Mischungen und Lösungen
| Autor/inn/en: | Anonym |
| Publikation: | 1.1.1998 |
| Lernstufe: | 3 |
| Übersicht: | Ausgehend von einfachen Versuchen entdecken die Schüler/innen bestimmte Eigenschaften verschiedener Flüssigkeiten. |
| Ziele: | Ausgehend von einfachen Versuchen einige Grundkenntnisse über das Lösen von Stoffen in Flüssigkeiten und über bestimmte Eigenschaften von Flüssigkeiten vermitteln. |
| Angestrebte Kenntnisse: | Materie – Beispiele für Mischungen und Lösungen, die in der Schule herzustellen sind. |
| Dauer: |
4 Unterrichtsstunden (einige in Gruppenarbeit)
- 1. Unterrichtsstunde: Löslich/unlöslich - 2. Unterrichtsstunde: Kann man einen gelösten Feststoff zurückgewinnen? - 3. Unterrichtsstunde: Was passiert, wenn eine Flüssigkeit in Kontakt mit einer anderen Flüssigkeit kommt? - 4. Unterrichtsstunde: Warum setzen sich einige Flüssigkeiten am Boden ab? |
| Herkunft: | La main à la pâte, Paris |
Begriffe
- Löslichkeit: löslicher oder unlöslicher Feststoff.
- Die der Masse eines Stoffes bleibt auch nach dem Lösen erhalten.
- Mischbarkeit: mischbare oder nicht mischbare Flüssigkeit.
- Konstante Reihenfolge bei der Überlagerung von Flüssigkeiten.
- Volumenmasse: Gleiche Volumina unterschiedlicher Flüssigkeiten haben unterschiedliche Massen.
Angestrebte Fähigkeiten
- In der Lage sein, anderen und sich selbst Fragen zu stellen.
- In der Lage sein, einen Versuch zu beschreiben.
- In der Lage sein, die eigene Vorgehensweise mitzuteilen.
- In der Lage sein, eine Variable zu isolieren und aussagekräftige Versuche durchzuführen.
- In der Lage sein, die Notwendigkeit von Messungen zu erkennen und einfache Messungen durchführen zu können.
- In der Lage sein, die Versuchsergebnisse schriftlich darzustellen (Texte, schematische Abbildungen...).
1. Unterrichtsstunde: löslich oder unlöslich?
Ausgangssituation
Wir haben im Rahmen einer Klassenfahrt gekocht.
Dabei haben wir Feststoffe und Flüssigkeiten gemischt.
Fragestellung
Sind alle Feststoffe wasserlöslich?
Hypothesen der Schüler/innen
Einige Feststoffe "verschwinden" im Wasser, andere nicht.
Von den Schüler/inne/n vorgeschlagene Versuche
Verschiedene Feststoffe mit Wasser mischen
In der Klasse durchgeführter Versuch
Material
- Gläser
- Löffel
- Salz, Reis, Puderzucker, Würfelzucker, Mehl, löslicher Kaffee
Ablauf
- Die verschiedenen Substanzen mit Wasser mischen.
-
Faktoren beobachten, die sich auf die Auflösegeschwindigkeit auswirken:
- Schütteln
- Temperatur
- Menge des Feststoffs im Verhältnis zum Wasser
- Beobachtungen notieren und zeichnen.
- Beobachtungen der verschiedenen Gruppen zusammentragen.
- Verwendeten Wortschatz korrigieren: oft wird fälschlicherweise "schmelzen" verwendet; Einführung der Wörter löslich, (auf)lösen, unlöslich, klare Mischung.
Abb. 1-3: Auszüge aus Versuchsheften
Kommentar der/des Lehrenden
Der so genannte "lösliche" Kaffee ist in Wirklichkeit eine Suspension, was den Kindern schwer zu vermitteln ist (die Flüssigkeit ist schwarz).
Bibliographie
- Wasser erkunden und erfahren. Eine Wasser-Werkstatt für Klasse 3/4, Wilfried Stascheit, Verlag An der Ruhr, 2006
- Wieso? Weshalb? Warum?: Experimentieren und Entdecken. Mehr als 30 Experimente zu Luft und Wasser, Angela Weinhold, Ravensburger, 2004
- Themenheft Wasser. Für die 3. und 4. Klasse. (Lernmaterialien), Alice Undorf und Daniela Prosch, Bvk Buch Verlag Kempen, 2003
- Wasserforscher und Luftikusse. Hilfen, Tipps und Anregungen für neugierige Kinder, Andrea Hündlings, Verlag An der Ruhr, 2007
- Wasser-Werkstatt. Spannende Experimente rund um Eis und Wasser. Ulrike Berger, Oz Verlag, 2004
2. Unterrichtsstunde: Kann man einen gelösten Feststoff zurückgewinnen?
Fragestellungen
- Ist der Feststoff in einer Lösung immer noch da?
- Wie kann man einen aufgelösten Feststoff zurückgewinnen?
Hypothesen der Schüler/innen
Man sieht den Feststoff nicht, aber er ist da.
Von den Schüler/inne/n vorgeschlagene Versuche
- Die Lösung probieren.
- Den Feststoff und das Wasser wiegen und anschließend die Mischung.
- Die Mischungen filtrieren.
- Das Wasser verdunsten lassen (an der Luft oder indem man es kochen lässt).
In der Klasse durchgeführte Versuche
Material
- Salz
- Wasser
- Waagen
- Gläser
- Filter
- Töpfe
- Heizplatte
Versuch 1
- Die Lösung probieren (mit Zustimmung des/der Lehrenden).
Versuch 2
- Das Salz wiegen, das Wasser wiegen.
- Überprüfen, ob die Masse der Salzlösung der Summe der Massen des Wassers und des Salzes entspricht.
- Die Ergebnisse vergleichen.
Feststellung
Die Masse des Salzwassers entspricht der Summe der Massen des Wassers und des
Salzes, die für die Herstellung der Salzlösung verwendet wurden.
"Das Salz gibt der Lösung nicht nur seinen Geschmack, sondern befindet sich
vollständig in der Lösung."
Abb. 4: Auszug aus einem Versuchsheft
Versuch 3
- Eine Wasser-Sand-Suspension filtrieren.
- Eine Wasser-Salz-Lösung filtrieren.
Feststellung
Man kann den Sand zurückgewinnen, aber nicht das Salz.
Man kann die Bestandteile einer Mischung durch Filtern trennen, wenn die
Feststoffe unlöslich sind.
Abb. 5: Ist das Salz verschwunden?
Versuch 4
Das Wasser verdunsten/vedampfen lassen:
- an der Luft,
- durch Kochen.
Feststellungen
Es tauchen Salzkristalle auf.
Man kann den in Wasser gelösten Feststoff durch Verdunstung des Wassers
zurückgewinnen.
Abb. 6: Wie kann man das Salz zurückgewinnen?
Kommentar der/des Lehrenden
Zum Wiegen von Wasser, Salz und Salzwasser wird folgendes Verfahren empfohlen: Statt Wasser, Salz und Salzwasser einzeln zu wiegen, kann man das Wasser und das Salz nebeneinander auf dieselbe Waagschale stellen. Anschließend tariert man die Waage mit einem Gewicht aus. Dann löst man das Salz im Wasser auf und stellt das Gefäß wieder auf die Waage. Dadurch wird vermieden, dass man während des Wiegens Summen bilden muss.
Ergänzungen
- Untersuchung von Salinen.
- Süßwasser aus Salzwasser gewinnen.
Bibliographie
- Der Weg des weißen Goldes. Eine Kulturgeschichte des Salzes, Frederic Denhez, RvR, 2006
- Die Salz-Werkstatt (Lernmaterialien). Diana Dudde, Verlag An der Ruhr, 2005
3. Unterrichtsstunde: Was passiert, wenn eine Flüssigkeit in Kontakt mit einer anderen Flüssigkeit kommt?
Ausgangssituation
- Eine Vinaigrette (Salatsauce mit Essig und Öl) herstellen.
- Eine Mischung aus Sirup und Wasser herstellen.
Fragestellung
Was passiert, wenn man die folgenden Flüssigkeiten in dasselbe Gefäß schüttet:
- Wasser und Sirup,
- Öl und Essig?
Hypothesen der Schüler/innen
- Das Wasser und der Sirup mischen sich (wenn man schüttelt).
-
Man sieht:
- Essig-"Blasen" auf dem Öl,
- Öl-"Blasen" auf dem Essig.
Von den Schüler/inne/n vorgeschlagener Versuch
Wir mischen jeweils zwei dieser Flüssigkeiten.
In der Klasse durchgeführter Versuch
Material
- durchsichtige Gefäße
- Löffel
- Wasser
- Sirup
- Öl
- Essig
Ablauf
-
Man stellt die Mischungen her und achtet dabei sorgfältig auf folgende
Punkte:
- Die Reihenfolge, in der die Flüssigkeiten in das Gefäß gegossen werden,
- die Beobachtungen vor dem Schütteln,
- die Beobachtungen nach dem Schütteln.
-
Gemeinsame Besprechung der Ergebnisse und Wiederholung der Versuche,
falls die Beobachtungen in den verschiedenen Gruppen voneinander abweichen.
Zum Beispiel erhält man sofort eine Mischung, wenn man zuerst den Sirup und dann das Wasser einschenkt.
Gießt man aber erst das Wasser und dann den Sirup in das Glas, bleibt der Sirup am Boden und man muss schütteln oder umrühren, damit sich die Flüssigkeiten mischen. - Zusammenfassung der Ergebnisse (in Form einer Tabelle).
Abb. 7: Was passiert, wenn man Wasser und Sirup oder Öl und Essig mischt?
Feststellung
- Wenn man die Mischung aus Wasser und Sirup schüttelt, erhält man eine klare
Mischung. Man sagt, dass die Flüssigkeiten miteinander mischbar sind.
- Wenn man die Mischung aus Öl und Essig schüttelt, entsteht aus den beiden
Flüssigkeiten eine trübe Mischung (Emulsion).
- Wenn man diese Mischung stehen lässt, trennen sich die Flüssigkeiten; sie
sind nicht miteinander mischbar.
Kommentar der/des Lehrenden
Die Schüler/innen schlagen oft Mischungen mit Milch vor. Man muss ihnen dann erklären, dass Milch bereits eine Emulsion ist.
4. Unterrichtsstunde: Warum setzen sich einige Flüssigkeiten immer am Boden ab?
Ausgangssituation
- Das Öl schwimmt immer über dem Essig.
- Wenn man nicht schüttelt, befindet sich der Sirup immer unter dem Wasser.
Stimmt das?
Fragestellung
- Kann man die Reihenfolge ändern, in der sich Flüssigkeiten übereinanderlagern?
- Warum sollte die Reihenfolge immer die gleiche sein?
Hypothesen der Schüler/innen
- Man kann die Reihenfolge möglicherweise ändern.
- Die dunkelste, die dickste, die schwerste Flüssigkeit geht immer nach unten.
Von den Schüler/inne/n vorgeschlagene Versuche
-
Folgendes versuchen:
- Siruptropfen auf der Wasseroberfläche "abzulegen",
- ebenso Essigtropfen auf dem Öl.
- Die Mengen ändern: viel vom einen, wenig vom anderen.
- Die Flüssigkeiten in einer anderen Reihenfolge in das Glas gießen.
- Die Flüssigkeiten am Grund des Glases beobachten (dunkel, dick...)
- Die Flüssigkeiten wiegen; welche ist schwerer?
In der Klasse durchgeführte Versuche
Material
- 6 Waagen (1 pro Gruppe)
- 24 identische durchsichtige Gefäße
- 12 Reagenzgläser
- 6 Schüsselchen (Böden von Plastikflaschen)
- 4 Fläschchen pro Gruppe
- 6 Tropfenzähler (Strohhalme, Spritzen)
- 6 Schwämme
- Küchenrolle
Versuch 1
- 6 Waagen (1 pro Gruppe)
- 24 identische durchsichtige Gefäße
- 12 Reagenzgläser
- 6 Schüsselchen (Böden von Plastikflaschen)
- 4 Fläschchen pro Gruppe
- 6 Tropfenzähler (Strohhalme, Spritzen)
- 6 Schwämme
- Küchenrolle
Feststellung
- Der Sirup kann sich zwar mit Wasser mischen, aber er steigt nie nach oben.
- Die Essigtropfen sinken durch die Ölschicht.
- Es bleibt immer dieselbe Flüssigkeit am Boden.
Falls das Kriterium "fett" erwähnt wird: Von diesen vier Flüssigkeiten ist nur eine ein Fett, man kann daraus also nicht ableiten, dass Fett immer oben schwimmt.
Versuch 2
- Die Flüssigkeiten am Grund des Glases beobachten.
- Die Kriterien "dunkel" und "dick" überprüfen.
Feststellung
Für den Sirup:
- Kriterium "dunkel": ja
- Kriterium "dick": ja
Für das Öl:
- Kriterium "dunkel": nein
- Kriterium "dick": nein
Schlussfolgerung
Diese Kriterien sind nicht geeignet.
Versuch 3
- Abwiegen
- Die Schüler/innen sollen sich Versuchsanordnungen ausdenken (= identische Gefäße und Flüssigkeitsstände).
- Einige Gruppen beschäftigen sich mit Wasser und Sirup, die anderen mit Öl und Essig.
- Zum Teil wird mit bekannten Gewichten gewogen.
- Zum Teil werden zwei Gefäße mit unterschiedlichen Flüssigkeiten – aber gleichen Flüssigkeitsvolumina – auf die beiden Waagschalen gestellt.
Feststellung
Wenn sich zwei Flüssigkeiten überlagern, befindet sich die leichtere (bei gleichem Volumen) oben.
Ergänzung
- Versuchen wir, andere Flüssigkeiten übereinanderzulagern.
- Versuchen wir, mehr als zwei Flüssigkeiten im selben Gefäß übereinanderzulagern.
Material
Für 30 Schüler/innen:
- 30 Gläser
- 60 Plastiklöffel
- 6 Tafelwaagen
- 30 identische durchsichtige Gefäße
- 24 beliebige durchsichtige Fläschchen
- 12 Reagenzgläser
- 6 Tropfenzähler oder Spritzen (die Strohhalme sind schwer zu handhaben)
- 6 Schüsselchen (oder Unterteile von Plastikflaschen)
- 6 Schwämme
- 1 Küchenrolle
- 4 Teller
- 1 Kochtopf
- 1 Paket Filtertüten
- 1 Heizplatte
- Salz, Reis, Puderzucker, Würfelzucker, Sand, Sirup, Öl, Essig, löslicher Kaffee, Wasser
