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Un­ter­richts­gang: Chlo­ro­phyllex­trak­ti­on

Ar­beits­blatt: Chlo­ro­phyllex­trak­ti­on und DC

Vor­be­mer­kun­gen

Die hier vor­ge­schla­ge­ne Dop­pel­stun­de steht ganz im Zei­chen eines Schü­ler­prak­ti­kums, im Zuge des­sen die SuS sich den in der vor­an­ge­gan­ge­nen Stun­de be­ar­bei­te­ten Struk­tu­ren ex­pe­ri­men­tell nä­hern. Im Lauf des Prak­ti­kums ar­bei­ten sich die SuS phy­sisch vom Blatt zu den Chlo­ro­phyll­mo­le­kü­len vor, indem sie aus Blät­tern zu­nächst eine Rohchlo­ro­phyll­lö­sung ex­tra­hie­ren und die Blatt­pig­men­te im An­schluss chro­ma­to­gra­fisch tren­nen und sicht­bar ma­chen. Mit der Durch­füh­rung des Prak­ti­kums er­lan­gen die Schü­ler eine kon­kre­te Vor­stel­lung davon, dass in den Chlo­ro­plas­ten un­ter­schied­li­che Blatt­pig­men­te vor­han­den sind. Die sich auf­drän­gen­de Frage, wes­halb das so ist, lei­tet un­kom­pli­ziert zur Tat­sa­che über, dass un­ter­schied­li­che Struk­tu­ren (die ver­schie­de­nen Blatt­pig­men­te) auf un­ter­schied­li­che Funk­tio­nen hin­wei­sen (un­ter­schied­li­che Far­ben der Ban­den, un­ter­schied­li­che Lauf­ge­schwin­dig­kei­ten). Diese Er­kennt­nis­se wer­den in der Aus­wer­tung (Ar­beits­blatt) des Prak­ti­kums um­ge­wälzt und ge­si­chert.

Die Rohchlo­ro­phyll­lö­sun­gen der ein­zel­nen Schü­ler­grup­pen wer­den nach dem Prak­ti­kum nicht ver­wor­fen, da sie in der fol­gen­den Stun­de für De­mons­tra­ti­ons­ver­su­che ver­wen­det wer­den.

Sach­ana­ly­se

Die Chro­ma­to­gra­phie ist ein Stan­dard­ver­fah­ren, das den SuS in an­de­rer Form (Pa­pier­ch­ro­ma­to­gra­phie) schon aus an­de­ren Klas­sen­stu­fen oder Fä­chern (BNT, Che­mie) be­kannt sein dürf­te. Dies er­leich­tert die Er­kennt­nis, dass die Ban­den für un­ter­schied­li­che Sub­stan­zen ste­hen, und dass „Chlo­ro­phyll“ eine Mi­schung dis­tink­ter Blatt­farb­stof­fe ist. Diese Ein­sicht spie­gelt einen In­halt aus der vor­an­ge­gan­ge­ne Stun­de wider, näm­lich die Un­ter­schei­dung der Pig­men­te im Licht­sam­mel­kom­plex und im Re­ak­ti­ons­zen­trum eines Fo­to­sys­tems.

Di­dak­tisch-me­tho­di­scher Schwer­punkt

Ex­pe­ri­men­tie­ren

Die SuS set­zen sich mit bio­lo­gi­schen Sach­ver­hal­ten ex­pe­ri­men­tell aus­ein­an­der und sind in der Lage, die Er­geb­nis­se ihrer Ex­pe­ri­men­te mit theo­re­ti­schem Wis­sen zu ver­knüp­fen und die­ses aus­zu­bau­en. Sie bauen ihre Kom­pe­tenz aus, sach­ge­recht mit den ty­pi­schen Ar­beits­ge­rä­ten und be­nö­tig­ten Che­mi­ka­li­en um­zu­ge­hen.

Ma­te­ria­li­en

Ma­te­ri­al An­mer­kun­gen

Ma­te­rial­ord­ner: 202_chlo­ro­phyl­l_dc

20200_do­k_­un­ter­richts­gan­g_chlo­ro­phyl­l_dc In­for­ma­tio­nen für Lehr­kräf­te zur Stun­de Ein­gangs­dia­gnos­tik/ Struk­tur und Funk­ti­on des Chlo­ro­plas­ten; Über­blick über die Ma­te­ria­li­en; Vor­schlag zum Un­ter­richts­ver­lauf
20201_a­b_chlo­ro­phyl­l_dc Schü­ler­ar­beits­blatt zum Prak­ti­kum (ent­hält Schü­ler­instruk­tio­nen, Si­cher­heits­hin­wei­se und Bei­spiel­ergeb­nis­se)
20202_do­k_G­BU_chlo­ro­phyl­l_dc Bei­spiel-GBU zum Prak­ti­kum (muss für die ei­ge­ne Schu­le neu er­stellt wer­den!)

Un­ter­richts­ver­lauf

An­mer­kun­gen zur Vor­be­rei­tung des Prak­ti­kums

  1. Von den vor­ge­schla­ge­nen Zu­sam­men­set­zun­gen des Lauf­mit­tels sowie des Ex­trak­ti­ons­mit­tels kann je nach Ver­füg­bar­keit von Che­mi­ka­li­en in der Samm­lung ab­ge­wi­chen wer­den. Das AB und die Bei­spiel-GBU ent­hal­ten un­ter­schied­li­che Re­zep­tu­ren, wei­te­re fin­den sich bei Be­darf in Lehr­wer­ken oder im In­ter­net.
  2. Neben Spi­nat eig­nen sich auch an­de­re chlo­ro­phyll­rei­che Pflan­zen­blät­ter (z.B. Brenn­nes­sel, Ba­si­li­kum) als Aus­gangs­ma­te­ri­al. Die Blät­ter soll­ten satt grün ge­färbt sein und nicht zu derbe.
  3. Die Kie­sel­gel-DC-Plat­ten soll­ten von der Lehr­kraft im Vor­feld auf eine den DC-Kam­mern an­ge­pass­te Größe zu­recht­ge­schnit­ten wer­den um si­cher­zu­stel­len, dass die Kam­mern wäh­rend der Ver­suchs­durch­füh­rung ver­schlos­sen wer­den kön­nen.

 

Dop­pel­stun­de

Phase In­hal­te So­zi­al­form, Me­di­en
Ein­stieg 10‘ Sie wer­den heute die un­ter­schied­li­chen Blatt­pig­men­te, die Sie letz­te Stun­de ken­nen­ge­lernt haben, ex­pe­ri­men­tell sicht­bar ma­chen. Wel­che Schrit­te sind dazu nötig?
(Er­war­te­te Ant­wor­ten:
  1. Pig­men­te müs­sen aus der Zelle ge­won­nen wer­den
  2. die un­ter­schied­li­chen Pig­men­te müs­sen von­ein­an­der ge­trennt wer­den)
Or­ga­ni­sa­ti­on des Prak­ti­kums (Grup­pen­ein­tei­lung (idea­ler­wei­se nicht mehr als drei SuS), Hin­wei­se zur Durch­füh­rung und zur Si­cher­heit, Zeit­vor­ga­be, AB aus­tei­len)
UG, AB; Vor­be­rei­te­tes Ar­beits­ma­te­ri­al zur Durch­füh­rung des Prak­ti­kums
Er­ar­bei­tung 70‘ SuS
  • rich­ten den Ar­beits­platz ein,
  • füh­ren das Prak­ti­kum durch,
  • räu­men ihren Ar­beits­platz auf
EXP, Ka­me­ra (bzw. ei­ge­ne Smart­pho­nes)
Aus­wer­tung 10‘ Ver­gleich ei­ni­ger Er­geb­nis­se, ggf. Grün­de für un­ter­schied­li­che Er­geb­nis­se sam­meln Si­che­rung des Er­geb­nis­ses des Ex­pe­ri­ments (→ Aufg. 3 (5) und 3 (6)) UG, AB

Lern­vor­aus­set­zun­gen für den Un­ter­richts­gang

Zell­bio­lo­gie

En­zy­matik

 

Ver­wen­de­te Ab­kür­zun­gen

AB: Ar­beits­blatt LV: Leh­rer­vor­trag
EA: Ein­zel­ar­beit P: Prä­sen­ta­ti­on
EXP: Ex­pe­ri­ment/Prak­ti­kum PA: Part­ner­ar­beit
GA: Grup­pen­ar­beit SuS: Schü­le­rin­nen und Schü­ler
TA: Tafel(an­schrieb) LZ: Lern­zir­kel/Sta­tio­nen­ar­beit
UG: Un­ter­richts­ge­spräch  
MAT: Ma­te­ria­li­en/Infos für SuS  

 

Un­ter­richts­gang: Chlo­ro­phyllex­trak­ti­on: Her­un­ter­la­den [docx][13 KB]

Un­ter­richts­gang: Chlo­ro­phyllex­trak­ti­on: Her­un­ter­la­den [pdf][89 KB]

 

Wei­ter zu Ar­beits­blatt: Chlo­ro­phyllex­trak­ti­on und DC