Show-Experimente im Chemieunterricht

aus ZUM-Wiki, dem Wiki für Lehr- und Lerninhalte auf ZUM.de
Wechseln zu: Navigation, Suche

Begriffsklärung Diese Seite befasst sich mit Show-Experimenten im Chemie-Unterricht. Einen Überblick der Artikel über chemische Experimente bietet Experimente (Chemie).
Kurzinfo
Unterrichtsideen
Diese Seite enthält Unterrichtsideen, die du ausprobieren oder hier diskutieren kannst.

Show-Experimente sind Experimente, die die Schüler zum Staunen anregen.

Bei Ergänzungen sollten neben der Anleitung möglichst auch Erfahrungen über mögliche Fehlerquellen hinzugefügt werden.

Inhaltsverzeichnis

Die Opferung eines Gummibärchens

Nuvola apps edu science.png   Versuch

In ein Reagenzglas (nicht zu klein) wird etwas Kaliumchlorat gegeben, das Reagenzglas schräg eingespannt und schließlich erhitzt. Wenn das Kaliumchlorat geschmolzen ist, kann das Gummibärchen hineingeben werden. Es folgt eine heftige Reaktion.

  • Sicherheit: Eigentlich sollte die Reakion nicht so stark sein, dass das Glas zerplatzen kann, aber zur Sicherheit wäre eine Schutzscheibe angebracht.
  • Gummibär-Farbe: Da im Chlorat Kalium enthalten ist, hat das Licht eine rote Farbe. Verwendet man ein rotes Gummibärchen, so denken viele Schüler, dass die Rotfärbung vom Gummibärchen kommt. Eine Wiederholung kann vom Gegenteil überzeugen.

Fachliches dazu: Trotz Show kann man das Experiment nutzen, um Fachbegriffe aus dem Unterricht einzubringen; und das aus verschiedenen Klassen.

  • Klasse 8: Es findet deutlich eine Reaktion statt, denn das Gummibärchen ist weg und es ist Energie freigeworden.
  • Klasse 9: Es findet eine Redoxreaktion statt. Chlorat ist eine sauerstoffreiche Verbindung, die den Sauerstoff für die Oxidation des Gummibärchen liefert. Flammenfärbung aufgrund des Kaliums.
  • Klasse 10: ...
  • und so weiter


Die Pharaoschlange

Nuvola apps edu science.png   Versuch

Einige Lutschtabletten Emser Pastillen werden in Alkohol getränkt, in ein Sandhäufchen gesteckt und dann angezündet. Es ensteht daraus eine schwarze Schlange.

Leider wurde die Zusammensetzung der Emserpastillen verändert. Früher waren wohl Carbonate enthalten, die zu einem wesentlich stärkeren Aufblähen führten. Trotzdem funktioniert der Versuch mit den Emser-Pastillen immer noch einigermaßen gut. Kennt jemand eine bessere Alternative?

Alternative: Eine andere Möglichkeit wäre statt der Emser Pastille Staubzucker und Backpulver(Speisesoda) zu verwenden.
Massenverhältnis: 8g Staubzucker : 1g Speisesoda

Hinweis (17.01.05): Emser Pastillen aus der Drogerie (Hersteller "Emcur", nicht "Hexal") haben laut Zutatenliste noch die alte Zusammensetzung.


Schwefelsäure mit Zucker

Nuvola apps edu science.png   Versuch

In einem großen Becherglaß etwa 2cm Zucker mit konz. Schwefelsäure befeuchten (nicht zu viel Säure, es soll nicht flüssig werden). Mit einem Glasstab umrühren, bis der Zucker braun ist (Achtung: Es wird recht warm.).

Danach fängt es an aufzuschäumen. Es bildet sich ein schwarzer fester Schaum, der auch aus dem Glas herausschäumt. So entsteht eine Säule, die fast einen halben Meter hoch werden kann.


Blitze im Reagenzglas

Nuvola apps edu science.png   Versuch

Man nehme eine nicht zu kleines Reagenzglas, spanne es in ein Stativ ein und fülle etwas konzentrierte Schwefelsäure hinein. Mit einer Pipette kann man dann versuchen, das Ethanol über die Schwefelsäure zu schichten. Nicht mischen. Man sollte dann 2 gut erkennbare Schichten im Reagenzglas haben. Wenn alles geklappt hat, gibt man 1-2 Spatelspitzen Kaliumpermanganat hinzu. Erst fängt es an zu knistern, später sind dann Blitze zu beobachten. Am besten ist es, wenn man den Raum noch abdunkelt.

Das Kaliumpermanganat oxidiert das Ethanol kommplet zu CO2 und H2O

Viel Spaß.


Wachsflammenwerfer

Nuvola apps edu science.png   Versuch

Man füllt ein Reagenzglas etwa 2-3 cm hoch mit Wachsstücken und bringt diese in der Brennerflamme zum Sieden. Anschließend taucht man das Glas mit der Öffnung vom Körper weg (auch gegenüber sollten sich keine Personen befinden!) in ein Reagenzglas mit kaltem Wasser. Das Reagenzglas springt durch die plötzliche Abkühlung, Wasser dringt ein, verdampft im bis zu 400° heißen Wachs und schleudert das Wachs feinverteilt nach oben. Durch die Hitze, die feine Verteilung und die dadurch große vorhandene Sauerstoffmenge entzünden sich Wachsdämpfe und flüssiges Wachs. Ein Feuerball wird beobachtet!

Sicherheitshinweise: Nur als Lehrerversuch durchzuführen, Schutzbrille!

  • Anmerkung: Dieser Versuch kann gut in eine Sicherheitsbelehrung über Brandvorsorge eingearbeitet werden.

Bengalische Flammen

Vielen Schülern sind die Bengalischen Fackeln bekannt, vor allem im Fußballstadion kommen diese oft zum nicht erlaubten Einsatz. Viele Metalle haben charakteristische Flammenfärbungen, auf diesen beruht das folgende Showexperiment.

Nuvola apps edu science.png   Versuch
  • Material: Bunsenbrenner, Glasstab, Porzellanschalen, konz. Ammoniaklösung, Ammoniumchlorid, Borax, Kupferchlorid, Lithiumchlorid, Magnesiumchlorid, Methanol, Natriumchlorid, Strontiumchlorid, Zinkchlorid.
  • Durchührung: Die Salze (siehe Tabelle) werden in Methanol gelöst bis eine gesättigte Lösung enstanden ist. Die Lösungen werden mit dem Bunsenbrenner entzündet.
  • Erklärung: Durch die bei der Verbrennung entstehende Wärmeenergie werden die Metallsalze zur Lichtemmision angeregt.
Flammenfarbe Salze konz. Ammoniak
Weiß Magnesiumchlorid, Zinkchlorid
Gelb Ammoniumchlorid, Natriumchlorid
Rot Strontiumchlorid
Violett Lithiumchlorid, Strontiumchlorid
x
Blaugrün Kupferchlorid
x
Grün Borax

Elephantenzahnpasta

Auch Elephanten müssen ihre Zähne putzen um sie vor Karies und Zahnstein zu schützen. Findige Chemiker haben eine schöne Methode entdeckt um Zahnpasta in der benötigten Menge schnell herzustellen.

Nuvola apps edu science.png   Versuch
  • Material: Zwei Bechergläser 100ml, Becherglas 2000ml, Kaliumiodid-Lösung, 30%ige Wasserstoffperoxidlösung, Spülmittel.
  • Durchführung: 50ml Wasserstoffperoxidlösung werden in eins der zwei Bechergläser 100ml gegeben. In das andere wird eine Kaliumiodid-Lösung (10g Kaliumiodid in 10ml dest. Wasser) gegeben, der Boden des 2000ml Becherglases wird mit ca. 5ml Spülmittel bedeckt. Die beiden Flüssigkeiten werden gleichzeitig in das 2000ml Becherglas gegeben.
  • Beobachtung: Es schießt eine große Menge gelber Schaum aus dem Becherglas, die "Elephantenzahnpasta".
  • Erklärung: Das Kaliumiodid katalysiert den Zerfall von Wasserstoffperoxid in Wasser und Sauerstoff. Der sehr schnell entstehende Sauerstoff bildet mit dem Spülmittel große Mengen Schaum. Die gelbe Farbe rührt vom Iodid her.

Blue-Bottle-Versuch

Schüler sind sich normalerweise sicher, dass wenn etwas einmal farbig ist, es nicht einfach wieder von alleine farblos wird. Dieses nette Experiment sollte sie vom Gegenteil überzeugen. Man kann die Schüler natürlich auch über den Sachverhalt aufklären, doch ohne Kentnisse der Redoxchemie ist dies nicht sehr hilfreich.

Nuvola apps edu science.png   Versuch
  • Material: 40g Glucose, 10g Natronplätzchen, dest. Wasser, Methylenblau-Lösung, Rundkolben 1000ml mit Stopfen.
  • Durchführung: Die Glucose und die Natronplätzchen werden im Rundkolben in dest. Wasser gelöst. Es sollten noch 2cm Luft zwischen dem Hals des Rundkolbens und der Wasseroberfläche sein. Anschließend wird Methylenblau-Lösung hinzugegeben bis beim Schütteln eine schöne, tiefblaue Farbe entsteht. Lässt man den Rundkolben (Stopfen nicht vergessen!) stehen, verschwindet die blaue Farbe. Ab und zu muss der Stopfen entfernt werde, um frische Luft in den Rundkolben zu bringen. Die Reaktion lässt sich beliebig oft wiederholen, die Lösung ist bis zu 12 Stunden haltbar.
  • Erklärung: Der in der Luft enthaltene Sauerstoff oxidert die farblose Leukoform. Die Oxidierte Form besitzt ein ausgedehntes Pi-Orbitalsystem, welches die Farbigkeit bedingt. Die Glucose dient zur Reoxidation zur Leukoform beim stehenlassen.

Erdgasfackel

...

Hexenküche

Was sieht man vor seinem geistigen Auge wenn man an eine Hexenküche denkt? Richtig, brodelnde Töpfe mit farbigen Flüssigkeiten. Für Chemiker ist das leicht nachzustellen.

Nuvola apps edu science.png   Versuch
  • Material: 5 Bechergläser 1000ml, dest. Wasser, verd. Natronlauge, Trockeneis, pH-Indikatoren (z.B.: Thymolblau, Phenolphthalein, Bromthymolblau, Lackmus, Methylorange.)
  • Durchführung: Die Bechergläser werden zu 2/3 mit dest. Wasser befüllt und mit je einem Indikator versehen. Nun werden wenige Milliliter Natronlauge hinzugegeben und Trockeneis in die Lösungen gegeben. Nach einiger Zeit kann wieder Natronlauge hinzugegeben werden.
  • Erklärung: Das Trockeneis sublimiert und bildet mit Wasser einen Nebel der aus den Bechergläsern brodelt. Das Kohlenstoffdioxid löst sich als Kohlensäure im Wasser und lässt die Lösungen saurer werden, was einen Farbumschlag der Indikatoren bedingt. Durch die Zugabe von NaOH wird die Lösung wieder ins alkalische gebracht.
  • Anmerkung: Dieser Versuch eignet sich auch als Einstieg zum chemischen Gleichgewicht.

Links zu besonderen Experimenten


Siehe auch