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LERN­BOX: Stof­fe be­ste­hen aus klei­nen Teil­chen

Leh­rer­in­fo

Vor­aus­set­zun­gen

Die Schü­ler kön­nen Ge­gen­stän­de und Stof­fe un­ter­schei­den und Bei­spie­le für Stof­fe nen­nen.

Sie kön­nen un­ter­schied­li­che Stof­fe an­hand von wahr­nehm­ba­ren Ei­gen­schaf­ten un­ter­schei­den.

Die Lern­box kann schon in den ers­ten Stun­den des An­fangs­un­ter­richts ein­ge­setzt wer­den, um den Auf­bau der Stof­fe durch eine ein­fa­che Teil­chen­vor­stel­lung (un­dif­fe­ren­zier­tes Stoff­teil­chen­mo­dell) plau­si­bel zu ma­chen.

Bezug zum Bil­dungs­plan

in­halts­be­zo­ge­ne Kom­pe­ten­zen

Die Lern­box be­zieht sich vor allem auf den fol­gen­den Stan­dard: 3.​2.​1.​2 Stof­fe und ihre Teil­chen:
(3) mit­hil­fe eines ge­eig­ne­ten Teil­chen­mo­dells (Stoff­teil­chen) Ag­gre­gat­zu­stän­de, Lö­sungs­vor­gän­ge, Dif­fu­si­on und Brown­sche Be­we­gung be­schrei­ben

Mit der Lern­box sol­len die Schü­le­rin­nen und Schü­ler er­ken­nen, dass Stof­fe aus klei­nen Teil­chen auf­ge­baut sind und zwar un­ter­schied­li­che Stof­fe aus un­ter­schied­li­chen Teil­chen, die sich in Masse und Größe un­ter­schei­den.

pro­zess­be­zo­ge­ne Kom­pe­ten­zen

  • E9: Mo­dell­vor­stel­lun­gen nach­voll­zie­hen und ein­fa­che Mo­del­le ent­wi­ckeln
  • K4: che­mi­sche Sach­ver­hal­te unter Ver­wen­dung der Fach­spra­che und ge­ge­be­nen­falls mit­hil­fe von Mo­del­len und Dar­stel­lun­gen be­schrei­ben, ver­an­schau­li­chen oder er­klä­ren

im wei­te­ren Ver­lauf des Un­ter­richts:

  • E10: Mo­del­le und Si­mu­la­tio­nen nut­zen, um sich na­tur­wis­sen­schaft­li­che Sach­ver­hal­te zu er­schlie­ßen
  • K6: Zu­sam­men­hän­ge zwi­schen All­tags­er­schei­nun­gen und che­mi­schen Sach­ver­hal­ten her­stel­len und dabei All­tags­spra­che be­wusst in Fach­spra­che über­set­zen

Hin­wei­se zur Durch­füh­rung der Lern­auf­ga­be

SchiebespielDer Ein­stieg in die Lern­auf­ga­be kann mit­hil­fe eines Schie­be­spiels er­fol­gen, wobei sich dann gleich der Zu­sam­men­hang zum Auf­bau der Stof­fe her­stel­len lässt und ein Ein­stieg in die Lern­box mit der ers­ten Auf­ga­be an­bie­tet.

Die Cel­lo­phan­fo­lie wird im Han­del auch als Ein­mach­fo­lie oder Zell­glas an­ge­bo­ten. Oft fin­det man diese in Bau- oder Gar­ten­märk­ten, die auch Zu­be­hör für das Ein­ko­chen von Früch­ten oder Mar­me­la­den ver­kau­fen.

Bei den bei­den Farb­stoff­lö­sun­gen han­delt es sich bei der dun­kel­blau­en Lö­sung um Iod-Ka­li­umi­odid-Stär­ke-Lö­sung. Diese stellt man sich her, indem man 1 g lös­li­che Stär­ke in ca. 50 ml de­stil­lier­tem Was­ser kurz auf­ge­kocht (darf nicht braun wer­den) und heiß fil­triert. Nach Ab­küh­lung der Stär­ke-Lö­sung gibt man die­ser Lugol­sche-Lö­sung (Iod-Ka­li­umi­odid-Lö­sung) in ge­rin­gen Men­gen (meh­re­re Trop­fen) zu, bis sich die Lö­sung tief­blau färbt.

Bei der vio­let­ten Lö­sung han­delt es sich um eine Ka­li­um­per­man­ga­nat-Lö­sung (c = 1 mol · L-1).

Ideen zur Wei­ter­füh­rung des Un­ter­richts

Im wei­te­ren Ver­lauf des Un­ter­richts kön­nen die Ag­gre­gat­zu­stän­de auf der Ebene der klei­nen Teil­chen be­trach­tet wer­den und die Über­gän­ge auf der Teil­chen­ebe­ne be­spro­chen und auch si­mu­liert wer­den.

Lö­sungs­vor­gän­ge sind eben­so mit dem ein­fa­chen Stoff­teil­chen­mo­dell auf der Ebene der klei­nen Teil­chen zu ver­an­schau­li­chen.

Wei­te­re Hin­wei­se

Bei der Be­trach­tung der Lö­sungs­vor­gän­ge auf der Teil­chen­ebe­ne soll­te nicht ge­ra­de das Auf­lö­sen von Salz als Bei­spiel ge­wählt wer­den. Bei Sal­zen gibt es nur ge­dach­te Stoff­teil­chen, die so­ge­nann­ten Io­nen­grup­pen. Löst sich ein Salz z. B. in Was­ser auf, so wer­den die ge­dach­ten Stoff­teil­chen in ein­zel­ne Ionen (Kat­io­nen und Anio­nen) ge­trennt und von den Was­ser-Mo­le­kü­len je­weils um­la­gert, hy­dra­ti­siert.

Als Bei­spiel eig­net sich Zu­cker hier bes­ser, da es sich hier­bei um „echte“ Stoff­teil­chen, Sac­cha­ro­se-Mo­le­kü­le han­delt.

Die Ab­bil­dung auf der ers­ten Seite kann bei der Be­spre­chung noch ge­son­dert dis­ku­tiert wer­den: Auch das „Sieb“ ist schließ­lich aus Teil­chen auf­ge­baut!

 

Hin­wei­se: Lern­Box Stof­fe be­ste­hen aus klei­nen Teil­chen: Her­un­ter­la­den [docx][170 KB]

Hin­wei­se: Lern­Box Stof­fe be­ste­hen aus klei­nen Teil­chen: Her­un­ter­la­den [pdf][431 KB]

 

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