Nina Wegner, Marianna Siemens, Barnd Unger und Andreas Nehring

„Schutzatmosphäre“ von Lebensmitteln entschlüsseln

Kalkwasserprobe, Knallgasprobe, Glimmspanprobe, Nachweisreaktionen, Schutzgase, Schülerexperiment
Fleisch wird durch so genannte Schutzgase haltbar gemacht., © Abramov Michael/shutterstock.com

Nina Wegner, Marianna Siemens, Barnd Unger und Andreas Nehring

Gasnachweisreaktionen neu verpackt

Die qualitativen Nachweisreaktionen der Gase Sauerstoff (Glimmspanprobe), Wasserstoff (Knallgasprobe) und Kohlenstoffdioxid (Kalkwasserprobe) gehören zu den Klassikern des Chemieunterrichts und sind als solche in nahezu allen deutschen Lehrplänen zum Fach Chemie (bzw. Naturwissenschaften) verankert (z.B. im KC Gymnasium Niedersachsen oder dem Rahmenlehrplan Berlin/Brandenburg).
In diesem Beitrag wird ein Unterrichtsvorschlag vorgestellt, in dem qualitative Gasnachweise am alltagsnahen Kontext des Schutzgases einer Fleischverpackung thematisiert und angewendet werden. Der Einsatz von Schutzgasen kann multiperspektivisch reflektiert und bewertet werden. Dabei wird den Schülerinnen und Schülern die Bedeutung des erworbenen Fachwissens aufgezeigt. Kompetenzen in den Bereichen der Erkenntnisgewinnung und der Bewertung können weiterentwickelt werden [1, 2].
Lernvoraussetzungen und Verortung im Unterricht
Die geplante Unterrichtsstunde kann als Teil einer Unterrichtsreihe „Luft als Gasgemisch eingebettet werden. Der Schwerpunkt der konkreten Stunde liegt auf dem Kompetenzbereich Erkenntnisgewinnung. Inhaltlicher Schwerpunkt sind die Nachweise der Gase Sauerstoff, Kohlenstoffdioxid und Stickstoff im Schutzgas von Fleischverpackungen. Voraussetzung der Stunde ist, dass die Schülerinnen und Schüler die Gasnachweise für Sauerstoff (Glimmspanprobe), Wasserstoff (Knallgasprobe) und Kohlenstoffdioxid (Kalkwasserprobe) unter Anleitung und in Bezug auf die Identifikation von Reinstoffen durchführen können. Auch Luft als ein Gasgemisch sollte ihnen aus dem bisherigen Unterrichtsverlauf bekannt sein. Es kann hilfreich sein, wenn Positiv- und Negativblindproben zuvor im Unterricht behandelt wurden. Den Schülerinnen und Schülern sollte klar sein, dass das Ausbleiben einer Nachweisreaktion ein Beleg dafür sein kann, dass der gesuchte Stoff nicht in der Probe enthalten ist. Das muss aber wiederum nicht heißen, dass nicht weitere für die Untersuchung relevante Stoffe enthalten sein können. Eine verlässliche Aussage über die Wirkung einer Nachweisreaktion ist erst in der gemeinsamen Betrachtung von Positiv- und Negativblindprobe möglich.
Die Progression der Stunde liegt im Bereich der Erkenntnisgewinnung, indem die Schülerinnen und Schüler die stoffliche Zusammensetzung eines Gasgemisches identifizieren. Auf der Ebene des Fachwissens erlernen die Schülerinnen und Schüler, dass sich hinter dem untersuchten Schutzgas ein Gemisch aus Sauerstoff und Kohlenstoffdioxid verbirgt, das unter anderem dazu eingesetzt wird, Fleisch über einen längeren Zeitraum rot erscheinen zu lassen. Der Einsatz dieser Stoffe wird mit Blick auf eine mögliche Irreführung von Verbrauchern kritisch hinterfragt und abschließend bewertet (s. Tab.1 ).
Unterrichtsverlauf
Einstieg
Der Einstieg in die Stunde erfolgt anhand einer konkreten Frischfleischverpackung (s. Abb.1 ) und insbesondere einer Fokussierung auf den Hinweis „Unter Schutzatmosphäre verpackt. Zu beachten ist bei der Auswahl des Fleisches, dass rotes Frischfleisch thematisiert wird. Dieser Kontext wird bereits in Schulbüchern (z.B. Fokus Chemie) aufgegriffen [3, S.86].
Nach der aktuellen Zusatzstoff-Zulassungsverordnung ist bei der Verwendung von Schutzgas lediglich der Hinweis „unter Schutzatmosphäre verpackt anzugeben [4]. Aus den Verpackungshinweisen kann somit nicht geschlossen werden, welches Schutzgas enthalten ist (vgl. Kasten1).
Schutzgase in Lebensmitteln
Schutzgase in Lebensmitteln
Biologisch-chemischer Hintergrund
Auf der Gewebeebene können vereinfacht zwei Muskelfasertypen unterschieden werden. Das sind zum einen die langsam kontrahierenden (slow-twitch; ST) Muskelfasern und zum anderen die schnell kontrahierenden (fast-twitch; FT) Muskelfasern. Die FT-Fasern werden bei sehr hohem Kraftaufwand aktiviert. Sie ermüden schnell und haben eine, relativ gesehen,...

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aus: Unterricht Chemie Nr. 180 / 2020

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