Von der Saline zum Kochsalz: Unterschied zwischen den Versionen
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[[Datei:Ernest_Rutherford_LOC.jpg|thumb|Ernest Rutherford]]Ernest Rutherford (1871-1937 in Cambridge) war ein aus Neuseeland stammender Physiker, der zunächst als Assistent von Joseph J. Thomson in Cambridge arbeitete. Zunächst beschäftigte er sich mit der Verbesserung der Empfindlichkeit seines Detektors, mit dem er Radiowellen in einer Entfernung von etwa einer halben Meile nachweisen konnte. Thomson, der Rutherfords experimentelles Talent schnell erkannte, lud Rutherford 1896 ein, ihn bei seinen Untersuchungen der elektrischen Leitfähigkeit von Gasen zu unterstützen. Sie benutzten die wenige Monate zuvor entdeckten Röntgenstrahlen, um die Leitfähigkeit in den Gasen auszulösen. | [[Datei:Ernest_Rutherford_LOC.jpg|thumb|Ernest Rutherford]]Ernest Rutherford (1871-1937 in Cambridge) war ein aus Neuseeland stammender Physiker, der zunächst als Assistent von Joseph J. Thomson in Cambridge arbeitete. Zunächst beschäftigte er sich mit der Verbesserung der Empfindlichkeit seines Detektors, mit dem er Radiowellen in einer Entfernung von etwa einer halben Meile nachweisen konnte. Thomson, der Rutherfords experimentelles Talent schnell erkannte, lud Rutherford 1896 ein, ihn bei seinen Untersuchungen der elektrischen Leitfähigkeit von Gasen zu unterstützen. Sie benutzten die wenige Monate zuvor entdeckten Röntgenstrahlen, um die Leitfähigkeit in den Gasen auszulösen. | ||
| − | 1898 wurde Rutherford als Professor an die Universität in Montreal (Kanada) berufen, wo er bis 1907 arbeitete. | + | 1898 wurde Rutherford als Professor an die Universität in Montreal (Kanada) berufen, wo er bis 1907 arbeitete. |
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| + | Bekannt und berühmt wurde er für das Streu-Experiment, mit der genauer in den Aufbau der Atome eindringen konnte, ohne wirklich hineinschauen zu können. | ||
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Version vom 14. Juni 2016, 04:45 Uhr
Inhaltsverzeichnis |
Salz - ein alltäglicher Stoff
- FOLIEN-Quiz - Gesucht ist der Stoff X
| Das, was man umgangssprachlich als Salz bezeichnet, nennt der Chemiker Natriumchlorid.
Salz ist eine Bezeichnung für eine Gruppe von chemischen Stoffen, die alle sehr ähnliche Eigenschaften haben. Das Natriumchlorid, auch Kochsalz genannt, ist dabei in typischer Vertreter. |
- VIDEO - Nicht nur Geschmackssache (nur bis min. anschauen, da dann der Film sich dann mehr auf den industriellen Einsatz beschäftigt, der uns im Moment nicht so sehr beschäftigt!).
 Aufgabe 1
Auf diesem Arbeitsblatt findet du einige Informationen, über Salz (Kochsalz) und wie es sich im Körper auswirkt. Lies dir die Informationen durch und markiere wichtige Informationen. |
- Beispiele für die Anwendung von Kochsalz/Natriumchlorid
Verschiedene Speisesalz-Sorten
Verwendungs als Auftauchsalz auf der Straße
Als Leckstein für Tiere
Gewinnung von Salz
Salz kommt als Mineral an verschiedenen Stellen der Erde vor. Das Vorkommen bestimmt, wie man es abaut und für die Verwendungs als Speise- oder Industriesalz gewinnt.
Als Steinsalz, bezeichnet man ein Sedimentgestein, welches in der geologischen Vergangenheit Erde auf natürlichem Weg durch Ausfällung aus konzentriertem Meerwasser entstanden ist und nun in Bergwerken abgebaut wird.
Besonders große Kochsalz-Kristalle im Salzbergwerk Merkers in Thüringen
Abbau von Steinsalz in einem Bergwerk
Pakistanisches Steinsalz, sogenanntes Himalaya-Salz
Große Mengen an Salz sind auch im Meerwasser vorhanden. Es ist chemisch gesehen eine Lösung, von Natriumchlorid in Wasser (und in kleineren Mengen einigen anderen Salzen) die einen durchschnittlichen Salzgehalt von 3,5% Massenanteil hat. Der Gesamtsalzgehalt schwankt je nach Meer. Die Ostsee hat einen Salzgehalt von 0,2 bis 2%. Einige Binnenseen ohne Abfluss haben weit höhere Salzanteile im Wasser; das Tote Meer ist für seinen Salzgehalt von 28% bekannt.
Verdunstungsbecken am Mittelmeer in Südfrankreich
Salzkegel, die in einem bolivianischen Salzsee (Salar de Uyuni) zusammengekratzt werden.
Salzteiche in der Bucht von San Francisco. Halophile (= salzliebende) Mikroorganismen färben das salzhaltige Wasser rötlich
| Aufgabe 2
Gewinnung Salz aus dem Meerwasser Schaut euch Eventuell ist es sinnvoll, den Film zweimal anzuschauen. Beim ersten Mal um einen Überblick zu bekommen und das zweite Mal, um das Schema auszufüllen. |
Aufgabe 3a
ACHTUNG: Notiere dir die Menge an eingesetztem Steinsalz und bestimme die Menge an Kochsalz, die du daraus gewinnst. Diese Werte werden für die Aufgabe 3b benötigt! |
Aufgabe 3b
Verwende für die folgenden Aufgaben den von dir berechneten Wert:
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Eigenschaften von Salz untersuchen
Du sollst die Eigenschaften von Salz nun in mehreren Experimente genauer untersuchen. Die Experimentieranleitungen gibt es schon im Vorraus.
Aufgabe 4
Die Reihenfolge, in der die Experimente durchgeführt werden, ist beliebig! |
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VERSUCH:
Station Türkis (am Lehrertisch) Frage: Wie sehen Kristalle aus. Aufbau/Durchführung:
Materialien: Mikroskop-USB-Kamera, Tablet, Zucker, Salz, großes Salzkristall und Kandis-Zucker Aufgabe:
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VERSUCH:
Station Grau (am Lehrertisch) Frage: Was passiert beim Zerbrechen von Kristallen Aufbau/Durchführung: Versuche vorsichtig, die Kristalle zu zerspalten. Materialien: Kristall, Hammer, Unterlage Aufgabe:
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VERSUCH:
Station Rot Frage: Wie verhält sich Eis beim Schmelzen, wenn Kochsalz zugegeben wird? Aufbau/Durchführung:
Material: Eiswürfel, Kochsalz, Spatel, 2 Bechergläser, Thermometer Aufgabe:
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VERSUCH:
Station Blau Frage: Wie verhält sich Kochsalz und eine Kochsalzlösung gegenüber dem elektrischen Strom? Vergleiche auch mit reiner Wasserlösung, einem Zuckerkristall und Zuckerlösung. Aufbau/Durchführung:
Materialien: Kochsalz, Zucker, Salzkristall (auf dem Lehrertisch), Zuckerkristall, destilliertes Wasser, Becherglas, 3 Kabel, Lampe, Batterie, 4 Krokodilklemmen, 2 Nägel, Aufgabe:
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VERSUCH:
Aufbau/Durchführung:
Entsorgung:
Materialien: Kochsalz, Spatel, 2 Reagenzgläser, Holzklammer, Gasbrenner (→ Schrank), Feuerzeug, Reagenzglasständer Aufgabe:
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VERSUCH:
Aufbau/Durchführung:
Materialien: Gasbrenner (→ Schrank), Feuerzeug, Kochsalz, ein anderes Salz, Magnesiastäbchen (in kleinem Reagenzglas, damit es nicht so leicht zerbricht!), Becherglas mit verdünnter Salzsäure (Xi) Aufgabe:
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Woher kommen die Eigenschaften des Salzes
Wir wollen versuchen die beobachteten Eigenschaften von Kochsalz - als Stellvertreter für die Gruppe der salzartigen Verbindungen - zu erklären. Anfangen werden wir dabei mit der Leitfähigkeit.
Strom wird geleitet oder eben nicht
Um zu verstehen, warum eine Salzlösung Strom leitet, aber alle anderen betrachteten Stoffe (Salz- und Zuckerkristall, Zuckerlösung, Wasser) aber nicht, müssen wir uns zeurst einmal kurz anschauen, was überhaupt Strom ist:
In der folgenden kleinen Animation kann man sehen, warum eine Batterie eine Lampe zu Leuchten bringt.
Warum können einige Stoffe den Strom leiten, andere Stoffe aber nicht?
| FAZIT: Atome sind keine kompakten Kugeln, die unzerstörbar sind. Die alte Atomvorstellung reicht nicht mehr aus, dies zu erklären! Wir müssen das Atommodell erweitern. |
Das Rosinenkuchenmodell
Thomson war Professor für Physik am Trinity College der University of Cambridge. Er soll tollpatschig gewesen sein und daher versuchten seine Assistenten und Schüler stets, ihn von den Experimenten fernzuhalten. Also überwachte Thomson nur die Experimente und gab Anweisungen.
Ab 1881 untersuchte er das Verhalten von bewegten Ladungen und setze dabei eine sogenannte Kathodenstrahl-Röhre ein. Seine Untersuchung der Kathodenstrahlung 1897 zum experimentellen Nachweis für die bereits 1874 vorhergesagte Existenz des Elektrons. Thomson konnte auch nachweisen, dass sich bewegende Elektronen durch ein Magnetfeld ablenken ließen, was von deutschen Physiker Heinrich Hertz zuvor bestritten worden war.
Kathodenstrahlröhren kann man technisch als Vorgänger der alten Fernsehen ansehen, also nicht die flachen Displays sondern die dicken und schweren Fernseher.
Die original Katheodenstrahlröhre von Thomson.
Bei der Kathodenröhre wird von der Kathode rechts durch das Anlegen einer Spannung Elektronen abgegeben, die auf die Anode zufliegen, hier in Form eines Kreuzes.
Die Elektronen, die an der Anode vorbeifliegen erzeugen auf dem Leuchtschirm links das grüne Leuchten.
Thomson stellt fest, dass die Teilchen, die das Leuchten verursachen, sich von Magneten ablenken lassen.
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Dies war die erste Entdeckung und der Nachweis eines Teilchens, das kleiner als die Atome war. Darauf basierend entwickelte Thomson das Thomsonsche Atommodell (auch „Rosinenkuchen-“ oder „Plumpudding-Modell“), wonach die sehr kleinen Elektronen Teile der Atome sind und im Inneren der Atome eingebettet seien, wie Rosinen in einem Kuchenteig.
Aufgabe XX
 Das Bild soll darstellen, wie sich Thomson sein Rosinenkuchenmodell vorstellte. Bearbeite das Bildzuordnungsquiz und versuche die Begriffe richtig zuzuordnen um damit Thomsons Idee zu verstehen. Trage nach der Kontrolle die richtigen Beschriftungen auf das ausgeteilte Arbeitsblatt ein und klebe es dann ins Heft.
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| Aufgabe XX
Hast du verstanden, wie Thomson auf sein Atommodell kam? Und was es mit der Stromleitfähigkeit auf sich hat? Zur Kontrolle solltest du auf jeden Fall mal noch dieses Multiple-Choice-Quiz durchgehen. |
Ernest Rutherford und das Streuexperiment
1898 wurde Rutherford als Professor an die Universität in Montreal (Kanada) berufen, wo er bis 1907 arbeitete.
Bekannt und berühmt wurde er für das Streu-Experiment, mit der genauer in den Aufbau der Atome eindringen konnte, ohne wirklich hineinschauen zu können.
