Unterrichtsplan | Sozioemotionale Bildung | Organische Reaktionen: Eliminierung

Ziele

Dauer: 10 bis 15 Minuten

Das Ziel dieses Schrittes ist es, die Schüler in das Thema der Eliminierungsreaktionen in der Chemie einzuführen und die Bedeutung der erforderlichen Fähigkeiten zur Verständigung dieses Themas hervorzuheben. Diese Einführung ermöglicht es den Schülern, eine solide Grundlage für das anschließende Lernen zu schaffen, während sie gleichzeitig soziale und emotionale Kompetenzen wie Selbstkenntnis und Selbstkontrolle entwickeln, indem sie ihre Emotionen und Erwartungen in Bezug auf den zu erlernenden Inhalt erkennen.

Hauptziele

1. Identifizieren Sie die Haupteliminierungsreaktionen und deren Mechanismen.

2. Verstehen Sie die an den Eliminierungsreaktionen beteiligten Katalysatoren und deren Funktionen.

3. Beschreiben Sie die synthetischen Routen und die Produkte, die aus Eliminierungsreaktionen resultieren.

Einführung

Dauer: 15 bis 20 Minuten

Emotionale Aufwärmübung

Geführte Meditation für Fokus und Konzentration

Die emotionale Aufwärmübung wird eine Geführte Meditation sein. Die geführte Meditation ist eine Praxis, bei der die Schüler durch verbale Anweisungen in einen Zustand der Entspannung und Konzentration geführt werden. Diese Praxis hilft, den Geist zu beruhigen, die Konzentration zu verbessern und die Schüler auf das Lernen vorzubereiten, indem sie eine empfängliche und produktive Unterrichtsumgebung fördert.

1. Bitten Sie die Schüler, bequem auf ihren Stühlen zu sitzen, mit geradem Rücken und den Füßen auf dem Boden.

2. Leiten Sie die Schüler an, die Augen zu schließen und die Hände entspannt auf den Schoß zu legen.

3. Beginnen Sie die geführte Meditation mit einer ruhigen und gelassenen Stimme und schlagen Sie den Schülern vor, sich auf ihren Atem zu konzentrieren, indem sie tief durch die Nase einatmen und langsam durch den Mund ausatmen.

4. Fahren Sie mit der Anweisung fort und bitten Sie die Schüler, die Aufmerksamkeit auf die Empfindungen des Körpers zu lenken, beginnend mit den Füßen und langsam bis zum Kopf aufsteigend, wobei jede Körperpartie entspannt wird, während sie weiterkommen.

5. Schlagen Sie den Schülern vor, sich einen ruhigen und sicheren Ort vorzustellen, an dem sie sich ruhig und glücklich fühlen. Leiten Sie sie an, Details dieses Ortes zu visualisieren, wie Farben, Geräusche und Gerüche.

6. Nach ein paar Minuten der Visualisierung bitten Sie die Schüler, sich wieder auf den Atem zu konzentrieren, indem sie langsam ein- und ausatmen.

7. Beenden Sie die Meditation, indem Sie die Schüler bitten, allmählich die Augen zu öffnen und ihre Aufmerksamkeit zurück in den Klassenraum zu lenken, während sie das Gefühl von Ruhe und Fokus beibehalten.

Inhaltskontextualisierung

Eliminierungsreaktionen sind grundlegend in der Chemie, da sie die Bildung von Doppel- und Dreifachbindungen ermöglichen und essentielle Verbindungen in der pharmazeutischen Industrie und der Polymerindustrie bilden. Zum Beispiel ist Ethylen, ein Produkt von Eliminierungsreaktionen, einer der Hauptrohstoffe für die Kunststoffproduktion. Das Verständnis dieser Prozesse bietet nicht nur technisches Wissen, sondern entwickelt auch die Fähigkeit zur verantwortungsvollen Entscheidungsfindung, indem die ökologischen und sozialen Auswirkungen dieser Reaktionen bewertet werden.

Darüber hinaus lehrt das Verständnis von Eliminierungsreaktionen, mit komplexen Herausforderungen umzugehen, indem Fähigkeiten wie Resilienz und kritisches Denken entwickelt werden. Durch das Studium dieser Prozesse lernen die Schüler, Situationen zu analysieren, Ergebnisse vorherzusagen und informierte Entscheidungen zu treffen - Fähigkeiten, die nicht nur in der Chemie, sondern auch in ihrem persönlichen Leben und zukünftigen Karrieren wertvoll sind.

Entwicklung

Dauer: 60 bis 75 Minuten

Theoretischer Rahmen

Dauer: 25 bis 30 Minuten

1. Eliminierungsreaktionen: Eliminierungsreaktionen sind chemische Prozesse, bei denen Atome oder Gruppen von einem Molekül entfernt werden, was zur Bildung einer Doppel- oder Dreifachbindung führt.

2. Arten von Eliminierungsreaktionen: Es gibt zwei Haupttypen von Eliminierungsreaktionen: E1 (unimolekulare Eliminierung) und E2 (bimolekulare Eliminierung).

3. E1-Reaktion: Die E1-Reaktion erfolgt in zwei Schritten. Im ersten Schritt wird die Abgangsgruppe (in der Regel ein Halogenid oder eine protonierte Hydroxylgruppe) entfernt, wodurch ein Carbokation entsteht. Im zweiten Schritt wird ein Proton entfernt, was zur Bildung einer Doppelbindung führt. Diese Reaktion wird durch Bedingungen mit niedriger Basenkonzentration und protischen polaren Lösungsmitteln begünstigt. Beispiele: Dehydration von Alkoholen und Dehydrohalogenierung von Alkylhalogeniden.

4. E2-Reaktion: Die E2-Reaktion erfolgt in einem einzigen Schritt, bei dem die Base gleichzeitig ein Proton entfernt, während die Abgangsgruppe austritt. Diese Art von Reaktion wird durch starke Basen und aprotische Lösungsmittel begünstigt. Beispiele: Dehydrohalogenierung von Alkylhalogeniden in basischer Lösung.

5. Katalysatoren in Eliminierungsreaktionen: In vielen Eliminierungsreaktionen werden Katalysatoren wie starke Säuren (H2SO4) oder starke Basen (KOH) eingesetzt, um die Reaktionsgeschwindigkeit zu erhöhen. Zum Beispiel wird die Dehydration von Alkoholen zur Bildung von Alkenen häufig durch Schwefelsäure katalysiert.

6. Synthetische Routen: Die synthetischen Routen, die Eliminierungsreaktionen beinhalten, werden in der chemischen Industrie häufig zur Herstellung von Alkenen und Alkinen verwendet. Ein klassisches Beispiel ist die Produktion von Ethylen aus Ethanol.

7. Produkte von Eliminierungsreaktionen: Die Hauptprodukte der Eliminierungsreaktionen sind Alkene oder Alkine. Die Bildung dieser Produkte hängt mit der Schaffung von Unterschieden in dem ursprünglichen Molekül zusammen, was für die Synthese vieler organischer Verbindungen entscheidend ist.

Sozioemotionale Feedback-Aktivität

Dauer: 30 bis 35 Minuten

Erforschen von Eliminierungsreaktionen in der Praxis

In dieser Aktivität werden die Schüler einfache Experimente durchführen, die Eliminierungsreaktionen demonstrieren, wie die Dehydration von Alkohol mit Schwefelsäure und die Dehydrohalogenierung eines Alkylhalogenids in basischer Lösung. Nach den Experimenten diskutieren die Schüler ihre Beobachtungen und reflektieren über ihre Emotionen während des Prozesses.

1. Teilen Sie die Schüler in kleine Gruppen auf und verteilen Sie die erforderlichen Materialien für die Experimente.

2. Weisen Sie die Schüler an, die Dehydration von Ethanol mit Schwefelsäure durchzuführen und die Bildung von Ethylen zu beobachten.

3. Führen Sie in einem zweiten Experiment die Dehydrohalogenierung von Ethylchlorid mit einer Kaliumhydroxid-Lösung durch.

4. Bitten Sie die Schüler während der Experimente, ihre Beobachtungen und Emotionen in einem Laborjournal festzuhalten.

5. Nach Abschluss der Experimente leiten Sie eine Gruppendiskussion, in der die Schüler ihre Beobachtungen teilen und reflektieren, wie sie sich während des experimentellen Prozesses gefühlt haben.

Gruppendiskussion

Starten Sie die Diskussion, indem Sie die Schüler bitten, die Emotionen zu erkennen, die sie während der Experimente gefühlt haben, wie Angst, Neugier oder Frustration. Helfen Sie den Schülern dann, die Ursachen dieser Emotionen zu verstehen und zu diskutieren, wie die Komplexität der Experimente oder der Druck, genaue Ergebnisse zu erzielen, ihre Gefühle beeinflussen kann. Ermutigen Sie die Schüler, diese Emotionen richtig zu benennen und sie auf angemessene Weise zu äußern, indem sie einen angemessenen emotionalen Wortschatz verwenden. Schließlich leiten Sie die Schüler an, diese Emotionen zu regulieren, indem sie Strategien zur Bewältigung negativer Gefühle diskutieren, wie um Hilfe zu bitten, Pausen einzulegen oder Atemtechniken zu praktizieren.

Fazit

Dauer: 20 bis 25 Minuten

Emotionale Reflexion und Regulierung

Schlagen Sie den Schülern vor, einen Absatz zu schreiben, in dem sie über die während der Stunde erlebten Herausforderungen reflektieren und wie sie ihre Emotionen gemanagt haben. Alternativ leiten Sie eine Gruppendiskussion, bei der die Schüler ihre Erfahrungen und emotionalen Strategien teilen können. Dieser Reflexionsmoment sollte sich darauf konzentrieren, die herausforderndsten Momente zu identifizieren und zu verstehen, wie jeder Schüler emotional reagiert hat, um das Erkennen und Regulieren von Emotionen zu fördern.

Ziel: Das Ziel dieser Aktivität ist es, die Schüler zu ermutigen, Selbstbewertung und emotionale Regulierung zu praktizieren und ihnen zu helfen, effektive Strategien zur Bewältigung herausfordernder Situationen zu identifizieren. Indem sie über ihre Emotionen und Verhaltensweisen während der Stunde reflektieren, können die Schüler ein größeres Selbstbewusstsein und Selbstkontrolle entwickeln, essentielle Fähigkeiten sowohl im akademischen Bereich als auch im persönlichen Leben.

Abschluss und ein Blick in die Zukunft

Bitten Sie die Schüler, persönliche und akademische Ziele im Zusammenhang mit dem Inhalt der Stunde festzulegen. Schlagen Sie vor, dass sie diese Ziele auf einem Blatt Papier schreiben oder in einer kurzen Präsentation mitteilen. Erläutern Sie die Bedeutung der Festlegung klarer und erreichbarer Ziele, sowohl im Kontext des Studiums der Eliminierungsreaktionen als auch in anderen Bereichen ihres Lebens.

Mögliche Zielideen:

1. Die Mechanismen der Eliminierungsreaktionen E1 und E2 vollständig verstehen.

2. Eliminierungsexperimente im Labor korrekt durchführen und interpretieren.

3. Das Wissen über Eliminierungsreaktionen auf Probleme der organischen Synthese anwenden.

4. Fähigkeiten zur Selbstverwaltung und emotionalen Regulierung während experimenteller Aktivitäten entwickeln.

5. Regelmäßig über den akademischen Fortschritt reflektieren und Strategien zum Lernen bei Bedarf anpassen. Ziel: Das Ziel dieser Aktivität ist es, die Autonomie der Schüler und die praktische Anwendung des Lernens zu stärken. Durch die Festlegung persönlicher und akademischer Ziele werden die Schüler ermutigt, ihren eigenen Fortschritt zu planen und zu überwachen, was eine Kontinuität in der akademischen und persönlichen Entwicklung fördert. Diese Praxis hilft, verantwortungsbewusste Entscheidungsfähigkeiten zu entwickeln und die Schüler darauf vorzubereiten, zukünftige Herausforderungen mit Zuversicht zu bewältigen.