Backstube Chemielabor

Teaser „Backstube Chemielabor“

Was wird vermittelt?

Warum geht ein Kuchen mit Backpulver im Ofen auf? Und was genau bewirkt Backpulver im Teig?

Im Experiment „Backstube Chemielabor“ entdecken Kinder auf spielerische Weise die chemischen Prozesse, die beim Backen eines Kuchens ablaufen. Die Kinder lernen, dass Backpulver beim Erhitzen in Verbindung mit Wasser Kohlenstoffdioxid (CO2) freisetzt – das Gas, das den Teig locker und luftig macht. In verschiedenen Versuchsanordnungen testen sie die Reaktion von Backpulver beim Erhitzen ohne Wasser, mit Wasser und zusätzlich mit Zitronensaft. Danach wird das entstehende Gas in einem Kerzenversuch nachgewiesen. Anschließend rühren die Kinder selbst einen virtuellen Kuchenteig an und sehen im Backprozess, wie das Backpulver wirkt. Am Ende können sie ihr Wissen in einem optionalen Expertentest festigen, indem sie mit dem erzeugten Gas einen Luftballon aufblasen.

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Schritt-für-Schritt-Anleitung für den Einsatz im Unterricht

Dauer: ca 30-40 Minuten

Lernziel: Die Schülerinnen und Schüler lernen, wie Backpulver in einem Kuchen dafür sorgt, dass er aufgeht und wie Kohlendioxid bei dieser chemischen Reaktion entsteht.

Einstieg

Die Lernenden betreten das virtuelle Labor und folgen der Einführung von Dr. Blubber. Eine Animation zeigt, dass Mehl und Backpulver im Kuchen eine Art Netzwerk bilden, dass den Kuchen zusammenhält.

Schritt 1: Materialien auswählen

Nun suchen die Lernenden die benötigten Materialien im virtuellen Materialschrank:
  • eine Backform
  • eine Schüssel
  • einen Rührbesen
  • einen Plastiklöffel
  • einen Magnetrührer
  • ein Magnetstäbchen
  • zwei Reagenzgläser
  • einen Holzständer
  • eine Zange
  • einen Erlenmeyerkolben
  • einen Stopfen
  • ein Glasröhrchen
  • eine Pipette
Hinweise helfen den Lernenden bei der Auswahl.

Schritt 2: Backpulver ohne Wasser erhitzen

Die Lernenden füllen etwas Backpulver in ein Reagenzglas und erhitzen es über der Flamme des Bunsenbrenners, um zu beobachten, was mit dem Backpulver passiert. Zunächst erhitzen sie es ohne Wasser und sehen, dass es sich braun verfärbt, aber ansonsten keine Reaktion stattfindet.

Schritt 3: Backpulver mit Wasser vermischen

Nun füllen die Lernenden Wasser und Backpulver in ein zweites Reagenzglas. Das Gemisch fängt sofort leicht an zu blubbern. Nun wird es erhitzt und blubbert ebenfalls. Die Blasen bedeuten, dass sich ein Gas gebildet hat.

Schritt 4: Zitronensaft hinzufügen

Um die Reaktion zu verstärken, fügt Dr. Blubber Säure in Form von Zitronensaft zum Gemisch hinzu. Die Reaktion intensiviert sich, es schäumt noch stärker.

Schritt 5: Gas nachweisen und als Kohlenstoffdioxid benennen

Die Lernenden sollen herausfinden, welches Gas für das Blubbern der Backpulvermischung verantwortlich ist. Um das Gas nachzuweisen, füllen die Lernenden einen Erlenmeyerkolben mit Wasser und verschließen ihn mit einem Stopfen. Sie setzen das Glasröhrchen in den Stopfen und positionieren es mit dem anderen Ende über dem Glas, in dem eine Kerze brennt. Der Magnetrührer wird eingeschaltet, um das Gemisch im Erlenmeyerkolben zu erwärmen und Gas zu erzeugen. Es blubbert kräftig, Dr. Blubber fügt Zitronensaft hinzu, um die Reaktion zu verstärken. Das austretende Gas löscht die Kerzenflamme. Die Lernenden beantworten die Frage nach dem freigesetzten Gas – es ist CO2. Kohlenstoffdioxid ist schwerer als Luft und hat den Sauerstoff im Kerzenglas verdrängt und die Flamme erstickt.

Schritt 6: Kuchenteig mischen und backen

Dr. Blubber stellt alle Zutaten für den Kuchen bereit. Die Lernenden geben Milch, Mehl, Backpulver, Zucker und zwei Eier in die Schüssel und rühren den Teig mit dem Schneebesen. Sie geben den Teig in die Kuchenform, stellen ihn in den Ofen und schalten den Ofen an. Ein Erklärfilm zeigt, was in einem Kuchen mit Backpulver beim Backen passiert – er wird fluffig und elastisch. Dr. Blubber verweist auf sein Rezept für „Dr. Blubbers Schokoladenschnitten“, das die Lernenden als PDF herunterladen können.

Schritt 7: Aufräumen

Die Lernenden entscheiden, ob sie das virtuelle Labor selbst aufräumen oder dies automatisch erledigen lassen möchten. Wenn sie sich für das selbstständige Aufräumen entscheiden, müssen sie die benutzten Materialien korrekt sortieren.

Expertentest (optional)

Im Expertentest zeigen die Lernenden, was sie im Experiment über chemische Vorgänge beim Backen gelernt haben. Sie sollen einen Luftballon aufblasen. Dazu wählen sie aus sechs Optionen (Zucker, Backpulver, Mehl, Eiern, Wasser, Pipette mit Zitronensaft) das Richtige aus (Backpulver, Wasser, Pipette mit Zitronensaft) und setzen den Magnetrührer in Gang, um den Ballon mit CO2 zu füllen. Die Lernenden erhalten ein Expertendiplom, wenn sie den Test vollständig bis zum Ende durchführen.

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