Chemie

 
  • Kunstblut am Tag der offenen Tür
    Kunstblut am Tag der offenen Tür
  • Kooperation mit dem Fraunhofer Institut
    Kooperation mit dem Fraunhofer Institut
  • Chemie am Städtischen Gymnasium Schmallenberg
    Chemie am Städtischen Gymnasium Schmallenberg
Unterrichtet von: Material und Links
  • Bittins-Cataneo, Barbara Dr. rer.nat. (FV)
  • Neffgen, Stephanie
  • Kaiser, Markus
  • Winekenstädde, Elke Dr. rer.nat.

Aus der Fachschaft:

Q1 lässt Reaktionsprodukte untersuchen

Schule soll nicht nur Wissen vermitteln, sondern auch kritische Geister hervorbringen und fördern. So geschehen im Chemie Grundkurs der Q1 des Schuljahrs 2017/2018.

Im Rahmen des Unterrichts wurde das Thema „Vom fossilen Rohstoff zum Alltagsprodukt“ – konkreter die „radikalische Substitution“ – behandelt. Bei einem Demonstrationsversuch zum Einstieg in die Thematik entstanden mehrere Reaktionsprodukte, wobei die theoretische (zu erwartende) Produktverteilung von der praktischen (ermittelten; aus der Literatur) Produktverteilung deutlich abweicht. Warum ist das so? Wie lassen sich die einzelnen Produkte quantifizieren? Woher weiß man von den (praktischen) Werten? Wie kann man diese messen? Diese Fragen stellten viele Schülerinnen und Schüler des Kurses (Bzw. sie stellten sich die Frage, ob denn wirklich das drin ist, was der Lehrer ihnen gesagt hatte).

(Struktur-)Aufklärung kann zum Beispiel das nahegelegene Fraunhofer Institut in Schmallenberg-Grafschaft liefern. Mittels Gaschromatographie (GC) lassen sich die entstanden Produkte nachweisen und quantifizieren.

Kurzfristig ließ sich ein Termin realisieren. Dr. Matthias Kotthoff begrüßte den Kurs am Vormittag und führte sie in den Bereich der Strukturaufklärung des Instituts ein. Nachdem eine Probe aus dem Chemieunterricht zur Vorbereitung abgegeben wurde und Herr Kotthoff einige Grundlagen zur Chromatographie dargelegt hatte, begab sich der Kurs in das chromatographische Labor.

Während die Probe den Chromatographen durchlief, wurden die Geräte in dem Raum und die Verfahrensweise ausführlich erklärt. Dabei wurde sehr deutlich, dass eine Chromatographie nicht innerhalb von Minuten durchgeführt werden kann. Die vollständige Analyse einer Probe dauert, inklusive Vorbereitung, einige Wochen oder Monate. Komplexe Produkte sind erst nach Jahren (wenn überhaupt) vollständig analysiert.

So viel Zeit hatten wir leider nicht, deshalb wurde unsere Probe (mit sehr einfachen Strukturen) bereits nach 20 Minuten „analysiert“ und siehe da: Das Ergebnis war, wie auf der Abbildung links zu sehen ;-), fast wie erwartet.

 

Nach gut zwei kurzweiligen Stunden verließen die Schülerinnen und Schüler das Fraunhofer Institut gut gelaunt wieder Richtung Städtisches Gymnasium Schmallenberg. Auf dem Weg wurde noch viel über die Arbeit an dem Institut, den Möglichkeiten der Ausbildung, eines Studiums und die Chance auf ein Mittagessens gesprochen.

Weitere Nachbereitungen finden in den kommenden Unterrichtsstunden statt.

Ein gelungener und beeindruckender Vormittag. Vielen Dank an Herrn Kotthoff und das Team vom Fraunhofer Institut Schmallenberg.

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Die Butanrakete

Im Rahmen des Chemieunterrichts der Oberstufe, wird das Thema Kohlenwasserstoffe behandelt. Dabei steht zu Beginn des Themas die Gewinnung und die Struktur-Eigenschaftsbeziehungen von Treibstoffen im Vordergrund. In diesem Zusammenhang hat der diesjährige Q1 Kurs die Explosivität von Gas-Luft-Gemischen im Versuch untersucht.

Anhand einer „Butanrakete“ wurde das optimale Mischungsverhältnis erprobt. Hier unser bestes Ergebnis. Die „Rakete“, eine 1 Liter PET-Wassrflasche, flog ca. 20 Meter hoch. Gezündet wurde das Gas-Luft-Gemisch mit einem 15 kV Piezo-Zündelement

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Feuerwehr besucht Chemieunterricht

Das Städtische Gymnasium Schmallenberg bekam heute (19.03.2014) Besuch von der freiwilligen Feuerwehr Schmallenberg.

Im Rahmen des Chemieunterrichts haben die Klassen 7 das Thema „Brand und Brandbekämpfung“ erarbeitet. Die Schülerinnen und Schüler hatten heute die Möglichkeit ihr Wissen durch gezielte Fragen an Herrn Krämer zu vertiefen. Sie erfuhren viel über das Tätigkeitsfeld der Feuerwehr, die strukturierte Vorgehensweise beim Einsatz und die technische Ausrüstung in bzw. auf dem Materialwagen. Darüber hinaus hatten einzelne Schülerinnen und Schüler die Möglichkeit in einen Schutzanzug mit Atemgerät zu schlüpfen. Dabei wurde ihnen schnell klar, dass die 25 kg bis 40 kg Zusatzgewicht (je nach Ausrüstungsgegenständen) ein hohes Maß an körperlicher Fitness voraussetzt.

Vielen Dank an alle Beteiligten.

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Klasse 8a besucht Fraunhofer IME

IMEIm Rahmen des Chemieunterrichts besuchte die Klasse 8a das Fraunhofer Institut in Schmallenberg-Grafschaft. Ausgangspunkt war eine Versuchsreihe zur Untersuchung der Nahrungsaufnahme bei Kressepflanzen unter verschiedenen Bedingungen. Dabei wurden Kressepflanzen in unterschiedliche hydroponische Nährlösungen (wässrige Lösung anorganischer Nährsalze) gegeben.

Nährlösungen: N1: 4ml Flüssigdünger auf 1 Liter Wasser
N2: N1 + einem Teelöffel Eisen(III)-Oxid
N3: N1 + einem Teelöffel Aktivkohle
N4: demineralisiertes Wasser

Die Ergebnisse waren auf den ersten Blick etwas überraschend. Lediglich die Kresse in der N2-Lösung zeigte deutliche Spuren einer Mangelernährung auf. Die Stengel und Blätter waren zum einen braun gefärbt, zum anderen waren bei manchen Ansätzen die Blätter aufgerollt. Pflanzen, die in den Lösungen N3 und N4 ernährt wurden, zeigten keine nennenswerten Wachstumsstörungen. Die Schülerinnen und Schüler kamen jedoch sehr schnell darauf, dass in der N4-Lösung eventuell noch „Nahrung“ enthalten war und dass die Pflanze in der frühen Wachstumsphase wenig Nährsalze zum Überleben benötigt. Pflanzen in der N2-Lösung könnten vergifftet worden sein. Andere Schülerinnen und Schüler vermuteten, dass die Nahrungsaufnahme blckiert wurde.

Die genaueren Zusammenhänge und wie Ergenisse im Labor wissenschaftlich korrekt ermittelt werden, zeigten uns Herr Dr. Hennecke, Herr Dr. Weinfurtner und Herr Dr. Simon. Neben dem Aufbau der Fraunhofer Gesellschaft wurden die Schülerinnen und Schüler in einzelne Arbeitsgebiete des Instituts eingeführt. So erfuhren wir, dass unser Versuch in abgewandelter Form in dem Fraunhofer Institut durchgeführt wird, um die Verfügbarkeit bestimmter Nährsalze zu unteruchen. Ein Highlight war sicher der Besuch der Probenbank. Nebenbei wurden dabei die Auswirkungen von flüssigem Stickstoff (-192°C) auf eine „Mini“-Banane getestet. Das Ergebnis ist in der Diashow zu sehen.

Rundum ein gelungener und interessanter Vormittag. Mein Dank gilt den Mitarbeitern des Fraunhofer Instituts, Frau Neffgen als Begleiterin und der Klasse 8a.

Markus Kaiser

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