Wir erforschen unsere (Um)-welt und stellen fest, dass sie voller Überraschungen ist.

Fortbildungsveranstaltung für Volksschullehrer/innen am BG/BRG-Lerchenfeld

Klagenfurt, 2. Dezember 2003

Dr. Helga Voglhuber BG/BRG - Lerchenfeld

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Gefahrensymbole

Symbol Bezeichnung Wirkungen Vorsichtsmaßnahmen

gesundheitsschädlich: Xn

führen in größeren Mengen zu gesundheitlichen Schäden oder zum Tode

wie oben, Erbrechen ver- ursachen, Gegengift, Magen auspumpen

reizend: Xi

führen bei Berührung mit Haut oder Augen zu Entzündungen und reizen die Atemwege

nicht einatmen, nicht berühren, Kontakt mit den Augen vermeiden

ätzend: C

zerstören Haut- und Körper- gewebe, irreparable Augen- schäden sind möglich

Berührung mit Haut und Augen meiden, Schutz- brille und Handschuhe

hochentzündlich: F + leichtentzündlich: F entzündlich: ohne

brennen und bilden mit Luft explosionsfähige Gemische

von offenen Flammen und Wärmequellen fernhalten, Flaschen immer schließen

brandfördernd: O

bei Mischung mit brennbaren Stoffen entstehen explosions- gefährliche Gemische

nicht mit brennbaren Stof- fen mischen, Reibung mei- den, sauber aufbewahren

explosionsgefährlich: E

explodieren durch Schlag, Reibung, Funkenbildung, Feuer oder durch Hitzeentwicklung

anmeldepflichtig, nicht reiben, stoßen, Feuer-, Wärmeentwicklung meiden

umweltgefährdend: N

sind für Wasser- oder Boden- organismen giftig und können Ökosysteme schädigen

nur im Sondermüll ent- sorgen, keinesfalls in die Umwelt gelangen lassen

sehr giftig: T + giftig: T Zusatz:krebserzeugend

führen in geringen Mengen zu schweren gesundheitlichen Schäden oder zum Tode

nicht einatmen, berühren, verschlucken, bei Vergif- tungen Arzt aufsuchen

Viele Stoffe in unserem Haushalt müssen auf der Verpackung Gefahrensymbole tragen. Wir machen einen kleinen Blick in den Putzmittelschrank, ins Badezimmer, in die Küche, in den Bastelraum, in die Garage und finden .....................

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Kopiervorlage Worauf man beim Experimentieren achten muss

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Womit beschäftigt sich die Chemie? Die Chemie ist die Wissenschaft, die die „Dinge“ um uns beschreibt un„Dinge“ umwandeln kann. „Dinge“ nennt der Chemiker „Stoffe“. DarunKleiderstoffe, sondern alle Substanzen um uns herum, auch wenn wir sispüren oder riechen können. Diese Stoffe können fest z.B. wie ein SteinWasser und gasförmig wie z.B. die Luft sein. Es gibt auf unserer Erde sflüssige und gasförmige Stoffe. "Holz", aus dem Tische und Sessel gemacht wurden, ist auch ein Stoff. man Nägel und Schlüssel herstellen kann. Unsere Bücher und Hefte bes„Papier“. Verbrennen wir nun Holz und Papier im Ofen, so entsteht Wärme, ein fentweicht durch den Kamin und Asche bleibt zurück. Holz und Papier sdiese Stoffen wurden umgewandelt, jedoch nicht vernichtet. Auch ein Emit der Zeit, er wird rostig. Das Eisen hat sich in Rost umgewandelt. Zuzum Rosten von Eisen wird der Sauerstoff aus der Luft benötigt. Stoffe Stoffen zu einem neuen Stoff umwandeln. Also, Eisen und Sauerstoff wfeuchten Umgebung zum Stoff „Rost“ um. Solche Stoffumwandlungsvochemische Vorgänge oder chemische Reaktionen. Bei chemischen Reaktionen werden demnach Stoffe in andere StoffDoch wie können wir feststellen, ob sich ein Stoff umgewandelt hat? DiWir vergleichen seine Eigenschaften vor der Reaktion und danach. So iund glatt. Verbranntes Papier ist graue Asche, die leicht zerfällt. Der Eishart und wird von einem Magneten angezogen. Der rostige Nagel hingeOberfläche ist bröselig und mit der Zeit zerfällt der ursprünglich harte Nseine magnetische Eigenschaft verloren. Die Eigenschaften von Stoffen sind von der Form unabhängig. So lassenSchlüssel, Scheren und Nähnadeln herstellen. Die Eigenschaften des Eisdieselben.

Das Unterscheiden von Stoffen ist aber keineswegs immer so einfach wStoffe zu unterscheiden kann ganz schön schwer sein. Vor allem sehen ähnlich, dass man sich schon Mühe geben muss, um sie auseinander zu wir darauf achten, dass es charakteristische Eigenschaften sind, an dewiedererkennen können.

Sehr hilfreich zum Unterscheiden von Stoffen kann z.B. ihre unterschieKochsalzkörnchen (unter der Lupe getrachtet) sind immer würfelförmigkastenförmig (Kandiszuckerkristalle) und ein Bergkristall sieht aus wie Kirchturm. Zur Unterscheidung von Zucker und Kochsalz ist man sehr leicht geneigkosten. Dazu soll aber gleich etwas ganz Wichtiges gesagt werden: Unbekannte Stnicht gekostet werden. Viele Gifte sehen aus wie Kochsalz oder ZuckeStell dir vor, du würdest dich immer in Gefahr bringen müssen, wenn duwillst. Also überlege dir Eigenschaften, die du feststellen kannst, ohne dprobieren. Zucker und Salz können auch durch Erhitzen unterschieden wZucker, wird dann braun und schließlich schwarz. Dabei riecht es deutlKochsalz hingegen verändert sich auch bei starkem Erhitzen nicht. (Es schmilzt erst bei 901 °C.)

d wie man sie in andere ter meint er nicht nur die

e nicht immer sehen, , flüssig wie z.B. das ehr, sehr viele feste,

Ebenso „Eisen“, aus dem tehen aus dem Stoff

ür uns unsichtbares Gas ind nicht mehr erkennbar, isennagel verändert sich m Holzverbrennen und können sich mit anderen andeln sich in einer rgänge nennt man

e umgewandelt. es ist nicht sehr schwer. st z.B. Papier weiß, fest ennagel glänzt silbrig, ist gen ist rotbraun, seine agel. Auch hat er dann

sich aus Eisen auch ens bleiben jedoch immer

ie beim Papier oder Eisen. sich manche Stoffe so halten. Deshalb müssen nen wir sie

dliche Kristallform sein. , Zuckerkristalle ein sechseckiger

t diese Stoffe zu

offe dürfen grundsätzlich r. einen Stoff erkennen en Geschmack zu erden. Dabei schmilzt

ich nach Karamel.

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Auch ein ganz bestimmter Geruch ist eine typische Eigenschaft von manchen Stoffen. Beim Riechen von Stoffen in Flaschen (z.B. Putzmittel) musst du dir den Geruch vorsichtig zufächeln. Niemals die Nase über eine Flasche halten! Wir müssen also lernen, zur Stofferkennung typische Stoffeigenschaften zu ergründen und diese auch zu beschreiben. Das kann man richtig trainieren. Neben der Beschreibung des Aussehens und manchmal des Geruches machen wir einfache chemische und physikalische Versuche. Bei chemischen Vorgängen bewirken wir, dass die Stoffe sich umwandeln. Bei physikalischen Vorgängen untersuchen wir sie nur nach ihrer Härte, magnetischer Eigenschaft, „Schwimmbarkeit im Wasser“ usw. Die Stoffe werden dabei nicht verändert, sondern nur überprüft. Nun probieren und lernen wir, Stoffe und ihre Eigenschaften zu erkennen und zu beschreiben Am besten übst du das, indem dein Lehrer dir und deiner Gruppe jeweils zwei oder drei Stoffe gibt, die sich ähnlich sehen oder ähnliche Eigenschaften haben, die sich aber in ein oder zwei von dir feststellbaren Eigenschaften unterscheiden. Dann besprecht ihr im Team, wie ihr die Stoffe unterscheiden könnt. Schreibt auf, was ihr herausgefunden habt. Dabei sagt, in welchen Eigenschaften sich die Stoffe gleichen und in welchen sie sich unterscheiden. Unterschiedliche Eigenschaften: Hier sind nun einige Stoffpaare, deren Eigenschaften du unterscheiden sollst Wasser und Haushaltsessig Wasser und Alkohol (Spiritus) Wasser und Öl Gips und Mehl (Stärke) Metall und Glas Eisen und Aluminium

Nachsehen kann man auch unter:

Siehe auch unter: http://www.chemieunterricht.de/dc2/grundsch/versuche/start.htm

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Inhaltsverzeichnis der Experimente Farben im Wettlauf Experiment 1

Auch die Kerze atmet Experiment 2

Wer hat die Kohle? Experiment 3

Das Salz aus der Sole Experiment 4

Vom Steinsalz zum Kochsalz Experiment 5

Vom Rotkraut zum Blaukraut Experiment 6

Wir blasen einen Luftballon auf Experiment 7

Wir unterscheiden Leitungswasser und Bügeleisenwasser Experiment 8

Wir untersuchen unsere Tafelkreiden Experiment 9

Wir stellen Farbkreiden her Experiment 10

Der sinkende und steigende Eiswürfel Demoexp. 1

Das sinkende und steigende Hühnerei Demoexp. 2

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Materialien für das Experimentieren: Für alle Versuche werden ausschließlich Gegenstände und Stoffe aus dem alltäglichen Leben benützt: Marmeladegläser Kleine Kren- oder Senfgläser, Gläser von Babynahrung Joghurtbecher oder Kunststofftrinkbecher Blumentopfuntersetzer aus Kunststoff oder Frischkäseschachteln, ½ L Getränkeflasche Teelichter Wäscheklammern aus Holz, Alufolie Kaffeefilter weiß Filzstifte schwarz, grün, violett Tafelkreiden weiß und bunt, runde und eckige Filmdosen Backpulver Bügeleisenwasser Mineralwasser Essig Zitronensäure Salz Zucker Babywindeln

Entsorgung Die Entsorgung ist grundsätzlich kein Problem; es kann alles in üblicher Weise über Restmüll, Biotonne, Kunststoffsammlung und Altmetall entsorgt werden. Die bei den Experimenten entstandenen Lösungen können in das Waschbecken geleert werden.

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Experiment 1: Farben im Wettlauf Man braucht: Weiße Kaffeefilter, 1 Marmeladeglas, Filzstifte (schwarz, grün, orange, violett) Durchführung:

Reiße den Kaffeefilter vorsichtig auseinander ♦ ♦ ♦

♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦

Mach in der Mitte des Filters ein kleines Loch Schneide vom 2. Filterteil vorsichtig einen Streifen herunter und forme daraus einen Docht Zeichne um das Loch des Filters mit einer Filzstiftfarbe einen ½ cm dicken Farbring Stecke nun durch das Loch den Docht (soll wie ein Regenschirm aussehen) Fülle das Marmeladeglas mit Wasser und trockne den Glasrand Stelle deinen „Regenschirm“ hinein Habe Geduld und beobachte ein sehr interessantes Wettrennen!!! Führe dieses Experiment nochmals durch und lass dabei andere Farben an den Start

Notiere deine Beobachtungen _______________________________________ _______________________________________ Knifflige Fragen für junge ForscherInnen ☺ Woran kannst du erkennen, dass einige Filzstift-

Zeichne hier dein Ergebnis oder klebe dein Blatt ein!

farben aus mehrerer Farbteilen bestehen? _______________________________________ ☺ Welche Farben werden bei dir vom Wasser am weitesten befördert? ...................................................................................................................................................... Informationen für Lehrer-innen Farben sind nicht immer nur aus einer Farbstoffkomponente aufgebaut, auch wenn sie einen solchen Eindruck geben. Die verschiedenen Farbstoffkomponenten werden durch das Wasser unterschiedlich weit mitgespült bzw. vom Papier unterschiedlich festgehalten, sodass wir eine schöne Auftrennung beobachten können

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Man verwendet dieses Verfahren in der Chemie in ähnlicher Weise zur Trennung verschiedenster Stoffgemische Fachausdruck: Papierchromatographie Schöne Farbtrennungen liefern die Farben Schwarz, Rotorange und Grün. Auch ist „Schwarz“ nicht gleich „Schwarz“

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Siehe auch Experiment 10

10

Experiment 2: Auch die Kerze atmet Man braucht: 1 Teelicht, 1 Marmeladeglas, 1 Kunststoffblumenuntersetzter oder Käseschachtel, Zünder Durchführung:

Den Kunststoffblumenuntersetzer zu ¾ voll mit Wasser füllen ♦ ♦ ♦

♦

Das Teelicht hinein stellen und anzünden Das Marmeladeglas darüber stülpen

Wiederhole diese Schritte und beobachte den Versuchsablauf gut!

Zeichne dein Experiment

Notiere deine Beobachtungen _______________________________________ _______________________________________ Knifflige Fragen für junge ForscherInnen ☺ Warum erlischt die Kerze? .................................................................................................................................... ☺ Welches Gas im Glas ist zum Teil verschwunden und welches hat sich neu gebildet? ....................................................................................................................................... Besonders knifflige Frage: ☺ Warum steigt im Glas der Wasserspiegel und dadurch auch die schwimmende Kerze? Informationen für Lehrer-innen Dieses Experiment soll einen Zusammenhang zwischen dem Verbrennungsvorgang und dem dafür notwendigen Sauerstoff herstellen (Vergleich mit der Atmung!). Die Kerze verbraucht aber nicht den gesamten Sauerstoffanteil im Marmeladeglas, 17,2 % Sauerstoff sind noch vorhanden. Beim Verbrennen des Kerzenwachses entstehen Kohlendioxid und Wasser. Das Wasser steigt im Glas hoch, weil die durch das Brennen

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erwärmte Luft sich wieder abkühlt, sich zusammenzieht und einen geringeren Druck entstehen lässt. Ein wenig des entstandenen CO2 hat sich im Wasser gelöst. Experiment 3: Wer hat die Kohle? Man braucht: 1 Teelicht, Zünder, 3 Stück Alu-Folie 5x5 cm, 1 Holzkluppe, 1 Kunststofflöffel klein, Salz, Zucker, Zitronensäure, (alle Proben werden in nummerierten Pralinenschälchen ausgeteilt) Durchführung:

♦ ♦

♦ ♦

Forme aus der Alufolie eine am Rand geschlossene Rinne Gib mit dem Löffel ein paar Körnchen deiner zu untersuchenden Substanz Nr.1 hinein Zünde das Teelicht an Halte dein Aluschiffchen mit der Wäschekluppe über die Kerzenflamme

♦ ♦ ♦

Habe Geduld und beobachte!! Führe dasselbe mit den anderen Proben durch! Trage deine Beobachtungen und Ergebnisse in eine Tabelle ein!

Probennummer

Aussehen

Verhalten i.d.

Flamme

Name der Probe

1

2

3

Knifflige Fragen für junge ForscherInnen ☺ Welcher Stoff wird durch die Teelichtflamme nicht zersetzt? ....................................................................................................................................... ☺ Welcher schwarze Stoff kommt bei den zersetzbaren Stoffen zum Vorschein? ....................................................................................................................................... ☺ Was haben Zucker und Zitronensäure gemeinsam? ............................................................... Informationen für Lehrer/innen Durch Erhitzen kann man zwischen „anorganischen Stoffen“ (Salz) und „organischen Stoffen“ (Zucker und Zitronensäure) unterscheiden. Letztere verkohlen. Zucker: schmilzt und wird sofort braun, riecht nach Karamel; dann Rauchentwicklung

und Schwarzfärbung (Verkohlung)

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Salz: Beim starken Erhitzen beginnen die Salzkristalle zu „hüpfen“ (in den Kristallen ist Wasser eingeschlossen; dieses verdampft und der Kristall zerspringt)

Zitronensäure: schmilzt und es bilden sich Blasen (es setzt eine Gasentwicklung ein), dann kommt es zur Verkohlung.

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Experiment 4a: Das Salz aus der Sole Man braucht: 2 Marmeladegläser, Trichter (als Ersatz: Kunststoffflasche im oberen Drittel abschneiden und den oberen Teil verkehrt in den unteren stecken), Kaffeefilter, Kunststofflöffel, 2 Teelichter, Holzklemme, Filmdose als Messbecher, Vogelsand, Salz Durchführung I:

♦ ♦

♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦

Gib in das Marmeladeglas je einen Löffel Sand und Salz Vermische gut, betrachte die Mischung und überlege, ob du die Kristalle mit einer Pinzette wieder trennen könntest Fülle die Filmdose mit Wasser und gieß das Wasser über die Sand/Salz-Mischung Falls dein Brei zu dick sein sollte, gieß noch eine Filmdose mit Wasser dazu Rühre gut um und beobachte die Mischung Welche Körnchenart kannst du nun noch erkennen? Gib nun den Trichter mit dem Kaffeefilter in ein zweites Marmeladeglas Gieß jetzt deine Sand/Salz/Wassermischung in den Filter Die Lösung im Marmeladeglas hebe dir für den weiteren Versuch auf.

Notiere deine Beobachtungen ....................................................................................................................................................... Knifflige Fragen für junge ForscherInnen ☺ Welcher der beiden Stoffe wird sich im Wasser gelöst haben? ....................................................................................................................................... ☺ Hast du eine Idee, wie du den im Wasser gelösten Stoff wieder herausholen

könntest? Durchführung II:

♦ ♦ ♦ ♦

Ziehe das Wachs aus dem Aluschälchen Gib etwas von der Lösung aus dem Marmeladeglas hinein Zünde das zweite Teelicht an Fasse das Aluschälchen mit der Wäscheklammer und halte es über die Kerzenflamme

♦ ♦

Erhitze so lange, bis das Wasser abgedampft ist Habe Geduld und beobachte gut!

Notiere deine Beobachtungen:

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.......................................................................................................................................................

Knifflige Fragen für junge ForscherInnen ☺ Könnte man auch Salz und Zucker auf diese Weise trennen? .................................................................................................................................................

Informationen für Lehrer/innen: Dieses Experiment vermittelt im Prinzip die Vorgänge bei der Salzgewinnung (Herauslösen des Salzes aus dem Haselgebirge, Eindampfen der Sole, so nennt man die Salzlösung). Beim Eindampfen genügt es, wenige Tropfen der Salzlösung zu verwenden, da sonst der Eindampfvorgang zu lange dauert! Salz und Zucker kann man auf diese Weise nicht trennen, da beide Stoffe im Wasser gut löslich sind.

Experiment 4b: Vom Steinsalz zum Kochsalz Man braucht: Hammer, feste Unterlage, Mörser und Pistill (als Ersatz: alter Topf und harter Flussstein), 2 Marmeladegläser, Trichter, Kaffeefilter, Kunststofflöffel, 2 Teelichter, Holzklemme, Filmdose als Messbecher, Steinsalzklumpen (Baumarkt) Durchführung:

♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦

Betrachte das Äußere des Steinsalzes Steinsalz mit dem Hammer zerschlagen Steinsalzstücke fein zermörsern Das zerriebene Steinsalz ins Marmeladeglas geben und Wasser hinzufügen Filtrieren Ein wenig vom Filtrat, der Salzlösung oder Sole ins Aluschälchen geben Aluschälchen mit der Holzkluppe fassen und über der Kerze erhitzen Erhitze so lange, bis das Wasser abgedampft ist Habe Geduld und beobachte gut!

Notiere deine Beobachtungen: .......................................................................................................................................................

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Experiment 5: Vom Rotkraut übers Blaukraut zum Grünkraut

Man braucht: 6 kleine Gläser (oder durchsichtige Kunststofftrinkbecher), Rotkrautsaft (Herstellung siehe unten), Essig oder Zitronensäure/Saft, Mineralwasser, Backpulver, Waschpulver , Kunststofflöffel Durchführung 1:

Fülle die kleinen Gläser zur Hälfte mit dem Rotkrautsaft (ist er zu dunkel, so verdünne etwas mit Wasser)

♦

♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦

Gib nun ins 1. Glas etwas Speiseessig oder Zitronensäure/Saft Das 2. Glas lass stehen wie es ist Ins 3. Glas gib einen kleinen Löffel halbvoll mit Backpulver, rühre um Ins 4. Glas gib einen kleinen Löffel halbvoll mit Waschpulver Ins 5. Glas gib einen kleinen Löffel voll mit Waschpulver Rühre in allen Gläsern gut um

Notiere deine Beobachtungen und male in der folgenden Zeichnung die Flüssigkeiten in den Gläsern entsprechend an.

Rotkrautsaft mit :

Essig oder Zitronensaft

Wasser Backpulver Waschpulver viel Waschpulver

Farbe

Knifflige Fragen für junge ForscherInnen ☺ Welche Farbe wird das Rotkraut im Magen haben, bevor es verdaut ist, ☺ Welche Farbe wird Rotkraut nach Beimengung eines Kaffeemaschinen-

entkalkungsmittel haben?

........................................................................................................................................

.........

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Aus Rotkrautsaft und Grünkrautsaft machen wir Blau- oder Violettkrautsaft

Durchführung 2:

Gieße vorsichtig unter Umrühren die grüne Lösung in die rote Lösung ♦ ♦ Sei geduldig und beobachte gut

Knifflige Fragen für junge ForscherInnen ☺ Hast du eine Erklärung für dein Farbenspiel: „Rot und Grün ergibt Blau“

.................................................................................................................................................

Wir vergleichen Leitungswasser und Mineralwasser Durchführung 3:

Fülle 2 kleine Gläser (oder durchsichtige Kunststoffbecher) zu 1/3 mit Rotkrautsaft ♦ ♦ Fülle eines mit Mineralwasser, das zweite mit Leitungswasser auf

Notiere deine Beobachtungen und male in der folgenden Zeichnung die Flüssigkeiten in den Gläsern entsprechend an

Rotkrautsaft mit :

Mineralwasser Leitungswasser

Farbe

Knifflige Fragen für junge ForscherInnen ☺ Welche Farbe wird Rotkraut mit abgestandenem oder abgekochten

Mineralwasser haben?

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☺ Warum kann Rotkrautsaft durch Erfrischungsgetränke niemals grün werden? Informationen für Lehrer/innen Herstellung des Rotkrautsaftes: Ein paar Blätter des Rotkrautkopfes fein schneiden, in einem Kochtopf mit Wasser übergießen und aufkochen. Abkühlen lassen, abseien und in eine leere Mineralwasserflasche füllen. Wenn der Saft zu dunkel ist, mit Wasser nachträglich verdünnen. Das Rotkrautwasser ist nur beschränkt haltbar (Geruch!!). Bei der Lagerung im Kühlschrank verbessert sich die Haltbarkeit, aber nicht sehr lange. Rotkrautwasser enthält Farbstoffe (Anthocyane), die ihre Farbe mit dem sogenannten pH-Wert einer Lösung ändern (Indikator). Der pH-Wert ist eine Maßzahl dafür, ob eine Lösung sauer, neutral oder alkalisch ist.

LÖSUNG pH-WERT STOFFBEISPIEL FARBE des ROTKRAUTWASSERS

sauer 3 Essig, Zitronensäurelösung

rot

schwach sauer 6 Soda- oder Mineralwasser violett neutral 7 Leitungswasser blau

Schwach alkalisch

8 Backpulverlösung, Speisesodalösung

türkis

alkalisch 10 Waschsoda/Pulverlösung grün stark alkalisch 12 Viel Waschpulver oder

Wasch-mittel für Geschirrspüler

gelb

Unser Magensaft ist stark sauer, pH=1; Cola pH=2 Bitte unbedingt das Experiment auch mit Mineral- oder Sodawasser durchführen, um den SchülerInnen den Unterschied zum Leitungswasser zu zeigen. Im Mineralwasser befindet sich recht viel Kohlensäure Ergänzungen:

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Experiment 6: Wir unterscheiden Leitungswasser vom Bügeleisenwasser

Wir brauchen: 2 kleine Gläser (oder durchsichtige Kunststoffbecher), Seifenflocken, Leitungswasser, Bügeleisenwasser (dest. Wasser, Baumarkt für Autoakku), Kunststofflöffel Durchführung: Fülle das 1. Glas zur Hälfte mit Leitungswasser, das 2. mit Bügeleisenwasser Gib in jedes Glas ein paar Seifenflocken und rühre um Notiere deine Beobachtungen: .............................................................................................................................

Knifflige Fragen für junge ForscherInnen ☺ Wodurch unterscheidet sich destilliertes Wasser von Leitungswasser? ................................................................................................................................. ☺ Schätzt du dein Leitungswasser eher hart oder eher weich ein? Begründe auch deine Annahme! ....................................................................................................................................................... Informationen für Lehrer/innen Destilliertes Wasser mit Seifenlösung: Das Wasser ist leicht „opaleszierend“ und es kommt zu einer deutlichen Schaumbildung. Die Seife liegt unverändert im Destillierten Wasser vor. Leitungswasser mit Seifenlösung: Es bildet sich eine flockige Trübung je nach Wasserhärte (je härter das Wasser umso trüber). Die Schaumbildung ist gering. Bei ganz schwacher Trübung mit deutlicher Schaumbildung ist das Wasser weich (geringer Mineraliengehalt). Bei geringer Wasserhärte oder als Vergleich empfiehlt es sich diesen Versuch auch mit Mineralwasser durchzuführen Mineralwasser mit Seifenlösung: Im Wasser bildet sich eine flockige Trübung, die auf dem Wasser schwimmt; es kommt zu praktisch keiner Schaumbildung. Die im Mineralwasser in großer Menge vorhandenen Kalzium- und Magnesiumsalze reagieren mit der Seife zu schwer löslicher „Kalkseife“. Diese Kalkseife beeinträchtigt die Waschwirkung von Seife in hartem Wasser und ist auch für den Grauschleier auf der Wäsche verantwortlich (wenn mit Seife gewaschen wird, was heute aufgrund der modernen Waschmittel praktisch nicht mehr vorkommt!).

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Experiment 7: Die durstige Watte

Wir brauchen: 2 trockene Marmeladegläser oder Trinkbecher 1 Babywindel (reicht für mehrere Gruppen), 1 Papiertaschentuch 1 Kunststoffsack Filmdose als Messbecher Leitungswasser Durchführung: Vorbereiten der Windel

♦

♦ ♦ ♦

♦ ♦ ♦ ♦ ♦

Reiße die Windel seitlich ganz auf, dass der weiche Inhalt ganz nach außen gedreht werden kann Stecke die zerrissene Windel in einen Kunststoffsack (durchsichtiger Müllsack) Verschließe den Beutel und schüttle eine Minute lang kräftig Beobachte, was sich in den Ecken des Sackes angesammelt hat

Testen auf Saugfähigkeit – Wo kommt das Wasser hin?

Entferne die zerschnittene Windel aus dem Sack Gib das gesammelte Pulver aus dem Sack in einen Trinkbecher oder Glas Fülle die Filmdose mit Wasser und gib es zum Pulver im Becher Warte 1 Minute und drehe den Becher um Lege ein Papiertaschentuch in das 2. Glas und übergieße dieses ebenfalls mit der Wassermenge aus der Filmdose

Notiere deine Beobachtungen: .............................................................................................................................

Knifflige Fragen für junge ForscherInnen: ☺ Warum kann eine Babywindel so viel Flüssigkeit aufnehmen? .................................................................................................................................... ☺ Wer kann mehr Wasser aufnehmen? Das Papiertaschentuch oder das Pulver aus der Windel? ....................................................................................................................................... ☺ Welche Stoffe kennst Du noch, die Wasser gut aufsaugen können ? ......................................................................................................................................

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Informationen für Lehrer/innen In modernen Babywindeln wird ein Vlies verwendet, in das ein Superabsorber-Pulver eingearbeitet ist. Dieser Kunststoff ist das Natriumsalz der Polyacrylsäure und hat ein sehr großes Wasserbindungsvermögen (1 Gramm dieses Stoffes bindet bis zu 30 Gramm Wasser!). Es bildet sich ein gelartiger Stoff, der grundsätzlich mit Gelee oder Pudding vergleichbar ist. Ein anderes Beispiel für ein Gel lässt sich sehr leicht demonstrieren: Legen Sie ein Gummibärchen (das als Gelierungsmittel Gelatine enthält zB: Haribo Goldbären) über Nacht in genügend kaltes Wasser. Am nächsten Tag hat sich das Volumen des Gummibären etwa verdreifacht . Gut saugende Stoffe sind zB: Sand, Mehl, Küchenrolle, Küchenschwamm, Ergänzungen:

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Experiment 8: Wir blasen einen Luftballon auf

Wir brauchen: 1 Kleine Kunststoffflasche 1 Sackerl Backpulver Speiseessig Filmdose 1 Luftballon Durchführung:

♦

♦ ♦ ♦ ♦

♦ ♦

Probier zuerst den Luftballon über die Öffnung der Flasche zu stecken (Trockentrainig, weil es muss später alles sehr schnell gehen) Entferne den Luftballon wieder Fülle die Flasche mit dem halben Sackerl Backpulver Fülle die Filmdose mit Essig und gieße ihn in die Flasche Nun soll dir dein Nachbar beim Verschließen der Flaschenöffnung mit dem Luftballon helfen Schüttle etwas und beobachte! Bemale deinen aufgeblasenen Luftballon mit einem Gesicht

Notiere deine Beobachtungen: ................................................................................................................................................... Knifflige Fragen für junge ForscherInnen: ☺ Was hat der Essig mit dem Backpulver gemacht? ........................................................................................................................................... ☺ Welche Aufgabe hat das Backpulver beim Kuchenbacken zu erfüllen?

............................................................................................................................................. Informationen für Lehrer/innen: Essig zersetzt das Backpulver (meistens Speisesoda), wobei Kohlendioxid frei wird. Dieses bläst den Ballon auf. Beim Backen zerfällt das Backpulver durch die Hitze ebenfalls in Kohlendioxid, welches den Kuchen in die Höhe treibt.

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Versuchsvariation: Statt Essig kann feste Zitronensäure verwendet werden Man mischt Backpulver und Zitronensäure 1.1, füllt diese Mischung in die Flasche, gibt 1 Filmdose Wasser dazu und verschließt rasch. So wirken auch Brausepulver oder Vit C Tabletten

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Experiment 9: Wir untersuchen Tafelkreiden

Wir brauchen: Runde, bunte Tafelkreiden (aus Kalk, Marke OMYA) Mörser (oder alte Schüssel und runder Flussstein) 3 Gläser oder durchsichtige Trinkbecher 4-5 kleine Papierstücke ca. 10x10cm kleiner Kunststofflöffel feste Zitronensäure Wasser (ev. Spülmittel) Filmdose Karton als Unterlage Durchführung:

Zermahle im Mörser ein ca. 2 cm langes Stück runder Farbkreide ♦ ♦ ♦ ♦

♦

♦

♦ ♦

♦

Gib das Farbkreidenmehl auf ein Papierstück und reinige den Mörser gut Zermahle jetzt ein anderes Farbkreidestück, gib auch dieses auf ein Papierstück Zermahle noch ein drittes oder viertes Farbkreidestück, vergiss aber nicht, den Mörser dazwischen immer zu reinigen, denn sonst hast du eine ungewollte „Mischkulanz“ Gib jetzt zu deinen gemahlenen Farbkreiden 1 kleinen Löffel Zitronensäure dazu und vermische Die Hälfte dieser Mischung fülle in ein kleines Glas; wenn du ein größeres Glas hast oder einen durchsichtigen Trinkbecher, so leere die gesamte Mischung hinein Stelle deine Behälter auf eine Unterlage, damit dein Arbeitsplatz sauber bleibt Fülle die Filmdose mit Wasser und übergieß deine Mischung; Falls du ein Spülmittel in deiner Nähe hast, gib auch ein paar Tropfen davon dazu Habe Geduld und beobachte!!!!!

Zeichne dein Ergebnis: Notiere deine Beobachtungen: ............................................................................... ............................................................................... Knifflige Fragen für junge ForscherInnen: ☺ Was hat das Wasser mit deiner Kreide/Zitronesäuremischung gemacht? ...........................................................................................................................................

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☺ Welche Produkte bei dir zu Hause bilden mit Wasser ein schäumendes Gemisch?

............................................................................................................................................. Informationen für Lehrer/innen: Es gibt zwei Arten von Schreibkreiden. Die runden harten Kreiden (Omya) bestehen aus fest gepresstem Kalkpulver und einem Bindemittel, die eckigen weichen bestehen aus Gips (Rauchgasgips). Der Kalk zerfällt bei Säurezugabe in Kohlendioxid und Wasser. Das Kohlendioxid ist für das Aufschäumen verantwortlich. Durch Spülmittelzugabe wird der Schaum etwas fester. Die feste Zitronensäure bewirkt keine Zersetzung. Erst das beigemengte Wasser macht die Zitronensäure aktiv. Viele Brausepulvertabletten bestehen zwecks Löslichkeit aus Zitronensäure und Speisesoda. Diese wird durch die Zitronensäure zerlegt, wodurch die Brausetablette besser in Lösung geht Gips ist nicht säureempfindlich, daher auch nicht durch Zitronensäure zerlegbar. Mit dem oben beschriebenen Experiment lassen sich die Schultafelkreiden unterscheiden.

- Kreide: weißer, lockerer feinkörniger Kalkstein (feines, mikrokristallines Sedimentgestein)

- entstand aus den Kalkgehäusen von fossilen Kleinlebewesen des Meeres (einzelliger Algen, einzelliger Tierchen1)

- enthält Siliciumdioxid - seine Konsistenz ist halbfest und abmehlend - gewonnen wird Kreide entlang des europäischen Kreidegürtels – von Grossbritannien

über Frankreich bis hin zur Insel Rügen in Norddeutschland; Kreidezonen in Kärnten)

Wegen ihrer Weichheit nimmt man die Kreide auch gern zum Schreiben, deshalb spricht man auch von Schreibkreide.

1 Coccolithen und Foraminiferen

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Experiment 10: Wir stellen Farbkreiden her Wir brauchen:

♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦

Weiße, eckige Tafelkreiden (aus Gips) Mörser (oder alte Schüssel und runder Flussstein) Aluschälchen eines Teelichtes Kerze Holzkluppe Kunststofftrinkbecher oder Joghurtbecher Kunststofflöffel, Holzstab Farbpigmente (Bastelgeschäft), oder Lebensmittelfarben Pralinenschälchen aus Alu (oder aus Alufolie selbst Rinnen formen) Wasser Karton als Unterlage

Durchführung:

♦ ♦ ♦ ♦

Zermahle im Mörser ein weißes Stück Kreide Füge einen Teil davon in das Aluschälchen des Teelichtes Zünde die Kerze an Halte dein Aluschälchen mit einer Kluppe über die Kerzenflamme

♦ ♦ ♦

♦ ♦ ♦

Erhitze dein Gipskreidenmehl ca. 5 Minuten Leere das „gebrannte Mehl“ in den Kunststoffbecher Gib mit der Filmdose so viel Wasser dazu, dass ein dicker Brei entsteht. Solltest du zuviel Wasser genommen haben, dann musst noch mehr von deinem Gipsmehl brennen und dazu geben Füge ein Farbpigment deiner Wahl dazu und rühre um Fülle deine Farbkreidenmischung in ein Pralinenschälchen oder Alurinne Lass deine Farbkreide 1 Tag trocknen, dann kannst du damit schreiben und malen.

Notiere deine Beobachtungen: ............................................................................... Knifflige Fragen für junge ForscherInnen: ☺ Warum musst du die Gipskreide erhitzen (trocknen)? ...........................................................................................................................................

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☺ Warum musst du dem Gips Wasser beimengen, damit das Gipspulver wieder hart

wird?

Gipskreide hat eine sehr gute Saugkraft – dadurch lassen sich auch sehr bunte Kreiden herstellen

Wir brauchen:

Weiße, runde Tafelkreiden ♦ ♦ ♦

Schwarze Tinte (Pelikan, Stabilo), Ostereierfarben, Lebensmittelfarben Kleine Gläser oder Trinkbecher

Durchführung:

Entferne von der Kreide die Papierschleife ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦ ♦

Gib etwas schwarze Tinte in den Becher Stelle deine Kreide hinein Nimm eine schwarze Tinte einer anderen Firma und verfahre gleich Du kannst auch Ostereierfarben in einen Becher geben Lass die eine Farbe bis zur Hälfte in der Kreide hoch steigen Nimm die Kreide heraus, drehe sie um und stecke sie in eine andere Farbe

Zeichen deine Ergebnisse! Notiere deine Beobachtungen: ............................................................................... ............................................................................... Informationen für Lehrer/innen Gips hat eine sehr gute Saugkraft, vorausgesetzt, die Kreide ist trocken. Deshalb für dieses Experiment neue, trockene Kreiden verwenden. Schwarze Tinte ist ein

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Zweifarbengemisch. Jede Firma hat ihre eigene Zusammensetzung. Mit diesem Experiment kann man die Firmengeheimnisse aufdecken. Schöne Ergebnisse erzielt man auch mit Ostereierfarben. Kaltfarben sind besser geeignet als Heißfarben. Demonstrationsexperiment 1: Der sinkende und steigende Eiswürfel Wir brauchen:

♦

♦ ♦ ♦ ♦

3 hohe Gefäße (Glasvasen, Glaskrüge, Saftflaschen mit weitem Flaschenhals) Wasser Brennspiritus oder Vorschuss Hausschnaps Eiswürfel (oder Getränkekugeln)

Durchführung:

♦ ♦

♦

Ein Gefäß mit Wasser füllen und einen Eiswürfel hineingeben Das zweite Gefäß mit Brennspiritus oder Vorschuss füllen, Eiswürfel hineingeben Das dritte Gefäß mit Hausschnaps füllen, Eiswürfel hineingeben

Informationen für Lehrer/innen Wasser hat eine höhere Dichte als Eis, Alkohol eine niedrigere. Deshalb schwimmt Eis an der Wasseroberfläche und sinkt im Alkohol. Der Schnaps hat ungefähr 42-45% Alkohol, deshalb schwebt der Eiswürfel.

Demonstrationsexperiment 2: Das sinkende und steigende Hühnerei Wir brauchen:

♦

♦ ♦ ♦ ♦

2 hohe Gefäße (Glasvasen, Glaskrüge, Saftflaschen mit weitem Flaschenhals) Wasser Salz (billiger ist Streusalz) 2 gekochte Hühnereier Kochlöffel

Durchführung:

♦ ♦

2 Gefäße mit Wasser füllen Je ein Hühnerei hineingeben

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♦ In ein Wassergefäß so lange Salz einrühren, bis sich nichts mehr löst Informationen für Lehrer/innen: Das Hühnerei hat ungefähr dieselbe Zusammensetzung wie der Mensch (Wasser, Eiweiße ..) Deshalb ist dieses Experiment bestens für das physikalische Schwimm-, Schweb- und Sinkverhalten des menschlichen Körpers geeignet. Die Dichte einer konzentrierten Salzlösung ist so hoch, dass der Mensch nicht untergehen kann (Totes Meer).

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