Dichte quantitativ

B11 Dichte quantitativ

• Arbeitsblätter (Kopiervorlagen)
• Tabelle mit Dichtewerten (Kopiervorlage oder Schulbuch oder Formelsammlung)
• Waage, Wägesatz
• Meterstab
• 3 Dosen (z.B. Filmdöschen) gefüllt mit Wasser, Sand, Luft oder Styropor
• 1 Leybold-Muffe ohne Schrauben

• Dichte als Verhältnis von Masse zu Volumen (quantitativ)
• Dichte typischer Stoffe
• Schwimmfähigkeit voraussagen durch einen quantitativen Vergleich mit der Dichte von Wasser
• Stoffe ermitteln durch Dichteberechnung

• Der quantitative Dichtebegriff geht über den Bildungsplan hinaus, kann aber dennoch für leistungsstarke Lerngruppen bzw. zur Differenzierung sinnvoll sein.
• Eine Absprache mit den parallel unterrichtenden Lehrkräften im Fach Mathematik hinsichtlich der Bruchschreibweise ist ratsam.
• Der Lückentext knüpft an die Erkenntnisse des vorausgehenden Bausteins an.
• Die Dosen werden mit Sand (sinkt), Luft/Styropor (schwimmt) und Wasser (schwebt fast) gefüllt. Styropor hat gegenüber Wasser den Vorteil, dass die Dose damit nicht „leer“ erscheint.
• Die Leybold-Muffe (ohne Schrauben) dient als unregelmäßiger Körper aus einem „unbekannten“ Metall. Aus Volumen (mittels Überlaufgefäß) und Masse (mittels Waage) kann die Dichte (2,7 g/cm3) berechnet werden. Mit Hilfe der Tabelle kann auf Aluminium geschlossen werden.
• Für die Tabelle kann eine Formelsammlung, der Anhang eines Schulbuches oder ein Ausdruck von Wikibooks verwendet werden:
  http://de.wikibooks.org/wiki/Tabellensammlung_Chemie/_Dichte_fester_Stoffe
• Die Entwicklung einer Formel für die Dichte eines Quaders kann insbesondere für mathematisch interessierte Schülerinnen und Schüler eine Aufgaben „zum Weiterdenken“ sein: Es genügt eine Wortformel der Art Masse / (Länge · Breite · Höhe).
• Mit Hilfe der Formel kann die Masse im Klassenzimmer berechnet werden. Die Schätzung liegt meist weit unter dem tatsächlichen Wert (Größenordnung 200 kg).