In den vorangegangenen Einheiten habt ihr einen historischen Einblick in die Probleme erhalten, die sich beim Arbeiten mit der Masse von Stoffportionen ergeben. Für die weiteren Einheiten sind diese historischen Aspekte erst einmal weniger interessant. Wir wollen in den nächsten eher dahin kommen, dass in der Lage seid, z.B. folgende Aufgaben zu lösen:<br>
In den vorangegangenen Einheiten habt ihr einen historischen Einblick in die Probleme erhalten, die sich beim Arbeiten mit der Masse von Stoffportionen ergeben. Für die weiteren Einheiten sind diese historischen Aspekte erst einmal weniger interessant. Wir wollen in den nächsten eher dahin kommen, dass in der Lage seid, z.B. folgende Aufgaben zu lösen:<br>
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"Ein Auto verbraucht pro hundert gefahrene Kilometer im Durchschnitt 5,0L Benzin. Wie viel Gramm Kohlenstoffdioxid wird auf diesem Weg ausgestoßen."<br>
''"Ein Auto verbraucht pro hundert gefahrene Kilometer im Durchschnitt 5,0L Benzin. Wie viel Gramm Kohlenstoffdioxid wird auf diesem Weg ausgestoßen."''<br>
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Bis dahin müssen jedoch noch einige geklärt werden und wir fangen heute erst einmal mit kleinen Schritten an.
Bis dahin müssen jedoch noch einige geklärt werden und wir fangen heute erst einmal mit kleinen Schritten an.
{{Box-spezial
{{Box-spezial
|Titel=<span style="color:#607">'''Energiebeteiligung bei chemischen Reaktionen'''</span>
|Titel=<span style="color:#607">'''Wiederholung: Die Bestimmung der absoluten Atommasse'''</span>
|Inhalt=
|Inhalt=
Schaut bitte zunächst das folgende Video. Es enthält eine Zusammenfassung der letzten Einheit und erklärt einen neuen Aspekt. Während des Videos solltet ihr auch das AB auf der Rückseite ausfüllen. Nach dem Video bearbeitet bitte die Aufgaben darunter. Lasst euch die Lösung erst anzeigen, wenn ihr tatsächlich eine gefunden habt!
Ihr solltet in der letzten Einheit bemerkt haben, dass die "frühen Chemiker" sehr daran interessiert waren, die Masse von einzelnen Atomen zu bestimmen. Diese Atommasse spielt eine wichtige Rolle bei der Berechnung von Mengeneinheiten, um chemische Reaktionen vollständig durchführen zu können. Nachdem es keine Waage gab, mit der man so kleine Massen bestimmen konnte, behalf man sich mit einer willkürlichen Größe: Die atomare Masseneinheit u wurde eingeführt. Man wusste zwar nicht, wie viel Gramm ein Teilchen wog, welches 1u schwer war, aber man konnte bestimmen wie viel u z.B. ein Sauerstoffatom und wie viel u ein Wasserstoffatom wog. So konnte man die Atomen von unterschiedlichen Elementen vergleichen.<br>
Mit Hilfe von Massenspektrometern gelang es irgendwann, für die atomare Masseneinheit u einen Wert in Gramm zu bestimmen, es gilt:<br>
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{{#ev:youtube|tGU3tXrnq5k}}
1u = 1,66 x 10<sup>-24</sup>g <br>
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'''Aufgaben:'''<br>
Damit lassen sich nun schon ein paar einfache Aufgaben rechnen. Um zu unterscheiden, ob man von der Masse eines Teilchens in g oder der atomaren Masseneinheit in u spricht, gibt es die zwei Variablen m(X) und m<sub>a</sub>(X). X steht dabei für das Teilchen, das man betrachtet. Die folgenden Ausdrücke bedeuten dann folgendes:<br>
Startet man ein Auto, so wird durch das Umdrehen des Schlüssels etwas Energie aus der Batterie in einen elektrischen Funken im Motor umgewandelt, der vergastes Benzin entzünden. Dabei reagiert das Benzin mit Sauerstoff. Wenn der Motor läuft, könnte man die Batterie auch entfernen.<br>
* Erkläre, ob es sich bei der Verbrennung von Benzin im Motor eines Autos um einen exothermen oder endothermen Vorgang handelt!
* Zeichne ein Energie-Reaktionsverlaufs-Diagramm, in dem die wichtigen Begriffe aus dem Text der Grafik richtig zugeordnet sind!
<br>
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m(O) = 2,658 x 10<sup>-23</sup>.
{{Lösung versteckt|
{{Lösung versteckt|
Es muss sich um eine exotherme Reaktion handeln. Sie muss nur einmal kurz durch Zufuhr von Aktivierungsenergie gestartet werden. Danach wird ständig Energie (in Form von Wärme oder auch Bewegungsenergie) frei.
Die Masse eines Sauerstoffatoms beträgt zwei Komma sechs fünf acht mal zehn hoch minus dreiundzwanzig Gramm.
|Erklärung|Lösung ausblenden}}<br>
|spricht man|Lösung ausblenden}}<br>
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m<sub>a</sub>(C) = 12,0u
{{Lösung versteckt|
{{Lösung versteckt|
[[Datei:ExoEndo_ExoDiagramm_BenzMotor_ML.jpg]]
Die Masse eines Kohlenstoffatoms beträgt zwölf Komma Null u.
|Grafik|Lösung ausblenden}}<br>
|spricht man|Lösung ausblenden}}<br>
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Pflanzen können mit Hilfe von Sonnenlicht aus Kohlenstoffdioxid und Wasser die Stoffe Glukose und Sauerstoff herstellen. Bei manchen Unterwasserpflanzen kann man den entstehenden Sauerstoff sehr schön sehen, da er in Form von Gasbläschen aufsteigt. Das funktioniert allerdings nur solange, wie die Unterwasserpflanze mit Licht bestrahlt wird. Verdunkelt man die Pflanze entstehen auch keine Gasblasen mehr.<br>
* Erkläre, ob es sich bei der Verbrennung von Benzin im Motor eines Autos um einen exothermen oder endothermen Vorgang handelt!
* Zeichne ein Energie-Reaktionsverlaufs-Diagramm, in dem die wichtigen Begriffe aus dem Text der Grafik richtig zugeordnet sind!
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Test:<br>
Schreibe als mathematische Gleichung: Misst man die Masse eines Bor-Atoms, so erhält man 10,811u.
{{Lösung versteckt|
m<sub>a</sub>(B) 10,811u
|Lösung|Lösung ausblenden}}<br>
Schreibe als mathematische Gleichung: Die Masse eines Sauerstoff-Moleküls (!) beträgt
{{Lösung versteckt|
{{Lösung versteckt|
Es muss sich um eine endotherme Reaktion handeln. Nur solange die Pflanze von Licht (Energie) getroffen wird, entstehen die Produkte (zu sehen am aufsteigenden Sauerstoff)
m(O<sub>2</sub>) 5,313 x 10<sup>-23</sup>
|Erklärung|Lösung ausblenden}}<br>
|Lösung|Lösung ausblenden}}<br>
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Mit Hilfe des oben beschriebenen Zusammenhangs zwischen der Masse in g und der atomaren Masseneinheit in u lassen sich die beiden Größen auch leicht ineinander umwandeln:
In den vorangegangenen Einheiten habt ihr einen historischen Einblick in die Probleme erhalten, die sich beim Arbeiten mit der Masse von Stoffportionen ergeben. Für die weiteren Einheiten sind diese historischen Aspekte erst einmal weniger interessant. Wir wollen in den nächsten eher dahin kommen, dass in der Lage seid, z.B. folgende Aufgaben zu lösen:
"Ein Auto verbraucht pro hundert gefahrene Kilometer im Durchschnitt 5,0L Benzin. Wie viel Gramm Kohlenstoffdioxid wird auf diesem Weg ausgestoßen."
Bis dahin müssen jedoch noch einige geklärt werden und wir fangen heute erst einmal mit kleinen Schritten an.
Wiederholung: Die Bestimmung der absoluten Atommasse
Ihr solltet in der letzten Einheit bemerkt haben, dass die "frühen Chemiker" sehr daran interessiert waren, die Masse von einzelnen Atomen zu bestimmen. Diese Atommasse spielt eine wichtige Rolle bei der Berechnung von Mengeneinheiten, um chemische Reaktionen vollständig durchführen zu können. Nachdem es keine Waage gab, mit der man so kleine Massen bestimmen konnte, behalf man sich mit einer willkürlichen Größe: Die atomare Masseneinheit u wurde eingeführt. Man wusste zwar nicht, wie viel Gramm ein Teilchen wog, welches 1u schwer war, aber man konnte bestimmen wie viel u z.B. ein Sauerstoffatom und wie viel u ein Wasserstoffatom wog. So konnte man die Atomen von unterschiedlichen Elementen vergleichen.
Mit Hilfe von Massenspektrometern gelang es irgendwann, für die atomare Masseneinheit u einen Wert in Gramm zu bestimmen, es gilt:
1u = 1,66 x 10-24g
Damit lassen sich nun schon ein paar einfache Aufgaben rechnen. Um zu unterscheiden, ob man von der Masse eines Teilchens in g oder der atomaren Masseneinheit in u spricht, gibt es die zwei Variablen m(X) und ma(X). X steht dabei für das Teilchen, das man betrachtet. Die folgenden Ausdrücke bedeuten dann folgendes:
m(O) = 2,658 x 10-23.
Die Masse eines Sauerstoffatoms beträgt zwei Komma sechs fünf acht mal zehn hoch minus dreiundzwanzig Gramm.
ma(C) = 12,0u
Die Masse eines Kohlenstoffatoms beträgt zwölf Komma Null u.
Test:
Schreibe als mathematische Gleichung: Misst man die Masse eines Bor-Atoms, so erhält man 10,811u.
ma(B) 10,811u
Schreibe als mathematische Gleichung: Die Masse eines Sauerstoff-Moleküls (!) beträgt
m(O2) 5,313 x 10-23
Mit Hilfe des oben beschriebenen Zusammenhangs zwischen der Masse in g und der atomaren Masseneinheit in u lassen sich die beiden Größen auch leicht ineinander umwandeln:
Als Hausaufgabe lest ihr bitte die Seiten 136 - 137 im Buch und bearbeitet die Aufgabe 3 auf der Seite 137: Findet sowohl drei weitere Beispiele für exotherme als auch drei Beispiele für endotherme Reaktionen! Ihr erhaltet um 10:30 Uhr einen Arbeitsauftrag im Schulmanager. Dort gebt ihr bitte eure Vorschläge ab!
Distanzunterricht Donnerstag, 14.01. Chemie
Um 08:15 Uhr findet die BBB-Konferenz statt, um die Anwesenheit zu kontrollieren. Bis dahin macht ihr ab 08:00 Uhr bitte folgendes:
Scrollt auf dieser Seite nach unten bis zum Abschnitt "Distanzlernen für Donnerstag, 17.12.". Wiederholt die dort gestellte Aufgabe im ersten lilafarbenen Block "Bindungsarten". Das sollte in 15min. zu schaffen sein. Startet dann bitte pünktlich die BBB-Konferenz.
Nach der Anwesenheitskontrolle bearbeitet ihr bitte die folgenden Aufgaben alleine. Sollte BBB stabil laufen, können wir das gerne in Form von Gruppenarbeiten mit anschließender Besprechung durchführen. Sollte die Verbindung schlecht sein oder abbrechen, könnt ihr die Aufgaben hier auch alleine bearbeiten.
Wechselt um 08:45 Uhr auf jeden Fall zum Biologie-Auftrag!
Wiederholungsaufgaben zu den verschiedenen Bindungstypen
Aufgaben:
Salze 1
Formuliere die chemische Gleichung zur Bildung von Natriumoxid aus den Elementen
Bestimme die Anzahl an Valenzelektronen von Natrium und Sauerstoff.
Leite daraus ab, welche Ionen diese Stoffe bilden werden
Na --> Na+ + e-
O + 2e- --> O2-
(Eine chemische Gleichung ist hier nicht unbedingt nötig, es genügt, wenn ihr die richtigen Ionen ableiten könnt)
Aus den Ionen muss sich ein Salz bilden, das insgesamt neutral ist. In welchem Verhältnis müssen sich die Ionen dazu zusammen finden?
Wie formuliert man das als chemische Formel?
2 Na+ und 1 O2- Teilchen ergeben insgesamt die chemische Formel Na2O
Nun kann man beginnen die chemische Gleichung aufzustellen. Dabei ist darauf zu achten, dass Sauerstoff zur HONClBrIF-Gruppe gehört!
Alle Edukte links, Reaktionspfeil, Produkt rechts und ausgleichen bitte!
4 Na + O2- --> 2Na2O
Salze 2
Begründe, warum Salze in der Regel einen sehr hohen Siedepunkt haben, Moleküle eher niedrigere!
Eine gute Begründung enthält folgende Aspekte:
Man erklärt zunächst, was "Sieden überhaupt bedeutet"!
Beim "Sieden" müssen die Teilchen, aus denen sich ein Stoff zusammensetzt voneinander getrennt werden.
Dann kann man darauf eingehen, warum die Siedetemperatur ganz generell unterschiedlich sein kann, wovon sie also allgemein abhängt!
Es kommt auf die Kräfte an, welche die Teilchen zusammenhält.
Jetzt kann man konkret werden und auf die hier vorliegenden Unterschiede dieser Kräfte eingehen!
Salze bestehen aus Ionen, die alle geladen sind. Unterschiedlich geladene Teilchen ziehen sich (stark) an, daher haben Metalle im Vergleich zu Molekülen hohe Siedepunkte. Moleküle sind in der Regel nämlich neutral. Sie ziehen Nachbarmoleküle kaum an. Daher lassen sie sich leicht (schon bei geringen Temperaturen) voneinander trennen und der Stoff siedet.
Warum sich Moleküle doch etwas gegenseitig anziehen und manche Moleküle daher schon höhere Siedepunkte besitzen können, besprechen wir demnächst.
Moleküle
Zeichnet die Valenzstrichformeln für: CO2, NH3, CH2O, SO3
Metalle
Begründe, warum Metalle in der Regel sehr gute elektrische Leiter sind!
Es bietet sich an, hier zunächst den Aufbau von Metallen zu beschreiben.
Man kann das natürlich auch mit Worten beschreiben, dann sollten auf jeden Fall die Begriffe "positiv geladenene Atomrümpfe" und "frei bewegliches Elektronengas" auftauchen. Eine Skizze sieht so aus:
Jetzt stellt man den Zusammenhang mit der elektrischen Leitfähigkeit her!
Elektrisch leitend ist ein Stoff dann, wenn geladene Teilchen durch ihn fließen können. Hier sind frei bewegliche, negativ geladene Elektronen vorhanden. Damit sind alle Bedingungen erfüllt.
Fertig für heute. Wenn ihr Schwierigkeiten bei diesen Aufgaben hattet, findet ihr Überblicksseiten zu den Stoffklassen in eurem Buch Galvani - Chemie S1 auf den S. 102-103, 120-121 und 132,133
Distanzunterricht Freitag, 15.01. Chemie
Bitte bearbeitet die folgende Einheit am besten in der eigentlichen Unterrichtszeit von 08:45 - 09:30 Uhr. Ihr benötigt das Arbeitsblatt, welches ihr vor den Ferien erhalten habt und auf dem die Vorderseite bereits ausgefüllt ist. Solltet ihr das AB nicht mehr finden, könnt ihr es hier noch einmal herunterladen: pdf-Datei
Energiebeteiligung bei chemischen Reaktionen
Schaut bitte zunächst das folgende Video. Es enthält eine Zusammenfassung der letzten Einheit und erklärt einen neuen Aspekt. Während des Videos solltet ihr auch das AB auf der Rückseite ausfüllen. Nach dem Video bearbeitet bitte die Aufgaben darunter. Lasst euch die Lösung erst anzeigen, wenn ihr tatsächlich eine gefunden habt!
Aufgaben:
Startet man ein Auto, so wird durch das Umdrehen des Schlüssels etwas Energie aus der Batterie in einen elektrischen Funken im Motor umgewandelt, der vergastes Benzin entzünden. Dabei reagiert das Benzin mit Sauerstoff. Wenn der Motor läuft, könnte man die Batterie auch entfernen.
Erkläre, ob es sich bei der Verbrennung von Benzin im Motor eines Autos um einen exothermen oder endothermen Vorgang handelt!
Zeichne ein Energie-Reaktionsverlaufs-Diagramm, in dem die wichtigen Begriffe aus dem Text der Grafik richtig zugeordnet sind!
Es muss sich um eine exotherme Reaktion handeln. Sie muss nur einmal kurz durch Zufuhr von Aktivierungsenergie gestartet werden. Danach wird ständig Energie (in Form von Wärme oder auch Bewegungsenergie) frei.
Pflanzen können mit Hilfe von Sonnenlicht aus Kohlenstoffdioxid und Wasser die Stoffe Glukose und Sauerstoff herstellen. Bei manchen Unterwasserpflanzen kann man den entstehenden Sauerstoff sehr schön sehen, da er in Form von Gasbläschen aufsteigt. Das funktioniert allerdings nur solange, wie die Unterwasserpflanze mit Licht bestrahlt wird. Verdunkelt man die Pflanze entstehen auch keine Gasblasen mehr.
Erkläre, ob es sich bei der Verbrennung von Benzin im Motor eines Autos um einen exothermen oder endothermen Vorgang handelt!
Zeichne ein Energie-Reaktionsverlaufs-Diagramm, in dem die wichtigen Begriffe aus dem Text der Grafik richtig zugeordnet sind!
Es muss sich um eine endotherme Reaktion handeln. Nur solange die Pflanze von Licht (Energie) getroffen wird, entstehen die Produkte (zu sehen am aufsteigenden Sauerstoff)
Als Hausaufgabe lest ihr bitte die Seiten 136 - 137 im Buch und bearbeitet die Aufgabe 3 auf der Seite 137: Findet sowohl drei weitere Beispiele für exotherme als auch drei Beispiele für endotherme Reaktionen! Ihr erhaltet um 10:30 Uhr einen Arbeitsauftrag im Schulmanager. Dort gebt ihr bitte eure Vorschläge ab!
Distanzunterricht Donnerstag, 14.01. Chemie
Um 08:15 Uhr findet die BBB-Konferenz statt, um die Anwesenheit zu kontrollieren. Bis dahin macht ihr ab 08:00 Uhr bitte folgendes:
Scrollt auf dieser Seite nach unten bis zum Abschnitt "Distanzlernen für Donnerstag, 17.12.". Wiederholt die dort gestellte Aufgabe im ersten lilafarbenen Block "Bindungsarten". Das sollte in 15min. zu schaffen sein. Startet dann bitte pünktlich die BBB-Konferenz.
Nach der Anwesenheitskontrolle bearbeitet ihr bitte die folgenden Aufgaben alleine. Sollte BBB stabil laufen, können wir das gerne in Form von Gruppenarbeiten mit anschließender Besprechung durchführen. Sollte die Verbindung schlecht sein oder abbrechen, könnt ihr die Aufgaben hier auch alleine bearbeiten.
Wechselt um 08:45 Uhr auf jeden Fall zum Biologie-Auftrag!
Wiederholungsaufgaben zu den verschiedenen Bindungstypen
Aufgaben:
Salze 1
Formuliere die chemische Gleichung zur Bildung von Natriumoxid aus den Elementen
Bestimme die Anzahl an Valenzelektronen von Natrium und Sauerstoff.
Leite daraus ab, welche Ionen diese Stoffe bilden werden
Na --> Na+ + e-
O + 2e- --> O2-
(Eine chemische Gleichung ist hier nicht unbedingt nötig, es genügt, wenn ihr die richtigen Ionen ableiten könnt)
Aus den Ionen muss sich ein Salz bilden, das insgesamt neutral ist. In welchem Verhältnis müssen sich die Ionen dazu zusammen finden?
Wie formuliert man das als chemische Formel?
2 Na+ und 1 O2- Teilchen ergeben insgesamt die chemische Formel Na2O
Nun kann man beginnen die chemische Gleichung aufzustellen. Dabei ist darauf zu achten, dass Sauerstoff zur HONClBrIF-Gruppe gehört!
Alle Edukte links, Reaktionspfeil, Produkt rechts und ausgleichen bitte!
4 Na + O2- --> 2Na2O
Salze 2
Begründe, warum Salze in der Regel einen sehr hohen Siedepunkt haben, Moleküle eher niedrigere!
Eine gute Begründung enthält folgende Aspekte:
Man erklärt zunächst, was "Sieden überhaupt bedeutet"!
Beim "Sieden" müssen die Teilchen, aus denen sich ein Stoff zusammensetzt voneinander getrennt werden.
Dann kann man darauf eingehen, warum die Siedetemperatur ganz generell unterschiedlich sein kann, wovon sie also allgemein abhängt!
Es kommt auf die Kräfte an, welche die Teilchen zusammenhält.
Jetzt kann man konkret werden und auf die hier vorliegenden Unterschiede dieser Kräfte eingehen!
Salze bestehen aus Ionen, die alle geladen sind. Unterschiedlich geladene Teilchen ziehen sich (stark) an, daher haben Metalle im Vergleich zu Molekülen hohe Siedepunkte. Moleküle sind in der Regel nämlich neutral. Sie ziehen Nachbarmoleküle kaum an. Daher lassen sie sich leicht (schon bei geringen Temperaturen) voneinander trennen und der Stoff siedet.
Warum sich Moleküle doch etwas gegenseitig anziehen und manche Moleküle daher schon höhere Siedepunkte besitzen können, besprechen wir demnächst.
Moleküle
Zeichnet die Valenzstrichformeln für: CO2, NH3, CH2O, SO3
Metalle
Begründe, warum Metalle in der Regel sehr gute elektrische Leiter sind!
Es bietet sich an, hier zunächst den Aufbau von Metallen zu beschreiben.
Man kann das natürlich auch mit Worten beschreiben, dann sollten auf jeden Fall die Begriffe "positiv geladenene Atomrümpfe" und "frei bewegliches Elektronengas" auftauchen. Eine Skizze sieht so aus:
Jetzt stellt man den Zusammenhang mit der elektrischen Leitfähigkeit her!
Elektrisch leitend ist ein Stoff dann, wenn geladene Teilchen durch ihn fließen können. Hier sind frei bewegliche, negativ geladene Elektronen vorhanden. Damit sind alle Bedingungen erfüllt.
Fertig für heute. Wenn ihr Schwierigkeiten bei diesen Aufgaben hattet, findet ihr Überblicksseiten zu den Stoffklassen in eurem Buch Galvani - Chemie S1 auf den S. 102-103, 120-121 und 132,133
Distanzunterricht Donnerstag, 14.01. Bio
Ökologie
In den letzten Stunden vor den Weihnachtsferien ging es um Prozesse, die sich auf molekularer Ebene abspielen. Ihr habt gesehen, wie in den Mitochondrien energiereiches ATP aus Zucker und Sauerstoff hergestellt wird. Das Thema war im Prinzip abgeschlossen und wir machen einen großen Sprung zur Ökologie.
Das Wort ist euch sicher geläufig, die genaue Bedeutung wahrscheinlich nicht unbedingt. Ihr seht unten zwei Videos, die sich mit Grundbegriffen der Ökologie beschäftigen. Die Videos besitzen eine hohe Informationsdichte und sind unter Umständen etwas schnell. Trotzdem sind sie ganz gut gelungen und bieten vielleicht etwas Abwechslung. Es werde euch hier Ausschnitte abgespielt. Auf yt direkt könnt ihr die Videos aber auch ganz anschauen.
Schaut beide Videos und bearbeitet anschließend die Aufgaben darunter!
Aufgaben:
Klickt zunächst auf folgenden Link. Ihr gelangt zu einer Seite, die "Eco-Spheres" verkauft. Ein angeblich ursprünglich von der NASA entwickeltes "Ökosystem" für den Schreibtisch. Lest die Produktinformationen und kehrt dann wieder hierher zurück! Zur Eco-Sphere
Aufgaben:
Wende die soeben gelernten Fachgriffe an und ordnen ihnen die richtigen Objekte aus der Eco-Sphere zu!
Was an der Eco-Sphere ist Biotop, was Biozönose?
Welche Organismen sind Produzenten, Konsumenten und Reduzenten?
Biotop: Glasgefäß, Steinchen, Muschel-Schalen (Das Gefäß enthält keine lebenden Muscheln) Gorgonie, Wasser; Biozönose: grüne Faden- und braune Flächen-Algen, Garnelen, Mikroorganismen
Produzenten: grüne Faden- und braune Flächen-Algen, Konsumenten: Garnelen, Reduzenten: Mikroorganismen
Es gibt drei Begriff, die eher aus der Physik stammen und die Wechselwirkung von Systemen mit ihrer Umgebung beschreiben:
Offene Systeme
Offen bedeutet, dass SOWOHL Energie mit der Umgebung ausgetauscht werden, ALS AUCH Stoffe
Geschlossene Systeme
Bei geschlossenen System kann zwar Energie mit der Umgebung ausgetauscht werden, allerdings keine Stoffe
Isolierte Systeme
Isolierte System stehen in überhaupt keinem Austausch mit der Umgebung.
Ökosysteme sind in der Regel offene Systeme. Betrachten wir einen See: Ein im See lebender Frosch könnte den See durchaus verlassen und in den angrenzenden Wald hüpfen und dort Kot absetzen. Damit wären Stoffe aus dem See in die Umgebung gelangt. Umgekehrt könnte auch ein Ente von weit her angeflogen können und Fischeier, die an ihrem Gefieder hingen im See hinterlassen. Damit wären Stoffe in den See aus der Umgebung eingetragen worden.
Auch ein Energieaustausch ist möglich: Wenn die Sonne scheint, können die Sonnen strahlen in den See eindringen und ihn aufheizen. Nachts kann diese Wärme z.B. an die Atmosphäre wieder abgegeben werden.
Beurteile begründet, ob die Eco-Sphere tatsächlich ein Öko-System in diesem Sinne ist.
Ein Energieaustausch ist zwar möglich. Das Glasgefäß lässt ja z.B. Lichtstrahlen ein- und austreten; ein Stoffaustausch ist jedoch mit der Umgebung nicht möglich. Daher ist dieses System geschlossen und unterscheidet sich in diesem Punkt von offenen Ökosystemen in der Natur
Freiwillig:
Vor einigen Jahren versuchte man mit einer Art Gewächshaus die Erde nachzuahmen, um zu testen, ob man in einem geschlossenen System (z.B. auf dem Mars) als Mensch länger überleben könnte. Das Projekt hieß "Biosphäre 2". Wer möchte, kann einen 7min. Film dazu schauen:
Lasst euch das, was wir gestern (Montag) besprochen haben noch einmal kurz durch den Kopf gehen. Ihr könnt dazu auf dieser Seite etwas nach unten scrollen und die Fragen überfliegen, die im letzten Arbeitsauftrag behandelt wurden.
Wie würdet ihr in höchstens drei Sätzen zusammenfassen, was ihr aus dieser letzten Einheit mitgenommen habt?
Möglich wäre z.B.:
Ein Schokokuchen ist schon was leckeres...
Auf "Vogelhäuschen selber bauen" hätte ich ja gar keinen Bock. Da kauf ich lieber eins.
Eine Tonne Äpfel auf einem Anhänger??? Auf den Anhänger von meinem Onkel passen 16 Tonnen!
O.k., das könnten zwar auch Dinge gewesen sein, die euch durch den Kopf gegangen sind, aber jetzt mal in Bezug auf Chemie!
Möglich wäre z.B.:
In chemischen Gleichungen spielt die Anzahl von Teilchen (Atomen, Molekülen, Salzeinheiten) eine Rolle
Leider kann man solche Teilchen aber nicht abzählen
Man müsste die Masse von diesen Teilchen wissen, damit man etwas damit anfangen kann
Ihr sollt heute einen kleinen Versuch durchführen, mit dem man die Masse von kleinen Teilchen ziemlich genau bestimmen kann, auch wenn man sie nicht direkt wiegt. Mit einzelnen Atomen oder Molekülen könnt ihr natürlich nicht arbeiten, daher nehmen wir andere "kleine Teilchen". Ihr benötigt also:
Entweder Reiskörner oder trockene Erbsen oder trockene Linsen oder sonst irgendetwas kleines (Reißnägel, Büroklammern etc.)
Eine Küchenwaage
Geduld
Die Objekte, die ihr euch aussucht, sollten so klein (und leicht) sein, dass eine Küchenwaage "nichts" anzeigt, wenn man eins dieser Objekte darauf legt. Zählt jetzt so viele Teilchen ab (z.B. 100, evtl. aber auch 1000), dass eure Küchenwaage einen "vernünftigen Wert" anzeigt, ich würde empfehlen so um die 10 Gramm.
Ihr könnt auch umgekehrt vorgehen: Wiegt exakt 10,0g ab und bestimmt dann die in dieser Menge enthaltene Anzahl an Objekten.
Berechnet aus diesen beiden Werten (Anzahl und Gewicht) das Gewicht eines Teilchens. Recherchiert dann im Internet ob ihr einen Wert findet, der euer Ergebnis bestätigt (oder auch widerlegt). Wenn ihr Pflanzenteile genommen habt, dann werdet ihr wahrscheinlich sehr schnell auf Wikipedia fündig. Als Suchtipp kann ich euch auch den Begriff "Tausendkornmasse" empfehlen.
Tragt euer Ergebnis in das Padlet ein. Den Link findet ihr im Arbeitsauftrag des Schulmanagers!
Freiwilliger Versuch
Ein freiwilliger Versuch. Ihr benötigt dazu:
ein schmale Glas, in das gerade so ein Teelicht passt
ein Teelicht
ein größeres Gefäß, z.B. Messbecher
ein Geschirrtuch (o.ä.)
ein Päckchen Backpulver
Essig oder besser: Essigessenz
Durchführung:
Entzündet das Teelicht im schmalen Glas
Gebt das Backpulver in das große Gefäß und legt das Geschirrtuch bereit
Schüttet nun etwa 50 - 100mL Essig auf das Backpulver und bedeckt dann sofort das Gefäß mit dem Geschirrtuch. (Hinweis: Bei dem Versuch entsteht das Gas Kohlenstoffdioxid. Das ist schwerer als Luft und soll im Messbecher bleiben. Durch kleinste Luftverwirbelungen wird es aber aus dem Messbecher gespült. Mit dem Geschirrtuch soll das verhindert werden.
Wartet ab, bis die Gasentwicklung nachlässt. Euer Messbecher ist nun randvoll mit Kohlenstoffdioxid (was man aber nicht sehen kann).
Zieht nun vorsichtig das Geschirrtuch ab. Und gießt das Kohlenstoffdioxid in das schmale Gefäß mit der Kerze. Achtung: Nicht den Essig in das schmale Gefäß gießen!
Beobachtung/Erklärung:
Da das Gas Kohlenstoffdioxid schwerer als Luft ist, wird es in das schmale Glas "fallen" und dort die Luft verdrängen. Eine Verbrennung ist in reinem Kohlenstoffdioxid nicht möglich. Daher sollte die Kerze erlöschen. Wenn ihr auf "Video" klickt, seht ihr eine Variante, so wie es aussehen sollte.
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