(Foto: Daggi)


Farbstoffe und Färben

Einordnung in den Unterricht

Nur weniges fasziniert Schüler im Chemieunterricht mehr als der Aspekt, dass man Farben herstellen und mit ihnen färben kann. Es gibt viele Experimente in der methodischen Schulbuchliteratur, die diese Freude wecken können. Hinzu kommt, dass die Farbindustrie heute und in der Vergangenheit wirtschaftlich eine bedeutende Rolle spielen. Deshalb ist es erstaunlich, welchen geringen Stellenwert dieses Thema in den Lehrplänen für den Unterricht der Sekundarstufe I hat.
Der hier vorgestellte Kompaktkurs wurde von uns an der Universität Bielefeld im Rahmen der Angewandten Chemie als Einführung in die Farbenchemie für Weiterbildungsstudiengänge und für Lehramtsstudiengänge konzipiert und mehrfach erfolgreich durchgeführt. In diesem Kurzlehrgang, für den man maximal 4 Zeitstunden benötigt, sollte nur das Prinzipielle, Grundlegende vermittelt werden. Die Experimente sind so ausgewählt worden, dass die Lernenden den Lehrstoff selbst erarbeiten können. Dafür reicht nach unserer Erfahrung eine begrenzte Auswahl von vorwiegend organischen Farbstoffen aus.
Einzelne Versuche lassen sich im Rahmen anderer Unterrichtsinhalte einsetzen. So kann man die Synthese von Phenolphthalein einerseits zur Erklärung heranziehen, wie Farbstoffe aus nichtfarbigen Vorstufen entstehen und was der farbbildende Unterschied zwischen Edukten und Produkt ist. Man kann darüber aber auch den Einstieg in die Theorie der Indikatoren finden. Die Entfärbung von Farbstoffen durch Alkalien (wie z. B. beim Kristallviolett) kann als Einstiegsversuch in die Reaktionskinetik genutzt werden.
Der vorgestellte Kurs sollte als fächerübergreifendes Projekt in beiden Sekundarstufen durchgeführt werden. Neben den chemischen Inhalten kann man in der Biologie auf biologische Farbstoffe und deren Bedeutung für die Fotosynthese eingehen. Zu behandeln ist auch die Signalwirkung der Farbigkeit für biologische Systeme.
Geschichte und Sozialwissenschaften bieten ebenfalls ausreichend Stoff zum Thema. Hier sollte aber nicht nur die soziale Rolle der farbigen Kleider eingebracht werden. Wichtig ist auch der wissenschaftshistorische Aspekt, dass künstlich hergestellte Farbstoffe und Medikamente gemeinsame Wurzeln haben.
Auch mit dem Fach Kunsterziehung ist eine Kooperation möglich. Hier kann man zusätzlich die Chromatographie von Filzschreibern unter dem Aspekt der subtraktiven Farben Gelb, Cyan und Purpur einbringen. Das ergibt wieder Kontakte mit der Biologie (Farbensehen).
Eine Kooperation mit den Fächern Physik oder Musik sollte erwogen werden, um das akustische Modell zur Farbentstehung verständlich zu machen.
Last but not least eignen sich viele der Versuche auch zur Demonstration chemischer Phänomene im Rahmen von Wissenschafts-Shows oder Wunderversuchen. Dann können sie bereits in der Grundschule eingebracht werden.


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Letzte Überarbeitung: 29. Juni 2010, Dagmar Wiechoczek