Schülerlabor Chemie Jena

Vorbilder aus der Natur technisch nutzbar machen, ist der Kerngedanke der noch sehr jungen Disziplin Bionik (Biologie + Technik). Schwerpunktmäßig soll den Kindern im Lernset Bionik - Lernen von der Natur die Rolle der Naturwissenschaften in unserem Alltag an konkreten Beispielen verdeutlicht werden. Dabei bedient sich das Set vordergründig spielerischer Zugänge und schenkt dem Spaß beim Erforschen bionischer Beispiele besonderes Augenmerk. Als Ziel gilt es weiterhin, das wissenschaftliche Beobachten sowie das praktische Arbeiten (psychomotorische Fähigkeiten) zu trainieren, um diese im späteren naturwissenschaftlichen Unterricht weiter ausbauen zu können.

Empfohlene Vorkenntnisse:

• keine Vorkenntnisse nötig

Mit dem Lernset Wasser-Boden-Luft  soll es den Kindern ermöglicht werden, Eigenschaften dieser Stoffe kennenzulernen und z.B. nach ihren Aggregatzuständen oder ihrem Aussehen (feste Körper, Flüssigkeiten, Gase) einzuordnen. So vermittelt das Lernset einerseits die dahinter stehenden fachlichen Inhalte in einer kindgerechten Weise und führt andererseits spielerisch an Basiskonzepte der Naturwissenschaften und das wissenschaftliche Arbeiten heran: Die Kinder werden bewusst zur Bildung von Hypothesen/zum Stellen von Fragen animiert, angehalten, diese experimentell zu beantworten und es werden Freiräume gegeben, Versuchsbedingungen bewusst zu variieren.

Empfohlene Vorkenntnisse:

• keine Vorkenntnisse nötig

Sei es ein Regenbogen, ein Meer an bunten Blüten oder die farbliche Pracht, mit welcher sich die Laubbäume im Herbst einkleiden: Farben gehören zu den wohl faszinierendsten Erscheinungen der uns umgebenden Welt. Darum verwundert es auch kaum, dass das Thema "Farben" in so vielen Bereichen unserer Gesellschaft präsent ist. Besonders Kinder sind von bunten Naturphänomenen begeistert und richten Fragen an die Natur: Wie entstehen Farben? oder Warum haben Dinge gerade diese Farben? Das Lernset Wunderbare Farben will einigen dieser Kinderfragen auf den Grund gehen und einen naturwissenschaftlich-entdeckenden Zugang zu dieser Thematik schaffen. In diesem Praktikum können die Kunder mit Naturmaterialien verschiedene Farben selbst herstellen, Blattfarbstoffe extrahieren, diese untersuchen, mit Pflanzenfarben Textilien färben oder auch das Phänomen der Fluoreszenz entdecken.

Empfohlene Vorkenntnisse:

• keine Vorkenntnisse nötig

Arzneimittel sind schnell zur Hand, wenn es um die Behandlung alltäglicher Beschwerden geht. Aber nicht nur für medizinische Anwendungen spielen Arzneimittel eine Rolle. Sie sind zudem Bestandteil aktueller naturwissenschaftlicher Forschung und gliedern sich in den Industriezweig der Pharmaindustrie ein. Das Lernset Arzneimittel thematisiert die Bereiche der Naturheilmittel, Analgetika und Antazida. Hierbei führen die Schüler*innen Experi­men­te mit handelsüblichen Schmerzmitteln und Magensäure-Regulanzien durch. 

Empfohlene Vorkenntnisse:

• Kenntnisse über zentrale organische Stoffklassen sowie deren funktionelle Gruppen (v.a. Alkohole, Carbonsäuren und Ester)
• sicherer Umgang mit organischen Strukturformeln
• Reaktionen von Säuren und Basen (insbesondere Neutralisationsreaktionen)
• Begriffe pH-Wert und Indikator

Durch eine steigende Mobilität der Bevölkerung und wachsenden Bedarf an Energieträgern  werden immer mehr Kraftstoffe benötigt. Dem gegenüber steht jedoch ein nur endlicher Vorrat an fossilen Energieträgern auf unserem Planeten deren Förderung mit zunehmenden Umweltrisiken verbunden ist. Das Lernset Regenerative Kraftstoffe beschäftigt sich schwerpunktmäßig mit den Themen Biodiesel und Bioethanol. Hierbei lernen die Schüler*innen, diese anhand verschiedener Gesichtspunkte mit herkömmlichen Kraftstoffen zu vergleichen. Dabei kann sogar selbst Biodiesel bzw. Bioethanol hergestellt werden.

Empfohlene Vorkenntnisse:

• Kenntnisse über zentrale organische Stoffklassen sowie deren funktionelle Gruppen (v.a. Alkohole, Carbonsäuren und Ester)
• sicherer Umgang mit organischen Strukturformeln
• struktureller Aufbau von Kohlenhydraten, Fetten und Ölen
• alkoholische Gärung
• Ableitung von Stoffeigenschaften aus deren Struktur (Struktur-Eigenschafts-Beziehung)

Wasser als Grundwaschmittel kann als polares Lösungsmittel unpolare Stoffe wie z. B. Fette nicht von unserer Haut oder Textilgewebe lösen. So werden im Lernset Waschmittel - neu verpackt! zahlreiche Stoffklassen wie Tenside, organische Farbstoffe, Gerüststoffe, Enzyme sowie einfache anorganische Salze alltagsorientiert untersucht. Einfach durchzuführende Nachweisreaktionen, eindrucksvolle Experimente zu Oberflächenspannung und dem Tyndall-Effekt stehen im Mittelpunkt. Weiterhin sollen ökologische Folgen und nachhaltige Entwicklung zur Diskussion anregen sowie zur Interessenentwicklung der Schüler*innen beitragen.

Empfohlene Vorkenntnisse:

• Kenntnisse über zentrale organische Stoffklassen sowie deren funktionelle Gruppen (v.a. Alkohole, Carbonsäuren und Ester) sowie Verseifungsreaktion
• sicherer Umgang mit organischen Strukturformeln
• Ableitung von Stoffeigenschaften aus deren Struktur (Struktur-Eigenschafts-Beziehung)
• Aufbau, Einteilungen und Micellenbildung von Tensidteilchen
• Begriff Indikator (ideal sind Kenntnisse zum Indikator Phenolphthalein)

Düfte spielen in der Natur eine zentrale Rolle. Viele Tiere geben Pheromone ab, Pflanzen bilden Duftstoffe häufig in konzentrierter Form als ätherische Öle. Bei Menschen spielen Gerüche auch im sozialen Umfeld eine große Rolle. Darüber hinaus spielen diese auch bei der Nahrungsaufnahme eine entscheidende Rolle und so nutzt die Lebensmittelindustrie heute eine ganze Reihe natürlicher und synthetischer Aromen. Im Lernset Duft- und Aromastoffe untersuchen die Schüler*innen verschiedene Duftstoffe, lernen unterschiedliche Verfahren zur Duftstoffgewinnung kennen, stellen selbst Düfte her und testen ihre eigene Geruchswahrnehmung. Chemisch wird dabei besonders die Stoffgruppe der Ester angesprochen.

Empfohlene Vorkenntnisse:

• Kenntnisse über zentrale organische Stoffklassen sowie deren funktionelle Gruppen (v.a. Alkohole, Aldehyde, Carbonsäuren und Ester)
• sicherer Umgang mit organischen Strukturformeln
• Ableitung von Stoffeigenschaften aus deren Struktur (Struktur-Eigenschafts-Beziehung)
• Begriff Indikator

Das Käffchen als Muntermacher am Morgen, ein Tee am Nachmittag und ein warmer Kakao zum Einschlafen. Alle diese Stoffe gehören zu den Genussmitteln. Dabei handelt es sich um Lebensmittel, die vom Menschen nicht wegen ihres Nährwertes, sondern wegen ihrer anregenden Wirkung oder auch ihres Geschmackes konsumiert werden.  Als Wirkstoffe treten hauptsächlich Alkaloide in Erscheinung, die vor allem auf das Herz-Kreislauf-System und auf das Nervensystem anregend (stimulierend) wirken. Im Lernset Genussmittel werden schwerpunktmäßig Kaffee, Tee, Kakao und Schokolade hinsichtlich ihrer Inhaltstoffe experimentell untersucht. Dabei stehen typische Nachweisverfahren, z.B. von Stärke, Cellulose, Proteinen oder Gerbstoffen im Vordergrund.

Empfohlene Vorkenntnisse:

• sicherer Umgang mit organischen Strukturformeln
• struktureller Aufbau von Kohlenhydraten, Proteinen und Fetten
• Nachweis reduzierender Zucker mithilfe der Fehling-Probe
• Begriff Indikator