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Organisch-chemische Demonstrationsexperimente auf Video
Visualisierte Chemie

Peter Keusch, Universität Regensburg




English version




"Die intelligente Nutzung audiovisueller Hilfsmittel hängt von unserer Fähigkeit ab, die Technik des Filmemachers oder des Programmproduzenten mit der Arbeitsweise und Klugheit des erfahrenen Lehrers zu verflechten."

Jerome Bruner






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Kurze Movies chemischer Vorlesungsexperimente

Die mit einer Digitalkamera aufgenommenen Movies wurden in Streamingdateien umgewandelt. Gewöhnlich nimmt das Downloaden eines Videofiles einige Minuten in Anspruch, da das gesamte File entsprechend dem "store-and-forward Prinzip" heruntergeladen werden muss.
In der Streamingtechnik strömen die Daten in einem kontinuierlichen Fluss auf den Rechner des Users. Die Wartezeit ist minimal, da nahezu zeitgleich mit dem Download die Wiedergabe startet. Nur der Beginn des Videos wird heruntergeladen. Ein Datenpuffer wird angelegt, in dem Mediendaten zwischengespeichert werden. Sobald der Puffer auf dem Clientrechner gefüllt ist (eine Angelegenheit von wenigen Sekunden), beginnt er mit dem Abspielen des Videos. Während der Nutzer die entsprechende Videosequenz betrachtet und die Information im Puffer aufgebraucht wird, erfolgt der Dowwnload des nächsten Datenpakets etc, bis das gesamte Video ohne Unterbrechung abgespielt ist. Ein Beispiel für diese Technik sind Real-Video-Dateien (.rm) die über einen Real-Video-Server übertragen werden können. Sie sind mit einem
Real Player (Download) abspielbar.



Die auf dieser Seite verfügbaren Demonstrationen

·   veranschaulichen wichtige Aspekte der Chemie (Reaktionstypen, Farbstoffe, Kunststoffe, chemische Technologie, Chemie im Alltag). Dabei erfahren Substanzen Berücksichtigung, die vor allem an Schulen nicht ohne weiteres verfügbar sind bzw. deren Entsorgung mit Komplikationen verbunden ist.

·   Die Experimente sind "schüler- und lehrerfreundlich" - auf anspruchsvolle Technologie wurde verzichtet. Der begleitende theoretische Hintergrund soll Lehrer, Schüler und Studenten daran erinnern, dass das Experiment in einen theoretischen Kontext eingebunden ist.

·   Das vorliegende Projekt beabsichtigt Experimentalvorlesungen und Demonstrationen in Schulen zu begleiten. Life gezeigte Experimente werden als Videokonserve wieder belebt.

Für eine überzeugende Videopäsentation (über Intenet / lokales Netz) in einem Klassenzimmer oder einem Hörsaal ist ein Beamer (Multimediaprojektor) und eine Projektionsleinwand erforderlich.

Um allfälligen Missverständnissen vorzubeugen - das wichtigste Medium im Chemieunterricht ist weder der Computer, noch der Beamer oder Overheadprojektor, auch nicht der Film oder das Video. Keines der sog. modernen Medien kann das life präsentierte Demonstrationsexperiment ersetzen.

"Das wirkliche Verständnis erwächst nur aus der praktischen Erfahrung".


Unter bestimmten Umständen ist es jedoch angebracht, ein Experiment als "Videokonserve" zu präsentieren.

·   Liegen Experimente vor, die eine geraume Zeit in Anspruch nehmen, so können die entsprechenden Movies aus einzelnen kurzen Videosequenzen, die die wesentlichen Schritte der Versuchsdurchführung zeigen, zusammengesetzt werden.

·   Die Videos enthalten teilweise Darstellungen von Details (Gasblasenentwicklung an Elektroden, Schlierenbildung, Phasengrenzen zwischen nicht miteinander mischbaren Flüssigkeiten etc.), die dem Betrachter fern vom Demonstrationstisch verborgen bleiben. Davon abgesehen gestatten die Movies Schülern und Studenten Experimente zu betrachten, die sie aus welchen Gründen auch immer selbst nicht durchführen können (siehe mangelnde Geschicklichkeit, Notwendigkeit besonderer Sicherheitsvorkehrungen etc.).


Hinweis:
Experimente auf Video










Ein besonderer Dank

Patricia Fuchs, Markus Fischl, Rajka Frank, Martin Candussio, Mario Rodler, Tobias Hein,
Daniela Helfensdörfer und Ingo Stephan
haben wesentlich zur Entwicklung dieser Präsentation beigetragen.
Ihnen sei für ihre Unterstützung herzlich gedankt.






Additionsreaktionen:

Reaktion von Cyclohexen mit Brom und Kaliumpermanganat
Lernziel: Nachweis der C = C -Doppelbindung
Versuchsbeschreibung Video
02:48 Min
Addition von Bisulfit an Aldehyde
Lernziel: Nucleophile Addition an die Carbonylfunktion
Versuchsbeschreibung Video
03:09 Min
Addition von 2,4-Dinitrophenylhydrazin an Aldehyde und Ketone
Lernziel: Nucleophile Addition an die Carbonylfunktion, Addition-Eliminierung
Versuchsbeschreibung Video
02:27 Min

Substitutionsreaktionen:

Reaktion der isomeren Butylbromide mit Silbernitrat
Lernziel: Nucleophile Substitution - SN1 und SN2
Versuchsbeschreibung Video
03:00 Min
Hydrolyse der isomeren Butylbromide
Lernziel: Nucleophile Substitution - SN1 und SN2
Versuchsbeschreibung Video
02:18 Min
Hydrolyse der tertiären Butylhalogenide
Lernziel: Nucleophile Substitution - SN1, Einfluss der nucleofugen Gruppe auf die Reaktionsgeschwindigkeit
Versuchsbeschreibung Video
00:55 Min
Iodoform-Reaktion
Lernziel: Nucleophile Substitution am Carbonyl-C-Atom, Nachweis der a-Methylcarbonyl Gruppe
Versuchsbeschreibung Video
02:40 Min
Azokupplung
Lernziel: Elektrophile aromatische Substitution
Versuchsbeschreibung Video
01:15 Min

Redoxreaktionen:

Reaktion der isomeren Dihydroxybenzole mit Eisen(III)-chlorid
Lernziel: Unterscheidung der isomeren Dihydroxybenzole
Versuchsbeschreibung Video
01:09 Min
Oxidation der isomeren Butanole
Lernziel: Unterscheidung primärer, sekundärer und tertiärer Alkohole
Versuchsbeschreibung Video
01:15 Min
Redoxsystem p-Benzochinon / Hydrochinon (1)
Lernziel: Reduktion von p-Benzochinon mit Iodid
Versuchsbeschreibung Video
02:06 Min
Redoxsytem p-Benzochinon / Hydrochinon (2)
Lernziel: Reduktion von p-Benzochinon mit Natriumdisulfit zu Hydrochinon über den Charge-Transfer-Komplex Chinhydron
Versuchsbeschreibung Video
02:33 Min

Nachweisreaktionen:

Fehling Reaktion
Lernziele: Nachweis für reduzierende Zucker, Keto-Enol-Tautomerie, Kupfer-Tartrat-Komplex
Versuchsbeschreibung Video
05:08 Min
Tollens Reaktion - Silberspiegelprobe
Lernziel: Nachweis für Aldehyde
Versuchsbeschreibung Video
03:30 Min
Schiff's Reagenz
Lernziel: Nachweis für Aldehyde
Versuchsbeschreibung Video
02:59 Min
Biuret Reaktion - Eiweiss im Eiklar
Lernziele: Nachweis von Peptiden und Proteinen
Versuchsbeschreibung Video
02:14 Min
Xanthoproteinreaktion
Lernziele: Nachweis von aromatischen Ringen in Proteinen
Versuchsbeschreibung Video
02:00 Min

Keto-Enol-Tautomerie:

Keto-Enol-Tautomerie des Acetessigsäureethylesters
Lernziel: Nachweis der Enol-Form, Fe(III)-Komplex
Versuchsbeschreibung Video
05:25 Min

Carbonsäuren und ihre Derivate:

Reaktion von Carbonsäuren mit Magnesium
Lernziel: Zusammenhang zwischen Reaktivität und Säurestärke
Versuchsbeschreibung Video
02:25 Min
Säurekatalysierte Veresterung - Nachweis des gebildeten Wassers
Lernziel: Katalyse, Gleichgewicht, Le Chatelier Prinzip
Versuchsbeschreibung Video
01:23 Min
Cis/trans Isomerisierung von Maleinsäure
Lernziele: Lichtinduzierte Reaktion, Isomerisierung
Versuchsbeschreibung Video
03:21 Min

Radikale und Radikalionen:

Reduktion des Viologendikations zum Radikalkation. Versuchsbeschreibung Video
2:08 Min
Oxidation des 1,3,5-Triphenylverdazyls. Versuchsbeschreibung Video
01:40 Min
Wursters Blau Versuchsbeschreibung Video
02:00 Min
Reaktion von Benzil mit Benzoin Versuchsbeschreibung Video
01:43 Min

Katalysen:

Zersetzung von Wasserstoffperoxid mit Katalase
Lernziele: Enzymkatalyse, Denaturierung von Enzymen durch Schwermetallsalze
Versuchsbeschreibung Video
01:23 Min
Spaltung von Harnstoff mit Urease
Lernziele: Enymkatalyse, Substratspezität
Versuchsbeschreibung Video
02.33 Min
Phasentransferkatalyse - Wirt-Gast-Chemie
Lernziele: Extraktion von Methylenblau und Kaliumpermanganat aus den wässrigen Lösungen, Komplexierung mit Natriumdodecylsulfat und Kronenether, "Wirt-Gast-Komplex"
Versuchsbeschreibung Video 1
03.00 Min

Video 2

03.00 Min

Kinetik:

Landolt Reaktion - Ioduhr
Lernziel: Einfluss der Konzentration auf die Reaktionsgeschwindigkeit
Versuchsbeschreibung Video
02:00 Min
Briggs-Rauscher-Reaktion
Lernziel: Mechanismus einer oszillierenden Reaktion
Versuchsbeschreibung Video
01:55 Min
Belousov-Zhabotinsky-Reaktion
Lernziel: Mechanismus einer oszillierenden Reaktion
Versuchsbeschreibung Video
03:26 Min

Farbstoffe:

Färben mit substantiven Farbstoffen
Lernziele: Direktfarbstoffe, Phthalocyanine, Licht- und Waschechtheit
Versuchsbeschreibung Video
03.00 Min
Färben mit Küpenfarbstoffen
Lernziele: Indanthren Gelb G, Licht- und Waschechtheit
Versuchsbeschreibung Video
04.50 Min
Kristallviolett - ein pH-Indikator
Lernziel: Protonierung von Kristallviolett
Versuchsbeschreibung Video
02:00 Min
Azofarbstoffe
Lernziele: Diazotierung, Kupplung
Versuchsbeschreibung Video
01.28 Min
Positive Solvatochromie
Lernziel: Verschiebung des Spektrums, Solvenspolarität
Versuchsbeschreibung Video
02:14 Min
Negative Solvatochromie
Lernziel: Verschiebung des Spektrums, Solvenspolarität
Versuchsbeschreibung Video
06:50 Min
Chemilumineszenz - Die leuchtende Spirale
Lernziel: Chemilumineszenz
Versuchsbeschreibung Video 1
01:13 Min

Video 2
01:26 Min

Chromatographische Trennmethoden:

Trennung eines Gemisches von Lebensmittelfarbstoffen durch Dünnschichtchromatographie(DC)
Lernziele: Chromatographische Methode, Lebensmittelfarbstoffe
Versuchsbeschreibung Video
02.50 Min
Trennung eines lipophilen Farbstoffgemisches durch Dünnschichtchromatographie (DC)
Lernziele: Chromatographische Methode, lipophile Farbstoffe
Versuchsbeschreibung Video
02.35 Min
Trennung der Blattfarbstoffe durch Dünnschichtchromatographie (DC)
Lernziele: Chromatographische Methode, Blattfarbstoffe
Versuchsbeschreibung Video
03:13 Min
Trennung der Blattfarbstoffe durch Säulenchromatographie (SC)
Lernziele: Chromatographische Methode, Blattfarbstoffe
Versuchsbeschreibung Video
07:24 Min

Kunststoffe:

Herstellung eines Phenoplast
Lernziele: Polykondensation, Duroplaste
Versuchsbeschreibung Video
03.40 Min
Herstellung von Polyurethan - Hartschaum
Lernziel: Polyaddition
Versuchsbeschreibung Video
04:22 Min
Synthese von Nylon 6,10
Lernziel: Polykondensation
Versuchsbeschreibung Video
04:45 Min
Synthese von Perlon (Nylon 6)
Lernziel: Polymerisation
Versuchsbeschreibung Video
03:35 Min

Chemische Technologie:

Schaumstoff Styropor® - Verarbeitung von Polystyrol
Lernziel: Vorschäumen, Tocknen (Zwischenlagern), Ausschäumen
Versuchsbeschreibung Video
06:47 Min
Katalytisches Crackverfahren
Lernziel: Katalytische Spaltung von Kohlenwasserstoffen
Versuchsbeschreibung Video
04:37 Min

Chemie im Alltag - Produkte aus Haushalt und Supermarkt:

Die Tragödie einer schönen Bierschaumkrone
Versuchsbeschreibung Video
01.55 Min
Bunte Milchshakes
Lernziel: Nachweis des Wassers in der Milch
Versuchsbeschreibung Video
02.10 Min
Echter Lachs oder Lachsersatz?
Lernziel: Nachweis von Lebensmittelfarbstoffen
Versuchsbeschreibung Video
03.10 Min
Blaukraut oder Rotkraut?
Lernziel: Anthocyane als pH-Indikatoren
Versuchsbeschreibung Video
03:20 Min
Reaktion von Backtriebmitteln mit Inhaltsstoffen des Malventees
Lernziel: Malvin - ein Säure-Base-Indikator
Versuchsbeschreibung Video
02.50 Min
Schwarzer Tee - ein "Eisenräuber"
Lernziel: Polyphenol-Eisen-Komplex
Versuchsbeschreibung Video
02.06 Min
Stärke - in Lebensmitteln weit verbreitet
Lernziel: Iod-Stärke Komplex, Nachweis der Stärke in Nudeln und Reis
Versuchsbeschreibung Video
00:48 Min
Stärkeprodukte: Sahnesteif und Tortenguss
Lernziel: Nachweis der Stärke
Versuchsbeschreibung Video
02.05 Min
Nachweis der Amylase im Bienenhonig
Lernziel: Enymatische Hydrolyse der Stärke
Versuchsbeschreibung Video
03.20 Min
Kunsthonig - Herstellung einer süßen Imitation
Lernziel: Hydrolytische Spaltung von Saccharose, Invertzucker
Versuchsbeschreibung Video
02.35 Min
Hefe und Zucker - die Chemie muß stimmen
Lernziel: Alkoholische Gärung
Versuchsbeschreibung Video
02.30 Min
Hirschhornsalz als Backtriebmittel
Lernziel: Zersetzung von Ammoniumbicarbonat
Versuchsbeschreibung Video
02.15 Min
Emser Pastillen - "Pharao-Schlange"
Lernziel: Nachweis des Zuckers und des Natriumbicarbonats
Versuchsbeschreibung Video
03.10 Min
Gummibärchen herkömmlicher und vegetarischer Art
Lernziel: Quellvermögen des Biopolymers Gelatine
Versuchsbeschreibung Video
01.05 Min
Chlorophyllin hält Konservengemüse "frisch"
Lernziel: Chlorophyllin-Kupfer-Komplex, Nahrungsmittelfarbstoff
Versuchsbeschreibung Video
01.35 Min
Ungesättigte Fettsäuren - ein wichtiger Bestandteil pflanzlicher Öle
Lernziel: Nachweis des ungesättigten Charakters
Versuchsbeschreibung Video
03.55 Min
Brom zerstört Lycopin im Ketchup
Lernziel: Elektrophile Addition an die C = C -Doppelbindung
Versuchsbeschreibung Video
02:27 Min
Bullrich Salz gegen überschüssige Magensäure
Lernziele: Neutralisation der Säure, Bedeutung von Bicarbonat als Antazidum
Versuchsbeschreibung Video
03.00 Min
Chlorreiniger - nicht ganz ungefährlich
Lernziel: Bleichende Wirkung des Chlors
Versuchsbeschreibung Video
02.00 Min
Amylase macht Waschmittel effektiver
Lernziel: Nachweis des Enzyms
Versuchsbeschreibung Video
02.20 Min
Cellulasen - Additive in Waschmitteln
Lernziele: Nachweis der Cellulase, Bleichmittel, optische Aufheller
Versuchsbeschreibung Video
01.45 Min
Anionische Tenside im Waschmittel
Lernziel: oberflächenaktive Substanzen
Versuchsbeschreibung Video
03.15 Min
Emulgatoren - "Vermittler" zwischen Wasser und Öl
Lernziel: amphiphiler Charakter der Emulgatoren, Grenzflächenspannung
Versuchsbeschreibung Video
02.25 Min
Vitamin C - ein effektives Antioxidans
Lernziel: reduzierende Wirkung der Ascorbinsäure
Versuchsbeschreibung Video
01.30 Min
Wie man ein rohes Ei pellt
Lernziel: Freisetzung von Kohlendioxid aus Calciumcarbonat
Versuchsbeschreibung Video
01.25 Min
Hartes Wasser frisst Seife
Lernziel: Einfluss des harten Wassers auf den Waschprozess
Versuchsbeschreibung Video
01.00 Min
Weißwein aus Rotwein
Lernziel: Aktivkohle als Adsorptionsmittel
Versuchsbeschreibung Video
02.00 Min
Weißer Zucker - schwarze Kohle
Lernziele: Dehydratisierende Wirkung der Konzentrierten Schwefelsäure, Verkohlung des Zuckers
Versuchsbeschreibung Video
02.30 Min
Flammpunkt brennbarer Flüssigkeiten
Lernziele: Flammpunkt, Brennpunkt
Versuchsbeschreibung Video
01.00 Min

"Zauberhafte" Chemie:

'Ein Cola und ein Bier, bitte' - Modifizierte Landolt Reaktion
Lernziel: Reaktionsgeschwindigkeit

Versuchsbeschreibung Video
01:12 Min
Cocktail 'Old Nassau' - Modifizierte Landolt Reaktion
Lernziel: Reaktionsgeschwindigkeit
Versuchsbeschreibung Video
00:52 Min
Chemische Ampel
Lernziele: Löslichkeit, Polarität, Effekt des Aussalzen
Versuchsbeschreibung Video
05:42 min
Ein Erdbeereisbecher - nicht gerade lecker aussehend
Lernziele: Enzymatische Zersetzung von Wasserstoffperoxid
Versuchsbeschreibung Video
00:35 min
Es ist nicht alles Gold, was glänzt!
Lernziel: "Versilbern und Vergolden" einer Kupfermünze
Versuchsbeschreibung Video
03:00 min