Benutzer:Thomas Lux

Hallo! Meine Benutzer-Seite ist eine Art Steinbruch, in der hauptsächlich für mich wichtige Vorlagen liegen und einige Tests laufen...

[10d Chemie (EK)]

Arbeitsauftrag Biologie6 (verpflichtend)

• Die folgende verpflichtende Unterrichtseinheit hat eine Bearbeitungszeit von ca. 45 Minuten.
• Ihr benötigt für die Bearbeitung: Das Schulbuch, einen Zettel, Stift und Ruhe.
• Bitte bearbeitet die gestellten Aufgaben tatsächlich erst selbst, bevor ihr auf die Lösung klickt!

Wiederholung

Ihr habt in der letzten Einheit Umweltfaktoren kennengelernt, die einen Einfluss auf Lebewesen haben können.

• Zählt zur Wiederholung fünf solche Faktoren auf!

z.B. Temperatur, Wasserverfügbarkeit, Mineralstoffgehalt, Konkurrenz, Krankheitserreger, Parasiten

Vitalitätskurven

In dieser Einheit sollen die Auswirkungen von zwei abiotischen Faktoren auf Lebewesen etwas genauer unter die Lupe genommen werden. In einem relativ simplen Experiment wurde untersucht, wie die Individuen einer Gruppe auf den Faktor Temperatur reagieren: Eine Metall-Rinne wurde am einen Ende in heißes Wasser, am anderen Ende in Eiswasser getaucht. Da die Wärme vom heißen Wasser sich in Richtung des Eises ausbreitet, entstehen ein Temperatur-Gradient (auch Temperatur-Gefälle oder Temperatur-Orgel genannt). In diese Apparatur kann man kleine Lebewesen setzen, z. B. Heuschrecken und beobachten, wie sie sich verteilen. Das folgende Bild zeigt das Ergebnis:

• Beschreibt das Ergebnis zunächst mit Worten!
• Zeichnet dann eine Grafik, die auf der x-Achse die Temperaturabschnitte zeigen soll und auf der y-Achse die Anzahl der Tiere, die sich in den jeweiligen Temperaturabschnitten aufhalten!

• z.B.: Die meisten Tiere bevorzugen eine mittlere Temperatur, nur wenige halten sich in ganz warmen oder ganz kalten Temperaturabschnitten auf

Die sich ergebende Kurve kann allgemein auf andere Umweltfaktoren übertragen werden und man könnte folgende Erklärung formulieren: Die meisten Lebewesen kommen mit einer mittleren Ausprägung eines Faktors (egal ob Temperatur, UV-Einstrahlung, Störgeräusche etc.) am besten klar. Je extremer die Ausprägung eines Merkmals (je heißer, je kälter, je lauter, je intensiver...) desto schwieriger fällt das Überleben.

• Ein anderes Beispiel: Interpretiert die folgende Grafik bei der Pflanzen in einem "Wasserverfügbarkeits-Gradienten" gewachsen sind!

• Die Grafik zeigt das Wachstum von Pflanzen in Abhängigkeit von der Wasserverfübgarkeit. Die Pflanzen wachsen am besten bei mittlerem Wasserstand, sie wachsen deutlich schlechter bei niedrigem oder hohem Wasserstand.

Die beiden Kurven, die ihr jetzt kennengelernt habt sind typisch und gelten allgemein. Ihr könnt das z.B. in eurer Klasse überprüfen: Fragt, wie viele Stunden Schlaf jeder von euch braucht, um sich wohl zu fühlen. Fragt, wie lange ihr gerne im Sommer im Schwimmbad in der Sonne liegt. Fragt, welche Temperatur ihr in eurem Zimmer am angenehmsten empfindet.
Es sollte immer das gleich herauskommen: Die meisten werden einen mittleren Wert bevorzugen, ein paar wenige einen sehr hohen, ein paar wenige einen sehr niedrigen Wert. Man nennt die aus solchen Untersuchungen abgeleiteten Grafiken "Vitaltiätskurven": Auf der y-Achse wird immer eine "Vitalitätsmaß" angegeben. Das kann z.B. sein die Wachstumsrate, die Aufenthaltsdauer, der Ertrag, die Aktivität... immer in Abhängigkeit von der Ausprägung des untersuchten Faktors (z.B. der Temperatur). Der Verlauf entspricht einer "Optimumskurve": Bei einem bestimmten Wert ist die Vitalität "optimal", sowohl "links" als auch "rechts" von diesem Wert fällt die Vitalität ab.
Bei allen Gemeinsamkeiten können sich die Kurven doch leicht unterscheiden. Im ersten hier beschriebenen Versuch mit der Temperatur-Orgel wurden Heuschrecken in die Rinne gesetzt, man kann aber auch Ameisen einer bestimmten Art verwenden. Das Ergebnis zeigt das folgende Bild.

• Zeichnet genau wie beim ersten Versuch eine Grafik, welche die Anzahl der Individuen in den einzelnen Temperaturabschnitten zeigt. Zeichnet die Grafik genau rechts neben die erste (wenn kein Platz mehr auf dem Blatt ist, dann ein neues daneben legen). Versucht die Grafik so zu zeichnen, dass euer höchster y-Wert bei beiden Grafiken ungefähr auf gleicher Höhe liegt.
• Beschreibt den Unterschied der beiden Grafiken!

• Bei der Grafik von den Ameisen halten sich nahezu alle im selben Temperaturbereich auf. Es gibt nur wenige Abweichler und die sind immer noch dicht bei den anderen. Lebewesen, die auf einen sehr engen Bereich bezüglich eines Umweltfaktors begrenzt sind, nennt man Spezialisten, oder als Adjektiv: Sie sind stenök (wenn sie bezüglich vieler Faktoren Spezialisten sind) oder steno... wenn es nur um einen Faktor geht (hier also stenotherm, weil sie Spezialisten bezüglich des Faktors Temperatur sind)
• Bei der Grafik von den Heuschrecken erkennt man, dass sich die Heuschrecken über einen viel größeren Bereich verteilen. Tiere, die Umweltfaktoren in großen Schwankungen tolerieren nennt man Generalisten oder als Adjektiv: Sie sind euryök (wenn sie bezüglich vieler Faktoren Generalisten sind) oder eury... wenn es nur um einen Faktor geht (hier also eurytherm, weil sie Generalisten bezüglich des Faktors Temperatur sind)

Arbeitsauftrag

• Lest jetzt im Buch die S. 70!
• Verinnerlicht vor allen Dingen die Fachbegriffe, die zu bestimmten Teilen einer Vitalitätskurve gehören (Abbildung 2)!
• Bearbeitet dann die Aufgabe 3a auf der Seite 71!

• Die Grafik zeigt die Wachstumsrate von Mehlwürmern in Abhängigkeit von der Temperatur und auch die Anzahl von Mehlwürmern, die sich in einem bestimmten Temperaturbereich aufhalten. Es ergibt sich eine typisch Optimumskurve: Bei ca. 32°C wachsen die Mehlwürmer am besten, hier liegt das Optimum. Sowohl bei niedrigeren also auch höheren Temperaturen geht die Wachstumsrate stark zurück.
• Fachbegriffe für die Buchstaben: A-Toleranzbereich, B-Optimum, C-Pessimum, D(links)-Minimum, D(rechts)-Maximum

Hausaufgabe

Interpretiert auf der S. 70 die Abbildung 1 ausführlich (nur die durchgezogenen Linien, nicht die gestrichelten)!

Die Lösung wird im Laufe der Woche hochgeladen.

Arbeitsauftrag Chemie5 (verpflichtend)

• Die folgende verpflichtende Unterrichtseinheit hat eine Bearbeitungszeit von ca. 45 Minuten.
• Ihr benötigt für die Bearbeitung: Das Schulbuch, das PSE, einen Zettel, Stift und Ruhe.
• Bitte bearbeitet die gestellten Aufgaben tatsächlich erst selbst, bevor ihr auf die Lösung klickt!

Wiederholung: Aggregatszustände

Zu Beginn der 9. Jahrgangsstufe in Chemie wurden die Aggregatszustände von Stoffen besprochen. Ebenso die Fachbegriffe für die Vorgänge wenn ein Stoff von einem in einen anderen Aggregatszustand wechselt. Zur Auffrischung dieser Inhalte noch einmal die entsprechende Abbildung:

• Ergänzt die fehlenden Fachbegriffe!

Anziehungskräfte

Bei Raumtemperatur (und "normalem" Druck) liegen verschiedene Stoffe in verschiedenen Aggregatszuständen vor, z.B. ist Sauerstoff gasförmig, Wasser flüssig und Wachs fest. Um auch Wasser und Wachs bei Raumtemperatur in den gasförmigen Zustand zu überführen, muss man Energie zuführen, am einfachsten in Form von Wärme (es ginge auch z.B. durch "Mikrowellen").
Bei 100° schafft man es zwar Wasser zu verdampfen, also die Wasserteilchen voneinander zu trennen, mit Wachs klappt das bei dieser Temperatur aber noch nicht.
Stelle eine begründete Vermutung auf, woran das liegen könnte! (Schreibe einen kurzen, vernünftigen Satz.)

Die Kräfte, die die Wasserteilchen zusammenhalten und verhindern, dass sie sich bei Raumtemperatur voneinander lösen sind nicht so stark wie die Kräfte, die die Wachsteilchen zusammenhalten.

Kräfte bei Salzen

Inzwischen wisst ihr bereits einiges über den Aufbau von bestimmten Stoffen, z.B. Salzen. Ihr wisst, dass die festen Salzkristalle aus einer großen Menge unterschiedlich geladener Ionen zusammengesetzt sind, die sich alle gegenseitig anziehen. Es gibt also einen logischen Zusammenhang zwischen dem Bau und dem Aggregatszustand dieser Stoffe: Alle am Aufbau beteiligten Teilchen sind geladen, ziehen sich gegenseitig an und das entspricht starken Anziehungskräften. Es ist daher sehr viel Energie nötig, um diese Kräfte zu überwinden und Salze zu schmelzen oder zu verdampfen (z.B. liegt der Sdp. von Kochsalz (NaCl) bei 1461°C).

• Zur Wiederholung: Zeichnet den Ausschnitt aus einem Calciumoxid-Kristall (CaO)!

Calcium besitzt 2 VE und wird diese in Verbindungen abgeben (Ca -> Ca²⁺ + 2e^-. Sauerstoff besitzt 6 VE, wird in Verbindungen also 2 aufnehmen (O + 2e^- -> O^2-. Damit aus diesen Ionen eine neutrales Salz entsteht, muss jeweils ein O-Atom mit einem Ca-Atom reagieren. Die chemische Formel für das Salz lautet daher CaO. Ein Ausschnitt aus dem Kristallgitter könnte so aussehen:

Warum Sauerstoff bei Raumtemperatur gasförmig vorliegt, solltet ihr inzwischen auch gut nachvollziehen können: Über das Sauerstoffmolekül habt ihr gelernt, dass sich zwei Sauerstoffatome über eine Doppelbindung zwei Elektronenpaare teilen und zusammen mit ihren freien Elektronenpaaren jeweils 8 VE zugerechnet bekommen. Damit liegt Edelgaskonfiguration vor. Es gibt zum jetzigen Zeitpunkt für euch keinen Grund anzunehmen, dass zu benachbarten Sauerstoffmolekülen irgendwelche Anziehungskräfte ausgebildet werden. Die Moleküle sind also voneinander getrennt und damit gasförmig:


Das Problem:
Ihr habt auch den Stoff Wasser als Molekül kennengelernt. Auch hier könnt ihr erklären, warum ein Sauerstoff-Atom mit genau zwei Wasserstoffatomen eine Bindung eingeht. Mehr aber auch nicht. Auch hier sollte es keinen Grund geben, warum sich diese Moleküle untereinander anziehen sollten. Offensichtlich tun sie es aber doch. Denn bei Raumtemperatur ist Wasser flüssig, die Moleküle hängen also irgendwie aneinander. Erst bei 100°C "lassen sie sich offenbar los":

Die Lösung:
Ich muss euch enttäuschen... oder zumindest "vertrösten". Die genaue Begründung, warum sich Wassermoleküle auch gegenseitig anziehen, werdet ihr erst in der nächsten Jahrgangsstufe kennenlernen.
Das einzige, was ihr aus dieser Unterrichtsstunde mitnehmen sollt, lautet:

Auch zwischen Molekülen existieren Anziehungskräfte. Man nennt sie... (Spannung, Trommelwirbel):

Zwischenmolekulare Kräfte Wahnsinn, oder?

• Lest jetzt auf der Seite 109 den letzten Absatz "Moleküle bilden Molekülgitter"
• Legt jetzt das Buch beiseite.
• Betrachtet die folgende Abbildung und erklärt, was die (dunkelroten) durchgezogenen Linien bedeuten und was die gestrichelten Linien bedeuten!

Die durchgezogenen Linien symbolisieren die Atombindungen, die zwei Iod-Atome zu einem Iod-Molekül verbinden. Die gestrichelten Linien symbolisieren die zwischenmolekularen Anziehungskräfte zwischen den Iod-Molekülen. Diese müssen überwunden werden, wenn man Iod in den gasförmigen Zustand überführen möchte (Iod sublimiert).

optional (freiwillig)

Durftet ihr als Kinder "Wachstropfen" machen? Falls nicht, hier eine kurze Anleitung:
Nehmt ein Schälchen mit Wasser und stellt ein Plätzchen-Ausstech-Förmchen hinein. Das Förmchen sollte zur Hälfte ins Wasser eintauchen. Zündet eine Kerze an und lasst das Wachs ins Förmchen tropfen. (Der Zusammenhang mit dieser Unterrichtseinheit ist: Durch die Flamme überführt ihr die Moleküle des Wachses zunächst in den flüssigen Zustand, ein Teil verdampft sogar und verbrennt. Das flüssige Wachs tropft ins Förmchen und erstarrt im kalten Wasser recht schnell. Ihr erhaltet dann eine Fachsfigur in der Form der Ausstech-Figur:

• Ihr könnt natürlich farbige (auch mehrere verschiedene) Kerzen nehmen.
• Ihr müsst kein Herz nehmen! Es geht alles, von mir aus auch ein Totenkopf (wenn ihr so etwas als Plätzchen-Ausstech-Förmchen habt.
• Fertigt eine solche Figur an und schenkt sie einem Familienmitglied oder eurer besten Freundin / bestem Freund.

Hausaufgabe

Keine Hausaufgabe, da das die letzte Stunde vor den Ferien war. Erholt euch gut, trotz Ausgangsbeschränkungen und dem Fall, dass ihr eventuell unter Quarantäne steht.

Testseiten

Eiweiß-Test-Seite
H5P-Test-Seite
Q11-Struktur-Test-Seite

verlinkte Seiten

Zu den Arbeitsaufträgen in Bio (Corona)
Zu den Arbeitsaufträgen Chemie (Corona)
Zur Schulentwicklungs-Testseite
Zur Studien- und Berufsorientierung
Zur Studien- und Berufsorientierung der Mittelstufe Biologie-Rätsel des Monats

Biologie

Visualisierung der Unterrichtsversuche zum Thema "Verdauungsprozesse im Mund".

• 

  Fehling-Probe mit Stärke

• 

  Fehling-Probe mit Maltose

• 

  Fehling-Probe mit Stärke und Speichel

• 

  Erklärung

Chemie

Das Anfertigen eines Versuchsprotokolls stellt eine wichtige Grundfertigkeit dar. Auch im Hinblick auf das spätere Erstellen einer Seminararbeit. In den naturwissenschaftlichen Fächern ist die typische Gliederung einer Arbeit nämlich einem Versuchsprotokoll ganz ähnlich. Hier zwei gelungene Beispiele:

• 

  Filzstiftchromatographie

• 

  Trennung eines Gemisches aus Sand und Salz