Normales Wasser - Ganz schön unnormal!

Normales Wasser

Gymnasium | Mittlere Schulformen

Physik

8. | 9. Klasse

15 Unterrichtsstunden

Beschreibung

Ob in der Sauna, beim Baden im Meer oder als Schnee und Eis im Winter: Wasser ist allgegenwärtig und scheint uns völlig vertraut und daher ganz normal zu sein. Doch wirft man einen zweiten, forschenden Blick auf diesen lebensnotwendigen Stoff, wird schnell klar, dass sich Wasser in seinen Eigenschaften von anderen Flüssigkeiten ganz erheblich unterscheidet. Von den überraschenden Konsequenzen, die daraus folgen, handelt dieser Beitrag.
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Kompetenzen

Klassenstufe:8/9
Dauer:15 Unterrichtsstunden
Kompetenzen:Modellieren und mathematisieren, Sachtexte sinnentnehmend lesen, Überprüfung physikalischer Aussagen in Theorie und Experiment, Umgang mit SI-Einheiten
Thematische Bereiche:Interdisziplinäre Betrachtung von Wasser, Dichte verschiedener Medien, Aggregatszustände, Archimedisches Prinzip, Thermische Ausdehnung, Thermometer, Klima- und Umweltschutz
Medien:Texte, Bilder, Diagramme, Mediathek, Taschenrechner

Inhaltsangabe

AB = Arbeitsblatt, LEK = Lernerfolgskontrolle, LV = Lehrerversuch, SV = Schülerversuch

1.–2. Stunde

Thema:Die Dichte und das archimedische Prinzip
M 1 (AB, SV)Die Dichte
Benötigt:
  • Waage
  • Messbecher
  • Lineal
  • Wasser
  • Speiseöl
  • 2 quaderförmige Körper
M 2 (AB, SV)Der Auftrieb – Schwimmbedingung
Benötigt:
  • Holzquader
  • Lineal
  • Schüssel
  • Wasser

3.–6. Stunde

Thema:Thermische Ausdehnung
M 3 (LV, SV)Versuche zur thermischen Ausdehnung
Benötigt:
  • Flüssigkeitsthermometer
  • Föhn
  • Stahlkugel mit Haltemechanismus
  • Blech mit passender Öffnung
  • Bunsenbrenner
  • Bolzensprenger
  • Flasche
  • Luftballon
  • 1 Gefäß mit warmen und 1 Gefäß mit kaltem Wasser
M 4 (AB)Rechenaufgaben zur thermischen Ausdehnung
M 5 (AB)Theorie der thermischen Ausdehnung (optional ab Klassenstufe 11)

7.–10. Stunde

Thema:Thermische Ausdehnung des Wassers
M 6 (AB, SV)Thermische Ausdehnung des Wassers
Benötigt:
  • Glasgefäß mit Steigrohr
  • Wasser
  • Elektronischer Thermofühler
  • Gefäß mit Kältemischung (Wasser, Eis, Kochsalz)
  • Magnetrührer mit Magnetsteinchen
M 7 (AB, SV)Ursache der Anomalie des Wassers (optional ab Klassenstufe 11)
Benötigt:
  • Luftballon
  • Wasserhahn mit Abfluss
M 8 (AB)Temperaturschichtung in einem See

11.–12. Stunde

Thema:Eis hat geringere Dichte als Wasser
M 9 (AB, SV)Eis schwimmt – eine weitere Anomalität
Benötigt:
  • Glas
  • Wasser und Eiswürfel
M 10 (AB, LV)Frostsprengung
Benötigt:
  • Hohlkugel
  • Wasser
  • Glasgefäß mit Kältemischung (Wasser, Eis, Kochsalz)

13. Stunde

Thema:Weitere Anomalitäten des Wassers
M 11 (AB, SV)Weitere Folgen der Wasserstoffbrückenbindungen(optional ab Klassenstufe 11)
Benötigt:
  • Tacker-Klammer
  • 1 Glas Wasser

14.–15. Stunde

Thema:Lernerfolgskontrolle
M 12 (LEK)Aufgaben rund um die Anomalie des Wassers

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