Überlegungen zur Umsetzung des Lehrplans

Grundlagen in den Lehrplänen der Jgst. 8-11

• C_NTG 9.3 Molekülstruktur und Stoffeigenschaften: Einfluss zwischenmolekularer Kräfte auf Siedetemperatur und Löslichkeit, auch am Beispiel einfacher organischer Moleküle
• C_NTG 9.4 Protonenübergänge: Säure als Protonendonator, Base als Protonenakzeptor, Ampholyt
• C 10.1 Molekülstruktur und Stoffeigenschaften: zwischenmolekulare Kräfte: Dipol-Kräfte, Wasserstoffbrücken, Van-der-Waals-Kräfte; Auswirkungen auf Löslichkeit und Aggregatzustand
• C 10.2 Protonenübergänge: Säure als Protonendonator, Base als Protonenakzeptor, Ampholyt

Vorschläge zu Inhalten und Niveau

• Grundbauplan von Tensiden: amphiphiler Molekülbau, Aufzeigen der vier Tensidtypen (anionisch, kationisch, zwitterionisch, nichtionisch) zur Verdeutlichung des Grundbauplans
• experimenteller Beweis des amphiphilen Molekülbaus, Erklärung der Beobachtungen auf der Stoff- und Teilchenebene:
  
• Tyndalleffekt (Lichtstreuung an „großen“ Teilchen): Micellenbildung der Tensidmoleküle
• Benetzung einer Oberfläche durch tensidhaltiges Wasser: Herabsetzen der Oberflächenspannung durch Anordnung der Tensidmoleküle an der Wasseroberfläche
  
• Anordnung von Tensidmolekülen an verschiedenen Grenzflächen:
  
• Flüssigkeit/Luft, z. B. Seifenblasen
• Flüssigkeit/Feststoff, z. B. Wasser/Ruß
• Flüssigkeit/Flüssigkeit, z.B. Wasser/Öl
  
• experimentelle Erarbeitung der Grenzflächenaktivität: Dispergiervermögen, Stabilisierung von Emulsionen
• Verwendung von Tensiden: z. B. Wasch- und Reinigungsmittel, Emulgatoren in Lebensmitteln
• Wirkungsweise waschaktiver Substanzen: Erläuterung des Waschvorgangs
• Nachteile von Seifen (basische Reaktion, Säure- und Härteempfindlichkeit), z. B. als experimentelle Aufgabenstellung (s. u.)
• Vergleich und Abgrenzung der beiden anionischen Tensidtypen: Seifen und Alkylbenzolsulfonate
• Synthese der Herstellung von Alkylbenzolsulfonaten und Zusammensetzung von Waschmitteln ist nicht lehrplanrelevant

Basiskonzepte und Kompetenzorientierung

• Die Schülerinnen und Schüler sollen Experimente planen und durchführen, mit denen die Nachteile von Seifen aufgezeigt werden können. (Erkenntnisgewinnung)
• Vergleich der Eigenschaften von Seifen mit Alkylbenzolsulfonaten (Struktur-Eigenschafts-Konzept)

Vorschläge für Experimente

• Tyndalleffekt mit Tensidlösung (z. B. Kernseifenlösung), geht auch mit Laserpointer
• Netzwirkung von Tensiden (S)
• Herabsetzung der Grenzflächenspannung (S)
• Benetzung von Stearinsäurescheiben mit hydrophiler und hydrophober Seite (S)
• Dispergiervermögen: Ruß/Wasser-Gemisch ohne und mit Tensidzusatz filtrieren (S)
• Stabilisierung von Emulsionen: Öl/Wasser-Gemisch ohne und mit Tensidzusatz schütteln, Emulgiervermögen von Tensiden (S)
• Experimente mit Kernseifenlösung zur basische Reaktion, zur Säure- und zur Härteempfindlichkeit (S)
• Vergleich zwischen Seife und einem synthetischen Tensid (S)
• Alkylbenzolsulfonat-Lösung mit Indikator (S)