Arbeitsblatt: Lernaufgabe Anomalie des Wassers

Lernaufgabe Einleitung Jetzt wo die Tage immer kürzer werden und die Temperaturen in den Keller sinken, leiden unsere Strassen still und leise. Wir bemerken es oft erst im nächsten Frühjahr, wie unsere Strassen gelitten haben. Vorher gut befahrbare Abschnitte werden nun zu Holperstrecken. Grössere Schlaglöcher führen dann ganz schnell zu einem geplatzten Reifen und verbogenen Felgen. Aber wie kommen diese Schlaglöcher in einem Winter in unsere Strassen, ohne dass wir sie bemerken? In einem harten Winter kosten die Strassenschäden der Schweiz bis zu 8 Mio. Franken. Aufgabe 1 a) Liste zuerst auf, was eine Strasse aushalten muss. Was fährt alles über eine Strasse? b) Überlege dir, was im Winter im Gegensatz zum Sommer die Strasse zusätzlich belastet. Aufgabe 2 Im Herbst regnet es öfters und es wird kalt. Auch im Winter befinden sich grosse Wassermassen auf unseren Strassen, die zu Eis erstarren. Das Wasser ist ein ganz spezieller Stoff, der einige Besonderheiten aufweist, die andere Stoffe nicht haben. Lasst uns gemeinsam einige dieser Eigenschaften untersuchen. 2.1. Internetanimation • Suche dir eine/n Partner/in • Öffnet die Internetadresse: erwaermung (Geht auf GrundwissenVolumenänderungund betrachtet die Animation (mit dem Sand, Wasser, Luft und dem heissen Wasser)) • Was passiert mit dem Wasser, wenn der Erlenmeyer-Kolben ins heisse Wasser getaucht wird? Bei Beschreibungs- und Erklärungsproblemen nutze Hilfskarte 1 1. Formuliert daraus eine Gesetzmässigkeit, was bei der Erwärmung eines Stoffes allgemein passiert. 1 (Joachim Herz Stiftung Hamburg 2014) 2.2 Das Eis Hypothese Wir haben festgestellt, dass das Volumen eines wärmer werdenden Stoffes immer grösser wird. Der Stoff dehnt sich also aus. Versuchen wir nun die Gegenrichtung. Was passiert, wenn ich einen Stoff abkühle? Kühlen wir Wasser immer weiter ab, gefriert es bei 0C und wird zu Eis. Es ändert also bei 0C seinen Aggregatzustand von flüssig zu fest. (Wenn dir das neu ist oder du dir nicht mehr sicher bist, bearbeite Hilfskarte 2). Stelle nun eine Vermutung an. Angenommen wir nehmen unseren in Aufgabe 1 kennen gelernten Erlenmeyerkolben mit Wasser und gefrieren das Wasser. Wird das Volumen kleiner oder grösser oder bleibt es gleich? Begründe deine Antwort in einem Satz. Hausaufgabe Für diesen Versuch müsst du eine kleine Hausaufgabe anfertigen. Die Aufgabe ist: 1. Zuhause füllst du eine Plastikflasche randvoll mit Wasser und stellst sie offen in eine geeignete Schale in die Gefriertruhe oder nach draussen über die Nacht (bei Minus-Temperaturen). 2. Am nächsten Morgen erstellst du ein Foto von deinem Versuch und bringst es in die Schule mit. Für die weitere Bearbeitung musst du das Foto deiner Hausaufgabe dabei haben