Woher kommt das Wasser?

Autoren:
Publikation:	1.10.2000
Lernstufe:	3
Übersicht:	Schmelzen von Eiswürfeln: Es wird der Temperaturver­lauf beim Schmel­zen des Eises gemessen. Dabei werden die Faktoren aus­gemacht, die zu guten Messergebnissen führen: Stelle, an der das Thermometer ins Schmelzwasser gesteckt wird, Anzahl der Eis­würfel, ... Bildung von Nebel und Regen durch Kondensation: Es werden die Was­sertropfen beobachtet, die sich auf einer kalten Platte über ei­nem mit kochendem Wasser gefüllten Behälter bil­den.
Ziele:	Sammeln der anfänglichen Vorstellungen und Kenntnisse der Schüler. Zeigen, dass es einen Zusammenhang gibt zwischen der Tem­peratur und dem Zustand des Wassers; eine Kurve zeichnen; ein Messinstru­ment (Thermometer) verwenden. Das Verdunsten von Wasser untersuchen.
Angestrebte Kenntnisse:	Zustände des Wassers; Sieden, Verdunsten/Verdampfen, Gefrieren; der Wasserkreislauf in der Natur
Wortschatz:	Verdunstung und Kondensation
Dauer:	3 Unterrichtsstunden
Material:	2. Unterrichtsstunde – pro Vierergruppe: 3 Plastikbecher eine Plastikwanne ein Thermometer (−10°C bis 50°C) zerstoßenes Eis 3. Unterrichtsstunde – pro Vierergruppe: eine Plastikwanne eine Glasscheibe heißes Wasser 3. Unterrichtsstunde – für die Klasse: eine Plastikflasche mit gefrorenem Wasser eine mit heißem Wasser gefüllte Wanne Gummibänder
Herkunft:	La main à la pâte, Paris

1. Unterrichtsstunde: Einführende Fragen

Die Unterrichtsstunde beginnt mit einer Diskussion rund um die Fragen: "Woher kommt das Wasser? (des Regens, aus der Leitung) und wohin fließt es? (in die Erde, ins Meer, ins Abwassersystem). Wozu dient das Wasser?" Der Lehrer kann die verschiedenen Antworten an die Tafel schreiben, um auf diese Weise zu einer ersten kleinen Zusammenfassung zu kommen.

2. Unterrichtsstunde: Wasser, das vom Himmel fällt – Regen und Hagel

1. Versuch

Die in Gruppen eingeteilten Schüler messen die Temperatur des Inhalts dreier Plastikbecher:

• Becher mit Wasser
• Becher mit Eis/Wasser-Gemisch
• leerer Becher oder Becher mit zerstoßenem Eis

Am Ende dieses ersten Versuchs fasst der Lehrer die Ergebnisse zusammen und lenkt das Augenmerk auf den richtigen Gebrauch des Thermometers (wie man die Temperatur abliest, an welcher Stelle man das Thermometer in den Becher steckt usw.).

2. Versuch

Der Lehrer bittet die Schüler, möglichst kontinuierlich (zum Beispiel alle zwei Minuten) die Temperatur von zer­stoßenem Eis zu messen, das gerade schmilzt. Die Schüler tragen die Werte in eine Tabelle ein und zeichnen die Kurve des Temperaturverlaufs.

Bei 0 °C erhält man ein Plateau (die Temperatur bleibt über einen längeren Zeitraum konstant), solange Eis im Wasser vorhanden ist (siehe Abb. 1).

Für die beiden Versuche können die Schüler die abgelesenen Temperaturen und ihre Beobachtungen in das im Anhang befindliche Arbeitsblatt eintragen (pdf-Datei).

Abb. 1: Temperaturverlauf beim Schmelzen von Eis

Ergänzende Versuche

Wenn man Salz zum Eis gibt, kann man auch Temperaturen messen, die weit unter 0 °C liegen. Man kann auf diese Weise zum Beispiel einen Minigefrier­schrank bauen.

3. Unterrichtsstunde: Wasser, das vom Himmel fällt: Nebel und Wolken

Es soll beobachtet werden, was passiert, wenn man eine kalte Glasscheibe über ein mit heißem Wasser gefülltes Gefäß hält.

Abb. 2: Eine kalte Glasscheibe beschlägt, wenn man sie über warmes Wasser hält.

Der Lehrer bittet die Schüler vorherzusagen, was passieren wird. Anschließend experimentieren sie und zeichnen ihre Beobachtungen.

Man kann die Schüler die Kondensation des Wasserdampfes an der Glasplatte beobachten lassen und sie den Zusammenhang mit den bei feuchter Zimmer­luft beschlagenen Fensterscheiben im Klassenzimmer herstellen lassen.

Parallel dazu kann der Lehrer einen zweiten Versuch aufbauen:

Abb. 3: Eine Flasche mit gefrorenem Eis wird über ein Gefäß mit heißem Wasser gehalten.

Die Flasche beschlägt und es fallen Tropfen herunter (wie bei Regen).

Ergänzende Aktivitäten

• Verbindung mit anderen erlebten Situationen: der Wäschetrockner; Wasserpfützen, die verschwinden; Haare, die trocken werden.
• Erklärung des Taus am Morgen, der Rolle der Ozeane bei der Wasserverdunstung.

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Arbeitsblatt zu den Versuchen 1 und 2

Das Arbeitsblatt kann auch im pdf-Format heruntergeladen werden.

1. Versuch

2. Versuch

Ich messe die Temperatur des Eises.

Temperatur in °C
Zeit in Minuten

Temperatur in °C
Zeit in Minuten

Temperatur in °C
Zeit in Minuten

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