Biologische Gewässeranalytik

Inhalte:

Im Schullandheim Bauersberg bietet der Schwarzbach die Möglichkeit, direkt vor der Haustür einen naturnahen Mittelgebirgsbach zu erkunden und die gefundenen Tiere im hauseigenen Labor zu bestimmen. Dabei wird auch die Bestimmung der Gewässergüte mit Hilfe der im Gewässer lebenden Kleintiere vorgestellt und der Saprobien Index ermittelt.

Methode:

• Film
• Alle Schüler zusammen suchen den Schwarzbach nach Wassertieren ab
• Mikroskopieren, Bestimmung der gefangenen Wassertiere
• Präsentation der Wassertiere
• Berechnung des Saprobien Index und Berechnung der Gewässergüte

Treffpunkt / Räumlichkeit:

Wasserschule von Unterfranken (SLH Gelände), Schwarzbach oder hauseigener Bach, MINT-Labor oder Wasserschule

Hinweis:

Achtung es kann nass werden!

Gut kombinierbar mit dem Modul Chemische Gewässeranalytik.

Chemische Gewässeranalytik

Inhalte:

Die Schülerinnen und Schüler lernen die abiotischen Faktoren eines Lebensraumes kennen. Sie erheben relevante Daten oder recherchieren deren Bedeutung für das Ökosystem Gewässer, dadurch verinnerlichen sie die Notwendigkeit des Schutzes der Lebensgrund-lagen. Die Schülerinnen und Schüler protokollieren und dokumentieren den Verlauf und die Ergebnisse ihrer Arbeit, planen, strukturieren und präsentieren ihre Arbeit als Team.

Methoden:

• Film: Einführung abiotische – biotische Faktoren eines Fließgewässers
• Film: Handhabung eines Photometers
• Bestimmung der Gewässergüte anhand folgender Parameter: Ammonium, Nitrit, Nitrat, pH-Wert, Phosphat, Sauerstoff, Eisen, Karbonat- und Gesamthärte.
• Präsentation: Welche Bedeutungen haben die gewonnenen Messwerte?

Treffpunkt / Räumlichkeit:

Wasserschule von Unterfranken (SLH Gelände), Schwarzbach oder hauseigener Bach, Klassenraum, Wasserschule

Hinweis:

Achtung es kann nass werden!

Gut kombinierbar mit dem Modul Biologische Gewässeranalytik.

Löslichkeit von Gasen

Inhalte:

Wie viel Gas einer bestimmten Verbindung kann sich bei unterschiedlichen Temperaturen und Druckverhältnissen im Wasser lösen? Welche Konsequenzen hat dies für die darin lebenden Organismen? Welche Veränderungen hinsichtlich des pH-Werts treten dabei auf? Welche Wechselwirkungen und chemische Reaktionen laufen hierbei ab? Diese und ähnliche Fragestellungen und deren Antworten sollen kontextorientiert und methodisch optimal aufbereitet in den Unterricht eingebunden werden, welcher den Schülerinnen und Schülern viele Zusammenhänge auch im globalen Gewässerschutz aufzeigen soll.

Methode:

• Besprechung Kiemenatmung, Photosynthese
• Experiment: Testen der Löslichkeit von Kohlenstoffdioxidgas und Sauerstoffgas in Abhängigkeit von der Temperatur
• Präsentation und Auswertung der Ergebnisse
• Experiment: Bestimmung ph-Wert anhand Universalindikator
• Experiment: pH-Wert-Veränderungen beim Lösen von Kohlenstoffdioxidgase im Wasser und Auswirkungen auf das Leben im Wasser
• Besprechung Auswirkungen auf das Leben im Meer infolge der Klimaveränderung

Treffpunkt / Räumlichkeit:

MINT-Labor

Wasser und Salze

Methode:

Zahlreiche Experimente beschäftigen sich mit der experimentellen Untersuchung des Wassers in Verbindung mit Salzen. Warum leitet eine Kartoffel den elektrischen Strom? Wie verändert sich die Löslichkeit verschiedener Salze in Abhängigkeit von Druck und Temperatur? Welchen Einfluss hat Salz auf den Gefrier- und Siedepunkt? Viele interessante Fragen, die uns im Alltag begegnen, sollen beantwortet werden. Ein weiteres Highlight: Wir bauen einen Taschenwärmer oder züchten Kristalle.

Inhalte:

Aus den acht Versuchen müsste für ein Halbtagesprojekt eine Auswahl bzw. Prioritätenliste zusammengestellt werden. Bewährt haben sich dabei die Markierten.

Warum leitet eine Kartoffel den elektrischen Strom?

• Leitet Wasser den elektrischen Strom?
• Untersuchung von reinen destilliertem Wasser im Vergleich zu anderen Lösungen und Leitungswasser

Wir untersuchen die Löslichkeit von Kaliumnitrat im Wasser

• Untersuchung der Löslichkeit von Kaliumnitrat in Abhängigkeit von der Temperatur
• Vergleich der Löslichkeit mit anderen Salzen

Warum taut Streusalz das Eis auf - warum kommt Salz ins Nudelwasser

• Untersuchung des Einflusses von Salzen auf die Gefrier- und Siedetemperatur
• Gefrierpunkterniedrigung - Siedepunkterhöhung

Eierkochen auf dem Mount-Everest - Geht das überhaupt?

• Welche Rolle spielt die Höhe bei der Siedetemperatur?
• Warum werden Nahrungsmittel im Schnellkochtopf früher gar?

Wie funktioniert ein Taschenwärmer? (zusätzliche Materialkosten von 1,- €)

• Löslichkeit von Salzen
• Untersuchung der Temperaturerhöhung- und absenkung beim Lösen von Salzen in Wasser

oder Wir züchten Kristalle

• Kristallzüchtung mit ungiftigen Kalialaun

Pfeffer auf der Wasseroberläche (Oberflächenspannung)

Kann man Wasser verknoten (Oberflächenspannung)

Treffpunkt/Räumlichkeit:

MINT-Labor

Zerlegung von Wasser

Inhalte:

Ein weiterer Schwerpunkt soll auch auf die experimentelle Untersuchung der Zusammensetzung des Wassers gesetzt werden. Die Zerlegung und Synthese von Wasser und die Untersuchung der Eigenschaften der bei der Analyse von Wasser gebildeten Gase (Sauerstoffgas und Wasserstoffgas), bilden ein weiteres wichtiges Modul, welches die Grundlage für das Modul Wasser und Energie darstellt.

Methode:

Wir untersuchen die Wirkung von Gleichstrom auf Wasser

• Analyse von Wasser
• Herstellung von Knallschaum

Zerlegung von Wasser – getrenntes Auffangen von Wasser-  und Sauerstoffgas

• Hoffmann’scher Zersetzungsapparat
• Experimentelle Gewinnung von Wasserstoffgas und Sauerstoffgas aus Wasser und deren Nachweisreaktionen

Sind Wasserstoffgas und Sauerstoffgas einzeln weniger gefährlich als deren Mischung?

• Synthese von Wasser
• Knallgaskanone

Welche Eigenschaften hat ein Katalysator?

• Katalytische Herstellung von Wasser

• Auswirkungen von Katalysatoren auf chemische Reaktionen (Technik/Lebewesen)

Treffpunkt/Räumlichkeit:

MINT-Labor

Wasser und Energie

Inhalte:

Fossile Energieträger werden immer knapper und teurer und die hohen CO2-Emissionen zu einer Veränderung des Klimas. Deshalb brauchen wir Alternativen zu Öl und Gas. Wollen wir auch in Zukunft mobil sein, müssen wir unser Verkehrssystem mittel- bis langfristig auf nachhaltige Technologien umrüsten.

Wasserstoff kann man flüssig oder gasförmig lagern und transportieren und seine Energie kontrolliert wieder freisetzen. Bei dieser Freisetzung entstehen keine Schadstoffe und keine klimaschädigenden Emissionen, sondern nur Wasserdampf. Wenn außerdem die zu speichernde Energie mit Hilfe erneuerbarer Energiequellen gewonnen wird, ist Wasserstoffgas eine "saubere" Energielösung

Methode:

Elektrischer Strom, Spannung, Stromstärke - Was ist das?

• Begriffserklärung Stromstärke, elektrische Spannung, elektrischer Widerstand
• Parallelen mit Vergleich des Wasserflusses in einem Wasserrohr

Wie funktioniert eine Solarzelle?

• Einfluss der Entfernung zwischen der Solarzelle und dem Scheinwerfer
• Abnahme der Stromstärke bei der Entfernung der Energiequelle zur Solarzelle Ökologische Herstellung von Wasserstoffgas
• Zerlegung von Wasser in seine Bestandteile Wasserstoffgas und Sauerstoffgas mit Hilfe von Sonnenlicht oder Windkraft

Umwandlung von Wasserstoffgas in elektrische Energie

• Ausnutzen des produzierten Wasserstoffgases mit Hilfe einer Brennstoffzelle
• Untersuchungen zur Funktionsweise einer Brennstoffzelle

Treffpunkt/Räumlichkeit:

MINT-Labor