MINT lernen

Metalle, Nichtmetalle, Salze

Zwei Aufgaben, in denen Hammer und Lämpchen die Stoffklasse verraten.

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Die Schrottkiste

AFB I–II

Im Werkraum steht eine Kiste mit Resten: ein Stück Aluminiumblech, eine Bleistiftmine aus Graphit, ein Brocken Gips und ein Stück Magnesiumband. Jonas soll die Stoffe nach Stoffklassen sortieren.

  1. Nenne drei Eigenschaften, an denen man ein Metall erkennt.
  2. Ordne die vier Stoffe den Stoffklassen Metall, Nichtmetall und Salz zu.
  3. Begründe, warum Jonas die Graphitmine nicht allein mit einem Leitfähigkeitstest richtig einordnen kann.

Hinweise

Hinweis zu Aufgabe a)
Denke an Aussehen, Strom und Hammer.
Hinweis zu Aufgabe b)
Gips ist ein Baustoff aus der Stoffklasse, zu der auch Kalk gehört.
Hinweis zu Aufgabe c)
Was zeigt das Lämpchen bei Graphit?

Erwartungshorizont

Erwartungshorizont zu Aufgabe a)

Metalle zeigen Metallglanz, leiten den elektrischen Strom (und Wärme) gut und sind verformbar.

Erwartungshorizont zu Aufgabe b)

Aluminium und Magnesium sind Metalle. Graphit ist ein Nichtmetall (eine Form von Kohlenstoff). Gips ist ein Salz.

Erwartungshorizont zu Aufgabe c)

Graphit leitet den Strom, obwohl er ein Nichtmetall ist. Ein Leitfähigkeitstest allein würde ihn fälschlich als Metall einordnen. Jonas muss weitere Eigenschaften prüfen: Graphit ist nicht verformbar, sondern bröselt, und hat keinen echten Metallglanz.

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Hammer, Lämpchen, Wasserglas

AFB II–III

Im Labor liegen drei unbeschriftete Proben: ein grauer Metallstreifen, grauschwarze Blättchen und farblose, würfelförmige Kristalle. Zur Verfügung stehen: Hammer, Batterie mit Lämpchen und Kabeln, Becherglas mit Wasser, Brenner, Abzug und Schutzbrille.

  1. Vergleiche das Verhalten eines Metalls und eines Salzes beim Hammerschlag.
  2. Erläutere diesen Unterschied mithilfe des Teilchenbaus.
  3. Plane eine Versuchsreihe, mit der du die drei Proben eindeutig als Metall, Nichtmetall oder Salz erkennst.

Hinweise

Hinweis zu Aufgabe a)
Verbiegt es sich oder zerspringt es?
Hinweis zu Aufgabe b)
Was passiert, wenn eine Teilchenschicht um eine Stelle verrutscht?
Hinweis zu Aufgabe c)
Nutze mindestens drei Tests und lege fest, was bei welcher Stoffklasse zu erwarten ist.

Erwartungshorizont

Erwartungshorizont zu Aufgabe a)

Das Metall verformt sich: Es wird flach oder biegt sich, bricht aber nicht. Das Salz ist spröde: Der Kristall zerspringt in kleinere Bruchstücke.

Erwartungshorizont zu Aufgabe b)

Im Metall liegen gleiche Atome dicht gepackt. Verrutscht eine Schicht, liegen wieder gleiche Atome nebeneinander, der Verband hält — das Metall ist verformbar. Im Salz wechseln zwei Teilchensorten regelmäßig ab. Verrutscht eine Schicht, liegen gleiche Teilchen aufeinander, sie halten nicht mehr zusammen, und der Kristall zerspringt.

Erwartungshorizont zu Aufgabe c)

Test 1, Leitfähigkeit mit Lämpchen: Leuchtet es, spricht das für ein Metall. Test 2, Hammerschlag: Das Metall verformt sich, Nichtmetall und Salz sind spröde. Test 3, Lösen in Wasser: Das Salz löst sich; dann erneut die Leitfähigkeit prüfen — die Salzlösung leitet. Test 4, vorsichtiges Erhitzen unter dem Abzug (Schutzbrille): Die grauschwarzen Blättchen schmelzen schon bei niedriger Temperatur, typisch für ein Nichtmetall aus Molekülen; Metallstreifen und Kristalle schmelzen dabei noch nicht. Erst die Kombination der Ergebnisse ordnet jede Probe sicher ein.