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Aufgabenblock — AFB I
Zehn Standardaufgaben zum Reproduzieren: Fachbegriffe kennen, Teilchenbilder lesen, Geräte benennen. Das sind die sicheren Punkte in jeder Arbeit — wer Teilchenmodell, Gemischarten und die Trennverfahren sicher beherrscht, hat den Grundstock.
A1
Was sagt das Teilchenmodell?
AFB IIm Teilchenmodell stellt man sich vor, wie ein Stoff im Inneren aufgebaut ist. Gib für jede Aussage an, ob sie zum Teilchenmodell passt.
6 Aussagen nacheinander. Eine falsche Einschätzung reicht — dann startest du die Serie mit „Neue Runde“ neu.
Merke dir die drei Kernaussagen: Teilchen — alle Stoffe bestehen daraus; leerer Raum — dazwischen ist nichts; Bewegung — die Teilchen bewegen sich ständig. Das Kugelbild ist ein Modell: Es erklärt Beobachtungen, ist aber kein Abbild der Wirklichkeit.
Drei Wörter fassen das Teilchenmodell zusammen: Teilchen, leerer Raum, Bewegung.
Frag dich bei „Luft zwischen den Teilchen“: Woraus besteht denn Luft selbst?
A2
Drei Zustände im Teilchenbild
AFB IOrdne jedes Teilchenbild und jede Beschreibung dem passenden Aggregatzustand zu.
Ziehe jede Karte in den passenden Korb — oder wähle sie mit Enter aus und drücke dann die Ziffer des Korbs (0 legt sie zurück).
1fest
2flüssig
3gasförmig
Der Unterschied liegt in Anordnung, Abstand und Bewegung der Teilchen — nicht in den Teilchen selbst. Fest: dicht und geordnet, Schwingen am Platz. Flüssig: dicht, aber ungeordnet und verschiebbar. Gasförmig: große Abstände, schnelle, freie Bewegung.
Achte in den Bildern auf zwei Dinge: Wie weit liegen die Teilchen auseinander, und sind sie in Reihen angeordnet?
Nur im gasförmigen Zustand sind die Abstände groß. Nur im festen Zustand sitzen die Teilchen in festen Reihen.
A3
Wenn Eis schmilzt
AFB IEin Eiswürfel liegt in der Sonne. Beschreibe mit den Fachwörtern, was mit den Teilchen passiert. Zwei Wörter bleiben übrig.
Wort anklicken, dann Lücke anklicken (oder umgekehrt) — mit Tab und Enter geht es genauso. Ein Klick auf eine gefüllte Lücke legt das Wort zurück.
Im Eis schwingen die Wasserteilchen an ihrem festen . Beim Erwärmen bewegen sie sich immer . Bei 0 °C lösen sie sich aus ihrer Ordnung — dieser Übergang heißt . Die Teilchen selbst bleiben dabei . Wird das Wasser weiter erhitzt, geht es beim in Wasserdampf über.
„größer“ ist die typische Falle: Beim Erwärmen werden die Abstände und die Bewegung größer, nie die Teilchen selbst. „Kondensieren“ ist der umgekehrte Weg vom Gas zur Flüssigkeit — zum Beispiel, wenn Wasserdampf an einem kalten Spiegel beschlägt.
Temperatur hängt mit der Bewegung der Teilchen zusammen: Je wärmer, desto …?
Von fest nach flüssig heißt Schmelzen, von flüssig nach gasförmig Verdampfen.
A4
Nur ein Stoff?
AFB IEin Reinstoff besteht aus nur einer Teilchenart. Nenne alle Reinstoffe in der Liste.
Mehrere Antworten sind richtig. Markiere alle zutreffenden und klicke dann auf „Prüfen“.
Leitungswasser sieht rein aus, enthält aber gelöste Stoffe (Mineralstoffe) — beim Eindampfen bleibt ein weißer Rand zurück. Luft ist ein Gemisch aus mehreren Gasen, Messing ein Gemisch aus zwei Metallen (Kupfer und Zink). Klar oder einheitlich aussehen heißt also noch lange nicht „Reinstoff“.
Überlege bei jedem Stoff: Könnte man daraus noch etwas anderes abtrennen?
Denk an den weißen Kalkrand im Wasserkocher. Woher kommt er?
A5
Gemisch-Memory
AFB IJedes Gemisch hat einen Fachnamen. Finde die Paare aus Beispiel und Gemischart.
Decke zwei Karten auf, die zusammengehören. Mit der Tastatur: Tab zur Karte, Enter aufdecken, Pfeiltasten zum Wandern. Du hast 16 Versuche.
So merkst du dir die Namen: Emulsion = Flüssigkeit in Flüssigkeit (Fetttröpfchen in Milch), Suspension = Feststoff in Flüssigkeit (Lehm in Wasser), Schaum = Gas in Flüssigkeit, Legierung = Metall in Metall, Lösung = gelöster Stoff in Flüssigkeit, Gemenge = Feststoff mit Feststoff.
Frag bei jedem Beispiel: Was ist in was verteilt — fest, flüssig oder gasförmig?
Sahne wird beim Schlagen fest, weil Luft hineingeschlagen wird. Messing besteht aus zwei Metallen.
A6
Die Destillationsapparatur
AFB IDie Zeichnung zeigt eine Destillationsapparatur. Trage zu jeder Nummer den richtigen Namen ein.
Klicke links einen Eintrag an und dann rechts den passenden — es entsteht eine Verbindungslinie. Mit der Tastatur: Enter zum Auswählen, ↑/↓ zum Wandern.
Der Weg des Stoffes: Im Destillierkolben wird das Gemisch vom Brenner erhitzt. Das Thermometer misst die Temperatur des aufsteigenden Dampfes. Im Kühler umspült kaltes Wasser das innere Rohr, der Dampf kondensiert. In der Vorlage sammelt sich das Destillat.
Folge dem Weg des Dampfes: vom Erhitzen über das Abkühlen bis zum Auffangen.
Das schräge Rohr mit „Wasser ein“ und „Wasser aus“ ist der Kühler. Das Gefäß ganz rechts fängt das Destillat auf.
A7
Chromatografie Schritt für Schritt
AFB IPaula will herausfinden, welche Farbstoffe in ihrem schwarzen Filzstift stecken. Bringe ihre Arbeitsschritte in die richtige Reihenfolge.
Ziehe die Karten in die richtige Reihenfolge — mit der Tastatur: ↑/↓ verschiebt, Shift+↑/↓ wechselt nur den Fokus.
1Mit Bleistift eine Startlinie etwa 2 cm über dem unteren Rand des Filterpapiers ziehen.
2Einen kräftigen Punkt mit dem schwarzen Filzstift auf die Startlinie setzen.
3Wenig Wasser als Laufmittel in ein Becherglas füllen — der Wasserstand bleibt unter der Startlinie.
4Das Papier ins Becherglas stellen und warten, bis das Wasser fast den oberen Rand erreicht.
5Das Papier herausnehmen, trocknen lassen und die Farbflecken auswerten.
Zwei Stellen sind besonders wichtig: Die Startlinie wird mit Bleistift gezogen, weil Bleistift sich im Laufmittel nicht löst. Und das Laufmittel muss unter der Startlinie stehen — sonst lösen sich die Farbstoffe direkt ins Becherglas, statt mit dem Wasser am Papier hochzuwandern.
Was muss zuerst auf dem Papier sein, bevor der Farbpunkt gesetzt werden kann?
Erst wenn das Laufmittel lange genug gewandert ist, lohnt sich das Auswerten.
A8
Ein Chromatogramm lesen
AFB ISo sieht Paulas Papier nach der Chromatografie aus. Lies ab, aus wie vielen verschiedenen Farbstoffen die schwarze Filzstift-Tinte besteht.
Überlege oder rechne selbst und trage das Ergebnis ein — Enter prüft direkt.
Farbstoffe
Jeder getrennte Fleck ist ein eigener Farbstoff: Gelb, Rot und Blau — zusammen ergeben sie für unser Auge Schwarz. Der blaue Farbstoff wurde vom Wasser am weitesten mitgenommen, der gelbe am wenigsten weit.
Zähle die Farbflecken über der Startlinie.
Der Punkt auf der Startlinie ist nur die Stelle, an der der Filzstift aufgetragen wurde — er zählt nicht mit.
A9
Welche Eigenschaft wird genutzt?
AFB IJedes Trennverfahren nutzt einen Unterschied zwischen den Stoffen im Gemisch. Setze in jeder Zeile genau ein Kreuz.
Setze in jeder Zeile genau ein Kreuz. Enter setzt und löscht.
| Verfahren | Teilchen- bzw. Korngröße | Siedetemperatur | schwerer oder leichter |
|---|---|---|---|
| Filtrieren | |||
| Sieben | |||
| Sedimentieren | |||
| Zentrifugieren | |||
| Destillieren | |||
| Eindampfen |
Filter und Sieb halten alles zurück, was größer ist als ihre Löcher. Beim Sedimentieren sinkt der schwerere Stoff nach unten — die Zentrifuge beschleunigt genau das. Beim Destillieren und Eindampfen verdampft der Stoff mit der niedrigeren Siedetemperatur zuerst; der Rest bleibt zurück.
Stell dir jedes Verfahren im Alltag vor: Nudelsieb, Salatschleuder, Wasserkocher …
Beim Eindampfen verdampft das Wasser, das Salz nicht — welche Eigenschaft unterscheidet die beiden?
A10
Filtrieren oder Dekantieren?
AFB IBeide Verfahren trennen Feststoffe von Flüssigkeiten. Vergleiche sie: Ordne jede Aussage dem passenden Bereich zu.
Ordne jede Aussage einem der drei Bereiche zu. Mit der Tastatur: Enter zum Auswählen, dann 1–3 für den Bereich, 0 zurück.
1 nur Filtrieren
2 beide
3 nur Dekantieren
Dekantieren ist schnell, aber ungenau: Es funktioniert nur, wenn sich der Feststoff zuerst abgesetzt hat (Sedimentieren). Filtrieren ist gründlicher. Bei beiden gilt: Gelöste Stoffe wie Salz oder Zucker lassen sich so nicht abtrennen.
Dekantieren heißt „vorsichtig abgießen“. Was braucht man dafür, was nicht?
Gelöste Teilchen sind so klein, dass sie mit der Flüssigkeit überall mitgehen — auch durch das Filterpapier.