christine fischer kriminell gut experimentieren - auer verlag · in: journal of chromatographic...

13
Christine Fischer Kriminell gut experimentieren Säureanschlag im Schüler-Café Kriminell gut experimentieren Christine Fischer hten Sekundarstufe I Downloadauszug aus dem Originaltitel: Christine Fis hten Sekundarstu D Downloadauszug D Downloadauszug aus dem Originaltit tel: s uf s s s sc sc che her uf uf uf uf f uf ufe I

Upload: trinhngoc

Post on 14-Aug-2019

213 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Christine Fischer Kriminell gut experimentieren - Auer Verlag · In: Journal of Chromatographic Science 46, 2008, S. 743–746 • H. Matsufuji et al.: Stability to Light, Heat, and

Christine Fischer

Kriminell gut experimentierenSäureanschlag im Schüler-Café

Kriminell gut

experimentieren

Christine Fischer

hten

Sekundarstufe I

Downloadauszug

aus dem Originaltitel:

Christine Fis

hten

Sekundarstu

DDownloadauszug DDownloadauszug

aus dem Originaltittel:

s

uf

sssscsccheher

ufufufuffufufe I

Page 2: Christine Fischer Kriminell gut experimentieren - Auer Verlag · In: Journal of Chromatographic Science 46, 2008, S. 743–746 • H. Matsufuji et al.: Stability to Light, Heat, and

Kriminell gutexperimentieren

Säureanschlag im Schüler-Café

http://www.auer-verlag.de/go/dl6557

Dieser Download ist ein Auszug aus dem Originaltitel

Über diesen Link gelangen Sie zur entsprechenden Produktseite im Web.Kriminell gut experimentieren

Café

Page 3: Christine Fischer Kriminell gut experimentieren - Auer Verlag · In: Journal of Chromatographic Science 46, 2008, S. 743–746 • H. Matsufuji et al.: Stability to Light, Heat, and

Kriminell gut experimentieren 1

Inhalt

Einführung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2

Säureanschlag im Schüler-Café . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

Hinweis:Bei allen Experimenten sind selbstverständlich die allgemeinen Richtlinien zur Sicherheit im natur-wissenschaftlichen Unterricht zu beachten!

Page 4: Christine Fischer Kriminell gut experimentieren - Auer Verlag · In: Journal of Chromatographic Science 46, 2008, S. 743–746 • H. Matsufuji et al.: Stability to Light, Heat, and

Kriminell gut experimentieren 2

Einführung

Situatives Lernen im naturwissenschaftlichen UnterrichtAllgemeinbildung ist ohne naturwissenschaftliche Bildung nicht denkbar. Die jüngste PISA-Studie zeigt allerdings, dass sich viele Jugendliche nicht für die Naturwissenschaften interessieren. Um Schüler1 nach-haltig für Naturwissenschaften zu motivieren, dürfen im Unterricht nicht nur naturwissenschaftliche Fakten vermittelt werden, vielmehr ist das Interesse an diesen Inhalten zu fördern.2 Situative Kontexte können das Interesse an Lerninhalten fördern. Dabei werden die Inhalte in Zusammenhänge eingebettet, die möglichst viel Bezug zum Alltag der Schüler haben und den Schülern den Nutzen ihrer Kenntnisse deutlich machen. Positiv auf die Motivation der Schüler wirkt zudem ein problemorientiertes Vorgehen im Unterricht, das den Schülern Spielräume für eigene Entscheidungen, Entdeckungen und Lernwege lässt, sie jedoch nicht überfordert.Die hier präsentierten Unterrichtsvorschläge verwirklichen diese allgemeinen lerntheoretischen Grund-sätze. Sie gehen von Alltagskontexten aus und regen die Fantasie und Kreativität der Schüler an, die naturwissenschaftlichen Fragestellungen in den Geschichten zunächst zu erkennen und dann zu lösen. Damit leisten sie einen wichtigen Beitrag zur „Scientific Literacy“ der Schüler.3

Integrierter Unterricht der NaturwissenschaftenWenn es „Scientific Literacy“ geben soll, sollten dann Naturphänomene nicht zunächst integrativ betrachtet werden, anstatt sie von vornherein in die Fachdisziplinen Biologie, Chemie und Physik einzugliedern? – Die themenbezogene Herangehensweise der dargestellten Unterrichtsvorschläge fragt nicht nach den Einzel-disziplinen, sondern verlangt eher allgemeine naturwissenschaftliche Kompetenzen. Die Schüler müssen den dargestellten Sachverhalt analysieren, Hypothesen bilden, experimentelle Lösungsstrategien entwerfen, durchführen und reflektieren. Selbstverständlich erarbeiten die Schüler auch die nötigen fachspezifischen Inhalte, um die dargestellten Phänomene zu verstehen. Der Schwierigkeitsgrad der einzelnen Aufgaben ist jedoch größtenteils so gewählt, dass keine oder nur grundlegende Fachkenntnisse als Vorwissen benötigt werden. Die Aufgaben fördern vor allem die für naturwissenschaftliches Arbeiten wichtigen Kompetenz-bereiche der Erkenntnisgewinnung und der Kommunikation. In den „Didaktischen Hinweisen“ werden zu jedem Unterrichtsvorschlag die entsprechenden Standards der Kompetenzbereiche aufgelistet.4

Abgestufte LernhilfenNicht alle Schülerinnen und Schüler werden in der Lage sein, die dargestellten Fälle ohne Hilfe zu lösen. Die relativ offenen Fragestellungen können einzelne Schüler überfordern. Zudem besitzen die Schüler sicherlich verschiedene Vorkenntnisse. Zur Differenzierung ist das Schülermaterial mit abgestuften Lern-hilfen versehen: Zu jeder Teilaufgabe (auf dem Arbeitsblatt) gibt es einen Tipp zur Lösungsstrategie bzw. die jeweilige Lösung (auf besonderen Karten). Diese Tipps und Lösungen sollten so zugänglich gemacht werden, dass die Schüler selbst über den Zeitpunkt und das Ausmaß der Nutzung dieser Hilfen entschei-den können. Man könnte sie beispielsweise in Briefumschläge verpacken und auf einem zentralen Tisch im Klassenzimmer platzieren. Alle Kapitel enthalten weitere Aufgaben und Experimente, die die Schüler machen können, nachdem sie den jeweiligen Fall gelöst haben. Die Beschäftigung mit diesen Aufgaben führt zu einem tieferen Einblick in die dem Fall zugrunde liegende naturwissenschaftliche Thematik. Die Schüler können nach ihren Neigungen und Vorkenntnissen entscheiden, welche dieser Aufgaben sie lösen wollen, und variieren so den Schwierigkeitsgrad des jeweiligen Kapitels individuell.

1 Wenn in diesem Buch von Schüler gesprochen wird, ist immer auch die Schülerin gemeint. Ebenso verhält es sich mit Lehrer und Lehrerin.

2 PISA-Konsortium Deutschland (Hrsg.): PISA 2006 in Deutschland. Die Kompetenzen der Jugendlichen im dritten Länder-vergleich. Waxmann, 2008

3 OECD: Glossary of Statistical Terms. 2003. Über: http://stats.oecd.org/glossary/detail.asp?ID=5425 (10. 1. 2010)4 Die Standards beziehen sich auf die • Bildungsstandards im Fach Biologie für den Mittleren Schulabschluss (KMK, 16. 12. 2004) • Bildungsstandards im Fach Chemie für den Mittleren Schulabschluss (KMK, 16. 12. 2004) • Bildungsstandards im Fach Physik für den Mittleren Schulabschluss (KMK, 16. 12. 2004) Für die Fächer werden folgende Abkürzungen verwendet: Bio = Biologie – Che = Chemie – Phy = Physik Für die Kompetenzbereiche werden folgende Abkürzungen verwendet: F = Fachwissen – E = Erkenntnisgewinnung – K = Kommunikation – B = Bewertung

zimen könnzu einem

önnen nund var

hüleönnte

mmer platziereen, nachdem

ieferen Eih

aubesond

r selbssie ben. All

erden innnen einzeZur Differenziuf dem Arbeitsarten Zei

nda

er Lage sein, dne Schüler ü

erun

t. In de

ds der Kom

e da

chkehes A

„Didapeten

e nad der ntnisse alsbeiten wich

en „Didaktischen

nzen. Die Scngsstrategien ötigen fachspe

inzelnen AufgVorwissetig

rigkeFach

edern? h den Einhüler mü

ntwerfenfische

AbgestufteNicht alle ScDie relativ osicherlich v

ilfen ve

rkenntnnterrichtsvo

Lernhilfenhülerinne

bstvPhänom

wählt, dass ken fördern vor allenisgewinnung un

schlag d

n, Hypothverständlich er

ne zu verstehne oder n

die

diszipestellte

aturwisen bi

rbeit

rphänomn Biologie, CUnterrichtssenschaftliden ex

ene nicht zuChemie und

orsch

lernttivität

erkennen uler.3

Page 5: Christine Fischer Kriminell gut experimentieren - Auer Verlag · In: Journal of Chromatographic Science 46, 2008, S. 743–746 • H. Matsufuji et al.: Stability to Light, Heat, and

Säureanschlag im Schüler-Café?

Didaktische HinweiseLehrplanbezug:

• Säuren und Basen• Säure-Base-Indikatoren

Vorwissen

Im Anfangsunterricht Chemie werden neben den gängigsten Säuren und Basen auch Säure-Base-Indikatoren ein-geführt. In der Regel wenden die Schülerinnen und Schüler nicht nur die „klassischen“ käuflichen Indikatoren wie Bromthymolblau, Phenolphthalein oder Lackmus auf Lösungen verschie dener pH-Werte an, sondern stellen auch einen eigenen „Natur-Indikator“ her. Sehr bekannt ist der Blaukraut-Indikator, der ja auch im Sprachgebrauch als „Blaukraut“ oder als „Rotkohl“ bezeichnet wird.Weiterhin muss bekannt sein, dass aus dem Alltag vertraute Flüssigkeiten verschiedene pH-Werte aufweisen können. Standardbeispiele hierfür sind Essig, Zitronensaft, Shampoo, Sei fen lauge, Waschmittel, Kernseife oder Abflussreiniger.

Sicherheit beim Experimentieren im naturwissenschaftlichen Unterricht

Die Schüler sollten nur mit Salzsäure der Konzentration 0,1 mol/l arbeiten. Diese Säure kann durch einen Kalklöser aus dem Drogeriemarkt ersetzt werden. Beim Arbeiten mit Haushalts chemikalien, vor allem mit Abfluss-Frei, müssen die Schüler Schutzbrillen tragen. Auch Einweghandschuhe sind emp fehlenswert. Beim Arbeiten mit Brennspiritus dürfen keine offenen Flammen in der Nähe sein. Zudem darf das Gefäß mit Brennspiritus aufgrund des hohen Dampfdruckes nicht offen stehen bleiben.Selbstverständlich sind zudem die allgemeinen Sicherheitsrichtlinien für den naturwissen schaftlichen Unterricht zu beachten.Diese Sicherheitsmaßnahmen gelten natürlich auch, wenn die Versuche zu Hause gemacht werden (siehe Aufgabe 6 im Schülermaterial).

Bildungsstandards

Bezug zu den Aufgaben und Anforderun gen beim Fall „Säureanschlag im Schüler-Café?“

Standards für die Kompetenzbereiche der Fächer Chemie und Biologie

Die Schülerinnen und Schüler …

… entnehmen einem Text die chemisch rele-vante Information, dass Stoffe (der Farb stoff der Radieschenknolle) mit Flüssigkeiten (z. B. Säuren) zu einem andersfarbigen Produkt reagieren,

Che E 1: … erkennen und entwickeln Frage stellungen, die mit Hilfe chemischer Kennt nisse und Untersuchungen, insbeson-dere durch chemische Experimente zu beantworten sind, Che K 2: … wählen themenbezogene und aussagekräftige Informationen aus,

… wenden ihr Vorwissen über „Haushalts chemi-kalien“ auf die im Text beschriebenen Flüssig-keiten an und ordnen diese Säuren oder Basen zu,

… übertragen ihr Vorwissen über Indikatoren auf den Farbstoff des Radieschens und ordnen diesen als Säure-Base-Indikator ein,

Che F 1.1: … nennen und beschreiben bedeut same Stoffe mit ihren typischen Eigenschaften,Che F 3.1: … beschreiben Phänomene der Stoff- und Ener-gieumwandlung bei chemi schen Reaktionen,Che K 5: … stellen Zusammenhänge zwi schen chemischen Sachverhalten und Alltagser schei nungen her und übersetzen dabei bewusst Fachsprache in Alltags sprache und umgekehrt,

… entwickeln ein Versuchsdesign zum Nach weis der Farbe des Radieschens bei ver schie denen pH-Werten,

Che E 2: … planen geeignete Untersuchungen zur Überprü-fung von Vermutungen und Hypothesen,

… führen diesen Versuch durch und inter pretieren das Versuchsergebnis hinsichtlich des dargestell-ten „Falles“.

Che E 3: … führen qualitative und einfache quantitative ex-perimentelle und andere Untersuchungen durch und proto-kollieren diese,Bio K 8: … erklären biologische Phänomene und setzen All-tagsvorstellungen dazu in Beziehung.

Kriminell gut experimentieren 3

Chr

isti

ne

Fisc

her

: Kri

min

ell g

ut e

xper

imen

tier

en 5

.–10

. Kla

sse

© A

uer

Verl

ag –

AA

P Le

hrer

fach

verl

age

Gm

bH

, Aug

sbur

gSäureanschlag im Schüler-Café?

den ihen“ auf din an und ord

tragen ihrstof

igen

Vorwissen übeim Text besnen die

(dssigkeiteProdu

r H

afé?“

ie Schülerin

h rele-off der äurenn,

Che EHilfe

andards für nd Biologie

n und Schül

1:

die Komp

Hause

rwisse

emacht wer

Arbpiritus aufgrund

n schaftlichen U

den (

de

H

en Kal-Frei, müBrennspd des hohen

Bezug zu beim Fall „

… entnehvante

ndards

den AufgabeSäureansch

allge

men gelten natü

sein. Zun.meinen Sicherh

h auc

ation ten mi

chuhedem d

its

mol/l arbeiteaushalts chemsind emp feharf das G

Waschmit

Unterricht

n. Diese Säukalien

käerte a

uch im

ne pH-Werte el, Kernseife od

Page 6: Christine Fischer Kriminell gut experimentieren - Auer Verlag · In: Journal of Chromatographic Science 46, 2008, S. 743–746 • H. Matsufuji et al.: Stability to Light, Heat, and

Fachinformation

Wieso ist das Radieschen rot?

Die intensiv rote Farbe der Radieschen beruht auf Anthocyanen. Der Name dieser Stoff gruppe leitet sich von „anthos“ (griechisch) für Blüte und „kyanos“ (griechisch) für blau ab. Die Anthocyane des Radieschens enthalten Pelargonidin und Cyanidin. Sie befinden sich im Zellsaft der äußeren Zellschichten der Radieschenknolle.Es ist unbekannt, welche Funktion diese Farbstoffe beim Radieschen haben. Allgemein sind Anthocyane in Pflanzen sehr weit verbreitet, sie kommen in den meisten Blüten, Blättern und Früchten vor. Das Farbspektrum der Anthocyane reicht von Blau bis Rot. Sie schützen Pflan zen vor den UV-Strahlen der Sonne, die Schäden in Pflanzenzellen verur-sachen. Eine weitere Funktion ist es, über die Farbe Tiere, z. B. Insekten, zur Bestäubung anzulocken. Diese beiden Aufgaben spielen für die fast vollständig unterirdisch wachsende Radies chen knolle wohl keine Rolle. Möglicherwei-se ist jedoch die dritte Funktion der Anthocyane wichtig, nämlich die Bindung freier Radikale, die bei oxidativem Stress entstehen. Freie Radikale sind sehr aggressiv und würden in den Zellen unkalkulierbare Schäden anrichten.

Das Pelargonidin des Radieschens

Worauf beruhen die Farbveränderungen beim Radieschen-Farbstoff?

Die Farben der Anthocyane sind abhängig vom pH-Wert der Umgebung. Farbstoffe, die bei verschiedenen pH-Werten verschiedene Farben besitzen, werden pH-Indikatoren oder Säure-Base-Indikatoren genannt.

Das Pelargonidin des Radieschens ist in sauren Umgebungen orange (bis pH 3), in neutralen Bereichen rot (pH 7), in zunehmend alkalischen Umgebungen violett und in stark alkalischen gelb (ab pH 11). Pelargonidin ist ein Säure-Base-Indikator, es wird daher auch als „Radieschen-Indikator“ bezeichnet.

Die Farbwirkung eines Stoffes ist abhängig davon, welche Bereiche des sichtbaren Lichtes dieser Stoff absorbiert. Die nicht absorbierten Bereiche werden reflektiert, treffen auf unsere Sehsinneszellen und werden als eine bestimmte Farbe wahrgenommen. Der Radieschen-Indikator verändert seine Molekülstruktur bei verschiedenen pH-Werten. Abhängig vom Säuregrad der Umgebung werden H+-Ionen aufgenommen oder abgegeben. Diese Verän derungen führen dazu, dass andere Bereiche des Lichtes reflektiert werden. Somit nehmen wir dies als andere Farbe wahr.

Literaturhinweise• Y. Liu, N. Murakami, L. Wang, S. Zhang: Preparative High-Performance Liquid Chromatography for the Purification

of Natural Acylated Anthocyanins from Red Radish (Raphanus sativus L.). In: Journal of Chromatographic Science 46, 2008, S. 743–746

• H. Matsufuji et al.: Stability to Light, Heat, and Hydrogen Peroxide at Different pH Values and DPPH Radical Scavenging Activity of Acylated Anthocyanins from Red Radish Extract. In: Journal of the Science of Food and Agriculture 55, 2007, S. 3692–3701

• H. Möllencamp: Der Radieschenindikator – eine gute Alternative. MNU 51 (7) 1998, S. 410–413• H. Möllencamp: Ergänzungen zu: „Der Radieschenindikator – eine gute Alternative“. MNU 52 (7) 1999,

S. 440–441

OH

OH

HO

HO

Strukturformel Pelargonidin-Kation

O+

Kriminell gut experimentieren 4

Chr

isti

ne

Fisc

her

: Kri

min

ell g

ut e

xper

imen

tier

en 5

.–10

. Kla

sse

© A

uer

Verl

ag –

AA

P Le

hrer

fach

verl

age

Gm

bH

, Aug

sbur

gSäureanschlag im Schüler-Café?

omdazu, da

turhinM

reichmmen. Der

Säuregrad derss andere Bere

fes ist abhe werd

RadiesUmge

uren Umgeolett und in sdieschen-Indik

avonert

der Umdikatoren od

ngen orange ark alk

ato

n-Farb

gebung. FaSäure-B

off?

bstofe FarbeWerten vers

Das Pelargonin zunehmenBase-Indika

en die

er Anthocyahiedene Farb

d

Farbveränderu

sind a

tio

HO OOOOOO+

Radulierb

OH

Page 7: Christine Fischer Kriminell gut experimentieren - Auer Verlag · In: Journal of Chromatographic Science 46, 2008, S. 743–746 • H. Matsufuji et al.: Stability to Light, Heat, and

5

10

15

20

25

30

35

Säureanschlag im Schüler-Café?

Es ist 9 Uhr. Maja und Erkan arbeiten schon seit fast einer Stunde im Schüler-Café der Sophie-Scholl-Schule. Sie sind heute für den Pausenverkauf verantwortlich. Endlich kommt Anna.

„Mann, Anna, du bist schon wieder ‘ne halbe Stunde zu spät! Erkan und ich sind total im Stress und du lässt uns hier hängen!“ „Jetzt reg dich ab, Maja. Kann gerade keine weitere Anmache mehr vertragen. Ich musste mit Herrn Pfeiffer reden, er wollten wissen, wieso ich in Chemie so schlecht geworden bin.“

Erkan kommt gerade aus der Küche. „Hey, Anna, na, an deinem Einsatz hier fürs Schüler café kann es ja wohl nicht liegen. Jetzt mach mal voran, in einer halben Stunde beginnt der Pausen-verkauf!“

Anna zuckt die Schultern. „Okay, okay, es tut mir echt leid. Was soll ich machen?“

Maja drückt ihr ein Messer in die Hand. „Du könntest die Brötchen mit Frischkäse bestrei chen und mit Radieschen und Petersilie garnieren. Die Auslage hab ich bereits sauber gemacht. Erkan hat sogar den Boden gewischt und es endlich geschafft, den Abfluss der Spüle wieder freizukriegen. Ich mach inzwischen die Salamibrote fertig.“

Erkan stellt seine Putzmittel auf den Tresen. „Und, Anna, warum bist du in Chemie so schlecht?“

„Ich weiß auch nicht, ich hab irgendwann den Anschluss verpasst und jetzt verstehe ich gar nichts mehr. Herr Pfeiffer legt auch ein Tempo vor, das ist echt krass.“

Maja zieht die Stirn kraus. „Oh nein, jetzt kommen die Chaoten aus der 9b. Die haben mir ja gerade noch gefehlt. Gleich gibt’s wieder Grundsatzdiskussionen, von wegen wir kriegen das nicht gescheit hin mit dem Schülercafe und es ist eine Ungerechtigkeit, dass die das nicht ma-chen dürfen.“

Tom schwingt sich auf den Tresen und wirft dabei fast Erkans Abflussreiniger um. „Ihr seid ja schon wieder nicht fertig. Gleich gongt es. Ihr bringt es einfach nicht!“ Lucas grinst. „Genau, lasst uns mal ran, dann zeigen wir euch, wie man mit diesem Café Geld macht.“ Er zeigt auf den Essigreiniger. „Gehört das jetzt zu eurem neuen Getränkeangebot?“

Anna schubst ihn vom Tresen runter. „Blöd daherreden kann jeder. Stattdessen könntet ihr ja mal mit anfassen.“

„O. k., aber das kostet ‘ne Cola für jeden!“

Erkan sieht nicht besonders begeistert aus, aber er nickt.

Tom füllt Schälchen mit Nachtisch, Lucas schneidet Tomaten klein. Alle fünf arbeiten kon-zentriert. Anna belegt gerade ihr letztes Brötchen. Sie wirft ihr langes blondes Haar zurück und lächelt Tom an. „Reichst du mir mal bitte die Putzmittel runter? Und den Deckel auch? Die muss ich noch wegräumen. Super, danke, Tom! Ich hätte nie gedacht, dass du so nett sein kannst.“

Kriminell gut experimentieren 5

Chr

isti

ne

Fisc

her

: Kri

min

ell g

ut e

xper

imen

tier

en 5

.–10

. Kla

sse

© A

uer

Verl

ag –

AA

P Le

hrer

fach

verl

age

Gm

bH

, Aug

sbur

gSäureanschlag im Schüler-Café?

n wiasst uns en Essigrein

a sch

sich aht fer

wingeder nmal ran, dann

niger

em

uf dentig. G

ein, jetzt ks wieder Grunercafe und es

Anschmpo vor, das

mmen die Cndsa

uss verpasist echt k

m

st un

t du in C

sauss der Spüle

hemie soarum

estrei chmacht.e wieder

20

„nichts

ja ziegeradenich

iß auch nicmehr. Herr P

isc

mittel auf

t, ich h

ht und hen die Sala

en Tresen

„Du en. D

s endmibro

nntest die Be Auslage h

ich gesc

d. Was soll i

rötche

z hier Stunde beg

ch mac

Page 8: Christine Fischer Kriminell gut experimentieren - Auer Verlag · In: Journal of Chromatographic Science 46, 2008, S. 743–746 • H. Matsufuji et al.: Stability to Light, Heat, and

40

45

50

55

60

65

70

Maja verdreht die Augen. „Typisch, kaum ist ein gut aussehender Typ in der Nähe, dauert es keine fünf Minuten und Anna probiert’s mal wieder. Ich geh schon mal nach hinten, irgend-jemand muss ja endlich die Spülmaschine ausräumen.“

Erkan grinst. „Hey, Anna, ich störe ja nur ungern, aber du hast doch gestern die Kasse ge-macht. Wo ist denn der Schlüssel?“ Anna kramt erfolglos in den Tiefen ihrer Tasche. „Den muss ich gestern hier vergessen haben. Wahrscheinlich liegt er noch irgendwo in der Küche herum. Ich suche ihn gleich.“

„Na, toll, das ist ja wieder typisch! Wenn du so weitermachst, brauchst du gar nicht mehr zu kommen!“

„Ach was, den Schlüssel finden wir schon. Sei nicht immer so bossy, hilf mir lieber suchen. Lucas und Tom, haltet ihr die Stellung, bitte?“ Anna – nicht im Mindesten schuldbewusst – verschwindet mit Erkan in der Küche.

Es gongt. Innerhalb von Sekunden drängeln sich die Schüler am Pausenverkauf. Es herrscht plötzlich ein Höllenlärm. „Na Kleine, was hättest du denn gerne?“„Ein Käsebrötchen, bitte.“ Maja holt das Brot aus der Auslage und stutzt. „Schau mal, das Radieschen ist ja außen gelb. Was ist da denn passiert?“ Erkan sieht sich das Brot genauer an. „Außerdem sind Flecken wie von einer Flüssigkeit auf dem Frischkäse zu sehen!“ „Sieht irgend-wie giftig aus, was kann das bloß sein?“ „Und es riecht auch komisch.“

„Tom und Lucas kamen doch gerade aus dem Chemie-Praktikum. Vielleicht haben die da Salz-säure oder so was mitgehen lassen und über unsere Brote geschüttet?“

Anna kommt mit der Kasse. „Spinnt ihr, so was würden die doch nie tun!“

Maja wird langsam wütend. „Hast du sie noch alle, Anna? Schließlich hast du die Brote ge-macht! Du wirst sie ja wohl nicht selbst beträufelt haben! Tom und Lucas hatten genug Zeit, als wir drei hinten in der Küche waren!“

„Aber ehrlich, Maja, das ist schon ganz schön krass. Außerdem – wieso sollten die so was machen?“ Erkan drängt die heranstürmenden Fünftklässler zurück, die immer ungeduldiger werden.

„Die wollten schon immer unsere Jobs haben. Sie brauchen doch nur nachzuweisen, dass wir schlampig arbeiten und die Sache nicht im Griff haben.“

„Also mir ist das jetzt zu blöd. Leute, heute gibt es keinen Pausenverkauf. Wir haben geschlos-sen! Es ist zu!“ Erkan schließt das Rollo vor der verdutzten Schülertraube. „Ich werde der Sache jetzt erstmal nachgehen, bevor wir Tom und Lucas beschuldigen.“

„Wie willst du das machen, Erkan?“ Anna beäugt die anderen Brötchen sehr kritisch, kann jedoch keine weiteren Veränderungen entdecken. „Na, ich bin in Chemie nicht so schlecht, außerdem hab ich da einen Verdacht …“

Kriminell gut experimentieren 6

Chr

isti

ne

Fisc

her

: Kri

min

ell g

ut e

xper

imen

tier

en 5

.–10

. Kla

sse

© A

uer

Verl

ag –

AA

P Le

hrer

fach

verl

age

Gm

bH

, Aug

sbur

gSäureanschlag im Schüler-Café?

Die wolhlampig ar

o m

n dr

n schon imbeite

, das istngt d

st du sieselbst betrn!“

gantü

würde

och alle, Annaufelt habe

te ge

n die doc

? Sc

kumchütt

nie

Vielleicht het?“

das Brot gsehen!“ „Sieh

habentik

l, das enauer a

irgend-

Anna

aja wacht!

wir dre

ommt mit d

rd langsa

bl

amen doch geas mitgehen lasse

r Kasse

n einer Flüsoß sein?“ „Un

ade a

as häBrot enn psigkeit

d es

du denn gs der Auslagassiert?“ Er

auf de

er am Pauserne?“e und

f mir desten schu

enver

Page 9: Christine Fischer Kriminell gut experimentieren - Auer Verlag · In: Journal of Chromatographic Science 46, 2008, S. 743–746 • H. Matsufuji et al.: Stability to Light, Heat, and

Haben Lucas und Tom einen Säure-Anschlag auf das Café ausgeführt?

Aufgaben für Detektive: Protokolliere alle Ideen, Experimente und Ergebnisse in deinem Heft!

1. Ist Salzsäure aus dem Chemie-Labor für die Farbänderung beim Radieschen verantwortlich?Plane ein Experiment, welches diese Frage beantwortet, und führe es durch! Deine Chemie-Lehrerin / dein Chemie-Lehrer stellt dir die benötigten Geräte, Chemikalien und eine Schutzbrille zur Verfügung.

Wenn du Hilfe brauchst, hole dir die Tippkarte 1!Kontrolliere dein Ergebnis mit Lösungskarte 1!

2. Welche weiteren Stoffe könnten die Farbänderung verursacht haben?Wenn du Hilfe brauchst, hole dir die Tippkarte 2!

Lösungskarte 2 bestätigt deine Ergebnisse!

3. Du hast den Fall gelöst! Beschreibe deine Ergebnisse!Vergleiche deine Ergebnisse mit der Lösungskarte 3!

Für besonders clevere Detektive:

4. Wieso reagiert das Radieschen auf verschiedene Flüssigkeiten unter schiedlich?Wenn du Hilfe brauchst, hole dir Tipp 4!

Kontrolliere deine Ergebnisse mit Lösungskarte 4!

5. Welche Farben „kann das Radieschen noch?“ Extrahiere den Farbstoff des Radieschens und teste das Farbspektrum des Radieschen- Indikators! Trage eine Schutzbrille und achte darauf, dass nirgends eine offene Flam-me brennt!

Benütze dazu folgende Materialien:• 10 Radieschen, ein Küchenmesser und ein Schneidbrett• Brennspiritus• 2 Bechergläser• Salzsäure und Natronlauge (jeweils 0,1 mol/l), Wasser• Reagenzgläser und Pasteurpipetten

Wenn du Hilfe brauchst, findest du in Tipp 5 eine genauere Anleitung!Kontrolliere deine Ergebnisse mit Lösungskarte 5!

6. Hast du keine Möglichkeit, im Chemielabor deiner Schule zu arbeiten, kannst du die ver-schiedenen Farben auch mit „Haushaltschemikalien“ zu Hause testen.

Trage eine Schutzbrille und achte darauf, dass nirgends eine offene Flamme brennt!Tipp 6 gibt dir eine genauere Anleitung!

Kriminell gut experimentieren 7

Chr

isti

ne

Fisc

her

: Kri

min

ell g

ut e

xper

imen

tier

en 5

.–10

. Kla

sse

© A

uer

Verl

ag –

AA

P Le

hrer

fach

verl

age

Gm

bH

, Aug

sbur

gSäureanschlag im Schüler-Café?

Be• • Bre• 2

rs! Tnnt! b

enütze dazu fo0 Radiesch

kanen Farbsrage e

gen

adieschen noRadtzb

edene

ontrol

FlüssigkeitWenn

iere d

n un

mit der Lösung karte 3

Wieso reagi

evere Detektiv

rt das R

hreibe deine EVer

Lös

gebnisse

ursacht Hilfe braucungskarte 2

t, hgebni

haben?hst, hole

Page 10: Christine Fischer Kriminell gut experimentieren - Auer Verlag · In: Journal of Chromatographic Science 46, 2008, S. 743–746 • H. Matsufuji et al.: Stability to Light, Heat, and

Tipp- und Lösungskarten

Tipp 1 Aufgabe 1Wenn Lucas und Tom wirklich Salzsäure auf die Radieschen-Brote getropft haben, müsste Säure die rote Farbe der Radieschen nach Gelb verändern.

Du kannst herausfinden, ob Säure dafür verantwortlich ist, wenn du folgenden Versuch machst:

Ich setze die Schutzbrille auf.

Ich gebe Radieschenschalen in ein Glasgefäß und tropfe Salzsäure (1 mol/l) dazu.

Lösung 1 Aufgabe 1Ergebnis: Säure verändert die Farbe der Radieschen leicht, aber nicht nach Gelb!Das Radieschen wird leicht zinnoberrot!

Folgerung: Durch Säure kann das Radieschen in der Geschichte nicht verändert worden sein!

Tipp 2 Aufgabe 2Die Salzsäure oder eine ähnliche Säure ist nicht verantwortlich für die Verfärbung des Radieschens. Worauf beruht die Farbänderung dann?

1. Suche im Text nach Flüssigkeiten, die Flecken auf dem Brot verursacht haben könnten!2. Teste diese Flüssigkeiten mit dem gleichen Versuch wie in Tipp 1.

Lösung 2 Aufgabe 21. Essigreiniger, Abfluss-Frei, Cola

2. Nur Abfluss-Frei verursacht die Farbänderung des Radieschens nach Gelb. Solltest du Granulat haben anstelle eines flüssigen Rohrreinigers, löse dieses in einem Glasgefäß mit etwas Wasser und mache dann den Versuch.

Lösung 3 Aufgabe 3Lucas und Tom sind unschuldig. Die Farbveränderung des Radieschens wurde durch das Abfluss-Frei verursacht. Vielleicht hat Erkan aus Versehen einige Tropfen aus der Flasche über die Brote verteilt, als er die Putzmittel auf den Tresen gestellt hat. Vielleicht hat auch Anna beim Aufräumen der Putzmittel die Flecken verursacht, schließlich war die Flasche noch offen.

Tipp 4 Aufgabe 4Das Radieschen reagiert mit Essigreiniger anders als mit Abfluss-Frei.Woran könnte das liegen?

Tipp: Bestimme den pH-Wert von Essigreiniger und Abfluss-Frei mit Teststäbchen aus dem Chemie-Labor.

Kriminell gut experimentieren 8

Chr

isti

ne

Fisc

her

: Kri

min

ell g

ut e

xper

imen

tier

en 5

.–10

. Kla

sse

© A

uer

Verl

ag –

AA

P Le

hrer

fach

verl

age

Gm

bH

, Aug

sbur

gSäureanschlag im Schüler-Café?

PutzmFlecken v

d unsVielleicht hat

ttel auf den Tursacht, sc

chuldErkan

ese

änderreinigers

des Radieschöse dieses in e

ens nac

ben

ng

könnten!p 1.

Aufgabeeschens

1. Essigr

2. Nur Abfen a

mache d

niger, Abflus

luss-Frei verstelle ei

itenmit dem

Frei, C

, die Flecken agleichen Vers

t vera

uf de

twortlich fü

nicht verä

Gelb!

ndert worde

Page 11: Christine Fischer Kriminell gut experimentieren - Auer Verlag · In: Journal of Chromatographic Science 46, 2008, S. 743–746 • H. Matsufuji et al.: Stability to Light, Heat, and

Lösung 4 Aufgabe 4Versuch:

Ich gebe Essigreiniger in ein Glasgefäß und tauche das pH-Teststäbchen kurz ein. Dann vergleiche ich die Farbänderung des Teststäbchens mit der Skala und bestimme so den pH-Wert. Dasselbe mache ich in einem anderen Glasgefäß mit Abfluss-Frei.

Ergebnis:

Essigreiniger ist eine saure Flüssigkeit (pH = 3), Abfluss-Frei ist stark alkalisch (pH = 11). Stoffe, die in Säuren und in Laugen verschiedene Farben besitzen, nennt man Säure-Base-Indika-toren. Das Radieschen ist ein Säure-Base-Indikator.

Tipp 5 Aufgabe 5Durchführung des Versuchs:a) Schäle 10 Radieschen und zerreiße oder zerschneide die Schalen zu kleineren Stücken.b) Gib die Schalen in ein Becherglas zusammen mit 20 ml Brennspiritus. Verschließe das Becherglas

gut mit Frischhaltefolie, damit du so wenig Brennspiritus wie möglich einatmest.c) Warte, bis sich der rote Farbstoff gelöst hat. Du musst ab und zu etwas schütteln. Du brauchst ein

bisschen Geduld! Der Radieschen-Indikator löst sich langsam im Brennspiritus, die Schalen werden immer farbloser.

d) Gieße die rosarote Brennspiritus-Lösung in ein weiteres Becherglas ab. e) Gib in jedes Reagenzglas 2 ml Radieschen-Indikator. f) Tropfe folgende Mengen 0,1-molare Salzsäure bzw. 0,1-molare Natronlauge hinzu:

1

1 1

2 3

33

4 5 6

66

15 15

7 8 9

0,1M HCl 0,1M NaOH

Tropfen

Kont

rolle

Willst du sehr korrekt arbeiten, musst du dafür sorgen, dass in jedem Reagenzglas exakt die glei-chen Flüssigkeitsmengen sind. Also musst du zu den Reagenzgläsern 2 und 8 noch 9 Tropfen Wasser geben, zu den Reagenzgläsern 3 und 7 noch 12 Tropfen usw.

g) Protokolliere die Farben.

Kriminell gut experimentieren 9

Chr

isti

ne

Fisc

her

: Kri

min

ell g

ut e

xper

imen

tier

en 5

.–10

. Kla

sse

© A

uer

Verl

ag –

AA

P Le

hrer

fach

verl

age

Gm

bH

, Aug

sbur

gSäureanschlag im Schüler-Café?

1

1

Kon

rolle

36

NaO

15

H

hinzu:

M N

en wer

mo

6

15

0,1M HC

eschen-Inlare Salzsäure

or lös

ein wedikato

bzw.

t ab unh langsam

teres Beche

piritus.möglich e zu etwas scm Brennsp

ineren StückVerschließe da

natmesthütt

Page 12: Christine Fischer Kriminell gut experimentieren - Auer Verlag · In: Journal of Chromatographic Science 46, 2008, S. 743–746 • H. Matsufuji et al.: Stability to Light, Heat, and

Lösung 5 Aufgabe 5Du solltest von Reagenzglas 1 bis 9 folgende Farben erzielen: Orange – Rot – Rosa (Reagenzglas 5) – Violett – Blau – Grün – Gelb.

Tipp 6 Aufgabe 6Durchführung des Versuchs mit Haushaltschemikalien, z. B.:

pH 1: KalkreinigerpH 2: Essig oder ZitronensaftpH 3: ZitronenlimonadepH 4: SauerkrautsaftpH 5: ShampoopH 6: OrangensaftpH 7: WasserpH 8: Waschmittellauge oder SeifenlaugepH 11: Abfluss-Frei

a) – d) Benutze anstelle der Bechergläser zwei kleinere, mit einem Deckel verschließbare saubere Marmeladengläser. Sonst befolgst du die Punkte a) – d) wie in Tipp 4 beschrieben.

e) Fülle verschiedene Haushaltschemikalien in möglichst kleine Gläser (z. B. Schnapsgläser). Feste Stoffe löst du in einer kleinen Menge Wasser auf. Schütte etwas Radieschenindikator dazu.

g) Protokolliere die Farben!

Kriminell gut experimentieren 10

Chr

isti

ne

Fisc

her

: Kri

min

ell g

ut e

xper

imen

tier

en 5

.–10

. Kla

sse

© A

uer

Verl

ag –

AA

P Le

hrer

fach

verl

age

Gm

bH

, Aug

sbur

gSäureanschlag im Schüler-Café?

B.

aub

gläser).

n!

inen Mendikator dazu

wei ku die

en in nge W

re, mit einnkte a) – d) möglichst kl

asser auf

em Deckel vwie in

Page 13: Christine Fischer Kriminell gut experimentieren - Auer Verlag · In: Journal of Chromatographic Science 46, 2008, S. 743–746 • H. Matsufuji et al.: Stability to Light, Heat, and

Impressum

© 2016 Auer VerlagAAP Lehrerfachverlage GmbHAlle Rechte vorbehalten.

Das Werk als Ganzes sowie in seinen Teilen unterliegt dem deutschen Urheberrecht. Der Erwerberdes Werkes ist berechtigt, das Werk als Ganzes oder in seinen Teilen für den eigenen Gebrauchund den Einsatz im Unterricht zu nutzen. Die Nutzung ist nur für den genannten Zweck gestattet,nicht jedoch für einen weiteren kommerziellen Gebrauch, für die Weiterleitung an Dritte oder fürdie Veröffentlichung im Internet oder in Intranets. Eine über den genannten Zweck hinausgehendeNutzung bedarf in jedem Fall der vorherigen schriftlichen Zustimmung des Verlages.

Die AAP Lehrerfachverlage GmbH kann für die Inhalte externer Sites, die sie mittels eines Linksoder sonstiger Hinweise erreichen, keine Verantwortung übernehmen. Ferner haftet die AAPLehrerfachverlage GmbH nicht für direkte oder indirekte Schäden (inkl. entgangener Gewinne), dieauf Informationen zurückgeführt werden können, die auf diesen externen Websites stehen.

Autorin: Christine FischerIllustrationen: Steffen JähdeUmschlagfoto: panthermedia

www.auer-verlag.de

er Veehrerfachvechte vorb

als Ganzess ist b

lagrlage GmbH

lten.