Stoffe - oebv.at · 3 Nutzungshinweise zu diesem Buch: Das Buch enthält den Stoff der 4. Klasse...
2
2 1 Stoffe ............................................................................................................4 Chemie ist eine experimentelle Wissenschaft ...........................5 Überprüfe dein Wissen! ........................................................................9 2 Teilchen bilden Stoffe.......................................................................... 10 2.1 Der Aufbau der Atome ....................................................................... 10 2.2 Die Elektronenhülle und das Periodensystem der Elemente ....................................................... 12 2.3 Die Arten der chemischen Bindung und der Kampf um die Elektronen .................................................................. 14 2.4 Strukturformeln und Molekülmodelle ........................................ 16 2.5 Atomgitter – Quarz, Diamant, Grafit .......................................... 18 2.6 Eigenschaften von Stoffen aus Molekülen ............................... 19 2.7 Salze und Salzlösungen .................................................................... 20 2.8 Formeln und Namen für Salze ......................................................... 21 2.9 Metalle haben spezielle Eigenschaften .................................... 23 Das alles haben wir gelernt! ............................................................ 24 Überprüfe dein Wissen! ..................................................................... 26 3 Chemische Reaktionen bestimmen unser Leben................... 28 3.1 Die Reaktionsgleichung ..................................................................... 28 3.2 Die Zusammensetzung der Luft ................................................ 30 3.3 Die Verbrennung – Reaktion mit Sauerstoff ............................ 30 3.4 Die Verbrennung liefert Energie .................................................... 32 3.5 Wie Brände entstehen und wie man sie bekämpfen kann 34 3.6 Langsam oxidiert wird die Nahrung in unserem Körper, der Bioabfall im Komposthaufen, und das Eisen beim Rosten ............................................................................................ 36 3.7 Reaktionen, die durch Energiezufuhr erzwungen werden ............................................................................ 37 3.8 Wasserstoff – der leichteste Stoff ............................................... 38 Das alles haben wir gelernt! ............................................................ 39 Überprüfe dein Wissen! ..................................................................... 39 4 Kohlenwasserstoffe in Erdöl und Erdgas ............................... 42 4.1 Vorkommen und Gewinnung von Erdöl und Erdgas ............. 42 4.2 Erdöl und Erdgas bestehen aus Kohlenwasserstoffen ........ 44 4.3 Alkene – Ungesättigte Kohlenwasserstoffe ............................. 47 4.4 Benzen und die aromatischen Kohlenwasserstoffe ............. 48 4.5 Acetylen und die Alkine ..................................................................... 49 4.6 Erst in der Raffinerie entstehen aus dem Rohöl brauchbare Produkte ........................................................................... 50 4.7 Benzin muss klopffest sein ...............................................................51 4.8 Dieselöl und Heizöl ............................................................................... 52 Das alles haben wir gelernt! ............................................................ 53 Überprüfe dein Wissen! ..................................................................... 54 Stoffe 5 Wenige Elemente bauen alle für das Leben notwendigen Verbindungen auf ................................................... 56 5.1 Weingeist – der Alkohol der alkoholischen Getränke ............ 56 5.2 Alkohole sind eine Stoffklasse ........................................................ 58 5.3 Aus Weingeist entsteht Essig ........................................................... 60 5.4 Carbonsäuren sind eine Stoffklasse ...............................................61 5.5 Ester entstehen aus Alkoholen und Carbonsäuren................ 63 5.6 Organische Stickstoffverbindungen ............................................ 64 Das alles haben wir gelernt! ............................................................ 65 Überprüfe dein Wissen! ..................................................................... 66 6 Unsere Nahrung .................................................................................... 68 6.1 Die Speisefette........................................................................................ 68 6.2 Speisefette sind Ausgangsstoffe zur Seifenherstellung .......71 6.3 Zucker, Stärke, Cellulose – Kohlenhydrate sind sehr unterschiedlich aufgebaut ......... 72 6.4 Stärke – Ein wichtiger Vielfachzucker ......................................... 74 6.5 Cellulose, der häufigste Stoff in der belebten Natur ............. 75 6.6 Eiweiß kann durch keinen anderen Nährstoff ersetzt werden ...................................................................................................... 76 6.7 Die Struktur der Eiweißstoffe ermöglicht ihre Wirkung ..... 78 6.8 Vitamine, Mineralstoffe und Spurenelemente – notwendige Ergänzung der Nährstoffe ....................................... 80 Das alles haben wir gelernt! ............................................................ 81 Überprüfe dein Wissen! ..................................................................... 82 7 Die Umwandlung von Stoffen durch den Menschen ............ 84 7.1 Kunststoffe – Werkstoffe von heute ............................................. 85 7.2 Wichtige Kunststoffe entstehen durch Polymerisation ....... 86 7.3 Polyester und Nylon entstehen durch Polykondensation ...88 7.4 Verarbeitung von Plastomeren ........................................................ 89 7.5 Textilfasern ............................................................................................... 90 Das alles haben wir gelernt! ............................................................ 91 Überprüfe dein Wissen! ...................................................................... 91 7.6 Metalle gewinnt man durch Redoxreaktionen ......................... 92 7.7 Eisen und Stahl ....................................................................................... 94 7.8 Aluminium ................................................................................................. 97 Das alles haben wir gelernt! ............................................................ 99 Überprüfe dein Wissen! ...................................................................... 99 7.9 Natriumchlorid als chemischer Rohstoff................................... 100 7.10 Alkalimetalle und Halogene ........................................................... 102 7.11 Säuren und Basen .............................................................................. 104 7.12 Technisch wichtige Säuren und Basen....................................... 108 7.13 Düngemittel .......................................................................................... 110 7.14 Baustoffe ................................................................................................ 112 Inhaltsverzeichnis
Transcript of Stoffe - oebv.at · 3 Nutzungshinweise zu diesem Buch: Das Buch enthält den Stoff der 4. Klasse...
2
1 Stoffe ............................................................................................................4
Chemie ist eine experimentelle Wissenschaft ...........................5
Überprüfe dein Wissen! ........................................................................9
2 Teilchen bilden Stoffe .......................................................................... 10
2.1 Der Aufbau der Atome ....................................................................... 10
2.2 Die Elektronenhülle und das Periodensystem der Elemente ....................................................... 12
2.3 Die Arten der chemischen Bindung und der Kampf um die Elektronen .................................................................. 14
2.4 Strukturformeln und Molekülmodelle ........................................ 16
2.5 Atomgitter – Quarz, Diamant, Grafit .......................................... 18
2.6 Eigenschaften von Stoffen aus Molekülen ............................... 19
2.7 Salze und Salzlösungen ....................................................................20
2.8 Formeln und Namen für Salze ......................................................... 21
2.9 Metalle haben spezielle Eigenschaften ....................................23
Das alles haben wir gelernt! ............................................................ 24
Überprüfe dein Wissen! ..................................................................... 26
3 Chemische Reaktionen bestimmen unser Leben ...................28
3.1 Die Reaktionsgleichung .....................................................................28
3.2 Die Zusammensetzung der Luft ................................................ 30
3.3 Die Verbrennung – Reaktion mit Sauerstoff ............................30
3.4 Die Verbrennung liefert Energie ....................................................32
3.5 Wie Brände entstehen und wie man sie bekämpfen kann 34
3.6 Langsam oxidiert wird die Nahrung in unserem Körper, der Bioabfall im Komposthaufen, und das Eisen beim Rosten ............................................................................................36
3.7 Reaktionen, die durch Energiezufuhr erzwungen werden ............................................................................ 37
3.8 Wasserstoff – der leichteste Stoff ...............................................38
Das alles haben wir gelernt! ............................................................39
Überprüfe dein Wissen! .....................................................................39
4 Kohlenwasserstoffe in Erdöl und Erdgas ............................... 42
4.1 Vorkommen und Gewinnung von Erdöl und Erdgas ............. 42
4.2 Erdöl und Erdgas bestehen aus Kohlenwasserstoffen ........44
4.3 Alkene – Ungesättigte Kohlenwasserstoffe ............................. 47
4.4 Benzen und die aromatischen Kohlenwasserstoffe .............48
4.5 Acetylen und die Alkine ..................................................................... 49
4.6 Erst in der Raffinerie entstehen aus dem Rohöl brauchbare Produkte ...........................................................................50
4.7 Benzin muss klopffest sein ...............................................................51
4.8 Dieselöl und Heizöl ............................................................................... 52
Das alles haben wir gelernt! ............................................................ 53
Überprüfe dein Wissen! .....................................................................54
Stoffe
5 Wenige Elemente bauen alle für das Leben notwendigen Verbindungen auf ...................................................56
5.1 Weingeist – der Alkohol der alkoholischen Getränke ............56
5.2 Alkohole sind eine Stoffklasse ........................................................58
5.3 Aus Weingeist entsteht Essig ...........................................................60
5.4 Carbonsäuren sind eine Stoffklasse ...............................................61
5.5 Ester entstehen aus Alkoholen und Carbonsäuren ................63
5.6 Organische Stickstoffverbindungen ............................................64
Das alles haben wir gelernt! ............................................................65
Überprüfe dein Wissen! .....................................................................66
6 Unsere Nahrung ....................................................................................68
6.1 Die Speisefette ........................................................................................68
6.2 Speisefette sind Ausgangsstoffe zur Seifenherstellung .......71
6.3 Zucker, Stärke, Cellulose – Kohlenhydrate sind sehr unterschiedlich aufgebaut ......... 72
6.4 Stärke – Ein wichtiger Vielfachzucker ......................................... 74
6.5 Cellulose, der häufigste Stoff in der belebten Natur ............. 75
6.6 Eiweiß kann durch keinen anderen Nährstoff ersetzt werden ...................................................................................................... 76
6.7 Die Struktur der Eiweißstoffe ermöglicht ihre Wirkung ..... 78
6.8 Vitamine, Mineralstoffe und Spurenelemente – notwendige Ergänzung der Nährstoffe .......................................80
Das alles haben wir gelernt! ............................................................ 81
Überprüfe dein Wissen! .....................................................................82
7 Die Umwandlung von Stoffen durch den Menschen ............84
7.1 Kunststoffe – Werkstoffe von heute .............................................85
7.2 Wichtige Kunststoffe entstehen durch Polymerisation .......86
7.3 Polyester und Nylon entstehen durch Polykondensation ...88
7.4 Verarbeitung von Plastomeren ........................................................89
7.5 Textilfasern ...............................................................................................90
Das alles haben wir gelernt! ............................................................ 91
Überprüfe dein Wissen! ...................................................................... 91
7.6 Metalle gewinnt man durch Redoxreaktionen .........................92
7.7 Eisen und Stahl .......................................................................................94
7.8 Aluminium ................................................................................................. 97
Das alles haben wir gelernt! ............................................................99
Überprüfe dein Wissen! ......................................................................99
7.9 Natriumchlorid als chemischer Rohstoff...................................100
7.10 Alkalimetalle und Halogene ...........................................................102
7.11 Säuren und Basen ..............................................................................104
7.12 Technisch wichtige Säuren und Basen.......................................108
7.13 Düngemittel .......................................................................................... 110
7.14 Baustoffe ................................................................................................ 112
Inhaltsverzeichnis
Stoffe C alpha E3+K.indd 4 19.12.13 10:26
3
Nutzungshinweise zu diesem Buch:Das Buch enthält den Stoff der 4. Klasse AHS bzw. HS bzw. NMS in 8 Kapiteln. Dabei enthält jedes Kapitel neben den Infor-mationen in Text und Bild noch Aufgaben und Versuchsangaben. Informationen die nur für interessierte Schüler bzw. Klassen gedacht sind, sind extra gekennzeichnet. Am Schluss jedes Kapitels findet man eine Zusammenfassung und weitere Aufga-ben unter dem Titel „Überprüfe dein Wissen!“. Alle genannten Teile sind speziell gekennzeichnet.
Inhaltsverzeichnis – Hinweise
Das alles haben wir gelernt! .......................................................... 114
Überprüfe dein Wissen! .................................................................... 116
8 Bedrohung und Schutz unserer Umwelt ................................. 118
8.1 Die Dosis macht das Gift ................................................................. 118
8.2 Die Luftschadstoffe und ihre Vermeidung ..............................120
8.3 Ozonschicht und Ozonloch ..............................................................123
8.4 Der Teibhauseffekt ............................................................................. 124
8.5 Trinkwasser ...........................................................................................125
8.6 Abwasser ............................................................................................... 126
Das alles haben wir gelernt! .......................................................... 127
Überprüfe dein Wissen! ...................................................................128
Register ...............................................................................................................129
Man zerschneidet ein Stück Natrium mit einem Messer und betrachtet die Schnittfläche. Schon nach wenigen Sekunden verliert sie den metallischen Glanz.
Versuch 100.1 Oxidation von Natrium an Luft
Halte in die entleuchtete Flamme des Gasbrenners kurz ein mit kaltem Wasser gefülltes Becher-glas. Beobachte!
Versuch 31.3Abgase einer Flamme
Aufgaben mit dem Molekülbaukasten:
1. Wasserstoff reagiert mit Sauerstoff zu Wasser. Baue 4 Wasserstoffmoleküle. Wie viele Sauerstoffmoleküle benötigst du, damit alle Wasserstoffmoleküle zu Wassermolekülen reagieren können?
Ein Gemenge kann durch physikalische Trennmethoden in Reinstoffe zerlegt werden.
Luft – Sauerstoff – Verbrennung – Energie – Brände – Oxidation – Rosten – exotherm – endotherm – Wasserstoff
Das alles habenwir gelernt! Überprüfe dein Wissen!
Reißnagel &Co
Reißnagel&
Co
Reißnagel &Co
Reißnagel&
Co
11. Stell die richtige Aussage fest: (Kreuze das entsprechende Kästchen an)
a) Energie verbrauchende Prozesse heißen exotherm.
b) Energie verbrauchende Prozesse heißen endotherm.
So beginnt jedes Kapitel. Die wichtigen zu lernenden Begriffe sind aufgelistet.
Kennzeichnet Informationen für wissbegierige Schüler!
Daran erkennt man besonders wichtige Lerninhalte.
Versuche, die von den Schüler-Innen durchgeführt werden können.
Versuche, die von den Lehrer-Innen durchgeführt werden können.
Zusätzliche Aufgaben für SchülerInnen
So endet jedes Kapitel.
Titel für die Zusam-menfassung wichtiger Begriffe des Kapitels
Aufgaben, deren Lösung erkennen hilft, ob man den Stoff des Kapitels auch wirklich gelernt hat.
Kennzeichnet Auf-gaben die nur mit dem Zusatzstoff („PLUS“)gelöst werden können.
Stoffe C alpha E3+K.indd 5 19.12.13 10:26
