Die Dichte als Stoffeigenschaft - Es ist nicht alles Gold, was glänzt

Warum wir das Thema behandeln

Das Phänomen des Schwimmens und Sinkens von Gegenständen kann in vielfältigen Alltagssituationen beobachtet werden: ob beim Baden, beim Geschirrspülen oder bei der Bootsfahrt. Die Dichte bietet daher einen starken Lebensweltbezug. Auch Einbrüche in Museen wie in Berlin, Dresden oder Manching kommen in Deutschland immer wieder vor und haben eine starke Medienpräsenz. Die Thematik der Dichte kann dadurch in einen spannenden Kontext gepackt werden.

Was Sie zum Thema wissen müssen

Die Dichte ist eine spezifische Stoffeigenschaft, die das Verhältnis von der Masse eines Körpers zu seinem Volumen bezeichnet. Ihr Kurzzeichen ist der griechische Buchstabe ρ („Rho“), ihre Einheit ist g/cm3. Die Dichte errechnet sich aus dem Quotienten der Masse und des Volumens eines Körpers. Es gilt: ρ = m / V.

Vorschläge für die Unterrichtsgestaltung

Voraussetzungen der Lerngruppe

Aufbau der Reihe

Lesen Sie als Einstieg den Zeitungsartikel M 1 rund um den mysteriösen Einbruch ins städtische Museum vor bzw. lassen Sie diesen von der Klasse vorlesen. Hierzu können Sie auch den Zeitungsartikel oder nur die Bilder als Bildimpuls an die Wand projizieren. Nutzen Sie dazu ggf. die im Zusatzmaterial zum Download verfügbare PowerPoint-Datei.

Tipps zur Differenzierung

Beim Entwickeln einer Strategie zur Lösung des Kriminalfalls M 1 können sich schwächere Lernende Hilfe in Form der Tippkarten M 2 holen.

Ideen für die weitere Arbeit

In dieser Unterrichtsreihe werden die Lernenden langsam und auf anschauliche Weise mit dem relativ abstrakten Begriff der Dichte von Feststoffen und Flüssigkeiten vertraut gemacht. Im Anschluss daran können weitere Stoffeigenschaften, wie die Löslichkeit oder die elektrische Leitfähigkeit, untersucht werden. Als neue Unterrichtseinheit bietet sich das Thema „Trennverfahren“ an.

Hinweise für fächerübergreifendes Arbeiten

Im Anschluss an die Einheit könnten die Lernenden ihr Wissen zur Dichte von Feststoffen und Flüssigkeiten auf die Thematik der Entstehung des Klimas in Europa – in Abhängigkeit von dichteabhängigen Meeresströmungen – im Fach Erdkunde anwenden. Auch könnte man zeitgleich im Erdkundeunterricht den Salzgehalt des Toten Meeres und dessen Auswirkung auf die Dichte des Wassers thematisieren. Parallel zu dieser Einheit bietet es sich außerdem an, die Volumenberechnung von regelmäßigen Körpern im Mathematikunterricht zu behandeln.

Erklärung zu den Symbolen

Mediathek

Bücher

Filme

• Planet Ozean – Teil 2, DVD, ca. 86 min, 2006, FWU-Nr. 4655993Die Dokumentation zeigt in beeindruckender Weise die Zusammenhänge zwischen Meeresströmungen, Salzgehalt und Temperatur des Golfstroms und unserem milden Klima in Mitteleuropa. So gelingt Ihnen ein Transfer der Kenntnisse über die Dichte von Flüssigkeiten auf die Thematik der Meeresströmungen und des Klimas.

Weiterführende Internetseiten

• https://www.schule-bw.de/faecher-und-schularten/mathematisch-naturwissenschaftliche-faecher/physik/unterrichtsmaterialien/mechanik/druck/sinkenschwimmen.htmDer Landesbildungsserver Baden-Württemberg beschreibt verschiedene kleinere Experimente rund um die Dichte mit Fotos.