Zur Haupt­na­vi­ga­ti­on sprin­gen [Alt]+[0] Zum Sei­ten­in­halt sprin­gen [Alt]+[1]

Leh­rer­in­for­ma­ti­on - Ge­stuf­te Hil­fen

In­fo­box

Diese Seite ist Teil einer Ma­te­ria­li­en­samm­lung zum Bil­dungs­plan 2004: Grund­la­gen der Kom­pe­tenz­ori­en­tie­rung. Bitte be­ach­ten Sie, dass der Bil­dungs­plan fort­ge­schrie­ben wurde.

Hin­weis

Es wird dar­auf hin­ge­wie­sen, dass für jedes Ex­pe­ri­ment ent­spre­chend der ei­ge­nen Durch­füh­rung vor der erst­ma­li­gen Auf­nah­me der Tä­tig­keit eine Ge­fähr­dungs­be­ur­tei­lung durch­ge­führt und do­ku­men­tiert wer­den muss. Jede fach­kun­di­ge Nut­ze­rin/jeder fach­kun­di­ge Nut­zer muss die auf­ge­führ­ten In­hal­te ei­gen­ver­ant­wort­lich prü­fen und an die tat­säch­li­chen Ge­ge­ben­hei­ten an­pas­sen.

Weder die Re­dak­ti­on des Leh­rer­fort­bil­dungs­ser­vers noch die Au­to­rin­nen und Au­to­ren der ver­öf­fent­lich­ten Ex­pe­ri­men­te über­neh­men jeg­li­che Haf­tung für di­rek­te oder in­di­rek­te Schä­den, die durch ex­ak­ten, ver­än­der­ten oder feh­ler­haf­ten Nach­bau und/oder Durch­füh­rung der Ex­pe­ri­men­te ent­ste­hen. Wei­ter­füh­ren­de In­for­ma­tio­nen er­hal­ten Sie unter www.​gef​ahrs​toff​e-​schu­le-​bw.​de

Übung mit Si­mu­la­ti­ons­ex­pe­ri­ment

Hin­weis: Mög­li­che Ant­wor­ten (kur­siv) sind hier nur in Stich­punk­ten ge­nannt.

  1. Wie­der­ho­len Sie Ihr Wis­sen zum Thema „Span­nungs­rei­he der Me­tal­le“.
    1. Be­schrei­ben Sie ein Ex­pe­ri­ment zur Er­mitt­lung der Span­nungs­rei­he der Me­tal­le.
      • Mes­sung der Po­ten­zia­le von Me­tall­halb­zel­len (c Lösung = 1 mol ∙ L -1 ), z.B. un­ed­le
      • Me­tal­le gegen einen Stan­dard­was­ser­stoff­halb­zel­le
      • Mes­sung der Po­ten­zi­al­dif­fe­renz ver­schie­de­ner Me­tall­halb­zel­len ge­gen­ein­an­der
        (c Lösung = 1 mol ∙ L -1 ) und Ver­gleich der Ver­such­s­er­geb­nis­se
    1. Er­läu­tern Sie diese Ver­such­s­er­geb­nis­se aus­führ­lich.
      • In der Stan­dard­was­ser­stoff­halb­zel­le Re­duk­ti­on 2 H + + 2 e - → H 2
        → un­ed­les Me­tall in an­de­rer Halb­zel­le Oxi­da­ti­on Me → Me x- + x e -
      • Das un­ed­le­re Me­tall gibt Elek­tro­nen ab.
    2. Ver­all­ge­mei­nern Sie die Ver­such­s­er­geb­nis­se.
      • Die Span­nungs­rei­he (auch „Re­dox­rei­he“) der Me­tal­le ist eine Auf­lis­tung von Re­dox­paa­ren – ge­ord­net nach ihrem Stan­dard­elek­tro­den­po­ten­zi­al. Man kann dar­aus das Re­dox­ver­hal­ten eines Stof­fes bzw. die Rich­tung von Re­dox­re­ak­tio­nen ab­lei­ten.

  2. Bil­den Sie eine Hy­po­the­se als Ant­wort auf die Frage „Kann bei einem Men­schen der oben ge­schil­der­te Ef­fekt beim Scho­ko­la­de­es­sen auf­tre­ten?“
    1. Über­le­gen Sie, wie viele und wel­che Me­tal­le nötig sind, damit der Ef­fekt auf­tritt.
      • min­des­tens 2 → der Ef­fekt kann nur auf­tre­ten, wenn man min­des­tens 1 Plom­be oder Krone aus einem an­de­ren Me­tall (oder einer Le­gie­rung) als Alu­mi­ni­um be­sitzt
    1. Nen­nen Sie wei­te­re Vor­aus­set­zun­gen, die ge­ge­ben sein müs­sen.
      • - Elek­tro­lyt muss vor­han­den sein → in Form von Spei­chel vor­han­den
      • - Strom­kreis muss ge­schlos­sen sein → drauf­bei­ßen
    2. Stel­len Sie nun eine Hy­po­the­se auf.
      • Ver­mut­lich kann der Ef­fekt auf­tre­ten, wenn man min­des­tens 1 Me­tall (oder eine Me­tall­le­gie­rung) im Mund hat und dann auf Alu­fo­lie beißt, denn dann bil­det sich ein gal­va­ni­sches Ele­ment im Mund.

  3. Füh­ren Sie zur Über­prü­fung Ihrer Hy­po­the­se ein Si­mu­la­ti­ons­ex­pe­ri­ment durch. Ver­wen­den Sie dazu Alu­fo­lie und einen Me­tall­l­öf­fel, bei­des er­hal­ten Sie le­bens­mit­telsau­ber von Ihrem Leh­rer. Pro­to­kol­lie­ren Sie Ihre Be­ob­ach­tun­gen.
    1. Stich­punkt­ar­ti­ge Durch­füh­rung des Ver­suchs:
      Rol­len Sie die Alu­fo­lie zu einer Röhre.
      Hal­ten Sie Al­u­röh­re + Löf­fel an die her­aus­ge­streck­te Zunge.
    2. Füh­ren Sie  den Ver­such in 2 Va­ri­an­ten durch.
      • Al­u­röh­re + Löf­fel be­rüh­ren sich in der Hand nicht 
        kein Ef­fekt
      • Al­u­röh­re + Löf­fel be­rüh­ren sich in der Hand
        leich­tes pri­ckeln auf der Zunge bzw. ko­mi­scher  „me­tal­li­scher“ Ge­schmack

  4. Wer­ten Sie die Er­geb­nis­se der drei Auf­ga­ben aus und stel­len Sie Zu­sam­men­hän­ge her. Be­ur­tei­len Sie mög­li­che Ge­fähr­dun­gen.
    1. Nen­nen Sie Ge­mein­sam­kei­ten aller drei Bei­spie­le. – Geben Sie auch Re­ak­ti­ons­glei­chun­gen an. (Man kann davon aus­ge­hen, dass Spei­chel leicht al­ka­lisch ist.)
      Das un­ed­le­re Me­tall wird oxi­diert: Me → Me n+ + n e -
      im leicht al­ka­li­schen Spei­chel wird Sau­er­stoff re­du­ziert: O 2 + 2 H 2 O + 4 e - → 4 OH -
    2. Über­le­gen Sie, wovon die Ge­fähr­dun­gen aus­ge­hen kön­nen.
      Me­tall-Ionen des un­ed­le­ren Me­talls
    3. Be­den­ken Sie  die Wir­kung von Schwer­me­tall­sal­zen
      Schwer­me­tall­sal­ze kön­nen ge­sund­heits­schä­di­gend sein
    4. Be­grün­den Sie die Be­deu­tung die­ser Über­le­gun­gen im Zu­sam­men­hang mit einem Zahn­arzt­be­such.
      Plom­ben und/oder Kro­nen im Mund aus un­ter­schied­li­chen Me­tal­len

  5. Re­cher­chie­ren Sie im In­ter­net die Er­klä­rung für das be­ob­ach­te­te Phä­no­men.
    1. Z.B. goog­le.de zum Stich­wort „Strom im Mund“

Quel­len
http://​www.​che​mieu​nter​rich​t.​de/​dc2/​fra­gen/​kf-​ka-​194.​htm
http://​www.​kin­der­netz.​de/-/​id=74196/​pro​pert​y=dow​nloa​d/​1k8c0bm/​index.​pdf
W. Fi­scher, W. Zeil­ho­fer Neue Auf­ga­ben­kul­tur Vol­tas Zunge in PdN-ChiS 7/54 Jg. 2005 S. 39f.

Leh­rer­in­for­ma­ti­on - Ge­stuf­te Hil­fen: Her­un­ter­la­den [doc] [52 KB]

Leh­rer­in­for­ma­ti­on - Ge­stuf­te Hil­fen: Her­un­ter­la­den [pdf] [295 KB]