Physik Lehrerinformation

Transkript

1 Lehrerinformation 1/9 Arbeitsauftrag Die Sch eruieren in Kleingruppen unterschiedliche Experimente und physikalische Ansätze und Versuche im Zusammenhang mit dem Ei. Ziel Die Sch erläutern die unterschiedlichen Effekte korrekt und verständlich. Material Hintergrundinformationen für die LP Div. Material gemäss separater Liste Sozialform GA Zeit 60 Zusätzliche Informationen: Probieren Sie das Experiment zuerst einmal aus, bevor Sie die Sch damit konfrontieren.

2 2/9 Aufgabe: Ihr führt nun einige Experimente durch eure Lehrerin/euer Lehrer gibt euch dazu genauere Anweisungen. Die Ergebnisse könnt ihr auf hier notieren. Versuch 1: Ist das Ei frisch? ein legefrisches Ei ein älteres Ei zwei gleiche Gläser zwei flache Teller

3 3/9 Versuch 2: So stark ist die Eierschale! zwei bis drei hartgekochte Eier Klebestreifen Schere Sägemesser (z. B. ein Brotmesser) Bücher oder andere Gegenstände als Gewicht

4 4/9 Versuch 3: So ein Weichei! ein rohes Ei Essig ein Glas

5 5/9 Versuch 4: Starke Schale vier hartgekochte Eier Bücher oder Ziegelsteine Löffel scharfes Küchenmesser

6 6/9 Versuch 5: Das schwimmende Ei ein frisches Ei ein Glas Wasser drei bis vier Esslöffel Salz

7 Hintergrundinformationen für die LP 7/9 Information: Die Sch führen die verschiedenen Experimente durch und lernen dabei die Eigenheiten der Eier aktiv kennen. Dieses Blatt hilft der LP bei der Durchführung der Experimente. Wie stabil ist ein Hühnerei? Die Schale eines Hühnereis ist zur Sauerstoffversorgung des Kükens luftdurchlässig. Sie ist stabil, um beim Brüten das Gewicht des Huhns aushalten zu können. Die Schale eines Hühnereis besteht hauptsächlich aus Kalziumkarbonat, oder einfacher ausgedrückt: aus Kalk. Die Schale ist aber gleichzeitig sehr dünn, etwa 0,3 bis 0,4 Millimeter, damit die Küken diese von innen aufpicken können. Versuch 1: Ist das Ei frisch? ein legefrisches Ei ein älteres Ei zwei gleiche Gläser zwei flache Teller Durchführung Schwimmprobe: Die Schüler untersuchen in Gruppen die Frische verschiedener Eier. Zu Beginn stellt die Lehrkraft die Frage, ob man bei rohen Eiern erkennen kann, wie frisch sie sind, ohne sie aufzuschlagen. Ob ein Ei frisch ist oder nicht, verrät die Schwimmprobe. Dabei werden die Eier in ein Glas mit kaltem Wasser gelegt. Die Schüler beobachten, wie sich die Eier im Wasser verhalten, und halten die Ergebnisse schriftlich oder in einer Zeichnung fest. Erläuterung Schwimmprobe: Sehr frische Eier bleiben am Boden liegen. Etwas ältere Eier stellen sich leicht schräg mit dem runden Ende nach oben. Alte Eier schwimmen auf, da sich mit der Zeit die Luftkammer vergrössert und ihnen Auftrieb verleiht. Durchführung Aufschlagprobe: Auch die Aufschlagprobe gibt Auskunft über das Alter des Eis. Die Eier, die vorher mit der Schwimmprobe untersucht wurden, werden zu diesem Zweck jeweils in einen Teller aufgeschlagen. Die Schüler vergleichen das frische Ei mit dem älteren Ei und halten ihre Beobachtungen wieder schriftlich oder in einer Zeichnung fest. Erläuterung Aufschlagprobe: Beim frischen Ei befindet sich das Dotter beinahe in der Mitte des Eiklars. Dieses ist dickflüssig und bildet einen Ring um das stark gewölbte Dotter. Bei älteren Eiern verflüssigt sich das Eiklar, und das Dotter ist zum Rand hin verschoben. Zudem ist das Eidotter flacher und breiter.

8 Hintergrundinformationen für die LP 8/9 Versuch 2: So stark ist die Eierschale! zwei bis drei hartgekochte Eier Klebestreifen Schere Sägemesser (z. B. ein Brotmesser) Bücher oder andere Gegenstände als Gewicht Durchführung und Erläuterung: Mit diesem Versuch können die Schüler die Stabilität der Eischale eindrucksvoll auf die Probe stellen. Die gewölbten Wände halten trotz ihrer geringen Dicke einem grossen Druck stand. Dieses Prinzip machen sich auch die Konstrukteure von Brücken und Gewölben zunutze. An dieser Stelle sollte noch einmal die Aufgabe der Eischale besprochen werden. Versuch 3: So ein Weichei! ein rohes Ei Essig ein Glas Durchführung und Erläuterung: Das Ergebnis dieses Versuches ist erst nach 3 bis 12 Stunden sichtbar. So lange dauert es, bis die Kalkschale durch den Essig vollständig aufgelöst ist. Planen Sie deshalb für die Durchführung und die Betrachtung der Ergebnisse zwei Tage ein. Am ersten Tag werden die Eier in Essig gelegt, am nächsten Tag das Ergebnis betrachtet. Zum Vorschein kommt dann die hauchdünne, weiche Eihaut. Das jetzt weiche und empfindliche Ei kann vorsichtig untersucht werden, indem es zum Beispiel gegen das Licht gehalten wird. In diesem Zusammenhang sollte noch einmal die Funktion der Eihaut besprochen werden. Sie wirkt als Schranke, die wichtige Inhaltsstoffe wie Eiweisse und Fette nicht nach aussen entweichen lässt, für Luft und Wasser dagegen durchlässig ist.

9 Hintergrundinformationen für die LP 9/9 Versuch 4: Starke Schale vier hartgekochte Eier Bücher oder Ziegelsteine Löffel scharfes Küchenmesser Wenn man schon einmal versucht hat, die Spitzen eines rohen Eis zwischen Daumen und Zeigefinger einzudrücken, wird man vermutlich festgestellt haben, dass es trotz grosser Anstrengung nicht so einfach gelingt. Eier sind nämlich viel robuster, als man allgemein glaubt. Noch deutlicher kann die Stabilität der Schale auf diese Weise veranschaulicht werden: Durchführung: Man nimmt zwei ungeschälte, hartgekochte Eier und sägt sie sehr vorsichtig in der Mitte durch. Anschliessend höhlt man sie mit einem Teelöffel aus, stellt drei der Hälften angeordnet wie ein Dreieck auf einen Tisch und legt vorsichtig wenige dicke Bücher oder Ziegelsteine darauf. Wenn die Eierschalen nicht zerbrechen, kann das Gewicht nach und nach gesteigert werden. Es ist verblüffend, wie viel Gewicht die Eierhälften tragen können! Das Geheimnis der unglaublichen Stärke der Eierschalen ist nicht das Material, aus dem sie gemacht sind, der Kalk, sondern ihre oval gewölbte Form, welche den Druck gleichmässig verteilt. Diese Stabilität ist wichtig, damit das Ei beim Ausbrüten nicht zerstört wird. Auch Architekten nehmen sich die ovale Form des Eis, zum Beispiel beim Bau von Brücken und Staumauern, zum Vorbild. Eignung: Der Versuch ist für Grundschüler gut geeignet, sollte jedoch, da die Eierschalen zu schnell zerbrechen, von der Lehrperson vorbereitet werden. Versuch 5: Das schwimmende Ei ein frisches Ei ein Glas Wasser drei bis vier Esslöffel Salz Das Experiment: Gib ein Ei in ein Wasserglas. Das Ei sinkt zu Boden, weil es schwerer als Wasser ist. Gib nun löffelweise Salz hinzu. Rühre nach jeder Portion Salz vorsichtig um, bis es sich aufgelöst hat. Nach einigen Wiederholungen ist das Wasser sehr salzhaltig, und: Das Ei hat schwimmen gelernt und bleibt an der Wasseroberfläche. Das Ei sinkt wie die meisten massiven Gegenstände zu Boden, weil es schwerer ist als Wasser, das es dabei verdrängen muss. Wenn du im Wasser viel Salz aufgelöst hast, ist das Wasser schwerer geworden. Das Salzwasser lässt sich durch das Gewicht des Eis nicht mehr verdrängen, und das Ei erhält genug Auftrieb, um zu schwimmen. Beim Ei hat sich also nichts verändert, nur das umgebende Wasser bekam eine grössere Dichte.