MINT üben

Teilchen und Gemische

Fehlvorstellungen aufdecken, Modelle prüfen, Trennpläne entwickeln — hier reicht Auswendiglernen nicht.

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Aufgabenblock — AFB III

Begründen statt nur wiedergeben: Erklärungen überprüfen, Modelle beurteilen, Trennpläne entwickeln und einen Fall mit Chromatografie lösen. Bei den beiden Aufgaben mit Aufklapp-Lösung formulierst du deine Antwort zuerst selbst in ganzen Sätzen — und Vorsicht: Eine Aufgabe ist eine Trickaufgabe.

A1
Luisas Erklärung
AFB III

Luisa erklärt ihrem Bruder, warum ein Luftballon in der Sonne praller wird. Überprüfe ihre Sätze: Drei enthalten eine Fehlvorstellung.

In diesem Text stecken Fehler. Klicke genau die falschen Zeilen an — die richtigen musst du stehen lassen.
Alle drei Fehler übertragen Eigenschaften des Stoffes auf die Teilchen: Der Stoff dehnt sich aus, aber nicht die Teilchen; der Stoff ist warm und gasförmig, aber nicht ein einzelnes Teilchen. Im Modell ändern sich bei Erwärmung nur Bewegung und Abstände.
Welche Sätze behaupten etwas über ein einzelnes Teilchen, das eigentlich nur für den ganzen Stoff gilt?
Im Teilchenmodell gibt es genau drei Dinge: Teilchen, leeren Raum und Bewegung.
A2
Wozu ein Modell?
AFB III

Tim meint: „Das Teilchenmodell ist unnütz. Niemand hat die Kugeln je gesehen, also ist es falsch.“ Beurteile die Aussagen: Welche sprechen fachlich richtig für die Nutzung des Modells?

Mehrere Antworten sind richtig. Markiere alle zutreffenden und klicke dann auf „Prüfen“.
Ein Modell ist eine vereinfachte Vorstellung. Es ist gut, wenn es Beobachtungen erklärt und Vorhersagen erlaubt — Diffusion, Aggregatzustände, Volumenkontraktion. Farbe und Kugelform sind nur Hilfen fürs Zeichnen. Tims Einwand trifft also nicht: Man muss die Teilchen nicht sehen, um mit dem Modell gut arbeiten zu können.
Wofür benutzt man ein Modell? Zum Abbilden oder zum Erklären?
Teilchen sind so klein, dass sie im Lichtmikroskop unsichtbar bleiben. Farben haben einzelne Teilchen nicht.
A3
Erbsen und Senfkörner
AFB III

Im Unterricht wird die Volumenkontraktion mit einem Modellversuch gezeigt: Ein Becher Erbsen und ein gleich großer Becher Senfkörner werden zusammengeschüttet und geschüttelt. Das Gemisch füllt keine zwei vollen Becher mehr. Diskutiere, was der Modellversuch gut zeigt und wo er an seine Grenzen kommt. Formuliere deine Antwort erst selbst, dann klappe beide Teile auf.

a) Was zeigt der Modellversuch gut?
Die Senfkörner rutschen in die Lücken zwischen den Erbsen. Genau so stellt man sich Wasser und Alkohol vor: Die Teilchen sind verschieden groß, die kleineren füllen die Lücken zwischen den größeren. Das Gesamtvolumen wird kleiner, obwohl nichts verloren geht — die Masse bleibt gleich.
b) Wo stimmt der Modellversuch nicht mit dem Teilchenmodell überein?
Erbsen und Senfkörner liegen still, echte Teilchen bewegen sich ständig. Zwischen den Körnern ist Luft, zwischen echten Teilchen ist leerer Raum. Außerdem muss man schütteln — Wasser und Alkohol mischen sich von selbst (Diffusion). Fazit: Das Modell zeigt die Lückenidee anschaulich, ist aber kein genaues Abbild.
Überlege zuerst: Welche Eigenschaft der echten Teilchen wird durch Erbsen und Senfkörner dargestellt?
Vergleiche mit den drei Kernaussagen des Teilchenmodells: Teilchen, leerer Raum, Bewegung.