Lebensmittelfarben. Technik beschreiben und benennen. N2 Sachverhalte und einfache Verbindungen zwischen 4

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1 Lebensmittelfarben Zuordnung zum Kompetenzmodell (KM) Aufgabe(n) KM Beschreibung E3 Ich kann zu Fragestellungen eine passende Untersuchung oder ein Experiment planen, durchführen und protokollieren. N3 Verbindungen (auch komplexer Art) zwischen Sachverhalten 1 aus Natur, Umwelt und Technik und naturwissenschaftlichen Erkenntnissen herstellen und naturwissenschaftliche Konzepte nutzen können. Verwendung von komplexer Fachsprache (inkl. Modelle); weitgehend selbstständiges W1 Ich kann Vorgänge und Phänomene in Natur, Umwelt und Technik beschreiben und benennen. N2 Sachverhalte und einfache Verbindungen zwischen 2 Sachverhalten aus Natur, Umwelt und Technik unter Verwendung einzelner Elemente der Fachsprache (inkl. Begriffe, Formeln) und der im Unterricht behandelten Gesetze, Größen und Einheiten beschreiben, untersuchen und bewerten. E1 Ich kann zu Vorgängen und Phänomenen in Natur, Umwelt und Technik Beobachtungen machen oder Messungen durchführen und diese beschreiben. N2 Sachverhalte und einfache Verbindungen zwischen 3 Sachverhalten aus Natur, Umwelt und Technik unter Verwendung einzelner Elemente der Fachsprache (inkl. Begriffe, Formeln) und der im Unterricht behandelten Gesetze, Größen und Einheiten beschreiben, untersuchen und bewerten. W1 Ich kann Vorgänge und Phänomene in Natur, Umwelt und Technik beschreiben und benennen. N2 Sachverhalte und einfache Verbindungen zwischen 4 Sachverhalten aus Natur, Umwelt und Technik unter Verwendung einzelner Elemente der Fachsprache (inkl. Begriffe, Formeln) und der im Unterricht behandelten Gesetze, Größen und Einheiten beschreiben, untersuchen und bewerten. 5 E4 Ich kann Daten und Ergebnisse von Untersuchungen analysieren (ordnen, vergleichen, Abhängigkeiten feststellen) und Seite 1

2 6 7 8 interpretieren. N3 Verbindungen (auch komplexer Art) zwischen Sachverhalten aus Natur, Umwelt und Technik und naturwissenschaftlichen Erkenntnissen herstellen und naturwissenschaftliche Konzepte nutzen können. Verwendung von komplexer Fachsprache (inkl. Modelle); weitgehend selbstständiges S1 Ich kann Daten, Fakten und Ergebnisse aus verschiedenen Quellen aus naturwissenschaftlicher Sicht bewerten und Schlüsse daraus ziehen. N3 Verbindungen (auch komplexer Art) zwischen Sachverhalten aus Natur, Umwelt und Technik und naturwissenschaftlichen Erkenntnissen herstellen und naturwissenschaftliche Konzepte nutzen können. Verwendung von komplexer Fachsprache (inkl. Modelle); weitgehend selbstständiges S2 Ich kann die Bedeutung, Chancen und Risiken der Anwendungen von naturwissenschaftlichen Erkenntnissen für mich persönlich und für die Gesellschaft erkennen, um verantwortungsbewusst zu handeln. N3 Verbindungen (auch komplexer Art) zwischen Sachverhalten aus Natur, Umwelt und Technik und naturwissenschaftlichen Erkenntnissen herstellen und naturwissenschaftliche Konzepte nutzen können. Verwendung von komplexer Fachsprache (inkl. Modelle); weitgehend selbstständiges C5.5 Sicherheits- und verantwortungsbewusster Umgang mit Stoffen in allen Lebensbereichen und deren vorschriftsmäßige Entsorgung S2 Ich kann die Bedeutung, Chancen und Risiken der Anwendungen von naturwissenschaftlichen Erkenntnissen für mich persönlich und für die Gesellschaft erkennen, um verantwortungsbewusst zu handeln. N3 Verbindungen (auch komplexer Art) zwischen Sachverhalten aus Natur, Umwelt und Technik und naturwissenschaftlichen Erkenntnissen herstellen und naturwissenschaftliche Konzepte nutzen können. Verwendung von komplexer Fachsprache (inkl. Modelle); weitgehend selbstständiges Seite 2

3 Didaktischer Kommentar: Hier geht es um ein Pseudoexperiment einer Chromatographie von Lebensmittelfarben. Es wird auf die Unterscheidung von Beobachtung und Interpretation geachtet. Besonders Wert wird hier auch auf das Planen eines Experiments und Interpretation und Kommunikation der Ergebnisse gelegt. Dadurch, dass das Beispiel auf Lebensmittelfarben ausgerichtet ist, wird dazu ermutigt, aus den Erkenntnissen Schlüsse für ein verantwortungsbewusstes Handeln zu ziehen. Quelle: Beckmann, M., Heimann, R. (2006). Eigene Strategien finden. Unterricht Chemie 17, Nr. 94/95, S. 43f. Photos: Anja Lembens, Sandra Puddu, Gerhard Kern Seite 3

4 Lebensmittelfarben Liebe Susanne, lieber Philipp!! Ich möchte euch bitten, mir bei der Lösung eines Problems zu helfen. Ich vertrage schon seit längerer Zeit den Lebensmittelfarbstoff E102 nicht. Jedes Mal, wenn ich etwas esse, wo dieser Farbstoff drin ist, bekomme ich einen starken Hautausschlag. Deshalb achte ich beim Kauf von Lebensmitteln immer darauf, dass dieser Farbstoff nicht enthalten ist. Gestern habe ich Fruchtgummisgegessen, die laut Packungsaufschrift kein E102 enthalten und bekam plötzlich einen Hautausschlag. Nun vermute ich, dass die Firma, die die Fruchtgummis hergestellt hat, den Farbstoff E102 verwendet hat, ohne ihn auf der Verpackung zu erwähnen. Könnt ihr meinen Verdacht mit einem Experiment überprüfen? Hierzu schicke ich euch vier Proben von Lebensmittelfarbstoffen. Proben für euer Experiment: Probe 1enthält E102, E122, E124 Probe 2enthält E102, E124 Probe 3enthält E122, E124, E133 Probe 4 enthält die Farbstoffe, die ich aus den Fruchtgummis herausgelöst habe. Bitte versucht herauszufinden, welche Farbstoffe sich in Probe 4 befinden und ob E102 darunter ist! Liebe Grüße Michael Seite 4

5 Aufgabe 1 Susanne und Philipp wollen Michael helfen. Sie brauchen aber auch deine Hilfe! Hast du eine Idee, welches Experiment sie machen könnten, um festzustellen, ob in den Fruchtgummis wirklich der Farbstoff E102 enthalten ist? Eine Chromatographie Aufgabe 2 Susanne und Philipp haben inzwischen im Chemiebuch geblättert und schlagen eine Chromatografie vor. Hast du schon von der Chromatografie gehört? O Ja O Nein Eine Chromatografie ist O eine Erhitzungsmethode O ein Trennverfahren O eine Aufzeichnungsmethode O eine chemische Reaktion O ein Messverfahren O ein Färbeverfahren Seite 5

6 Aufgabe 3 Susanne und Philipp finden eine passende Versuchsanleitung: Sie besorgen sich dafür folgendes Material: Rundfilter eine Tropfflasche mit Laufmittel Pipetten Damit sie das Experiment durchführen können, hat Michael an Susanne und Philipp folgende 4 Farbstoffproben geschickt: Probe 1enthält E102, E122, E124 Probe 2enthält E102, E124 Probe 3enthält E122, E124, E133 Probe 4 enthält Farbstoffe aus den Fruchtgummis Diese Farbstoffproben haben Susanne und Philipp auf das Filterpapier aufgetragen und die Flecken beschriftet. So sieht der Rundfilter nach der Vorbereitung aus: Anschließend haben sie das Lösungsmittel in die Mitte des Kreises getropft. Seite 6

7 Nach wenigen Minuten sah das Filterpapier so aus: Gib an, was du im fertigen Chromatogramm siehst! O Man sieht, dass gleiche Farben gleich weit gewandert sind. O Man sieht, dass verschiedene Farben unterschiedlich weit gewandert sind. O Man sieht jetzt mehr und andere Farben als vorher. O Man sieht Blau, Gelb, Dunkelrot und Rosa. O Man sieht, dass die Farben unterschiedliche Löslichkeit haben. O Man sieht, dass die Farben unterschiedlich schnell wandern. O Man sieht, dass das Lösungsmittel mit den Proben reagiert hat. O Man sieht, dass die ursprünglichen Flecken weg sind. Seite 7

8 Aufgabe 4 Versuche, zu erklären, welche Vorgänge zu diesem Chromatogramm geführt haben? O Alle Proben sind Mischungen aus mehreren Farbstoffen, die sich voneinander getrennt haben. O Die Flecken haben unterschiedliche Farben. O Die Farbstoffe sind unterschiedlich weit gewandert. O Die Farbstoffe sind unterschiedlich schnell gewandert. O Das Laufmittel hat neue Farben erzeugt. O Die Farbstoffe haben sich im Laufmittel unterschiedlich gut gelöst. O Die Farbstoffe wurden vom Filterpapier unterschiedlich stark festgehalten. Aufgabe 5 Finde nun heraus, welche Farbe der Farbstoff E102 hat! Ordne dazu den Farbstoffen (E-Nummern) die entsprechende Farbe zu, indem du die Farbbezeichnung in das entsprechende Feld der Tabelle ziehst. Du kannst jederzeit im Brief nachlesen, welche Proben Michael geschickt hat. Farbstoff E102 E122 E124 Farbe Gelb Dunkelrot Hellrot Braun Gelb Hellrot Dunkelrot E133 Blau Blau Grün Proben: Probe 1: E102, E122, E124 Probe 2: E102, E124 Probe 3: E122, E124, E133 Probe 4 :Farbstoffe, die ich aus den Fruchtgummis herausgelöst habe. Seite 8

9 Aufgabe 6 Hat Michael mit seinem Verdacht recht? Enthalten die Fruchtgummis tatsächlich den Farbstoff E102? O Ja O Nein Aufgabe 7 Was würdest du Michael aufgrund dieses Ergebnisses raten? Was soll er jetzt machen? Schreibe Michael einen kurzen Brief Lieber Michael, in den Fruchtgummis die du gegessen hast war der Stoff E102 nicht enhalten. Am besten wäre es, wenn du auf die Fruchtgummis in Zukunft verzichten würdest. Es könnte ja sein, dass du einen anderen Inhaltsstoff der Fruchtgummi auch nicht verträgst. Das kannst du ja beim Arzt testen lassen. Denk noch einmal darüber nach, was du an diesem Tag alles gegessen hast. Vielleicht ist in einem der anderen Lebensmittel der Stoff E102 enthalten gewesen. Hoffentlich findest du bald heraus, was der Grund für die allergische Reaktion war. Liebe Grüße Susanne Seite 9

10 Aufgabe 8 Auf die Aufforderung Was würdest du Michael aufgrund dieses Ergebnisses raten? haben andere SchülerInnen die unten stehenden Empfehlungen abgegeben. Klicke die aufgrund dieses Ergebnisses sinnvollen Maßnahmen an! O Michael soll vorläufig keine Fruchtgummis mehr essen. O Michael soll einen Test machen ob er andere Stoffe auch nicht verträgt. O Michael sollte die Erzeugerfirma verklagen. O Michael sollte darüber nachdenken, was er an dem Tag sonst noch gegessen hat. O Michael sollte Fruchtgummis immer zusammen mit Allergietabletten essen. Vielen Dank für deine Hilfe! Ich werde nächste Woche zum Arzt gehen und noch einen Test machen lassen. Liebe Grüße Michael Seite 10