Transcript Untersuchung von Säuren und Laugen mit Rotkohl-Auszug (Lehrerinformation, Seite 1 von 6) Lehrziele • Im ersten Versuchsteil sollen die Schüler bei der Herstellung.

Untersuchung von Säuren und Laugen mit Rotkohl-Auszug
(Lehrerinformation, Seite 1 von 6)
Lehrziele
• Im ersten Versuchsteil sollen die Schüler bei der Herstellung des Rotkohl-Auszuges vor
allem das fachgemäße Arbeiten im Labor vermittelt bekommen.
• Bei dem zweiten Teilversuch sollen die Schüler Prüflösungen mit dem Rotkohl-Auszug
untersuchen und dabei beobachten, das unterschiedliche Substanzen eine
unterschiedliche Färbung des Rotkohl-Auszuges bewirken.
• Die Ursache hierfür soll in der folgenden Stunde erarbeitet werden.
Vorkenntnisse
• Um den Schülern die notwendigen Fertigkeiten für die Durchführung des Versuchs zu
vermitteln, bietet sich ein Chemiker-Experimentierpass an. Dazu werden grundlegende
Arbeitsweisen, wie z.B. der Umgang mit einem Brenner, die Handhabung heißer
Flüssigkeiten, das Filtrieren und der Umgang mit Spritzen und Pipetten vorher eingeübt.
Wurde eine Übung erfolgreich absolviert, wird dies im Chemikerpass der einzelnen Schüler
vermerkt. Die gekennzeichneten Arbeitsweisen dürfen in der Folge selbstständig von dem
jeweiligen Schüler durchgeführt werden. [1]
Grundlegende Kenntnisse im Umgang mit der SMART Notebook Software
• Über Infopunkte können die Schüler während der Erstellung der Listen der notwendigen
Geräte und Chemikalien die Versuchsanleitung jederzeit erneut abrufen.
• Die Abbildungen für die Versuchsaufbauten befinden sich in der Galerie im Ordner „Meine
Inhalte“ und dem Unterordner mit der Bezeichnung „Rotkohl-Auszug“. Sie lassen sich
aus der Galerie direkt auf die aktuelle Seite ziehen. Dazu muss man von der Vollbild-Ansicht
in die Standard-Ansicht wechseln.
• Den Schülern muss bei Bedarf gezeigt werden, wie die Größe einer Abbildung verändert
wird und eine Abbildung gedreht werden kann.
Vorbereitung
• Erstellung und Laminieren der Anleitungen für den Arbeitsplatz,
• Herstellung der Prüflösungen,
• Bereitstellung der Geräte und Chemikalien,
• Bereitstellung der Schutzausrüstung.
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Einsatz im Unterricht
Die Experimente sollen in Gruppen durchgeführt werden. Beim ersten Versuchsteil handelt es
sich um eine arbeitsgleiche, beim zweiten Versuchsteil um eine arbeitsteilige Gruppenarbeit.
Anhand der Versuchsanleitung für den ersten Teilversuch stellt ein Schüler an der
interaktiven Tafel die Liste für die benötigten Geräte auf. Dabei kann er sich Unterstützung
aus der Klasse holen.
In der Anleitung zur Herstellung des Rotkohlauszuges werden jedoch folgende Geräte nicht
explizit erwähnt:
• Messer,
• Trichter mit Stativ, Muffe und Ring,
• Faltenfilter,
• Brenner,
• Vierfuß mit Ceranplatte und
• Gasanzünder.
Dies hat den Vorteil, dass alternativ auch Heizplatten verwendet werden können. Als
Anhaltspunkt gibt die SMART Notebook-Datei den Schülern die entsprechende Anzahl an
Geräten vor. Diese Anzahl muss bei Verwendung einer Heizplatte jedoch abgeändert werden.
Anhand der erstellten Liste holen sich die Schüler die benötigten Geräte.
Mit einer Liste der Chemikalien wird analog verfahren.
Anschließend soll der Versuchsaufbau mit Hilfe vorgegebener Abbildungen grafisch
dargestellt werden. Unter diesen Abbildungen befinden sich jedoch auch Distraktoren. Die
Illustration des Versuchsaufbaus wird während der Versuchsdurchführung an der interaktiven
Tafel angezeigt. Die Lehrkraft sollte die Schüler dazu anhalten, während der Abkühlzeit des
Rotkohl-Auszuges schon Beobachtung und Deutung dieses Teilversuchs zu notieren.
Diese Vorgehensweise wird beim zweiten Teilversuch wiederholt.
Dabei werden von den einzelnen Gruppen entweder die „Prüflösungen A“ oder die
„Prüflösungen B“ mit dem Rotkohl-Auszug untersucht.
Prüflösungen A:
• Kernseife in destilliertem Wasser
• Spülmittel in destilliertem Wasser
• Zucker in destilliertem Wasser
• Essigessenz
• Essig
Prüflösungen B:
• Hirschhornsalz (Ammoniumhydrogencarbonat) in destilliertem Wasser
• Natron (Natriumhydrogencarbonat) in destilliertem Wasser
• Kochsalz in destilliertem Wasser
• Apfelsaft
• Zitronensaft
Die gesammelten Ergebnisse aus den Versuchen werden den Schülern digital zur Verfügung
gestellt. Alternativ ist auch der Ausdruck möglich.
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Material
Dieses Material besteht aus der
• Lehrerinformation,
• SMART Notebook-Datei „Säuren und Laugen mL“ (mit Lösungen),
• SMART Notebook-Datei „Säuren und Laugen oL“ (ohne Lösungen),
• SMART Notebook-Datei „Rotkohl-Auszug Sammlungsdatei“ (Abbildungen).
Dauer
90 Minuten.
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Herstellung eines Rotkohl-Auszuges
Zeitbedarf
Ca. 20 Minuten
Ziel
Die Schüler sollen das fachgemäße Arbeiten in einem chemischen Labor
erlernen.
Geräte
Geräte
Chemikalien
Menge pro Gruppe
Messer
1
Schneidbrett
1
250ml Becherglas
2
Brenner
1
Vierfuß
1
Ceranplatte
1
Gasanzünder
1
Trichter
1
Stativ
1
Muffe
1
Ring
1
Faltenfilter
1
Chemikalien
Menge pro Gruppe
Rotkohl-Blätter
Destilliertes Wasser
1-2
ca. 150ml
Durchführung
Es werden 1-2 Rotkohl-Blätter mit dem Messer zerkleinert. Mit den
Stücken wird ein 250ml Becherglas zu einem Drittel gefüllt und mit
destilliertem Wasser auf ca. 150ml aufgefüllt. Die Mischung wird zum
Sieden gebracht und ca. 1 Minute am Kochen gehalten. Anschließend
lässt man die Mischung etwas abkühlen und filtriert die Stücke ab. [2]
Beobachtung
Das destillierte Wasser färbt sich violett.
Deutung
Der violette Farbstoff der Rotkohl-Blätter wird durch das Wasser
herausgelöst („herausgezogen“).
Entsorgung
Es wird ein Behälter für die abfiltrierten Blätter bereitgestellt. Der
Behälter wird anschließend in den Biomüll entsorgt.
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Prüfen verschiedener Substanzen mit dem Rotkohl-Auszug
Zeitbedarf
Ca. 40 Minuten
Ziel
Bei dem zweiten Teilversuch sollen die Schüler Prüflösungen mit dem
Rotkohl-Auszug untersuchen und dabei beobachten, das
unterschiedliche Substanzen eine unterschiedliche Färbung des RotkohlAuszuges bewirken.
Geräte
(pro Gruppe)
Geräte
Chemikalien
(pro Gruppe)
Menge pro Gruppe
5ml Spritze
1
3ml Einmal-Pasteur-Pipetten
5
20ml Schnappdeckelgläser (55x27mm)
5
Wasserfester Stift zum Beschriften
1
Chemikalien [nach 2, 3, verändert]
Menge pro Gruppe
Rotkohl-Auszug
ca. 25ml
Destilliertes Wasser
ca. 65ml
Kernseife in dest. Wasser
(ca. 1g/100ml)
ca. 2ml
Spülmittel in dest. Wasser
(ca. 1g/100ml)
ca. 2ml
Zucker in dest. Wasser
(ca. 1g/100ml)
ca. 2ml
Essigessenz
(enthält 25% Essigsäure)
ca. 2ml
Gefahr [4]
Essig
ca. 2ml
Hirschhornsalz in dest. Wasser
(Ammoniumhydrogencarbonat)
(ca. 1g/100ml)
ca. 2ml
Achtung [4, 5]
Natron in dest. Wasser
(Natriumhydrogencarbonat)
(ca. 1g/100ml)
ca. 2ml
Kochsalz in dest. Wasser
(ca. 1g/100ml)
ca. 2ml
Apfelsaft
ca. 2ml
Zitronensaft
ca. 2ml
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Prüfen verschiedener Substanzen mit dem Rotkohl-Auszug
Durchführung
In fünf 20ml Schnappdeckelgläser werden mit einer Spritze je 5ml
Rotkohl-Auszug eingefüllt. Mit Hilfe einer 3ml-Einmal-Pasteur-Pipette
werden jeweils 2ml der Prüflösung zugegeben. Die Schnappdeckelgläser
werden mit destilliertem Wasser aufgefüllt und vorsichtig geschüttelt.
Beobachtung
Prüflösung
Färbung
Kernseife in dest. Wasser
blau-violett
Spülmittel in dest. Wasser
violett
Zucker in dest. Wasser
violett
Essigessenz
rot
Essig
rosa
Hirschhornsalz in dest. Wasser
blau
Natron in dest. Wasser
blau
Kochsalz in dest. Wasser
violett
Apfelsaft
rosa
Zitronensaft
rot
Deutung
Die Farbe des Rotkohl-Auszuges ändert sich je nachdem, welche
Prüflösung zugegeben worden ist.
Bei bestimmten Lösungen färbt er sich nach Rot um, bei anderen nach
Blau. Bei einigen Lösungen behält der Rotkohl-Auszug seine violette
Farbe.
Entsorgung
Alle Lösungen können in den Ausguss gegeben werden.
Literatur
[1] J. Söllner: Experimentiermaterialien für den Chemieunterricht nach Maria Montessori II, Schriftliche
Hausarbeit gem. LPO I §30 zur Zulassung für die Erste Staatsprüfung für das Lehramt an Realschulen,
Abteilung für Didaktik der Chemie, AkadDir W. Wagner, Universität Bayreuth, 2010
[2] http://www.seilnacht.com/Lexikon/VSBlaukr.htm, Stand 12.08.2010
[3] K. Häusler, A. Worofka: Rotkohl-Blaukraut, ein idealer Universalindikator, Naturwissenschaften im Unterricht
– Physik, Chemie, Heft 27, 1987, S.15
[4] VERORDNUNG (EG) Nr. 1272/2008 DES EUROPÄISCHEN PARLAMENTS UND DES RATES vom 16.
Dezember 2008 über die Einstufung, Kennzeichnung und Verpackung von Stoffen und Gemischen, zur
Änderung und Aufhebung der Richtlinien 67/548/EWG und 1999/45/EG und zur Änderung der Verordnung (EG)
Nr. 1907/2006
[5] Sicherheitsdatenblatt für Ammoniumhydrogencarbonat gemäß Verordnung (EG) 1907/2006, Caesar & Loretz
GmbH, überarbeitet am 02.02.2010, www.caelo.de/getfile.html?type=sdb&num=2076, Stand 16.12.2010