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De­mons­tra­ti­ons-Mo­dell­ver­such

In­fo­box

Diese Seite ist Teil einer Ma­te­ria­li­en­samm­lung zum Bil­dungs­plan 2004: Grund­la­gen der Kom­pe­tenz­ori­en­tie­rung. Bitte be­ach­ten Sie, dass der Bil­dungs­plan fort­ge­schrie­ben wurde.


An­lei­tung

Das Auf­tre­ten eines Ru­he­po­ten­zi­als an Ner­ven­mem­bran be­ruht auf Ei­gen­schaf­ten der Axon­mem­bran in Wech­sel­wir­kung mit den um­ge­ben­den Ionen. Nä­he­rungs­wei­se ist das Ru­he­po­ten­zi­al ein Ka­li­um-Po­ten­zi­al. Das Ver­ständ­nis des Ru­he­po­ten­zi­als ist eine Grund­vor­aus­set­zung für das Ver­ständ­nis der Lei­tungs­phä­no­me­ne an Neu­ro­nen.
Das De­mons­tra­ti­ons-Mo­del­l­ex­pe­ri­ment kann mit einem klas­si­schen Mul­ti­me­ter (auf Wunsch kom­bi­niert mit AK-Labor 11 ) oder Mess­wert­er­fas­sungs­sys­te­men, z. B. von Ver­nier oder Ley­bold (LD-Did­ac­tic) durch­ge­führt wer­den. Letz­te­re und AK-Labor 11 oder All­che­mist II er­mög­li­chen das Ab­spei­chern der Werte und die Er­stel­lung von Gra­fi­ken sowie die Dar­stel­lung über Bea­mer.

Ma­te­ri­al

Versuchsanordnung

□ Gön­ner-Kam­mer (Gerät zum Mo­dell­ver­such-Ru­he­span­nung; Hedin­ger-Best.-Nr. 1882)

□ kat­io­nen­per­me­able Mem­bran (Hedin­ger: Best.-Nr. 1882 C)

□ 2 Elek­tro­den:

  • klas­sisch :2 chlo­rier­te Sil­ber­elek­tro­den
  • Al­ter­na­ti­ve1 : 2 Edel­stah­l­elek­tro­den (V2a Edel­stahl­schweiß­draht)
  • Al­ter­na­ti­ve2 : Kup­fer­elek­tro­den

□ de­stil­lier­tes Was­ser

□ Ka­li­um­chlo­ridlö­sung (4 M [1] )

□ 10ml Ein­mal­sprit­ze mit Ka­nü­le

□ 1 Mes­s­ein­heit, z. B. :

  1. Mul­ti­me­ter (z. B. von Volt­craft ; auf Wunsch kom­bi­niert mit AK-Labor 11 )
  2. V er­nier -Mess­wert­er­fas­sung:
    • PC mit Mess­wert­er­fas­sungs­soft­ware „ Log­ger pro“ und In­ter­face Go Link oder Lab pro oder Lab­Quest [2] und USB-Kabel
    • Ver­nier -Span­nungs­sen­sor [3]
  3. Ley­bold-Cassy -Mess­wert­er­fas­sung:
    • PC mit Mess­wert­er­fas­sungs­soft­ware „ Cassy Lab “ und In­ter­face Po­cket-Cassy und USB-Kabel
    • Ley­bold -Span­nung/Strom­stär­ke­sen­sor

□ 2 Ex­pe­ri­men­tier­ka­bel (0,5 m), 2 Steck­ver­bin­dun­gen (Dop­pel­buch­sen) für Ba­na­nen­ste­cker (zur Ver­län­ge­rung), 2 Kro­ko­dil­klem­men

Sta­tiv­ma­te­ri­al


Auf­bau
  1. Zwi­schen die flansch­ba­ren Hälf­ten der Gön­ner-Kam­mer wird die kat­io­nen­per­me­able Mem­bran ein­ge­spannt. Die bei­den Kam­mern wer­den mit je 100 ml de­stil­lier­tem Was­ser ge­füllt. Die bei­den Elek­tro­den – ge­hal­ten von Kro­ko­dil­klem­men - wer­den in das de­stil­lier­te Was­ser ein­ge­taucht und mit Sta­tiv­ma­te­ri­al fi­xiert.
  2. Mit Ex­pe­ri­men­tier­ka­beln (und ggf. Dop­pel­buch­sen als Ver­län­ge­rung) wird die Ver­bin­dung zum Mul­ti­me­ter oder Span­nungs­sen­sor (Mess­be­reich prü­fen!) her­ge­stellt.

    Für die bes­se­re Sicht­bar­keit für alle SuS kann das Mul­ti­me­ter über AK-Labor 11 (PC) über den Bea­mer ver­grö­ßert wer­den [4] .

Versuchsaufbau

 
Ver­such

Nun gibt man ei­ni­ge ml 4 M KCl-Lö­sung in eines der bei­den Kom­par­ti­men­te und star­tet die Mes­sung.

Be­ob­ach­tung:
Die Span­nung steigt auf Werte von ca. 60 mV (oder -60 mV - je nach­dem in wel­che Kam­mer man die KCl-Lö­sung hin­zu­fügt) und bleibt da­nach auf die­sem Wert ste­hen.

Aus­wer­tung und Mus­ter­lö­sung:
Vgl.: „AB Mo­del­l­ex­pe­ri­men­te zum Ru­he­po­ten­ti­al“ (= ex­pe­ri­men­tel­le Über­prü­fung Ver­such 2)


[1] 4 M KCl = 29,84 g / 100 ml (bzw. 79,6 g / 250 ml)

[2] Lab­Quest ist ein klei­ner trag­ba­rer Mess­wert­er­fas­sungs-Com­pu­ter inkl. In­ter­face in einem Gerät. (Sieht ähn­lich aus wie ein Mul­ti­me­ter!)

[3] Mo­di­fi­ziert: Siehe Hin­weis bei „Tipps zu Ver­nier

[4] Al­ter­na­tiv kann statt dem Mul­ti­me­ter und PC mit AK-Labor 11 auch All­Che­mist II ver­wen­det wer­den, der eben­falls einen Bea­me­ran­schluss hat.

 

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wei­ter: Ver­nier oder Ley­bold - Cassy

 

Ru­he­po­ten­ti­al: Her­un­ter­la­den [docx] [2,2 MB]

Ru­he­po­ten­ti­al: Her­un­ter­la­den [pdf][1,1 MB]