Experimentieren mit Eiern

Transkript

1 Dr Nicole Marmé Dr Jens-Peter Knemeyer Experimentieren mit Eiern Kopiervorlagen Das schwebende Ei Eier können atmen! Das Ei in der Flasche 3D-Bild Rührei kochen ohne Hitze! Rohes oder hart gekochtes Ei? Stabile Eierschalen Das springende Ei Diese Kopiervorlagen sind lizenziert für: Kopien dürfen grundsätzlich nur vom Original angefertigt werden Nur die oben eingetragene Person ist berechtigt Vervielfältigungen anzufertigen und in ihrem Unterricht zu nutzen Dieses Recht kann nicht auf andere Personen oder Institutionen übertragen werden Somit ist jegliche Weitergabe oder Verkauf der Kopiervorlagen oder Kopien untersagt Wenn diese Kopiervorlagen von weiteren Personen oder von der ganzen Schule genutzt werden sollen, erkundigen Sie sich bitte nach Lizenzerweiterungen oder Schul- Lizenzen Kopier-Vorlage

2 Das Hühnerei In Deutschland werden jedes Jahr 5 Milliarden Eier in privaten Haushalten verbraucht Die gleiche Zahl Eier wird noch mal in der industriellen Lebensmittelherstellung, Bäckereien und Großküchen verarbeitet Anders ausgedrückt verzehrt jeder Deutsche ungefähr 125 Eier im Jahr Da Eier gewöhnlich in jedem Haushalt verfügbar sind und eine vielseitige Struktur besitzen, eigen sie sich hervorragend für naturwissenschaftliche Experimente Aufbau eines Hühnereis Wenn man Kinder fragt, woraus ein Ei besteht, fallen meistens die Begriffe Eigelb, Eiweiß und Schale Weitere wichtige Bestandteile sind die Membranen (Häute) und die Hagelschnur Schalenmembran Eimembran Pore Hagelschnur Schale Dotter Luftkammer Eiklar Dotter (Eigelb): Im Zentrum des Hühnereies liegt der Dotter Besonders interessant ist, dass der Dotter nur aus einer einzigen Zelle besteht und damit mit drei bis vier Zentimetern Durchmesser die größte bekannte biologische Zelle ist Im Dotter befinden sich viele Nährstoffe, wie Eiweiße, Vitamine, Fette und Mineralstoffe Aus der Keimscheibe im Dotter entwickelt sich nur nach vorheriger Befruchtung ein Küken Eier, die wir zum Verzehr kaufen können, sind unbefruchtet Eiklar (Eiweiß): Das Eiklar umgibt den Dotter und besitzt mit seiner antibakteriellen Wirkung hauptsächlich eine Schutzfunktion Das Eiklar besteht zu 90% aus Wasser und nur zu 10 % aus Proteinen (Eiweißen) und ist daher im rohen Zustand durchsichtig und nicht weiß Außerdem befinden sich im Eiklar noch die Hagelschnüre, die den Dotter in der Mitte des Eies halten Schale: Die 0,3-0,4 Millimeter dicke Schale besteht zu 90 % aus Kalk (Calciumcarbonat) und kann deshalb in saurer Umgebung (zb Essig) unter Abgabe von Kohlendioxid zersetzt werden Die Kohlendioxid-Blasen sieht man im Essig aufsteigen In der Schale befinden sich ca kleine Poren, so dass sie luft- und begrenzt auch wasserdurchlässig ist Besonders die Luftdurchlässigkeit ist für die Atmung des Kükens notwendig Membranen (Häute): Die äußere Haut (Schalenmembran) und innere Haut (Eimembran) schützen das Ei vor Mikroorganismen (zb Bakterien) Sie sind zwar wasser- und luftdurchlässig (wichtig für die Atmung), aber undurchlässig für Fette und Eiweiße, so dass die Nährstoffe im Ei verbleiben Am stumpfen Ende des Eies bildet sich zwischen den Membranen normalerweise eine Luftkammer, die mit zunehmendem Alter des Eies immer größer wird Deshalb richten sich alte Eier im Wasser auf Kopier-Vorlage

3 Das "schwebende" Ei Material: - 3 große Gläser oder Messbecher - 3 Eier (zb bunte Ostereier) - Salz - Wasser Vorbereitung: Glas 1 wird mit Leitungswasser gefüllt In Glas 2 wird eine gesättigte Salzlösung hergestellt (300 g Kochsalz in 1 L Wasser) Glas 3 wird zur Hälfte mit gesättigter Kochsalzlösung gefüllt und vorsichtig mit normalen Wasser überschichtet Dazu hält man das Glas am besten so schräg wie möglich und lässt das Wasser langsam über den Rand des Glases hineinlaufen, so dass eine Vermischung mit dem Salzwasser vermieden wird Durchführung: In jedes Glas wird vorsichtig ein rohes oder hart gekochtes Ei gegeben Bunte Eier gestalten das Experiment besonders eindrucksvoll Die Eier können nacheinander in die Gläser gegeben werden, oder sie werden von drei Kindern gleichzeitig losgelassen Das Experiment eignet sich nicht nur als Lehrerversuch, sondern auch als Schülerversuch (in Kleingruppen), wenn genügend Gläser vorhanden sind Schüler sollten natürlich hart gekochte Eier verwenden Was passiert? Das Ei in Glas 1 sinkt, wie man es bspw vom Eierkochen gewohnt ist, auf den Boden In Glas 2 schwimmt das Ei auf dem Salzwasser und in Glas 3 sinkt das Ei zunächst bis zur Hälfte ab und schwebt dann im Wasser Warum? Eier sind normalerweise schwerer als reines Wasser und gehen daher unter (Achtung: verdorbene Eier können aufgrund der Gasentwicklung leichter sein und schwimmen!) Wird nun eine große Menge Salz im Wasser gelöst, wird das Wasser schwerer (Zum Beweis kann man die Gläser auf eine Waage stellen Dabei muss aber in allen Gläsern die gleiche Menge Wasser sein) Dadurch ist das Ei leichter als Wasser und schwimmt In Glas 3 befinden sich zwei Wasserschichten, eine salzhaltige (schwere) und eine normale (leichte) Wasserschicht Das Ei sackt durch die erste Schicht und schwimmt dann auf der Salzwasserschicht Wenn man beide Schichten vermischt (kräftiges Umrühren), wird das Ei entweder nach oben schwimmen oder auf den Boden fallen (abhängig von der gelösten Salzmenge) Sonstiges: Bei vorsichtiger Überschichtung des Salzwassers gibt es eine relativ scharfe Phasengrenze zwischen beiden Wasserphasen Diese Phasengrenze kann man oft bei genauem Hinschauen sehen, da das Salzwasser einen höheren Brechungsindex besitzt und somit schräg einfallendes Licht reflektieren kann Die Durchmischung der beiden Phasen durch Diffusion ist erstaunlich langsam, so dass das Ei noch nach Tagen in der Mitte schwebt Diese langsame Durchmischung kann man auch zeigen, indem man die Wasserphase mit Lebensmittelfarbe anfärbt Kopier-Vorlage

4 Das "schwebende" Ei Wir brauchen: 3 hart gekochte Eier Salz Wasser 3 Gläser 1 Flasche Notizen: Das müssen wir machen: 1 Ein halbes Paket Salz in die Flasche geben und mit Wasser auffüllen Dann die Flasche schütteln, bis das Salz aufgelöst ist 2 Ein Glas mit Wasser füllen 3 Ein zweites Glas mit Salzwasser füllen 4 Ein drittes Glas bis zur Hälfte mit Salzwasser füllen und dann ganz vorsichtig normales Wasser in das Glas laufen lassen 5 In jedes Glas ein Ei geben Kopier-Vorlage

5 1 Das wurde gemacht: 2 Meine Beobachtungen: Zeichne in jedes Glas das Wasser, das Salzwasser und ein Ei an die Stelle, wo du es beobachtet hast Male das Wasser blau und die Salzlösung rot Salzlösung ist Wasser, in dem das Salz aufgelöst ist 3 Erklärung: Kopier-Vorlage

6 Das Ei in der Flasche Material: - 1 hart gekochtes Ei - 1 Glasflasche (zb eine Milchflasche) mit einem Flaschenhals, der etwas enger ist als der Durchmesser des Eies - heißes Wasser Durchführung: Das hart gekochte Ei wird auf den Flaschenhals gelegt und leicht gedrückt, um zu demonstrieren, dass das Ei wirklich nicht in die Flasche passt Anschließend wird die Flasche mit heißem Wasser ausgespült bis auch die Flasche heiß ist Dann wird wiederum das Ei auf den Flaschenhals gelegt Damit das Ei besser in die Flasche rutscht und dabei nicht kaputt geht, kann man es mit etwas Öl einreiben Was passiert? Nach einiger Zeit wird das Ei (scheinbar von Geisterhand) langsam durch den Flaschenhals gezogen Warum? Durch das heiße Wasser werden die Flasche und damit auch die Luft in der Flasche aufgeheizt, wodurch sich die Luft ausdehnt und zum Teil die Flasche verlässt Dann wird der Flaschenhals mit dem Ei luftdicht verschlossen, so dass keine Luft von außen in die Flasche gelangen kann Wenn sich jetzt die Luft in der Flasche langsam abkühlt, zieht sie sich zusammen, da warme Luft mehr Raum einnimmt als kalte Luft Hierdurch entsteht ein Unterdruck in der Flasche, so dass das Ei von der Luft außerhalb der Flasche hineingedrückt wird Kopier-Vorlage

7 Das Ei in der Flasche Wir brauchen: 1 hart gekochtes Ei 1 Milchflasche heißes Wasser Notizen: Das müssen wir machen: 1 Zuerst wird die Flasche mit heißem Wasser ausgespült, bis die Flasche schön warm ist 2 Dann wird das Ei mit der Spitze nach unten auf die Flasche gesetzt 3 Warten! Kopier-Vorlage

8 Das Ei in der Flasche Das wurde gemacht: Beobachtung: Setze die richtigen Worte in die Lücken ein! Durch das heiße Wasser wird die Flasche (wärmer/viel größer) Dadurch (vergrößert/erwärmt) sich auch die Luft und dehnt sich aus Es ist jetzt also (weniger/mehr) Luft in der Flasche Wenn sich die Luft wieder (abkühlt/erwärmt), zieht sie sich zusammen Um das wieder auszugleichen, möchte mehr Luft (in/aus) die Flasche strömen Da das Ei im Weg steht, wird es in die Flasche (gedrückt/gezaubert) Wie kommt das Ei wieder aus der Flasche heraus? Kreuze an!! Die Flasche auf den Kopf stellen und 2 Stunden warten Die Flasche auf den Kopf stellen und mit heißem Wasser erwärmen Die Flasche im Kreis drehen Die Flasche auf den Kopf in den Kühlschrank stellen Erklärung: Kopier-Vorlage

9 Rohes oder hart gekochtes Ei? Material: - 1 hart gekochtes Ei - 1 rohes Ei Durchführung: Die Eier werden einzeln auf einer glatten Oberfläche (zb Tisch) in Rotation versetzt Anschließend wird beobachtet wie lange sich das Ei dreht Was passiert? Die hart gekochten Eier drehen sich deutlich länger und gleichmäßiger als rohe Eier Warum? Im rohen Ei sind das Eiweiß und Eigelb nicht fest mit der Schale verbunden Dem ntsprechend dreht man nur die Schale, während das Ei im Inneren zunächst in Ruhe bleibt Anschließend wird die Rotationsbewegung langsam auf das flüssige Ei übertragen, wobei die Rotation deutlich verlangsamt wird Außerdem handelt es sich hier nicht um einen gleichmäßigen Vorgang, wodurch das Eiern zustande kommt Sonstiges: Das Experiment kann von den Schülern auch in Kleingruppen durchgeführt Allerdings sollte beachtet werden, dass rohe Eier verwendet werden Wenn das Experiment als Lehrerexperiment durchgeführt wird, sollten neben einem hart gekochten Ei mehrere rohe Eier verwendet werden, um die Spannung zu erhöhen Wenn dann das hart gekochte Ei identifiziert wurde, kann ein Schüler das Ei auf dem Kopf des Lehrers aufschlagen Kopier-Vorlage

10 Rohes oder hart gekochtes Ei? Wir brauchen: 1 hart gekochtes Ei 1 rohes Ei glatte Oberfläche (zb Tischplatte) Notizen: Das müssen wir machen: 1 Die Eier werden nebeneinander auf den Tisch gelegt 2 Abwechselnd werden die Eier mit Schwung gedreht Achtung: Die Eier sollen nicht auf den Boden fallen! Kopier-Vorlage

11 Rohes oder hart gekochtes Ei? Richtig oder falsch? richtig falsch Hart gekochte Eier lassen sich besser drehen als rohe Eier Dieser Test funktioniert nur mit braunen Eiern Das rohe Ei lässt sich nicht gut drehen, weil in ihm ein Küken ist, das das Ei festhält Das hart gekochte Ei dreht sich länger Im hart gekochten Ei sind das Eiweiß und der Dotter fest mit der Schale verbunden Rohe Eier lassen sich auch drehen, wenn sie schlecht geworden sind Im rohen Ei ist das Eiweiß fest Das rohe Ei dreht sich ein bisschen, weil das Eiweiß durch die Drehbewegung hart wird Hart gekochte Eier eignen sich besonders gut zum Anmalen Zeichne ein paar Muster, die du auf deine nächsten Ostereier malen kannst und male sie bunt aus Kopier-Vorlage

12 Eier können atmen! Material: - 1 rohes Ei - Glas oder Glasschüssel - heißes Wasser (eventuell mit Lebensmittelfarbe) Durchführung: Das heiße (nicht kochende) Wasser wird in das Glas gefüllt Das Glas darf nicht randvoll sein, da ja auch noch das Ei hineinpassen muss Wenn man möchte, kann man noch etwas Lebensmittelfarbe hinzugeben, damit man die Luftblasen besser sehen kann Dann wird das rohe Ei vorsichtig in das Glas gegeben (zb mit einem Löffel) Was passiert? Nach einigen Sekunden bilden sich an der oberen Hälfte des Eies Luftblasen auf der Eierschale und steigen an die Oberfläche Nach einigen Minuten werden immer weniger Luftblasen gebildet, bis schließlich keine Luft mehr aufsteigt Warum? In jedem Ei befindet sich eine Luftblase, damit das Küken Sauerstoff zum Atmen bekommt Wird das Ei und damit die darin enthaltene Luft durch das heiße Wasser erwärmt, so dehnt sie sich aus und der Luftdruck im Ei steigt In der Eierschale befinden sich ca winzige Poren (Löcher) Diese Poren sind so klein, dass Wasser nur langsam in das Ei eindringen kann, aber groß genug, das die sich ausdehnende Luft aus dem Ei entweichen kann Diese Poren sind notwendig, damit das Küken ständig mit frischem Sauerstoff versorgt werden kann Die Luftblasen treten nur an der Oberseite des Eies aus, da die Luftblase des Eies (leichtester Bereich) im Wasser immer nach oben zeigt Sonstiges: Da die Poren die Luft in beide Richtungen durchlassen kann, kann das Experiment beliebig oft mit demselben Ei wiederholt werden Wenn keine Luft mehr aus dem Ei entweicht, kann man es aus dem Wasser holen und abkühlen lassen (oder unter kaltes Wasser halten) Das Ei sollte unbedingt abgetrocknet werden, da der Wasserfilm die Poren verstopfen kann Die abkühlende Luft zieht sich wieder zusammen und neue Luft strömt in das Ei Nach einigen Minuten kann das Ei wieder in das heiße Wasser gegeben werden und das Experiment beginnt von neuem Das Experiment funktioniert auch mit warmen Wasser, so dass es auch von Schülern durchgeführt werden kann Kopier-Vorlage

13 Eier können atmen! Wir brauchen: 1 rohes Ei 1 Glas heißes Wasser 1 Löffel Notizen: Das müssen wir machen: 1 Heißes Wasser in das Glas gießen 2 Das Ei vorsichtig (am besten mit einem Löffel) in das Glas geben 3 Wenn keine Luft mehr aufsteigt, das Ei wieder rausholen 4 Das Ei unter kaltes Wasser halten und abtrocknen 5 Nach einer Minute das Ei wieder in das warme Wasser geben Kopier-Vorlage

14 Kreuze die richtigen Aussagen an! Poren sind winzig kleine Löcher Eine Eierschale hat 10 Poren Eine Eierschale hat 100 Poren Eine Eierschale hat ca Poren Das Ei benötigt Poren, damit Luft in das Ei kommen kann und das Küken atmen kann Durch die Poren fließt das Eiweiß aus dem Ei Wasser warmes Wasser Setze die richtigen Worte in die Lücken ein! Die (Luftblase/Dotter) ist nicht komplett von der Umgebung abgeschirmt In der Eierschale befinden sich nämlich viele (kleine/große) Löcher, die man als (Poren/Eingänge) bezeichnet Die Poren sind so klein, dass (kein/viel) Wasser in das Ei hineingelangt und normalerweise auch keine (Geräusche/Luft) hinaus gelangt, wenn das Ei im Wasser liegt Legt man das Ei in heißes Wasser, wird auch die Luft im Ei (kälter/wärmer) und will sich ausdehnen Da aber im Ei kein Platz mehr ist, wird sie durch die Poren (gezogen/ gedrückt) Deshalb steigen jetzt kleine (Luftbläschen/Küken) nach oben Kopier-Vorlage

15 3D-Bild Material: - 1 hart gekochtes Ei - Essig - Wachsmalstift - Glas Durchführung: Auf das hart gekochte Ei wird mit dem Wachsmalstift ein Muster gemalt oder ein Wort geschrieben, zb die Initialen eines Namens Anschließend wird das Ei in ein Glas mit Essig gelegt Nach zwei Stunden wird das Ei kurz mit Wasser gewaschen Dabei darf die Farbe nicht abgewaschen werden Anschließend wird das Ei wieder in den Essig gelgt Nach weiteren zwei Stunden (oder am nächsten Tag) werden der Essig und der Wachsmalstift vom Ei abgewaschen Was passiert? Sobald die Eierschale mit dem Essig in Berührung kommt, bilden sich Luftblasen auf der Schale und deren Auflösung beginnt Nur wo das Ei mit dem Wachsmalstift bemalt wurde bleibt die Eierschale intakt Nach einigen Stunden ist die übrige Schale abgelöst, so dass ein 3D-Bild entsteht Warum? Der saure Essig zersetzt in einer chemischen Reaktion die Eierschale, die aus Calciumcarbonat besteht Säure reagiert mit Carbonaten zu Kohlendioxid (CO 2), ein Gas und Wasser Sobald das Calcium nicht mehr als Carbonat vorliegt, löst es sich in Wasser Das Wachs aus dem Stift ist Wasser abweisend Deshalb werden bspw Autos nach dem Waschen oder Möbel gewachst Aus diesem Grund gelangt der wässrige Essig nicht an die bemalte Eierschale und somit wird die Schale vor der Zersetzung geschützt Sonstiges: Falls dieser Versuch als Schülerversuch durchgeführt wird, sollte man beachten, dass es sich bei Essig um eine Säure handelt, und somit (obwohl er in jeder Küche zu finden ist) ein gewisses Gefahrenpotenzial vorhanden ist Die Kinder sollten den Essig nicht in die Augen bekommen, um starke Reitzungen zu vermeiden Das Tragen von Schutzbrillen kann diese Gefahr minimieren Sollte doch einmal etwas Essig ins Auge gelangen, genügt es, das Auge vorsichtig unter einem Wasserhahn auszuspülen Alternativ zum Schüler- oder dem reinem Lehrerexperiment, können die Schüler verschiedene Eier bemalen, die anschließend vom Lehrer alle zusammen in eine große Schüssel Essig gelegt werden Kopier-Vorlage

16 3D-Bild Wir brauchen: 1 hartgekochtes Ei 1 Wachsmalstift 1 Glas Essig Notizen: E G G Y Das müssen wir machen: 1 Das Ei mit einem Muster bemalen 2 Das bemalte Ei in das Glas geben und mit Essig füllen 3 Das Ei hin und wieder aus dem Glas nehmen, abspülen und wieder hineingeben 4 Am nächsten Tag kannst du das Ei aus dem Glas nehmen und kräftig abspülen Fertig! Kopier-Vorlage

17 Das habe ich gemacht und beobachtet: Das habe ich gemalt: Vorderseite Rückseite Anstatt des Wachsmalstiftes könnte man auch nehmen: Tesafilm Wasserfarbe Zahnpasta Zitronensaft Erklärung: Kopier-Vorlage

18 Das "springende" Ei Material: - 1 rohes Ei - Essig - Glas Durchführung: Das rohe Ei wird für Stunden in ein Glas mit Essig gelegt Das Experiment kann etwas beschleunigt werden, wenn das Ei hin und wieder aus dem Essig genommen und die weichen Reste der zersetzten Schale mit Wasser abgespült werden Wenn sich die Schale komplett aufgelöst hat, wird das Ei aus dem Essig genommen, abgewaschen und abgetrocknet Jetzt wird das Ei aus ca 30 cm Höhe in ein Waschbecken oder eine abwaschbare Unterlage fallen gelassen Zum Vergleich kann man auch ein rohes Ei, das in Wasser gelegen hat, fallen lassen Was passiert? Sobald das Ei in den Essig gegeben wird, bilden sich Luftblasen zunächst an der Schale und sprudeln dann langsam an die Oberfläche Nach ein paar Minuten schwimmt das zuvor auf dem Boden liegende Ei an der Oberfläche Nach ein paar Stunden beginnt sich die Schale abzulösen und das Ei wird gummiartig Wird das Ei nun fallen gelassen, springt es wieder nach oben Lässt man das Ei aus zu großer Höhe fallen, platzt es und das rohe Ei läuft aus der Eihaut Warum? Der Essig (Essigsäure) reagiert mit dem Calciumcarbonat der Eierschale Dabei wird Kohlendioxid freigesetzt (aufsteigendes Gas) Das zurückbleibende Calcium kann jetzt leicht vom Wasser gelöst werden Wenn die Schale nach 1-2 Tagen abgelöst ist, kommt die äußere weiche Haut (Membran), die das Eiweiß umgibt zum Vorschein Durch diese Haut kann Wasser in das Ei eindringen, so dass es regelrecht aufgepumpt wird Dadurch wird das Ei stramm, bleibt aber elastisch, so dass es sich wie ein Gummiball verhält, wenn man es fallen lässt Wenn das Ei aus zu großer Höhe fallen gelassen wird, verformt der flüssige Inhalt die Eihaut so stark, dass sie platzt Sonstiges: Dieses Experiment funktioniert nur mit rohen Eiern Bei hart gekochten Eiern löst sich zwar auch die Eierschale ab (vergl Versuch 3D-Bild ), aber es kann kein Wasser in das Ei eindringen, da das Eiweiß inklusive der äußeren Membran (Haut) durch das Kochen zerstört (denaturiert) wird Als Vergleich kann zusätzlich zum rohen Ei, ein hart gekochtes Ei in Essig und ein rohes Ei in Wasser eingelegt werden Achtung: Falls dieser Versuch als Schülerversuch durchgeführt wird, sollte man beachten, dass es sich bei Essig um eine Säure handelt, und somit (obwohl er in jeder Küche zu finden ist) ein gewisses Gefahrenpotential vorhanden ist Die Kinder sollten den Essig nicht in die Augen bekommen, um starke Reitzungen zu verhindern Das Tragen von Schutzbrillen kann diese Gefahr minimieren Sollte doch mal etwas Essig ins Auge gelangen, genügt es, das Auge vorsichtig unter einem Wasserhahn auszuspülen Kopier-Vorlage

19 Das springende Ei Wir brauchen: 1 rohes Ei 1 Glas Essig 1 Löffel Notizen: Das müssen wir machen: 1 Ein rohes Ei in ein Glas geben 2 Soviel Essig in das Gals gie ßen, bis das Ei gut bedeckt ist 3 Immer wenn keine Luft mehr aufsteigt, das Ei mit dem Löffel rausholen, mit Wasser abspülen und wieder in das Glas geben 4 Wenn nach 1-2 Tagen die Schale aufgelöst ist, wird das Ei mit Wasser abgespült und abtrocknet 5 Das Ei auf ein glatte, abwaschbare Oberfläche fallen lassen Kopier-Vorlage

20 Das springende Ei 1 Das wurde gemacht: 2 Meine Beobachtung: So sieht das Ei aus, bevor es in den Essig gelegt wird: So sieht das Ei aus, nachdem es zwei Tage im Essig gelegen hat: oder: Beschrifte die einzelnen Teile des Eies! 3 Erklärung: Zeichne das Ei nachdem es im Essig gelegen hat! Kopier-Vorlage

21 Stabile Eierschalen Material: - 4 Eier (Eierschalen) - mehrere Konservendosen - ein Schere - Tesafilm Durchführung: Wenn ein Ei geköpft wird, entstehen zwei verschieden große Teile Für diesen Versuch werden vier der größeren Eierschalenhälften benötigt Zunächst wird jeweils ein Streifen Tesafilm so um die Schale geklebt, dass der Rand des Klebebandes die dickste Stelle des Eies markiert Anschließend wird die Eierschale mit einer Schere oberhalb des Tesafilms glatt abgeschnitten, so dass Schalen von halben Eiern entstehen Jetzt werden vier dieser Schalen mit der Spitze nach oben so angeordnet, dass sie ein Quadrat bilden und sich gegenseitig berühren Dann werden nacheinander mehr und mehr Konservendosen auf die Eierschalen gestellt Was passiert? Es können erstaunlich viele Dosen auf die Schalen gestellt werden Erst bei einem Gesamtgewicht von mehreren Kilogramm brechen de Schalen Warum? Das Geheimnis der Stabilität liegt in der Form der Schalen begründet Obwohl die Dosen nur auf vier kleinen Punkten aufliegen, lastet das Gewicht nicht nur auf diesen Punkten, sondern wird entlang der gebogenen Schale nach unten bis zum Boden geleitet Das Gewicht wird also auf die breiteste Stelle der Schale verteilt Sonstiges: Wenn man die Eier nicht in der Schule köpfen möchte, kann man den Schülern auftragen Eierschalen vom Frühstückstisch zu sammeln Bevor man die Dosen auf die Eier stellt, kann man diese einzeln wiegen und die Schüler schätzen lassen, wie viel Gewicht die Eier aushalten Kopier-Vorlage

22 Stabile Eierschalen Wir brauchen: 4 Eierschalen 1 Schere Tesafilm Konservendosen Notizen: Das müssen wir machen: 1 Um jede Eierschale wird an der dicksten Stelle ein "Gürtel" mit Tesafilm geklebt 2 Auf einer Seite des Tesafilms wird die überschüssige Schale glatt abgeschnitten 3 Die vier Schalen werden mit der offenen Seite nach unten in inem Viereck aufgestellt 4 Nacheinander werden immer mehr und schwerere Dosen vorsichtig auf die Schalen gestellt Kopier-Vorlage

23 Stabile Eierschalen Das wurde gemacht: So viel Gewicht haben die vier Eier getragen: So viel Gewicht kann ein Ei tragen: Wie viele Eier brauche ich, damit sie mich tragen können? 1 kg 1 kg 1 kg 1 kg 1 kg 1 kg Welches Brett kann das größte Gewicht tragen?! Male die ensprechenden Gewichte farbig aus! 3 Erklärung: Wenn du es selbst ausprobieren möchest, musst du für die ganzen Eier, ausgeblasene Eier verwenden Kopier-Vorlage

24 Rührei kochen ohne Hitze! Material: - 2 rohe Eier - 94%igen Ethanol (Alkohol) oder Spiritus - Schale - Gabel Durchführung: Die rohen Eier werden in die Schale geschlagen und mit der Gabel verquirlt Anschließend wird schrittweise Alkohol zugegeben und weiter gerührt Was passiert? Das rohe Ei ist flüssig und wird auch durch rühren nicht fester Durch das Einrühren von Ethanol wird das Ei langsam fester und gerinnt, genauso wie es beim Kochen des Rühreies passieren würde Warum? Das Eiweiß und das Eigelb bestehen größtenteils aus Proteinen Diese sind so aufgebaut und geformt, dass sie eine zähe Flüssigkeit bilden Das Erhitzen führt dazu, dass die Struktur der Proteine zerstört (denaturiert) wird Durch die Denaturierung gerinnt das Eiweiß und wird fest Die Zugabe des Alkohols besitzt einen ganz ähnlichen Effekt, allerdings wird die Denaturierung hier nicht durch Hitze erreicht Proteine befinden sich nur in ihrer funktionsfähigen kugelförmigen Struktur, wenn sie von Wasser oder wasserähnlichen Stoffen umgeben werden Der Alkohol sorgt nun dafür, dass die Proteine nicht mehr von Wasser, sondern von einem Alkohol-Wasser Gemisch umgeben sind Wenn der Alkohol eine bestimmten Anteil überschreitet, kann das Protein seine Struktur nicht mehr aufrecht halten und wird zerstört (denaturiert) Sonstiges: Der Alkohol kann in jeder Apotheke besorgt werden Es kann auch vergällter Alkohol verwendet werden (zb Brennspiritus) Vom Verzehr des Rühreies ist in beiden Fällen (auch wenn es mit reinem Alkohol möglich ist) abzuraten Dieser Versuch sollte unbedingt nur als Lehrerexperiment durchgeführt werden, da Alkohol nicht in die Hände von Schülern gehört Außerdem verdampft während des Experimentes Alkohol (typischer Geruch), der ebenfalls von Schülern (im Grundschulalter) nicht eingeatmet werden sollte Kopier-Vorlage

25 Rührei kochen ohne Hitze! Wir brauchen: 2 rohe Eier 1 Glasschüssel Spiritus 1 Gabel Notizen: Das wird gemacht: 1 Zwei Eier werden aufgeschlagen und in eine Glasschüssel gegeben 2 Das Ei wird mit der Gabel kräftig umgerührt 3 Es wird ein halbes Glas Alkohol (zb Spiritus) zum Ei gegeben 4 Weiter rühre Leider dürfen wir den Versuch nicht selbst machen, weil Spiritus giftig ist Kopier-Vorlage

26 Rührei kochen ohne Hitze! Setze die Wörter Protein, Wasser, Alkohol, fest, und flüssig ein! Setze die richtigen Worte in die Lücken ein! Ein Hühnerei besteht aus Eigelb ( ) (Dotter/Otter) und Eiweiß, das man auch (Eitrüb/Eiklar) nennt Im Eiweiß befinden sich viele (Proteine/Metallkugeln) Sie sind praktisch die Bausteine des Eiweißes Normalerweise sind diese Proteine kugelförmig, so dass sie aneinander (vorbei gleiten/kleben) können Deshalb ist das Eiweiß (flüssig/gasförmig) Wenn man das Eiweiß (kühlt/erhitzt), wird die Form der Proteine (verändert/eingefroren) Die Proteine sehen jetzt aus, wie dünne (Fäden/Bretter), die sich leicht ineinander verharken Deshalb können sich die Proteine nicht mehr (sehen/bewegen) und das Eiweiß wird (fest/dunkelrot) Etwas ganz ähnliches passiert, wenn man Spiritus (Alkohol) in das Ei gibt Die Proteine brauchen nämlich (Wasser/Milch) in ihrer Umgebung, damit sie die Kugelform einnehmen Befinden sich die Proteine nicht mehr im Wasser, sondern in Alkohol, werden sie wieder wie lange Fäden und das Eiweiß wird (weich/fest) Dabei muss man das Ei nicht (heiß/kaputt) machen Natürlich kann man dieses (Rührei/Osterei) nicht essen, da der Spiritus (giftig/gesund) ist Kopier-Vorlage

27 Musterlösung 1 Das wurde gemacht: Zuerst haben wir Salz in Wasser aufgel öst In einem Glas ist normales Wasser Im zweiten Glas ist nur Salzwasser In das dritte Glas haben wir erst Salzwasser und dann normales Wasser gegeben Dann haben wir in jedes Glas ein Ei geworfen 2 Meine Beobachtungen: Salzwasser Salzwasser Zeichne in jedes Glas das Wasser, das Salzwasser und ein Ei an die Stelle, wo du es beobachtet hast Male das Wasser blau und die Salzlösung rot Salzlösung ist Wasser, in dem das Salz aufgelöst ist 3 Erklärung: Das Ei ist schwerer als Wasser und geht unter Das Ei ist leichter als Salzwasser und schwimmt auf dem Salzwasser Wasser und Salzwasser vermischen sich nicht Deshalb swimmt das Ei in der Mitte Wasser Wasser Erklärung: Die Luft will sich ausdehnen und drückt das Ei aus der Flasche X Die Flasche auf den Kopf stellen und 2 Stunden warten Die Flasche auf den Kopf stellen und mit heißem Wasser erwärmen Die Flasche im Kreis drehen Die Flasche auf den Kopf in den Kühlschrank stellen Kreuze an!! Wie kommt das Ei wieder aus der Flasche heraus? Setze die richtigen Worte in die Lücken ein! Durch das heiße Wasser wird die Flasche (wärmer/viel größer) Dadurch (vergrößert/erwärmt) erwärmt sich auch die Luft und dehnt sich aus Es ist jetzt also (weniger/mehr) Luft in der Flasche Wenn sich die Luft wieder abkühlt (abkühlt/erwärmt), zieht sie sich zusammen Um das wieder auszugleichen, möchte mehr Luft in (in/aus) die Flasche strömen Da das Ei im Weg steht, wird es in die Flasche gedrückt (gedrückt/gezaubert) Das Ei wird langsam in die Flasche gezogen und fällt hinein Das wurde gemacht: Wir haben heißes Wasser in die Flasche gegeben und dann wieder ausgekippt Dann haben wir ein Ei auf die Flasche gelegt und abgewartet Beobachtung: Das Ei in der Flasche Kopier-Vorlage

28 Musterlösung Rohes oder hart gekochtes Ei? Richtig oder falsch? richtig falsch X X X X X X X X Hart gekochte Eier lassen sich besser drehen als rohe Eier Dieser Test funktioniert nur mit braunen Eiern Das rohe Ei lässt sich nicht gut drehen, weil in ihm ein Küken ist, das das Ei festhält Das hart gekochte Ei dreht sich länger Im hart gekochten Ei sind das Eiweiß und Hart gekochte Eier eignen sich besonders gut zum Anmalen Zeichne ein paar Muster, die du auf deine nächsten Ostereier malen kannst und male sie bunt aus Die Luftblasen (Luftblase/Dotter) ist nicht komplett von der Umgebung abgeschirmt In der Eierschale befinden sich nämlich viele kleine (kleine/große) Löcher, die man als Poren (Poren/Eingänge) bezeichnet Die Poren sind so klein, dass kein (kein/viel) Wasser in das Ei hineingelangt und normalerweise auch keine Luft (Geräusche/Luft) hinaus gelangt, wenn das Ei im Wasser liegt Legt man das Ei in heißes Wasser, wird auch die Luft im Ei wärmer (kälter/wärmer) und will sich ausdehnen Da aber im Ei kein Platz mehr ist, wird sie durch die Poren gedrückt (gezogen/ gedrückt) Deshalb steigen jetzt kleine Luftbläschen (Luftbläschen/Küken) nach oben Setze die richtigen Worte in die Lücken ein! Wasser warmes Wasser Durch die Poren fließt das Eiweiß aus dem Ei X X X Das Ei benötigt Poren, damit Luft in das Ei kommen kann und das Küken atmen kann Eine Eierschale hat ca Poren Eine Eierschale hat 100 Poren Eine Eierschale hat 10 Poren Poren sind winzig kleine Löcher Kreuze die richtigen Aussagen an! Kopier-Vorlage

29 Musterlösung Das habe ich gemacht und beobachtet: Ich habe mit einem Wachsmalstift meinen Namen auf das Ei geschrieben Dann habe ich das Ei in ein Glas mit Essig gegeben Es bilden sich viele Luftblasen und steigen nach oben Ich habe das Ei noch zweimal aus dem Essig geholt und abgewaschen Am nächsten Tag war die Schale aufgelöst Nur unter dem Wachs ist die Schale noch da Das habe ich gemalt: Vorderseite Rückseite Anstatt des Wachsmalstiftes könnte man auch nehmen: X X Tesafilm Wasserfarbe Zahnpasta Zitronensaft Erklärung: Wasser perlt auf dem Wachsmalstift ab Deshalb kommt der Essig nicht an die Schale und kann sie nicht auflösen Auch von Tesafilm und Zahnpasta perlt Wasser und Essig ab Gummiball und das Ei wird prall gefüllt Dadurch springt es wie ein Eihaut wird nicht aufgelöst Das Wasser kann durch die Haut Dabei bildet sich Kohlendioxid, was nach oben sprudelt Die Der saure Essig zersetzt die Eierschale, die aus Kalk besteht 3 Erklärung: Beschrifte die einzelnen Teile des Eies! Zeichne das Ei nachdem es im Essig gelegen hat! Eiweiß Eigelb oder: Dotter Eihaut Eierschale Luftblase So sieht das Ei aus, bevor es in den Essig gelegt wird: So sieht das Ei aus, nachdem es zwei Tage im Essig gelegen hat: 2 Meine Beobachtung: Es bilden sich Luftblasen auf der Eierschale, die dann nach oben sprudeln Nach zwei Tagen ist die Eierschale aufgelöst Dann haben wir das Ei abgewaschen Dann haben wir das Ei fallen lassen Es geht nicht kaputt, sondern hüpft Ich habe ein rohes Ei in ein Glas gelegt und mit Essig bedeckt 1 Das wurde gemacht: Das springende Ei Kopier-Vorlage

30 Musterlösung Stabile Eierschalen Das wurde gemacht: Wir haben vier halbe Eierschalen mit einer Schere glatt geschnitten Dann haben wir sie mit der offenen Seite nach unten auf den Boden gestellt Dann haben wir immer mehr schwere Dosen auf die Eierschalen gestellt, bis sie zusammenbrechen So viel Gewicht haben die vier Eier getragen: über 8 kg So viel Gewicht kann ein Ei tragen: mehr als 2 kg Wie viele Eier brauche ich, damit sie mich tragen können? Ich wiege 30 kg Also sollten 15 Eier ausreichen um mich zu tragen 1 kg 1 kg 1 kg 1 kg 1 kg 1 kg Welches Brett kann das größte Gewicht tragen?! Male die ensprechenden Gewichte farbig aus! 3 Erklärung: Das erste Brett, weil das Gewicht auf die größte Fläche verteilt wird Wenn du es selbst ausprobieren möchest, musst du für die ganzen Eier, ausgeblasene Eier verwenden Rührei kochen ohne Hitze! Setze die Wörter Protein, Wasser, Alkohol, fest, und flüssig ein! Alkohol Wasser Protein flüssig fest Setze die richtigen Worte in die Lücken ein! Ein Hühnerei besteht aus Eigelb ( ) Dotter (Dotter/Otter) und Eiweiß, das man auch Eiklar (Eitrüb/Eiklar) nennt Im Eiweiß befinden sich viele Proteine (Proteine/Metallkugeln) Sie sind praktisch die Bausteine des Eiweißes Normalerweise sind diese Proteine kugelförmig, so dass sie aneinander vorbei gleiten (vorbei gleiten/kleben) können Deshalb ist das Eiweiß flüssig (flüssig/gasförmig) Wenn man das Eiweiß erhitzt (kühlt/erhitzt), wird die Form der Proteine verändert (verändert/eingefroren) Die Proteine sehen jetzt aus, wie dünne (Fäden/Bretter), die sich leicht ineinander verharken bewegen Deshalb können sich die Proteine nicht mehr (sehen/bewegen) und das Eiweiß wird (fest/dunkelrot) Etwas ganz ähnliches passiert, wenn man Spiritus (Alkohol) in das Ei gibt Die Proteine brauchen nämlich (Wasser/Milch) in ihrer Umgebung, damit sie die Kugelform einnehmen Befinden sich die Proteine nicht mehr im Wasser, sondern in Alkohol, werden sie wieder wie lange Fäden und das Eiweiß wird fest (weich/fest) Dabei muss man das Ei nicht (heiß/kaputt) heiß machen Natürlich kann man dieses Rührei (Rührei/Osterei) nicht essen, da der Spiritus (giftig/gesund) ist Kopier-Vorlage Nimakk-Verlag, Heidelberg 2008 wwwnimakk-verlagde