Experimenten & Fragen beim Wissensquiz 1 Öl und Wasser

Experimenten & Fragen beim Wissensquiz
1
Öl und Wasser – und nun?
Materialien:
- Eine kleine Flasche, gefüllt randvoll mit Öl
- 1000-ml-Becherglas, hohe Form
- Trichter, anderes großes Becherglas mit Wasser zum Befüllen des anderen
Moderator:
Hier haben wir eine kleine randvoll gefüllt Flasche mit Öl und ein Becherglas, in
dem schon etwas Wasser enthalten ist. Wir stellen nun die Flasche mit dem Öl
in das Glas und werden das Becherglas mit Wasser auffüllen.
Doch vorher möchte ich von Euch wissen:
Was passiert mit dem Öl in der Flasche, wenn man das Becherglas mit Wasser
befüllt?
1- Es bleibt in der Flasche
2- Es blubbert in Blasen heraus
3- Es steigt langsam nach oben
Durchführung des Experiments:
Auffüllen des Becherglases mit Hilfe eines Trichters, dessen untere Öffnung an
die Glaswand gerichtet ist. Vorsichtig das Wasser einfüllen.
- Ergebnis: Lösung 1
Warum?
Die Stoffe sind aus kleinen Teilchen aufgebaut, den Molekülen, zwischen
denen eine Kraft wirkt, die Oberflächenspannung, die die Teilchen ganz fest
beisammen hält. Diese verhindert, dass das Öl austritt.
Aber?! Was passiert, wenn ich Trick 17 anwende? Spülmittel (ausreichend) auf
die Öffnung der Flaschen geben: Das Öl verlässt schlagartig die Flasche (wie ein
Flaschengeist), denn:
- Spülmittel verringert die Kraft zwischen den Teilchen, deshalb benutzen
wir auch beim Abwaschen immer Spülmittel, um das Fett aus der Pfanne
zu entfernen.
2
Sand-Experiment
Materialien:
-
250-ml-Becherglas, hohe Form
Zwei Holzlöffel
Sand
Becherglas mit Wasser
Fön
Zunächst gibt man etwas Sand in das Becherglas, so dass der Boden bedeckt ist.
Anschließend stellt man mittig den Holzlöffel in das Glas und füllt das Glas mit
Sand fast bis zum Rand auf.
Dann könnte man einen Zauberspruch sagen, hokuspokus fidibus, nun Löffel
mach und zieh das Glas mit hoch!
Versuch das Glas am Löffel in die höhe zu ziehen….Das klappt nun gar nicht: der
Löffel lässt sich leicht aus dem Sand herausziehen.
Vielleicht habt Ihr eine Idee, wie man das schafft?
Was muss man nun machen, damit man das Glas mit dem Sand am Löffel in
die Höhe ziehen kann?
- 1 – Wasser in das Glas hineingießen
- 2 – das Glas kurz erhitzen
- 3 – mit dem Löffel gegen das Glas klopfen
Ergebnis: Lösung 3
Wieso?
Durch das Klopfen wird die Luft zwischen den Sandkörnchen verdrängt und
die Körner rücken näher aneinander, es gibt eine starke Reibung zwischen
dem Holzstab und dem Sand.
3
Plastiksackerl-Wasser-Experiment
Materialien:
- Plastiksackerl
- Spitzen Bleistift
- Gefärbtes Wasser
Ich habe hier einen Sackerl gefüllt mit Wasser. Ich werde gleich einen Bleistift
in den Sackerl stoßen, so dass er auf der einen Seite ein und aus der anderen
Seite wieder austritt.
Vorher möchte ich aber von Euch wissen:
Wenn man einen Bleistift mit Wucht durch eine mit Wasser gefüllt
Plastiksackerl stößt, dann wird …?
1 – … das Wasser aus dem Sackerl herausspritzen
2 - … das Wasser in dem Sackerl bleiben
3 –… das Sackerl platzen
Durchführung des Experiments:
Halte den mit Wasser gefüllten Plastiksackerl gut fest und stoße kräftig den
spitzen Bleistift durch den Sackerl.
Ergebnis: Lösung 2: kaum zu glauben, es passiert nichts, es bleibt trocken, das
Wasser bleibt im Beutel
Wieso?
Wenn die kegelförmige Spitze des Bleistifts in die Tüte eindringt, wird das
Plastik rund um das enstehende Loch mitgerissen und gedehnt. Dieses
gedehnte Plastik umschließt dann so dicht den Bleistift (unterstützt vom Druck
des Wassers), dass das Loch regelrecht versiegelt wird.
Quelle: Die Experimente 1 bis 3 sind aus der Sendung „Beste Klasse Deutschlands“
entnommen
4
Spritzkerzen unter Wasser
Materialien:
-
1000-ml-Becherglas
5 Spritzkerzen mit einem Plastikband fest zusammengebunden
eine einzelne Spritzkerze
Feuerzeug
Tiegelzange
Wir haben hier ein mit Wasser gefülltes Becherglas. Gleich werden wir die
Wunderkerzen entzünden und mit der Spitze (mit Hilfe einer Tiegelzange)
voran in das Wasser halten.
Was passiert mit den Spritzkerzen, wenn sie brennend in das Wasser gehalten
werden?...
1 - … sie gehen sofort aus
2 – … sie gehen nacheinander langsam aus
3- …sie brennen unter Wasser weiter
Durchführung des Experiments:
Zunächst führt man das Experiment mit einer einzelnen Spritzkerze durch;
entzünden und mit der Tiegelzange in das Wasser halten: sieh erlischt.
Anschließend wird das Bündel Spritzkerzen entzündet und in das mit Wasser
gefüllte Becherglas gehalten.
Ergebnis: Lösung 3: zu sehen ist ein tolles Feuerwerk unter Wasser und
brodelndes Wasser mit starker Rauchentwicklung. Die Wunderkerzen brennen
komplett ab.
Wieso?
Wasser leitet Wärme sehr gut ab. Bei der einzelnen Wunderkerze wird also die
Zündtemperatur schnell unterschritten, sie erlischt. Das Spritzkerzenbündel
entwickelt höhere Temperaturen, die das Wasser im Becherglas nicht schnell
genug abkühlen kann. Durch das Klebeband werden sie zudem vorerst vor dem
Wasser geschützt. Beimischungen sauerstoffhaltiger Salze, wie etwa
Bariumnitrat, versorgen die Spritzkerzen vorerst mit dem benötigten
Sauerstoff. Sie versorgen sich also selber.
Heiße Eisen- und Magnesiumbestandteile der Spritzkerze reagieren dann mit
dem Wasser. Die Verbrennung wird weiter erhalten.
Aufsteigendes Wasserstoffgas entzündet sich über der Wasseroberfläche.
Literatur: Lehrerfortbildung „Chemie der 5 Sinne“, Universität Rostock, Prof. Alfred Flint
5
Flaschentornado
Materialien:
zwei PET-Flaschen, Adapter, gefärbtes Wasser
Versuchsaufbau:
Die zwei Flaschen sind luftdicht miteinander verbunden, in einer davon
befindet sich Wasser. Dreht man die Flaschen um, sollte das Wasser eigentlich
nach unten in die leere Flasche fließen, oder?
Was muss man mit den Flaschen tun, damit das Wasser von der oberen in die
untere Flasche läuft?
1 - … einfach umdrehen und gerade halten
2 – … kreisförmig schütteln
3- …in die volle Flasche hineindrücken
Durchführung des Experiments:
Mit der schon umgedrehte Flasche werden zunächst die beiden anderen
Lösungsvorschläge 1 und 3 ausprobiert. Da diese nicht zum Ziel führen, wird
nun die Flasche in eine kreisförmige Bewegung versetzt und ein Tornado
erzeugt.
Ergebnis: Lösung 2:
Wie entsteht der Sturm in der Flasche?
Dreht man die Flaschen um, fließt kein Wasser nach unten in die leere Flasche,
denn in der unteren Flasche ist kein Platz für das Wasser: sie ist schon voll, sie
enthält nämlich Luft – und die kann nicht entweichen und dem Wasser Platz
machen. Durch kreisende Bewegung wird nun ein Tornado bzw. Strudel
erzeugt. Durch das Auge des Tornados kann die Luft nach oben entweichen und
das Wasser strömt kreisend nach unten in die andere Flasche. Ein
faszinierender Effekt, der bei Groß und Klein für viel Spaß sorgt.
Literatur: Kleine Haus der Forscher; http://shop.haus-der-kleinenforscher.de/experimentiermaterialien/580/adapter-fuer-flaschentornado
6
Plastikschlauch
Materialien:
- Kerze und Teesieb, Feuerzeug, Haargel und Löffel, DVD und Schere
- Schutzbrille
-man sollte diesen Plastikschlauch zeigen, aufpusten oder ein Bild zeigen
Um solche seltsamen Gebilde herzustellen, braucht man
ein Feuerzeug und
1 - … eine Kerze und ein Teesieb
2 – … Haargel und einen Löffel
3- … eine DVD und eine Schere
Durchführung des Experiments:
Eine DVD wird mit der Schere eingeschnitten und die zwei verschiedenen
Kunststoffscheiben von einander getrennt. Dabei sollte es so gut wie möglich
die Spektralfolie abgetrennt werden. Mit dem Feuerzeug wird die Seite der
DVD (ohne Folie) erhitzt. Wenn sich der Kunststoff wölbt, pustet man von der
entgegengesetzten Seite auf die weiche Kunststoffblase.
Ergebnis: Lösung 3:
Wieso?
Bestimmte Kunststoffe sind, wenn man sie erwärmt, verformbar. Diese nennt
man auch Thermoplaste. Die DVD besteht aus solch verformbaren
Kunststoffen.
Quelle: Sendung „Beste Klasse Deutschlands“
7
Styropor
Materialien:
Lange Stangen aus Styropor, Becherglas (1 l, hohe Form) und Aceton
Beschreibung des Versuchs:
Die Styroporstangen stehen schon im Becherglas. Styropro ist ein geschäumter
Kunststoff, den man z.B. zum Isolieren von Häusern verwendet oder auch als
Stoßfänger im Fahrradhelm zu finden ist. Das Material ist sehr leicht und hat
auch sonst interessante Eigenschaften:
Was passiert mit der Styroporstange, wenn sie Nagellackentferner oder
Klebstoff in Kontakt kommt?...
1 - … sie schrumpfen in sich zusammen
2 – …sie fangen zu brennen an
3- …sie verändern ihre Farbe und werden grün
Durchführung des Experiments:
Am Rand des Becherglas wird Aceton zugeführt.
Ergebnis: Lösung 1: Die Styroporstangen fallen in sich zusammen. Zurück bleibt
lediglich eine kleine kaugummiartige graue Masse. Gleichzeitig blubbert und
zischt es.
Wie kommt das?
Styropor besteht aus kleinen aufgeblasenen Plastikkügelchen. Es ist sehr leicht
und wie ihr seht, kann man es in bestimmten Chemikalien auflösen. Dies
geschieht, weil das Styropor selbst aus kleinen Teilchen besteht, die zu langen
Ketten angeordnet sind. Der Nagellackentferner trennt die langen
Teilchenketten auf. Dabei blubbert es heftig, weil das in den Kügelchen
enthaltene Gas ( bzw. Treibmittel, das man zum Schäumen benötigt) entweicht.
8
Fliegendes Wasser
Materialien:
Glas, laminiertes Papier, Wasser
Was passiert mit der Karte, wenn man sie auf einen mit Wasser gefüllten den
Becher legt und anschließend den Becher umdreht?...
1 - … die Karte fällt auf den Boden und das Wasser läuft aus
2 – … die Karte saugt sich mit Wasser voll und fällt dann zu Boden
3- …die Karte saugt sich am Becher fest und bringt das Wasser im Becher zum
Fliegen
Durchführung des Experiments:
Ein randvoll gefüllter Becher wird mit einer Karte abgedeckt. Dabei muss die
Karte gut gegen den Becher gedrückt werden. Der Becher wird unter
Festhalten der Karte umgedreht. Nach kurzer Zeit hält man den Becher nur
noch seitlich, denn die richtige Lösung ist Nr. 3, die Karte saugt sich fest.
Ergebnis: Lösung 3:
Wieso?
Der Luftdruck von außen (auf die Karte) ist stärker als der Wasserdruck von
innen. Daher hält die Karte am Becher und das Wasser kann nicht auslaufen.
Literatur:
Lehrerhandreichung: „Experimente Wasser der AG Naturwissenschaften und Technik der
BASF AG der Chemieverbände Rheinland-Pfalz und 10 Gymnasien im Rhein-Neckar-Dreieck
Weitere Quizzfragen:
9
Katzenfutter gibt es nicht in der Geschmacksrichtung:
1 - Lamm
10
2 - Lachs
3 - Maus
Was macht ein Koalabär, wenn ihm zu heiß ist?
1 - …er wackelt mit den Ohren
2 - …er lutscht Eucalyptusblätter
3 - …er umarmt einen Baumstamm

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