Die Dichte als physikalische Stoffeigenschaft - Auf Spurensuche mit Detektiv Gray

Die Dichte als physikalische Stoffeigenschaft

Gymnasium | Mittlere Schulformen

Physik

7. | 8. Klasse

7 - 8 Unterrichtsstunden

Beschreibung

Das Edelmetall Gold ist ein gefragter Rohstoff. Gold ist vor allem wegen der Verwendung als Münz- und Schmuckmetall bekannt. Es gilt als Statussymbol und Wertanlage. Auch Diebe haben es daher nicht selten auf Gold abgesehen. So steht Detektiv Gray vor einem Rätsel: Waren die Einbrecher im Museum echte Profis oder eher Amateure? Haben Sie die Ausstellungsstücke gestohlen und tatsächlich durch Fälschungen ausgetauscht? Im Rahmen einer motivierenden Detektivgeschichte lernen die Schülerinnen und Schüler die Dichte als Stoffeigenschaft kennen.
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Kompetenzen

Klassenstufe:7/8
Dauer:7–8 Unterrichtsstunden
Kompetenzen:Die Lernenden benennen die Dichte als spezifische und messbare Stoffeigenschaft, sie berechnen die Dichte, sie erklären dichtespezifische Phänomene, wie die Schwimmfähigkeit von Körpern, sie führen selbstständig Versuche durch und protokollieren ihre Ergebnisse
Thematische Bereiche:Masse, Volumen, Dichte, Auftrieb, Stoffeigenschaften

Inhaltsangabe

Ab = Arbeitsblatt, Tx = Infotext, LEK = Lernerfolgskontrolle, Sv = Schülerversuch, Tk = Tippkarten, Lv = Lehrerversuch, V = Vorbereitung, D = Durchführung

Vorbemerkung

1. Stunde

Thema:Dichte als neue Stoffeigenschaft kennenlernen
M 1 (Tx/Ab)Einbruch im Museum – Detektiv Gray ermittelt
M 2 (Tk)Tippkarten zur Strategie – wie wir den Fall lösen

2./3. Stunde

Thema:Dichte experimentell und rechnerisch ermitteln
M 3 (Sv)Metallproben zuordnen – Was ist was?
Dauer:Vorbereitung: 5 min, Durchführung: 20 min
Chemikalien:
  • Aluminium
  • Eisen
  • Zink
  • Zinn
  • Magnesium
  • Leitungswasser
Geräte:
  • 1 Schutzbrille pro Lernenden
  • 5 Porzellanschalen
  • 1–2 Laborwaagen
  • 1 Messzylinder (50–500 ml) pro Gruppe
  • 1 Becherglas (50–500 ml) pro Gruppe
  • 1 Becherglas (1000 ml) pro Gruppe
M 4a (Ab)Berechnung der Dichte – Übungsaufgaben
M 4b (Ab)Berechnung der Dichte – Übungsaufgaben

4./5. Stunde

Thema:Dichte in Abhängigkeit von der Konzentration
M 5 (Lv)Wie verändert Salz die Dichte von Wasser?
Dauer:Vorbereitung: 10 min, Durchführung: 2 min
Chemikalien:
  • 3 Salzlösungen unterschiedlicher Konzentrationen
Geräte:
  • 3 Bechergläser
  • 3 Eier

6./7. Stunde

Thema:Dichte von Flüssigkeiten und ihre Temperaturabhängigkeit
M 7 (Lv)Kann man die Dichte gleich aussehender Flüssigkeiten sehen?
Dauer:Vorbereitung: 5 min, Durchführung: 10 min
Chemikalien:
  • Brennspiritus
  • Konzentrierte Zuckerlösung
  • Leitungswasser
Geräte:
  • 1 Schutzbrille
  • 2 Petrischalen
  • 2 Tropfpipetten
M 8 (Sv)Unterschiedliche Dichten von Flüssigkeiten
Dauer:Vorbereitung: 10 min, Durchführung: 15 min
Chemikalien:
  • Speiseöl
  • Wasser
  • Honig
Geräte:
  • 1 Schutzbrille pro Person
  • 1 Reagenzglas pro Gruppe
  • 1 Reagenzglasständer pro Gruppe
  • 1 Becherglas (250 ml, hohe Form) pro Gruppe
  • 1 Petrischale pro Gruppe mit 1 Büroklammer, 1 Reißzwecke, 1 Stück Kork
  • 1 Rosine pro Gruppe
  • 1 Münze pro Gruppe
  • 1 Holzwürfel pro Gruppe
  • 1 Plastikstück pro Gruppe
  • 1 Styroporkugel pro Gruppe
M 9 (Sv/Lv)Das Tintenpatronen-Experiment
Dauer:Vorbereitung: 5 min, Durchführung: 20 min
Chemikalien:
  • Leitungswasser
  • 2 Tintenpatronen pro Gruppe
  • 1 Eisbad
  • Eiswürfel
Geräte:
  • Wasserkocher
  • 2 Bechergläser (200 ml) pro Gruppe
  • 2 Büroklammern pro Gruppe
  • 1 Pinzette pro Gruppe
  • 1 Skalpell pro Gruppe
  • Papiertücher

8. Stunde

Thema:Wissensüberprüfung zum Thema Dichte
M 10 (LEK)Testet euer Wissen zur Dichte! – Eine Tandemübung

Minimalplan

Ihnen steht wenig Zeit zur Verfügung? Dann können Sie die Einheit auch in einer Doppelstunde durchführen und dabei exemplarisch zwei Versuche zur Dichte durchführen. So könnten Sie z. B. mit dem Lehrerversuch M 6 einsteigen und anschließend die neue Stoffeigenschaft „Dichte“ mithilfe von Schülerversuch M 7 begreifbar machen. Selbst-Test M 5 kann dann als Hausaufgabe zum Festigen des Wissens eingesetzt werden. Alle anderen Materialien werden dann nicht oder zur Wiederholung zu einem anderen Zeitpunkt eingesetzt.

Erklärung zu den Symbolen

Dieses Symbol markiert differenziertes Material. Wenn nicht anders ausgewiesen, befinden sich die Materialien auf mittlerem Niveau.
einfaches Niveaumittleres Niveauschwieriges Niveau
ZusatzaufgabenAlternativeSelbsteinschätzung

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