Arbeitsblatt: Grobkonzept kalorik

Grobkonzept LP SG: Fachbereich: Physik Teilbereich: Kalorik Klasse: 3sa 2008 Richtziel 1: Naturgesetze und technische Umsetzungen erforschen. Grobziel 1: Elementare physikalische Erscheinungen experimentierend erfassen und nach den dahinterstehenden Naturgesetzen forschen Grobziel 2: Physikalische Gesetze in Worten und mathematisch formulieren Grobziel 3: Technische Einrichtungen des Alltags beobachten, ihre Funktionsweise erklären und wirtschaftliche und soziale Auswirkungen beurteilen Inhalt: Wärmequellen, Wärmewirkung, Wärmeausdehnung, Wärme, Kältemaschinen Umfang: 12 Lektionen Grobziel/ Lernziel/ did.-method. Hinweise 1. und 2. Lektion Dienstag 30.10.12 Medien/ Aufgaben/ Material Wärmequellen, Temperatur, Thermometer LZ1: Natürliche und künstliche Wärmequellen unterscheiden LZ2: Künstliche Wärmequellen experimentell erfahren und den Unterkategorien Kompressionswärme, Elektrische Wärme, Mechanische Wärme (Reibung) und Chemische Wärme zuordnen LZ3: Verschiedene Temperaturskalen aufzählen LZ4: Verschiedene Thermometer nennen und deren korrekte Anwendung kennen 1. Einstieg: Pneumatisches Feuerzeug • kommen nach vorne um den Lehrertisch. • demonstriert das pneumatische Feuerzeug. • „Was ist hier passiert? • versuchen eine Erklärung zu finden. Pneumatisches Feuerzeug • Es wird Wärme erzeugt. Wie wird die Wärme erzeugt? (Kompressionswärme) Überleitung zum neuen Thema • • „Kalorik. betätigt ein Wärmebeutel und gibt es in der herum. „Was ist passiert? Welche Erklärungen habt ihr dafür? • gibt keinen Kommentar zu den S-Antworten und zeigt ein weiteres Experiment Schwefelsäure dem Wasser hinzufügen Wärme entsteht! Chemische Wärmequelle! Wärmebeutel Schwefelsäure, Wasser, Pipette, Becherglas, Thermometer 2. WT – Wärmequellen • gehen zurück an den Platz und überlegen sich in PA weitere Wärmequellen und notieren diese an die WT. WT, Kreiden • Gemeinsam in der werden die Wärmequellen besprochen. • Mit Farbe werden verschiedene Gruppen gebildet. Künstliche und natürliche Wärmequellen. 3. Schülerversuche: verschiedene Wärmequellen • erhalten das AB „Wärmeerzeugung und durchlaufen verschiedene Posten. • Die Posten werden ganz kurz vom vorgestellt. • Die absolvieren die Posten in PA. • An einem Posten können meistens mehrere Zweiergruppen arbeiten. • Anschliessend wird das AB „Wärmeerzeugung in der besprochen. Welche Erkenntnisse nehmen die mit? Kunststoffgefäss, Uhr, Holzwäscheklammer, elektrischer Thermometer, Eisendraht, Bohrmaschine, Rundholz, Holzbrett, Säge, Velopumpe, Föhn, Lampe AB „Wärmeerzeugung 4. Temperaturen – Thermometer • „Die verschiedenen Wärmequellen erzeugen unterschiedlich viel Wärme. Beispielsweise kann auch der Mensch eine Wärmequelle darstellen. In welcher Situation ist er eine Wärmequelle (Bild Sauna und Bild Winter auf Visualizer)? Thema Energie in Form von Wärme S. 38 im Buch „Physik für die Sekundarstufe 1 • „Welche Wärme gibt er nach aussen ab? Wie kann man dies ermitteln? Wie gut ist unser Wärmeempfinden? Diese Fragen solltet ihr mit Hilfe der nächsten Experimente beantworten können. • erarbeiten folgende Experimente in 3er Gruppen: Wärmeempfindung unserer Haut Kältemischung verschiedene Thermometer Die Funktionsweise wird erst bei der Ausdehnung von Stoffen vertieft thematisiert! die Entstehung der Thermometerskala Minimale und Maximale Temperatur von Wasser Wichtig für das Erkennen der beiden Fixpunkte der Celsiusskala! • Die erhalten an den Posten jeweils Arbeitsblätter, welche das Experiment erklären. Zudem können sie darauf ihre Beobachtungen und Erkenntnisse festhalten. • Die Experimente werden gemeinsam in der besprochen. • Puffer: V2 auf S. 8 im Buch „Physik für die Sekundarstufe 1 Visualizer, Bild Sauna, Bild Winter 5. Hausaufgaben: • Jeder prüft am Abend die Temperatur des Badewassers. Ab welcher Temperatur ist das Baden angenehm. 3. Auftrag S. 5 im Physik für die Sekundarstufe 1. 3. und 4. Lektion Mittwoch 31.10.12 Aggregatzustände Bechergläser, Eis, Salz, Joghurt, verschiedene Thermometer, Buch „Physik für die Sekundarstufe 1, eigene Blätter, Bunsenbrenner, Dreifuss, Postenblätter LZ1: Die Aggregatzustände und Übergänge auflisten LZ2: Verschiedene Aggregatzustände mit Hilfe des Teilchenmodells beschreiben. 1. Besprechung Hausaufgaben • An WT werden die Temperaturen der aufgelistet. • Welche Temperatur ist angenehm? • Welche Temperatur hat das Wasser in der „Badi? 2. Experimente zu Aggregatzustände • bespricht gemeinsam mit der nochmals den Versuch Maximale und Minimale Temperatur des Wassers. Warum kann die Temperatur nicht weiter steigen? Was passiert? Warum kann die Temperatur nicht weiter sinken? Was passiert? nennen alle drei Aggregatzustünde. • absolvieren verschiedene Posten zu Aggregatzustände und deren verschiedenen Übergänge • machen die Posten in PA und notieren die Ergebnisse auf das AB „Aggregatzustände • • • • • Eisklumpen in der Hand Eis erhitzen Brennsprit erwärmen Paraffin erstarren Aggregatsatz (mit Hilfe des Buches „Physik für die Sekundarstufe 1 S. 11 notieren und skizzieren) Theorieaufgaben S. 12 im Buch „Physik für die Sekundarstufe 1 Die Erkenntnisse aus den praktischen Versuchen halten sie auf dem AB „Aggregatzustände fest. Die Erkenntnisse aus den theoretischen Posten halten sie auf eigenen Blättern fest. Anschliessend gemeinsame Besprechung in der K. Zwei legen ihre Darstellung zum Aggregatsatz auf den Visualizer. Gemeinsam in der wird die Darstellung besprochen. Die Erkenntnisse aus den Posten erwähnen jeweils die S. Sind die anderen damit einverstanden? 3. Teilchenmodell • schaut den kurzen Youtube-Film: • ergänzt die Informationen aus dem Film mit Hilfe des Teilchenmodells. „Welcher Aggregatzustand liegt vor? • notieren sich die Erkenntnisse auf ein Blatt. Sie haben die Möglichkeit die Informationen nochmals im Buch „Physik für die Sekundarstufe 1 nachzulesen. • Kelvinskala Buch „Physik für die Sekundarstufe 1 S. 36 und 39 5. Zeitpuffer • Alles klar? Fragen in Physik für die Sekundarstufe 1 auf S. 14 lösen. WT AB „Aggregatzustände Eis, Bunsenbrenner, Dreifuss, Glasstück, Brennsprit, Paraffin, Buch „Physik für die Sekundarstufe 1 AB „Aggregatzustände, eigene Blätter Visualizer Youtube-Film Teilchenmodell Buch „Physik für die Sekundarstufe 1 S. 14, 36 und 39 5. Hausaufgaben • Theorieblatt Teilchenmodell fertig stellen. 5. und 6. Lektion Dienstag 06.11.12 Ausdehnung von Feststoffen, Flüssigkeiten und Gasen LZ1: in einer Gruppe physikalische Fragen mit Experimenten beantworten LZ2: ein Arbeitsblatt für die Mitschüler erstellen 1. Einstieg Repetition • Teilchenmodell und Übergänge von einem Aggregatzustand in den anderen. • Auf dem Lehrerpult steht ein leeres Glas (Gas), ein Glas mit Wasser und ein Glas mit Eis. Die sollen sich in PA die verschiedenen Übergänge und die Aggregatzustände nochmals aufzählen. 2. Ausdehnung von Feststoffen, Flüssigkeiten und Gasen • Die wird in sechs Gruppen aufgeteilt (drei 3er und drei 4er Gruppen) • Jede Gruppe bearbeitet ein Thema: Ausdehnung von Gasen inkl. Thermoskop Ausdehnung von Flüssigkeiten Herstellung eines Flüssigkeitthermometer Anomalie des Wassers Ausdehnung von Feststoffen Bimetalle inkl. Bimetallthermometer, Bimetallschalter • Zuerst informieren sich die mit Hilfe des Buches „Physik für die Sekundarstufe 1 über ihr Thema. • Anschliessend suchen sie im Buch einen oder zwei geeignete Versuche, um ihre Fragen zu beantworten. • Den Versuch präsentieren sie anschliessend der K. • Desweiteren geben die Gruppen ihren Mitschülern ein selbsterstelltes Blatt ab, auf welchem die wichtigsten Erkenntnisse festgehalten sind. Evtl. ein Arbeitsblatt mit Stellen zum selber ausfüllen. 3. Hausaufgaben • Die stellen das Arbeits- oder Informationsblatt für ihre Mitschüler fertig. 7. und 8. Lektion Mittwoch 07.11.12 Ausdehnung von Feststoffen, Flüssigkeiten und Gasen Drei Bechergläser, Eis, Wasser Auftragsblätter U-Glas, Gasflaschen, Bechergläser, Glaswannen, Brennsprit, Benzin, Bunsenbrenner, Erlenmeyerkolben, Glasröhrchen, Farbe, Eis, Eisendraht, Stromquelle, Metallkugel, Metallring, Glasstäbchen, Kerze, Ausdehnungsapparat, Bimetall, Bimetallthermometer, Buch „Physik für die Sekundarstufe 1, eigene Blätter Laptops LZ 1: mit Hilfe des Teilchenmodells beschreiben, warum sich Festkörper bei Erwärmung ausdehnen LZ 2: Alltagssituationen, in welchen die Ausdehnung von Metallen berücksichtigt werden muss, nennen und erklären LZ 3: das Prinzip des Bimetalls mit einer Zeichnung beschreiben LZ 4: Ausdehnung von Flüssigkeiten mit Hilfe des Teilchenmodells erklären LZ 5: Die Anomalie des Wassers in eigenen Worten beschreiben LZ 6: Alltagssituationen, in welchen man die Anomalie des Wassers berücksichtigen muss, beschreiben LZ 7: Die Ausdehnung von Gasen mit Hilfe des Teilchemodells erklären 1. Präsentationen • präsentieren ihre Versuche und ihre gewonnenen Erkenntnisse. • Andere machen sich Notizen. • Nach der Präsentation stellt der weitere Fragen. notieren die Erkenntnisse aus diesen Fragen auf ihr Blatt. 2. Bolzensprenger • hat in der Zwischenzeit den Bolzensprenger erhitzt. • Anschliessend präsentiert er ihn den S. Er erklärt, was er bis jetzt gemacht hat und was er machen wird. geben eine Prognose ab und erklären diese Prognose mit Hilfe der gewonnenen Erkenntnisse aus den Präsentationen. Wichtig: bis hierhin Prüfungsstoff 3. Wärmeleitung Wärmeströmung • erhalten AB „Wärmeleitung – Wärmeströmung • absolvieren mit Hilfe des AB „Wärmeleitung – Wärmeströmung verschiedene Posten in 3er Gruppen. • Die Erkenntnisse und Beobachtungen werden direkt auf das Arbeitsblatt notiert. 9. und 10. Lektion Dienstag 13.11.12 Wärmeleitung – Wärmeströmung LZ 1: alle bisherigen Lernziele LZ 2: Wärmeleitung von verschiedenen Metallen und Flüssigkeiten beschreiben LZ 3: Wärmeströmung in Gasen mit Hilfe von Alltagsbeispielen erklären LZ 4: Das Prinzip der Zentralheizung mit einer Skizze erklären U-Glas, Gasflaschen, Bechergläser, Glaswannen, Brennsprit, Benzin, Bunsenbrenner, Erlenmeyerkolben, Glasröhrchen, Farbe, Eis, Eisendraht, Stromquelle, Metallkugel, Metallring, Glasstäbchen, Kerze, Ausdehnungsapparat, Bimetall, Bimetallthermometer Bolzensprenger Metallplatte mit vier Metallstäben, Streichhölzer Papierschachtel, Bunsenbrenner, Dreifuss, Glaswanne, Reagenzglas, Eisstück, Draht, Becherglas, Stativ, Kaliumpermanganatkristalle, Modell für Zentralheizung, Papierspirale, Kerzen 1. summative Lernkontrolle 2. Wärmeleitung – Wärmeströmung • arbeiten weiter an den Posten zum Thema Wärmeleitung – Wärmeströmung • Die Erkenntnisse werden gemeinsam in der besprochen. Summative Lernkontrolle Metallplatte mit vier Metallstäben, Streichhölzer Papierschachtel, Bunsenbrenner, Dreifuss, Glaswanne, Reagenzglas, Eisstück, Draht, Becherglas, Stativ, Kaliumpermanganatkristalle, Modell für Zentralheizung, Papierspirale, Kerzen 11. und 12. Lektion Mittwoch 14.11.12 Wärme- und Kältemaschinen LZ 1: Das Prinzip Abkühlung durch Verdunstung in eigenen Worten und an einem einfachen Beispiel beschreiben LZ 2: Die Funktionsweise eines Kühlschranks erklären 1. Rückgabe und Besprechung der summativen Lernkontrolle Summative Lernkontrollen 2. Einführung Wärme- und Kältemaschinen • machen verschiedene Versuche zum Thema Verdunsten und Kühlen. • sollen herausfinden, dass sich bei der Verdunstung der Körper abkühlt. Versuche zu Verdunsten und Kühlen 3. Verdunstung und Abkühlung • macht eine PPT zu diesem Thema. • Alltagssituationen werden eingebaut. • Wo wäre dieses Phänomen nützlich? 4. Wie funktioniert ein Kühlschrank? • Ein Kühlschrank wird begutachtet. • Was fällt auf? Innen kalt, aussen eher warm! Warum? • müssen in Gruppen selbständig erarbeiten, wie ein Kühlschrank funktioniert. • Sie können Laptops und Bücher benützen. • Gemeinsame PPT zum Kühlschrank. Der Kühlschrank wird auf diese Erkenntnisse untersucht. Modell des Kühlschranks wird vorgestellt. PPT Kühlschrank Laptops, Bücher PPT Theorieblatt „Kühlschrank • gestalten ein Theorieblatt zum Kühlschrank. 5. Aufgaben lösen • lösen Aufgaben A1-A7 auf S. 62. 6. Puffer • Alles klar? – Aufgaben S. 63. S. 62 im Buch „Physik für die Sekundarstufe 1 S. 63 im Buch „Physik für die Sekundarstufe 1