Cornelsen Fokus Chemie 1 Wasser

Topic outline

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  General

  Autor: Dr. Uwe Lüttgens

  Fokus Chemie 1
  Wasser

  • Dieser Moodle-Kurs ist im Rahmen eines Pilotprojektes des Cornelsen Verlag, Berlin 2009 entstanden.
    Diesen Kurs und weitere Moodle-Kurse des Cornelsen Verlags, zum Downloaden und zur Nutzung mit Ihrer Moodle-Installation, finden Sie unter der www.cornelsen.de/moodle.
    
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  • Nachrichten und Ankündigungen des Lehrers bzw. der Lehrerin Forum
  • Lernziel 1: Wasser ist Leben Page
  • Lernziel 2: Trinkwasser und Abwasser Page
  • Lernziel 3: Projekt: Wasser um Umwelt Page
  • Lernziel 4: Wasser - frei verfügbar oder im Besitz einiger Privatleute Page
  • Lernziel 5: Wasser - das „nasse Element” Page
  • Lernziel 6: Lösemittel Wasser Page
  • Lernziel 7: Check up Page
  • Interaktive Medienelemente Page
  • Bildnachweis Page
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  Topic 1

  1	Wasser ist Leben

  „Wasser, du hast weder Geschmack noch Farbe noch Aroma. Man kann dich nicht beschreiben. Man schmeckt dich, ohne dich zu kennen. Es ist nicht so, dass man dich zum Leben braucht: du selbst bist das Leben.” SAINT-EXUPÉRY

  
  Wasser ist unentbehrlich
  Der erwachsene Mensch besteht zu etwa 60% aus Wasser. Bei Kleinkindern und Säuglingen ist dieser Anteil deutlich höher. Zum größten Teil ist Wasser Bestandteil der Zellen. Der Körper kann größere Wassermengen aber nicht speichern, weshalb der Mensch täglich mindestens 1 bis 1,5 l Wasser zu sich nehmen muss.
  

  Aufgabe 1: Teste dein Wissen.

  • Test: Wasser - Verteilung, Bedarf, Verfügbarkeit, Vorkommen Quiz
  • Sauberes Wasser ist ein kostbarer Rohstoff
    Für viele Tätigkeiten im Alltag benötigst du Wasser. Das Schaubild zeigt, wie viel Wasser jeder Mensch in Deutschland durchschnittlich an einem Tag verbraucht.
    
    
  • Schaubild: Wasserverbrauch URL
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    Aufgabe 2: Überlege, welche Maßnahmen zum Reduzieren des Trinkwasserverbrauchs von dir persönlich geleistet werden können.
    
    
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    Wasser ist ein ungeheuer wichtiger Stoff Etwas 71% der Erdoberfläche sind mit Wasser bedeckt. Und dennoch sind mehr Menschen vor Wassermangel auf der Flucht als vor Krieg. Wer besitzt eigentlich das Wasser?

  • Zahlen zu Wasserverbrauch und Wasserverfügbarkeit Page
  • Bild: Zugang der Weltbevölkerung zu Trinkwasser in % Page
  • Aufgabe 3: Informiere dich im Internet über den Wasserverbrauch in einzelnen Ländern. Fertige eine grafische Übersicht über die Rangfolge der Länder im Wasserverbrauch an. Erkundige dich über internationale Projekte zur Verbesserung der Trinkwasserversorgung in armen Ländern. Erstelle gemeinsam mit deinen Mitschülern ein Wiki zu diesem wichtigen Thema.
    
    
  • Wiki: Internetrecherche zum Wasserverbrauch einzelner Länder
  • Wasserverbrauch Forum
  • Aufgabe: Wie kann ich meinen Wasserverbrauch reduzieren? Assignment
  • Aufgabe: Internetrecherche zum Wasserverbrauch einzelner Länder Assignment
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  Topic 2

  2	Trinkwasser und Abwasser

  Über zwei Drittel der Erde sind von Wasser bedeckt. Davon sind allerdings nur 2,4% Süßwasser. Süßwasser befindet sich vor allem im Eis der Polkappen und Gletscher. Den Rest bilden Grundwasser, Wasser der Bäche, Flüsse und Seen sowie das Wasser der oberen Bodenschichten und in der Atmosphäre. Von all diesen Süßwasservorräten können aber nur 10% zur Trinkwassergewinnung verwendet werden.

  
  

  • Trinkwassergewinnung und Trinkwasseraufbereitung
    Unser wichtigstes Lebensmittel ist Trinkwasser. Es soll klar, farblos und geruchlos sein. Zudem soll es gut schmecken und keine Krankheitserreger enthalten.
    
    Aufgabe 1: Informiere dich über die Trinkwasseraufbereitung in deiner Umgebung. Nutze dazu die Homepage des Wasserwerks deines Heimatortes. Wo kommt unser Trinkwasser her? Wie wird es aufbereitet?
    
    
  • Bild: Herkunft des Trinkwassers in Deutschland File
  • Test: Verwendung von Trinkwasser im Haushalt Quiz
  • Aufgabe 2: Informiere dich über die Bedeutung der Kennzeichnung „Trinkwasserschutzgebiet”. Recherchiere auch, wo in deiner Nähe Trinkwasserschutzgebiete bestehen.
    
    
  • Link: Wasserschutzgebiet - Der beste Schutz für unser Trinkwasser URL
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    Abwasser und Abwasseraufbereitung
    Abwasser darf nicht ungereinigt in natürliche Gewässer gelangen, da deren Selbstreinigungsvermögen überfordert wäre. Um das zu verhindern, wird Abwasser in der Kanalisation gesammelt, in Kläranlagen weitergeleitet und dort gereinigt.

    
    Aufbau eines Klärwerks

    
    Aufgabe 3:
    1. Lade dir das Arbeitsblatt "Eine Anlage zur Aufbereitung von Trinkwasser II" auf deinen PC und drucke die Puzzleteile aus.
    2. Schneide die einzelnen Puzzleteile, die du auf der Seite „Eine Anlage zur Aufbereitung von Trinkwasser II” findest, entlang der äußeren Linien aus, lege sie in sinnvoller Weise zusammen und klebe sie anschließend auf ein Blatt Papier (DIN A4, quer). Bedenke, dass einige Puzzleteile auch übereinandergelegt werden müssen. Als Ergebnis erhältst du das Schema einer Anlage zur Aufbereitung von Trinkwasser.
    3. Ergänze die Beschriftung. Kennzeichne mit farbigem Stift das Wasser in der Anlage.
    Gib an den Rohren und in den Kesseln mit Pfeilen die Fließrichtung an.
    4. Beschreibe die Vorgänge im Belüftungsturm.
    5. Gib die Trennverfahren für Stoffgemische an, die in der Anlage verwendet werden. Beschreibe kurz ihren Einsatz.
    
    

  • Puzzle: Eine Anlage zur Aufbereitung von Trinkwasser File
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    Aufgabe 4: Recheriere im Internet, was mit den Abwässern einer Großstadt passiert. Wie wird das Abwasser gereinigt? Welche Schwierigkeiten kann es dabei geben? Schau dir die Animation "Klärwerk” an. Bearbeite das Arbeitsblatt.
    
    
  • Linkliste: Trinkwasser und Abwasser URL
  • Animation: Klärwerk URL
  • Wie Abwasser gereinigt wird Word-Dokument File
  • Test: Aufbau eines Klärwerks Quiz
  • Aufgabe: Trinkwasseraufbereitung in deiner Heimat Assignment
  • Aufgabe: Internetrecherche zu Wasserschutzgebieten Assignment
  • Aufgabe: Wie Abwasser gereinigt wird - Word-Dokument hochladen Assignment
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  Topic 3

  3	Projekt: Wasser und Umwelt

  Natürliche Gewässer enthalten neben dem Wasser eine Vielzahl weiterer Stoffe. Doch Wasser ist nicht immer gleich, sondern kann in unterschiedliche Güteklassen eingeteilt werden. Hierfür ist zum Beispiel der Sauerstoffgehalt des Wasser entscheidend.

  • Wasser und Umwelt
    Die Wasserqualität eines Gewässers wird nach bestimmten Kriterien beurteilt. Dazu gehören Geruch, Sichttiefe, Tönungen und Trübungen des Wassers sowie im Wasser vorkommende Lebewesen.
    
    Aufgabe 1: Plane und führe ein Wasser-Projekt in deinem Chemie-Kurs durch. Deine Ergebnisse zu euren Untersuchungen zur Erforschung der Qualität von Gewässern kannst du zusammen mit deinen Mitschülerinnen und -schülern zusammentragen.Welche Wasseruntersuchungen sind erforderlich? Wie können natürliche Umwelteinflüsse und Einflüsse, die vom Menschen ausgehen, die Zusammensetzung und damit die Qualität natürlicher Gewässer beeinflussen? Wie sichern die staatlichen Behörden, dass eine gute Wasserqualität regelmäßig gewährleistet sind?
    
    
  • Anteil gelöster Gase im Wasser File
  • Destillation verschiedener Wasserarten File
  • Elektrische Leitfähigkeit verschiedener Wasserarten File
  • Link: Gewässergüte URL
  • Linkliste: Wasser und Umwelt URL
  • Video: Im Wasser sind Gase gelöst URL
  • Projekt: Wasser und Umwelt Glossary
  • Projekt: Wasser und Umwelt Wiki
  • Projekt: Wasser und Umwelt Forum
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  Topic 4

  4	Wasser - frei verfügbar oder im Besitz einiger Privatleute

  In Deutschland wird die Wasserversorgung noch zu 90% von öffentlichen Wasserwerken geleistet. Die Privatisierung hat gerade erst begonnen. Aufgrund von Haushaltslücken denken viele Kommunen über einen Verkauf ihrer Wasserwerke nach. Vielleicht auch in deiner Region?

  
  

  • Wasser – frei verfügbar oder im Besitz einiger Privatleute
    
    Aufgabe 1: Informiere dich über den Hintergrund des Problems. Erarbeite die Argumente für und gegen die Privatisierung der Wasserversorgung.
    
    
  • Link: Konfliktstoff Wasser URL
  • Link: Wasserknappheit wird zum globalen Problem URL
  • Argumente der Pro-Experten File
  • Argumente der Kontra-Experten File
  • Methode: Kontrovers diskutieren im Rollenspiel Lesson
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  Topic 5

  5	Wasser - das „nasse Element“

  Im Alltag wird Wasser oft als das „nasse Element” bezeichnet. Wasser galt in der Antike ebenso wie Luft, Feuer und Erde als eines der vier „Elemente”. Ist Wasser wirklich ein chemisches Element?

  
  

  • 3D-Modell: Wasser URL
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    Synthese von Wasser Beim Verbrennen von Wasserstoff ensteht das Oxid des Wasserstoffs, das Wasser.
    Aufgabe 1: Formuliere deinen Beobachtung und das Ergebnis des Versuchs "Verbrennen von Wasserstoff".
    
  • Nachweis von Wasser File
  • Verbrennen von Wasserstoff im Quarzrohr File
  • Video: Wasserstoff reagiert mit Sauerstoff URL
  • Video: Verbrennung von Wasserstoff URL
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    Modell der Synthese von Wasser
    
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    Analyse von Wasser
    Wasser kann im Hoffmann-Zersetzungsapparat in die Elemente Wasserstoff und Sauerstoff zerlegt werden.
    
    Aufgabe 2: Notiere deine Beobachtung und das Ergebnis des Versuchs. Formuliere auch die Wortgleichung der endothermen Reaktion.
    
    
  • Zerlegen von Wasser File
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    Modell der Analyse von Wasser
    
  • Test: Wasser - das "nasse Element" Quiz
  • Aufgabe: Was passiert beim Verbrennen von Wasserstoff? Assignment
  • Aufgabe: Was passiert beim Zerlegen von Wasser? Assignment
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  Topic 6

  6	Lösemittel Wasser

  Das wohl salzigste Gewässer der Erde ist der Assalsee mit einem Salzgehalt von 34,8%. In einem entlegenen Wüstengebiet Ostafrikas bedeckt er eine Fläche von 54 km2. An seinen Ufern verkrusten Salzkristalle zu meterdicken Platten.

  
  

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    Wasser löst Stoffe
    Wasser ist ein gutes Lösemittel für viele feste, flüssige und gasförmige Stoffe. Lösemittel und gelöste Stoffe bilden ein homogenes Stoffgemisch, sodass man die gelösten Stoffe nicht mehr sehen kann. Verschwunden sind sie aber nicht. Eine Zuckerlösung schmeckt süß und eine Kochsalzlösung salzig.
    
    Stoffe wie Zucker und Kochsalz sind in Wasser gut löslich, andere Stoffe wie Gips sind dagegen schwer löslich. Was passiert, wenn man Salz in ein Gefäß mit Wasser gibt? Das Salz löst sich – doch was geschieht auf Teilchenebene?
    
    
  • Aufgabe 1: In der Animation kannst du nachvollziehen, wie der Vorgang des Lösens in Wasser abläuft. Dokumentiere die einzelnen Schritte.
    
    
  • Animation: Lösen von Salz in Wasser URL
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    Löslichkeit
    Stoffe wie Zucker und Kochsalz sind gut in Wasser löslich, andere Stoffe wie Gips sind dagegen schwer löslich. In einer bestimmten Masse eines Lösungsmittels löst sich nur eine bestimmte Masse eines Stoffes.
    

    Gehaltsangaben von Lösungen
    Die Massenkonzentration ß ist der Quotient aus der Masse eines gelösten Stoffes und dem Volumen der Lösung. Ihre Einheit ist g/l. Eine Zuckerlösung mit 90 g Zucker in 1 Liter Zuckerlösung hat die Massenkonzentration ß(Zucker in Wasser) = 90 g/l.

    Aufgabe 2: Prüfe dein Wissen.

    
    
  • Test: Wasser als Lösemittel Quiz
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    Welche Auswirkungen hat der Anstieg der Temperatur für die Fische eines Gewässers?
    Warum schäumt eine warme Mineralwasserflasche beim Öffnen?
    Und warum gelangen im Sommer mehr Mineralien in das Grundwasser?
    
    Aufgabe 3: Bearbeite die drei Probleme und reiche deine Lösungvorschläge online ein.
    
    
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    Wassermoleküle sind polar Wasser hat besonderen Eigenschaften. Im elektrischen Feld wird ein Wasserstrahl abgelenkt. Was haben die besonderen Eigenschaften mit der Elektronegativität oder den polaren Bindungen zu tun?

    
    
  • Animation: Abgelenkter Wasserstrahl URL
  • Elektronegativitäten nach PAULING File
  • Wassermolekül mit Markierung der Teilladungen (Kalottenmodell) File
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    Aufgabe 4: Öffne die Tabelle Elektronegativitäten nach PAULING. Untersuche, wie groß der Elektronegativitätsunterschied zwischen Sauerstoff und Wasserstoff ist. Um welche Bindungsart handelt es sich?
    Schaue dir das Modell des Wassermoleküls mit seinen Teilladungen an. Begründe, warum das Wassermolekül ein Dipol ist.
    Im Test kannst du deine Kenntnisse überprüfen.
    
    
  • Test: Wassermoleküle sind polar Quiz
  • Aufgabe: Recherche über Salzseen Assignment
  • Aufgabe: Problem 1 Assignment
  • Aufgabe: Problem 2 Assignment
  • Aufgabe: Problem 3 Assignment
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  Topic 7

  7

  Check up

  Aufgabe 1: Prüfe dein Wissen.

  • Test: Check up Quiz
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  Topic 8

  8

  Lösungen

  • Lösungen für alle Tests File
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    Fragebogenevaluation: Lehrerumfrage zu Cornelsen-Moodlekursen

    Sie haben sich bereit erklärt die Cornelsen-Moodleinhalte zu testen. Bitte nutzen Sie die Moodle-Inhalte in Ihrem Unterricht, parallel zum Lehrwerk. Nachdem Sie die Kurse in der Klasse eingesetzt haben, füllen Sie bitte den folgenden Onlinefragebogen aus.

    Sollten mehrere Lehrer an Ihrer Schule die Inhalte nutzen, würden wir uns freuen, von jedem der Lehrer ein Feedback zu erhalten.

    
    
  • Lehrerumfrage zu Cornelsen-Moodlekursen URL