Schmelzen und Erstarren verstehen - Aggregatzustände - Chemie

Diesen aiMOOC als Battle spielen: Chemie, Klasse 5-6, G-Niveau

Einleitung

Ein Eiswürfel wird zu Wasser. Wasser wird im Gefrierfach wieder zu Eis. Dabei ändert sich der Aggregatzustand.

Schmelzen bedeutet: Ein fester Stoff wird flüssig.

Erstarren bedeutet: Ein flüssiger Stoff wird fest.

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Das lernst Du

1. Aggregatzustand: Du unterscheidest fest, flüssig und gasförmig.
2. Schmelzen: Du erklärst den Weg von fest zu flüssig.
3. Erstarren: Du erklärst den Weg von flüssig zu fest.
4. Temperatur: Du beschreibst die Bedeutung der Temperatur.
5. Teilchenmodell: Du stellst Dir Stoffe aus kleinen Teilchen vor.

Die drei Aggregatzustände

Viele Stoffe können fest, flüssig oder gasförmig sein.

Wasser ist ein gutes Beispiel:

1. Eis ist fest.
2. Wasser ist flüssig.
3. Wasserdampf ist gasförmig.

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Schmelzen

Beim Schmelzen wird ein fester Stoff flüssig. Dazu nimmt er Wärme aus seiner Umgebung auf.

Ein Eiswürfel schmilzt zum Beispiel in einem warmen Raum.

Erstarren

Beim Erstarren wird ein flüssiger Stoff fest. Dabei gibt er Wärme an seine Umgebung ab.

Wasser erstarrt im Gefrierfach zu Eis. Bei Wasser sagt man oft auch Gefrieren.

Schmelztemperatur und Erstarrungstemperatur

Jeder reine Stoff hat eine bestimmte Schmelztemperatur. Bei derselben Temperatur kann er auch erstarren.

Reines Wasser schmilzt und erstarrt bei normalem Luftdruck bei ungefähr 0 Grad Celsius.

Andere Stoffe haben andere Schmelztemperaturen. Kerzenwachs schmilzt zum Beispiel bei einer höheren Temperatur als Eis.

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Das Teilchenmodell

Im Teilchenmodell bestehen Stoffe aus sehr kleinen Teilchen.

1. Im festen Stoff liegen die Teilchen dicht und geordnet.
2. Im flüssigen Stoff liegen sie noch dicht, können sich aber bewegen.
3. Beim Erwärmen bewegen sich die Teilchen stärker.
4. Beim Abkühlen bewegen sie sich langsamer.

Ein einfacher Versuch mit Eis

Du brauchst einen Eiswürfel, einen Teller, eine Uhr und ein Thermometer. Arbeite sauber und wische Wasser sofort auf.

1. Lege den Eiswürfel auf den Teller.
2. Miss die Temperatur im Raum.
3. Beobachte den Eiswürfel alle zwei Minuten.
4. Notiere Form, Größe und Menge des Wassers.
5. Erkläre, woher die Wärme zum Schmelzen kommt.

Datei:Ice cubes melting in a glass.ogv

Merksätze

Schmelzen: fest wird flüssig.

Erstarren: flüssig wird fest.

Zum Schmelzen nimmt ein Stoff Wärme auf.

Beim Erstarren gibt ein Stoff Wärme ab.

Interaktive Aufgaben

Quiz: Teste Dein Wissen

Was geschieht beim Schmelzen? (Ein fester Stoff wird flüssig) (!Ein flüssiger Stoff wird fest) (!Ein gasförmiger Stoff wird fest) (!Ein Stoff verschwindet)

Was geschieht beim Erstarren? (Ein flüssiger Stoff wird fest) (!Ein fester Stoff wird flüssig) (!Ein Stoff wird immer gasförmig) (!Ein Stoff verliert alle Teilchen)

Welchen Aggregatzustand hat ein Eiswürfel? (Fest) (!Flüssig) (!Gasförmig) (!Unsichtbar)

Welchen Aggregatzustand hat Wasser im Trinkglas? (Flüssig) (!Fest) (!Gasförmig) (!Pulverförmig)

Was nimmt Eis beim Schmelzen auf? (Wärme) (!Dunkelheit) (!Farbe) (!Salz)

Was gibt Wasser beim Erstarren an die Umgebung ab? (Wärme) (!Licht) (!Luft) (!Zucker)

Bei welcher Temperatur schmilzt reines Eis ungefähr? (Bei null Grad Celsius) (!Bei zehn Grad Celsius) (!Bei fünfzig Grad Celsius) (!Bei hundert Grad Celsius)

Wie bewegen sich Teilchen beim Erwärmen? (Sie bewegen sich stärker) (!Sie verschwinden) (!Sie werden schwerelos) (!Sie hören sofort auf)

Welches Gerät misst die Temperatur? (Ein Thermometer) (!Ein Lineal) (!Eine Lupe) (!Eine Waage)

Welches Beispiel zeigt Erstarren? (Wasser wird im Gefrierfach zu Eis) (!Eis wird auf dem Teller zu Wasser) (!Eine Pfütze trocknet) (!Wasser kocht im Topf)

Memory

Schmelzen	Übergang von fest zu flüssig
Erstarren	Übergang von flüssig zu fest
Eiswürfel	Beispiel für einen festen Stoff
Wasserpfütze	Beispiel für einen flüssigen Stoff
Thermometer	Gerät zum Messen der Temperatur
Wärmeaufnahme	Energie gelangt in einen Stoff

Drag and Drop

Ordne die richtigen Begriffe zu.	Thema
Eiswürfel	fest
Wasserpfütze	flüssig
Schmelzen	Wärme aufnehmen
Erstarren	Wärme abgeben
Thermometer	Temperatur messen

...

Kreuzworträtsel

Schmelzen	Wie heißt der Übergang von fest zu flüssig?
Erstarren	Wie heißt der Übergang von flüssig zu fest?
Teilchen	Woraus bestehen Stoffe im einfachen Modell?
Temperatur	Was misst ein Thermometer?
Eiswürfel	Welcher feste Gegenstand entsteht aus Wasser im Gefrierfach?
Wärme	Was nimmt ein Stoff beim Schmelzen auf?

Lückentext

Vervollständige den Text.

Ein fester Stoff wird beim flüssig.

Ein flüssiger Stoff wird beim fest.

Eis ist der Aggregatzustand von Wasser.

Wasser im Trinkglas ist .

Beim Schmelzen nimmt ein Stoff auf.

Beim Erstarren gibt ein Stoff Wärme an die ab.

Ein misst die Temperatur.

Reines Eis schmilzt ungefähr bei Grad Celsius.

Im Teilchenmodell bewegen sich Teilchen beim Erwärmen .

Der Übergang von Wasser zu Eis heißt auch .

Offene Aufgaben

Leicht

1. Bildergeschichte: Zeichne drei Bilder: Eiswürfel, schmelzender Eiswürfel und Wasserpfütze.
2. Gegenstände ordnen: Suche zu Hause je drei Beispiele für feste und flüssige Stoffe. Schreibe sie auf.
3. Begriffe erklären: Erkläre Schmelzen und Erstarren mit je einem einfachen Satz.
4. Merkplakat: Gestalte ein kleines Plakat mit den Wörtern fest, flüssig, Schmelzen und Erstarren.

Standard

1. Eis beobachten: Beobachte einen Eiswürfel zehn Minuten lang. Notiere alle zwei Minuten Deine Beobachtung.
2. Temperaturprotokoll: Miss mit einer erwachsenen Person die Temperatur von Eiswasser und Raumluft. Vergleiche die Werte.
3. Teilchenmodell bauen: Stelle feste und flüssige Stoffe mit Perlen, Knöpfen oder Papierpunkten dar.
4. Stop-Motion-Film: Erstelle einen kurzen Film, der das Schmelzen eines Eiswürfels zeigt.

Schwer

1. Fairer Versuch: Plane einen Versuch zur Frage: Schmilzt Eis auf Metall oder Holz schneller? Halte alle anderen Bedingungen gleich.
2. Versuch auswerten: Erstelle zu Deinen Messungen eine Tabelle und erkläre das Ergebnis.
3. Aussage prüfen: Beurteile den Satz „Der Eiswürfel erzeugt Kälte“. Formuliere eine bessere Erklärung mit dem Wort Wärme.
4. Alltag erklären: Erkläre, warum eine Wasserflasche im Gefrierfach fest werden kann und später im Zimmer wieder flüssig wird.

Lernkontrolle

1. Wärmeübertragung erklären: Ein Eiswürfel liegt auf einem Teller. Erkläre, aus welchen Teilen der Umgebung Wärme zum Eis gelangen kann.
2. Beobachtung deuten: Auf einem Teller liegen nach einiger Zeit nur noch Wasser und kein Eis. Beschreibe den Vorgang mit Aggregatzustand, Wärme und Teilchen.
3. Versuche vergleichen: Zwei gleich große Eiswürfel liegen auf einem warmen und auf einem kalten Teller. Begründe, welcher Würfel schneller schmilzt.
4. Modell anwenden: Zeichne Teilchen in festem Eis und in flüssigem Wasser. Erkläre den wichtigsten Unterschied.
5. Fehler finden: Ein Kind sagt: „Beim Erstarren verschwindet die Wärme im Wasser.“ Verbessere diese Aussage.
6. Transferaufgabe: Eine Pfütze friert in einer kalten Nacht zu. Am Mittag schmilzt das Eis. Erkläre beide Veränderungen als Kreislauf.

Lernnachweis

Für Deinen Lernnachweis ist wichtig:

1. Du benennst die Aggregatzustände fest, flüssig und gasförmig.
2. Du erklärst Schmelzen als Übergang von fest zu flüssig.
3. Du erklärst Erstarren als Übergang von flüssig zu fest.
4. Du beschreibst die Aufnahme und Abgabe von Wärme.
5. Du nutzt das Teilchenmodell in einer einfachen Zeichnung.
6. Du planst einen sicheren Versuch und hältst Beobachtungen fest.
7. Du überträgst Dein Wissen auf Beispiele aus dem Alltag.

Links

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