Lösungen zu den Aufgaben im Buch

15 Waschmittel
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von der Pottasche zum Tensid
Aus der Geschichte der Seife
Was ist in welchem Waschmittel?
Fachliche Schwerpunkte; Stoff-Teilchen-Konzept, Struktur-
Eigenschafts-Konzept, Gleichgewichts-Konzept, Herstellung
von Seifen, Esterspaltung
Vorschläge zur schülerzentrierten Erarbeitung: Aus dem
Text ergeben sich Schülerfragen zur historischen Entwicklung
der Gewinnung und Verwendung von Seife. Es bietet
sich eine lnternetrecherche zur Bedeutung der Seifensieder
im Mittelalter an.
Nach dem Übergang zu den Nachteilen der Seife könnte die
Herstellung synthetischer Tenside diskutiert werden. lnformationen
im Schülerband finden sich auf der Einstiegsseite
des Kapitels (Seite 391) und in den Kapiteln 15.1 und 15.3.
Als Experimente bieten sich die Versuche des Praktikums
,,Seifen und Tenside" Vl , V3 und V4 auf Seite 395 an.
Waschnüsse
Fachliche Schwerpunkte; Natürliche Tenside, Stoff-Teilchen-Konzept,
Struktur-Eigenschafts-Konzept
Vorschläge zur schülerzentrieften Erarbeitung: Der Text regt
zum Nachdenken über alternative Waschmittel und über
deren lnhaltsstoffe an.
Durch lnternetrecherche können sich die Schülerinnen und
Schüler über Saponine (lat. sapo: Seife) informieren. Saponine
sind Glykoside von Steroiden oder Triterpenen.
Durch Vergleich mit der Struktur von Alkylpolyglucosiden
können die Lernenden erkennen, worauf die Waschwirkung
der Saponine beruht: Die Glykosid-Reste bilden den
polaren Teil der Tensid-Teilchen, die Steroid-Reste und die
Triterpen-Reste sind unpolar.
Zu Glykosiden siehe Theorie ,,Vom Aldehyd zum Acetal"
(Seite 439) und Übersicht ,,Tenside" (Seite 399).
Die Kraft der Oberflächenspannung
Fachliche Schwerpunkte: Stoff-Teilchen-Konzept, Struktur-
EiEenschafts-Konzept, Oberflächenspannung
Vorschläge zur schülerzentrierten Erarbeitung: Der Kontext
eignet sich als Schülerversuch zur Oberflächenspannung.
lm Lehrbuch wird die Thematik im Kapitel 15.2 behandelt.
Versuche aus dem Unterricht der Sekundarstufe l:
r Wasseroberfläche mit Pfeffer bestreuen und dann in der
Mitte die Oberfläche mit einem Seifenstück berühren
. Rasierklinge vorsichtig auf eine WasseroberJläche legen,
danach die Oberfläche mit einem Seifenstück berühren
o Einen möglichst halbkugelförmigen Wassertropfen auf
einer Glasplatte mit einem Seifenstück berühren
Erläuterungen zur Abbildung:
Ring 1: Es ist ein Ring mit einer Seifenhaut zu sehen. lm
Ring und in der Seifenhaut hängt eine Schlaufe aus einem
Faden.
Ring 2: Die Seifenhaut im lnneren der Fadenschlinge wurde
zerstochen. Dadurch wurde die Schlinge kreisförmig auseinander
gezogen, in ihrem lnneren ist die Seifenhaut verschwunden.
Fachliche Schwerpunkte: Zusammensetzung von Waschmitteln,
Stoff-Teilchen-Konzept, Struktur-Eigenschafts-
Konzept
Vorschläge zur schülerzentrierten Erarbeitung: Der Text initiiert
Schülerfragen zu den lnhaltsstoffen von Waschmitteln
und ihrer Wirkungsweise. Anschließend kann die unterschiedliche
Zusammensetzung der verschiedenen Waschmittel
besprochen werden.
lnformationen geben die Kapitel 15.2, 15.3, 15.4, die Übersicht
,,Tenside" (Seite 399), und die Chemie-Recherche
,,Waschmittel und ihre Inhaltsstoffe" (Seite 403).
Das Praktikum ,,Waschmittel" (Seite 404) ermöglicht den
experimentellen Zugang zum lnhalt des Kontextes. Die
Trainingsaufgaben ,A5,,lnhaltsstoffe von Waschmitteln, 46
,,Untersuchung von Tensiden" und AT ,,Hausfrauentipps"
auf Seite 408 vertiefen das Gelernte.
Tenside aus nachwachsenden Rohstoffen
Fachliche Schwerpunkte: Gewinnung von Ölen, Nachwachsende
Rohstoffe, Synthese von Tensiden
Vorschläge zur schülerzentrieften Erarbeitung: Durch die
Bearbeitung des Kontextes beschäftigen sich die Schülerinnen
und Schüler mit der Gewinnung von Ölen aus Pflanzen.
Sie finden heraus, wie Tenside aus nachwachsenden
Rohstoffen hergestellt werden können.
lm Lehrbuch finden sie dazu lnformationen im Kapitel 15.3,
den Übersichten ,,Tenside" (Seite 399) und ,,Vom Raps zum
Shampoo" (Seite 400) und der Chemie-Recherche ,,Waschmittel
und ihre lnhaltsstoffe" (Seite 403).
Perfluorierte Tenside in Pommes frites
Fachliche Schwerpunkte: Stoff-Teilchen-Konzept, Struktur-
Eigenschafts-Konzept, Ökonomie versus Ökologie, Tenside
in der lndustrie
Vorschläge zur schülerzentrieften Erarbeitung: Am Beispiel
der perfluorierten Tenside er.fahren die Schülerinnen und
Schüler, dass Verbindungen mit sehr positiven Eigenschaften
durchaus beachtliche ökologische Probleme
verursachen können. Eine lnternetrecherche ergibt umfassende
lnformationen zu Eigenschaften, Verwendung und
Gefahren der perfluorierten Tenside"
Perfluorierte Tenside sind synthetisch hergestellte, oberflächenaktive
Verbindungen, bei denen die Wasserstoff-Atome
am Kohlenstoff gerüst vol lständ ig du rch Fl uor-Atome ersetzt
sind. Perfluorierte Tenside sind schmutz-, farb-, fett-, ölund
wasserabweisend sowie hitzestabil. Wegen dieser
hervorragenden Eigenschaften sind sie bei der Herstellung
zahlreicher lndustrie- und Konsumgüter fast nicht zu
ersetzen. Besonders wichtig sind Perfluoroctansäure und
Perfluoroctansulfonat. Perfluoroctansäure ist ein Emulgator,
der bei der Herstellung von hitzebeständigen Kunststoffen
wie Teflon benötigt wird. Perfluoroctansulfonat wird hauptsächlich
verwendet, um Textilien und Papiere schmutz-,
fett- und wasserabweisend zu machen.
Perfluorierte Tenside kommen nicht natürlich vor, werden
heute aber weltweit in Flüssen, in den Weltmeeren und in
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