Mikrokosmos Vorstellungen von der Welt des Kleinen

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1 II Stoffe im Alltag Beitrag 2 Mikrokosmos (Klassen 5 7) 1 von 32 Mikrokosmos Vorstellungen von der Welt des Kleinen Ariane Pieta, Leonberg Unterschiedliche Alltagsphänomene können durch einfache Experimente beobachtet und erklärt werden, wenn sie im makroskopischen Bereich liegen. Geht es um Vorgänge, die mit dem bloßen Auge nicht zu sehen sind, muss auf Modelle zurückgegriffen werden. Diese Unterrichtseinheit ermöglicht Ihren Schülern durch Versuche eine eigene Modellvorstellung zum Aufbau der Stoffe zu entwickeln und diese auf Alltagsphänomene zu übertragen. Dabei wird das Verständnis für das Teilchenmodell gefestigt und Ihre Schüler gewinnen Erkenntnisse für zukünftige Inhalte. Wie ist der Stoff aufgebaut? Modellvorstellungen versuchen eine Erklärung zu geben. Mit Rollenspiel! Das Wichtigste auf einen Blick Klassen: 5 7 Dauer: 6 8 Stunden Kompetenzen: Die Schüler entwickeln eine eigene Modell- und Teilchenvorstellung. führen selbstständig Versuche durch und inden Erklärungen zu ihren Beobachtungen. können ein Versuchsprotokoll schreiben. ziehen Modelle zur Erklärung von Phänomenen heran. Aus dem Inhalt: Deinitionen, Unterschiede und Grenzen von Modellen Entwicklung einer Modellvorstellung unter Verwendung des Black-Box- Experimentes Anwendung des Kugelteilchenmodells auf die Aggregatzustände und auf verschiedene Alltagsphänomene Darstellung der Teilchenbewegungen der unterschiedlichen Aggregatzustände in einem Rollenspiel Beteiligte Fächer: Chemie Physik Anteil hoch mittel gering

2 16 von 32 Mikrokosmos (Klassen 5 7) Stoffe im Alltag Beitrag 2 II M 4 Was ist eigentlich das Kugelteilchenmodell? Das Wort Kugelteilchenmodell hast du bestimmt schon mal gehört. Doch was bedeutet dieser Begriff genau? Arbeit in Kleingruppen Vorbereitung: 4 min Durchführung: 15 min Das benötigt ihr 4 Bechergläser eine Handvoll Erbsen Karten für die Verteilung eine Handvoll Senfkörner Sieb der Rollen Wählt mithilfe der Karten einen Materialwart, Zeitwächter, Schriftführer und Gruppensprecher aus. In diesen Rollen seid ihr für die auf den Karten angegebenen Aufgaben verantwortlich. So führt ihr den Versuch in 4 Schritten durch 1. Füllt 2 Bechergläser mit Senfkörnern und 2 Bechergläser Erbsen bis zur 50-ml-Marke auf. 2. Mischt zuerst die 50 ml Senfkörner mit 50 ml Senfkörnern. 3. Mischt dann die 50 ml Erbsen mit 50 ml Erbsen. 4. Nehmt die 2 leer gewordenen Bechergläser und füllt eines mit 50 ml Senfkörnern und das andere mit 50 ml Erbsen. Mischt dann die 50 ml Senfkörner mit den 50 ml Erbsen. Verschließt die Öffnung des Becherglases und schüttelt kräftig. Aufgaben 1. Was habt ihr beim Mischen von zwei gleichen Stoffen beobachten können? Verknüpft das mit dem Lehrerversuch: Ethanol + Ethanol und Wasser + Wasser. 2. Was habt ihr beim Mischen von zwei unterschiedlichen Stoffen beobachten können? Verknüpft das mit dem Lehrerversuch: Ethanol + Wasser 3. Erklärt eure Beobachtungen auch mithilfe von Zeichnungen. Falls ihr keine Idee für eine Zeichnung habt, hilft euch die Tippkarte am Lehrerpult weiter. Wusstest du schon, dass Ethanol umgangssprachlich Alkohol ist? Alkohol besitzt eine suchtauslösende Wirkung und kann zu einer ernsthaften Schädigung der Organe, vor allem der Leber, führen. Tippkarte zum Kugelteilchenmodell Erbsen 100 ml 50 ml Senfkörner 100 ml 50 ml So könnte eine Zeichnung der Modellvorstellung von 50 ml Erbsen oder Senfkörnern aussehen. Wie könnt ihr nun eine Zeichnung eines Erbsen- Senfkorn-Gemisches darstellen?

3 22 von 32 Mikrokosmos (Klassen 5 7) Stoffe im Alltag Beitrag 2 II M 7 Station 2: Kann Parfüm verschwinden? Sicherlich kennt ihr diese Situation: Ihr sitzt an der Bushaltestelle, eine ältere Dame läuft vorüber und auf einmal riecht es streng nach Parfüm? In diesem Versuch könnt ihr eine Erklärung für dieses Phänomen inden. Arbeit in Kleingruppen Vorbereitung: 2 min Durchführung: 15 min Das benötigt ihr Parfüm Heft/Stift Uhrglas oder lachen Teller Foto: thinkstockphotos.com Viele Menschen verwenden Parfüm, um einen angenehmen Duft zu verbreiten. So führt ihr den Versuch durch Wählt einen Materialwart, Zeitwächter, Schriftführer und Gruppensprecher aus. Sprüht das Parfüm auf ein Uhrglas oder auf die Rückseite des lachen Tellers. Aufgaben 1. Prüft, wie sich der Duft im Zimmer ausbreitet: Dazu verteilt ihr euch mit der Gruppe zunächst am Uhrglas und dann einige Meter davon entfernt. Nach welcher Zeit ist der Duft jeweils wahrzunehmen? 2. Versucht, eine Erklärung zu inden. Zeichnet eure Erklärung mit dem Kugelteilchenmodell. Wusstest du schon, dass die Bezeichnungen Eau de Toilette oder Eau de Parfum die Konzentration der Duftstoffe angeben? Im Eau de Parfum sind mehr Duftstoffe enthalten, es riecht intensiver und ist daher auch meistens teurer als das Eau de Toilette. Lösungskarte zu Station 2 1. Beobachtungen: Nach kurzer Zeit können alle Gruppenmitglieder das Parfüm riechen. Entfernt man sich vom Uhrglas, dauert es länger, bis das Parfüm zu riechen ist. 2. Erklärung: Die uns umgebende Luft besteht aus kleinsten Luftteilchen. Parfüm besteht ebenso aus kleinsten Teilchen Duftteilchen. Sprüht man nun einige Tropfen davon auf ein Uhrglas, verdunstet das Parfüm. Dabei verteilen sich die Parfümteilchen zwischen den Luftteilchen. Da zwischen den Parfümteilchen kaum Anziehungskräfte wirken, können sie den gesamten Raum einnehmen, der zur Verfügung steht, z. B. das Klassenzimmer. 3. Kugelteilchenmodell: Luftteilchen Parfümteilchen

4 Stoffe im Alltag Beitrag 2 Mikrokosmos (Klassen 5 7) II 23 von 32 Aggregatzustände des Wassers M C 0 C Fotos: thinkstockphotos.com

5 II Stoffe im Alltag Beitrag 2 Mikrokosmos (Klassen 5 7) 29 von 32 Teste dich selbst! Was weißt du über den Aufbau der Stoffe? M 12 Aufgabe: Schreibe die gesuchten Begriffe (mit Umlauten) in die dafür vorgegebenen Zeilen. 1. Wenn man zwei unterschiedliche Stoffe mischt, ist das Endvolumen 2. Herzmodell, Virenmodell und Spielzeugauto werden auch als bezeichnet. 3. Die Erde wird in der Modellvorstellung als.. dargestellt. 4. Wir stellen uns die kleinsten Teilchen als runde Kugeln vor. Wie nennt sich diese Modellvorstellung? 5. Den Übergang von lüssig zu gasförmig nennt man 6. Stoffe können in drei Aggregatzuständen vorkommen: gasförmig, lüssig und 7. Damit sich die Teilchen langsamer bewegen, muss man den Stoff 8. Parfümteilchen liegen im Aggregatzustand vor. 9. Ein Modell, welches versucht, schwierige und komplizierte Vorgänge zu beschreiben, nennt man 10. Zucker verteilt sich schneller, je das Wasser ist. 11. Den Übergang von fest zu lüssig nennt man Die fett umrandeten Felder ergeben den Namen eines Wissenschaftlers. Notiere, was dieser Wissenschaftler über das Teilchenmodell herausgefunden hat.

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