Experimenten & Fragen beim Wissensquiz

Transkript

1 Experimenten & Fragen beim Wissensquiz 1 Öl und Wasser und nun? - Eine kleine Flasche, gefüllt randvoll mit Öl ml-Becherglas, hohe Form - Trichter, anderes großes Becherglas mit Wasser zum Befüllen des anderen Moderator: Hier haben wir eine kleine randvoll gefüllt Flasche mit Öl und ein Becherglas, in dem schon etwas Wasser enthalten ist. Wir stellen nun die Flasche mit dem Öl in das Glas und werden das Becherglas mit Wasser auffüllen. Doch vorher möchte ich von Euch wissen: Was passiert mit dem Öl in der Flasche, wenn man das Becherglas mit Wasser befüllt? 1- Es bleibt in der Flasche 2- Es blubbert in Blasen heraus 3- Es steigt langsam nach oben Auffüllen des Becherglases mit Hilfe eines Trichters, dessen untere Öffnung an die Glaswand gerichtet ist. Vorsichtig das Wasser einfüllen. - Ergebnis: Lösung 1 Warum? Die Stoffe sind aus kleinen Teilchen aufgebaut, den Molekülen, zwischen denen eine Kraft wirkt, die Oberflächenspannung, die die Teilchen ganz fest beisammen hält. Diese verhindert, dass das Öl austritt. Aber?! Was passiert, wenn ich Trick 17 anwende? Spülmittel (ausreichend) auf die Öffnung der Flaschen geben: Das Öl verlässt schlagartig die Flasche (wie ein Flaschengeist), denn: - Spülmittel verringert die Kraft zwischen den Teilchen, deshalb benutzen wir auch beim Abwaschen immer Spülmittel, um das Fett aus der Pfanne zu entfernen.

2 2 Sand-Experiment ml-Becherglas, hohe Form - Zwei Holzlöffel - Sand - Becherglas mit Wasser - Fön Zunächst gibt man etwas Sand in das Becherglas, so dass der Boden bedeckt ist. Anschließend stellt man mittig den Holzlöffel in das Glas und füllt das Glas mit Sand fast bis zum Rand auf. Dann könnte man einen Zauberspruch sagen, hokuspokus fidibus, nun Löffel mach und zieh das Glas mit hoch! Versuch das Glas am Löffel in die höhe zu ziehen.das klappt nun gar nicht: der Löffel lässt sich leicht aus dem Sand herausziehen. Vielleicht habt Ihr eine Idee, wie man das schafft? Was muss man nun machen, damit man das Glas mit dem Sand am Löffel in die Höhe ziehen kann? - 1 Wasser in das Glas hineingießen - 2 das Glas kurz erhitzen - 3 mit dem Löffel gegen das Glas klopfen Ergebnis: Lösung 3 Durch das Klopfen wird die Luft zwischen den Sandkörnchen verdrängt und die Körner rücken näher aneinander, es gibt eine starke Reibung zwischen dem Holzstab und dem Sand.

3 3 Plastiksackerl-Wasser-Experiment - Plastiksackerl - Spitzen Bleistift - Gefärbtes Wasser Ich habe hier einen Sackerl gefüllt mit Wasser. Ich werde gleich einen Bleistift in den Sackerl stoßen, so dass er auf der einen Seite ein und aus der anderen Seite wieder austritt. Vorher möchte ich aber von Euch wissen: Wenn man einen Bleistift mit Wucht durch eine mit Wasser gefüllt Plastiksackerl stößt, dann wird? 1 das Wasser aus dem Sackerl herausspritzen 2 - das Wasser in dem Sackerl bleiben 3 das Sackerl platzen Halte den mit Wasser gefüllten Plastiksackerl gut fest und stoße kräftig den spitzen Bleistift durch den Sackerl. Ergebnis: Lösung 2: kaum zu glauben, es passiert nichts, es bleibt trocken, das Wasser bleibt im Beutel Wenn die kegelförmige Spitze des Bleistifts in die Tüte eindringt, wird das Plastik rund um das enstehende Loch mitgerissen und gedehnt. Dieses gedehnte Plastik umschließt dann so dicht den Bleistift (unterstützt vom Druck des Wassers), dass das Loch regelrecht versiegelt wird. Quelle: Die Experimente 1 bis 3 sind aus der Sendung Beste Klasse Deutschlands entnommen

4 4 Spritzkerzen unter Wasser ml-Becherglas - 5 Spritzkerzen mit einem Plastikband fest zusammengebunden - eine einzelne Spritzkerze - Feuerzeug - Tiegelzange Wir haben hier ein mit Wasser gefülltes Becherglas. Gleich werden wir die Wunderkerzen entzünden und mit der Spitze (mit Hilfe einer Tiegelzange) voran in das Wasser halten. Was passiert mit den Spritzkerzen, wenn sie brennend in das Wasser gehalten werden? sie gehen sofort aus 2 sie gehen nacheinander langsam aus 3- sie brennen unter Wasser weiter Zunächst führt man das Experiment mit einer einzelnen Spritzkerze durch; entzünden und mit der Tiegelzange in das Wasser halten: sieh erlischt. Anschließend wird das Bündel Spritzkerzen entzündet und in das mit Wasser gefüllte Becherglas gehalten. Ergebnis: Lösung 3: zu sehen ist ein tolles Feuerwerk unter Wasser und brodelndes Wasser mit starker Rauchentwicklung. Die Wunderkerzen brennen komplett ab. Wasser leitet Wärme sehr gut ab. Bei der einzelnen Wunderkerze wird also die Zündtemperatur schnell unterschritten, sie erlischt. Das Spritzkerzenbündel entwickelt höhere Temperaturen, die das Wasser im Becherglas nicht schnell genug abkühlen kann. Durch das Klebeband werden sie zudem vorerst vor dem Wasser geschützt. Beimischungen sauerstoffhaltiger Salze, wie etwa Bariumnitrat, versorgen die Spritzkerzen vorerst mit dem benötigten Sauerstoff. Sie versorgen sich also selber. Heiße Eisen- und Magnesiumbestandteile der Spritzkerze reagieren dann mit dem Wasser. Die Verbrennung wird weiter erhalten. Aufsteigendes Wasserstoffgas entzündet sich über der Wasseroberfläche. Literatur: Lehrerfortbildung Chemie der 5 Sinne, Universität Rostock, Prof. Alfred Flint

5 5 Flaschentornado zwei PET-Flaschen, Adapter, gefärbtes Wasser Versuchsaufbau: Die zwei Flaschen sind luftdicht miteinander verbunden, in einer davon befindet sich Wasser. Dreht man die Flaschen um, sollte das Wasser eigentlich nach unten in die leere Flasche fließen, oder? Was muss man mit den Flaschen tun, damit das Wasser von der oberen in die untere Flasche läuft? 1 - einfach umdrehen und gerade halten 2 kreisförmig schütteln 3- in die volle Flasche hineindrücken Mit der schon umgedrehte Flasche werden zunächst die beiden anderen Lösungsvorschläge 1 und 3 ausprobiert. Da diese nicht zum Ziel führen, wird nun die Flasche in eine kreisförmige Bewegung versetzt und ein Tornado erzeugt. Ergebnis: Lösung 2: Wie entsteht der Sturm in der Flasche? Dreht man die Flaschen um, fließt kein Wasser nach unten in die leere Flasche, denn in der unteren Flasche ist kein Platz für das Wasser: sie ist schon voll, sie enthält nämlich Luft und die kann nicht entweichen und dem Wasser Platz machen. Durch kreisende Bewegung wird nun ein Tornado bzw. Strudel erzeugt. Durch das Auge des Tornados kann die Luft nach oben entweichen und das Wasser strömt kreisend nach unten in die andere Flasche. Ein faszinierender Effekt, der bei Groß und Klein für viel Spaß sorgt. Literatur: Kleine Haus der Forscher;

6 6 Plastikschlauch - Kerze und Teesieb, Feuerzeug, Haargel und Löffel, DVD und Schere - Schutzbrille -man sollte diesen Plastikschlauch zeigen, aufpusten oder ein Bild zeigen Um solche seltsamen Gebilde herzustellen, braucht man ein Feuerzeug und 1 - eine Kerze und ein Teesieb 2 Haargel und einen Löffel 3- eine DVD und eine Schere Eine DVD wird mit der Schere eingeschnitten und die zwei verschiedenen Kunststoffscheiben von einander getrennt. Dabei sollte es so gut wie möglich die Spektralfolie abgetrennt werden. Mit dem Feuerzeug wird die Seite der DVD (ohne Folie) erhitzt. Wenn sich der Kunststoff wölbt, pustet man von der entgegengesetzten Seite auf die weiche Kunststoffblase. Ergebnis: Lösung 3: Bestimmte Kunststoffe sind, wenn man sie erwärmt, verformbar. Diese nennt man auch Thermoplaste. Die DVD besteht aus solch verformbaren Kunststoffen. Quelle: Sendung Beste Klasse Deutschlands

7 7 Styropor Lange Stangen aus Styropor, Becherglas (1 l, hohe Form) und Aceton Beschreibung des Versuchs: Die Styroporstangen stehen schon im Becherglas. Styropro ist ein geschäumter Kunststoff, den man z.b. zum Isolieren von Häusern verwendet oder auch als Stoßfänger im Fahrradhelm zu finden ist. Das Material ist sehr leicht und hat auch sonst interessante Eigenschaften: Was passiert mit der Styroporstange, wenn sie Nagellackentferner oder Klebstoff in Kontakt kommt? sie schrumpfen in sich zusammen 2 sie fangen zu brennen an 3- sie verändern ihre Farbe und werden grün Am Rand des Becherglas wird Aceton zugeführt. Ergebnis: Lösung 1: Die Styroporstangen fallen in sich zusammen. Zurück bleibt lediglich eine kleine kaugummiartige graue Masse. Gleichzeitig blubbert und zischt es. Wie kommt das? Styropor besteht aus kleinen aufgeblasenen Plastikkügelchen. Es ist sehr leicht und wie ihr seht, kann man es in bestimmten Chemikalien auflösen. Dies geschieht, weil das Styropor selbst aus kleinen Teilchen besteht, die zu langen Ketten angeordnet sind. Der Nagellackentferner trennt die langen Teilchenketten auf. Dabei blubbert es heftig, weil das in den Kügelchen enthaltene Gas ( bzw. Treibmittel, das man zum Schäumen benötigt) entweicht.

8 8 Fliegendes Wasser Glas, laminiertes Papier, Wasser Was passiert mit der Karte, wenn man sie auf einen mit Wasser gefüllten den Becher legt und anschließend den Becher umdreht? die Karte fällt auf den Boden und das Wasser läuft aus 2 die Karte saugt sich mit Wasser voll und fällt dann zu Boden 3- die Karte saugt sich am Becher fest und bringt das Wasser im Becher zum Fliegen Ein randvoll gefüllter Becher wird mit einer Karte abgedeckt. Dabei muss die Karte gut gegen den Becher gedrückt werden. Der Becher wird unter Festhalten der Karte umgedreht. Nach kurzer Zeit hält man den Becher nur noch seitlich, denn die richtige Lösung ist Nr. 3, die Karte saugt sich fest. Ergebnis: Lösung 3: Der Luftdruck von außen (auf die Karte) ist stärker als der Wasserdruck von innen. Daher hält die Karte am Becher und das Wasser kann nicht auslaufen. Literatur: Lehrerhandreichung: Experimente Wasser der AG Naturwissenschaften und Technik der BASF AG der Chemieverbände Rheinland-Pfalz und 10 Gymnasien im Rhein-Neckar-Dreieck

9 Weitere Quizzfragen: 9 Katzenfutter gibt es nicht in der Geschmacksrichtung: 1 - Lamm 2 - Lachs 3 - Maus 10 Was macht ein Koalabär, wenn ihm zu heiß ist? 1 - er wackelt mit den Ohren 2 - er lutscht Eucalyptusblätter 3 - er umarmt einen Baumstamm