Bei diesem Unterrichtsprojekt richten die Kinder ein eigenes virtuelles Museum zu einem gewählten Thema ein und machen es im Netz für Besucherinnen und Besucher zugänglich. Sie erlernen den Umgang mit modernen Medien und erwerben Spezialwissen über ihr persönliches Museum.Die Kinder erwerben einen Teil des Fachwissens zusammen mit Expertinnen und Experten. Sie machen eigene Studien und Versuche zum Thema, recherchieren im Internet, lesen in Büchern, befragen Interviewpartner, fotografieren und filmen. Ihre Informationen setzen sie anschaulich in eine Homepage um. Museen sind wichtige Lernorte für Kinder und Erwachsene. Sie bewahren wertvolles Wissen aus unterschiedlichen Kulturen und Epochen und zeigen Einblicke in Bereiche, die uns nicht oder nur selten zugänglich sind. Doch nicht immer ergibt sich die Gelegenheit, diese Angebote zu nutzen. Inzwischen bereichern auch virtuelle Museen im Internet den Schulunterricht und können problemlos vom Klassenzimmer aus besucht werden. Oft sind es "Kostproben" von realen Museen, die damit nicht nur informieren, sondern auch Besucher anlocken wollen. Völlig unabhängige virtuelle Museen sind hingegen eher selten und somit spannendes Neuland. Es gibt kaum eine Einschränkung in der Themenwahl. Zusätzlich zu diesem Informationsteil bauen die Schülerinnen und Schüler unterhaltsame und kleine programmierte Lernspiele zum Training des Wissens und Anleitungen für eigene Aktivitäten ein. Umsetzung des Unterrichtsprojekts "Internet-Museum" Hier erhalten Sie didaktisch-methodische Hinweise zur Umsetzung des Unterrichtsprojekts, insbesondere im Hinblick auf die Computerarbeit mit Grundschulkindern. Phasen des Unterrichtsprojekts "Internet-Museum" Die verschiedenen Phasen des Unterrichtsprojekts werden hier ausführlich beschrieben und didaktisch-methodisch kommentiert. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler durchleuchten ihr gewähltes Thema von allen Seiten fachlich. bereiten Fragenkataloge für die Experten und Interviewpartner vor. führen Umfragen durch, werten sie aus und dokumentieren sie. arbeiten ihre Ergebnisse in eine Homepage ein. entwickeln Lernspielideen. verstehen schriftliche Arbeitsanleitungen und setzen sie am Computer um. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler setzen ein MindMap-Programm ein. recherchieren im Internet und in Büchern, übertragen Ergebnisse in Listen, speichern oder drucken sie aus. arbeiten mit einem Textverarbeitungsprogramm. scannen Bleistiftzeichnungen ein und gestalten sie in einem Malprogramm farbig. lernen verschiedene einfache Bildbearbeitungstechniken kennen und setzen sie ein. nehmen mit einem Soundschnittprogramm Sprache auf und schneiden die Audiobeiträge. nehmen mit einer Digitalkamera Fotos auf und treffen Auswahlen. filmen mit einer Videokamera und schneiden die Filme. arbeiten mit einer Software zur Erstellung einer Homepage und erstellen damit ein interaktives Museum mit Infoteil und programmierten Spielen. präsentieren ihre CD-ROM mit Beamer und Mikrofon vor Publikum und binden die Gäste in die Präsentation mit ein. Methodenkompetenz Die Schülerinnen und Schüler erledigen weitgehend eigenverantwortlich ihre Aufgabe. halten einen vorgegebenen Zeitrahmen ein. organisieren in der Gruppe selbst ihr Vorgehen und arbeiten Ergebnisse geordnet in die Homepage ein. entwickeln sinnvolle Darstellungsmöglichkeiten der Inhalte mit. lernen Techniken kennen, mit denen sie effizienter arbeiten können (zum Beispiel kopieren, modifizieren). sprechen Verbesserungsmöglichkeiten und erkannte Fehler im Plenum an oder notieren sie auf dem Arbeitszettel. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler arbeiten in unterschiedlichen Teams zusammen. hören einander zu, unterstützen und helfen sich und fordern Hilfe ein, wo sie nötig ist. üben mit allen Kontaktpersonen einen freundlichen und aufgeschlossenen Umgang. Website anmelden Vor dem Projektstart sollte sich die Lehrkraft an der Schule informieren, unter welchen Bedingungen eine neue Website angemeldet werden kann. Mancherorts ist es zum Beispiel so geregelt, dass die Schule bis zu drei verschiedene Adressen für eigenständige Websites nutzen kann. Hier ist dann in der Regel ein Teil des Namens vorgegeben. Im einfachsten Fall kann man das virtuelle Museum in die reguläre Schulhomepage integrieren und dort mit einem Schalter von der Startseite aus anwählen lassen. Kinder in die Themenwahl einbeziehen Kinder sind gerne kreativ tätig und freuen sich, wenn sie in einem Projekt mitreden und gestalten dürfen. Gemeinsam ein virtuelles Internetmuseum einzurichten ist eine willkommene Aufgabe, für die man nicht extra motivieren muss, vor allem, wenn die Kinder beim Thema ein Mitspracherecht haben. Dennoch braucht es den Weitblick und eine solide Beratung durch die Lehrkraft, um zu erkennen, ob sich das Thema eignet oder ob es zu schwierig ist. Allgemeine Interessen der Kinder aufgreifen Das Thema sollte nicht zu sehr auf die speziellen Liebhabereien der Klasse bezogen sein, sondern im Netz allgemeines Interesse bei Kindern erregen. Dennoch darf es ein regional eingebundenes Thema sein, für das sich Fachleute sozusagen vor der Haustür finden. Mitunter kann man auch für ein bereits bestehendes reales Museum eine virtuelle Kinder-Museums-Website gestalten und von diesem reichlich Material und Fachwissen erhalten. Zusammengehörigkeitsgefühl fördern Da die Homepage, also das eigene Online-Museum, ein echtes Gemeinschaftswerk ist, für das jedes Kind einen kleinen, aber wichtigen Beitrag leistet, fördert die Arbeit das Zusammengehörigkeitsgefühl in der Klasse. Jede Schülerin, jeder Schüler kann sich gemäß ihrer oder seiner Fähigkeiten und Interessen einbringen und so der Klasse optimal weiterhelfen und viel Freude bei der Arbeit haben. Gemeinsame Vorgaben entwickeln Die Homepage erfordert eine klare, verständliche Struktur und ein homogenes Layout. Diese Vorgaben entwickeln die Kinder gemeinsam und trainieren danach das Einhalten der selbsterstellten "Regeln". In der Ausarbeitung der Themen sollte aber ein Spielraum für spontane kreative Ideen verbleiben, sodass auch außergewöhnliche Ideen verwirklicht werden können. Diese liefert jedoch nicht der Computer, das werden die Kinder im Laufe des Projektes schnell erkennen. Kurze Lehrgänge einbauen Für die Arbeit am Computer lernen die Kinder vor allem das, was sie gezielt für ihre Tätigkeit brauchen. Dafür interessieren sie sich und hören aufmerksam zu, denn sie wollen ja ihre Aufgabe erfüllen. Dennoch ist es sinnvoll, ab und zu zehnminütige "Lehrgänge" für alle einzubauen. Dies bietet sich zum Beispiel bei folgenden Themen an: beim Scannen, beim Benutzen des Farbeimers im Malprogramm, beim Radieren des Hintergrundes, beim Kennenlernen der Grundelemente im Autorenprogramm, beim Speichern und Umbenennen von Dateien oder beim Schneiden der Szenen im Videoprogramm. Spezialisten schulen Für bestimmte Tätigkeiten schult die Lehrkraft am besten ein paar Spezialistinnen und Spezialisten, die ihr Wissen dann an andere weitergeben können, zum Beispiel beim Aufnehmen und Schneiden von Sprache, beim Übertragen von Fotos und so weiter. So sind die Kinder gleichzeitig Lernende und Lehrende. Regelmäßige Teambesprechungen sind sehr wichtig, oft genügen wenige Minuten, damit alle wieder auf dem Laufenden sind und neue Ideen Gehör finden. Abwechslung schaffen An vielen Stellen können die Kinder in geradezu idealer Weise das Gelernte durch vielfaches Wiederholen gleicher Techniken mit wechselnden Inhalten trainieren. So müssen viele Elemente auf mehreren Seiten strukturgleich eingebaut werden (Bedienelemente, Programmmodule) und spätestens nach der fünften Wiederholung sitzt das Erlernte. Andererseits kann es durch die vielen Wiederholungen bei den Kindern zu Ermüdungserscheinungen kommen und sie müssen regelrecht ihr Durchhaltevermögen trainieren. Dabei ist die Lehrkraft gefordert, wenn nötig für Abwechslung zu sorgen und die Kinder auch einmal mitten in der Arbeit den Platz mit der Nachbarin oder dem Nachbarn tauschen zu lassen. Bei der Texterstellung helfen Texte machen Grundschulkindern erfahrungsgemäß die meisten Schwierigkeiten. Zum einen fällt es ihnen noch schwer, einen Sachtext mit allen wichtigen Inhalten zu schreiben, und zum anderen sind sie noch sehr langsam beim Tippen. Hier muss die Lehrkraft sehen, was die Klasse leisten kann und eventuell unterstützen. Oft erhält man von den Expertinnen und Experten schon einen passenden Text, den die Kinder nur noch "Korrektur" lesen müssen, indem sie die komplizierten Ausdrücke markieren und durch kindgemäße Wörter ersetzen. Leistungen sofort überprüfen Erstaunlich schnell begreifen Kinder dagegen einfache Programmierungen mit der Maus. Die Umschaltung in den Runtime-Modus ermöglicht eine sofortige Überprüfung der Leistung. So kann, wenn nötig, korrigiert und erneut getestet werden. Eine funktionierende Programmierung gibt immer einen Motivationsschub und steigert das Selbstvertrauen der Kinder. Wer selber Spiele programmiert hat, sieht Computerspiele aus dem Handel danach mit anderen und kritischeren Augen. Rechtliche und sicherheitsspezifische Aspekte besprechen Bietet sich im Unterricht eine günstige Gelegenheit, so sollte die Lehrkraft nicht versäumen, zwei Dinge mit den Kindern zu besprechen: 1. Die rechtliche Seite (Autorenrechte an Bildern und anderen Dateien, Copyright-Regeln und so weiter), 2. Die Sicherheitsseite (Sicherungskopien erstellen, Dateien umbenennen, Sorgfalt im Umgang mit den Geräten). Ausreichend testen Eine Website ist erst fertig, wenn sie ausreichend getestet ist. Das sollte man den Kindern vermitteln und sie an dieser Tätigkeit auch fortlaufend beteiligen. Die kleinen Autorinnen und Autoren betrachten ihr Werk stets mit großer Begeisterung und gleichzeitig sehr kritisch . So kann sich eine Art Spiel im Unterricht entwickeln: Wer findet den ersten Fehler? Dabei ist es wichtig, notwendige freie Testphasen mit wilder Klickerei durch gezielte Tests zu ergänzen. Rechtschreibfehler werden von den Kindern selten erkannt und bleiben oft für die Lehrkraft zur Nacharbeit übrig. Vor Publikum präsentieren Eine Präsentation vor Publikum ist immer ein Höhepunkt bei der Projektarbeit und bringt besondere Vorfreude, Aufregung und die notwendige Organisation mit sich. Bei der Veröffentlichung einer Website ist eine solche Präsentation nicht zwingend, aber wünschenswert. Jedes Kind kann vor dem Publikum einen kleinen Teil des Museums zeigen. Es sollte also keine Hauptrollen wie bei einem Theaterstück geben. So können alle Eltern gleichermaßen stolz auf ihre Kinder sein. Das Publikum sollte so weit wie möglich in die Präsentation mit einbezogen werden. Gerade Spiele bieten sich an, um einen Gast an die Maus zu setzen. Wird die Presse dazu eingeladen, bekommt die Website gleich die nötige Werbung. Nach Projektschluss weiter pflegen Optimal ist es, wenn das virtuelle Museum nach Projektabschluss auch weiter gepflegt werden kann. Dies ist mitunter gar nicht so einfach für Schulen (Schülerfluktuation, besonders bei reinen Grundschulen) und sollte rechtzeitig besprochen werden. Steht ausreichend Zeit für eine Vertiefung des Projektes zur Verfügung, so kann man zu Beginn der Einheit mit der Klasse ein Museum besuchen und um eine Spezialführung mit einem Blick hinter die Kulissen bitten. noch Arbeitsblätter für andere Schulen (zum Beispiel eine Rallye durch das Museum) entwickeln und zum Herunterladen einbauen. Steht zu wenig Zeit für die ausführliche Bearbeitung des Projektes zur Verfügung, so kann man von vornherein ein eng begrenztes Thema wählen, das mit wenigen Seiten schon reichlich Informationen für Kinder ergibt, aber auch weiter ausgebaut werden könnte (zum Beispiel ein Museum über Augenfarben der Menschen). die Inhalte verkürzen, knappere Texte schreiben, weniger Bilder einbauen, keine selbstgedrehten Filme einbinden, keine Lernspiele programmieren und so weiter. das Projekt auf zwei Klassen verteilen. ein "Ein-Raum-Museum" einrichten, das keine Sonderseiten hat, sondern nur einen einzigen Raum mit "Schränken" oder "Regalen", in die man virtuell hineinschauen kann. Das Projektthema kennenlernen Die Klasse lernt das neue Projektthema kennen: Einrichten eines virtuellen Museums im Internet in Form einer Homepage. Im Klassengespräch berichten die Kinder über reale Museen, in denen sie schon waren oder von denen sie anderweitig Kenntnis haben. Gemeinsam wird überlegt, was zu einem Museum alles gehört (Eingangsbereich, Garderobe, Abteilungen, Verwaltung). Internetmuseen sind den Kindern bisher vermutlich wenig vertraut. So ist es spannend, gemeinsam ein Beispiel anzusehen. Beispiel-Projekt vorstellen Am Beamer zeigt die Lehrkraft einige Inhalte des "Manuseums", eines virtuellen Museums über Hände von der Multimedia AG der Grundschule Wendelsheim: www.manuseum.tue.schule-bw.de . Im Anschluss erhalten die Kinder freie Zeit am Computer zur Partnerarbeit, um sich selber im Manuseum umzuschauen. Dazu gibt es zwei Arbeitsaufträge: 1. Überlegt schon einmal nebenher, zu welchem Thema unser Museum sein könnte. 2. Was gefällt euch im Manuseum gut und sollte auch in unser Museum eingebaut werden? Anschließend sammelt die Klasse alle Ideen im Gespräch (schriftlich festhalten). Bevor die Entscheidung für das Thema des eigenen Museums fällt, recherchieren die Kinder in Partnerarbeit im Internet, um zu sehen, welches Thema sich gut eignet: Gibt es schon ein Museum zu diesem Thema? Welche Infoseiten zu diesem Thema findet man im Internet? Gibt es Kinderseiten? Wie ergiebig, wie schwierig, wie problematisch ist die Suche nach dem Thema? Thema festlegen Im Plenum findet anschließend die Diskussion und Entscheidung zur Themenwahl statt. Dabei bringen die Kinder ihre Rechercheergebnisse und eigenen Wünsche mit ein. Struktur des Museums erstellen Die Klasse sitzt im Kreis um den Computer/Beamer, wechselweise ist ein Kind an der Maus. Mit einem einfachen MindMap-Programm erstellen die Kinder gemeinsam eine Struktur des Museums. Die Lehrkraft hilft bei der Technik und gibt Anregungen, wenn die Schülerinnen und Schüler nicht mehr weiter wissen. Pflichtseiten einer Homepage kennenlernen Die Kinder lernen dabei auch die Pflichtseiten in einer Homepage kennen: Intro, Hauptmenü, Autoreninformation/Impressum, Dank an Helfer, Copyrightangaben, rechtliche Absicherung. Alternativ kann die Struktur auch mit Kärtchen an einer Stellwand entwickelt werden. Wer eignet sich als Experte? Gemeinsam überlegen die Schülerinnen und Schüler, welche Expertinnen und Experten ihnen bei der Bearbeitung ihres Themas helfen könnten. Auch Eltern, Großeltern oder andere Verwandte sind oft Spezialisten auf einem Gebiet und bringen sich gerne ein. Telefonbücher (gelbe Seiten) oder eine Internetrecherche helfen ebenfalls bei der Suche. Kinder einbeziehen Die Kinder bringen sich beim Suchen und Ansprechen der Kontaktpersonen so weit wie möglich mit ein. Viele Telefonate wird die Lehrkraft jedoch selbst übernehmen, da auch die Rahmenbedingungen und Termine für Besuche oder Workshops besprochen werden müssen. Variable Gruppeneinteilung Bei dieser freien Projektarbeit gibt es eine variable Gruppeneinteilung, bei der von der Einzelarbeit bis zur größeren Gruppe alles möglich ist. Die Kinder bereiten Fragen für die Experten vor, fertigen Zeichnungen fürs Layout an, testen Schriften, Schalter und grafische Elemente, sammeln erste Daten, entwickeln Spielideen und notieren wichtige Punkte in den bereits ausgedruckten Informationen. Dabei gelten die drei unverzichtbaren und für Kinder gut merkbaren Regeln für freies Arbeiten: 1. Jeder hilft jedem. 2. Keiner steht "dumm" rum. 3. Alle sind so leise, dass niemand gestört wird. Beispiel für ein Layoutelement Ein einfaches, aber wirkungsvolles Layoutelement stellt das Beispiel des Hand-Museums dar: Ein Kind umfährt seine Hand mit schwarzem Filzstift (geschlossene Zeichnung). Das Bild wird eingescannt. Im Malprogramm unterteilen die Kinder die große Fläche mit einem dünnen Trennstrich (Pinsel) in viele kleine Teile. Anschließend wird jede Fläche mit einem frei gewählten bunten Muster gefüllt. Dabei entstehen zum Teil wunderschöne Farbmuster, die das Thema symbolisieren. Fachwissen vermitteln Sobald das Thema für das Museum klar ist, kann der begleitende Unterricht starten. Viele Teilthemen eignen sich für kleine Unterrichtseinheiten. So erwerben die Kinder das nötige Fachwissen und gestalten zielgerichtet Materialien, die in die Homepage eingebaut werden. Wichtig: Fotografieren und filmen nicht vergessen! Homepage gestalten Die Kinder arbeiten wieder in freier Projektarbeit. Dabei erledigen sie gemeinsam folgende Aufgaben: Anlegen der Struktur der Homepage, Einarbeiten der bereits vorhandenen Daten, Beginnen mit dem Layout der Spielseiten, Einscannen vorhandener Zeichnungen und so weiter. Inhalte der Homepage einpflegen In dieser sehr langen Arbeitsphase arbeiten die Kinder einzeln, mit einer Partnerin oder einem Partner oder in Kleingruppen an den Inhalten ihrer Homepage. Jedes Kind ist nacheinander für mehrere Teilthemen aktiv und hat auch Kontakt mit den entsprechenden Expertinnen und Experten (in der Schule oder vor Ort). Die Lehrkraft achtet darauf, dass es Abwechslung gibt und die Aufgaben die Kinder nicht überfordern. Dazu gibt es zum Beispiel Hilfe bei der Textarbeit (angefangene Sätze, Lückentexte, Fragen und so weiter) sowie kleine Lehrgänge zur Bildbearbeitung und Sprachaufnahme und zum Filmen und Filmschnitt. Mit mehreren Datei-Kopien arbeiten Die Kinder arbeiten an mehreren Kopien der Hauptdatei an verschiedenen Modulen und notieren jeweils den Dateinamen ihrer Kopie auf ihrem Arbeitszettel. Die fertigen Inhalte und Seiten überträgt die Lehrkraft aus den diversen Kopien der Kinder in ihre Version der Hauptdatei und kontrolliert und korrigiert eventuell den Inhalt, damit keine Falschmeldungen verbreitet werden. Sie stellt auch wieder aktuelle Kopien für die Kinder bereit. Dieses Verfahren ist zwar etwas aufwändig, doch sehr sicher und lässt jederzeit paralleles Arbeiten zu. Es wäre weniger aufwändig, im Multi-Task-Verfahren alle in derselben Dateiversion arbeiten zu lassen, doch bekommen manche Autorenprogramme dabei häufiger Abstürze. Ein Muster programmieren Jeweils zwei Kinder arbeiten zusammen an der Entwicklung und Umsetzung eines Lernspieles. Sie notieren Ideen für das Layout und bereiten die Spielseiten so weit wie möglich vor. Bei der Programmierung hat es sich bewährt, dass die Lehrkraft für jedes Schülerpaar ein Muster programmiert, von dem die Kinder abschauen können. Beispiel: Tiernamen sollen ihrem Händefoto zugeordnet werden. Die Lehrkraft programmiert das erste Zuordnungspaar. Daran können die Kinder die Funktionsweise überprüfen und so die anderen Paare analog programmieren. Diese Vorgehensweise erfordert, dass die Phase mindestens auf zwei Tage aufgeteilt wird, damit die Lehrkraft die Programmierungen vorbereiten kann. Anleitungszettel für Kinder erstellen Kleine Anleitungszettel für die Kinder sind dabei sehr hilfreich und werden mit Freude Punkt für Punkt als erledigt abgehakt. Unterhaltsame Elemente können beispielsweise sein: kleine Animationen, Lauftexte, Cartoons, Witze, Rätsel, lustige Zeichnungen, Figuren mit Sprechblasentext. Ideen zur Gestaltung der Sonderseiten sammeln Im Lehrer-Schüler-Gespräch diskutiert die Klasse Ideen zur Gestaltung der Sonderseiten, insbesondere der Vorstellung der Autorinnen und Autoren und der Dankesseite für die externen Helferinnen und Helfer. Phase eventuell parallel laufen lassen Diese Phase kann auch vorgezogen werden und parallel zur eigentlichen Arbeit laufen. So können Kinder, die schneller mit ihrer Aufgabe fertig sind, jeweils an diesen zentralen Seiten arbeiten. Wichtige Texte, zum Beispiel die Einführung in das Museum oder der Text über das Copyright sollten von der Lehrkraft erstellt werden. Zwischentestphasen einbauen Es ist empfehlenswert, schon während der Einrichtung des Museums ständig kleine Testphasen einzubauen. So sollte jede Verknüpfung oder die Funktionsweise eines Spieles gleich überprüft werden. Testrunde Vor der ersten Veröffentlichung gibt es eine richtige "Teststunde". In Partnerarbeit testen die Kinder alle Seiten und sehen dabei auch ihnen bisher unbekannte Inhalte, die ihre Klassenkameraden erstellt haben. Zunächst gibt die Lehrkraft den Kindern freie Testzeit. So können diese mit Begeisterung und Stolz ihre Ergebnisse ohne Pflichtaufgaben ansehen. Danach findet ein gezielter Test in arbeitsteiliger Partnerarbeit statt. Jedes Paar erhält eine oder mehrere Aufgaben: Schriftarten checken, Verknüpfungen prüfen, Spielfunktionen überprüfen, Zahlen mit den vorhandenen Listen vergleichen, Vollständigkeitsprüfungen und so weiter. Nachdem die Lehrkraft auch noch einmal alles überprüft hat, wird eine HTML-Version fürs Netz erstellt. Homepage gemeinsam mit Kindern ins Netz überspielen Die Lehrkraft zeigt den Kindern, wie man eine fertige Homepage ins Netz überspielt. Das ist jedoch nicht vollständig und auch nicht überall möglich. Zum einen darf das Passwort der Schule den Kindern nicht bekannt gegeben werden, und zum anderen hängt die Übertragung von der in der Schule vorhandenen Netzgeschwindigkeit ab. Läuft die Übertragung über Stunden, so können die Kinder nur den Anfang miterleben. Vor Publikum präsentieren Nach einer intensiven Projektarbeit ist es schön, wenn die Kinder die Gelegenheit bekommen, ihr Werk vor Publikum zu zeigen. Das kann im kleinen Rahmen für die Eltern geschehen, aber auch für eine breitere Öffentlichkeit oder als Programmpunkt für ein Schulfest geplant werden. Die Expertinnen und Experten und die Presse werden dazu eingeladen. Jedes Kind übernimmt einen kleinen inhaltlichen Teil der Präsentation.

Die hier vorgestellten spielerischen Versuche zur Auftrennung gängiger Faserstift-Farben und die folgende wissenschaftlich exakte Identifizierung von Inhaltsstoffen gängiger Schmerztabletten mithilfe von Referenzsubstanzen sind der Garant für eine hohe Motivation der Lernenden. Modellierungen mit Excel veranschaulichen den Begriff des multiplikativen Gleichgewichts bei der Chromatographie.Die Experimente zur Chromatographie verdeutlichen die Bedeutung der Trennmethode und geben Denkanstöße zu anderen Themenbereichen - bis hin zur DNA-Analyse oder dem Nachweis von toxischen Verunreinigungen oder Fremdsubstanzen in Modedrogen. Vor den praktischen Übungen werden mit einem Tabellenkalkulationsprogramm (hier Excel) die Verteilungsvorgänge bei der Dünnschichtchromatographie (Austauschvorgänge zwischen mobiler und fester Phase) mathematisch modelliert und grafisch dargestellt. Die Lernenden verstehen die Verteilungsvorgänge mithilfe des Computers als ?Zeichen- und Rechenknecht?. In der Unterrichtseinheit verbinden sich somit am Computer entwickelte Modellvorstellungen mit greifbaren Versuchsergebnissen. 1. Stunde: Chromatographie - eine revolutionäre Technik Allgemeine Hinweise zur Dünnschichtchromatographie 2. Stunde: Mathematische Simulation der multiplikativen Verteilung Mit Excel-Dateien wird die multiplikative Verteilung von zwei zu trennenden Stoffen berechnet und in Diagrammform dargestellt. 3. Stunde: Chromatographie von Farbstoffgemischen Einstieg in die Chromatographie-Praxis: Hier finden Sie Hinweise zur Durchführung, Ergebnisbeispiele und eine ausführliche Versuchsanleitung für die Lernenden. 4. Stunde: Chromatographie von Schmerzmitteln Die Schülerinnen und Schüler analysieren die Bestandteile eines Schmerzmittels und nutzen das Internet, um die Medikamenten-Marke zu bestimmen. Weitere Versuchsvorschläge und Anregungen Experimente zur Trennung von Pflanzenfarbstoffen Die Schülerinnen und Schüler sollen die Verteilung von Farbstoffen mithilfe einer vorgegebenen Excel-Datei bei unterschiedlichen Verteilungskoeffizienten simulieren und die Auswirkungen an der Excel-Grafik ablesen. an einigen Beispielen die zugrunde liegende Excel-Rechenanweisungen zur Konzentrationsberechnung nachvollziehen. experimentell sauber arbeiten und Versuchsprotokolle führen können. in einem Versuch zur Trennung von Farbstoffgemischen erleben, dass die Dünnschichtchromatographie überraschende Ergebnisse liefert. in einem Versuch zur Trennung von Schmerzmitteln die Komponenten einer Schmerztablette identifizieren und mithilfe von Internetrecherchen einem Markennamen zuordnen oder die Auswahl der in Frage kommenden Produkte eingrenzen. weitere Versuche durchführen (Trennung von Paprika-, Curry- und Blattfarbstoffen). Das Wort "Chromatographie" (aus dem Griechischen) bedeutet "mit Farbe schreiben" (chroma = Farbe, graphein = schreiben). In der Chemie fasst man unter diesem Begriff keine Maltechnik, sondern eine Reihe von Techniken zur analytischen Trennung von Stoffen zusammen: Papier-, Dünnschicht-, Gaschromatographie und noch weitere moderne Methoden. Die Chromatographie war und ist für die Naturstoff- und Biochemie von sehr großer Bedeutung, da man mit ihr Stoffgemische sehr leicht trennen und die Bestandteile identifizieren kann. Erwin Chargaff hat zum Beispiel mithilfe chromatographischer Techniken einen wesentlichen Beitrag zur Strukturaufklärung der DNA geleistet. In modernen Labors werden Chromatographien automatisiert durchgeführt und per Computer ausgewertet. Feste Phase Bei der Dünnschicht-Chromatographie benutzt man eine feste Phase auf einem Trägermaterial (Alufolie, Plastikfolie oder Glasplatte), an der die zu untersuchenden Stoffe getrennt werden. Die feste Phase kann zum Beispiel Cellulose, Aluminiumoxid oder Kieselgel sein. Sie ist sehr fein und gleichmäßig auf dem Trägermaterial verteilt. Mobile Phase: Das Laufmittel Die flüssige Phase bewegt sich durch Kapillarkräfte durch die feste Phase und transportiert dabei die Stoffe des Substanzgemisches. Auftragung der Substanzproben Auf die Dünnschichtchromatographie-Folie trägt man mithilfe einer Kapillare die Proben punktförmig entlang einer Startlinie auf und lässt sie eintrocknen. Nach dem Auftragen der Proben stellt man die Folie aufrecht in einen Chromatographie-Tank, der gerade soviel von der mobilen (flüssigen) Phase enthält, dass die Startlinie mit den aufgetragenen Proben einen halben Zentimeter oberhalb des Flüssigkeitsspiegels liegt. Durch Kapillarkräfte beginnt die mobile Phase durch die feste Phase zu wandern und zieht dabei die Substanzproben mit sich. Während der Chromatographie stellt sich entlang der Laufstrecke ständig ein neues Gleichgewicht ein zwischen der Lösung des Stoffes (in der mobilen Phase) und der Adsorption des Stoffes (an die stationäre Phase). Nimmt man die Folie aus dem Gefäß und trocknet sie, so befindet sich der "Fleck" jeder Komponente der Probe auf einer ganz bestimmten Höhe des Chromatogramms (wobei sich die Farbstoffmengen der mobilen und der stationären Phase nach der Trocknung der Folie an jedem Ort jeweils addieren). Die Trennung kommt dadurch zustande, dass sich die Substanzen verschieden gut in der mobilen Phase lösen und weitertransportiert werden. verschieden fest an die feste Phase angelagern (Adsorption). Der Rf-Wert Je besser sich eine Substanz im wandernden Lösungsmittel löst und je kleiner ihre Affinität zum Trägermaterial ist, desto schneller und weiter wird sie mit dem Lösungsmittel wandern. Daraus ergibt sich als eine charakteristische Größe der Rf-Wert ("Ratio of front") der Substanz (Wanderungsstrecke der Substanz / gesamte Wanderungsstrecke des Lösungsmittels). Der maximale Rf-Wert beträgt somit 1, meist liegt er deutlich darunter. Er hängt von der chemischen Struktur der Substanz, vom Trägermaterial und vom Lösungsmittelgemisch ab (Kammmersättigung und konstante Versuchstemperatur werden vorausgesetzt). Jonas Hostettler vom Departement Chemie der Universität Basel hat ein kleines Simulationsprogramm entwickelt und für die Veröffentlichung zur Verfügung gestellt. Es eignet sich sehr gut als Ergänzung zu den eher trockenen Erklärungen der Vorgänge bei der multiplen Verteilung (Beamerpräsentation, Nutzung am heimischen Rechner oder im Computerraum). In dem ZIP-Ordner "dc_simulation_verteilung" (siehe unten) finden Sie die Datei "Verteilung.htm", mit der Sie das Programm per Mausklick starten (Abb. 1, Platzhalter bitte anklicken). Weisen Sie Ihre Schülerinnen und Schülern darauf hin, dass in den Reagenzgläsern die untere (grüne) Phase der stationären Phase, die obere (blaugrüne) Phase der mobilen Phase, also dem Fließ- oder Laufmittel, entspricht. Um die Simulation starten zu können, müssen für die beiden zu trennenden Stoffe Verteilungskoeffizienten (v) Werte eintragen werden. Mit dem Wert für "i" geben Sie die Zahl der im ersten Schritt zu simulierenden Trennschritte vor. Durch den Klick auf "Rechne!" wird dann das multiplikative Gleichgewicht für eine entsprechende Zahl von Reagenzgläsern berechnet. Die Konzentrationen der Stoffe werden als Balkendiagramme dargestellt. Dabei werden leider nur die Konzentrationen in der mobilen Phase (grün) berücksichtigt. Durch Klick auf "i+1" wird jeweils ein weiterer Trennschritt berechnet. (Aus programmiertechnischen Gründen startet die Software bei i-Werten, die größer sind als eins, jeweils beim "letzten" Trennschritt.) Die Excel-Dateien können zur Unterstützung des Unterrichtsgespräches eingesetzt werden. Dazu sind lediglich ein Präsentationsrechner und ein Beamer erforderlich. Machen Sie sich mit den Simulationen vor der Verwendung im Unterricht vertraut. Verwenden Sie am besten die Verteilungskoeffizienten 0,5 für den roten und blauen Farbstoff - hier werden die Zahlenreihen am verständlichsten. Die Funktionen und Eigenschaften der beiden Excel-Simulationen werden in den folgenden Abschnitten dargestellt. Darstellung der multiplikativen Verteilung Mit der Datei "1_multiplikative_verteilung_5_schritte.xls" (Abb. 2, Platzhalter bitte anklicken) wird eine Stofftrennung (rechnerisch) mit nur fünf Trennschritten simuliert: Die Konzentrationen eines roten und eines blauen Farbstoffs in der mobilen und der stationären Phase werden rechnerisch und grafisch dargestellt. Die Konzentrationen und die Verteilungskoeffizienten der Stoffe (rote Zahlen = roter Farbstoff, blaue Zahlen = blauer Farbstoff) lassen sich ändern. Die Ergebnisse werden jeweils in einer Grafik ("Multiple Verteilung - stationäre und mobile Phase") dargestellt, die sich den eingegeben Werten automatisch anpasst. In der Spalte B steht "GG" für die Einstellung des Gleichgewichtes, der nach rechts gerichtete Pfeil für das "Vorrücken" der Fließmittelfront. Variation der Verteilungskoeffizienten In den Feldern L2 und L4 (siehe Abb. 3) können die Verteilungskoeffizienten geändert werden (Werte zwischen 0 und 1). Experimentieren Sie mit verschiedenen Werten. Diese Felder geben an, zu welchen Anteilen die beiden Stoffe in die mobile Phase übergehen: In Feld D6 steht dann der Anteil roten Farbstoffs, der in die mobile Phase übergeht (0,25 entspricht 25 Prozent), im Feld G6 der Anteil roten Farbstoffs, den die stationäre Phase in dem jeweiligen Schritt absorbiert (1 - 0,25 = 0,75; also 75 Prozent). Um den Inhalt der Felder D6 und G6 brauchen Sie sich nicht zu kümmern - ihre Werte richten sich nach der Eingabe in L2 und L4 (Vorgabe der Verteilungskoeffizienten). Stoffmengen In den Feldern E2 und E4 (Abb. 3) können die Stoffmengen variiert werden. Werte unter zehn liefern im Graphen zu flache Kurven und werden nicht angenommen. Wie werden die Berechnungen durchgeführt? Die gelb unterlegten Felder (siehe Abb. 4 und Abb. 5) enthalten die Stoffmengen der mobilen Phase, die blau unterlegten enthalten die absorbierten Anteile der stationären Phase. Vor dem Weiterwandern der mobilen Phase, also hinter der Fließmittelfront, findet eine Gleichgewichtseinstellung statt (Abb. 4). Nach der Gleichgewichtseinstellung wandert die mobile Phase weiter - zunächst ohne erneute Gleichgewichtseinstellung (Abb. 5). Danach findet wieder eine Gleichgewichtseinstellung statt und das Fließmittel wandert wieder eine Zelle weiter - und so geht es weiter, bis fünf Trennschritte simuliert sind. Ganz unten in der Tabelle (Zeile 48 und 49, siehe Abb. 2) werden die Stoffmengen der stationären und der mobilen Phase für jeden Farbstoff und jede Zelle addiert. Diese Werte erscheinen in der Grafik. Natürlich sind fünf Trennschritte noch zu wenig, um eine scharfe Trennung der Farbstoffe zu simulieren. Dies ist mit der zweiten Excel-Datei möglich (2_multiplikative_verteilung_stat _mobil_10_schritte.xls), die zehn Trennschritte simuliert (Abb. 6, Platzhalter bitte anklicken). Dabei werden die Verteilungen in der stationären und mobilen Phase - im Unterschied zur ersten Simulation - zusammengefasst. Dies ist im Vergleich zur ersten Simulation ein Vorteil: dort müssen bei der Betrachtung der Trennschritte die Stoffmengen der mobilen und der stationären Phase jeweils addiert werden. Wieder gilt: Rote Zahlen gelten für den roten, blaue für den blauen Farbstoff. Wie funktioniert diese "Zusammenfassung" der Stoffmengen in der stationären und mobilen Phase? Betrachten wir in Abb. 7 das oval markierte Feld E14. Wir wollen gerade die Teilchenmengen berechnen, die im dritten Trennschritt anfallen. E14 wird mit zwei Teilchenmengen "versorgt": Von der Zelle davor kommt der Anteil an Substanz hinzu, der in ihr in die mobile Phase übergegangen ist ("C12*D6", also das Produkt der Werte aus den Zellen C12 und D6) und weitertransportiert wird (grüner Pfeil). Zusätzlich kommt der Inhalt der Zelle hinzu, der von der stationären Phase festgehalten (E12*G6) und nicht weiter transportiert wird (roter Pfeil). Für eine detaillierte und mehr schrittweise Betrachtung der Einzelvorgänge ist die Excel-Datei mit den fünf Schritten geeigneter - besonders für jüngere Lernende. Erfahrungsgemäß verstehen Schülerinnen und Schüler des Gymnasiums (ab Klasse 10) die gekoppelten Vorgänge in der Excel-Simulation mit zehn Schritten gut - zumal das zweite Excel-Arbeitblatt auch noch eine Grafik zeigt, die nur fünf Trennschritte darstellt (in Abb. 6 nicht dargestellt): man erkennt im Vergleich mit dem oberen Diagramm (zehn Trennschritte) deutlich den Unterschied, der sich mit der steigenden Zahl der Trennschritte einstellt. Hier noch zwei wichtige Hinweise: Sie können sich bei geöffneter Excel-Datei die verwendeten Formeln anzeigen lassen. Klicken Sie auf "Extras", "Formelüberwachung", "Formelüberwachungsmodus". Der "Klick-Rückweg" führt zur normalen Tabellendarstellung zurück. Beim Schließen der Excel-Datei sollten die vorgenommenen Änderungen nicht gespeichert werden (Abb. 8). So bleibt der Originalzustand der Simulationen erhalten. Im Rahmen einer Projektarbeit können die Schülerinnen und Schüler - je nach Interesse und Fähigkeiten - in selbständiger Arbeit das mathematische Modell zur multiplikativen Verteilung mit einer objekt-orientierten Programmiersprache wir zum Beispiel Visual Basic "automatisieren". So lassen sich über Hundert Trennschritte in einer "Schleife" berechnen. Die Diagramme der Auftrennung werden so erheblich klarer und aussagekräftiger. Mit der Dünnschichtchromatographie kann man Farbstoffgemische auftrennen und zeigen, dass eine scheinbar einfarbige Lösung oder die Farbe eines Faserschreibers oft aus vielen Einzelkomponenten unterschiedlicher Farbe besteht. Die Auftrennung verschiedenfarbiger Faserschreiber liefert - abhängig von der Herstellerfirma und der Farbe - optisch eindrucksvolle Resultate. Dabei kann zum Beispiel untersucht werden, welcher Herstellerfirma ein Faserschreiber zuzuordnen ist. Abb. 9 zeigt einige Ergebnisse aus Schülerversuchen. Die Betrachtung der getrockneten Chromatogramme unter langwelligem UV-Licht (UV-Lampe nicht auf die Augen richten beziehungsweise in die Lampe hineinsehen, im Idealfall Schutzbrillen verwenden!) zeigt - je nach Fabrikat und Farbe - schwach fluoreszierende Zusatzstoffe, die im Tageslicht die Brillanz der Farben erhöhen. Bereitgestellt werden müssen die Dünnschichtchromatographie-Folien (siehe "dc_versuch_1_farbstoffe.pdf"), Trennkammern mit Deckeln, eine Flasche mit vorbereitetem Fließmittel, ein Trichter, weiche Bleistifte (zur Markierung der Folien) und eventuell eine UV-Lampe mit umschaltbarem Wellenlängenbereich. Das verwendete Laufmittel enthält Acetonitril (siehe "dc_versuch_1_farbstoffe.pdf"). Es liefert in kurzer Zeit sehr gute Trennerfolge und ist für Schülerversuche noch zugelassen. Führen Sie den Versuch nur in einem gut ziehenden Abzug durch. Nach der Chromatographie wird Fließmittel aus den Gefäßen durch einen Trichter ins Vorratsgefäß zurückgegeben. Die Filter werden seitlich an die Gefäße gestellt und unter dem Abzug getrocknet. Achten Sie bei längerer Lagerung des Laufmittels auf den pH-Wert - er sollte bei etwa 7,0 liegen. Farbstifte bringen die Schülerinnen und Schüler mit. Achten Sie jedoch darauf, dass keine Permanentstifte verwendet werden. Als Lehrkräfte müssen wir bei den weiteren Versuchen dieser Unterrichtseinheit immer wieder auf die exakten Vorbereitungen zurückgreifen und uns darauf verlassen können, dass die Schülerinnen und Schüler selbstständig die Folien vorbereiten, die Stoffe auftragen und die Trennung sorgfältig durchführen können. Achten Sie bei diesem ersten Versuch daher besonders auf folgende Punkte: Sind alle Folien ordnungsgemäß vorbereitet? Sind auf den Folien Farbe und Fabrikat der Farbstifte vermerkt? Sind die Folien mit dem Namen der Arbeitsgruppe beschriftet? Weiß jede Arbeitsgruppe, welches Gefäß und welche Folie zu ihr gehört? Werden die Farbtupfer nicht zu dick aufgebracht? Zu viel Farbstoff führt zu verschmierten Flecken, daher gilt: Weniger ist mehr! Beim Auftragen der Proben lieber mehrmals tüpfeln - Proben dabei zwischendurch trocknen lassen. Lassen die Schülerinnen und Schüler die Folie einfach in die Chromatographiekammer fallen? Tauchen die Farbtupfer nicht in das Fließmittel ein? Vergleichen die Lernenden die Trennergebnisse mit anderen Arbeitsgruppen? Nach dem spielerischen Einsteig wird nun eine anspruchsvollere Aufgabe wissenschaftlich exakt bearbeitet. Die Datei "dc_versuch 2_schmerzmittel.pdf" (siehe unten) liefert neben einer Liste mit den benötigten Materialien eine genaue Versuchsvorschrift - von der Vorbereitung der Folie bis hin zur Auswertung der Ergebnisse unter UV-Licht (Abb. 10). Zeigen Sie den Schülerinnen und Schülern vor Versuchsbeginn die weißen Substanzen in Reinform (Acetylsalicylsäure, Coffein, Paracetamol; Sie benötigen diese Stoffe bei der Chromatoghraphie auch als Referenzsubstanzen). Sie werden gleich die Problematik erkennen, dass weiße (oder farblose) Stoffe auf dem weißen Folienbelag bei Tageslicht nicht sichtbar sind. Bei der Frage nach Möglichkeiten zum Nachweis "unsichtbarer" Substanzen können die Schülerinnen und Schüler - spätestens nach dem Hinweis auf die Geldscheinprüfung - die Begriffe UV-Licht oder Fluoreszenz ins Spiel bringen. Bitte halten Sie die vorgegebenen Stoff- und Lösungsmittelmengen ein - sie sind erprobt (siehe "dc_versuch 2_schmerzmittel.pdf"). Aspirin (Acetylsalicylsäure) in methanolischer Lösung sollte nicht zu lange aufbewahrt werden oder gar mit Luftfeuchtigkeit in Kontakt kommen. Es findet eine langsame Hydrolyse beziehungsweise Umesterung statt. Die entstehende Salicylsäure erzeugt im Chromatogramm oberhalb des Aspirins einen diffusen, blau fluoreszierenden Fleck, der sehr störend ist. Verwenden Sie daher nur frisch zubereitete Aspirinlösungen. Verwenden Sie als Analysenprobe möglichst Schmerztabletten, die entweder alle drei Vergleichssubstanzen oder mindestens zwei davon enthalten. Führen Sie den Versuch nur unter einem gut ziehenden Abzug durch und beachten Sie die Brennbarkeit der Lösungsmittel! Die Markierung der Lösungsmittelfront muss sofort nach der Entnahme der Folie aus dem Chromatographiegefäß erfolgen, sonst ist sie nicht mehr eindeutig erkennbar. Betrachten Sie nur völlig trockene Folien unter UV-Licht. Richten Sie die Lampe nie auf Augen. Weisen Sie die Schülerinnen und Schüler dauf hin, nie in die Lampe zu blicken (im Idealfall Schutzbrillen verwenden). Bei der Betrachtung der Folien unter UV-Licht (254 nm) fluoresziert die weiße Trägersubstanz durch ihren Fluoreszensfarbstoff grünlich. Farblose Substanzen, die nicht fluoreszieren, schwächen die Fluoreszens des Trägermaterials und machen sich als "dunkle Flecken" bemerkbar. Die Schülerinnen und Schüler umfahren diese Flecken der aufgetrennten Substanzen vorsichtig mit einem weichen Bleistift. Besonders intensive Flecke werden schraffiert. Dabei ist darauf zu achten, dass die weiße Schicht der Folie nicht beschädigt wird. Achten Sie auch darauf, dass die Gruppen ihre Markierungen bei Tageslicht kontrollieren und noch einmal mit dem Erscheinungsbild unter UV-Licht vergleichen, bevor sie die Lampe verlassen: Wurde auch kein Fleck vergessen? Wurden besonders intensive Flecken schraffiert? Dies sind die Voraussetzung für klare Aussagen: Was sind die Rf-Werte für die Referenzsubstanzen Aspirin, Coffein und Paracetamol? Welche "Flecke" mit gleichem Rf-Wert sieht man bei der Schmerzmittelprobe? Abb. 11 zeigt das Ergebnis der Auswertung eines Schülerversuchs (a: Ergebnis unter UV-Licht; b: beschriftete Originalfolie). Die Schülerinnen und Schüler zeigen sich überrascht, wenn zum Beispiel bei einer Gruppe ein "Fleck" auftaucht, der keiner Referenzsubstanz zugeordnet werden kann. Eine "heimliche" Zugabe von 100 mg Ibuprofen zur Lösung der Analysenprobe liefert einen solchen "Rätselfleck", der zu weiterführenden Überlegungen anregen und die Bedeutung der Chromatographie als einfache Methode zum Aufspüren von Verunreinigungen verdeutlichen soll: Um welchen Stoff (welche Verunreinigung) kann es sich handeln? Welche wirksamen (rezeptfreien) Substanzen zur Schmerzbekämpfung gibt es sonst noch? Wie könnte man die unbekannte Substanz identifizieren? Die Schülerinnen und Schüler können die Aufgabe erhalten, die Zusammensetzung gängiger Schmerztabletten im Internet zu recherchieren und zumindest eine Auswahl der für die Zuordnung ihrer Probe in Frage kommenden Präparate zu erstellen. Erfahrungsgemäß erweisen sie sich dabei als sehr findig! Die Schülerinnen und Schüler sollen nun auf der Basis ihrer experimentellen Erfahrungen die benötigten Geräte selbst zusammenstellen (Hilfestellung durch die Lehrkraft), die Chemikalien und Proben besorgen und den Versuch eigenverantwortlich durchführen und auswerten. Die Anleitungen zu den folgenden drei Experimenten (Trennung von Paprika-, Curry- und Blattfarbstoffen) sind daher nicht mehr so ausführlich. Gegebenenfalls können die Lernenden auch noch weitere Anleitungen recherchieren und Experimente durchführen. Beachten Sie bei den hier vorgeschlagenen Pflanzenfarbstoff-Chromatographien folgende Punkte: Frische Ausgangsmaterialien Besonders beim Paprikapulver ist darauf zu achten, dass es frisch ist und nicht längere Zeit Luft und Licht ausgesetzt wurde. Feuergefährliches Fließmittel Besondere Vorsicht ist bei der Entwicklung der Chromatogramme geboten. Dies sollte nur im gut ziehenden Abzug erfolgen. Verwenden Sie hier keine offenen Flammen, keine heißen Gegenstände und keine Handys (Fotoblitz)! Um die Entzündung feuergefährlicher Lösungsmittel auszuschließen, fotografieren Sie die Chromatogramme nie unter dem Abzug. Lichtempfindliche Substanzen Die Entwicklung der Chromatogramme findet sowieso im Abzug statt - daher dürfte Licht- oder gar Sonneneinstrahlung dabei kein Thema sein. Nach dem Trocknen sollten die Chromatogramme lichtgeschützt aufbewahrt werden. Paprikafarbstoffe Abb. 12 zeigt ein Chromatogramm von Paprika-Farbstoffen. Je nach Paprikasorte können auch weniger Banden erzielt werden. Die hier verwendeten Paprika-Früchte stammten aus Ungarn. Curry- beziehungsweise Curcuma-Farbstoffe Bei der chromatographischen Analyse von Curcuma sollten sich fünf Flecke ergeben: drei gelbe (Rf-Werte 0,17, 0,29 und 0,46) und zwei blau fluoreszierende (Rf-Werte 0,25 und 0,54). Bei Currypulver erhält man mindestens einen intensiv orangefarbigen Fleck und drei gelbe Flecke mit kleineren Rf-Werten. Die aufgetrennten Blattfarbstoffe (Abb. 13) unterscheiden sich farblich teilweise nur durch Nuancen: Carotine (goldgelb) Phaeophytin (olivgrün) Chlorophyll a (blaugrün) Chlorophyll b (gelbgrün) Lutein (graugelb) Violaxanthin (gelb) Neoxanthin (gelb) Im Unterricht kann die Dünnschichtchromatographie auch als Möglichkeit zum Nachweis von Verunreinigungen beziehungsweise Fremdsubstanzen bei illegalen Modedrogen wie Exstacy oder Speed thematisiert werden - mit dem ausdrücklichen Hinweis, dass diese toxischen Fremdsubstanzen oft einen beträchtlichen Anteil der Droge ausmachen, teils absichtlich zugegeben werden und andere bei der Herstellung unvermeidbar als Nebenprodukte entstehen, die weder bekannt noch toxikologisch geprüft sind. Die Abnehmerinnen und Konsumenten der Drogen sind daher Versuchskaninchen, um deren Gesundheit und die Spätfolgen (Krebs, cerebrale Effekte, persönlichkeitsverändernde Wirkungen) sich niemand kümmert. Die Vermeidung oder Beseitigung gesundheitsschädlicher Nebenprodukte hätte Zeit-, Substanz- und damit Einnahmeverluste der "Produzenten", Dealerinnen und Dealer zur Folge. "Cash" ist deren Maxime, das erhebliche gesundheitliche und psychische "Restrisiko" tragen allein die Abnehmer und Konsumentinnen. Dieser Aspekt ist als Übergang oder Anknüpfungspunkt zu einer fachübergreifenden Unterrichtseinheit zum Thema "Suchtstoffe und Drogen" gut geeignet.