Vom Teebeutel bis zum Segelboot: Beobachtungen mit dem Teilchenmodell erklären und Trennverfahren gezielt einsetzen.
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Aufgabenblock — AFB II
Zehn Aufgaben aus allen Unterkapiteln, bunt gemischt: Beobachtungen mit dem Teilchenmodell erklären, Gemische einordnen und Trennverfahren anwenden — mit gestuften Tipps, wenn du nicht weiterkommst.
A1
50 + 50 = 100?
AFB II
Ben füllt 50 mL Wasser und 50 mL Alkohol (Ethanol) in einen Messzylinder und mischt. Er liest ab: etwa 96 mL. Berechne Schritt für Schritt.
Rechne die Kette Schritt für Schritt: Erst wenn ein Schritt stimmt, wird der nächste freigeschaltet. Enter prüft.
Welches Volumen hätte Ben erwartet?mL
Um wie viele mL ist das gemessene Volumen kleiner?mL
Ben mischt noch einmal genau so: 50 mL + 50 mL. Welches Volumen misst er diesmal ungefähr?mL
Das Volumen ist kleiner als die Summe: Volumenkontraktion. Erklärung mit dem Teilchenmodell: Wasser und Alkohol haben verschieden große Teilchen. Beim Mischen rücken die kleineren Teilchen in die Lücken zwischen den größeren. Die Masse bleibt dabei gleich — es geht kein Stoff verloren. Und: Jede Wiederholung liefert wieder etwa 96 mL, es ist also kein Messfehler.
Ohne Teilchenmodell würde man einfach addieren.
Der Versuch lässt sich wiederholen — das Ergebnis ist jedes Mal ungefähr gleich.
A2
Tee im kalten und im heißen Wasser
AFB II
Zwei Teebeutel hängen seit zwei Minuten ohne Umrühren im Wasser. Erkläre, was du siehst: Welche Aussagen sind richtig?
Nach zwei Minuten, ohne Umrühren
Mehrere Antworten sind richtig. Markiere alle zutreffenden und klicke dann auf „Prüfen“.
Das Verteilen von Teilchen durch ihre Eigenbewegung heißt Diffusion. Sie läuft immer ab — im kalten Wasser nur langsamer. Je höher die Temperatur, desto schneller bewegen sich die Teilchen, desto schneller die Diffusion. Die Teilchen werden dabei nicht größer.
Diffusion braucht keinen Löffel. Was treibt sie an?
Die Temperatur verändert die Geschwindigkeit der Teilchen, nicht ihre Größe.
A3
Sand und Salz trennen
AFB II
Ein Gemisch aus Sand und Kochsalz soll getrennt werden, sodass du am Ende beide Stoffe wieder hast. Stelle die Schritte in der richtigen Reihenfolge dar.
Ziehe die Karten in die richtige Reihenfolge — mit der Tastatur: ↑/↓ verschiebt, Shift+↑/↓ wechselt nur den Fokus.
1Gemisch in Wasser geben und umrühren, bis sich das Salz gelöst hat.
2Das Gemisch durch einen Filter gießen — der Sand bleibt als Rückstand im Filterpapier.
3Das klare Filtrat (Salzwasser) in eine Abdampfschale füllen.
4Das Salzwasser erhitzen, bis das ganze Wasser verdampft ist.
5Das Salz aus der Schale kratzen und den Sand im Filter trocknen lassen.
Der Trick ist der erste Schritt: Durch das Lösen in Wasser wird aus zwei Feststoffen ein Feststoff (Sand) plus eine Lösung (Salzwasser). Erst dann kann der Filter den Sand zurückhalten. Das gelöste Salz geht mit dem Filtrat durch und wird durch Eindampfen zurückgewonnen.
Sand und Salz unterscheiden sich in ihrer Löslichkeit in Wasser.
Das Salz kommt erst ganz am Ende wieder zum Vorschein — wenn das Wasser weg ist.
A4
Homogen oder heterogen?
AFB II
Ordne die Gemische ein: Kann man die Bestandteile — notfalls mit dem Mikroskop — erkennen (heterogen) oder nicht (homogen)?
Ziehe jede Karte in den passenden Korb — oder wähle sie mit Enter aus und drücke dann die Ziffer des Korbs (0 legt sie zurück).
1homogen
2heterogen
Die Falle ist die Milch: Sie sieht überall gleich weiß aus. Unter dem Mikroskop erkennt man aber viele kleine Fetttröpfchen im Wasser — Milch ist eine Emulsion und damit heterogen. Auch Nebel (Wassertröpfchen in Luft) ist heterogen. Lösungen, Gasgemische wie Luft und Legierungen wie Messing sind homogen.
Homogen heißt: auch unter dem Mikroskop einheitlich. Heterogen: Man sieht Tröpfchen, Körnchen oder Bläschen.
Lege einen Tropfen Milch gedanklich unter das Mikroskop. Was würdest du sehen?
A5
Trinkwasser auf dem Segelboot
AFB II
Auf einem Segelboot geht das Trinkwasser aus. Man hat nur Meerwasser, einen Kocher und Schläuche. Ermittle mit dem Entscheidungsbaum, wie man trinkbares Wasser gewinnt.
Beantworte die Fragen für den Fall „Trinkwasser aus Meerwasser“ mit Ja oder Nein.
Das Salz ist im Meerwasser gelöst — Filtrieren oder Dekantieren helfen also nicht. Beim Eindampfen bleibt zwar Salz zurück, das Wasser aber entweicht in die Luft. Wer das Wasser behalten will, muss den Dampf kühlen und auffangen: Destillieren. Das Destillat ist salzfrei.
Kann man die Salzkörnchen im Meerwasser sehen?
Gesucht ist das Wasser — nicht das Salz.
A6
Mias Versuchsprotokoll
AFB II
Mia hat trübes, salziges Pfützenwasser filtriert und ein Protokoll geschrieben. Untersuche ihre Notizen: Drei Zeilen sind fachlich falsch.
In diesem Text stecken Fehler. Klicke genau die falschen Zeilen an — die richtigen musst du stehen lassen.
Der häufigste Fehler beim Filtrieren: zu glauben, der Filter halte alles zurück. Er hält nur ungelöste Feststoffe zurück, deren Körner größer sind als seine Poren. Gelöste Teilchen sind winzig und gehen mit dem Wasser hindurch.
Prüfe jede Zeile: Gelöst oder ungelöst — was davon geht durch den Filter?
„Klar“ heißt nicht „rein“. Denk an Zuckerwasser.
A7
Trennen im Alltag
AFB II
Viele Trennverfahren begegnen dir außerhalb des Labors. Ordne jeder Alltagssituation das Trennverfahren zu, das dort genutzt wird.
Klicke links einen Eintrag an und dann rechts den passenden — es entsteht eine Verbindungslinie. Mit der Tastatur: Enter zum Auswählen, ↑/↓ zum Wandern.
Die Salatschleuder ist eine kleine Zentrifuge: Durch das schnelle Drehen wird das Wasser nach außen geschleudert. In Salzgärten übernimmt die Sonne das Eindampfen. Und die Kriminaltechnik nutzt die Chromatografie, um Tinten mit ihren verschiedenen Farbstoffen zu vergleichen.
Überlege: Was wird hier von was getrennt, und was bleibt übrig?
Beim Schiff will man das Wasser behalten, beim Salzgarten das Salz.
A8
Salz aus der Nordsee
AFB II
Die 6b dampft Nordseewasser ein. Meerwasser enthält im Mittel etwa 35 g Salz in 1 kg Wasser. Bestimme, wie viel Salz aus 3 kg Meerwasser zurückbleibt.
Überlege oder rechne selbst und trage das Ergebnis ein — Enter prüft direkt.
g
1 kg enthält 35 g Salz, 3 kg also 3 · 35 g = 105 g. Das Salz verdampft beim Eindampfen nicht mit, weil seine Siedetemperatur viel höher liegt als die von Wasser. Das Wasser selbst ist danach allerdings verschwunden — es ist als Wasserdampf in die Luft entwichen.
Wie viel Salz steckt in einem Kilogramm? Wie viele Kilogramm hat die 6b?
Multipliziere die Salzmenge pro Kilogramm mit der Anzahl der Kilogramm.
A9
Teilchenbilder deuten
AFB II
Deute die Teilchenbilder: Zeigt das Bild einen Reinstoff oder ein Gemisch — und in welchem Aggregatzustand? Setze in jeder Zeile zwei Kreuze.
Setze in jeder Zeile zwei Kreuze: eins für Reinstoff/Gemisch, eins für den Aggregatzustand. Enter setzt und löscht.
Bild
Reinstoff
Gemisch
fest
flüssig
gasförmig
Zwei Fragen, zwei Kreuze: Wie viele Teilchenarten? (Farben) entscheidet über Reinstoff oder Gemisch. Wie sind die Teilchen angeordnet? entscheidet über den Aggregatzustand. Bild 3 ist zum Beispiel eine Legierung wie Messing: zwei Metalle, fest und geordnet. Bild 5 ist ein Gasgemisch wie Luft.
Zähle zuerst die verschiedenen Farben in jedem Bild.
Dicht und in Reihen = fest; dicht, aber ungeordnet = flüssig; weit auseinander = gasförmig.
A10
Mix: Wie Destillieren funktioniert
AFB II
Ein Gemisch aus Wasser und Alkohol wird destilliert. Erläutere den Ablauf — setze die Fachbegriffe ein. 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.
Alkohol (Ethanol) hat eine niedrigere als Wasser: Er siedet schon bei etwa , Wasser erst bei 100 °C. Deshalb verdampft beim Erhitzen zuerst vor allem der Alkohol. Im wird der Dampf abgekühlt und wieder zu einer Flüssigkeit. Die aufgefangene Flüssigkeit heißt .
Diese Aufgabe verbindet das Trennverfahren mit Kapitel 1: Die Siedetemperatur ist eine Stoffeigenschaft, und genau die nutzt die Destillation. „Filtrat“ gehört zum Filtrieren, die „Schmelztemperatur“ spielt beim Destillieren keine Rolle.
Welche Stoffeigenschaft aus Kapitel 1 unterscheidet Wasser und Alkohol beim Erhitzen?
Aus Dampf wird im Kühler wieder eine Flüssigkeit — wie heißt dieser Übergang?
