Hin­wei­se

Lern­Job: Müll ist wert­voll 

Hin­wei­se für die Lehr­kraft

Zen­tra­ler Bil­dungs­plan­be­zug (ibK)                                                                 

3.1.2

1. die Be­stand­tei­le des Haus­mülls im Mo­dell­ver­such ver­schie­de­nen Wert­stoff­frak­tio­nen zu­ord­nen (zum Bei­spiel Bio­müll, Pa­pier, Glas, Me­tal­le, Kunst­stof­fe, Ver­bund­stof­fe, Pro­blem-müll)
2. auf­grund der Ei­gen­schaf­ten von Ma­te­ria­li­en (Aus­se­hen, elek­trisch lei­tend, fer­ro­ma­gne­tisch, Dich­te) ge­eig­ne­te Me­tho­den zu deren Tren­nung be­schrei­ben und durch­füh­ren (Aus­le­sen, elek­tri­sche Leit­fä­hig­keits­prü­fung, Ma­gnett­ren­nung, Schwimm­tren­nung)
3. einen Ver­bund­stoff als aus meh­re­ren Ma­te­ria­li­en auf­ge­baut er­ken­nen und in seine Be­stand-teile tren­nen (zum Bei­spiel Ge­trän­ke­ver­pa­ckung)
4. die Not­wen­dig­keit der fach­ge­rech­ten Ent­sor­gung von Pro­blem­müll be­grün­den (zum Bei­spiel
   Bat­te­ri­en, En­er­gie­spar­lam­pen)
5. Mög­lich­kei­ten des Re­cy­clings auf­grund der Ma­te­ri­al­ei­gen­schaf­ten be­schrei­ben und ex­em­pla­risch durch­füh­ren (zum Bei­spiel Jo­ghurt­be­cher um­for­men, Pa­pier schöp­fen)
7. das ei­ge­ne Ver­brau­cher­ver­hal­ten im Sinne einer Res­sour­cen­scho­nung kri­tisch be­wer­ten (Müll­ver­mei­dung, Müll­tren­nung)

Durch­füh­rungs­va­ri­an­ten

Zeit­be­darf

Hin­wei­se zu den Ex­pe­ri­men­ten

Die Num­me­rie­rung der Ex­pe­ri­men­te (V1 – V4, BAU1 – BAU 3) be­zieht sich auf die Num­me­rie­rung im  12-sei­ti­gen Lern­Job.

All­ge­mei­ne Si­cher­heits­hin­wei­se:

Bei allen Ex­pe­ri­men­ten sind grund­sätz­lich Schutz­bril­len zu tra­gen!

Die hier und di­rekt auf dem Ma­te­ri­al an­ge­ge­be­nen Hin­wei­se sind un­be­dingt zu be­ach­ten. Je nach Größe und ex­pe­ri­men­tel­lem Ge­schick der Lern­grup­pe muss die Lehr­kraft ge­eig­ne­te zu­sätz­li­che Si­cher­heits-maß­nah­men pla­nen und um­set­zen.

V1: Schwimm­tren­nung

Damit die Schü­ler/innen die­ses Ex­pe­ri­ment tat­säch­lich selbst pla­nen kön­nen, muss der Dich­te­be­griff be­reits be­kannt sein.

Eine gute Quel­le für die Kunst­stoff­schnip­sel sind Jo­ghurt­be­cher, die so­wohl aus Po­ly­pro­pen (PP) als auch als Po­ly­sty­rol (PS) her­ge­stellt wer­den. Prin­zi­pi­ell kön­nen auch an­de­re Kunst­stoffsor­ten ein­ge­setzt wer­den, even­tu­ell be­steht die er­wei­ter­te Auf­ga­be dann darin, drei (oder mehr) Kunst­stoffsor­ten zu tren­nen.

  
Texte der QR-Codes auf Seite 3

• Was­ser hat die Dich­te 1,0 g/cm³. Man­che Stof­fe schwim­men im Was­ser, an­de­re nicht.
• Gib Salz oder Salz­was­ser hinzu. Da­durch er­höht sich die Dich­te der Flüs­sig­keit.

GBU: Da aus Sicht der ZPG bei die­sem Ex­pe­ri­ment nur eine ge­rin­ge Ge­fähr­dung vor­liegt, ist keine Do­ku­men­ta­ti­on der GBU er­for­der­lich (vgl. RiSU I-3.4.1).

V2: Kunst­stoff­re­cy­cling

Das Ex­pe­ri­ment ist an­ge­lehnt an

http://​www.​che​mieu​nter​rich​t.​de/​dc2/​auto/​a-​v-​ku01.​htm

Auch bei vor­sich­ti­gem Er­hit­zen bil­den sich Zer­set­zungs­pro­duk­te, die nicht ein­deu­tig vor­be­stimmt wer­den kön­nen. Das Ex­pe­ri­ment in daher jedem Fall unter dem Abzug und unter Bei­sein der Lehr­kraft durch­zu­füh­ren.

GBU: Eine ge­eig­ne­te GBU ist von der ZPG do­ku­men­tiert wor­den. Sie fin­det sich im Ma­te­ri­al.

V3:  Ma­gnett­ren­nung  |  BAU 1: Bau eines Elek­tro­ma­gne­ten

Ein paar fach­sprach­li­che und di­dak­ti­sche Hin­wei­se zum Thema „Ma­gne­tis­mus“:

Ma­gne­tisch nennt man Kör­per mit ma­gne­ti­scher Wir­kung, d.h. dass be­stimm­te an­de­re Kör­per an­ge­zo­gen oder ab­ge­sto­ßen wer­den. Ein Ma­gnet selbst ist dem­nach ma­gne­tisch, ein Ei­sen­na­gel je­doch nicht.

Grund­sätz­lich un­ter­schei­det man Per­ma­nent­ma­gne­te, also Kör­per, die dau­er­haft ma­gne­ti­sche Wir­kung haben, und Elek­tro­ma­gne­te, also An­ord­nun­gen, bei denen die ma­gne­ti­sche Wir­kung durch elek­tri­schen Strom ver­ur­sacht wird und daher be­lie­big an- und aus­ge­schal­tet wer­den kann.

Ma­gne­te sind durch ihr Pole und Feld­li­ni­en näher cha­rak­te­ri­sier­bar. Im BNT-Un­ter­richt sind sol­che Be­trach­tun­gen aber nicht ziel­füh­rend.

Ma­gne­ti­sier­bar hei­ßen Stof­fe, die durch Wech­sel­wir­kung mit einem Ma­gne­ten selbst ma­gne­ti­sche Wir­kung er­hal­ten, also zu Ma­gne­ten wer­den. Ein Ei­sen­na­gel kann z.B. durch einen Stab­ma­gne­ten ma­gne­ti­siert wer­den, ein Stück Kup­fer­blech nicht. Eisen ist dem­nach ma­gne­ti­sier­bar, Kup­fer je­doch nicht.

Durch Er­schüt­te­rung oder Tem­pe­ra­tur­er­hö­hung geht die auf­ge­präg­te ma­gne­ti­sche Wir­kung schnell wie­der ver­lo­ren. Die­ses Ver­hal­ten zei­gen außer Eisen nur die Me­tal­le Ko­balt und Ni­ckel. Man nennt diese drei Me­tal­le fer­ro­ma­gne­tisch.

Nur Eisen, Ko­balt und Ni­ckel sowie ei­ni­ge Spe­zi­al­le­gie­run­gen wer­den von Ma­gne­ten an­ge­zo­gen. Diese leicht zu be­ob­ach­ten­de Ei­gen­schaft wird hier im Sinne der di­dak­ti­schen Re­duk­ti­on zur De­fi­ni­ti­on des Ferro-ma­gne­tis­mus her­an­ge­zo­gen. Für Schü­ler/innen ist es dabei meist über­ra­schend, dass nicht alle Me­tal­le von einem Ma­gne­ten an­ge­zo­gen wer­den, dass also z.B. Alu­mi­ni­um nicht fer­ro­ma­gne­tisch ist.

GBU: Da weder beim Ex­pe­ri­ment noch beim Bau des Elek­tro­ma­gne­ten mit Ge­fahr­stof­fen ge­ar­bei­tet wird oder eine sons­ti­ge Ge­fähr­dung vor­liegt, wurde auf die Do­ku­men­ta­ti­on der GBU ver­zich­tet.

BAU 2: Bau eines Me­tall­sen­sors

Der Me­tall­sen­sor ist an­ge­lehnt an den Low-cost-Leit­fä­hig­keits­prü­fer in

„Che­mie?-Aber si­cher!“ Aka­de­mie­be­richt 475, Dil­lin­gen, 2012, Ka­pi­tel 7, Seite 13

Der Vor­wi­der­stand der Schal­tung ist so zu di­men­sio­nie­ren, dass bei der Über­brü­ckung der bei­den Mess­füh­ler mit einem Me­tall eine ge­wöhn­li­che rote LED im Ar­beits­punkt A (2V | 20 mA) be­trie­ben wird. Bei Ver­wen­dung einer 9V-Bat­te­rie gilt dann: R = (9V – 2V) / 0,02 A = 350 Ω

Im Fach­han­del las­sen sich 330-Ω-Schicht­wi­der­stän­de güns­tig er­wer­ben (ca. 2-3 € pro 100 Stück), z.B.

Bild­quel­le: ZPG BNT

Koh­le­schicht­wi­der­stand, 5% To­le­ranz
Farb­code: oran­ge|oran­ge|braun|gold               

Me­tall­schicht­wi­der­stand, 1% To­le­ranz
Farb­code: oran­ge|oran­ge|schwarz|schwarz|braun

Sie  sind für die­sen Zweck gut ge­eig­net. Dort er­hält man auch die roten LEDs (ca. 10 Cent pro Stück) und die Bat­te­rie­clips (ca. 30-50 Cent pro Stück)

Nägel ohne Kopf und Lüs­ter­klem­men fin­det man pro­blem­los im Bau­markt.

Stof­fe, bei denen Salze oder Säu­ren ge­löst sind, z.B. feuch­te Erde, Zi­tro­nen­saft und das In­ne­re der in Salz­was­ser ein­ge­leg­ten Boh­nen.

GBU: Da beim Bau des Elek­tro­ma­gne­ten weder mit Ge­fahr­stof­fen ge­ar­bei­tet wird noch eine sons­ti­ge Ge­fähr­dung vor­liegt, wurde auf die Do­ku­men­ta­ti­on der GBU ver­zich­tet.

V4: Un­ter­su­chung eines Ver­bund­ma­te­ri­als | BAU 3: Bau einer Bat­te­rie

GBU: Da weder beim Ex­pe­ri­ment noch beim Bau der Bat­te­rie mit Ge­fahr­stof­fen ge­ar­bei­tet wird oder eine sons­ti­ge Ge­fähr­dung vor­liegt, wurde auf die Do­ku­men­ta­ti­on der GBU ver­zich­tet.

Hin­wei­se: Her­un­ter­la­den [docx][82 KB]

Hin­wei­se: Her­un­ter­la­den [pdf][452 KB]

Wei­ter zu Lern­job (12 Sei­ten)