Ein Versuchsprotokoll erstellen

Ein Versuchsprotokoll erstellen Übung

• Zeige auf, welchen Zweck ein Versuchsprotokoll erfüllt.

  Tipps

  Zu einem wissenschaftlichen Experiment gehört immer ein Versuchsprotokoll.

  Darin schreibst du alles auf, was für den Versuch wichtig ist, zum Beispiel:

  • welche Geräte und Chemikalien du verwendest,
  • welche Sicherheitsmaßnahmen wichtig sind und
  • was du während des Versuchs beobachten kannst.

  Lösung

  Zu einem Versuch, also einem wissenschaftlichen Experiment, gehört immer ein Versuchsprotokoll.
  Es erfüllt im Wesentlichen zwei Zwecke:
  Einerseits wird damit der Versuch geplant und vorbereitet, sodass klar ist, wie das Experiment ablaufen soll.
  Andererseits werden die erlangten Erkenntnisse des Versuchs dokumentiert und ausgewertet, sodass sie auch später nachvollzogen werden können.
  Das Protokoll ist vor allem ebenfalls wichtig, um den Versuch später wiederholen zu können. Wichtige Techniken und Herstellungsverfahren sollen schließlich mehr als nur einmal funktionieren: Sie sollen reproduzierbar sein. Wer ein Experiment reproduzieren willst, muss genau wissen, wie es gemacht wurde.

• Bestimme das Grundgerüst eines Versuchsprotokolls.

  Tipps

  Du kannst den Versuch erst auswerten, nachdem du ihn beobachtet hast.

  Lösung

  Zu einem Versuch, also einem wissenschaftlichen Experiment, gehört immer ein Versuchsprotokoll. Es besteht grob aus folgendem Grundgerüst:

  Ganz oben stehen Titel und Thema des Experiments. Wenn wir beispielsweise die Aufgabe haben, ein Gemisch aus Iod und Sand zu trennen, dann wäre das ein möglicher Titel: „Trennung eines Iod-Sand-Gemisches“.

  Im ersten Punkt formulieren wir die Zielsetzung des Versuchs in einem Satz. Dabei benennen wir auch die Methode, die den Kern des Experiments ausmacht. So könnte die Zielsetzung lauten: „Ein Gemisch aus Iod und Sand wird durch Erhitzen und Abkühlen getrennt.“ Ebenso listen wir die benötigten Chemikalien und Geräte auf und dokumentieren Sicherheits- und Vorsichtsmaßnahmen.

  Anschließend kommt die Durchführung, welche aus dem Versuchsaufbau, also einer Skizze des Experiments, sowie der genauen Versuchsanleitung besteht. Wichtig ist, dass diese in kurzen, klaren Sätzen formuliert ist.

  In der Beobachtung wird alles aufgeschrieben, was bei der tatsächlichen Durchführung des Experiments bemerkt wird. Wir beschreiben dabei also Dinge wie Aggregatzustandsänderungen, Farben oder auch Lichterscheinungen sowie Geräusche und Gerüche, falls diese auftreten.

  Um welche Stoffe es sich handelt und was da chemisch genau vor sich geht, das wird im letzten Punkt des Protokolls bearbeitet: der Auswertung. Hier schreiben wir auf, welche Schlüsse wir aus unseren Beobachtungen ziehen.

• Gib die detaillierte Abfolge eines Versuchsprotokolls an.

  Tipps

  Du kannst ein Experiment erst auswerten, nachdem du es durchgeführt und beobachtet hast.

  Lösung

  Zu einem Versuch, also einem wissenschaftlichen Experiment, gehört immer ein Versuchsprotokoll. Es hat folgende Bestandteile:

  Unter dem Titel steht das Thema des Experiments. Dabei formulieren wir die Zielsetzung des Versuchs in einem Satz. Wir können zudem auch eine Vermutung aufstellen, um auszudrücken, was wir bei dem Experiment erwarten.

  Danach listen wir die benötigten Geräte und Chemikalien auf. Sie geben einen Überblick darüber, was alles benötigt wird, ähnlich wie bei einem Kochrezept.

  Außerdem werden nun Sicherheits- und Vorsichtsmaßnahmen dokumentiert. Diese sind sehr wichtig, um vorher zu wissen, was man bei dem Experiment beachten muss.

  Anschließend kommt die Durchführung, welche unter anderem aus dem Versuchsaufbau besteht. Das ist eine Skizze des Experiments. Um möglichst einfach und sauber zu skizzieren, zeichnen wir alle Geräte von vorn und nur im Querschnitt, also zweidimensional.

  Dazu müssen wir natürlich wissen, wie der Versuch genau abläuft. Das wird im nächsten Abschnitt – der Versuchsanleitung – beschrieben. Wichtig ist, dass diese in kurzen, klaren Sätzen formuliert ist.

  In der Beobachtung wird alles aufgeschrieben, was bei der tatsächlichen Durchführung des Experiments passiert. Wir beschreiben dabei aber lediglich Dinge wie Aggregatzustandsänderungen, Farben oder auch Lichterscheinungen sowie Geräusche und Gerüche, falls diese auftreten.

  Um welche Stoffe es sich handelt und was da chemisch genau vor sich geht, das wird im letzten Punkt des Protokolls bearbeitet: der Auswertung. Hier schreiben wir auf, welche Schlüsse wir aus unseren Beobachtungen ziehen. Das sind sozusagen die Erkenntnisse, die wir aus dem Versuch gewonnen haben.

  Zuletzt kommen noch die Entsorgungshinweise. Diese sind wichtig, weil viele Chemikalien nicht einfach in den Hausmüll gegeben werden dürfen, sondern gesondert gesammelt und entsorgt werden müssen.

• Vervollständige das Versuchsprotokoll zur Trennung eines Iod-Sand-Gemisches.

  Tipps

  Sublimation ist der Übergang eines Stoffes vom festen in den gasförmigen Zustand. Resublimation ist der Gegenprozess der Sublimation.

  Lösung

  Wenn du ein wissenschaftliches Experiment durchführst, dann solltest du immer ein Versuchsprotokoll anfertigen. In diesem Fall geht es um das Trennen eines Iod-Sand-Gemisches.

  Thema:
  Ein Gemisch aus Sand und Iod wird durch Erhitzen und Abkühlen getrennt.
  Vermutung: Iod sublimiert durch Erhitzen, Sand jedoch nicht.

  Versuchsanleitung:
  Das Iod-Sand-Gemisch wird in ein Becherglas gefüllt und mit einem Uhrglas abgedeckt. Darauf werden Eiswürfel gelegt. Das Becherglas wird auf einem Dreifuß mit einem Bunsenbrenner erhitzt.

  Beobachtung:
  Es bildet sich violetter Dampf im Becherglas und steigt auf. An der Unterseite des Uhrglases lagern sich kleine, dunkle, metallisch glänzende Kristalle ab.

  Auswertung:
  Iod sublimiert. Aufgrund der Erhitzung bildet sich Ioddampf. Sand bleibt zurück. Gasförmiges Iod trifft auf das Uhrglas und kühlt ab. Iod resublimiert. Es bildet sich festes, kristallines Iod.

• Entscheide, zu welchem Teil des Versuchsprotokolls die Aussagen passen.

  Tipps

  Dreifuß sowie Bunsenbrenner sind Geräte, die für wissenschaftliche Experimente verwendet werden.

  Lösung

  Titel: Trennung eines Iod-Sand-Gemisches
  Der Titel steht ganz oben und gibt in Kurzform an, um welches Experiment es sich handelt.
  Geräte und Chemikalien: Dreifuß, Bunsenbrenner, Uhrglas, Iod, Eiswürfel
  Die Geräte und Chemikalien geben einen Überblick darüber, was alles benötigt wird. Das ist ähnlich wie bei einem Kochrezept.
  Sicherheits- und Vorsichtsmaßnahmen: Es wird eine Schutzbrille getragen.
  Die Sicherheits- und Vorsichtsmaßnahmen sind sehr wichtig, um vorher zu wissen, was man bei dem Experiment beachten muss.
  Beobachtung: Violetter Dampf bildet sich und steigt auf.
  Bei der Beobachtung schreiben wir auf, was wir bemerken, also Dinge wie Aggregatzustandsänderungen, Farben oder auch Lichterscheinungen sowie Geräusche und Gerüche, falls diese auftreten.

• Bestimme, um welche Teile der Versuchsprotokolle es sich handelt.

  Tipps

  Bei der Beobachtung geben wir noch keine Erkenntnisse oder Schlussfolgerungen an, sondern nur, was wir mit unseren Sinnen wahrnehmen können.

  Lösung

  Titel: Reaktion von Eisen mit Schwefel

  • Zielsetzung: Eisen- und Schwefelpulver werden vermischt und erhitzt. So entsteht ein neuer Stoff.
  • Beobachtung: Das Gemisch glüht auf und wird zu einem gräulichen, glänzenden Plättchen.
  • Auswertung: Durch das Erhitzen reagieren Eisen und Schwefel zu Eisensulfid.

  
  

  Titel: Bestimmen der Siedetemperatur von Wasser

  • Zielsetzung: Die Siedetemperatur von Wasser wird gemessen. Dafür wird Wasser erhitzt.
  • Beobachtung: Bei $100\,\pu{°C}$ bilden sich Bläschen im Wasser und über dem Wasser steigt Dampf auf.
  • Auswertung: Wasser siedet bei $100\,\pu{°C}$.

  
  

  Titel: Verbrennen von Eisenwolle

  • Zielsetzung: Ein Stück Eisenwolle wird entzündet. So entsteht ein neuer Stoff.
  • Beobachtung: Die Eisenwolle glüht und verfärbt sich schwarz. Das schwarze Produkt ist schwerer als die Eisenwolle.
  • Auswertung: Durch das Erhitzen reagieren Eisen und Sauerstoff aus der Luft zu Eisenoxid.