Radikalische Polymerisation

Ange­regt von Herrn Lar­bigs Arti­kel ist mir eben doch glatt noch eine Auf­ga­be ein­ge­fal­len, die gut zu mei­ner Che­mie­stun­de mor­gen passt. Es geht dabei um die radi­ka­li­sche Poly­me­ri­sa­ti­on – erst­mal an Ethen.

Dazu gibt es drei Vide­os auf You­Tube sowie einen Text aus dem Schulbuch:

Video 1:

Video 2:

Video 3:

Auf­ga­be:

Stel­len Sie tabel­la­risch die fach­li­chen Vor­zü­ge und Nacht­tei­le des jewei­li­gen Vide­os zusam­men. Ver­wen­den Sie dabei sowohl den Ihnen vor­lie­gen­den Text aus dem Schul­buch als auch den ent­spre­chen­den Wiki­pe­diaar­ti­kel.

Kom­men­tar:

Das dau­ert natür­lich etwas, das Zeug zusam­men­zu­su­chen und auch im Vor­we­ge zu sich­ten. Aber ich fin­de, dass so eine medi­al (oder: bes­ser neu „mit­te­al“) auf­be­rei­te­te Auf­ga­be ein­fach mehr Gehirn­zel­len zu akti­vie­ren ver­mag und eben eine selbst­stän­di­ge Aus­ein­an­der­set­zung mit dem Stoff ver­langt. Das Ergeb­nis müss­te jetzt nur noch in Goo­g­le­Docs oder in einem Blog fest­ge­hal­ten wer­den und dann noch durch die Grup­pe aufbereitet/zur Essenz ein­ge­dampft werden.

Ach so:

Wenn The­men durch das Minis­te­ri­um für das Abitur ver­bind­lich vor­ge­ge­ben wer­den, ist das mit der frei­en The­men­wahl irgend­wie doof. Die radi­ka­li­sche Poly­me­ri­sa­ti­on ist vor­ge­ge­ben für 2011…

Arbeitsblatt: Umgang mit Messwerten

Das Arbeits­blatt

Auf­ga­be 1:

Bei der Sie­de­punkts­be­stim­mung von Metha­nol wur­den die Wer­te ermit­telt, die in der unten ste­hen­den Tabel­le ver­zeich­net sind.

Tabelle 1:

t [s] T [°C]
0 20
15 21
30 21,5
45 23
60 28
75 32
90 37
105 41,5
120 46
135 50
150 52,5
165 54
180 55,5
195 57
210 58,5
225 59,5
240 60,5
255 61
270 61,5
285 63
300 63,5
315 64
330 64,5
345 65
360 65
375 65
390 65,5
405 65
420 65
435 65

a) Über­tra­ge die Wer­te in ein Dia­gramm und zeich­ne die Sie­de­kur­ve ein.

b) Bestim­me mit Hil­fe dei­nes Dia­gram­mes den Sie­de­punkt von Metha­nol graphisch. 


Auf­ga­be 2:

Die Sie­de­punkts­be­stim­mung von Metha­nol wur­de von acht ver­schie­de­nen Grup­pen inner­halb einer Klas­se vor­ge­nom­men. Dabei ergibt sich fol­gen­des Ergebnis:

Grup­pe 1 2 3 4 5 6 7 8
Sdpkt. 66°C 62°C 57°C 64°C 66°C 80°C 65°C 66°C

Bestim­me aus die­sem Klass­en­er­geb­nis den Sie­de­punkt von Methanol!

Down­load­mög­lich­leit

Link zum Down­load: PDF ODT

Erläu­te­run­gen

Bei Auf­ga­be 1 kommt es mir dar­auf an, dass die SuS eine geeig­ne­te Ska­lie­rung wäh­len (Aus­nut­zung des Blat­tes) und die Sie­de­kur­ve durch die Mess­punk­te gra­phisch inter­po­lie­ren. Es herrscht immer noch die Unsit­te, Mess­punk­te ein­fach stumpf zu ver­bin­den und damit zu unter­stel­len, es läge im Bereich von Mess­punkt 1 bis Mess­punkt 2 ein linea­rer Ver­lauf vor. 

Begüns­tigt wird dies durch Tabel­len­kal­ku­la­ti­ons­pro­gram­me, die das in der Grund­ein­stel­lung genau so machen und auch nicht immer per Default eine geeig­ne­te Ska­lie­rung vor­ge­ben. Wenn mei­ne SuS ihre gra­fik­fä­hi­gen Taschen­rech­ner in der Hand hal­ten (2. Halb­jahr der 7. Klas­se), dann wer­den wir natür­lich damit arbeiten…

Bei Auf­ga­be 2 sol­len die SuS offen­sicht­lich unplau­si­ble Ergeb­nis­se eli­mi­nie­ren und danach den Mit­tel­wert in ange­mes­se­ner Genau­ig­keit bestim­men (eine Nach­kom­ma­stel­le). So kann man in die­sem Fall die Türm­chen­rech­ne­rei an der zwei­ten Nach­kom­ma­stel­le abbrechen…

Natür­lich haben wir im Vor­we­ge Sie­de­tem­pe­ra­tu­ren expe­ri­men­tell bestimmt und dabei das grund­sätz­li­che Ver­fah­ren ken­nen gelernt – das Arbeits­blatt habe ich direkt nach den Herbst­fe­ri­en zur Wie­der­ho­lung hin­ein­ge­ge­ben und bin wäh­rend­des­sen von Schü­ler zu Schü­le­rin gegan­gen, um die „sons­ti­gen Leis­tun­gen“ zu bespre­chen und zu benoten.


Warum schwimmt etwas? Weintraubendidaktik

Ich fin­de es immer wie­der wit­zig, wie zufäl­lig sich Stun­den erge­ben. Auf die Idee zu der fol­gen­den Stun­de kam ich durch die­se Sei­te der Uni­ver­si­tät Olden­burg. Bei der Beschrei­bung dort dach­te ich: „Da geht doch auch was auf dem Niveau einer 7. Klas­se!“. Grund­pfei­ler sind fol­gen­de Beobachtungen:

Diese Weintraube schwimmt nicht in Wasser

Die­se Wein­trau­be schwimmt nicht in Wasser

Ganz anders hier:

Diese Weintraube schwimmt in Wasser

Die­se Wein­trau­be schwimmt in Wasser

Offen­bar ist die eine Wein­trau­be kaputt :o)… Nee, natür­lich nicht. Oben liegt die Wein­trau­be in Süß­was­ser, unten wur­de zünf­tig Koch­salz hin­zu­ge­fügt und immer wie­der umge­rührt.  Die Arbeits­auf­trä­ge für die SuS hät­ten am bes­ten gelautet:

Wei­ter­le­sen

Luftanalyse über Brenndauer [update]

Öhm, ja – ich hat­te die Geschich­te dazu schon ein­mal hier beschrie­ben. Heu­te habe ich den Ver­such tat­säch­lich mit den SuS im Unter­richt durch­ge­führt. Fol­gen­de Brenn­dau­ern sind ermit­telt worden:

Luft: 8,5s / 10s /7,5s / Mit­tel­wert: ca. 8,5s

Sauer­stoff: 54s / 50s / Mit­tel­wert: 52s

Damit ergibt sich ein Ver­hält­nis der Brenn­dau­ern von 8,5 : 52 bzw. 16,3 : 100. So wur­de expe­ri­men­tell ein Sauer­stoff­ge­halt von 16,3% (Theo­rie­wert: 21%) bestimmt, also beträgt der Feh­ler etwa 22%. Nun­ja – der Auf­bau ist ja noch opti­mier­bar (Ver­mei­dung von Ver­wir­be­lun­gen, stets eine fri­sche Ker­ze, exakt glei­che Ein­tauch­tie­fe usw.)  – man kommt also recht gut in die Nähe des tat­säch­li­chen Sauerstoffgehalts.

Die Schü­le­rin mit der Idee zu die­sem Ansatz war schon recht stolz und ich muss mit mei­nem klas­si­schen Auf­bau dage­gen erst­mal anstin­ken. Span­nend, was man in der Schu­le alles ler­nen kann…

Luftanalyse über Brenndauer

Ich habe heu­te nach übli­cher Vor­be­rei­tung Ver­suchs­auf­bau­ten ersin­nen las­sen, die dazu die­nen sol­len, den Sauer­stoff­an­teil in der Luft zu bestim­men. Nor­ma­ler­wei­se macht man das z.B. dadurch, dass man in einer geschlos­se­nen Appa­ra­tur Sauer­stoff durch ein Metall als fes­tes Metall­oxid bin­det – das geht z.B. mit Kup­fer- aber auch mit Eisen­wol­le – und nach Abküh­lung die Volu­men­ab­nah­me ermit­telt – soweit nichts Auf­re­gen­des, oft im Unter­richt gemacht.

Eine Schü­le­rin schlug heu­te ein ande­res Ver­fah­ren vor: Man neh­me eine bren­nen­de Ker­ze, stel­le sie in ein abge­schlos­se­nes Gefäß mit Luft und mes­se die Zeit bis zum Erlö­schen. Den Ver­such wie­der­ho­le man mit rei­nem Sauer­stoff. So müss­te man mit dem rei­nen Sauer­stoff als Bezugs­grö­ße den Sauer­stoff­an­teil der Luft bestim­men kön­nen. So ein Auf­bau ist mit Stand­zy­lin­der, Schliff­de­ckel, Ver­bren­nungs­löf­fel und der Sauer­stoff­fla­sche schnell realisiert:

Hm. Die Idee ist als Denk­mo­dell sehr nett, gera­de in einer 8. Klas­se. Eine Ker­ze ver­braucht nicht den gesam­ten zur Ver­fü­gung ste­hen­den Sauer­stoff, son­dern erlischt bei Unter­schrei­tung einer bestimm­ten Sauer­stoff­kon­zen­tra­ti­on. Das ist für das Gelin­gen des Ver­su­ches nicht so tra­gisch, da das auch im Fal­le des rei­nen Sauer­stoffs bei der glei­chen Kon­zen­tra­ti­on geschieht. Die höhe­re Reak­ti­ons­ge­schwin­dig­keit beim rei­nen Sauer­stoff könn­te der Schü­le­rin die Sup­pe versalzen.

Egal. Ich tue es nächs­te Woche ein­fach und dann ver­glei­chen wir das Ergeb­nis des „klas­si­schen Ver­su­ches“ mit dem hier skiz­zier­ten. Die­se Schü­le­rin hat gedacht und das ist den Auf­wand alle­mal wert.

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