Die Zitrone taucht als Thema im Chemieunterricht in der Schule bisher kaum auf. Dies ist eigentlich sehr schade, denn mit Zitronen und ihren Inhaltsstoffen kann man - wie diese Webseite zeigen soll - eine interessante und für alle Klassen- sowie für alle Schulstufen geeignete Chemie betreiben.
Der große Vorteil dieses Themas liegt zunächst darin, dass Zitronen jedem Schüler bekannt sind. Andererseits verbergen sich in den Inhaltsstoffen der Zitrone Eigenschaften, mit denen man Schüler überraschen kann. Die Palette reicht von der Citronensäure selbst über Lösemittel, Duftlampen, Zitronenbatterie, Rostentferner, Geheimtinte, Komplexbildner, Blutgerinnung, Karies bis zum Vitamin C. Die Zitrone ist somit ein wichtiger Lieferant nachwachsender Rohstoffe und eignet sich deshalb hervorragend, um in diese umweltschonende Technologie einzuführen. Zudem bietet dieses Thema den Schülern die Möglichkeit, einige einfache Versuche auch zu Hause durchzuführen und somit ihre Eltern und Geschwister an der eigenen Überraschung teilhaben zu lassen.
Auch bietet die Zitrone Möglichkeiten zum fächerübergreifenden Unterricht. Deshalb gibt es auf dieser Webseite auch eine Reihe von Ausflügen zu anderen Wissenschaften wie Biochemie, Biologie und Medizin.
Obwohl es sich anbietet, das Thema “Chemie rund um die Zitrone“ als Klassenstufen übergreifendes Projekt zu behandeln, ist es aber auch möglich, einzelne Bereiche dieses Themas im Rahmen des normalen Chemieunterrichts zu behandeln. Beispiele sind “Saure und alkalische Lösungen“. Hier spielt der Aspekt der schwachen Säuren eine Rolle; deshalb sind Verbindungen zum Massenwirkungsgesetz herstellbar. Die Citronensäure kann als Exempel für das in NRW gewünschte Sonderthema “Organische Säuren“ zur Organischen Chemie in der Sekundarstufe I genutzt werden. Auch bei Themenkreisen wie der Elektrochemie oder auch der Komplexchemie sollte die Zitrone eine Rolle spielen. Was wäre ein Kurs zum Thema Biochemie ohne Kenntnisse zur Citronensäure?
Ein Mensch setzt pro Tag (in Ruhe) etwa 70 Kilogramm ATP um! Die Regeneration des zentralen zellulären Energieträgers wird zum überwiegenden Teil von der ATP-Synthase gewährleistet. Die hier vorgestellte Lernumgebung ermöglicht Schülerinnen und Schülern eine aktiv-forschende Auseinandersetzung mit der Funktionsweise dieses komplexen Enzyms. Das Material wird vom BMBF-Projekt Naturwissenschaften entdecken! auf Lehrer-Online zur Verfügung gestellt.
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In dieser Unterrichtseinheit betreiben die SchülerInnen eigene Forschungen in einem virtuellen `Blatt-Labor`. Es werden Fragestellungen entwickelt, die sich mit Hilfe der im LeafLab angebotenen unterschiedlichen Pflanzentypen und deren physiologischen sowie genetischen Eigenschaften beantworten lassen. Die Arbeit mit dem LeafLab veranschaulicht wie die Photosyntheserate von der Lichtintensität, der Lichtzusammensetzung, der Kohlendioxid-Konzentration und der Temperatur beeinflusst wird. Die SchülerInnen sollen eine Hypothese entwickeln, wie die Pflanzen auf unterschiedliche Lichtqualitäten und -quantitäten reagieren. Sie arbeiten in der Gruppe gemeinsam mit Hilfe vorgegebener Pflanzen die Unterschiede der Photosyntheserate von C3- und C4-Pflanzen heraus und präsentieren die Ergebnisse ihren Mitschülern. Material steht zum Download zur Verfügung.