Der Wasserkreislauf chemisch betrachtet - Wasser - Chemie

Einleitung

Wasser ist überall: im Meer, in Wolken, im Boden und in Dir. Im Wasserkreislauf reist es immer weiter. Dabei bleibt Wasser chemisch gesehen meist derselbe Stoff: H₂O.

Lernziele

Wasserkreislauf: Du kannst die wichtigsten Schritte erklären.
Aggregatzustand: Du kennst fest, flüssig und gasförmig.
Wassermolekül: Du weißt, dass Wasser aus H₂O-Teilchen besteht.
Stoffänderung: Du erkennst, dass beim Verdunsten, Kondensieren, Schmelzen und Gefrieren kein neuer Stoff entsteht.

Wasser als Stoff

Ein Wassermolekül besteht aus zwei Wasserstoff-Atomen und einem Sauerstoff-Atom. Darum lautet die Formel H₂O.

Im Teilchenmodell stellst Du Dir Wasser als sehr viele winzige Teilchen vor. Die Teilchen bleiben auch dann H₂O, wenn Wasser seinen Zustand ändert.

Drei Zustände von Wasser

Zustand	Beispiel	Teilchenbild
fest	Eis	Teilchen liegen geordnet und dicht.
flüssig	Wasser	Teilchen liegen dicht und bewegen sich.
gasförmig	Wasserdampf	Teilchen sind weit voneinander entfernt.

Beim Schmelzen wird Eis flüssig. Beim Gefrieren wird Wasser fest. Beim Verdunsten wird flüssiges Wasser gasförmig. Beim Kondensieren wird Wasserdampf wieder flüssig.

Der Wasserkreislauf Schritt für Schritt

Sonne: Sie erwärmt Wasser in Meeren, Seen, Flüssen und Böden.
Verdunstung: Flüssiges Wasser wird zu unsichtbarem Wasserdampf.
Kondensation: Wasserdampf kühlt ab. Kleine Tropfen bilden Wolken.
Niederschlag: Wasser fällt als Regen, Schnee oder Hagel zur Erde.
Versickerung: Ein Teil gelangt in den Boden und wird zu Grundwasser.
Abfluss: Ein Teil fließt über Bäche und Flüsse zurück zum Meer.

Chemisch betrachtet

Im Kreislauf ändert Wasser seinen Zustand. Es entsteht dabei kein neuer Stoff. Eis, flüssiges Wasser und Wasserdampf bestehen aus H₂O.

Die Sonne liefert Energie für die Verdunstung. Beim Abkühlen kommt es zur Kondensation.

Die Tropfen außen an einer kalten Flasche kommen aus der Luft. Unsichtbarer Wasserdampf kühlt an der Flasche ab und wird flüssig.

Der sichtbare weiße Nebel über einem Wasserkocher besteht vor allem aus sehr kleinen Wassertropfen. Wasserdampf selbst ist unsichtbar.

Mini-Experiment: Tropfen an einer kalten Flasche

Du brauchst: eine trockene, kalte Flasche aus dem Kühlschrank und ein Tuch.

Trockne die Flasche außen ab.
Stelle sie auf den Tisch.
Warte einige Minuten.
Beobachte die Tropfen außen.
Erkläre: Wasserdampf aus der Luft ist kondensiert.

Sicherheit: Wische Wasser vom Tisch und vom Boden auf, damit niemand ausrutscht.

Interaktive Aufgaben

Quiz: Teste Dein Wissen

Wie lautet die chemische Formel von Wasser? (H2O) (!CO2) (!O2) (!NaCl)

Wie heißt der Übergang von flüssigem Wasser zu Wasserdampf? (Verdunstung) (!Gefrieren) (!Schmelzen) (!Kondensation)

Wie heißt der Übergang von Wasserdampf zu flüssigem Wasser? (Kondensation) (!Verdunstung) (!Gefrieren) (!Schmelzen)

Was treibt den Wasserkreislauf hauptsächlich an? (Die Sonne) (!Der Mond) (!Der Boden) (!Der Wind allein)

Welches Beispiel ist Niederschlag? (Regen) (!Wasserdampf) (!Grundwasser) (!Sonnenlicht)

Was kann aus versickertem Wasser entstehen? (Grundwasser) (!Sonnenlicht) (!Sauerstoff) (!Salz)

Was passiert chemisch mit Wasser beim Schmelzen? (Es bleibt H2O) (!Es wird zu Sauerstoff) (!Es wird zu Salz) (!Es verschwindet)

Wie sind Wasserteilchen im Eis angeordnet? (Geordnet und dicht) (!Sie sind verschwunden) (!Sehr weit voneinander entfernt) (!Nur als einzelne Atome)

Warum entstehen Wolken? (Wasserdampf kühlt ab und kondensiert) (!Meerwasser wird zu Salz) (!Die Sonne wird kalt) (!Flüsse fließen nach oben)

Was geschieht beim Gefrieren? (Flüssiges Wasser wird fest) (!Festes Wasser wird flüssig) (!Wasserdampf wird wärmer) (!Wasser wird zu einem neuen Stoff)

Memory

H2O	Formel für Wasser
Verdunstung	Flüssig wird gasförmig
Kondensation	Gasförmig wird flüssig
Gefrieren	Flüssig wird fest
Schmelzen	Fest wird flüssig
Niederschlag	Wasser fällt aus Wolken

Drag and Drop

Ordne die richtigen Begriffe zu.	Beschreibung
Verdunstung	Wasser wird gasförmig
Kondensation	Wasserdampf wird flüssig
Gefrieren	Wasser wird fest
Schmelzen	Eis wird flüssig
Versickerung	Wasser gelangt in den Boden

...

Kreuzworträtsel

Wassermolekül	Wie heißt ein kleinstes Wasserteilchen aus Wasserstoff und Sauerstoff?
Verdunstung	Wie heißt der Übergang von flüssig zu gasförmig?
Kondensation	Wie heißt der Übergang von gasförmig zu flüssig?
Niederschlag	Wie heißt Wasser, das aus Wolken fällt?
Grundwasser	Wie heißt Wasser tief im Boden?
Sonne	Was liefert Energie für den Wasserkreislauf?

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Lückentext

Offene Aufgaben

Leicht

Wasserkreislauf-Bild: Zeichne Sonne, Wolke, Regen, Fluss und Meer. Verbinde alles mit Pfeilen.
Beobachtung: Stelle eine kalte Flasche auf den Tisch. Zeichne die Tropfen außen und beschreibe ihre Entstehung.
Begriffskarten: Gestalte Karten zu Verdunstung, Kondensation, Niederschlag und Versickerung.
Erzählkette: Erzähle die Reise eines Wassertropfens vom Meer zur Wolke und zurück.

Standard

Verdunstungsversuch: Stelle zwei gleiche Schalen mit gleich viel Wasser an verschieden warme Orte. Vergleiche den Wasserstand täglich.
Wasserkreislauf im Beutel: Gib wenig Wasser in einen verschließbaren, durchsichtigen Beutel. Hänge ihn ans Fenster und beobachte Tropfen und Laufspuren.
Erklärvideo: Drehe ein kurzes Video zu fest, flüssig und gasförmig. Nutze einfache Beispiele.
Wettertagebuch: Beobachte eine Woche lang Wolken und Niederschlag. Ordne Deine Beobachtungen dem Wasserkreislauf zu.

Schwer

Teilchencomic: Zeichne einen Comic, der zeigt, wie sich Wasserteilchen beim Erwärmen und Abkühlen verhalten.
Stoffänderung: Erkläre mit eigenen Beispielen, warum Schmelzen und Verdunsten keine chemischen Reaktionen sind.
Wasserwege vor Ort: Untersuche, wohin Regenwasser auf dem Schulhof fließt und wo es versickern kann.
Experteninterview: Befrage eine Fachperson aus Wasserwerk, Umweltamt oder Schule zum Weg des Wassers in Deiner Region.

Lernkontrolle

Kalte Flasche: Erkläre, warum Tropfen außen an einer geschlossenen Flasche entstehen, obwohl kein Wasser durch die Wand dringt.
Wäsche trocknen: Übertrage Dein Wissen über Verdunstung auf nasse Wäsche. Erkläre, warum Wärme und bewegte Luft helfen.
Schnee und Regen: Vergleiche beide Niederschlagsarten. Beschreibe, welche Zustandsänderungen beteiligt sind.
Trockenheit: Erkläre, wie lange Hitze ohne Regen den Boden, Flüsse und Grundwasser beeinflussen kann.
Geschlossene Schale: Sage voraus, was bei einer Schale mit Wasser unter einem durchsichtigen Deckel passiert. Begründe Deine Vermutung.
Modellkritik: Prüfe eine Zeichnung des Wasserkreislaufs. Nenne, was sie gut zeigt und was in Wirklichkeit komplizierter ist.

Lernnachweis

Für Deinen Lernnachweis ist wichtig:

Du erklärst den Wasserkreislauf in der richtigen Reihenfolge.
Du benutzt die Begriffe Verdunstung, Kondensation, Niederschlag, Versickerung und Abfluss richtig.
Du unterscheidest fest, flüssig und gasförmig.
Du erklärst Wasser mit der Formel H₂O und dem Teilchenmodell.
Du begründest, warum bei Zustandsänderungen kein neuer Stoff entsteht.
Du wertest eine Beobachtung oder ein Experiment verständlich aus.

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Berlin/Brandenburg	Abitur Der zerbrochne Krug - Heinrich von Kleist Woyzeck - Georg Büchner Der Biberpelz - Gerhart Hauptmann Heimsuchung - Jenny Erpenbeck	Abitur Gerichtskomödie; soziales Drama um Ausbeutung/Armut; Komödie/Satire um Diebstahl und Obrigkeit; Roman über Erinnerungsräume und Umbrüche.
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Nordrhein-Westfalen	Abitur Der zerbrochne Krug - Heinrich von Kleist Heimsuchung - Jenny Erpenbeck	Abitur Komödie über Wahrheit und Autorität; Roman als literarische „Geschichtsschichtung“ an einem Ort.
Saarland	Abitur Heimsuchung - Jenny Erpenbeck Furor - Lutz Hübner und Sarah Nemitz Bahnwärter Thiel - Gerhart Hauptmann	Abitur Erinnerungsroman an einem Ort; zeitgenössisches Drama über Eskalation/Populismus; naturalistische Novelle (Pflicht/Überforderung/Abgrund).
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Schleswig-Holstein	Abitur Der zerbrochne Krug - Heinrich von Kleist Heimsuchung - Jenny Erpenbeck	Abitur Recht/Gerechtigkeit und historische Tiefenschichten eines Ortes – umgesetzt über Drama und Gegenwartsroman.
Thüringen	Abitur (keine fest benannte landesweite Pflichtlektüre veröffentlicht; Orientierung am gemeinsamen Aufgabenpool)	Abitur In der Praxis häufig Orientierung am gemeinsamen Aufgabenpool; landesweite Einzeltitel je nach Vorgabe/Handreichung nicht einheitlich ausgewiesen.
Mecklenburg-Vorpommern	Abitur (Quelle aktuell technisch nicht abrufbar; Beteiligung am gemeinsamen Aufgabenpool bekannt)	Abitur Land beteiligt sich am länderübergreifenden Aufgabenpool; konkrete, veröffentlichte Einzeltitel konnten hier nicht ausgelesen werden.
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