Weihnachtsgeschenk 2017 - St.Josef-Gymnasium Bocholt - das Kapu

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Ja ist denn noch Weihnachten? Schülerinnen und Schüler der Chemie Projektkurse am Kapu erhalten ein verspätetes Weihnachtsgeschenk.

Kurz vor Weihnachten 2016 begann die Geschichte. Chemielehrer Friedhelm Furtmann nahm an seiner MNU - Verbandstagung  (Mathematisch-Naurwissenschaftlicher-Unterricht) teil, die in der Uni Dortmund stattfand. Besonders ansprechend erschien ein Vortrag von Prof. Emden aus Schwäbisch Gmünd über das Thema: "Weihnachtschemie". Prof. Emden referierte über Zimtsterne und deren Cumaringehalt und schließlich auch über den in Mexiko beheimateten Weihnachtsstern.
Die Weihnachtssterne haben hauptsächlich grüne Blätter, bis auf die sehr dekorativ wirkenden roten Hochblätter. Darüber befinden sich kleine, unscheinbare Blüten, die sich im Zentrum der Hochblätter befinden.
Professor Emden untersuchte sowohl die grünen Blätter als auch die roten Hochblätter mit nasschemischen Methoden, isolierte die Farbstoffe und wies das Blattgrün (Chlorophyll) durch eine Fluoreszenzreaktion mit Ultaviolettem Licht nach.
Im Kapu begann wenige Wochen später die Vorbereitung des Tages der offenen Tür.
Nach kurzem Bericht ihres Lehrers über den Vortrag Prof. Emdens wollten die Schüler der Chemie-Projektkurse die Weihnachtssternblätter mit einer anderen Methode untersuchen. Das Oberthema der Projektkurse lautete "Messwerterfassung mit dem PC". Den Schülerinnen und Schülern war deswegen auch der Umgang mit Spektralfotometern vertraut. Es konnte in vier Gruppen gearbeitet werden, da die Chemieabteilung vier solcher Geräte besitzt.
Die jungen Forscher isolierten - wie auch Prof. Emden - die Farbstoffe aus den roten und den grünen Blättern, ergänzten aber noch die Farbstoffe der grünen  Blätter, die direkt unter den roten Hochblättern liegen und noch sichtlich rötliche Flecken zeigen.
Die erhaltenen Spektren waren allesamt sehr gelungen und Herr Furtmann schickte die gescannten Versuchsergebnisse per mail zu Professor Emden.
Anschließend durchgeführte Untersuchungen mit Hilfe der Dünnschichtchromatografie wurden ergänzt.
Professor Emden zeigte sich sehr erfreut über die Ergebnisse, lobte den Forschergeist der Schülerinnen und Schüler und erbat von Ihnen die Möglichkeit der Veröffentlichung der Spektren.
Monate später erhielt Herr Furtmann das kleine Buch als Dankeschön und ein herzlich formuliertes Schreiben Emdens.
Prof. Emden schrieb: "Nicht zuletzt ermutigt durch Ihr Engagement und das Ihrer Schülerinnen und Schüler bei der Entschlüsselung der Farben des Weihnachtssterns habe ich gerne an diesem Buch mitgearbeitet. Als Dankeschön für die Zusendung der Chromatogramme und Absorptionsspektren (die ich in Gmünd noch nicht selbst aufnehmen kann) möchte ich Ihnen das kleine Buch überreichen".
Am Ende des Buchkapitels "Farbenwunder Weihnachsstern" findet sich der Satz:
"Den Ausführungen zu Grunde liegen UV-Vis-Spektren von drei Blattextrakten, die wir Herrn Friedhelm Furtmann vom Bischöflichen St.-Josef-Gymnasium in Bocholt verdanken".
Ein Spektrum hierzu ist in der Materialbeilage (CD) des Buches zu finden.

Das Ergebnis der Untersuchung: Blattgrün ist selbst in den intensiv roten Hochblättern zu finden. Das Chlorophyll wird aber durch den roten Farbstoff überdeckt. Dagegen nimmt der rote Farbstoff von Blattetage zu Blattetage  in den grünen Blättern ab, vorhanden ist er aber dennoch. Dem alleinigen Urteil unserer Augen ist also nicht immer zu trauen.
Von den abgebildeten vier Schülern in den letzten Fotos werden die drei männlichen
jungen Wissenschaftler mit einer neuen Untersuchung in ihrer Facharbeit am Regionalwettbewerb Jugend forscht teilnehmen.

  • A. Baur, U. Ehrenfeld, M. Emden, E. Hummel, A. Krieg: Naturwissenschaften zum Leben erwecken: Chemie. Unterrichtsideen Materialien und didaktische Grundlagen zum offenen Experimentieren. Persen-Verlag, Hamburg, 2017.
Bilder:
  1. Schreiben Prof. Emdens
  2. UV-Vis-Spektrum der drei Blattproben, nicht veröffentlicht im Buch
  3. Buch Naturwissenschaften zum Leben erwecken, Persen-Verlag, 2017
  4. Dünschichtchromatogramme der Farbstoffe aus den Weihnachtssternblättern
  5. Spektrum des roten Farbstoffs (Anthocyane)
  6. Die drei extrahierten Farbstoffe: links grüne Blätter, rechts rote Blätter
  7. Schüler arbeiten am Tag der offenen Tür
  8. Schüler arbeiten am Tag der offenen Tür
  9. Schüler arbeiten am Tag der offenen Tür
  10. Weihnachtsstern, eigene Aufnahme
  11. Weihnachtsstern, eigene Aufnahme
  12. Spektrum in den Materialien (CD) des Buches (damit veröffentlicht)
  13. Die Schüler, die die Untersuchung durchführten: (von links nach rechts) Luca Hagemeyer, Jan-David Ridder, Sabrina Böing, Fynn Dellbrügge

 
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