Farbstoffchemie und elektrophile Addition sind wichtige Reaktionsmechanismen der organischen Chemie.

Mit dieser Unterrichtseinheit zum Thema „Farbstoffe und Farbigkeit“ sind Sie auf einer “Wellenlänge” mit Ihren Schülern. Denn es ist nicht nur ein beliebtes Thema, mit dem viele von ihnen sich gerne intrinsisch motiviert im Rahmen des Chemie- und/oder Physikunterrichts beschäftigen. Dies ist u.a. auf einen hohen Alltagsbezug und somit gute Kontextorientierung zurückzuführen. Viele Versuche zur Entwicklung und zu den Eigenschaften von Farben und Farbstoffen helfen den Schülern, ihre Umgebung und somit ihren Lebensalltag besser zu verstehen.

Bezug zu den KMK-Bildungsstandards:

Fachwissen:

• Erarbeitung der physikalischen Grundlagen von Farbstoffen und Farbigkeit anhand von organischen Molekülen mit delokalisierten p-Elektronensystemen im Rahmen der Stoff-Struktur-Beziehung. Erklären und Formulieren des Reaktionsmechanismus der elektrophilen Addition an Doppelbindungen und deren Einfluss auf organische Farbstoffmoleküle.

Erkenntnisgewinnung:

• Im Umgang mit ausgewählten Texten und Videosequenzen werden die Grundlagen der Farbstoffchemie delokalisierter p-Elektronensysteme nahezu eigenständig erarbeitet. Über einen Lehrerversuch zur Reaktion von Tomatensaft mit Bromwasser wird der Reaktionsmechanismus der elektrophilen Addition erarbeitet und dessen Auswirkung auf organische Farbstoffmoleküle erklärt.

Kommunikation:

• Beim Einsatz der Arbeitsblätter sind unterschiedliche Unterrichtsformen und kooperative Lernformen möglich. Neben THINK-PAIR-SHARE und Kleingruppenarbeit, werden zusätzlich unterschiedliche Methoden der Texterarbeitung und Vorwissensaktivierung verwendet.

Der Beitrag enthält Materialien für:

• offene Unterrichtsformen
• Lehrerversuch
• kooperative Lernformen
• fachübergreifenden Unterricht
• Hausaufgaben

Dauer: 4 Unterrichtsstunden

Hinweise zum fachübergreifenden Unterricht:

Das Thema „Organische Farbstoffe“ findet vielseitige Parallelen mit dem Biologieunterricht der Sekundarstufe II. So können natürliche Farbstoffe, wie u. a. Chlorophyll, als Grundlage der Synthese oder Carotinoide als typische Planzenfarbstoffe thematisiert werden. Im Physikunterricht spielen das elektromagnetische Spektrum sowie additive und subtraktive Farbmischungen eine wichtige Rolle.

Das im Beitrag genannte Zusatzmaterial ist in der *.ZIP-Datei enthalten und für den Einsatz des Beitrages erforderlich.