Forensischen Chemie

Unterrichtsmaterialien zum Thema
Forensische
Chemie
Michael Jaskulski
Michael Jaskulski
Unterrichtsmaterialien zur Forensischen Chemie
Inhalt
Beschreibung des Projekts
2
Der Tatort
4
1. Sicherung von Fußspuren
5
2. Sichern von Fasern und Haaren
8
3. Nachweis von Blutspuren, Speichel und DNA-Isolation
12
4. Nachweis von Fälschungen: Chromatographie
19
5. Sichern von Fingerabdrücken
35
Sicherung von Fingerabdrücken (Variante: Iod)
38
Überprüfe Dein Wissen
39
Verwendete Literatur und Bildnachweise
41
-1 -
Michael Jaskulski
Unterrichtsmaterialien zur Forensischen Chemie
Beschreibung des Projekts
Die Unterrichtseinheit Forensik orientiert sich an einem fiktiven Einbruchdelikts, den die Schüler
als Ermittler-Team aufklären sollen. Zu Beginn der Einheit wird den Schülern der Fall mithilfe
einer graphischen Darstellung als Karte hinten im Klassenraum präsentiert. Wesentlich an dieser
Darstellung sind die zu sichernden Spuren am Tatort. Anhand dieser Karte ist die Gliederung der
Einheit für die Schüler transparent. Neben der Karte mit der schematischen Skizze des Tatorts
können Täterprofile aufgehängt werden. Sie sollen fiktive mutmaßliche Täter darstellen, die im
Laufe der Einheit überführt werden. Jede Stunde befasst sich schwerpunktmäßig mit einem am
Tatort gefundenen Indiz, mit dem die Schüler nach und nach Täter ausschließen oder belasten
können. Am Ende der Einheit soll ein Täter mithilfe der von den Schülern ermittelten Beweise
überführt werden können. Alle Schüler übernehmen die Rolle von forensischen Ermittlern.
Namensschilder dienen als Requisit, das Schülern hilft, sich in die Rolle der Ermittler zu
versetzen.
Alle Ergebnisse der forensischen Untersuchungen halten Schüler in Portfolios fest. In diesen
Mappen sammeln sie verwendete Arbeitsblätter, archivieren ggf. Beobachtungen aus
verschiedenen Experimenten und notieren welche Funde für die mutmaßlichen Täter be- oder
entlastend sein können. Die Unterrichtsstunden selbst werden in der Reihenfolge mehr oder
minder durch das eingesetzte Plakat mit den zu ermittelnden Spuren vorgegeben. Zu Beginn einer
Stunde sollen Schüler zunächst anhand der Karte eine Orientierung darüber bekommen, welche
Spur sie verfolgen wollen (Zielangabe). Anschließend sollen die Schüler zunächst über die Medien
mit der Spurensicherung und den Methoden, die in der Stunde verwendet werden sollen, vertraut
gemacht werden. Beispielsweise kann ihnen an dieser Stelle ein kurzes Videoabschnitt oder ein
Zeitungsartikel präsentiert werden, der sich mit dem Thema befasst (Motivation). Es folgt ein
Modellexperiment. Nachdem die Schüler nun erfahren haben, wie Forensiker einer bestimmten
Spur nachgehen, sollen sie die Methode selbst erproben. Da es technisch oftmals nicht oder nur
sehr schwer möglich ist, “echte” Spuren aus einem fiktiven Tatort zu bekommen, werden die
Ermittlungsmethoden modellhaft mit eigenen Spuren erprobt. Dabei liegt der Fokus auch auf der
zugrunde liegenden Theorie dieser Experimente. Was genau passiert da eigentlich und wieso
eignet sich die Methode zur Sicherung oder zum Nachweis bestimmter Spuren? Das Ende der
Stunde kann so gestaltet werden, dass nun, nachdem die Schüler mit der neu erlernten Methode
zum Nachweis oder zur Sicherung einer Spur vertraut sind, Informationen vom Lehrer über die
am fiktiven Tatort gefundenen Spuren, die die Schüler dann auswerten sollen, um ihren Verdacht
auf einen kleineren Kreis potentieller Täter reduzieren zu können. Alternativ kann das aber auch
am Ende der Einheit zur Wiederholung der vorangegangenen Stunden eingesetzt werden. Die
Unterrichtseinheit beinhaltet folgende Experimente zur Sicherung von Spuren:
1. Fußspuren: S rühren Gips an und gießen Fußabdrücke aus, erkennen dabei Möglichkeiten
der Spurensicherung um Fußabdrücke zu konservieren. Darüber hinaus lernen S die
Löslichkeit und das Abbinden von Gips kennen. Festigung: “Wissenswertes über
Gips” (Infotext). Bodenproben / Analysen.
-2 -
Michael Jaskulski
Unterrichtsmaterialien zur Forensischen Chemie
2. Faserspuren: S sichern mit Klebeband Fasern und Haare und mikroskopieren diese.
Festigung: Bestimmung von Fasern und Haaren mithilfe von schematischen Zeichnungen
(AB). [Idee: S vergleichen untereinander ihre gesicherten Fasern und ermitteln so ihre
Mitschüler].
3. Blutspuren: Nachweis von Blut mit Luminol. SE, S besprühen verschiedene Stoffproben mit
auffälligen Flecken mit Luminol und beobachten es in Schuhkartons (Dunkelkammer).
Festigung: Wissenswertes über Luminol. S erkennen, dass Licht eine Energieform ist und bei
exothermen Reaktionen erscheinen kann. In diesem Rahmen kann auch die Sicherung
anderer am Tatort auffindbaren Körperrückständen gefahndet werden; Speichelnachweis: S
entnehmen mithilfe von Wattestäbchen Speichel und machen einen Iod-Stärke-Nachweis.
Festigung: Wissenswertes über den Speichelnachweis. S erkennen, dass Amylase ein Enzym
im Speichel ist, der Stärke spaltet. Ist Stärke in einer Lösung vorhanden, wird sie von
Lugol’scher Lösung dunkelblau eingefärbt. Die am Tatort gesicherten Materialien enthalten
DNA, die in der modernen Forensik zur eindeutigen Überführung von Tätern verwendet
wird. Hierzu lernen Schüler, die DNA einer Zwiebel zu isolieren: (2) Modellversuch: Isolieren
der DNA einer Zwiebel.
4. Auffällige Dokumente: (1) Ermitteln von Fälschungen mithilfe von Chromatographie:
Papierchromatographie, vertikale und horizontale Methode. Sicherung: Wissenswertes über
Chromatographie. S erkennen, dass in Farbstiften verschiedene Farbstoffe vorhanden sind,
die sich über Chromatographie trennen lassen (und warum). (2) Geheimschrift: verschiedene
Schülerexperimente zur Erstellung und Entschlüsselung von “Geheimschriften”. Festigung:
Wissenswertes über Komplexe. S erkennen, dass der Entschlüsselung von Geheimschriften
eine chemische Reaktion zu Grunde liegt, deren Produkte Farbstoffe sind. (3) Echtheit von
Geldscheinen. (4) Schriftbildanalyse.
5. Fingerabdrücke: Verschiedene SE: Nachweis von Fingerabdrücken mit Ninhydrin,
Graphitpulver, Iod. Sicherung: Bestimmungsblatt zu Unterscheidung markanter Merkmale
von Fingerabdrücken. Eigene Fingerabdrücke stempeln.
6. Abschlussstunde: Auswertung der Laborergebnisse, vorgegebene Spuren zum Vergleich /
Ermittlung des Täters.
-3 -
Michael Jaskulski
Unterrichtsmaterialien zur Forensischen Chemie
ARBEITLSBLATT
– TATORT
Der Tatort
4.
Auffällige Dokumente
2. Faserspuren an
Glascherben
[1]
Graphische Gestaltung: Agnieszka W grzyn.
-4 -
Michael Jaskulski
Unterrichtsmaterialien zur Forensischen Chemie
1. Sicherung von Fußspuren
Ziele:
• S wissen, dass Fußspuren mit Gips ausgegossen werden können, um ihr Profil festzustellen
• S wissen, dass Gips ein Naturstoff ist
• S wissen, dass das Anrühren von Gips ein exothermer Prozess ist
• S können Gips selbstständig anrühren
• S können das Schuhprofil eines Fußabdrucks mithilfe von Gips sichern
Möglicher Stundenverlauf:
Einführungs-/Motivationsphase:
L: „Es hat ein Einbruch stattgefunden, und wir müssen herausfinden, wer dahinter steckt“. S werden auf
die Unterrichtseinheit eingestimmt. L spielt dabei die Rolle der Ermittlungsleitung, S sind die
Ermittler. Ggf. können Namensschilder ausgeteilt werden, um sich in die Rolle einzufinden.
L präsentiert das Plakat (S. 4) im Unterricht und erklärt, wie in den nächsten Stunden
vorgegangen wird. Dabei wird S transparent, wie die Unterrichtsreihe verläuft (Zielorientierung).
Erarbeitungsphase:
S arbeiten in Kleingruppen an den Fußspuren (alternativ können auch andere Abdrücke in Lehm,
Sand oder Erde verwendet werden. Fuß- bzw. Schuhabdrücke passen thematisch allerdings am
besten. Zur Orientierung dient das Arbeitsblatt (S.6). Die beim Anrühren vom Gips gemachten
Beobachtungen werden darin festgehalten und anschließend mithilfe des Informationstexts (S. 7)
ausgewertet. Falls ein Trockenschrank zur Verfügung steht, können die Gipsabdrücke darin
aushärten, während S an der Auswertung der Arbeitsblätter arbeiten.
Festigungsphase:
Falls die Gipsabdrücke fertig sind und einigermaßen fest, können sie ggf. noch in der
Unterrichtsstunde mit richtigen Schuhen verglichen und zugeordnet werden. So kommen die
Schüler dem Täter eine Spur näher.
Anmerkung:
Es ist ratsam, sich im Vorfeld Schuhe mit ähnlichen Profilen für die Abdrücke zu suchen. Als
„Boden“ eignet sich feuchter Sand in Untertöpfen, der mit Haarspray fixiert wird.
-5 -
Michael Jaskulski
Unterrichtsmaterialien zur Forensischen Chemie
Sicherung von Fußspuren
Weil es viel zu umständlich wäre einen Fußabdruck des mutmaßlichen Täters für nähere
Untersuchungen aus dem Boden zu heben, bietet es sich an den Abdruck mit Gips auszugießen.
Nachdem die angerührte Masse erstarrt, lässt sich der Schuhabdruck einfach aus dem Boden
heben und für weitere Untersuchungen leichter transportieren und konservieren.
Du findest einen geeigneten Schuhabdruck im Boden an einer auffälligen Stelle und willst diese
Spur sichern. Dazu musst Du zunächst Gips anrühren. Lies Dir dazu folgende Anleitung durch:
Gips anrühren
Geräte:
Plastikbecher (Joghurt-Becher), Waage, Becherglas, Rührstab oder Löffel
Chemikalien:
Gips, Wasser.
Durchführung:
Gib 500g Gips in den Plastikbecher und gieße 0,25L Wasser hinzu. Rühre
eine Weile um.
Beobachtung:
Wie verändert sich der Gips? Wie sieht er vorher aus - wie nachher? Was
bemerkst Du, wenn Du den Becher anfasst? Notiere Deine Beobachtungen
in Stichpunkten:
Gieße nun die angerührte Paste vorsichtig in die Form des Schuhabdrucks. Wenn die Form bis
zum Rand des Schuhprofils gefüllt ist, stelle den Schuhkarton mit dem Fußabdruck an einen
ruhigen Ort, damit sich die Spur “entwickeln” kann. Reinige dann die von Deiner Gruppe und Dir
verwendeten Materialien.
Wenn Ihr fertig seid, macht Euch mit dem Lageplan vertraut.
-6 -
Michael Jaskulski
Unterrichtsmaterialien zur Forensischen Chemie
Wissenswertes über Gips
Gips (Calciumsulfat, CaSO4 2H2O) ist ein Naturstoff und bildet als Gestein ganze Gebirgsstöcke.
In Gängen und Spalten findet man dort auch Gips-Kristalle, die prismenförmig sein können.
Was im Baumarkt als Gips verkauft wird, ist ein technisches Produkt, das aus Gipsgestein
gewonnen wird:
Beim Erhitzen auf etwa 150°C entweicht das
Kristallwasser teilweise. Dabei entsteht gebrannter Gips.
Zum Gebrauch verrührt man ihn mit Wasser zu einem
dicken Brei. Nach kurzer Zeit erstarrt der Brei, da das
Wasser als Kristallwasser gebunden wird. Man sagt, der
Gips “bindet ab”. Es bilden sich unter freiwerdender
Wärme feine Gipsnadeln, die zu einem harten Werkstoff
verfilzen. Das Volumen vergrößert sich dabei um 1%.
Gebrannten Gips verwendet man zur Herstellung von
Innenputz, Gipsverbänden und Gipsabdrücken. Auch
Schulkreide besteht aus Calciumsulfat.
!
Natürlicher Gipskristall [2]
Fasse den Inhalt des Texts in Stichpunkten für Dich zusammen. Welche Informationen sind für
Dich besonders wichtig?
Überlege Dir, wie Du jemandem, der den Text nicht kennt, den Inhalt vermitteln kannst.
Formuliere eine Frage zum Inhalt des Texts, mit der Du überprüfen kannst, ob der Inhalt
verstanden wurde.
-7 -
Michael Jaskulski
Unterrichtsmaterialien zur Forensischen Chemie
2. Sichern von Fasern und Haaren
Ziele:
• S wissen, dass Fasern und Haare in der Forensik eine wichtige Rolle spielen
• S wissen, dass dass Haare und Fasern unterschiedlich aufgebaut sind
• S wissen, dass Haare und Fasern überall auffindbar sind, wo sich Menschen befinden
• S können Haare und Fasern sichern und auf ihre strukturellen Merkmale hin untersuchen
• S können das Mikroskop sachgemäß benutzen
Möglicher Stundenverlauf:
Einführungs-/Motivationsphase:
Mithilfe der Karte (S.4) stimmt L seine Arbeitsgruppe von Forensikern auf die nächste zu
sichernde Spur ein: das zerschlagene Fenster. Dort könnte der mutmaßliche Täter Fasern seiner
Kleidung oder gar Haare hinterlassen haben. Ggf. präsentiert L gefundene Fasern (in
Vorbereitung selbst „gesichert“) und teilt S die „Musterprobe“ aus. Zur Einstimmung kann
außerdem das AB (S.9) zur Erläuterung der Relevant von Haaren und Fasern in der Forensik
eingesetzt werden.
Erarbeitungsphase:
In Kleingruppen betrachten sich S die erhaltene Probe zunächst mit dem bloßen Auge (Farbe,
Länge, Dicke...) und anschließend mit dem Mikroskop. Mithilfe des Bestimmungsblatts (S.10)
sollen S die Struktur der Faser detaillierter beschreiben können. Anschließend entnehmen sie
Proben des „gesicherten Materials“ der potentiellen Täter und ermitteln die Strukturen, bis sie ein
möglichst passgenaues Ergebnis finden. Ggf. kann davor oder danach das „Sichern“ von Fasern
und Haaren geübt werden. Mithilfe von dem Arbeitsblatt (S.11) können S sich an den
Arbeitsschritten orientieren.
Festigungsphase:
Abschließend präsentieren die Arbeitsgruppen ihre Ergebnisse im Plenum und diskutieren
darüber welche der gesicherten Stoffe der Täterspur am ähnlichsten ist. Auf diese Weise wird
wiederum per Ausschlussverfahren der Täter genauer ermittelt.
Anmerkung:
Zur Vorbereitung sollte möglichst eine Vielzahl verschiedener aber auch ähnlicher Stuffe (TShirts, Pullover, Jeans, etc.) zur Verfügung stehen. Die Spur aus dem Tatort, die L „mitbringt“,
sollte modellhaft bereits auf einem Objektträger mit Klebeband fixiert sein und für jede Gruppe
ein Exemplar zur Verfügung stehen.
-8 -
Michael Jaskulski
Unterrichtsmaterialien zur Forensischen Chemie
Wie arbeiten Forensiker mit Fasern und Haaren?
Wo man geht und steht verliert man Fasern, Fussel oder Haare, ohne dass man es bemerkt.
Fasern bleiben an Stühlen, Fensterbänken oder Zäunen hängen. Dies sind dann auch die Stellen,
an denen die Spurensicherung zunächst Proben nimmt. Sie benutzt dazu breite Folienstreifen und
zieht die in Frage kommende Stelle ab. Die Fasern bleiben an der Folie hängen, werden in einer
Folientasche verschlossen aufbewahrt, damit keine Fremdfasern hineingelangen, und ins Labor
geschickt, wo sie mithilfe von Mikroskopen und
chemische Analysemethoden auf ihre chemische
Zusammensetzung untersucht werden.
Außer der Farbe kann man unter dem Mikroskop auch
die Art des Stoffes erkennen (Baumwolle, Synthetik,
Seide...).
Wenn enträtselt wurde, woraus die verdächtige Fasern
bestehen, vergleichen die Wissenschaftler ihre
Ergebnisse mit den riesigen Sammlungen, die in
jahrelanger Kleinarbeit angelegt worden sind.
!
Menschliches Haar unter dem Mikroskop [3]
Im Bundeskriminalamt (BKA) und Landeskriminalamt (LKA) gibt es Sammlungen für Schuhe
(hier kann anhand des Fußabdrucks sogar die genaue Marke herausgefunden werden), Waffen,
Fingerabdrücke, Werkzeuge und ihre Spuren, Kleidungsstoffe, Tinten, Papiere, Lacke, Erde,
Drogen und, und, und.Allein aus ein paar millimetergroßen Fasern können die Kriminalisten eine
Beschreibung der Täterkleidung zusammenstellen.
-9 -
Michael Jaskulski
Unterrichtsmaterialien zur Forensischen Chemie
Fasern und Haare
Unten findest Du Zeichnungen von verschiedenen Fasern, wenn sie unter dem Mikroskop stark
vergrößert wurden. Vergleiche sie miteinander. Welche Unterschiede kannst Du feststellen?
Baumwolle mit Querschnitten
Hanffasern mit Querschnitten
a
Mähwolle
b
a Rohseidenfaser
b Entbastete Seidenfaser
- 10 -
Jutefaser mit Querschnitten
a
a Wollehaar
b Grannenhaar
b
Michael Jaskulski
Unterrichtsmaterialien zur Forensischen Chemie
Sichern und Analysieren von Fasern
Entnehme einem Deiner Kleidungsstücke (Pullover, T-Shirt, Mütze, Jacke, ...) eine kleine
Fasernprobe, indem Du einen Klebestreifen darauf befestigst und ihn wenig später vorsichtig
abziehst. Achte darauf, dass dabei Fasern des Kleidungsstücks hängenbleiben.
1. Schneide einen Teil der Folie aus und platziere sie auf einen Objektträger, damit Du Deine
Probe unter dem Mikroskop betrachten kannst. Zeichne Deine Faser mit einem gespitztem
Bleistift schematisch ab.
2. Wenn Du fertig mit Deiner Skizze bist,
vergleiche sie mit den Bildern auf
Arbeitsblatt Nr. 8. Welcher Faser ähnelt
Deine am meisten? Um welche Faser wird
es sich bei Deiner Faser wohl handeln?
3. Auch am Tatort konnten Fasern sichergestellt werden. Betrachte Dir die sichergestellten
Fasern und bestimme, um welche Sorte Faser es sich bei den einzelnen Beweisstücken handeln
könnte. Vergleiche Deine Probe hierzu mit den Abbildungen auf Arbeitsblatt Nr. 8. Belege Deine
Zuordnung mit überzeugenden Argumenten.
Probe
Sorte
Begründung
1
2
3
- 11 -
Michael Jaskulski
Unterrichtsmaterialien zur Forensischen Chemie
3. Nachweis von Blutspuren, Speichel und DNA-Isolation
Ziele:
• S wissen, dass Licht eine Energieform ist
• S wissen, dass eine Reaktion unter Energieabgabe exotherm ist
• S wissen, dass Enzyme Biokatalysatoren sind
• S wissen, dass Enzyme substratspezifisch sind
• S wissen, dass Stärke mit Iod (Lugol‘sche Lösung) nachgewiesen werden kann
• S wissen, dass DNA individuelles Erbmaterial ist, das in Zellmaterial gefunden werden kann
• S können eine Probe mithilfe einer Blindprobe identifizieren
• S können selbstständig am Experiment arbeiten
Möglicher Stundenverlauf:
Einführungs-/Motivationsphase:
L: „Hinter der zerbrochenen Glasscheibe ist ein roter Teppich. Können wir hier wertvolle Spuren
finden?“. Wie in den vorherigen Stunden, werden S in die Stunde eingestimmt. L präsentiert das
Plakat (S. 4) im Unterricht und erklärt, wie in den nächsten Stunden vorgegangen wird. Dabei
wird S transparent, wie die Unterrichtsreihe verläuft (Zielorientierung).
Erarbeitungsphase:
Jede Gruppe erhält 7 Plastikbeutel mit Zip-Verschluss („Beweistasche“), in denen sich Stofffetzen
mit unterschiedlichen Flecken befinden. Unter diesen Flecken ist ein Blutfleck dabei (kein eigenes
oder anders Menschenblut verwenden; für den Schulgebrauch verboten. Im Schlachthof oder beim
Metzger kann Blut in kleinen Mengen abgeholt werden). Die anderen Flecke sind Kakao-, Kaffee-,
Rotwein-, etc. Flecken. S erhalten das Arbeitsblatt (S.14) und vergleichen die Flecken miteinander.
Zunächst soll mit dem bloßen Auge versucht werden, den Blutfleck zu identifizieren. Im nächsten
Schritt sollen S den Blutfleck chemisch identifizieren. Hierzu erhalten sie zunächst eine
„Blindprobe“. Auf diesem Stofffetzen befindet sich Hämoglobin oder eine Eisensalzlösung. S
sollen die Stoffprobe mit einer Tiegelzange aus den Beuteln entnehmen und mit Luminol
einsprühen. Direkt danach wird die Stoffprobe in einen Schuhkarton mit Guckloch gelegt und
angeguckt. Durch das im Hämoglobin gebundene Eisen (oder Eisensalz) reagiert das Luminol
unter Fluoreszenz. Dieses Licht wird in der improvisierten Dunkelkammer sichtbar. Zur
Binnendifferezierung können Gruppen, die das Blut chemisch nachgewiesen haben, die
Lichterscheinung versuchen zu erklären. Mithilfe des Informationsblatts (S.15) können S
anschließend den Hintergrund der Reaktion anlesen.
Festigungsphase:
Im Abschluss der Stunde kann der Täter nicht näher ermittelt werden. An dieser Stelle können S
darüber diskutieren, welche Bedeutung die Blutflecken als Beweismittel haben könnten. Dabei
könnten S durch bisherige Lebenserfahrung aus bekannten Fernsehserien darauf kommen, dass
im Blut für die Forensik wertvolle und bedeutungsvolle DNA enthalten sein könnte.
- 12 -
Michael Jaskulski
Unterrichtsmaterialien zur Forensischen Chemie
Weiterer Verlauf / Vorschläge:
Im Zuge der gesicherten Blutspur kann nun die Isolation der DNA thematisiert werden. Zur
Entnahme der „Blindprobe“ wird nun von Verdächtigen DNA aus der Mundschleimhaut
entnommen. Die DNA wird aus praktischen in einem anderen Versuch aus einer Zwiebel oder
Tomate isoliert. Bei der Speichelentnahme wird an der Stelle der Amylasetest durchgeführt, bei
dem Schülerinnen und Schüler die Funktion und Bedeutung von Enzymen kennenlernen.
- 13 -
Michael Jaskulski
Unterrichtsmaterialien zur Forensischen Chemie
Nachweis von Blut mit Luminol
Besonders bei Gewaltverbrechen wird am Tatort viel Blut vergossen - eindeutige Spuren, die den
Täter in Erklärungsnot drängen könnten. Mithilfe von Luminol entdecken Ermittler selbst
weggewischte Blutspritzer. Mit dieser Methode können auch andere Flecken von Blutflecken
unterschieden werden. Dein Ermittlungsteam erhielt verschiedene Textilien, die am Tatort
gefunden wurden, auf denen auffällige Flecken zu sehen sind. Sind es Blutflecken? Das
herauszufinden ist die Aufgabe, die Du und Dein Team lösen sollt.
Betrachtet zunächst die Flecken genau. Bei welchen Flecken handelt es sich wohl um Blut?
Begründet Eure Antwort kurz.
Ihr werdet nun - wie echte Ermittler - jeden Fleck mit Luminol untersuchen. Lest Euch dazu
folgende Anleitung durch:
Nachweis von Blut durch Luminol
Geräte:
Sprühflasche, Schuhkarton (als Dunkelkammer), Tiegelzange, Textilproben
Chemikalien:
Luminol-Lösung (in der Sprühflasche).
Durchführung:
Nimm mit der Tiegelzange jeweils eine Textilprobe mit den verdächtigen
Flecken aus dem Beutel und lege sie in den Schuhkarton. Besprühe den
Fleck dann mit Luminol und lege den Deckel auf den Schuhkarton. Schaue
durch das Guckloch. Beginne zunächst mit der “Blindprobe”. Trage Deine
Beobachtungen in der Tabelle unten ein.
Beobachtung:
Textilprobe
Blind
1
2
3
4
5
6
Veränderung
Beschreibe kurz Deine Beobachtung kurz. Wie verändert sich der untersuchte Stoff?
Welche der Textilproben war also mit Blut kontaminiert?
Welche Bedeutung hatte die Blindprobe in diesem Versuch?
- 14 -
7
Michael Jaskulski
Unterrichtsmaterialien zur Forensischen Chemie
Wissenswertes über Luminol
Luminol wird in der Forensischen Spurensicherung verwendet, um Blut sichtbar zu machen. Wie
bei jeder chemischen Reaktion findet auch bei Luminol und dem im Blut vorhandenen Eisen ein
Energieumsatz statt. Während die meisten chemischen Reaktionen unter Aufnahme oder Abgabe
von Wärme stattfinden, wird bei dieser Reaktion Energie in Form von Licht frei. Die Leuchtkraft
der Reaktion ist allerdings sehr schwach und deshalb nur in gut abgedunkelten Räumen zu sehen.
Außerdem läuft die Reaktion relativ schnell ab, sodass das magische Leuchten schnell wieder
dunkel wird. Mit einer UV-Lampe kann die
Leuchtfrequenz der Reaktion angeregt werden und
entsprechend deutlicher gemacht werden.
So mancher Verbrecher konnte mithilfe des Luminols
überführt werden; der Blutnachweis mit Luminol ist
nämlich so empfindlich, dass es selbst dann noch unter
Lichtentwicklung reagiert, wenn das Blut längst
weggewischt wurde.
!
Nachweis von Blut mit Luminol [4]
Fasse den Inhalt des Texts in Stichpunkten für Dich zusammen. Welche Informationen sind für
Dich besonders wichtig?
Überlege Dir, wie Du jemandem, der den Text nicht kennt, den Inhalt vermitteln kannst.
Formuliere eine Frage zum Inhalt des Texts, mit der Du überprüfen kannst, ob der Inhalt
verstanden wurde.
- 15 -
Michael Jaskulski
Unterrichtsmaterialien zur Forensischen Chemie
Nachweismethode für Speichel
Das Auffinden von Sekretspuren ist manchmal ziemlich schwierig, deshalb ist eine sorgfältige
Untersuchung des Spurenträgers (z.B. Kleidung, Haut) notwendig. Speichelspuren eines Täters
beinhalten nicht nur wertvolle DNA-Informationen, sondern können auch Hinweise über sein
Verhalten am Tatort geben. Speichelspuren finden Forensiker nicht nur an Zigarettenkippen oder
Trinkgläsern, sondern auch beispielsweise auf Kissen oder Besteck. Alles was irgendwie mit dem
Mund in Berührung gekommen ist oder gehalten wurde, kann Speichel tragen. Diesen Speichel
kann man nachweisen. Um Speichelspuren zu sichern, werden Abstriche gemacht: An Stellen, an
denen Speichel vermutet wird, reiben Forensiker einen in NaCl-Lösung getauchtes Wattestäbchen
und verschließen es anschließend in einem sterilen Gefäß zur weiteren Untersuchung im Labor.
Ob es sich bei den Abstrichen um Speichel handelt klärt der Amylase-Test.
Nachweis von Speichel: Amylase-Test
Geräte:
2 Reagenzgläser, Reagenzglasständer, Pipette, Becherglas (50mL),
Wattestäbchen
Chemikalien:
Natriumacetat-Lösung, Stärke-Lösung (2%), Lugol’sche Lösung,
Durchführung:
Fülle in beide Reagenzgläser etwa bis zur Hälfte Natriumacetat-Lösung. In
eines der Reagenzgläser wird der Abstrich mit Speichel gestellt und eine
Weile drin gelassen.
Gib anschließend in beide Reagenzgläser einige Tropfen der Stärke-Lösung.
Lass beide Lösungen eine Weile so stehen.
Schließlich gibst Du in beide Reagenzgläser einige Tropfen der Lugol’schen
Lösung zu. Schwänke ggf. beide Reagenzgläser und vergleiche.
Beschreibe Deine Beobachtungen:
- 16 -
Michael Jaskulski
Unterrichtsmaterialien zur Forensischen Chemie
Wissenswertes über den Speichel-Nachweis
Speichel enthält das Enzym Amylase, welches die in der Nahrung vorkommende Amylose
(griechisch amylon ‘Stärkenmehl’) spaltet. Stärke ist ein Mehrfachzucker. Das bedeutet, dass
Stärke eine lange Kette aus bis zu 1400 Zuckereinheiten ist. Diese Kette ist allerdings nicht
schnurgerade, sondern windet sich wie eine Schraube um sich selbst. Auch wenn es sich bei Stärke
um ein relativ großes Molekül handelt, kann es mit dem bloßen Auge nicht wahrgenommen
werden. Die Zwischenräume seiner Struktur erlauben es
Iodid-Ionen allerdings, sich dort einzulagern. Die
Einlagerung der Iodid-Ionen verändert die Absorption
des Lichts, sodass das Molekül eine andere Farbe
bekommt - nämlich blau. Diese Eigenschaft macht man
sich unter Anderem in der Forensik zum
Speichelnachweis zunutze.
! Iod lagert sich im Stärkemolekül ein [5]
Im Amylase-Test wird der Abstrich aus dem Tatort zunächst in einer Natriumacetat-Lösung
gelöst. Dieser Probelösung wird anschließend eine stark verdünnte Stärke-Lösung (2%) zugegeben
und einen Moment gewartet. Abschließend werden der Lösung Iodid-Ionen hinzugefügt. Ist die
Stärke in der Lösung immer noch vorhanden, färbt sie sich blau. Wurde sie von der Amylase
gespalten, bleibt sie farblos.
Lugol-Lösung ist eine nach dem französischen Arzt Jean Guillaume Lugol (1786-1851) benannte
Substanz, die Iod-Ionen enthält. Erkläre kurz, wie diese Lösung das Vorhandensein von Stärke
nachweist.
Erkläre kurz, ob es sich um einen positiven oder negativen Nachweis von Speichel handelt, wenn
die Lugol-Lösung die Probe blau färbt.
- 17 -
Michael Jaskulski
Unterrichtsmaterialien zur Forensischen Chemie
DNA-Isolierung aus einer Tomate oder Zwiebel (Modellexperiment)
Wird Genmaterial an einem Tatort gefunden, können sie Aufschluss über den Täter geben. Hierzu
wird das gefundene Material mit der des Täters verglichen. Das Material zum Vergleich wird dem
Verdächtigen über Wattestäbchen aus der Mundschleimhaut entnommen. Von dort aus kann die
DNA isoliert (also von allem, was da sonst noch drin ist getrennt) werden und mit der am Tatort
gefundenen DNA verglichen werden. Weil das Isolieren von DNA aus der Mundschleimhaut sehr
aufwändig ist und nicht viel Material hergibt wird an dieser Stelle modellhaft die DNA aus einer
Tomate oder Zwiebel isoliert.
DNA-Isolierung aus einer Tomate oder Zwiebel.
Geräte:
2 Beschergläser (250 mL), Mixer, Trichter, Mull (ca 10x10 cm),
Reagenzglas mit Stopfen oder Falconröhrchen, 3 Messpipetten (10 mL) mit
Peleusball, Wasserbad (60 °C)
Chemikalien:
Eine fein zerhackte Zwiebel oder gehäutete und entkernte
Tomate,Extraktionspuffer, Feinwaschmittel, Eiswasser, Isopropanol
Durchführung:
Ca. 50g der Zwiebel oder Tomate in einem Becherglas mit 40 mL
Extraktionspuffer und einigen Körnern Feinwaschmittel versetzen, dann
für 15 Minuten in das Wasserbad (60 °C) stellen. Anschließend das
Becherglas für 10 Minuten in einen Behälter mit Eis stellen.
Danach die Mischung mit einem Mixer bearbeiten. Das Produkt über 5
Lagen Mull in das zweite Becherglas filtrieren.
1,5 mL des Filtrats werden in das Reagenzglas überführt und mit 1,5 mL
Wasser verdünnt. Anschließend werden 5 mL eiskaltes Isopropanol
hinzugegeben. Das Reagenzglas wird verschlossen und vorsichtig immer
wieder auf den Kopf gestellt und wieder umgedreht.
Beschreibe Deine Beobachtungen.
- 18 -
Michael Jaskulski
Unterrichtsmaterialien zur Forensischen Chemie
4. Nachweis von Fälschungen: Chromatographie
Ziele:
• S wissen, dass Chromatographie ein Trennungsvorgang basierend auf Molekühlgröße und
Löslichkeit ist.
• S wissen, dass Farbstifte aus verschiedenen Farmen zusammengesetzt sind, die
chromatographisch getrennt werden können.
• S können Farbstifte chromatographisch in ihre Farbspektren „trennen“
• S können anhand der Farbspektren aus der Chromatographie Schriftproben ihren Stiften
zuordnen
Möglicher Stundenverlauf:
Einführungs-/Motivationsphase:
L zeigt S auf der Wandkarte (S. 4) die für die Stunde zu untersuchende Spur: Auffällige
Dokumente im Tresor. Handelt es sich um Originale oder um Fälschungen, die vom Täter
hinterlegt wurden, um die Spur oder Motive zu verwischen? S sollen sich Gedanken darüber
machen, wie die Dokumente hinsichtlich ihrer Echtheit untersucht werden können. Neben
Schriftbildanalysen, in denen die Dokumente mit anderen Schriftproben verglichen werden soll
an der Stelle die chromatographische Trennung von Filzstiftfarben angesprochen werden.
Als „Dokument“ kann die Gutscheinvorlage auf S. 27 verwendet werden. L muss vorher mit einem
Filzstift die Felder ausfüllen.
Erarbeitungsphase:
S arbeiten in Einzelarbeit oder in Kleingruppen an einer der vorgeschlagenen Methoden zur
chromatographischen Trennung der Filzstiftfarben. S tupfen mit einem in Ethanol getränkten
Wattestäbchen auf die (möglichst frische - dadurch wird der Effekt deutlicher) Filzstiftfarbe auf
dem zu untersuchenden Dokument und streifen ihn auf dem Filterpapier ab. Dann bereiten S die
Chromatographie wie auf den Arbeitsblättern beschrieben vor. Zum Vergleich können S
verschiedene Stifte (von L bereitgestellt) auf gleiche Weise untersuchen: zunächst müssen Punkte
auf normalem Papier gemacht werden, die dann wiederum mit einem in Ethanol getränkten
Wattestäbchen auf das Filterpapier überführt werden. So wird sichergestellt, dass lediglich
Farbpigmente, die auch in der Probe auf das Filterpapier überführt wurden, gelöst werden.
Während der Trennung der Farben lesen S den theoretischen Hintergrund zur
chromatographischen Trennung (S. 28) durch.
Festigungsphase:
Abschließend zur Unterrichtsstunde werden die verschiedenen Farbprofile verglichen. Trifft eins
der Stiftprofile der von L vorgegebenen Farbstifte auf die Probe zu, handelt es sich wahrscheinlich
um ein „Original“ und keine Fälschung - schließlich wurden die Stifte ebenfalls am Tatort
gefunden und gehörten wahrscheinlich dem Opfer.
- 19 -
Michael Jaskulski
Unterrichtsmaterialien zur Forensischen Chemie
Anmerkung:
Die erstellten Profile können laminiert und somit archiviert werden. Die unterschiedlichen
Muster können sehr dekorativ sein.
Ggf. können S arbeitsgleich in Kleingruppen an verschiedenen Methoden der
chromatographischen Trennung der Filzstiftfarben arbeiten und anschließend die Ergebnisse
vergleichen und die Methoden diskutieren.
Weiterer Verlauf / Vorschläge:
Im Zuge der Schriftsicherung kann in dem Rahmen auch eine Untersuchung auf versteckte
Hinweise durchgeführt werden: Verbergen sich in den Dokumenten möglicherweise geheime
Hinweise? Die zugrundeliegende Komplexchemie erlaubt ein breites Farbspektrum, welches
hierzu verwendet werden kann (vgl. Kommentar auf S. 27). Die Dokumente werden entsprechend
vorbereitet und von den Forensikern mit entsprechenden Chemikalien besprüht, um die Schrift
sichtbar zu machen.
- 20 -
Michael Jaskulski
Unterrichtsmaterialien zur Forensischen Chemie
Chromatographie(Variante: horizontal)
Bei einem Verdächtigen wurden auffällige Dokumente gefunden. Es liegt der Verdacht nahe, dass
es sich um Urkundenfälschung handeln könnte. Überprüfe mithilfe der Chromatographie die
Echtheit der gefundenen Dokumente.
Chromatographie: Welche Farben sind in den Stiften?
Geräte:
Becherglas (300mL), Rundfilter, rechteckiges Filterpapier, verschiedene
Filzstifte, ein spitzer Gegenstand (z.B. Bleistift)
Chemikalien:
Wasser
Durchführung:
Bohre zunächst mit einem spitzen Gegenstand ein Loch in die Mitte des
runden Filterpapiers. Durch dieses Loch musst Du später den selbst
gerollten Docht durchdrücken. Markiere um das Loch herum (nicht direkt
am Loch!) mit etwa 2mm Abstand 4 Streifen um das Loch herum. Drehe
nun aus einem weiteren Filterpapier-Streifen einen Docht und drücke ihn
durch das vorbereitete Loch des ersten Filterpapiers.
Fülle das Becherglas mit Wasser und lege den Rundfilter nun so auf das
Becherglas, dass die Markierungen nach oben zeigen und der Docht in das
Wasser taucht.
Beobachtung:
- 21 -
Michael Jaskulski
Unterrichtsmaterialien zur Forensischen Chemie
Chromatographie: Welche Farben sind in den Stiften?
Auswertung:
- 22 -
Michael Jaskulski
Unterrichtsmaterialien zur Forensischen Chemie
Chromatographie (Variante: Vertikal)
Bei einem Verdächtigen wurden auffällige Dokumente gefunden. Es liegt der Verdacht nahe, dass
es sich um Urkundenfälschung handeln könnte. Überprüfe mithilfe der Chromatographie die
Echtheit der gefundenen Dokumente.
Chromatographie I: Welche Farben sind in den Stiften?
Geräte:
Becherglas (500mL), rechteckiges Filterpapier, verschiedene Filzstifte, 2
Wäscheklammern
Chemikalien:
Wasser
Durchführung:
Markiere auf dem Filterpapier in einem Abstand von ca 4mm Punkte mit
unterschiedlichen Filzstiften auf der selben Höhe. Lass genug Abstand
nach unten, damit die Farbpunkte nicht ins Wasser ragen.
Fülle nun das Becherglas mit etwas Wasser. Fixiere das Filterpapier mit
zwei Wäscheklammern und stelle ihn mit den Farbpunkten nach unten in
das Becherglas. Achte darauf, dass die Farbpunkte über dem Wasserspiegel
liegen!
Beobachtung:
- 23 -
Michael Jaskulski
Unterrichtsmaterialien zur Forensischen Chemie
Chromatographie I: Welche Farben sind in den Stiften?
Auswertung:
- 24 -
Michael Jaskulski
Unterrichtsmaterialien zur Forensischen Chemie
Chromatographie (Fälschungstest)
Bei einem Verdächtigen wurden auffällige Dokumente gefunden. Es liegt der Verdacht nahe, dass
es sich um Urkundenfälschung handeln könnte. Überprüfe mithilfe der Chromatographie die
Echtheit der gefundenen Dokumente.
Chromatographie: Handelt es sich um eine Fälschung?
Geräte:
Becherglas (500mL), Filterpapier, zu überprüfendes Dokument
Chemikalien:
Wasser
Durchführung:
Lege das zu überprüfende Dokument so auf ein Filterpapier, dass die
verdächtige Schrift auf dem Filterpapier aufliegt. Befeuchte deinen Finger
mit Wasser und drücke das Dokument auf das Filterpapier, bis die
Schriftzeichen auf das Filterpapier übertragen werden.
Beobachtung:
- 25 -
Michael Jaskulski
Unterrichtsmaterialien zur Forensischen Chemie
Chromatographie: Handelt es sich um eine Fälschung?
Auswertung:
- 26 -
Michael Jaskulski
Unterrichtsmaterialien zur Forensischen Chemie
Chromatographie
GUTSCHEIN
für
im Wert von
- 27 -
Michael Jaskulski
Unterrichtsmaterialien zur Forensischen Chemie
Wissenswertes über Chromatographie
Farben in Farbstiften enthalten mehr als nur
eine Farbe. Sie setzen sich aus bestimmten
Anteilen unterschiedlicher Farben zusammen,
die sich mithilfe der Chromatographie
voneinander trennen und sichtbar machen
lassen können. Als Laufmittel dient eine
Flüssigkeit, in der sich der zu überprüfende
Stoff löst. Durch Kapillarkräfte steigt das
! Prinzip der Dünnschichtchromatographie [6]
Laufmittel das Filterpapier hoch und und
nimmt dabei die einzelnen Farbstoffe mit.
Manche Farbstoffe werden wegen ihrer Eigenschaften (Masse, Volumen, Dichte) stärker
“festgehalten” und kommen deshalb langsamer hoch als andere. Dadurch entsteht auf dem
Filterpapier ein Wechselspiel von verschiedenen Farben, die in der zu analysierenden Substanz
vorhanden sind.
Die Forensik macht sich diese Eigenschaften von Stiften zunutze, um Fälschungen zu erkennen.
Den Ermittlern liegen in Datenbanken Analyseergebnisse verschiedener Stifte vor, mit denen jede
Probe verglichen werden kann. Auf diese Weise kann jedem Schriftzug der entsprechende Stift
zugeordnet werden. So kann beispielsweise ermittelt werden, ob das Alter eines Dokuments
plausibel ist, was nicht zuletzt davon abhängt, wann der verwendete Stift hergestellt wurde.
Aufgaben:
Beschreibe in eigenen Worten, wie die Trennung der Farben mithilfe der Chromatographie
funktioniert.
Erkläre, warum die Chromatographie eine Rolle in der Ermittlung spielt. Fallen Dir noch andere
Beispiele ein, in der die Chromatographie als Nachweis verwendet werden kann?
- 28 -
Michael Jaskulski
Unterrichtsmaterialien zur Forensischen Chemie
Kommentar zur Geheimschrift
Das Sichtbarmachen von Komplexen erfordert in diesem Experiment relativ viel Vorbereitung.
Folgende Möglichkeiten stehen zur Verfügung:
Schrift
Nachweis mit
Reaktion
Ammoniumthiocyanat
(NH4SCN)
FeCl3 + 3NH4SCN → Fe(SCN)3 +
Eisen(III)-chlorid (FeCl3)
(2g in 200mL Wasser)
(10g in 200mL Wasser)
Kaliumhexacyanidoferrat(II)
(K4[Fe(CN)6])
(5g in 200mL Wasser)
- 29 -
3NH4Cl (rot)
4FeCl3 + K4[Fe(CN)6] → Fe4[Fe(CN)6]
(blau) + 4KCl
Michael Jaskulski
Unterrichtsmaterialien zur Forensischen Chemie
Geheimschrift (Variante: Geschlossen)
Beim Verdächtigen wurden auffällige Zettel gefunden. Mit dem bloßen Auge ist allerdings nichts
darauf zu erkennen. Überprüfe die Zettel auf verwertbare Informationen.
Bildung von Komplexen
Geräte:
Unterlage, vorbereitetes Papier, Sprühflaschen
Chemikalien:
Wasser, Ammoniumthiocyanat-Lösung (NH4SCN),
Kaliumhexacyanidoferrat(II)-Lösung (K4[Fe(CN)6]),
Durchführung:
Lege das verdächtige Dokument vor Dir auf einer Unterlage ab und
besprühe es mit Ammoniumthiocyanat-Lösung oder mit
Kaliumhexacyanidoferrat(II)-Lösung.
Beobachtung:
- 30 -
Michael Jaskulski
Unterrichtsmaterialien zur Forensischen Chemie
Bildung von Komplexen
Auswertung:
- 31 -
Michael Jaskulski
Unterrichtsmaterialien zur Forensischen Chemie
Geheimschrift (Variante: Offen)
Beim Verdächtigen wurden auffällige Zettel gefunden. Mit dem bloßen Auge ist allerdings nichts
darauf zu erkennen. Überprüfe die Zettel auf verwertbare Informationen.
Bildung von Komplexen
Geräte:
Unterlage, Blatt Papier, Sprühflaschen, Wattestäbchen, Becherglas (50mL)
Chemikalien:
Wasser, Eisen(II)-chlorid-Lösung (FeCl3), Ammoniumthiocyanat-Lösung
(NH4SCN), Kaliumhexacyanidoferrat(II)-Lösung (K4[Fe(CN)6]),
Durchführung:
Fülle Dir etwas Eisen(II)-chlorid-Lösung in ein Becherglas ab und tauche
ein Wattestäbchen hinein. Schreibe mit dem angefeuchteten
Wattestäbchen auf dem Blatt Papier eine geheime Botschaft. Lasse den
Schriftzug trocknen. Um ihn sichtbar zu machen, sprühst Du ihn entweder
mit Ammoniumthiocyanat-Lösung oder mit Kaliumhexacyanidoferrat(II)Lösung ein.
Beobachtung:
- 32 -
Michael Jaskulski
Unterrichtsmaterialien zur Forensischen Chemie
Bildung von Komplexen
Auswertung:
- 33 -
Michael Jaskulski
Unterrichtsmaterialien zur Forensischen Chemie
Wissenswertes über Komplexe
Wie der Name schon vermuten lässt, sind komplexe chemische Verbindungen nicht ganz einfach
zu verstehen, weil sie ihren eigenen Regeln befolgen. Doch wie mit so vielem ist es auch in der
Komplexchemie so, dass man es nur einmal verstanden haben muss und das dann immer
anwenden kann - denn auch hier gibt es Regeln und Gesetze, die meistens zutreffen.
Eine bekannte komplexe Verbindung ist der Farbstoff
“Berliner Blau”, der unter anderem in Preußen zur
Färbung der Uniformen von Soldaten verwendet
wurde. Die tiefblaue Farbe entsteht, wenn eine
komplexe Eisenverbindung namens
“gelbes
Blutlaugensalz” (chem. Kaliumhexacyanidoferrat(II))
mit Eisenionen reagiert. Diese Verbindung ist
allerdings wasserlöslich, sodass sie sich als Färbemittel
für Uniformen nicht geeignet hat. In der Kunst hat
dieses Pigment allerdings noch heute Verwendung als
Farbe, da das Molekül sich so gut verteilen lässt, dass
eine glatte Schicht gezogen werden kann.
!
Rotes Blutlaugensalz[7]
In der Natur kommen Komplexe in kristalliner Form vor. Gelbes Blutlaugensalz ist in der Natur
als Kafegydrocyanat zu finden. Ähnlich wie Gips ist es auch dieser Kristall in der Natur mit Wasser
gebunden.
Blutlaugensalz verdankt seinen Namen den Alchemisten, die eine Mischung als Blut, Knochen und
anderen Proteinen, sowie Eisen und Pottasche erhitzten, um den Farbstoff zu erzeugen. Je
nachdem wie viel Luft beim Erhitzen zugelassen wurde, entstand entweder ein roter Farbstoff
(sog. “rotes Blutlaugensalz”) oder der gelbe Farbstoff “gelbes Blutlaugensalz”. Die Farbe der
Pigmente unterscheidet sich lediglich in der Ladung des im Komplex gebundenen Eisen-Ions:
Handelt es sich um Fe3+-Ionen, liegt rotes Blutlaugensalz vor. Fe2+-Ionen erzeugen gelbes
Blutlaugensalz. Weitere Bestandteile des Komplexes sind Stickstoff und Kohlenstoff:
gelbes Blutlaugensalz: [Fe(CN)6]2+
rotes Blutlaugensalz: [Fe(CN)6]3+
- 34 -
Michael Jaskulski
Unterrichtsmaterialien zur Forensischen Chemie
5. Sichern von Fingerabdrücken
Ziele:
• S wissen, dass Fingerabdrücke individuelle Muster haben und recht verlässlich zugeordnet
werden können.
• S wissen, dass Fingerabdrücke Feuchtigkeit, Fett und Proteine enthalten.
• S können Fingerabdrücke mit geeigneten Methoden „sichern“ und konservieren.
• S können anhand des Fingerprofils die gesicherte Spur zuordnen.
Möglicher Stundenverlauf:
Einführungs-/Motivationsphase:
L stellt S die letzte Spur an der Wandkarte (S. 4) vor: Mögliche Fingerabdrücke am Schreibtisch.
Stammen sie vom Täter? Der aufgebrochene Safe (vgl. Spur 4, S. 19-34) deutet darauf hin, dass
der Täter in dem Raum zugange war und nach etwas suchte. Zunächst können S im Plenum über
die Relevanz der Fingerabdrücke brainstormen. Dabei sollen Grundeigenschaften der
Fingerabdrücke klar werden: sie sind individuell und können mithilfe verschiedener Techniken
sichtbar gemacht und anschließend mit einem Täterprofil verglichen werden.
Erarbeitungsphase:
S bearbeiten die Versuche auf den Arbeitsblättern exemplarisch mit ihren eigenen
Fingerabdrücken. Anschließend präsentiert L verschiedene „Dokumente“ mit Fingerabdrücken
unterschiedlicher Personen. Im Idealfall haben sich verschiedene Menschen bereiterklärt,
unterschiedliche Dokumente mit ihren Spuren zu versehen. Zu einem der Personen muss ein
Fingerabdruck zum Vergleich genommen werden. So kann simuliert werden, dass ein bereits
bekannter Täter in der Datenbank erfasst ist. Wenn die Möglichkeit nicht besteht, handelt es sich
in diesem Fall um keinen Vorbestraften.
Festigungsphase:
S vergleichen ihre Ergebnisse miteinander und diskutieren anhand der gesammelten Spuren und
Daten Merkmale des Tatverdächtigen. Entweder kann am Ende der Stunde oder in einer darauf
folgenden Stunde die Auflösung stattfinden.
- 35 -
Michael Jaskulski
Unterrichtsmaterialien zur Forensischen Chemie
Sicherung von Fingerabdrücken (Variante: Graphit)
Fingerabdrücke sind wohl die bekanntesten und heute noch eine der bedeutendsten Funde an
einem Tatort. Jeder hat seinen ganz persönlichen, individuellen Fingerabdruck. Mithilfe von
Fingerabdrücken kann die Polizei mit großer Sicherheit vermuten, welche Person am Tatort
gewesen sein muss.
Du findest verschiedene Gegenstände im Haus, auf denen Du Fingerabdrücke vermutest. Führe
folgende Maßnahmen zur Spurensicherung durch:
Sichern von Fingerabdrücken mit Graphit-Pulver
Geräte:
Papier, Pinsel, Glasplatte, Scotch-Klebeband (abziehbar), Lupe
Chemikalien:
Graphitpulver
Durchführung:
Drucke deinen Finger auf die Glasplatte. Tauche dann die Spitze des Pinsels
vorsichtig in das Graphippulver und tupfe sehr vorsichtig mit dem Pinsel
auf die Stelle auf der Glasplatte, an der du deinen Finger aufgedrückt hast.
Klopfe überschüssiges Graphitpulver über einem Blatt Papier aus und
schütte es zurück ins Vorratsgefäß.
Klebe einen Streifen Klebeband auf den Fingerabdruck und drücke den
Streifen vorsichtig fest.
Ziehe das Klebeband anschließend wieder ab und klebe es auf ein weißes
Stück Papier.
Beobachtung:
Was passiert, wenn Graphitpulver auf die Glasplatte aufgetragen wird?
Was ist zu beobachten, wenn der Klebestreifen eingesetzt wird?
- 36 -
Michael Jaskulski
Unterrichtsmaterialien zur Forensischen Chemie
Sicherung von Fingerabdrücken (Variante: Ninhydrin)
Fingerabdrücke sind wohl die bekanntesten und heute noch eine der bedeutendsten Funde an
einem Tatort. Jeder hat seinen ganz persönlichen, individuellen Fingerabdruck. Mithilfe von
Fingerabdrücken kann die Polizei mit großer Sicherheit vermuten, welche Person am Tatort
gewesen sein muss.
Du findest verschiedene Gegenstände im Haus, auf denen Du Fingerabdrücke vermutest. Führe
folgende Maßnahmen zur Spurensicherung durch:
Sichern von Fingerabdrücken mit Ninhydrin
Geräte:
Papier, Heizplatte, Pinzette, Sprühflasche
Chemikalien:
Ninhydrin [Xn] in Ethanol [F]
Durchführung:
Erwärme deine Finger und drücke sie kräftig auf ein Blatt Papier. Merke dir
die Stelle, an der dein Fingerabdruck ist.
Stelle nun die Heizplatte ein.
Sprühe mit der Sprühflasche die Ninhydrin-Lösung auf die Stelle, auf der
dein Fingerabdruck ist. Lege das Blatt Papier mit der Pinzette auf die heiße
Heizplatte.
Beobachtung:
Wie verändert sich das Papier? Was passiert mit dem Fingerabdruck?
- 37 -
Michael Jaskulski
Unterrichtsmaterialien zur Forensischen Chemie
Sicherung von Fingerabdrücken (Variante: Iod)
Fingerabdrücke sind wohl die bekanntesten und heute noch eine der bedeutendsten Funde an
einem Tatort. Jeder hat seinen ganz persönlichen, individuellen Fingerabdruck. Mithilfe von
Fingerabdrücken kann die Polizei mit großer Sicherheit vermuten, welche Person am Tatort
gewesen sein muss.
Du findest verschiedene Gegenstände im Haus, auf denen Du Fingerabdrücke vermutest. Führe
folgende Maßnahmen zur Spurensicherung durch:
Sichern von Fingerabdrücken mit Iod
Geräte:
Petrischale, Pinzette, weißes Papier
Chemikalien:
Iod [Xn, N]
Durchführung:
Drücke deinen Fingerabdruck auf das weiße Papier. Lege mit der Pinzette
einige Iod-Kristalle neben die Stelle, an der du den Fingerabdruck
hinterlassen hast. Decke das Blatt mit den Iodkristallen sofort mit der
Petrischale ab.
Beobachtung:
Was passiert in der Petrischale? Wie verändert sich die Luft? Wie verändert
sich das Papier?
- 38 -
Michael Jaskulski
Unterrichtsmaterialien zur Forensischen Chemie
Überprüfe Dein Wissen
Waagerecht
Senkrecht
1. Was lässt sich mit Lugol'scher Lösung
nachweisen?
3. Welche Spur sieht unter dem Mikroskop etwas
schuppig aus?
5. Welche Spur kann mit Ninhydrin,
Kohlepartikeln oder Iodkristallen sichtbar
gemacht werden?
7. Welche Schutzmaßnahme trägt man beim
Experimentieren immer auf der Nase?
9. Womit können Fußabdrücke gesichert und
konserviert werden?
10. Wie nennt man einen Versuch, den man zum
Vergleich durchführt, bei dem man sicher ist, dass
er positiv ausfällt?
2. Wie nennt man eine chemische Reaktion, bei
der Energie in Form von Licht oder Wärme frei
wird?
4. Wie nennt man den Vorgang, bei dem Gips
aushärtet?
6. Welche Faser sieht unter dem Mikroskop glatt,
aber um sich selbst gewickelt aus?
8. Wodurch kann Blut zum Leuchten gebracht
werden?
- 39 -
Michael Jaskulski
Unterrichtsmaterialien zur Forensischen Chemie
Überprüfe Dein Wissen [Lösung]
Waagerecht
Senkrecht
1. Was lässt sich mit Lugol'scher Lösung
nachweisen? [SPEICHEL]
3. Welche Spur sieht unter dem Mikroskop etwas
schuppig aus? [HAAR]
5. Welche Spur kann mit Ninhydrin,
Kohlepartikeln oder Iodkristallen sichtbar
gemacht werden? [FINGERABDRUCK]
7. Welche Schutzmaßnahme trägt man beim
Experimentieren immer auf der Nase?
[SCHUTZBRILLE]
9. Womit können Fußabdrücke gesichert und
konserviert werden? [GIPS]
10. Wie nennt man einen Versuch, den man zum
Vergleich durchführt, bei dem man sicher ist, dass
er positiv ausfällt? [BLINDPROBE]
2. Wie nennt man eine chemische Reaktion, bei
der Energie in Form von Licht oder Wärme frei
wird? [EXOTHERM]
4. Wie nennt man den Vorgang, bei dem Gips
aushärtet? [ABBINDEN]
6. Welche Faser sieht unter dem Mikroskop glatt,
aber um sich selbst gewickelt aus?
[BAUMWOLLE]
8. Wodurch kann Blut zum Leuchten gebracht
werden? [LUMINOL]
- 40 -
Michael Jaskulski
Unterrichtsmaterialien zur Forensischen Chemie
Verwendete Literatur und Bildnachweise
Groß, Andrea (2000): Forensische Chemie.
Korthaase, Sven (2010): Wunderbare Experimente für den Chemieunterricht: Lehrplanthemen
effektvoll inszenieren. Donauwörth: Auer Verlag.
Maciejowska, Iwona (2009): Forensische Chemie: Konzeption einer Unterrichtseinheit.
Mischnick, Petra (2005): Chemie in der Grundschule: Dem Täter auf der Spur. Agnes-PockelsLabor, TU-Braunschweig.
[1] Maciejowska, Iwona (2009). Forensische Chemie: Konzeption einer Unterrichtseinheit.
[2] https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/bc/Gips_01.jpg
[3] https://de.wikipedia.org/wiki/Haar#/media/File:Menschenhaar_200_fach.jpg
[4] http://www.lasape.iq.ufrj.br/eng/img/content/luminol8.jpg
[5] http://www.versuchschemie.de/upload/files/IodStaerke.jpg
[6] http://www.seilnacht.com/versuche/chroma2.gif
[7] http://www.indra-g.at/bilder/synt-neu/synt-min-fotogalerie/content/bin/images/large/27rotblutlaugensalz-5574-80.jpg
- 41 -

Download Report