Materialien für den sprachsensiblen Unterricht Textrekonstruktion: Die Eigenschaften des Wassers

Transkript

1 Materialien für den sprachsensiblen Unterricht Textrekonstruktion: Die Eigenschaften des Wassers Unterrichtsfach Themenbereich/e Chemie Wasser als ohstoff und Lösungsmittel Schulstufe (Klasse) 8. (4.) Unterrichtseinsatz Sprachliche Kompetenzen Zeitbedarf Material- & Medienbedarf Sozialform/en Methodische Tools Besondere Merkmale und Hinweise zur Durchführung Ersteller/in Erarbeitungsphase oder Wiederholung Erarbeiten von Sachtexten; sprachliche eflexion; Aufbau fachbezogener Sprachkompetenz 1 Unterrichtseinheit Kopierte Arbeitsvorlage; Lehrbuch der Klasse; eventuell Nachschlagswerke und/oder Internetanschluss Schachtel zum Sammeln von Fachbegriffen PartnerInnenarbeit Schnipseltext wird in richtige eiehnfolge gebracht. Langer Liste der Fachbegriffe: Anomalie des Wassers Dipolmoment (polares) Lösungsmittel Oberflächenspannung Schmelzwärme Verdampfungswärme Wärmekapazität Wasserstoffbrücke IFSL-Arbeitsblätter für den sprachsensiblen Unterricht Chemie E. Langer 1/5

2 Arbeitsauftrag Textrekonstruktion: Die Eigenschaften des Wassers Arbeite mit einer Partnerin/einem Partner! Du erhältst einen Text über die besonderen Eigenschaften des Wassers, aber er ist zerschnitten und durcheinander geraten. Bring die Textstreifen in die richtige eihenfolge! Dazu musst du den Text so lesen, dass du auf übereinstimmende Schlüsselworte in verschiedenen Streifen achtest. (Hebe diese Schlüsselworte mit Textmarker hervor). Nummeriere nun die Streifen (mit Bleistift) und lege sie so auf, dass ein zusammenhängender Text entsteht. Klebe den Text dann (nach Überprüfung der eihenfolge durch die Lehrkraft) in dein Heft. Lies ihn dir sorgfältig durch. Ergänze den Text durch Skizzen. Die Textstreifen gehen mitten durch Absätze. Kennzeichne, wo ein neuer Gedankengang beginnt, indem du ein Absatzzeichen ( ) einfügst. Der Text enthält sehr viele (neue) Fachbegriffe. Markiere sie und schreib eine Liste. Kennzeichne jene Begriffe, die deiner Meinung nach im Text ausreichend erklärt sind, mit einem Häkchen. Schreib Begriffe, die du nicht genau verstehst, auf einen Zettel und wirf diesen in die Schachtel auf dem LehrerInnentisch. Zur Klärung aller Begriffe können dann alle SchülerInnen beitragen! (>> Glossar!) Im Folgenden findest du eine eihe von Behauptungen. Vergleiche mit dem Text und markiere die Sätze mit, F oder? richtig; F falsch;? Das geht nicht aus dem Text hervor! Eis hat ein größeres Volumen als flüssiges Wasser. Die Verdampfungswärme von Benzin ist kleiner als die von Wasser. Das Dipolmoment der Wassermoleküle führt zur Bildung von Wasserstoffbrücken. Die Schmelz- und Verdampfungswärme von Wasser sind besonders hoch. Hartes Wasser hat einen hohen Gehalt an Calcium-Salzen. Die Wassermoleküle sind geladen. Für Lösungsmittel gilt: Gegensätze ziehen sich an! Die Schmelz- und die Verdampfungswärme des Wassers beeinflussen das Klima auf der Erde. Der tägliche Wasserverbrauch in Europa beträgt durchschnittlich 150 bis 300 Liter. Die Wärmekapazität ist die Energie, die beim Erwärmen des Wassers abgegeben wird. Die Wassermoleküle sind gewinkelt und haben geladene Enden. IFSL-Arbeitsblätter für den sprachsensiblen Unterricht Chemie E. Langer 2/5

3 Schnipseltext: Die Eigenschaften des Wassers - Anfang Wassermoleküle haben die Formel H 2 O das heißt, sie bestehen aus einem Sauerstoff-Atom (O), das mit 2 Wasserstoff-Atomen (H) verbunden ist. Die Wassermoleküle sind gewinkelt, der von H O H eingeschlossenen Winkel beträgt ca (Zeichne die Strukturformel!) Die Außenelektronen der Atome werden vom O-Atom stärker angezogen als von den H-Atomen. Dadurch hat das Molekül positiv und negativ geladene Enden Das Sauerstoffatom bildet das negative Ende, die Wasserstoff-Atome bilden positive Enden. Die gegensätzlichen Ladungen sind gleich groß, sodass das Molekül insgesamt ungeladen ist. Eine Trennung von positiver und negativer Ladung innerhalb eines Moleküls nennt man ein Dipolmoment Die Wassermoleküle haben also ein Dipolmoment. Man sagt: Wasser ist ein polarer Stoff. Negative Sauerstoff-Enden und positivez Wasserstoff-Enden von benachbarten Molekülen ziehen sich gegenseitig an. So entsteht eine Kraft, die nebeneinander liegende Wasser-Moleküle zusammen hält. Man nennt sie "Wasserstoffbrücke". Die Wasserstoffbrücken halten die Wassermoleküle im festen Aggregatzustand (das heißt im Eis) in einer regelmäßigen Anordnung fest. Dadurch ist der Platzbedarf hoch. (Suche eine entsprechende Abbildung im Lehrbuch oder im Internet!) Zum Schmelzen eines Feststoffes ist immer Energie notwendig, denn die Anziehungskräfte zwischen den Teilchen müssen (zumindest zum Teil) überwunden werden. Diese Energie nennt man die Schmelzwärme. Die Schmelzwärme des Wassers (= Eises) ist besonders hoch, da viele Wasserstoffbrücken aufgebrochen werden müssen. Wenn eine Flüssigkeit verdampft, müssen die noch vorhandenen Anziehungskräfte zwischen den Teilchen gänzlich überwunden werden. Die dafür nötige Energie nennt man die Verdampfungswärme. Auch die Verdampfungswärme des Wassers ist wegen der Wasserstoffbrücken besonders hoch. Wird die Temperatur eines Stoffes erhöht, bewegen sich seine Teilchen schneller. Auch dazu muss man Energie aufwenden. Diese Energie heißt Wärmekapazität. Wasser hat auch eine besonders hohe Wärmekapazität, denn die Wasserstoffbrücken behindern die Bewegung der Moleküle und müssen beim Erwärmen geöffnet werden. An der Wasseroberfläche sind die Dipolkräfte und Wasserstoffbrücken nur nach innen gerichtet. Deshalb hat Wasser eine hohe Oberflächenspannung. (Suche auch dazu eine passende Abbildung!) IFSL-Arbeitsblätter für den sprachsensiblen Unterricht Chemie E. Langer 3/5

4 Die Oberflächenspannung wirkt ähnlich wie eine Haut. Weil die Wasserstoffbrücken im Eis mehr Platz brauchen als im flüssigen Wasser, hat Eis eine geringere Dichte als Wasser. 1 Liter Eis ist also leichter als 1 Liter Wasser bei 4. Das ist sehr ungewöhnlich, denn normaler Weise dehnen sich Stoffe mit steigender Temperatur aus, weil die Wärmebewegung der Teilchen zunimmt. Daher wird der Umstand, dass Eis eine geringere dichte hat als flüssiges Wasser "Anomalie des Wassers" genannt. Eine Flüssigkeit, die imstande ist andere Stoffe aufzulösen, bezeichnet man als Lösungsmittel. Lösungsmittel lösen vor allem solche Stoffe, die einen ähnlichen Aufbau aus Teilchen haben. Wir sagen: "Ähnliches wird von Ähnlichem gelöst". Wasser ist ein polares Lösungsmittel und löst deshalb Stoffe, die ebenfalls polar sind oder aus geladenen Teilchen bestehen. Diese ungewöhnlichen Eigenschaften des Wassers haben viele Folgen für die Natur. Die wichtigsten sind: Die hohe Schmelzwärme des Wassers verhindert, dass der Schnee im Frühjahr so rasch schmilzt, dass es ständig zu Hochwasser und Überschwemmungen kommt. Die hohe Verdampfungswärme und Wärmekapazität des Wassers bewirken, dass es im Frühjahr nicht so schnell heiß wird und im Herbst nicht so rasch abkühlt. Dies gilt besonderes an Gewässern, vor allem am Meer, sodass das Klima dort milder und gleichmäßiger ist. Die hohe Verdampfungswärme bewirkt außerdem, dass unsere Körperoberfläche durch Schwitzen abkühlen kann. Die hohe Oberflächenspannung des Wassers bewirkt, dass Wasser Tropfen bildet und manche Insekten auf der Wasseroberfläche laufen können so z. B. der sogenannte Wasserläufer. Die Anomalie des Wassers bewirkt, dass Eisberge schwimmen und Seen im Winter nicht bis zum Grund zufrieren, sodass die Fische dort überleben können. Wasser ist das wichtigste Lösungs- und Transportmittel im Organismus der meisten Lebewesen, insbesondere im Körper des Menschen. - Ende - IFSL-Arbeitsblätter für den sprachsensiblen Unterricht Chemie E. Langer 4/5

5 Lösungen: Eis hat ein größeres Volumen als flüssiges Wasser. Die Verdampfungswärme von Benzin ist kleiner als die von Wasser.? 1 Das Dipolmoment der Wassermoleküle führt zur Bildung von Wasserstoffbrücken. Die Schmelz- und Verdampfungswärme von Wasser sind besonders hoch. Hartes Wasser hat einen hohen Gehalt an Calcium-Salzen.? Die Wassermoleküle sind geladen. F Für Lösungsmittel gilt: Gegensätze ziehen sich an! F Die Schmelz- und die Verdampfungswärme des Wassers beeinflussen das Klima auf der Erde. Der tägliche Wasserverbrauch in Europa beträgt durchschnittlich 150 bis 300 Liter.? Die Wärmekapazität ist die Energie, die beim Erwärmen des Wassers abgegeben F wird. Die Wassermoleküle sind gewinkelt und haben geladene Enden. 1) Die mit? gekennzeichneten Aussagen sind grundsätzlich richtig. Abbildungen: Watermolecule.svg.png IFSL-Arbeitsblätter für den sprachsensiblen Unterricht Chemie E. Langer 5/5