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Klasse 3b: Küchenchemie

: Kategorie: 04 Klassenarchiv Schuljahr 2010/2011; Erstellt: Montag, 18. April 2011 19:08; Geschrieben von Brigitte Reinhard

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Viele Dinge unseres Alltags haben mit Chemie zu tun. Gerade Kinder im Grundschulalter sind an naturwissenschaftlichen Erscheinungen sehr interessiert, denn sie sind neugierig. Deshalb eignet sich die Chemie besonders gut, um den Forscherdrang anzuregen und ein erstes Verständnis für naturwissenschaftliches Experimentieren und Arbeiten anzubahnen. Im Lehrplan des Sachunterrichts der Grundschule ist im Schwerpunkt Stoffe und ihre Umwandlung festgelegt, dass die Schülerinnen und Schüler sichtbare stoffliche Veränderungen der unbelebten Natur untersuchen, Ergebnisse darstellen und sie beschreiben sollen. Die ersten Erfahrungen aus dem Chemieunterricht im Gymnasium Adolfinum und im Chemieunternehmen Sasol wurden in der Klasse 3b vertieft und durch weitere anschauliche Versuche mit ungefährlichen und leicht zu beschaffenden Materialien aus dem Supermarkt ergänzt.

Bevor es mit den Experimenten losging, lernten die Kinder die wichtigsten chemischen Laborgeräte kennen. Bei der Gelegenheit machten sie gleich eine Bestandsaufnahme der vorhandenen Materialien. Anschließend wurden ihnen die erforderlichen Sicherheitsregeln bei chemischen Experimenten bekannt gegeben und erklärt. Diese Sicherheitsvorkehrungen müssen - genau wie bei erwachsenen Forschern im Labor - von allen Kindern unbedingt beachtet werden.
Die chemischen Experimente
Naturwissenschaftliche Experimente können zu unerwarteten Ergebnissen und manchmal auch zu Fehlschlägen führen. Ob ein Versuch gelingt oder misslingt, hängt manchmal nur von Kleinigkeiten ab: einen Arbeitsschritt nicht beachtet, eine Menge falsch abgemessen, ein nicht geeignetes Gefäß verwendet usw. Frust und Lust liegen beim Experimentieren dicht beieinander. Aber das macht es ja so spannend!
Die chemischen Experimente der Klasse 3b gliederten sich in folgende Abschnitte: Bekanntmachung des Themas/der Forscherfrage Bekanntmachung und Umsetzung der erforderlichen Sicherheitsmaßnahmen Planung und Vorbereitung des Experiments Durchführung des Experiments Dokumentation der beobachteten Ergebnisse Erklärung der Ergebnisse Bezug zur Wirklichkeit
1. Experiment: Brausepulver untersuchen
Nachdem die kleinen Forscher in einem Vorversuch eine Bonbonmischung nach verschiedenen, selbst ausgedachten Eigenschaften sortiert hatten, nahmen sie das seit vielen Kindergenerationen beliebte Ahoj-Brausepulver unter die Lupe.

Schon mit dem bloßen Auge sind zwei verschieden große Kristallsorten zu entdecken. Aber wie sortiert man die bloß auseinander? Das Trennen mit Pinzette oder Strohhalm erweist sich als echt mühsam. Es musste doch eine bessere Möglichkeit geben!	Die eine Sorte von Kristallen schmeckt süß, die andere bitter und/oder sauer. Darüber gibt es verschiedene Meinungen. Auf der Verpackung lesen die Kinder die Inhaltsstoffe nach: Zucker, Weinsäure, Natriumhydrogencarbonat, Süßstoffe, Aroma, Farbstoffe.

2. Experiment: Brausepulver selbst herstellen
In diesem Anschlussversuch wollten die Mini-Forscher ihr eigenes Brausepulver mischen und zum Schluss durch Auflösen in Wasser eine herrlich prickelnde Limonade herstellen. Die durfte ausnahmsweise auch getrunken werden. Normalerweise ist das Essen und Trinken im Chemielabor verboten. Für 3-4 Becher Brauselimonade braucht man: 1 TL Natriumhydrogencarbonat (kurz Natron genannt), 2 TL Zitronensäure (statt Weinsäure), 6 TL Zucker, etwas Aromazucker Orange oder Zitrone, stilles Wasser. Alle Zutaten gibt es in der Backabteilung eines Supermarkts.

Damit die chemischen Versuche gelingen, sind in den Kleingruppen klare Absprachen zu treffen: Wer holt welche Materialien? Wer führt welchen Arbeitsschritt aus? Wer überprüft die Reihenfolge der einzelnen Versuchsschritte? Wer räumt was wieder weg? Kai, Lioba, Hale, Lisa und Lilli haben alles geklärt.	Ups! Diese Mischung sprudelt aber heftig! Alle wundern sich über die entstandene Überschwemmung. Ob da was schief gelaufen ist? Macht nichts! Nicht alle Versuche klappen auf Anhieb.

Nico beobachtet aufmerksam seinen Freund. David schüttet den Becher mit Wasser voll.	Während Nick bereits seine Versuchsbeobachtung notiert, ist Mert noch dabei, 2-3 Teelöffel des selbst hergestellten Brausepulvers in den Trinkbecher zu füllen, in den er vorher das stille Wasser gegossen hat.

3. Experiment: Was sprudelt eigentlich in der Brause?
Im zweiten chemischen Experiment hatten die kleinen Forscher festgestellt, dass die Brause so herrlich zu sprudeln beginnt, wenn man Wasser zu Brausepulver gibt. Daraus ergab sich die neue Forscherfrage: "Welche von den Brausezutaten bewirken, dass es sprudelt?" In diesem Versuch wurden nun die einzelnen Bestandteile des Brausepulvers und deren Kombinationen mit Wasser gemischt.

Dieser Versuch erstaunt viele Mädchen und Jungen. Obwohl sie ganz genau hinsehen, gibt es eine ganze Weile nichts Aufregendes zu entdecken. Bei der ersten Mischung passiert nichts, bei der zweiten auch nichts, bei der dritten bis fünften ebenfalls nichts. Bei der sechsten bestimmt auch nichts. Doch diese Vermutung ist falsch. Bei der sechsten Mischung sind auf einmal ganz viele kleine Blasen zu beobachten. Diese Blasen sind Gasblasen. Kommen nämlich Natriumhydrogencarbonat (Natron) und Zitronensäure in Wasser zusammen, dann entsteht eine chemische Reaktion. Dabei entsteht das Gas Kohlenstoffdioxid, das oft Kohlendioxid genannt wird. Die chemische Formel heißt CO₂. Dieses Gas sorgt für das Sprudeln in der Brause.

4. Experiment: Brausepulver-Feuerlöscher
Ein weiterer verblüffender chemischer Versuch war der selbst hergestellte Feuerlöscher, der aus einer kleinen PET-Flasche, einem abknickbaren durchsichtigen Trinkhalm, Knete und den Hauptbestandteilen von Brausepulver Natron und Zitronensäure sowie etwas Wasser hergestellt wurde. Zuerst musste der Stopfen vorbereitet werden. Um das kurze Ende des Trinkhalms wurde vor dem Knick ein dicker Knubbel Knete geformt. Danach wurde die Flasche mit 1 TL Natron und 1 TL Zitronensäurepulver gefüllt. Anschließend wurde etwas Wasser hinzugefügt, der Trinkhalm schnell in die Flasche gesteckt und die Öffnung ringsherum ganz fix mit Knete abgedichtet. Huch, weil alles so schnell erledigt werden musste, war schon die Herstellung des Feuerlöschers ganz schön aufregend!

Nathalie hält die Öffnung des Trinkhalms in das Glasgefäß mit dem brennenden Teelicht. Sie achtet darauf, dass sie nicht direkt auf die Flamme zielt. Lena beobachtet derweil aufmerksam den prima funktionierenden Feuerlöscher und die Flamme. Außer den kleinen Blasen in der Flasche sieht sie noch nichts. Was wird passieren?	Hier betätigt Lioba den Brausepulver-Feuerlöscher. Hale und Lisa beobachten das Experiment. Nach ein paar Sekunden erlischt die Flamme. In der sich anschließenden Forscher-Konferenz kommen die Kinder ganz schnell zu dem Schluss, dass das Gas Kohlenstoffdioxid die Flamme erstickt hat. Dieses Gas ist unsichtbar, nicht brennbar und außerdem schwerer als das normale Luftgemisch. Es verdrängt den Sauerstoff, den die Kerze zum Brennen braucht. Die Flamme erlischt.

5. Experiment: Filmdosenrakete
Dieses chemische Experiment war eine ganz andere und total aufregende Erfahrung mit dem Gas Kohlenstoffdioxid, das bei der Mischung von Backpulver und Essig entstand. Weil der Versuch nach oben Platz braucht, und es außerdem spritzt, sollte er draußen durchgeführt werden. Glücklicherweise hatten wir am letzten Schultag vor den Osterferien hervorragende Wetterbedingungen für Raketenstarts.

Gute Teamarbeit ist nötig, da alles sehr schnell gehen muss. Kai hält die weiße Filmdose fest. Lilli füllt sie mit 1 Teelöffel Backpulver. Lioba wartet bereits mit dem Messzylinder, der den Essig enthält. Lisa reicht die Materialien aus der Kiste an.	David hält für seine Gruppe die Filmdose fest, Nico den Deckel. Zum Backpulver fügt Lorena nun 3 Teelöffel Essigessenz hinzu. Suzan hält ihr den Messzylinder mit dem Essig entgegen. Nun muss alles sehr schnell gehen: Deckel fest auf die Filmdose drücken, Dose kurz schütteln, danach mit dem Deckel nach unten in Abschussposition stellen, mindestens 3 Meter entfernt in Deckung gehen - und beobachten, was dann passiert.

Peng! Die Dose fliegt weg. Liegen bleibt nur der Deckel. Alle Kinder der 3b haben vorschriftsmäßig den Sicherheitsabstand eingehalten. Schon zwei gelungene Raketenstarts. Juhu!	Auch dieses Team bereitet alles gewissenhaft vor: Lena, Nathalie, Chiara und Sümeyye. Die vier Mädchen sind gespannt, ob ihre Filmdosenrakete ebenfalls supertoll starten wird. Bloß nicht die Nerven verlieren!

Wieder ein erfolgreicher Start! Das Gas Kohlenstoffdioxid, das bei der chemischen Reaktion von Backpulver (enthält Natriumhydrogencarbonat/Natron) und Essig entstanden ist, breitet sich in der Filmdose aus. Es versucht zu entweichen. Weil der Deckel fest geschlossen ist, kann es das aber nicht. Schließlich wird der Druck in der Filmdose so groß, dass der Deckel abgesprengt wird. Durch den Rückstoß fliegt die Dose nach oben weg. Der Deckel bleibt liegen.	Auch in der vierten Gruppe, bestehend aus Nick, Leon, Mert und Luis, klappt das Füllen der Filmdose hervorragend. Doch dann passiert ein kleines Missgeschick. Als einer aus der Gruppe den Deckel aufdrücken will, klemmt sich ein Stück seines Latexhandschuhs zwischen Dose und Deckel ein. Er schafft es aber dennoch, sich zu befreien und den Deckel festzudrücken. Total aufgeregt vergisst er aber, die Filmdose auf den Kopf zu stellen. Sie bleibt stehen, und nur der Deckel fliegt mit einem leisen "Plopp" etwas weg. Macht aber nichts, denn bei Experimenten können immer wieder Dinge schief laufen.

Hier trifft Gruppe fünf, vorschriftsmäßig ausgerüstet mit Schutzbrillen und Sicherheitshandschuhen, die Startvorbereitungen: Giulia, Niklas, Jana, Finn und Nico. Alle sind gespannt, ob ihre Filmdosenrakete richtig starten wird.	Das letzte Team arbeitet ebenfalls prima zusammen, damit das Experiment klappt. Mohammed hält die Filmdose, Naina kümmert sich um das Backpulver, Neele steht schon mit dem Essig bereit und Rebecca hat beim Abfüllen geholfen. Jetzt Deckel drauf, schütteln, kopfüber hinstellen, ein kurzer Countdown: drei, zwei, eins ...

... Peng! Ein paar Sekunden nach dem Abstellen fliegt die Filmdosenrakete gut drei Meter hoch in den blauen Frühlingshimmel. So eine Kraft steckt in dem Kohlenstoffdioxid. Unglaublich!	Zum Schluss lassen wir unsere schönste Rakete starten. Sie ist aber wegen der Papierverkleidungen nicht einfach zu füllen. Auch sie legt einen gelungenen Start hin.