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

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1 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.

3 Untersuchung von Säuren und Laugen mit Rotkohl-Auszug (Lehrerinformation, Seite 3 von 6)
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 Menge pro Gruppe Messer 1 Schneidbrett 250ml Becherglas 2 Brenner Vierfuß Ceranplatte Gasanzünder Trichter Stativ Muffe Ring Faltenfilter Chemikalien Rotkohl-Blätter 1-2 Destilliertes Wasser 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 Rotkohl-Auszuges bewirken. Geräte (pro Gruppe) Menge pro Gruppe 5ml Spritze 1 3ml Einmal-Pasteur-Pipetten 5 20ml Schnappdeckelgläser (55x27mm) Wasserfester Stift zum Beschriften Chemikalien Chemikalien [nach 2, 3, verändert] Rotkohl-Auszug ca. 25ml Destilliertes Wasser ca. 65ml Kernseife in dest. Wasser (ca. 1g/100ml) ca. 2ml Spülmittel in dest. Wasser Zucker in dest. Wasser Essigessenz (enthält 25% Essigsäure) Gefahr [4] Essig Hirschhornsalz in dest. Wasser (Ammoniumhydrogencarbonat) Achtung [4, 5] Natron in dest. Wasser (Natriumhydrogencarbonat) Kochsalz in dest. Wasser Apfelsaft Zitronensaft

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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 Essigessenz rot Essig rosa Hirschhornsalz in dest. Wasser blau Natron in dest. Wasser Kochsalz in dest. Wasser Apfelsaft Zitronensaft 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] Stand [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 , Stand