Das Chemie-Projekt der 9. Klasse

Von der Verdauungskraft

In dem Film werden die in dem Lehrbuch der phänomenologischen Chemie Band 1 (Chemieprojekte der 7., 8. und 9. Klasse, Stuttgart 2014, 2. Auflage, ISBN 978-3-940606-80-8) beschriebenen Versuche mit allen Erläuterungen gezeigt.

Aus der Einleitung von Dr. Ulrich Wunderlin:
Das Chemieprojekt der 9. Klasse schließt direkt an dasjenige der 8. Klasse an. Allerdings werden nun die Abbauwege der von der Pflanze aufgebauten Substanzen im tierischen und menschlichen Organismus verfolgt. Der Fokus der Betrachtung liegt somit auf dem katabolischen (= abbauenden) Stoffwechsel. Es handelt sich bei den beiden Chemie- Projekten in der 8. und 9. Klasse allerdings nicht einfach nur um Grundlagen der klassischen „organischen Chemie“, sondern es werden aus den Stoffwechselprozessen, die sich in den Lebewesen vollziehen, Grundelemente der Biochemie, und von diesen abgeleitet, die Stoffe der organischen Chemie behandelt. Damit werden diese beiden Chemieprojekte ganz an die Lebensvorgänge der Organismen angeschlossen.

1. Teil: Atmung und Verbrennung:

Als Einstieg wird die Ausatmungsluft von Menschen mit den Abgasen einer brennenden Kerze verglichen und die Luftzusammensetzung ermittelt. Die anschließende Verbrennung von Kohlenstoff und Wasserstoff führt zu Kohlendioxid und Wasser als den beiden bedeutenden Substanzen in den Stoffwechselwegen der Assimilation und der Dissimilation.

2. Teil: Abbau der Kohlehydrate:

Stärke und Saccharose werden enzymatisch abgebaut. Anschließend wird der Vergärung von Glucose zu Ethanol genauer nachgegangen, und es werden charakteristische Eigenschaften dieses Alkohols demonstriert. Ethanol dient als Ausgangsstoff zur Herstellung von Diethylether und Essigsäure. Die Eigenschaften dieses Ethers werden veranschaulicht und die essigsaure Gärung mit der Milchsäuregärung verglichen.

3. Teil: Abbau von Fetten und Ölen durch Hydrolyse:

Zunächst werden Fette enzymatisch abgebaut, bevor mit der Esterbildung die Themen Alkohol und Carbonsäuren des zweiten Teils wieder aufgegriffen werden. Eine Reihe verschiedener Ester kommen zur Darstellung, und danach werden Alkohole in aufsteigender Kettenlänge vorgeführt. Die Differenzierung zwischen ungesättigten und gesättigten Fettsäuren anhand der Addition von Brom beschließt diesen Teil.

4. Teil: Abbau der Eiweiße:

Auch die Eiweiße werden enzymatisch abgebaut. Im ersten Experiment kommen Pepsin und Eiklar vom Hühnerei zum Einsatz, im zweiten Magermilchpulver und Teichschlamm. Letzteres dient zur Einführung der biogenen Amine als Abbauprodukte der Aminosäuren.

5. Teil: Erdgeschichtliche Dimension, Erdöl, Steinkohle:

Zur Abrundung der Thematik der 9. Klasse wird ein Blick auf die erdgeschichtlichen organischen Abbauvorgänge geworfen, bei denen im Laufe langer Zeiträume verschiedene Kohlen und Erdöl entstanden sind. Die Verschwelung von Holz hat eine Brückenfunktion: Es wird sowohl an verwandte Versuche in der 7. Klasse angeschlossen als auch das Verständnis der Destillation von Rohöl vorbereitet. Zugleich wird damit der Bogen der organischen Chemie abgeschlossen, der in der 8. Klasse begonnen wurde.