Übersicht

Ziel:

Pigmente als Malmittel und die Grundlagen ihrer Farbigkeit verstehen.

Leitfragen:

• Wie lassen sich Pigmente charakterisieren (Stoffebene) und wie werden sie bei der Freskomalerei verwendet?
• Warum nehmen wir Stoffe als farbig wahr?
• Wie kommt die Farbigkeit von Pigmenten zustande (Teilchenebene)?

Zeitbedarf: ca. 20-25 Lektionen

Mit Staunen betrachten wir die Bilder der Höhlenmalerei aus dem Jungpaläolithikum, die Fresken der minoischen Kultur auf Kreta oder Santorini, der Etrusker in Paestum, der Römer in Pompeji (und in den Museen von Neapel), oder dann die Kunstwerke der Hochrenaissance in Rom (Michelangelo, Raphael). All diese Kunstwerke beruhen auf der Verwendung von Pigmenten.
Dieses Modul lädt dazu ein, mit einer Klasse ein Fresko zu malen und, wenn das möglich ist, in einer Studienwoche Meisterwerke der Freskomalerei in Italien zu besuchen. Die Unterrichtseinheit bleibt jedoch nicht bei der praktischen Betätigung stehen, sondern ergründet die Chemie hinter dieser Maltechnik und zeigt mithilfe quantenchemischer Überlegungen die Wechselwirkung der Pigmente mit dem Licht.

Einsatz im Unterricht
Im Modul 4 «Quantenchemie und Pigmente» stehen die Freskomalerei und die d-Orbitale im Mittelpunkt der Erörterungen. Die Grundlage zu ihrem Verständnis bildet zum einen das Modul «Wellen, Licht und Elektronen». Zum andern müssen sich die Schülerinnen und Schüler intensiv mit der Frage beschäftigen, wie man die Elektronen in einem Atom mithilfe von Wellenfunktionen beschreiben kann: Modul 2, «Quantenchemie und chemische Bindung». Dazu genügt eine exemplarische Betrachtung der ψ1s-Wellenfunktion des Elektrons im Wasserstoff-Atom im Grundzustand. Die entsprechenden Details (Gesamtenergie, kinetische und potenzielle Energie; Elektronendichte; radiale Elektronendichte; Aufenthaltswahrscheinlichkeit) sind im Abschnitt 1.2 enthalten. Anschliessend kann man dann direkt zu den Abschnitten 1.5 und 1.6 übergehen. Wichtig ist dabei die Kenntnis der räumlichen Darstellung der d-Wellenfunktionen.

Unterrichtsmaterial
Um ein Fresko herzustellen, braucht es verschiedene Materialien sowie eine Anzahl von Pigmenten (info@kremer-pigmente.de und www.kremer-pigmente.com). Das Kapitel 1 des Moduls liefert dazu die nötigen Angaben. Zum Messen der maximalen Absorption ist ein Spektralfotometer nötig.

Als Ergänzung stehen eine Powerpoint-Präsentation sowie zusätzliche Übungen zur Verfügung.