Begründen statt nur wiedergeben: Erklärungen überprüfen, Modelle beurteilen, Trennpläne entwickeln und einen Fall mit Chromatografie lösen. Bei den beiden Aufgaben mit Aufklapp-Lösung formulierst du deine Antwort zuerst selbst in ganzen Sätzen — und Vorsicht: Eine Aufgabe ist eine Trickaufgabe.
A1
Luisas Erklärung
AFB III
Luisa erklärt ihrem Bruder, warum ein Luftballon in der Sonne praller wird. Überprüfe ihre Sätze: Drei enthalten eine Fehlvorstellung.
In diesem Text stecken Fehler. Klicke genau die falschen Zeilen an — die richtigen musst du stehen lassen.
Alle drei Fehler übertragen Eigenschaften des Stoffes auf die Teilchen: Der Stoff dehnt sich aus, aber nicht die Teilchen; der Stoff ist warm und gasförmig, aber nicht ein einzelnes Teilchen. Im Modell ändern sich bei Erwärmung nur Bewegung und Abstände.
Welche Sätze behaupten etwas über ein einzelnes Teilchen, das eigentlich nur für den ganzen Stoff gilt?
Im Teilchenmodell gibt es genau drei Dinge: Teilchen, leeren Raum und Bewegung.
A2
Wozu ein Modell?
AFB III
Tim meint: „Das Teilchenmodell ist unnütz. Niemand hat die Kugeln je gesehen, also ist es falsch.“ Beurteile die Aussagen: Welche sprechen fachlich richtig für die Nutzung des Modells?
Mehrere Antworten sind richtig. Markiere alle zutreffenden und klicke dann auf „Prüfen“.
Ein Modell ist eine vereinfachte Vorstellung. Es ist gut, wenn es Beobachtungen erklärt und Vorhersagen erlaubt — Diffusion, Aggregatzustände, Volumenkontraktion. Farbe und Kugelform sind nur Hilfen fürs Zeichnen. Tims Einwand trifft also nicht: Man muss die Teilchen nicht sehen, um mit dem Modell gut arbeiten zu können.
Wofür benutzt man ein Modell? Zum Abbilden oder zum Erklären?
Teilchen sind so klein, dass sie im Lichtmikroskop unsichtbar bleiben. Farben haben einzelne Teilchen nicht.
A3
Erbsen und Senfkörner
AFB III
Im Unterricht wird die Volumenkontraktion mit einem Modellversuch gezeigt: Ein Becher Erbsen und ein gleich großer Becher Senfkörner werden zusammengeschüttet und geschüttelt. Das Gemisch passt nicht mehr in zwei volle Becher. Diskutiere, was der Modellversuch gut zeigt und wo er an seine Grenzen kommt. Formuliere deine Antwort erst selbst, dann klappe beide Teile auf.
a) Was zeigt der Modellversuch gut?
Die Senfkörner rutschen in die Lücken zwischen den Erbsen. Genau so stellt man sich Wasser und Alkohol vor: Die Teilchen sind verschieden groß, die kleineren füllen die Lücken zwischen den größeren. Das Gesamtvolumen wird kleiner, obwohl nichts verloren geht — die Masse bleibt gleich.
b) Wo stimmt der Modellversuch nicht mit dem Teilchenmodell überein?
Erbsen und Senfkörner liegen still, echte Teilchen bewegen sich ständig. Zwischen den Körnern ist Luft, zwischen echten Teilchen ist leerer Raum. Außerdem muss man schütteln — Wasser und Alkohol mischen sich von selbst (Diffusion). Fazit: Das Modell zeigt die Lückenidee anschaulich, ist aber kein genaues Abbild.
Überlege zuerst: Welche Eigenschaft der echten Teilchen wird durch Erbsen und Senfkörner dargestellt?
Vergleiche mit den drei Kernaussagen des Teilchenmodells: Teilchen, leerer Raum, Bewegung.
A4
Gemische auf dem Prüfstand
AFB III
Lege bei jeder Aussage fest, ob sie fachlich stimmt.
6 Aussagen nacheinander. Eine falsche Einschätzung reicht — dann startest du die Serie mit „Neue Runde“ neu.
Aussage 1 von 6
Ob etwas ein Reinstoff ist, entscheidet nicht das Aussehen, sondern die Anzahl der Teilchenarten. Und die Gemischart ergibt sich aus der Frage: Was ist in was verteilt — und in welchem Aggregatzustand?
Frag bei jedem Gemisch: Was ist in was verteilt?
Aussehen allein reicht nicht, um einen Reinstoff zu erkennen.
A5
Tatort Klassenzimmer
AFB III
Auf der Tafel steht ein anonymer Zettel: „Morgen fällt der Test aus!“ Drei Kinder haben einen blauen Filzstift. Die 6a macht eine Chromatografie von der Tinte des Zettels und von den drei Stiften. Zeige, welcher Stift benutzt wurde, und gib seine Nummer an.
Chromatogramm (Laufmittel: Wasser)
Überlege oder rechne selbst und trage das Ergebnis ein — Enter prüft direkt.
Nur bei Stift 2 stimmen alle Flecken mit dem Zettel überein — gleiche Farben auf gleicher Höhe. Stift 1 hat zwar denselben blauen Farbstoff, aber zusätzlich Gelb und kein Violett. Stift 3 ist die Falle: Er hat Violett und Blau, doch sein blauer Fleck ist weniger weit gewandert — es ist ein anderer blauer Farbstoff. Gleiche Farbe allein beweist also nichts; es kommt auf die Laufhöhe an.
Vergleiche Fleck für Fleck: Farbe und Höhe über der Startlinie müssen passen.
Ein Stift hat zwar dieselben zwei Farben wie der Zettel — aber ist der blaue Fleck auf derselben Höhe?
A6
Das richtige Verfahren für das Ziel
AFB III
Bei jeder Aufgabe ist ein bestimmter Stoff gesucht. Plane, welches Verfahren genau diesen Stoff liefert. Setze in jeder Zeile genau ein Kreuz.
Setze in jeder Zeile genau ein Kreuz. Enter setzt und löscht.
Gesucht ist …
Filtrieren
Eindampfen
Destillieren
Chromatografie
reines Wasser aus Salzwasser
Salz aus Salzwasser (Wasser wird nicht gebraucht)
klares Wasser aus schlammigem Flusswasser
die Farbstoffe einer grünen Tinte
Alkohol aus vergorenem Apfelsaft
Entscheidend ist das Ziel: Eindampfen und Destillieren nutzen beide die Siedetemperatur, aber nur beim Destillieren wird der verdampfte Stoff aufgefangen. Wer das Salz will, dampft ein; wer das Wasser oder den Alkohol will, destilliert. Das Flusswasser ist nach dem Filtrieren zwar klar, aber noch nicht rein — gelöste Stoffe sind noch darin.
Frage jedes Mal: Ist der gesuchte Stoff der, der verdampft, oder der, der übrig bleibt?
Filtrieren hilft nur bei ungelösten Stoffen, Chromatografie bei Farbstoffgemischen.
A7
Meerwasser durch den Filter?
AFB III
Jonas behauptet: „Wenn man Meerwasser durch drei Kaffeefilter gießt, kann man es trinken.“ Nimm Stellung zu seiner Aussage. Überlege zuerst selbst, dann klappe beide Teile auf.
a) Stimmt Jonas’ Aussage?
Nein. Das Salz ist im Meerwasser gelöst. Die gelösten Teilchen sind so klein, dass sie durch die Poren jedes Filters gehen — auch durch drei Filter hintereinander. Das Filtrat ist klar, aber genauso salzig wie vorher. Der Filter hält nur ungelöste Stoffe wie Sand oder Algen zurück.
b) Was schlägst du stattdessen vor?
Destillieren: Das Meerwasser wird erhitzt, das Wasser verdampft bei 100 °C, das Salz bleibt im Kolben. Der Wasserdampf kondensiert im Kühler und wird als salzfreies Destillat aufgefangen. Vorher kann man das Meerwasser filtrieren, um Sand und Schwebstoffe zu entfernen — trinkbar macht es aber erst die Destillation.
Ist das Salz im Meerwasser gelöst oder liegt es als Körnchen darin?
Welches Verfahren trennt einen gelösten Stoff vom Wasser und fängt das Wasser auf?
A8
Lenas Destillationsplan
AFB III
Lena will aus Tintenwasser reines Wasser gewinnen und hat ihren Plan notiert. Widerlege die drei fehlerhaften Notizen, indem du sie markierst.
In diesem Text stecken Fehler. Klicke genau die falschen Zeilen an — die richtigen musst du stehen lassen.
Zwei der Fehler betreffen den Aufbau: Das Thermometer misst die Dampftemperatur am Abzweig, und das Kühlwasser strömt im Gegenstrom von unten nach oben. Der dritte Fehler betrifft das Ergebnis: Nur der Stoff mit der niedrigeren Siedetemperatur gelangt in die Vorlage.
Welcher Stoff verdampft beim Erhitzen, welcher bleibt zurück?
Überlege beim Kühler: Von welcher Seite muss das Wasser einlaufen, damit das Rohr ganz gefüllt ist?
A9
Sägespäne, Sand und Salz
AFB III
In der Werkstatt ist ein Gemisch aus Sägespänen, Sand und Kochsalz entstanden. Sägespäne schwimmen auf Wasser, Sand sinkt. Entwickle einen Trennplan, bei dem du am Ende alle drei Stoffe getrennt hast.
Ziehe die Karten in die richtige Reihenfolge — mit der Tastatur: ↑/↓ verschiebt, Shift+↑/↓ wechselt nur den Fokus.
1Das Gemisch in ein Becherglas mit Wasser geben und umrühren, bis sich das Salz gelöst hat.
2Die oben schwimmenden Sägespäne mit einem Löffel abschöpfen.
3Das restliche Gemisch filtrieren — der Sand bleibt als Rückstand im Filter.
4Das Filtrat (Salzwasser) in einer Abdampfschale eindampfen.
5Sägespäne und Sand trocknen lassen; in der Schale bleibt das Salz.
Der Plan nutzt nacheinander drei Eigenschaften: Löslichkeit (Salz löst sich), leichter oder schwerer als Wasser (Sägespäne schwimmen, Sand sinkt) und Korngröße (Filter hält Sand zurück). Das Abschöpfen muss vor dem Filtrieren kommen — sonst landen Sägespäne und Sand zusammen im Filter und sind wieder vermischt.
Welcher Schritt sorgt dafür, dass die Sägespäne überhaupt schwimmen können?
Was passiert, wenn du filtrierst, bevor die Sägespäne weg sind?
A10
Trickaufgabe: Was bleibt im Filter?
AFB III
Emil filtriert 200 g klares Salzwasser, in dem 7 g Salz vollständig gelöst sind. Er sagt vorher: „Im Filter bleiben 7 g Salz hängen.“ Bewerte seine Vorhersage: Wie viel Gramm Rückstand bleiben wirklich im Filterpapier?
Überlege oder rechne selbst und trage das Ergebnis ein — Enter prüft direkt.
g
Es bleibt nichts im Filter: 0 g. Das Salz ist vollständig gelöst, seine Teilchen gehen mit dem Wasser durch die Poren. Wer 7 g eingibt, verwechselt Filtrieren mit Eindampfen — erst beim Eindampfen des Filtrats bleiben die 7 g Salz zurück. Wer 193 g eingibt, hat das Wasser vom Gemisch abgezogen, doch das Wasser läuft ja ebenfalls durch.
Ist das Salz gelöst oder liegt es als Körnchen im Wasser?
Ein Filter hält nur das zurück, was größer ist als seine Poren.
