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Home » Weitere Lehrpläne » Biologisch-chemisches Praktikum
11 Biologisch-chemisches Praktikum (2)

Das Biologisch-chemische Praktikum bietet Schülern aller Ausbildungsrichtungen die Möglichkeit, sich handlungsorientiert und vertieft mit Denk- und Arbeitsweisen der Biologie und der Chemie zu beschäftigen.

Die Jugendlichen setzen sich im Bereich der Chemie mit der Isolierung, der Identifizierung, der quantitativen Bestimmung und der Synthese von Stoffen auseinander und erfassen dabei die Bedeutung exakten und sicherheitsgerechten Arbeitens.

Im Bereich der Biologie machen sich die Lernenden mit grundlegenden mikroskopischen Arbeitstechniken sowie den damit erschließbaren biologischen Strukturen vertraut und führen ökologische und physiologische Untersuchungen durch.

Die unter BcP 11.1 aufgeführten Arbeitsmethoden werden im Rahmen der unter BcP 11.2 genannten Unterrichtsvorhaben erlernt. Durch die Beteiligung der Schüler an der Entwicklung von Fragestellungen und der Planung von Arbeitsabläufen, durch die verstärkte Handlungsorientierung, aber auch durch die Präsentation der Ergebnisse durchgeführter Unterrichtsvorhaben können die Schüler ihre Kreativität, ihre methodischen Kompetenzen sowie ihre Kommunikationsfähigkeit einbringen und weiterentwickeln.

BcP 11.1 Arbeitsmethoden der Chemie und Biologie

Die aufgeführten Arbeitsmethoden werden im Verlauf des Biologisch-chemischen Praktikums neu erlernt bzw. vertieft. Darüber hinaus können weitere Methoden im Rahmen von Unterrichtsvorhaben aus BcP 11.2 eingebunden werden.

Verfahren zur Isolierung von Stoffen

  • Extraktionsverfahren
  • Destillation: z. B. fraktionierte Destillation, Wasserdampfdestillation, Vakuumdestillation

  • Chromatographie: z. B. Papierchromatographie, Dünnschichtchromatographie, Gaschromatographie

  • Elektrophorese

Analyseverfahren

  • qualitative Nachweisreaktionen: z. B. einfacher Trennungsgang, Flammenfärbungen, Spektralanalyse, Fällungsreaktionen, Farbreaktionen, charakteristische Reaktionen funktioneller Gruppen

  • Herstellen von Maßlösungen und Verdünnungsreihen
  • Maßanalyse: Säure-Base-Titration, Redoxtitration, Konduktometrie
  • Photometrie: Aufnahme von Absorptionsspektren, Konzentrationsbestimmung
  • Einblick in spektroskopische Methoden: Massen-, IR- und NMR-Spektroskopie; ggf. Laborbesuch

Präparatives Arbeiten

  • Synthese eines organischen Präparats
  • anschließende Reinheitskontrolle: z. B. Schmelztemperaturbestimmung, geeignete spektrometrische Untersuchung

Mikroskopieren

  • Präparationstechniken: Schneiden, Färben, ggf. Fixieren
  • Untersuchung von Zellen und Geweben: z. B. Plasmaströmung, Plasmolyse und Deplasmolyse, Bewegung bei Einzellern

Physiologische Untersuchungen

  • stoffwechselphysiologische Untersuchungen: z. B. Enzymwirkung, Einfluss von Außenfaktoren auf Stoffwechselprozesse

  • reizphysiologische Untersuchungen: z. B. Phototaxis, Phototropismus, Geotropismus, Seismonastie

Ökologische Untersuchungen

  • Umgang mit Bestimmungsliteratur: Bestimmungsübungen
  • Erfassung, Darstellung und Bewertung von Standortfaktoren: z. B. Lichtverhältnisse, Temperatur, pH-Wert, Leitfähigkeit, Sauerstoffgehalt

BcP 11.2 Themenbereiche

Im Folgenden werden Anregungen für Unterrichtsvorhaben gegeben, bei deren Bearbeitung die unter BcP 11.1 genannten Methoden Anwendung finden und eingeübt werden können. Unter Berücksichtigung der Schülerinteressen und der Ausstattung der Schule können auch zusätzliche Themen ausgewählt werden.

Wasser

  • Gewässeranalyse: z. B. pH-Wert; gelöste Gase, Ionen; organische Stoffe (CSB, BSB5)
  • Wasserhygiene (mikrobiologische Untersuchungen); Trinkwasseranalytik
  • Modellversuche zur Abwasserreinigung; ggf. Besuch einer Kläranlage
  • Lebewesen im Gewässer

Chemie im Haus

  • Putz- und Waschmittel: Bestandteile, Eigenschaften
  • Körperpflegeprodukte: z. B. Zusammensetzung und Herstellung von Kosmetika, Parfüm und Haarpflegeprodukten

  • Farbstoffe und Pigmente: z. B. Färbeverfahren, Textil- und Lebensmittelfarbstoffe, Tinten
  • Lebensmittel: z. B. Nachweise für Nährstoffe, Aromastoffe, Farbstoffe, Konservierungsstoffe, Vitamine

Chemie in der Technik

  • Werkstoffe: Keramik, Metalllegierungen, Kunststoffe, Klebstoffe
  • Kriminaltechnik: moderne Methoden der Spurenanalyse
  • Chemie rund ums Auto: z. B. Treibstoffe, Metalle, Korrosion, Werkstoffkreisläufe
  • Papier: z. B. Herstellung, Recycling
  • Bauchemie: z. B. Kalk, Zement, Glas, Dämmstoffe

Pharmazie und Biomedizin

  • Heil- und Gewürzpflanzen: Bestimmung, mikroskopische Untersuchung, Isolierung der Inhaltsstoffe
  • Synthese eines Wirkstoffs: z. B. Acetylsalicylsäure, Paracetamol
  • physiologische Untersuchungen: z. B. Regulation, Sinnesphysiologie, Enzymreaktionen

Biotechnologie und Gentechnik

  • Nukleinsäuren: Isolierung und Nachweis
  • Versuche zur Gentechnik, ggf. Laborbesuch
  • biotechnologische Verfahren: z. B. alkoholische Gärung, Zitronensäureherstellung

Ökologie und Umweltschutz

  • Charakterisierung verschiedener Lebensräume: Erfassen von Standortfaktoren; Bedeutung von Zeigerorganismen

  • Luft: Messung von Luftschadstoffen
  • Boden: Puffer und Ionenaustauscher; landwirtschaftliche Bodennutzung
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