Basisexperiment – „Chlorophyll“

Lehrerversion
Basisexperiment – „Chlorophyll“
Lehrplanbezug: Chlorophyll als wichtigstes Photosynthesepigment
Ziel: Kompetenzerwerb bei Extraktion und Chromatographie
Versuch 1:
Herstellen einer Chlorophylllösung.
Die SchülerInnen sollen Methoden zur Herstellung einer Chlorophylllösung durchführen
können (sowohl für kleinere und größere Mengen). Mazeration im Mörser und Extraktion
mit Brennspiritus (oder Alkohol) sowie anschließende Filtration sind durchzuführen.
Interpretation:
Beim Filtern bildet sich ein Farbrand. Die Chlorophylllösung enthält grünes Chlorophyll a und
b sowie gelbe und rötliche Carotinoide, die im Filterpapier höher aufsteigen.
Versuch 2:
Chromatographie mit Tafelkreide.
Einfache und rasch durchzuführende Methoden der Chromatographie sollen beherrscht
werden.
Interpretation:
Die grüne Lösung steigt in der Kreide auf, die roten und gelben Carotinoide steigen etwas
höher als das Chlorophyll und bilden feine Farbränder.
Vermittelte Grundkompetenzen aus diesem Basisexperiment
Fachwissen
Experimentelle Fertigkeiten
Interpretationsfähigkeit
Blattfarbstoffe
Extraktion, Filtern, Chromatographie
Chlorophyll als Photosynthesepigment
Schülerversion
Basisexperiment – „Chlorophyll“
Versuch 1: Herstellen einer Chlorophylllösung:
Zerschneide einige grüne Blätter (ev. auch Gras) mit der Schere und zerreibe sie zusammen
mit etwas Sand (z.B. feinem Quarzsand aus dem Baumarkt) und etwas Brennspiritus. Dazu
nimmst du am besten ein Porzellanschälchen und einen Mörser. Gieße die grüne Flüssigkeit
durch einen Rundfilter. Diese Methode ist für kleinere Mengen gedacht. Von der Methode,
den Brennspiritus über einer Kerze zu erwärmen sollte man aus Sicherheitsgründen
absehen!
Größere Mengen kann man auch so herstellen:
Koche grüne Blätter in Wasser kurz auf und lasse sie einige Minuten stehen. Durch das
Kochen werden die Zellen aufgeschlossen, so dass das Chlorophyll später leichter
herausgelöst werden kann.
Lege die Blätter in ein Marmeladenglas, gib Brennspiritus dazu und verschraube es fest.
Stelle das Glas in das heiße Wasser. Alkohol nimmt die Wärme schnell auf. Nach einiger Zeit
hat sich der Brennspiritus grün gefärbt. Gib die Chlorophylllösung durch einen Filter.
Beobachtung:
Beim Filtern bildet sich ein Farbrand. Die Chlorophylllösung enthält grünes Chlorophyll a und
b sowie gelbe und rötliche Carotinoide die im Filterpapier höher aufsteigen.
Versuch 2: Chromatographie mit Tafelkreide
Stelle ein Stück weiße Tafelkreide aufrecht in einen mit etwas
Chlorophylllösung gefüllten Becher.
Beobachtung:
Die grüne Lösung steigt in der Kreide
auf, die roten und gelben
Carotinoide steigen etwas höher als
das Chlorophyll und bilden feine
Farbränder.
Selbsteinschätzung vermittelter Grundkompetenzen:
ich kann
sehr gut
gut
extrahieren
filtrieren
chromatographieren
mäßig
gar nicht
Lehrerversion
KLEx – „Chlorophyll“
Voraussetzung: Grundkompetenzen aus dem Basisexperiment, Zusammenhang Wellenlänge und Farbe
Gedankliche Problemstellungen:
G-1: „Das zerlegte Sonnenlicht“
Die Schüler müssen gedanklich auf verschiedene Art und Weise das Sonnenlicht zerlegen. Ergebnisse
zeichnerisch festhalten lassen.
Wichtig als Vorbereitung für E-1.
Experimentelle Problemstellungen:
E-1: „Das zerlegte Sonnenlicht“
Versuche:
Vogelfeder (farbige Streifen)
CD (feine Rillen – Datenspuren)
Aquarium (farbige Streifen auf der Wand)
Deckgläschen-Box
(Mini-Aquarium
erzeugt
farbige Streifen)
Suppenteller
mit
Wasser
und
Spiegel
(Regenbogen an Decke)
Prisma aus Objektträgern (Regenbogenfarben)
Die notwendigen Materialien werden zur Verfügung gestellt. Die Versuchsanordnungen müssen von den
SchülerInnen strategisch sinnvoll und funktional angewendet werden. Die Beobachtungen werden notiert
und mit den gedanklichen Ergebnissen verglichen.
Material:
Vogelfedern, CD, kleines Aquarium, Spiegel, leere Deckgläschen-Box, Suppenteller, Silikonkleber, Karton.
Zuordnung zur Handlungskompetenz
BEx
G-1
E-1
Erfassung
„Beobachten & Erfassen“
„Untersuchen & Bearbeiten“
„Bewerten & Anwenden“
Beschreibung - Fachsprache
Zuordnung
Untersuchungsfrage stellen
Hypothesen aufstellen
Recherche
Planung eines Experiments
Protokollführung
Durchführung eines Experiments
Interpretation der Ergebnisse
Bewertung & Schlussfolgerung
Kommunikation
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Schülerversion
KLEx – Chlorophyll
Voraussetzung: Grundkompetenzen aus dem Basisexperiment, Zusammenhänge Wellenlänge und Farbe
Gedankliche Problemstellungen:
G-1: „Das zerlegte Sonnenlicht“
Zerlege gedanklich das Sonnenlicht auf verschiedene Art und Weise:
Notiere die erwarteten Ergebnisse und versuche eine Erklärung:
Experimentelle Problemstellungen:
E-1: „Das zerlegte Sonnenlicht“
Versuche:
Vogelfeder (farbige Streifen)
CD (feine Rillen – Datenspuren)
Aquarium (farbige Streifen auf der Wand)
Deckgläschen-Box
(Mini-Aquarium
erzeugt
farbige Streifen)
Suppenteller
mit
Wasser
und
Spiegel
(Regenbogen an Decke)
Prisma aus Objektträgern (Regenbogenfarben)
Durchführung:
Führe mit den vorgelegten Materialien Versuche zu den obigen gedanklichen Experimenten durch.
Beobachte und finde Erklärungen.
Material:
Vogelfedern, CD, kleines Aquarium, Spiegel, leere Deckgläschen-Box, Suppenteller, Silikonkleber, Karton.
Ergebnisse:
Diskutiere die Beobachtungen mit den anderen Gruppen.
Interpretation: