6.1 Struktur und Eigenschaften von organischen Stoffen – Unterrichtsmaterial
⚠ Neu versucht die KI ungefähr das Niveau zu ermitteln. Bitte helfen Sie, indem Sie die Gewichtung der Kriterien mitbewerten! Generelles Feedback gern an marc@eduskript.org.
Benzol: Strukturaufklärung und Mesomerie (Leitprogramm)
Selbstständiges Leitprogramm, das die historische Strukturaufklärung des Benzols nachvollziehen lässt: Von Mitscherlichs Verbrennungsanalyse und Faradays Messungen über Isomeriebetrachtungen mit dem Molekülbaukasten bis zur Mesomerie und delokalisierten π-Elektronen. Mit neun gut gestaffelten Aufgaben inklusive vollständigen Lösungen; der historische Krimi um Kékulé, Ladenburg und Dewar macht das Material besonders packend.
Bindungs- und Reaktionsenergie – interaktive Lernmodule zur Energetik chemischer Reaktionen
Ein ausführliches, interaktives Online-Material, in dem Lernende Schritt für Schritt Bindungsenergien kennenlernen, Faktoren ihrer Grösse untersuchen und daraus Reaktionsenergien berechnen. Es kombiniert anschauliche Modelle (Schwingung, Lennard-Jones-Potential, Videos) mit direkten Eingabeaufgaben und Alltagsbezug (Treibstoffe, Fett vs. Zucker, Zugvögel, bakterieller Motor). Am Ende werden Brücken zur Stabilität organischer Moleküle und zu Reaktionsmechanismen geschlagen.
1000 schönste Klausuraufgaben zur Organisch-chemischen Grundvorlesung
Eine umfangreiche Sammlung von 1000 Klausuraufgaben der universitären organisch-chemischen Grundvorlesung, geordnet nach Themengebieten (Nomenklatur, Stereochemie, Reaktionsmechanismen, Synthese, Spektroskopie u.v.m.). Die Aufgaben sind teils kreativ und alltagsbezogen (Contergan, Östron, Pheromone, Olivenöl vs. Motoröl) und vielfach als Klausur-Originalaufgaben praxisnah formuliert. Lösungen sind nicht enthalten; das Material richtet sich an Studierende, übersteigt das Schweizer Gymnasium deutlich und eignet sich höchstens für Spitzenlernende im Schwerpunktfach oder für Matura-/Olympiadevorbereitung.
Benzol: Strukturaufklärung und Mesomerie (Leitprogramm)
Leitprogramm zur historischen Strukturaufklärung des Benzols: Aus Originalquellen (Mitscherlich, Faraday) werden Verhältnis- und Molekülformel erschlossen, dann werden mit Substitutions-Isomerie die Kandidatenstrukturen (Kekulé, Dewar, Ladenburg, Hückel) systematisch ausgeschlossen. Abschliessend wird das moderne Konzept der delokalisierten Elektronen, Grenzformeln und Mesomerie eingeführt und auf Nitrat, Carbonat und Ozon übertragen. Alle Aufgaben sind mit Lösungen versehen.
Kunststoffe: Eigenschaften, Herstellung und Recycling – Dossier EF Chemie mit Laborversuchen
Umfassendes, gut strukturiertes Dossier zum Thema Kunststoffe für das Ergänzungsfach Chemie mit 8 Laborversuchen (u.a. Superabsorber, Nylon-Synthese, Polyurethanschaum, Polystyrol), Theorieteilen zu Makromolekülen, Polymerisationsverfahren und Recycling sowie Aufgaben mit Selbstkontrolle. Es verbindet Alltagsbezug (Babywindeln, Verpackungen, Medizin) mit vertieften GF-Themen wie zwischenmolekularen Wechselwirkungen, Thermodynamik und Reaktionsmechanismen.
Sulfonamide als Medikamente: Synthese, Wirkungen und Nebenwirkungen
Umfassende, gebrauchsfertige Unterrichtseinheit zu Sulfonamiden als Antibiotika: theoretische Erarbeitung der Reaktionsmechanismen, dreistufige organische Synthese im Praktikum, IR-Spektroskopie, bakterielle Hemmtests und interaktives Molecular Modelling mit JSmol. Alle Lernaufgaben mit Lösungen, mehrfach erprobt und didaktisch kohärent aufgebaut.
Kohlenhydrate – Leitprogramm in Chemie
Selbstständig zu bearbeitendes Leitprogramm zu den Kohlenhydraten (Mono-, Disaccharide, Polysaccharide, fakultativ Stereochemie) mit klarer Fundamentum/Additum-Gliederung. Verbindet verständliche Theorie mit regelmässigen Aufgaben inkl. Lösungsordner, eigenen Laborexperimenten, einem Degustationsexperiment, Videosequenzen und einem Molekülbaukasten. Zugewiesene Lernziele, Kapiteltests und ein lebensnaher Einstieg (Brot, Schoggi, Sportler-Traubenzucker) machen es zu einem fast vollständigen, motivierenden Unterrichtspaket.
Licht und Materie – Nutzung von Sonnenenergie
Umfassende Unterrichtseinheit (ca. 24 Std., neun einsetzbare Einzelmodule) zur photochemischen Anregung von Elektronen und deren Nutzung in Solarzellen, Fotosynthese, Sehvorgang und Fotografie. Jedes Modul enthält Lernaufgaben mit Lösungen, Einführungspräsentation und detaillierte Praktikumsunterlagen, u.a. Bau einer eigenen TiO₂-Solarzelle und Säulenchromatographie von Blattpigmenten. Didaktisch vollständig und mit starkem Praxis- und Alltagsbezug konzipiert; die Qualität hängt an den hier nur beschriebenen, nicht einsehbaren Modulunterlagen.
Schülerexperiment: Polymilchsäure (PLA) – Synthese eines Biokunststoffs
Detaillierte, erprobte Anleitung für ein Schülerexperiment zur Polykondensation von Milchsäure zu PLA mit Verlaufskontrolle (pH-Wert, Tropfentest, Wassertest) inklusive Lösungen und Entsorgungshinweisen. Dazu ein Zusatzexperiment zu Kunststoffadditiven (Farbstoffe, Magnetit, Nachleuchtpulver) und ein alternativer Auftrag mit Skelettformeln. Der Alltagbezug (abbaubarer Kunststoff, 3D-Druck-Filament) macht das Material lebendig; gepaart mit konkreten Aufgaben und Lösungen liegt es im oberen Band.
Photochemische Umlagerung von Azobenzol
Ein durchdachtes Praktikumsblatt zur thermischen und photochemischen trans-cis-Umlagerung von Azobenzen mit Dünnschichtchromatographie. Die Schüler:innen stellen zuerst theoretische Überlegungen an, führen beide Experimente durch und werden durch das kontraintuitive photochemische Ergebnis zur Erklärung über das UV/VIS-Spektrum und Energiediagramm geführt. Komplettes Material mit Versuchsanleitung, Sicherheitsangaben, Aufgaben und ausführlichen Lösungen.
Leitprogramm: Die Kohlenwasserstoffe und ihre Nomenklatur
Ein selbstständiges Leitprogramm zur organischen Nomenklatur für Gymnasiasten ab dem 2. Schuljahr im Grundlagenfach Chemie. In fünf Kapiteln (Fundamentum/Additum) lernen die Lernenden Kohlenwasserstoffe, ihre graphische Darstellung und systematische Benennung kennen, gestützt auf Kontrollaufgaben mit Lösungen, Experimenten und Kapiteltests.
Orbitale und Schwingungen – interaktiver 3D-Orbital-Viewer
Ein interaktives 3D-Visualisierungswerkzeug (Jmol-basiert), mit dem sich Atomorbitale (1s bis 4f), Hybridorbitale, Molekülorbitale (CMO, NBO, NLMO), Spindichten, Partialladungen und Normalschwingungen für eine grosse Sammlung von Atomen, Ionen, Molekülen und Komplexen darstellen und erkunden lassen. Ergänzt um Schnittfunktionen, Hinweise zur Bedienung und Links zu spektroskopischen Ressourcen; der Schwerpunkt liegt auf dem Selber-Erkunden quantenchemischer Modelle.
Quantenchemische Berechnungen mit Spartan (Arbeitsblatt mit Lösungen)
Ausführliches Praktikums-Arbeitsblatt, in dem Schüler:innen mit dem quantenchemischen Programm Spartan Moleküle berechnen: Geometrieoptimierung, Bindungslängen, Dipolmomente, Benzol-Isomere, Konformere, HOMO-LUMO-Differenzen konjugierter Systeme und Reaktionsenthalpien. Alle Aufgaben sind mit Lösungen und fachlichen Erklärungen versehen.
Workshop Jmol/JSmol – 3D-Molekülvisualisierung im Chemieunterricht
Ausführlicher Workshop zum Einsatz des Molekül-Viewers JSmol/Jmol im Chemieunterricht: Laden von Modellen (Datenbanken, SMILES, PDB), Bearbeiten und Auswählen von Atomen, Animationen sowie Orbitaldarstellungen. Enthält viele erprobte, teils offene Unterrichtsfragestellungen zu Kristallstrukturen, Wasserstoffbrücken, Biochemie und organischer Chemie. primär ein Lehrpersonen-Handbuch für ein exploratives Werkzeug.
Kunststoffe – Dossier fürs EF Chemie (Eigenschaften, Herstellung, Recycling)
Umfangreiches Selbstlern-Dossier zum Thema Kunststoffe für das Ergänzungsfach Chemie mit acht (bzw. sieben) Labor-Experimenten, theoretischen Abschnitten zu Struktur, Einteilung, Synthese und Recycling sowie Auswertungsfragen. Struktur-Eigenschafts-Beziehungen, zwischenmolekulare Wechselwirkungen und Reaktionsmechanismen werden an Alltagsbeispielen (Windeln, Styropor, Nylon) illustriert. Für ein EF-Dossier didaktisch sehr gut aufgebaut, mit Aufgaben und Bezug zur Lebenswelt der Lernenden.
Molekularium – Moleküle zeichnen (SwissEduc Molecular Modelling)
Interaktives Werkzeug von SwissEduc zum Zeichnen, Einlesen und Ausgeben von Molekülstrukturen: 2D-/3D-Darstellung, SMILES, IUPAC-Namenssuche und Verknüpfung mit Datenbanken wie ChEBI und PubChem. Die Seite selbst ist hauptsächlich eine Bedienoberfläche und Hilfeseite zum JSME-Editor mit JSmol-3D-Anzeige.
OC II: Alkohole und weitere Stoffklassen (Schwerpunktfach Skript)
Umfangreiches Schwerpunktfach-Skript zu Alkoholen, Aldehyden und Ketonen mit Nomenklatur, zwischenmolekularen Kräften, Oxidationschemie, Nachweisreaktionen und Alkoholabbau im Körper. Enthält sechs Laborversuche, zahlreiche Aufgaben (teils mit Lückentext-Lösungen) und Alltagsbezüge wie Alco-Test und Fettleber.
Chemie – KS Im Lee: Kapitel 7.2 Metalle
Arbeitsblatt zur metallischen Bindung: Schüler:innen erschliessen sich über Lewis-Formeln, Oktettregel und Modelle (Murmeln/Knetmasse) die metallische Bindung und erklären daraus Leitfähigkeit, Verformbarkeit und Schmelztemperatur. Enthält einen Expertenaufgaben-Teil (Gruppenpuzzle) sowie Legierungen (Goldschmuck, Bronze, Stahl) als Alltagsbezug.
Polystyrol giessen – Polymer-Kunststoffe
Praktischer Werkstatt-Experimentierauftrag: Schüler:innen giessen einen eigenen Gegenstand in zwei Schichten in Polystyrol ein und untersuchen dabei die radikalische Polymerisation. Die beigefügten Fragen mit vollständigen Lösungen behandeln Strukturformeln, den Radikalkettenmechanismus, van-der-Waals-Kräfte, Amorphität und die Wirkung des Trennmittels. Ein weiter Bezug zur Lebenswelt (Radikale, Alterung, Kosmetikwerbung) und ein attraktives Endprodukt machen das Material lebendig.
Selektive Inhibitoren – Interaktives Docking von Medikamenten in Enzymtaschen
Interaktive Übung, in der Lernende Moleküle A–E selbst in die Bindetaschen der Dihydropteroat-Synthase (DHPS) und der Carboanhydrase (CA) docken und so Zusammenhänge zwischen Molekülstruktur, Bindung und selektiver medikamentöser Wirkung entdecken. Ausführliche Schritt-für-Schritt-Anleitung für Maus- und Touchsteuerung, Vorhersage-Überprüfungs-Zyklen mit Sofortkontrolle, Oberflächen- und Wasserstoffbrücken-Darstellung sowie ein Bezug zu echten PDB-Strukturen (3TZF, 6RL9). Das Material ist der Werkzeug- und Arbeitsauftragsteil einer grösseren Sequenz und setzt eine vorherige Aufgabe zu Sulfanilamid voraus.
Sulfanilamid als Antibiotikum – interaktives Docking mit Jmol
Interaktive Übung, in der Schüler:innen mit einem Jmol-Molekülmodell den Inhibitor Sulfanilamid in die Dihydropteroat-Synthase «docking» und dabei verstehen, wie Antibiotika Enzyme blockieren. Vorüberlegung zu strukturellen Ähnlichkeiten und Wasserstoffbrücken, dann eine gut gegliederte Schritt-für-Schritt-Anleitung zur Maussteuerung und Überprüfung der Lösung.
DDT: Geschichte einer Umweltchemikalie – Unterrichtseinheit mit Vortrag und Dateninterpretation
Ausgearbeitete Unterrichtseinheit zum Schwerpunktfach Biologie und Chemie: Ein 20-minütiger Vortrag erzählt dramaturgisch den Aufstieg und Fall des Insektizids DDT (Nobelpreis, Nahrungsketten-Anreicherung, Rachel Carson, Verbot) und verknüpft dies mit dem chemischen Grundwissen zu Lipophilie, Polarität und Stabilität organischer Verbindungen. Den Abschluss bildet eine Gruppenaufgabe, in der Schülerinnen und Schüler echte Forschungsdaten zur Eischalenverdünnung bei Sperbern interpretieren und Gegenargumente suchen. Die Einheit enthält Lernziele, Ablaufplan, eingebettete Denkpausen (Think-Pair-Share) und kommentierte Lösungshinweise zur Aufgabe.
Kunststoffe – Dossier für das EF Chemie (Eigenschaften, Herstellung, Recycling)
Ein ausführliches, experimentbasiertes Dossier zum Thema Kunststoffe für das Ergänzungsfach Chemie: Eigenschaften und Verwendung, Einteilung (Thermoplaste, Duroplaste, Elastomere), Synthese durch Polykondensation, -addition und -polymerisation sowie Recycling. Acht nummerierte Experimente (u.a. Superabsorber aus Babywindeln, Nylonfaden, Polystyrol-Synthese) mit Vorgehen, Beobachtungen und ausformulierten Auswertungen; Theorie wiederholt und vertieft Grundlagenfach-Inhalte (zwischenmolekulare Kräfte, Mechanismen, Thermodynamik).
Kunststoffe – Eigenschaften, Herstellung und Recycling (Dossier mit Laborversuchen)
Umfangreiches Dossier für das Ergänzungsfach Chemie, das Kunststoffe aus Struktur, Herstellung (Polykondensation, Polyaddition, Polymerisation) und Recycling behandelt. Enthält acht Laborversuche (u.a. Nylon-Faden, Polystyrol-Synthese, Superabsorber) mit theoretischem Hintergrund, Anleitung und Auswertung sowie Repetition von GF-Stoff (Formelschreibweisen, zwischenmolekulare Kräfte, Thermodynamik).
Carboanhydrase: Isolierung, Aktivität und Hemmung – Partnerarbeit-Experiment
Ausführliche Laboranleitung zur Isolierung der Carboanhydrase aus Schweineblut und zur Messung ihrer Aktivität mit Phenolrot-Indikator sowie zur Hemmung durch reale Sulfonamid-Medikamente (Diamox, Bactrim, Trusopt). Enthält Einleitung mit chemischem Hintergrund, detailliertes Vorgehen, strukturierte Auswertungsfragen und vollständige Lösungen. Das Experiment verbindet Säure-Base-Chemie, Indikatoren, Enzymkinese und Struktur-Wirkungs-Betrachtungen mit Bezug zu Medikamenten aus der Apotheke.
Lernaufgabe: Moleküle zeichnen mit MolView
Geführtes Arbeitsblatt, das Schüler:innen Schritt für Schritt die Online-Software MolView näherbringt. Anhand von Koffein, Methan, Wasser, Ammoniak und weiteren Molekülen erarbeiten sie 3D-Strukturen, Bindungswinkel nach dem Elektronenpaarabstossungsmodell sowie Bindungslängen von Einfach- und Mehrfachbindungen. Eine Zusatzaufgabe zu Konstitutionsisomeren rundet die Lernaufgabe ab.
Indigo: Herstellung und Textilfärbung
Ein ausführliches Praktikumsblatt zur Synthese von Indigo aus 2-Nitrobenzaldehyd und Aceton mit anschliessender Färbung von Baumwolle. Es verbindet die organische Synthese mit chemiehistorischen Hintergrundinformationen und Aufgaben zur Stöchiometrie, zum Zusammenhang von konjugierten Doppelbindungen und Farbigkeit sowie zur Löslichkeit von Leuko-Indigo. Ein ansprechendes, praxisnahes Experiment mit echtem Alltagsbezug (Jeans).
Chemie-Olympiade 1998 – Aufgaben und Lösungen aller Auswahlrunden
Vollständige Sammlung der Klausuren und Hausaufgaben des deutschen Auswahlverfahrens zur Chemie-Olympiade 1998 inklusive der internationalen Endrunde in Melbourne, mit allen Lösungen. Die Aufgaben umfassen Fällungstitrationen mit Löslichkeitsprodukten, Gleichgewichtsberechnungen (Haber-Bosch), thermodynamische Rechnungen, Komplexchemie, Elektrochemie sowie organische Reaktionsmechanismen und Stereochemie. Anspruchsvolles Übungsmaterial für leistungsstarke Schüler:innen, das ohne didaktische Einführung direkt in anspruchsvolle, rätselartige Problemstellungen einsteigt.
Prüfungssammlung der Schweizer Chemieolympiade (SwissChO) 2008–2015 mit Lösungen
Umfangreiche Sammlung der SwissChO-Prüfungen (erste Runde, Zentralprüfung, Finalrunde theoretisch/praktisch) von 2008 bis 2015 inklusive Lösungen. Gedacht zur selbstständigen Vorbereitung auf die Chemieolympiade, mit Tipps zum Prüfungslösen. Deckt sehr breite chemische Themen von Stöchiometrie bis organischen Mechanismen ab.
Acetanilid komplett – IR-Spektrum und Schwingungen (interaktives Molekülvisualisierungswerkzeug)
Interaktives Werkzeug (Jmol-basiert), mit dem die einzelnen Normalschwingungen von Acetanilid animiert und dem IR-Spektrum farbcodiert zugeordnet werden können. Zusätzlich lassen sich Molekülorbitale (z.B. HOMO) anzeigen. Erklärender Text beschränkt sich auf eine kompakte Zuordnung der Bandenbereiche; der Lernwert liegt im selbständigen Erkunden der Schwingungen und Orbitale.
Mechanismus der DHPS – Antibiotika-Wirkung mit 3D-Molekülansichten erkunden
Interaktives Lernmodul zum Reaktionsmechanismus der Enzym DHPS, anhand dessen Antibiotika wie Sulfamethoxazol wirken. Mit 3D-Röntgenstrukturen und strukturierten Aufgaben untersuchen Schüler:innen Bindetasche, Wasserstoffbrücken und Inhibitor-Bindung. Enthält Lösungen und verbindet organische Strukturchemie mit biochemischer Anwendung.
Sulfamethoxazol als selektiver Inhibitor – Molecular Docking mit Antibiotika
Interaktive Docking-Aufgabe: Schüler:innen untersuchen mit einem 3D-Molekülviewer (drehen, verschieben, docken, Wasserstoffbrücken anzeigen), weshalb Sulfamethoxazol die bakterielle DHPS hemmt, aber nicht die menschliche Carboanhydrase. Sehr gutes Beispiel für Wirkstoffselektivität und Struktur-Wirkungs-Beziehungen mit echtem Alltagsbezug (Antibiotika).
Wie Medikamente wirken – Sulfonamide im gymnasialen Unterricht
Ein reichhaltiges Unterrichtskonzept rund um Sulfonamide als Pharmaka, mit eigenständigen Bausteinen: Laborsynthese, Bakterien-Hemmung an der Agarplatte, Enzymhemmung der Carboanhydrase mit Indikator-Farbumschlag sowie Wirkstoffdesign inklusive Molecular Modelling. Enthält ausgearbeitete Lektionenabläufe, Lernaufgaben und Verweise auf frei zugängliche Materialien; erstaunlich eng am Leben der Schüler:innen (echte Medikamente, Gicht, Homöopathie-Kritik).
Sulfanilamid: Antibiotikum mit Nebenwirkungen
Ein Aufgabenblatt, in dem Schüler:innen mit einem interaktiven 3D-Molekülmodell untersuchen, wie Sulfanilamid an zwei verschiedene Enzyme (DHPS und CA) bindet. Sie skizzieren Wasserstoffbrücken, hydrophobe Kontakte und sterische Gegebenheiten und leiten daraus ab, wie man ein nebenwirkungsarmes, spezifisches Antibiotikum entwickeln könnte. Authentischer pharmazeutischer Bezug mit produktiven, transferorientierten Aufgaben ohne Musterlösung.
Interaktives Docking: Wie Sulfanilamid als Antibiotikum ein bakterielles Enzym blockiert
Geführte, interaktive Jmol-Aufgabe, bei der Lernende den Antibiotika-Wirkstoff Sulfanilamid selbst in das katalytische Zentrum der Dihydropteroat-Synthase «docken». Vorher werden über Leitfragen die relevanten strukturellen Ähnlichkeiten zwischen Inhibitor und Substrat (Form, Wasserstoffbrücken, Partialladungen, hydrophobe Bereiche) erarbeitet. Die Lösung wird per Knopfdruck überprüft, anschliessend werden die Wasserstoffbrücken im aktiven Zentrum analysiert und mit Screenshots dokumentiert.
Partnerarbeit: Carboanhydrase – Wirkung und Hemmung (Experiment & Molecular Modelling)
Ausgearbeitete Unterrichtseinheit (6 Lektionen, Partnerarbeit) für das Schwerpunktfach Biologie/Chemie zur Carboanhydrase und ihrer Hemmung durch Sulfonamide. Die Schüler:innen isolieren das Enzym aus Schweineblut, messen im Labor seine Aktivität mit und ohne reale Medikamentenwirkstoffe und untersuchen am Computer-3D-Modell (SwissPDB-Viewer) das aktive Zentrum und die Wirkungsweise der Hemmer. Die Einheit enthält Lehrerleitfaden, Arbeitsblätter, Versuchsanleitungen und Lernaufgaben mit Lösungen sowie PDB-Dateien.
Herstellung einer Glycerinseife – Praktikum
Ein ausführlich ausgearbeitetes Praktikum des Gymnasiums Köniz zur Herstellung eigener Glycerinseifen aus Fetten und Laugen, mit kurzer historischer und chemischer Theorie (Ester, Verseifung, Tensidwirkung), Sicherheits- und Materialangaben, detaillierter Durchführungsanleitung und Auswertungsfragen. Die Lernenden stellen ein gebrauchsfertiges Alltagsprodukt her und untersuchen dessen Waschwirksamkeit, Schaum und pH-Wert.
Seifensieden nach dem Kaltverfahren
Ausführliches Praktikumsdossier zur Verseifung von Fetten mit NaOH nach dem Kaltverfahren, inkl. Theorieteil, Sicherheitsaspekten, detaillierter Anleitung und Auswertungsaufgaben mit Lösungen. Die Schüler:innen stellen eigens kreierte, gefärbte und parfümierte Seifen her und erklären dabei die Waschwirkung von Tensiden. Guter Alltagsbezug und hohe Motivation durch ein eigenes Produkt.
Indigo: Herstellung und Textilfärbung
Ein Praktikumsversuch zur Synthese von Indigo nach Baeyer inklusive vat dyeing eigener Textilien (Baumwolle). Enthält historischen Kontext, kurze Theorie zur vat dyeing (vat dyeing/Redoxchemie) und Aufgaben zu Synthese, konjugierten Doppelbindungen/Farbigkeit, Stöchiometrie (limitierendes Reagenz) und Löslichkeit. Wirklich schönes, anwendungsbezogenes Material – aber ohne Lösungsblätter (nur Aufgabe 2 ist teilweise gelöst).
Versilbern von Glasgefässen – Praktikum zum Silberspiegel nach Liebig
Ausführliche Praktikumsanleitung zur Herstellung eines Silberspiegels in Glasflaschen mittels der Tollens-artigen Redoxreaktion zwischen Glucose und Silber-Ammin-Komplexen. Der historische Einstieg (Liebig, Spiegelindustrie) macht das Material lebendig, die Theorie erklärt Redoxreaktion und Komplexbildung, und eine Auswertung mit Aufgaben und Lösungen rundet das Angebot ab. Der Bezug zur Alltagswelt der Schüler:innen (Coca-Cola-Flaschen, Almdudler) ist ein Bonus.
Verdunstung – what else! Zwischenmolekulare Kräfte (Van der Waals, Dipol, Wasserstoffbrücken)
Umfangreiches, aufeinander aufbauendes Unterrichtspaket zum Thema zwischenmolekulare Kräfte, entwickelt anhand einer Leitfrage (Warum verdunsten Flüssigkeiten unterschiedlich schnell?). Es verbindet eigene Experimente (Verdunstungsversuche, Nagellack, Iod-Sublimation), anschauliche Diagramme und Rätsel-artige Problemstellungen mit systematischen Erklärungen und zahlreichen Übungsaufgaben. Reizvoll ist der spiralförmige Aufbau mit bewussten 'Rätseln', die zur Modellentwicklung führen, bis hin zu Alltags- und DNS-Bezügen; vollständige Lösungen sind teilweise nur als Lösungshilfen enthalten.
Quantenmechanische Berechnungen mit Spartan
Praktischer Arbeitsauftrag, in dem Schüler:innen mit dem quantenchemischen Programm Spartan eigene Rechnungen durchführen: Geometrien optimieren, Ionisierungsenergien, Dipolmomente, Konformere und HOMO-LUMO-Differenzen berechnen. Die Aufgaben sind mit Lösungen versehen und führen bis zur Berechnung von Reaktionsenthalpien und zur Mesomerie des Benzols. Das Material lässt die Lernenden ein professionelles Werkzeug selbst explorativ nutzen.
Quantenmechanische Berechnungen mit Spartan
Ein ausführliches Arbeitsblatt, das Schüler:innen mit dem quantenchemischen Programm Spartan eigene Berechnungen durchführen lässt: von Atomen (Ne, Mg) über Geometrieoptimierung, Dipolmomente, Konformere und HOMO-LUMO-Differenzen bis zur Berechnung von Reaktionsenthalpien. Die Aufgaben sind explorativ angelegt (z.B. Benzol-Isomere, Rotationsbarrieren, konjugierte Doppelbindungen bei β-Carotin) und führen zu selbst formulierten Erkenntnissen.
Fachdidaktik Chemie ETH – Kapitel 5: Moleküle (Lewisformeln, Isomere, EPA-Modell)
Didaktisch ausgearbeitete Unterrichtseinheit der ETH zur Einführung kovalenter Bindungen: vom Bohrschen Atommodell über Lewisformeln (mit historischem Quelltext) zu Isomeren, Skelettformeln und dem EPA-/VSEPR-Modell. Enthält Lernaufgaben nach Grell, anschauliche Zugänge (Ballonmodell, Molymod), Experimente zu Isomeren und Benzin sowie einen überraschenden Exkurs zu Drogen und Neurotransmittern. Primär Lehrpersonen-Material mit Unterrichtsplanung, didaktischen Empfehlungen und Werkzeugliste zum Zeichnen von Molekülen.
Die Kraft des Leuchtens – Lumineszenz und Fluoreszenz an ausgewählten Beispielen (Jugend forscht)
Eine Jugend-forscht-Facharbeit, die Fluoreszenz, Chemolumineszenz und ihre forensischen Anwendungen (Fingerabdruck- und Blutspurennachweis) anschaulich erklärt und mit neun selbst durchgeführten Experimenten inklusive Protokollen untermauert. Starke Alltagsbezüge wie Tonic Water, Knicklichter, optische Aufheller und die Disco-Schwarzlicht-Szene machen das Thema greifbar. Die Theorie geht bis zu π-π*-Übergängen, Singulett-Zuständen und dem Luminol-Mechanismus.
Wirkstoffe aus dem Spiegelland – Aptamere und Spiegelmere als neue Wirkstoffklasse
Populärwissenschaftlicher Artikel über die Wirkstoffklasse der Spiegelmer-Naturstoffe bzw. Aptamere mit den Beispielen NOX-B11 (Übergewicht/Ghrelin), Macugen (Makuladegeneration) und NOX-A12/NOX-E36. Der zentrale Teil ist die Doppel-Spiegel-Trick-Idee, wie das Stereochemische Konzept der Chiralität praktisch zum Verhindern enzymatischer Abbauprozesse eingesetzt wird. Der Text ist motivierend und lebendig, enthält aber keine expliziten Übungsaufgaben oder formale Struktur für den Unterricht.
Sulfamethoxazol – IR-Spektrum und Schwingungen (interaktives Jmol-Tool)
Interaktives Molekül-Visualisierungswerkzeug (Jmol), mit dem Schülerinnen und Schüler die Normalschwingungen von Sulfanilamid/Sulfamethoxazol einzeln ansehen und den farbcodierten Banden im IR-Spektrum zuordnen können. Zusätzlich lassen sich über die Kommandozeile Molekülorbitale (z.B. das HOMO) anzeigen. Es gibt kaum erklärenden Text – der Wert liegt im selbständigen Erkunden.
Nachweis von Formaldehyd in Raumluft und Zigarettenrauch (Chemiepraktikum)
Ausgearbeitetes Praktikum der Kantonsschule Baden zur photometrischen Bestimmung von Formaldehyd mit der MBTH-Methode: Die Lernenden messen die FA-Konzentration im Klassenraum und im Zigarettenrauch, werten die Ergebnisse mit einer Eichkurve aus und rechnen sie in mg/m³ bzw. µg pro Zigarette um. Ergänzt wird der Versuch durch Toxikologie (Kanzerogenität, MAK-Werte), Verwendungskontext (Spanplatten, Kunstharze) und den Farbstoff-Bildungsmechanismus mit konjugiertem System.
Zusatzstoffe in Lebensmitteln (Leitprogramm)
Ein Leitprogramm über Lebensmittel-Zusatzstoffe (E-Nummern), das deren Funktionen, chemische Strukturen und toxikologische Beurteilung behandelt. Es verknüpft Alltagsbezug (Lebensmitteldeklaration) mit Kernthemen des Chemieunterrichts wie Salzbildung, Neutralisation, Oxidationszahlen, Ester und Emulgatoren. Enthält zahlreiche Aufgaben sowie zwei einfache Versuche (Apfelbräunung, Emulsion).
Medizinische Chemie – Wirkstoffe, pH-abhängige Löslichkeit und Arzneistoffentwicklung
Umfassendes Skript zur medizinischen Chemie für das Grundlagenfach Chemie: Es erklärt molekulare Grundlagen der Arzneistoffwirkung (Targets, Wechselwirkungen, ADME), leitet die Henderson-Hasselbalch-Beziehung her und behandelt pH-abhängige Löslichkeit mit einem Experiment zur Benzoesäure sowie Anwendungsbeispielen (HIV-Medikamente, Lidocain, Paracetamol).