Titelaufnahme

Titel
Untersuchung von Struktur-Eigenschaftsbeziehungen anhand ausgewählter synthetischer und natürlicher Polymere / vorgelegt von Silvia Wallner
Verfasser/ VerfasserinWallner, Silvia
Begutachter / BegutachterinVoglhuber, Helga
Erschienen2014
UmfangVII, 98 Bl. : Zsfassungen (2 Bl.) ; Ill., graf. Darst.
HochschulschriftGraz, Univ., Dipl.-Arb., 2014
Anmerkung
Zsfassungen in dt. und engl. Sprache
SpracheDeutsch
DokumenttypDiplomarbeit
Schlagwörter (GND)Polymere / Strukturaufklärung / Chemieunterricht / Polymere / Strukturaufklärung / Chemieunterricht / Online-Publikation
URNurn:nbn:at:at-ubg:1-68906 Persistent Identifier (URN)
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Untersuchung von Struktur-Eigenschaftsbeziehungen anhand ausgewählter synthetischer und natürlicher Polymere [1.26 mb]
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Zusammenfassung (Deutsch)

Heute werden an den Chemieunterricht sehr vielfältige Anforderungen gestellt. Schülerinnen und Schüler sollen neben reinem Fachwissen besonders Kompetenzen erlangen, die es ihnen ermöglichen das Erlernte auch in verschiedenen Situationen anzuwenden. Um diese Ziele zu erfüllen ist es notwendig, dass Unterricht möglichst strukturiert und effizient gestaltet wird. Heute werden Basiskonzepte definiert, die sich als "roter Faden" durch den Unterricht ziehen und den Schülerinnen und Schülern ein vernetzendes Lernen ermöglichen sollen. Sehr wichtig ist hierbei das Struktur-Eigenschaftskonzept, das eine Beziehung zwischen chemischen Strukturen und beobachtbaren physikalischen und chemischen Eigenschaften der jeweiligen Verbindungen schafft. Meistens werden Struktur-Eigenschaftsbeziehungen mit Hilfe einfacher organischer Verbindungen, wie z.B. der Alkane eingeführt. Im Rahmen dieser Arbeit wurde untersucht, ob Struktur-Eigenschaftsbeziehungen auch anhand ausgewählter Polymere erklärt und vertieft werden können. Dabei erwies sich Polyethylenglykol (PEG) als hervorragendes Beispiel für einen abwechslungsreichen Unterricht. Polyethylenglykole besitzen durch ihre vielfältigen Anwendungen eine hohe Alltagsrelevanz für Schülerinnen und Schüler. Sie sind in einem breiten Molekulargewichtsbereich erhältlich und daher ideale Proben zur Untersuchung des Zusammenhangs von Molekülgröße und Schmelzbereich. Außerdem können PEGs aufgrund ihrer guten Löslichkeit in Wasser gemeinsam mit anderen Polymeren für Löslichkeitsexperimente herangezogen werden. Experimentelle Einheiten zum Thema PEG können kostengünstig mit sehr geringem apparativem Aufwand durchgeführt werden. Erste Untersuchungen haben gezeigt, dass Schülerinnen und Schüler für das Thema PEG motiviert werden können und dass sich Polyethylenglykole und andere ausgewählte Polymere sehr gut zur Verdeutlichung des Struktur-Eigenschaftskonzepts eignen.

Zusammenfassung (Englisch)

Today there are various requirements for a modern chemistry class. It is not enough to teach special knowledge, students have to be led in their personal development and thus special skills and competences have to be trained in school as well. Therefore having well structured and efficient classes is a prerequisite. Basic concepts are defined, which should help to structure the chemistry classes thus enabling students to learn efficiently. One of these concepts is the concept of structure and properties. Structural features are directly linked to properties of a certain compound. In the majority of cases this interplay between structure and properties is discussed using simple organic molecules such as alkanes. However, in this study polymers were selected to study their potential application as model compounds for clarification of the structure and properties concept. Polyethyleneglycols (PEGs) were identified as promising candidates for context oriented chemistry classes. They have a broad area of application starting from pharmaceutical and cosmetic applications, to food chemistry, medicine, biochemistry, construction industry, or new technical applications. Thus PEGs are prevalent in every student?s daily routine and therefore of high interest. PEGs are available with various average molecular masses making them ideal samples for the study of melting behaviour. Moreover, polyethyleneglycols are easily soluble in water and thus good candidates for the evaluation of water solubility. This study showed that polyethylenglycols and other polymers are ideal candidates for the evaluation of the interplay between molecular weight and melting temperature and the molecule?s structure and the solubility in various solvents. Since PEGs and other polymers are omnipresent in all our lives students can be easily motivated for the topic leading to enjoyable classes with good learning results.