Forensische Chemie in groep 7/8

Transcriptie

1 Forensische Chemie in groep 7/8 [Technasium] Scheikunde op de basisschool? Dat kan! Met stoffen die in elke supermarkt te krijgen zijn. Een spannend en uitdagend project voor aanstormende detectives! Korte beschrijving van het project Er is vandalisme gepleegd. Er zijn sporen verzameld van vier mogelijke daders en ook op de plek van het misdrijf zijn sporen gevonden. De klas wordt het Forensisch Laboratorium dat het misdrijf moet oplossen. De leerlingen worden verdeeld in vijf teams. Elk team onderzoekt één set sporen en maakt een poster van de onderzoeksresultaten. Door aan het eind alle onderzoeksresultaten met elkaar te vergelijken kan de meest waarschijnlijke dader aangewezen worden. Benodigde tijd Introductie: spannend verhaal vertellen, uitleg project en proefjes Uitvoeren van de proefjes Poster maken Afronding : poster presentatie en aanwijzen dader 1 uur 2 uur 1 2 uur 1 uur Benodigdheden 5 lege fotorolletjes/potjes 5 kleine flesjes (drogist reisflacons) 5 druk-en-sluit zakjes om het materiaal in te bewaren 4 gymschoenen met vergelijkbaar profiel (gevonden voorwerpen of kringloop). 1 poster (film of reclame) gipspoeder poedersuiker bakpoeder soda geraspt krijt kleurloze natuurazijn citroensap 3 uitwasbare donkere viltstiften (bruin, donkerblauw, zwart) 1 watervaste stift (zwart) 5 koffiefilterzakjes Rode kool water (kook enkele fijngesneden bladeren rode kool 5 min in 0,5 L water, kookwater opvangen en laten afkoelen) 5 limonadeglazen (niet gekleurd) (gekleurd) papier voor poster en wit A4 voor schoenafdruk Zachte, grijze potloden 5 theelepels en 5 eetlepels Plakband Eventueel 1 druppelpipetje

2 Het verhaal Verhalend vertellen is een krachtig middel om leerlingen te motiveren en enthousiasmeren. Het verhaal hieronder kunt u als basis gebruiken voor uw eigen versie bij dit project. Hoe meer elementen u van uw eigen school/leerlingen in het verhaal betrekt, hoe echter het voor de leerlingen wordt. Een PowerPoint presentatie met uw eigen foto s mag dan natuurlijk niet ontbreken (maar ook op internet zijn veel geschikte afbeeldingen te vinden om uw verhaal te illustreren). Vorig jaar is groep 8 van onze basisschool op kamp geweest in Zeumeren. We verbleven in de groepsaccommodatie op het terrein. Het was prachtig weer en we konden lekker zonnen, zwemmen en spelletjes doen. Natuurlijk hielden we ook weer onze jaarlijkse speurtocht met opdrachten in de omgeving. Op de fiets stuurden we onze leerlingen in groepjes op pad, met aanwijzingen voor de route en verschillende puzzels. Voor één van de puzzels kregen ze twee flesjes met onbekende vloeistof mee. De oplossing van de puzzels was een product dat ze bij de supermarkt in Voorthuizen moesten kopen. Dit waren allemaal dingen die we nodig hadden voor de bonte avond, waarop we ook pannenkoeken gingen bakken. De groep van Anne kwam terug met poedersuiker, de groep van Boudewijn met bakpoeder, de groep van Chantal met soda en de groep van Dirk met wit stoepkrijt. Het werd een dolle avond. De volgende ochtend deden we echter een vervelende ontdekking. De politie stond op de stoep en vertelde het volgende: bij de supermarkt in Voorthuizen was het reclamebord met aanbiedingen vernield. De poster was uit de standaard gehaald en beklad met viltstift. Naast het bord was een berg wit poeder gevonden, waarin ook duidelijk een schoenafdruk te zien was. Ook lag er een flesje met een onbekende vloeistof op de grond. Omstanders beweren dat de leerlingen deze vernieling op hun geweten hebben. Anne, Boudewijn, Chantal en Dirk worden erbij geroepen. Ze blijken allemaal een stift bij zich te hebben en leveren het flesje met vloeistof en hun schoenen in. Uit de keuken hebben we hun boodschappen gehaald. De politie heeft niet genoeg capaciteit om uit te zoeken of onze leerlingen ook echt de daders zijn en heeft onze hulp ingeroepen. Als we dit jaar opnieuw op kamp willen in Zeumeren, zullen we dit verhaal moeten oplossen: hebben onze leerlingen dit gedaan en zo ja, wie was het dan? Als jullie willen helpen, dan maken we van deze klas een Forensisch Laboratorium. We verdelen de klas in vijf teams. Vier teams onderzoeken de spullen van de leerlingen en één team onderzoekt de stoffen van de misdaadplek. Als we allemaal ons werk goed doen, dan kunnen we aan het eind alle resultaten met elkaar vergelijken en deze misdaad oplossen!

3 Voorbereiden van het onderzoek Maak voor elk onderzoeksteam één druk-en-sluitzakje waar hun eigen monsters in zitten. Zorg dat er voor elke proef ook een proefbeschrijving in het zakje aanwezig is. De overige benodigdheden staan op een centrale plek in de klas. Groep A (Anne) - Vul een klein potje / fotorolletje met poedersuiker - Vul het kleine flesje met een soda-oplossing (1 theelepel soda oplossen in ca 100 ml water) - Eén gymschoen (maar niet die van de dader) - Eén uitwasbare viltstift (maar niet die van de dader) Groep B (Boudewijn) - Vul een klein potje / fotorolletje met bakpoeder - Vul het kleine flesje met azijn - Eén gymschoen (maar niet die van de dader) - Eén uitwasbare viltstift (maar niet die van de dader) Groep C (Chantal) - Vul een klein potje / fotorolletje soda - Vul het kleine flesje met kraanwater - Eén gymschoen (van de dader) - Eén uitwasbare viltstift (van de dader) Groep D (Dirk) - Vul een klein potje / fotorolletje wit krijtpoeder - Vul het kleine flesje met een citroensap-oplossing (1 eetlepel oplossen in ca 100 ml water) - Eén gymschoen (maar niet die van de dader) - Eén watervaste viltstift Groep M (misdaadplek) - Vul een klein potje / fotorolletje met bakpoeder - Vul het kleine flesje met kraanwater - Eén gipsafdruk van de dadergymschoen (bodem van bijv. laatje bedekken met alufolie, laagje gips gieten, enigszins laten uitharden, dan afdruk van schoen maken, verder late uitharden. Voorzichtig eruithalen en voor stevigheid vastplakken op plankje dan kan afdruk meerdere jaren gebruikt worden) - De poster met daarop dikgeschreven tekst van één van de uitwasbare stiften.

4 Uitvoeren van het onderzoek De leerlingen voeren een klein onderzoek uit met de witte vaste stof, met de kleurloze heldere vloeistof, ze onderzoeken de inkt en bekijken de schoenafdruk. Dit onderzoek is voor de groepen A t/m D gelijk. Alleen het onderzoek aan de schoen en de poster op de misdaadplek zijn afwijkend van de andere groepen. De onderzoekjes kunnen in willekeurige volgorde uitgevoerd worden. Het is aan te raden niet elk groepje met dezelfde proef te laten starten, omdat ze anders allemaal tegelijk dezelfde materialen van de centrale onderzoekstafel nodig hebben. Wilt u gedrang rondom deze tafel vermijden, wijs dan voor elke groep een materiaal-beheerder aan. Alleen deze leerling mag dan spullen ophalen en draagt er zorg voor dat alles weer (evt door anderen) wordt opgeruimd. Zo kunt u ook een secretaris (noteert waarnemingen) en voorzitter (bewaakt tijd, zorgt dat iedereen meedoet) aanwijzen. Hieronder staan de onderzoeksopdrachten voor de leerlingen. U kunt elke opdracht op ander kleur papier kopiëren en plastificeren. U kunt dan snel zien met welke opdracht de leerlingen aan het werk zijn en de kaartjes gaan meerdere jaren mee. Onderzoek aan de witte, vaste stof (groep A, B, C, D, M) Op de centrale onderzoekstafel staat een fles azijn. Schenk in het limonadeglas een kleine bodem van deze azijn (ongeveer 2 cm hoog). Voeg een theelepel van de witte vaste stof toe aan de azijn in het limonadeglas. Misschien moet je nog even roeren. Wat zie je? Noteer dat op een waarnemingenblad. Maak het limonadeglas schoon, maak je werkplek schoon en droog. Onderzoek aan de kleurloze, heldere vloeistof (groep A, B, C, D, M) Op de centrale onderzoekstafel staat rode kool water. Schenk in het limonadeglas een kleine bodem van dit rode kool water (ongeveer 2 cm hoog). Voeg ongeveer 3 eetlepels van de vloeistof uit het flesje toe aan het rode kool water in het limonadeglas. Goed roeren. Welke kleur heeft het rode kool water nu? Noteer dat op een waarnemingenblad. Maak het limonadeglas schoon, maak je werkplek schoon en droog.

5 Onderzoek aan de viltstift (A, B, C, D) Op de centrale onderzoekstafel ligt een koffiefilterzakje. Haal de twee zijden van het filterzakje van elkaar los, zodat je één velletje hebt. Knip hiervan een langwerpige strook van ongeveer 5 cm breed, zo hoog als het koffiefilterzakje (afbeelding 1). Afbeelding 2 Afbeelding 1 Trek met een grijs potlood een horizontale streep op 2 cm van de onderkant van de strook en zet in het midden van deze lijn met de stift een dikke, duidelijke stip (afbeelding 2). Vouw de strook over de lengte dubbel, zodat het papier kan blijven staan. Vul het limonadeglas met een klein beetje kraanwater (ongeveer 1 cm). Zet het strookje papier met de stip in het glas met water. Let op: de stip mag NIET onder water staan! Als dit wel zo is, moet je minder water gebruiken of een nieuwe strook maken en de stip hoger zetten (afbeelding 3). Afbeelding 3 Laat de strook 5 tot 10 minuten in het water staan en kijk goed wat er met de kleuren van de stift gebeurt. Haal de strook uit het water en laat deze drogen. Bewaar dit resultaat voor je onderzoeksposter.

6 Onderzoek aan de stift op de poster (M) Op de centrale onderzoekstafel ligt een koffiefilterzakje. Haal de twee zijden van het filterzakje van elkaar los, zodat je één velletje hebt. Knip hiervan een langwerpige strook van ongeveer 5 cm breed, zo hoog als het koffiefilterzakje (afbeelding 1). Afbeelding 1 Trek met een grijs potlood een horizontale streep op 2 cm van de onderkant van de strook. Knip uit de poster een stukje van 2 x 2 cm dat met viltstift is beschreven. Leg dit stukje met de viltstiftkant naar beneden op de linkerkant van het filterpapier. Maak het stukje poster aan de zijkant met plakband vast. Afbeelding 2 Vouw de strook over de lengte dubbel, zodat het papier kan blijven staan. Vul het limonadeglas met een klein beetje kraanwater (ongeveer 1 cm). Zet het strookje papier met de stip in het glas met water. Let op: de stip mag NIET onder water staan! Als dit wel zo is, moet je minder water gebruiken of een nieuwe strook maken en de stip hoger zetten (afbeelding 3). Afbeelding 3 Laat de strook 5 tot 10 minuten in het water staan en kijk goed wat er met de kleuren van de stift gebeurt. Haal de strook uit het water en laat deze drogen. Bewaar dit resultaat voor je onderzoeksposter. Tip Wanneer de inkt van de poster niet op het filterpapier komt, doe dan het volgende: druppel op de viltstiftinkt op de poster enkele druppels water. Zuig met een pipetje de opgelost inkt op en druppel het op een nieuw filterpapiertje totdat je een duidelijke stip met inkt ziet. Zet het papiertje daarna net zo in het limonadeglas als bij afbeelding 3.

7 Onderzoek aan de schoen (A, B, C, D) Leg een wit vel A4 over de onderkant van de schoen. Wrijf nu met een zacht, grijs potlood over het papier, zodat het profiel van de zool op het papier zichtbaar wordt. Onderzoek daarna de afdruk op de volgende kenmerken. Maak voor de zekerheid van je origineel een kopie op het kopieerapparaat. - Is het profiel ergens beschadigd of versleten? Omcirkel deze plek(ken) - Meet de lengte van de schoen zo nauwkeurig mogelijk op. Teken de lijn die je gemeten hebt in de afdruk en zet de meetresultaten erbij. - Meet de breedte van de schoen zo nauwkeurig mogelijk op. Teken de lijn die je gemeten hebt in de afdruk en zet de meetresultaten erbij. Onderzoek aan de schoenafdruk (M) Vraag aan de leerkracht of je een foto(kopie) mag maken van de gipsafdruk. Vergroot de foto uit tot ongeveer ware grootte en print deze uit in zwart wit of gebruik de kopie uit het kopieerapparaat. Onderzoek de (foto van de) gipsafdruk op de volgende kenmerken. - Is het profiel ergens beschadigd of versleten? Omcirkel deze plek(ken) op de foto(kopie) - Meet in de originele gipsafdruk de lengte van de schoen zo nauwkeurig mogelijk op. Teken de lijn die je gemeten hebt op de foto(kopie) en zet de meetresultaten erbij. - Meet in de originele gipsafdruk de breedte van de schoen zo nauwkeurig mogelijk op. Teken de lijn die je gemeten hebt op de foto(kopie) en zet de meetresultaten erbij.

8 Poster maken Om de het verhaal op te lossen, hebben de leerlingen elkaars onderzoeksgegevens nodig. Daarom maakt elke groep een poster waarop de eigen resultaten staan. Dit kan een hele sobere poster worden, waarop alleen de gegevens van elke proef staan: - Resultaat witte stof + azijn - Resultaat heldere vloeistof + rode kool water - Opgedroogd filterpapiertje met viltstiftinkt - A4 met schoenafdruk en meetgegevens Wanneer u leerlingen meer tijd heeft en/of meer werk wilt laten maken van de poster kunnen groep A t/m D ook een (getekende) pasfoto en persoonsgegevens erbij bedenken en het alibi van deze persoon. De groep die de monsters van de misdaadplek heeft onderzocht kan een situatieschets/plattegrond maken van de misdaadplek, aangeven waar de monsters zijn aangetroffen en hoe het vandalisme eruit zag (tekening). Afronding van het project De posters hangen naast elkaar in de klas en leerlingen vergelijken de resultaten met elkaar. U kunt expertgroepen maken, waarbij uit elke onderzoeksgroep één leerling aanwezig is (ABCDM), maar u kunt ook een klassengesprek houden. De leerlingen zouden de onderstaande resultaten gevonden moeten hebben. Conclusies zijn ook in de tabel opgenomen. Witte stof Vloeistof Inkt Schoenen poedersuiker met azijn: gebeurt niks A B C D M Bakpoeder met Soda met azijn Krijt met azijn azijn geeft geeft geeft sterke gasontwikkeling gasontwikkeling gasontwikkeling Bakpoeder met azijn geeft gasontwikkeling Hoewel B t/m D verschillende stoffen zijn, geven ze allemaal gasontwikkeling met azijn. Op basis van deze proef kan dus alleen A uitgesloten worden als dader. Soda oplossing Azijn maakt Water maakt Oplossing van Water maakt maakt rode rode kool water rode kool water citroensap rode kool water kool water roze paars maakt rode paars groen kool water roze Deze proef geeft een duidelijke aanwijzing voor de dader. Alleen de kleur van de vloeistof bij C komt overeen met de kleur van M. Wanneer u zorgt dat de kleur op de poster van dezelfde stift is als C, geeft deze proef opnieuw een duidelijke aanwijzing voor de dader. Elke uitwasbare stift heeft een eigen kleurenpatroon op het filterpapier, omdat de kleurstof in stiften vaak een mengsel is van meerdere kleuren. Alleen de watervaste stift van D zal niet uitlopen. D kan op basis van deze proef worden uitgesloten als dader. De meetgegevens van de schoen bij C en M moeten met elkaar overeenkomen. Ook afwijkingen als slijtage e.d. zouden door leerlingen opgemerkt moeten zijn en met elkaar overeenkomen. U kunt het de leerlingen moeilijk maken door twee schoenen met eenzelfde profiel te nemen, die slechts één maat verschillen. De meetresultaten moeten dan de doorslag geven welke schoen van de dader is.