Experiment Nr. 1: Wasser hat eine Haut. 1. Lege das Seidenpapier vorsichtig auf die Wasseroberfläche.

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1 Experiment Nr. 1: Wasser hat eine Haut Siehe Pädagogische Unterlagen, Seite 6, 1: Was ist Wasser? Wasser hat eine erhöhte Oberflächenspannung ein Glas, mit Wasser gefüllt Nadel Büroklammer ein kleines Stück Seidenpapier Spülmittel 1. Lege das Seidenpapier vorsichtig auf die Wasseroberfläche. 2. Lege ganz vorsichtig die Nadel auf das Papier. 3. Warte und beobachte, was mit dem Papier und mit der Nadel passiert. 4. Wenn das Papier gesunken ist, gib einen Tropfen Spülmittel ins Wasser. 5. Das gleiche Experiment kannst du auch mit einer Büroklammer oder mit anderen Dingen ausprobieren. Seidenpapier Nadel Wieso sinkt das Papier? Was passiert nach der Zugabe von Spülmittel? Weil die Wassermoleküle stark aneinander gebunden sind (Wasserstoffbrücken), bilden sie an der Oberfläche, wo sie mit Luft in Kontakt sind, eine Art Haut. Das Papier sinkt, weil es sich mit Wasser vollsaugt und zu schwer wird, so dass die Wasseroberfläche es nicht mehr tragen kann. Die Zugabe eines Tropfens Spülmittel löst die Bindungen zwischen den Wassermolekülen und senkt die Spannung unter ihnen. Die Haut an der Oberfläche löst sich auf und die Nadel sinkt. Übrigens Dank der Oberflächenspannung können einige Insekten, wie zum Beispiel die Wasserläufer, auf dem Wasser gehen. Dass Wasser auf bestimmten Flächen Tropfen bilden kann, ist auch auf die Eigenschaft der erhöhten Oberflächenspannung zurückzuführen: Auf hydrophilen (wasserliebenden) ien wie Papier verteilt sich das Wasser und wird aufgesaugt. Auf einer Fläche aus hydrophobem (wassermeidend), wie zum Beispiel auf dem Blatt einer Pflanze, zerfliessen die Tropfen nicht. Das sieht man sehr gut beim Morgentau du kannst es selber beobachten! Ein Wasserläufer

2 Experiment Nr. 2: Das Volumen von Eis Siehe Pädagogische Unterlagen, Seite 6, 1: Was ist Wasser? Je nach Druck und Temperatur wechselt Wasser seinen Aggregatszustand; Seite 8, 2: Pflanzen und Wasser Interner Wassertransport bei Pflanzen 2 gelbe Plastik-Eier aus Kinder Überraschungs-Eiern ein Kübel Wasser Tiefkühler oder Kältemischung (aus zerstampftem Eis und Salz im Verhältnis 2:1) 1. Fülle eines der beiden gelben Plastik-Eier ganz mit Wasser, indem du beide Ei-Hälften in den Kübel tauchst und unter Wasser zusammen steckst. 2. Fülle nun das zweite gelbe Plastik-Ei nur zur Hälfte mit Wasser. 3. Lege beide Eier eine Nacht lang in den Tiefkühler oder eine Stunde lang in die Kältemischung. Was passiert? Wieso öffnen sich nicht beide Eier? Bei Wasser in gefrorenem Zustand sind die Wassermoleküle in hexagonalen (6-eckigen) Ringen angeordnet. Diese Form braucht viel mehr Platz (mehr Volumen) als die Moleküle von flüssigem Wasser. Wenn Wasser gefriert, wird sein Volumen also grösser und es braucht mehr Platz. Darum öffnet sich das ganz gefüllte Ei darin hat es keinen Platz für das Eis. Beim halb gefüllten dagegen schon, das Eis kann sich in diesem Ei ausdehnen. Darum öffnet es sich nicht.

3 Experiment Nr. 3: Farbiger Sellerie Siehe Pädagogische Unterlagen, Seite 6, 1: Was ist Wasser? Wasser ist ein sehr gutes Lösungsmittel; Seite 8, 2: Pflanzen und Wasser Interner Wassertransport bei Pflanzen zwei Jogurtbecher Wasser zwei verschiedene Farben Tinte oder Lebensmittelfarbe Stangensellerie 1. Fülle die Jogurtbecher zu ¾ mit Wasser. 2. Gib pro Becher einen Tropfen unterschiedlicher Farbe hinzu. 3. Spalte den Stängel von unten her der Länge nach bis etwa in die Hälfte. 4. Stelle die zwei Hälften des Stängels je in einen Jogurtbecher. 5. Warte 12 Stunden und schau dir danach an, was passiert ist. 6. Schneide eine Scheibe Sellerie ab und betrachte sie unter der Lupe. Was ist passiert? Warum ist der Sellerie so gefärbt? Das gefärbte Wasser steigt in den Gefässen der Pflanze, ganz dünnen Kanälchen, den Stängel hoch. Die Gefässe führen in verschiedene Teile der Pflanze, darum sind diese unterschiedlich gefärbt!

4 Experiment Nr. 4: Osmose in der Kartoffel Siehe Pädagogische Unterlagen, Seite 8, 2: Pflanzen und Wasser Interner Wassertransport bei Pflanzen eine grosse Kartoffel ein Gefäss, mindestens 3 cm hoch und genug gross, damit die Kartoffel hineinpasst Küchenutensil, das man zum Entkernen von Äpfeln benutzt ( Apfel-Löffel ) Küchenmesser ein wasserfester Filzstift demineralisiertes Wasser Küchensalz und Wasser für die isotonische Lösung Waage grobes Salz 1. Zubereitung der isotonischen Lösung: Wäge 9g Salz ab und löse es in einem Liter Wasser auf. 2. Steche auf einer Seite der Kartoffel drei etwa gleich grosse Vertiefungen ( Mulden ) heraus. Achtung: Sie dürfen sich nicht berühren. Nummeriere diese Vertiefungen mit dem wasserfesten Filz von 1 bis Schneide auf der Seite der Kartoffel, die den Vertiefungen gegenüber liegt, eine gerade Fläche ohne Schale. Darauf soll die Kartoffel dann stehen und die Vertiefungen sollen oben sein, damit sie gefüllt werden können. 4. Fülle das Gefäss ca. 2 cm hoch mit Wasser und lege die Kartoffel mit der geschnittenen Fläche gegen unten hinein Fülle die Vertiefungen: Nr. 1 mit grobem Salz Nr. 2 bis zum Rand mit isotonischer Lösung Nr. 3 bis zum Rand mit demineralisiertem Wasser 6. Lass das Ganze eine Stunde stehen und beobachte, was sich in den Vertiefungen verändert. Beschreibe die Veränderungen in den Vertiefungen. Was ist mit dem Salz und den Flüssigkeiten passiert? Durch die Gesetze der Osmose bewegen sich bei diesem Experiment Wasser und Salze innerhalb der Kartoffel. Die Zellen verlieren Wasser, wenn die Salzkonzentration in der Flüssigkeit ausserhalb der Zelle grösser ist als in der Zelle; resp. sie füllen sich mit Wasser, wenn die Salzkonzentration ausserhalb der Zelle kleiner ist. Die Flüssigkeit innerhalb der Zelle ist der isotonischen Lösung sehr ähnlich, sie enthält auch 9g Salz pro Liter. Bei Vertiefung 1 kommen die Zellen der Kartoffel mit Salz in einer viel höheren Konzentration in Berührung, geben Wasser ab und damit füllt sich die Vertiefung. In der zweiten Vertiefung passiert nichts, denn die Salzkonzentration in der isotonischen Lösung ist praktisch gleich wie die in der Zelle. Im demineralisierten Wasser in Vertiefung 3 hat es kein Salz, die Konzentration innerhalb der Zellen ist also grösser und das Wasser fliesst in die Zellen: In der Vertiefung sinkt der Wasserstand. Das ist derselbe Mechanismus mit dem in der Pflanze nährstoffhaltiger Phloemsaft transportiert wird.

5 Experiment Nr. 5: Transpiration Siehe Pädagogische Unterlagen, Seite 8, 2: Pflanzen und Wasser Interner Wassertransport bei Pflanzen eine grosse, standfeste Kartonschachtel (zum Beispiel eine leere Cornflakes-Schachtel, die mit einem Gegenstand (z. B. Etui) beschwert wird) 50 cm Plastikschlauch mit 1cm Durchmesser Klebeband Trichter, der in den Schlauch passt Geranium-Zweig Fön 1. Befestige den Schlauch mit Klebeband in Form eines U an der Schachtel. 2. Stecke den Trichter in das eine Ende des Schlauches und fülle den Schlauch mit Wasser. Stecke den Geranium-Zweig ins andere Ende des Schlauches. 3. Blase mit dem Fön die Pflanze an. Damit simulierst du einen warmen, trockenen Wind. 4. Schaue, was mit dem Wasser im Schlauch passiert. Trichter Skala Fön Schlauch Geranium Warum verändert sich der Wasserstand im Schlauch? Durch winzige Spaltöffnungen an den Blättern transpiriert das Geranium, das bedeutet, Wasser verdunstet aus den Öffnungen. Dieses fehlende Wasser erzeugt einen Sog und dadurch wird Wasser durch die Gefässe der Pflanze nach oben gezogen. Durch diesen Mechanismus kann die Pflanze über die Wurzeln Wasser und Mineralstoffe aus dem Boden aufnehmen. Spaltöffungen Blätterzellen

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