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Staatsinstitut für Schulqualität und Bildungsforschung München

C13 Lernbereich 3: Polymere (ca. 20 Std.) Abschnitt zur PDF-Sammlung hinzufügen

Berufsoberschule: Chemie 13 (ABU)

Kompetenzerwartungen

Die Schülerinnen und Schüler ...

  • unterscheiden Kunststoffe hinsichtlich ihres thermischen Verhaltens und erklären dieses aufgrund des räumlichen Baus der Makromoleküle sowie deren zwischenmolekularer Wechselwirkungen.
  • ordnen Kunststoffe den Gruppen Thermoplaste, Elastomere und Duroplaste zu, und bewerten deren Eignung für verschiedene Einsatzgebiete.
  • formulieren den Reaktionsmechanismus für die radikalische Polymerisation und wenden diesen auf die Synthese verschiedener Polymere an.
  • wenden das Konzept der Nukleophil-Elektrophil-Reaktion auf die Polykondensation und Polyaddition an, um den Aufbau entsprechender Polymere abzuleiten und die Reaktionsgleichungen aufzustellen.
  • erläutern den Aufbau ausgewählter Biokunststoffe, indem sie die chemische Modifizierung der entsprechenden Biopolymere darlegen.
  • stellen eine Stärkefolie her, um anschließend die darin enthaltene Stärke mitfilfe einer Iod-Kaliumiodidlösung nachzuweisen.
  • übertragen das Konzept der Polykondensation auf die Synthese von Polymilchsäure, um diese herzustellen.
  • teilen ausgewählte Rohstoffe der Kunststoffproduktion hinsichtlich ihrer Herkunft ein, um sie im Kontext der Rohstoffverknappung zu bewerten.
  • bewerten die ökologische und wirtschaftliche Bedeutung von Kunststoffabfall und vergleichen die Abläufe bei der Verwertung.
  • beschreiben die Herstellung von Silikonen und den Bau von Silikonmolekülen, um die Eigenschaften der Silikone mit denen der Kunststoffe zu vergleichen.

Inhalte zu den Kompetenzen:

  • Struktur und Eigenschaften der Kunststoffe (Thermoplast, Duroplast, Elastomer): Schmelzverhalten, Zersetzung, Härte, Elastizität
  • Bauprinzip von Kunststoffen: Monomer, Polymer, Makromoleküle, Vernetzung
  • Synthese von Kunststoffen durch radikalische Polymerisation (mit Reaktionsmechanismus: Startreaktion, Kettenreaktion, Kettenabbruch), Polykondensation (Polyester, Polyamid; bi- und trifunktionelle Monomere), Polyaddition (Polyurethan); Repetiereinheit
  • Verwendung von Polymeren in Alltag und Technik: Natur- und Kunstfasern (u. a. Wolle, Seide, Baumwolle, Nylon, Polyethylenterephthalat), Ersatz von klassischen Werkstoffen, Spezialkunststoffe, z. B. Klebstoffe, Carbonfasern
  • Biokunststoffe (z. B. Celluloseacetat, Cellophan, thermoplastische Stärke)
  • Schülerexperiment: Herstellen von Stärkefolie, Stärkenachweis; Herstellen von Polymilchsäure
  • fossile und nachwachsende Rohstoffe für die Kunststoffherstellung; rohstoffliche, werkstoffliche und energetische Verwertung von Kunststoffabfall; biologisch abbaubare Kunststoffe; Abfallvermeidung
  • Verwendung von Silikonen als Beispiel für anorganische Polymere in Alltag und Technik