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Einheit 3: Bei welchem Wasser brauche ich mehr Seife?

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Unterrichtsverlauf

Geplante Unterrichtszeit für diese Einheit: ca. 60 Minuten.

Vorbereitung
  • Herstellung von Kalkwasser (siehe Vorbereitungen)
  • Nachweis von Kohlendioxid im Atem mit Hilfe von Kalkwasser:
    Durch Strohhalm ausatmen, Wasser trübt sich, Kinder sollten diesen Nachweis kennen (z.B. Welches Gas befindet sich in meinem Atem?, Welches Gas nutze ich beim Feuerlöschen aus?), damit sie den Umkehrschluss „Kalknachweis mit Kohlendioxid“ ziehen können (Vorgehen: siehe Vorbereitungen)
  • 2 weiße T-Shirts, eines mit destilliertem Wasser waschen und trocknen lassen, das andere mit kalkhaltigem Wasser waschen und trocknen
    → unterschiedlich „weich“ und unterschiedlich sauber (Vorgehen: siehe Vorbereitungen)
  • Leinenstreifen für Versuch 3 (Vorgehen: siehe Vorbereitungen)
  • Waschmittelpackungen, Entkalkertabs, Weichspüler als Anschauungsmaterial
  • Wasserkocher mit Kalkablagerungen
Einstieg / Hinführung / Aktivierung von Vorwissen

Sitzkreis

  • Lehrer präsentiert den SchülerInnen die vorher gleich verschmutzten weißen T-Shirts und lässt sie fühlen
  • SchülerInnen erkennen, dass sich das eine T-Shirt „weicher“ und das andere „härter“ anfühlt, das eines sauberer ist als das andere
  • Lehrer ergänzt, dass beide T-Shirts mit der gleichen Menge an gleichem Waschmittel, ohne Weichspüler oder andere Zusätze gewaschen wurden
  • SchülerInnen vermuten, dass evtl. verschiedenes Wasser verwendet wurde
  • Lehrer ergänzt evtl., dass einmal das Wasser aus dem Wasserhahn (in Oberbayern sehr kalkhaltig) und einmal destilliertes Wasser zum Waschen verwendet wurde
  • SchülerInnen vermuten, dass man bei einer Wasserart mehr Seife braucht und formulieren Zielangabe (Aus UE 1 ist bereits bekannt, dass man bei größeren Verschmutzungen mehr Seife benötigt.)
  • SchülerInnen äußern Vermutungen, die zur späterem Kontrolle an der Tafel fixiert werden
Erarbeitung

Stationenarbeit in Gruppen

(Den einzelnen Gruppen wird eine verpflichtende Station vorgegeben. Haben sie diese bearbeitet, können sie aus dem weiteren Angebot an der Versuchstheke frei wählen.)

Da jeder Versuch nur einmal durchgeführt werden kann, sollten die Versuche mindestens in drei- bis vierfacher Ausführung zur Verfügung stehen.

SchülerInnen arbeiten in Gruppen an den verschiedenen Versuchen:

  • Versuch 1: Schaumbildung
  • Versuch 2: Verdampfen von verschiedenen Wasserarten auf Teelöffel
  • (Dieser Versuch ist auch als Langzeitversuch möglich. Dazu gibt man verschiedenen Wasserarten auf kleine Teller mit dunkler Innenseite und lässt an einem warmen, sonnigen Ort das Wasser verdunsten.)
  • Versuch 3: Nachweis von Kalk in hartem Wasser
  • Versuch 4: Bestimmung der Wasserhärte mit Teststäbchen
  • Versuch 5: Wirkung von Weichspülern

Lehrer berät und unterstützt SchülerInnen

Präsentation der Ergebnisse

Plenum

Die Versuche werden von SchülerInnen aus den verschiedenen Gruppen vorgestellt. Sie schildern dabei Versuchsaufbau, Vorgehensweise, Beobachtungen und Ergebnisse. Es bietet sich dabei an, die Versuchsmaterialien auf einem Tisch vor der Tafel für alle sichtbar auszustellen.

Wesentliche Versuchsergebnisse werden jeweils nach der Vorstellung eines Versuches gemeinsam erarbeitet und an der Tafel fixiert.

Erkenntnisse:

  • Es gibt verschiedene Wasserarten. Man spricht in diesem Zusammenhang von „hartem“ und von „weichem“ Wasser.
  • Die Härte des Wassers kann man mit Hilfe von Teststäbchen feststellen.
  • Je mehr Kalk im Wasser enthalten ist, desto „härter“ ist es.
  • Kalkhaltiges Wasser verringert die Wirkung des Waschmittels. Der Kalk lagert sich beim Trocknen im T-Shirt ab und es wird steif. Die Mineralien kristallisieren beim Trocknen der Wäsche aus.
  • Je „härter“ das Wasser ist, desto mehr Waschmittel muss man verwenden.
Zusammenfassung / Reflexion / Ausblick

Plenum

  • Lehrer hält nochmals das „harte“, noch dreckige T-Shirt hoch
  • SchülerInnen erklären, dass man es mit einer größeren Waschmittelmenge waschen hätte müssen
  • Lehrer weißt daraufhin, dass es auch noch andere Möglichkeiten gegeben hätte
  • SchülerInnen nennen Stoffe, die die Härte aus dem Wasser herauslösen (Weichspüler, Entkalkertabs oder andere Zusatzstoffe), als Realmaterial vorhanden
  • SchülerInnen betrachten gemeinsam Dosierungsanleitungen von Waschmittelpackungen
  • SchülerInnen bestimmen nochmals gemeinsam die Härte des Leitungswassers in der Schule
  • Da man ja in der Schule seine Wäsche nicht wäscht, übertragen die SchülerInnen ihre Erkenntnisse wiederum auf das Hände waschen und auf das Geschirr spülen.

Hausaufgabe: SchülerInnen bestimmen die Härte ihres eigenen Leitungswassers zu Hause.

Weiterführung:
Betrachten eines Wasserkochers, an dessen Heizstab sich Kalkablagerungen befinden.

wasserkocher_01 wasserkocher_02

Entkalken mit Essig als billigster „Weichspüler“, da er Kalk auflöst (vgl. Auflösen einer Muschelschale im weiterführenden Material).

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