S Luft - Experimente Biologie

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S Luft

SEKUNDARSTUFE > S HYGIENE
Belastung   Luft    
    vgl auch Umwelt Schadstoffe
LIT: Schneider, V. (2017): Einführung in Theorie und Praxis der Gesundheitsförderung, Springer
Etschenberg, K. (Hrsg) (2009): Hygiene,  Unterricht Biologie, 359 Päd Zeitschrift, Friedrich Verl. u Klett
Borneff u. Borneff (1991):Hygiene, Thieme Verlag;
Versuche verändert nach V.Schneider, V:2010 Unterrricht Biologie 359, 33ff
Belastung   Luft Arbeitsunterlage 1---------------------------------------------------------------------------
Luft und Kohlenstoffdioxid

Versuch 1: Welches Gas reichert sich an?
Material: Stoppuhr, Glasbecher, Schlauch, Glasrohr, Aquarienpumpe, Sprudelflasche mit Sprudel, ca 500ml gesättigte Kalziumhydroxid-Lösung  (an Tag vorher angesetzt) Stoppuhr.
Versuch 1a: Blase etwas Ausatemluft durch einen Schlauch in 100ml KalziumHydroxid- lösung.
Stelle fest, wie lange es dauert, bis die Lösung trübe wird. Zeitbedarf: ___________






Versuch 1b: Schließe eine Flasche mit Sprudelwasser an und lasse Gas durchperlen. 
Stelle fest, wie lange es dauert, bis sich die Lösung trübt.           Zeitbedarf: ___________
          







Versuch 1c: Pumpe Luft mit einer Aquarienpumpe durch eine frische Testlösung und 
stelle fest, wie lange es dauert, bis sich die Lösung trübt:  Zeitbedarf: _______________
 



 
Schätze mit Hilfe des Zeitbedarfs ab, wie viel CO2 Gas mehr in der Sprudelflasche und CO2 Gas weniger in der Außenluft ist.
 (In der Ausatemluft ist meist 4% CO
2)
 

Belastung   Luft Arbeitsunterlage 2---------------------------------------------------------------------------
Luft im Klassenzimmer   

CO2-Nachweis:
Was brauchst Du?
eine Vorratsflasche mit Kalkwasser, 
drei Trinkgläser oder Bechergläser, 
drei Trinkhalme
zwei Schlauchstücke
eine kleine Aquarienpumpe
eine Sprudelflasche mit Sprudel.
 
Was kannst Du tun?
Fülle zwei Glasgefäße gleichmäßig mit Kalkwasser. In das erste Gefäß leitest Du Luft ein mit einer Aquarienpumpe. In das zweite Gefäß blase langsam und so lange Du kannst Luft hinein. 
 
 
 Achtung: Wenn man das Kalkwasser an Luft offen stehen lässt, nimmt es das Kohlenstoffdioxid aus der Luft auf. Es verliert dann seine Wirkung.
Kontrollversuch mit Sprudelgas: Man leitet das Gas aus einer Sprudelflasche durch frisches Kalkwasser: die Lösung trübt sich so, wie es bei der Ausatemluft des Menschen zu beobachten war.
 
Aufgabe: Überprüfe den CO2-Gehalt im Klassenzimmer
Durchführung: Sauge Luft in eine genau abgemessene Menge Kalkwasser ein und notiere die Zeit, in der sich das Kalkwasser trübt:

Zeitbedarf bis zur Trübung  morgens nach dem Lüften: _______________________
Zeitbedarf bis zur Trübung vor der großen Pause:___________________________
 Zeitbedarf bis zur Trübung während der letzten Stunde:______________________
 
Interpretation: 
 
 
Belastung   Luft Arbeitsunterlage 3-----------------------------------------------------------------
Schadgase in der Luft 
 
Aufgabe 1: Setze die richtigen Volumenprozente (Vol%) in die Tabelle ein!
 

Aufgabe 2: Überlege, ob die unterstrichenen Worte zutreffen oder nicht!
Kohlenstoffdioxid wird vom Menschen ausgeatmet. Kohlenstoffdioxid wird vom Menschen nicht eingeatmet. Je mehr Personen in einem Raum sind, umso höher wird der Gehalt der Luft an CO2. Kerzen oder Räucherstäbchen helfen, die Luft von CO2 zu befreien. Zuviel CO2 im Körper bewirkt, dass das Blut noch mehr Sauerstoff aufnehmen kann. CO2 verhindert, dass der Körper Sauerstoff aufnehmen kann. Es kommt zu einer ……………………… des Gehirns. Es ist in großen Konzentrationen giftig und tödlich. Besondere Gefahr besteht in Flözen unter Tage, in Autotunneln oder in nicht gelüfteten Wohnungen.  
Durch die Industrie- und Auto- Abgase ist der CO2 Gehalt in der Luft  nicht sehr  angewachsen. Der CO2 Gehalt der Atmosphäre ist nicht Ursache der Klimaveränderung.  
 
Aufgabe 3: Informiere Dich über den Gasaustausch beim Menschen aus Lehrbüchern genauer!  Wo wird Sauerstoff gebraucht? Wie wird Sauerstoff transportiert? Wo entsteht  CO2? Wie wird es transportiert?
 
Aufgabe 4: Wo entsteht das meiste CO2? Informiere Dich aus Zeitungen und aus dem Internet!
 
Aufgabe 5: Informiere dich über weitere Schadgase in der Luft bei der örtlichen Überwachungsstelle
 

Belastung   Luft Arbeitsunterlage 4---------------------------------------------------------------------------
Luft und Stäube

Versuch : Analyse von Staub aus der Luft
Material: Lichtmikroskop, sehr saubere Petrischalen, gesäuberte Objektträger, Tesafilm, wasserfester Schreiber.
 
Durchführung:
·         Klebe auf einen Objektträger ein Stück Tesafilm in einer Weise auf, dass die klebende Seite nach oben zeigt.
·         Bereite mehrere Objektträger auf die gleiche Weise und lege sie mit der Klebeschicht nach oben in je eine Petrischale. Beschrifte die Objektträger von unten mit einer Nummer.
·         Suche geeignete Stellen, an denen viel Staub zu vermuten ist und setze die offenen Petrischalen für 20 min der Luft aus.
·         Schließe nach 20min die Petrischalen.
·         Lege auf jeden Objektträger ein Kopfhaar zu den Staubteilchenund untersuche die Proben unter dem Mikroskop.
·         Schätze die Menge der Staubteilchen der verschiedenen Größe ab!

Muster für ein Protokoll:
 

  
Interpretation: Schätze die Staubbelastung an den verschiedenen Orten ab! Notiere Orte und Belastungen!
Info: Man unterteilt in der Forschung: (1µm = 10 Millionstel Meter (1µm= 0,000.010 m)
        Grobstaub (z.B. Sand), über 10µm, wird in der Nase zurückgehalten;
                   Feinstaub (Pollen): bis 10µm, gelangen bis in die Bronchien und wird nach außen transportiert;
                                Ultrafeinstaub (wie Zigarettenrauchteilchen) unter 0,1µm, gelangt bis in die Lunge, kann im Lichtmikroskop nicht mehr erkannt werden.



Belastung   Luft Arbeitsunterlage 5-----------------------------------------------------
Keime in der Luft      
 
Material: Lichtmikroskop, sehr saubere Petrischalen, gesäuberte Objektträger, Tesafilm, wasserfester Schreiber, Stempel aus Toilettenpaper, fertige Normal-Agar- Platten (Apotheke)
 
Vorbereitung: 
Normal Agarplatten (Normal bedeutet, dass bei Zimmertemperatur nicht Menschen gefährliche Bakterien sich teilen): Nutze mehrere fertig gekaufte Petrischalen aus Plastik mit schon fertig steril abgefülltem Normal-Agar. Man kann die Petrischalen umgekehrt im Kühlschrank einige Tage aufbewahren. Sie dürfen nicht geöffnet werden.
Stempel: Stelle Dir kurz vor dem Versuch mehrere Stempel aus Toilettenpapier her. Diese Stempel dürfen nur einmal verwendet werden.
Die Stempelflächen dürfen nicht berührt werden!

 
 
 



Versuch: Nachweis von Bakterien und Pilzen mit der Stempelmethode:
Man drückt den Stempel auf eine Oberfläche, die man untersuchen will. Dann stempelt man die abgenommene Fläche auf einen Teil der Normal- Agarplatte und verschließt sofort. Die Platten dürfen nun nicht mehr geöffnet werden.
 
Untersuchung: Nach 2 bis 3 Tagen bei Zimmertemperatur haben sich die Bakterien derart vermehrt, dass einzelne Tupfen („Kolonien“) auf dem Agar zu sehen sind. Platten niemals öffnen! Die Kolonien zählt man aus. Auf den nicht gestempelten Platten dürfen nur sehr wenige Kolonien erkennbar sein (Kontrolle!)
 
Wichtig: Die Lehrperson tötet die Bakterien auf dem Agar sicher mit 20ml 70%igem Alkohol oder mit 10ml 4% Formollösung ab. Anschließend müssen die Petrischalen entsorgt werden.
 
 
Protokoll: Schätzen Sie ab, wie stark verschiedene Oberflächen von Bakterien befallen sind! Nutzen als Ergänzung Berichte über Haushaltshygiene im Internet!
 
 
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