Stoffe 3|4 – Im Reich der Stoffe · NaTech Im Reich der Stoffe Untersuche verschiedene Stoffe und...
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Darum geht esDie Schülerinnen und Schüler lernen, dass alle Stoffe charakteristische Eigenschaften haben. Diese Stoffeigenschaften lassen sich untersuchen und vergleichen. Sie ändern sich nicht, wenn der Stoff bearbeitet wird (z.B. zerkleinern, mischen, trennen, schmelzen). Die Schülerinnen und Schüler lernen am Beispiel Wasser, die Aggregatzustände «fest», «flüssig» und «gasförmig» kennen und beschreiben. Sie lernen anhand der Luft, dass Stoffe aus Teilchen aufgebaut sind und untersuchen am Beispiel Boden, wie Stoffe gemischt und aufgrund ihrer unterschiedlichen Eigen- schaften wieder getrennt werden können.
Lehrplan 21• NMG.3.3d:Die Schülerinnen und Schüler können mit Objekten und Stoffen laborieren und ihre Erkenntnisse festhalten (z.B. Verhal- ten gegenüber Magnet, Verhalten im Wasser: schwimmen, sinken; Wärmeleitfähigkeit, elektrische Leitfähigkeit).
• NMG.3.4c:Die Schülerinnen und Schüler können nutzbare Stoffe aus dem Boden oder dem Wasser durch einfache Trennver- fahren gewinnen (z.B. sieben, aufschlämmen, sedimentieren, filtrieren, verdunsten).
AufbauüberdieSchuljahreStoffe1|2 In Stoffe 1|2 lernen die Schülerinnen und Schüler, dass die Welt aus Stoffen besteht. Sie untersuchen und ordnen verschiedene Stoffe. Die drei Aggregatszustände fest, flüssig und gasförmig werden eingeführt.
Stoffe5|6 Die Schülerinnen und Schüler vertiefen in dieser Lerneinheit ihre Kenntnisse zu Stoffei-genschaften und lernen, Zustände von Stoffen mithilfe des Teilchenmodells modell-haft darzustellen. Zudem lernen sie den Begriff der chemischen Reaktion kennen und erfahren, dass in einer chemischen Reaktion die Ausgangstoffe in neue Stoffe (Produkte) umgewandelt werden.
VorschlägezurVerknüpfungvonLerneinheitenVielfalt3|4 In der vorliegenden Lerneinheit lernen die Schülerinnen und Schüler, dass unser Körper Zucker verbrennt und dabei Energie frei wird. (KM 12.4). Diese Thematik lässt sich mit Energie 5|6 vertiefen, in den Materialien zu Seite 48 wird der Mensch als Energiewandler eingeführt.
Wetter3|4 In Stoffe 3|4 untersuchen sich die Schülerin-nen und Schüler die Eigenschaften von Wasser. Dies lässt sich gut mit der Lerneinheit Wetter kombinieren, die das Thema Wasser in Form von Niederschlägen und Schnee aufgreift.
HinweisezurUnterrichtsplanung • Die Schülerinnen und Schüler führen in der Unterrichtseinheit verschiedene Versu- che durch. Es ist deshalb wichtig, die Material angaben im Kommentar online bei der Planung zu sichten.
• Sämtliche verwendeten Materialien lassen sich ohne Probleme beschaffen oder von zuhause mitnehmen: Plastikbecher, Plastikpi- petten, Sägemehl, Tinte
LernfortschrittebegutachtenFormativ
• Eigenschaften von Öl und Wasser spielerisch benennen.
• Forschungskompetenzen und Löslichkeit: Rückschau halten
Summativ Versuchsanleitung schreiben zum Thema «Mischen und Trennen von Stoffen». Fazit formulieren, dass Stoffe nicht verschwinden, wenn sie gemischt werden.
ForschungsheftDas Forschungsheft 3|4 zeigt exemplarisch auf, welche Phasen Forscherinnen und Forscher bei ihrer Arbeit durchlaufen. Mit der Einheit Stoffe 3|4 ist das «Weiterdenken» verknüpft. Die Schülerinnen und Schüler untersuchen die Wasseroberflächenspannung (im Aufgabenset von Seite 10) und überlegen sich mit Hilfe des Forschungsheftes, welche weiteren Versuche dazu interessant sein könn-ten (Forschungsheft auf Seite 48-49). Das Forschungsheft bietet ausserdem die Möglich-keit, dieselben Überlegungen mit weiteren Themen zu üben und anzuwenden.
Stoffe
2017 © Schulverlag plus AG / Lehrmittelverlag Zürich
Stoffe . NaTech 3 | 4
Stoffe3|4–ImReichderStoffeUntersuche verschiedene Stoffe und entdecke ihre Vielfalt.
NaTechImReichderStoffeUntersuche verschiedene Stoffe und entdecke ihre Vielfalt.
Natur und Technik 3. und 4. Schuljahr Kommentar
Stoffe . NaTech 3 | 4 www.na-tech.ch
ImReichderStoffe Eigenschaftenentdecken UntersuchedieLuft UntersuchedasWasser UntersucheBoden
Stoffe . NaTech 3 | 4
Im Reich der StoffeUntersuche verschiedene Stoffe und entdecke ihre Vielfalt.
1. Aus welchen Materialien bestehen die abgebildeten Gegenstände?
2. Gibt es mehrere Gegenstände aus dem gleichen Material? Welche?
3. In welchen Container müsstest du die Abfallstücke entsorgen?
4. Gibt es auch flüssige oder gasför-mige Abfälle? Nenne, was dir in den Sinn kommt.
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Untersuche Stoffe und ihre Eigenschaften.
Eigenschaften entdecken Stoffe haben verschiedene Eigenschaften. Daran kannst du sie erkennen. Je nach ihren Eigenschaften kannst du Stoffe bearbeiten, mischen und wieder trennen.
Ein Stoff kann verschieden aussehen. Da-mit du feststellen kannst, ob es der glei-che Stoff ist, musst du seine Eigenschaf-ten untersuchen. Solche Eigenschaften sind zum Beispiel:
Die Eigenschaften eines Stoffes bestim-men, wie wir den Stoff nutzen können. Zum Beispiel wäre eine Gabel aus Gummi nicht sehr praktisch, weil sie sich zu stark verformt. Auch eine Pfanne aus Plastik wäre nicht praktisch.
Beschreibe das Material
links und das Material rechts.
Handelt es sich um den
gleichen Stoff? Vermute!
Wie könntest du herausfin-
den, ob es sich auf beiden
Bildern um den gleichen
Stoff handelt?
• ob er verformbar ist
• ob er magnetisch ist
• ob er Strom leitet
• die Temperatur, bei der ein Stoff schmilzt oder verdampft
Stoffe bearbeitenStoffe kannst du bearbeiten. Du kannst sie zum Beispiel zerkleinern, verdampfen oder schmelzen. Der Stoff selber verän-dert sich dabei nicht. Seine Eigenschaften bleiben erhalten. Du kannst Stoffe auch miteinander mischen. Ein Gemisch kann man wieder in die ursprünglichen Stoffe auftrennen. Um Stoffe zu trennen, nutzt man ihre unterschiedlichen Eigenschaf-ten.
Auf welchen Bildern wird etwas zerkleinert, gemischt oder getrennt? Auf welchen Bildern wird der Stoff fest, flüssig oder gasförmig?
Nenne eigene Beispiele.
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Erfahre Spannendes
über Luft.
Untersuche Luft Alle Stoffe sind aus kleinen Teilchen aufgebaut. Das ist auch bei der Luft so. Die Teilchen der Luft brauchen Platz.
Die Teilchen in einem Stoff sind so klein, dass man sie nicht einmal mit einem Mik-roskop sehen kann. Bei gasförmigen Stoffen wie Luft sind die Teilchen überall verteilt. Sie sind frei beweglich und brau-chen viel Platz. Sie können andere Stoffe sogar wegdrücken.
Warum hebt ein Heissluftballon ab?
Wenn die Luft warm ist, braucht sie noch mehr Platz. Deshalb steigt warme Luft nach oben. Das spürst du im Winter auch in deiner Wohnung: Halte deine Hände über einen Heizkörper und du spürst so-fort die aufsteigende warme Luft. Hältst du die Hände unten an den Heizkörper, spürst du die warme Luft nicht. Sie sinkt nie nach unten.
Wird die Serviette nass, wenn der Becher ins Wasser getaucht wird? Warum?
Probiere es aus.
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Fast alle Stoffe können fest, flüssig oder gasförmig sein. In welchem Zustand der Stoff ist, hängt von der Temperatur ab. Temperatur wird in Grad Celsius (°C) ge-messen.
Unter 0 °C erstarrt das Wasser zu festem Eis. Darüber ist es flüssig. Es verdampft bei etwa 100 °C zu unsichtbarem Wasser-dampf. Aber auch bei kühleren Tempera-turen kann Wasser in Wasserdampf über-gehen. Zum Beispiel, wenn Wäsche trocknet. Man sagt dann: Das Wasser verdunstet. Andere Stoffe verändern ihren Zustand bei anderen Temperaturen. Manche Metalle schmelzen erst bei 1000 °C. Luft ist bereits bei minus 190 °C ein Gas.
Untersuche Wasser Wasser kennst du in verschiedenen Formen: Als flüssiges Wasser, als Eis und als Wasserdampf. Flüssiges Wasser ist für uns lebenswichtig.
Wo auf dem Bild hat es
flüssiges, gasförmiges
oder festes Wasser?
Wasser löst Stoffe Flüssiges Wasser eignet sich zum Wa-schen. Denn in Wasser kann man viele Stoffe lösen. Lösen heisst, dass sich die Teilchen eines Stoffes gleichmässig im Wasser verteilen. Kleckerst du Sirup auf dein T-Shirt, reicht es, das T-Shirt im Was-
ser einzuweichen. Der Sirup löst sich in Wasser, der Fleck geht weg. Andere Stof-fe lösen sich nicht im Wasser. Das sind meist fettige oder ölige Stoffe. Ein Ölfleck geht nicht weg, wenn du das T-Shirt ins Wasser legst.
Festes Wasser: Eis
Flüssiges Wasser
Gasförmiges Wasser: Dampf
schmelzen
erstarren
verdampfenverdunsten
kondensieren
Wasser in drei Zuständen
Erfahre Spannendes über Wasser.
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Untersuche Boden Jeder Boden ist ein Gemisch aus verschiedenen Feststoffen. Dieses Gemisch kann man trennen. Es braucht dafür passende Trennmethoden wie sieben, abschlämmen und filtrieren.
Es gibt verschiedene Böden. Manche sind körnig und locker, andere fest. Dies hängt davon ab, wie der Boden zusammenge-setzt ist.
Stoffe trennenMöchtest du verschiedene Stoffe vonei-nander trennen, überlegst du dir, wie sich diese Stoffe unterscheiden.
Ist einer der Stoffe flüssig? Dann kannst du diesen verdunsten lassen oder mit einem Filter abtrennen.
Kies Teilchen zwischen 2mm und Faustgrösse
Haben die beiden Stoffe unterschied-lich grosse Körnchen?Dann kannst du sie mit einem Sieb tren-nen oder abschlämmen. Abschlämmen ist ein bisschen wie waschen. Man gibt Was-ser zum Gemisch und rührt gut um. Die leichteren Teilchen verteilen sich besser im Wasser und können mit dem Wasser von den schwereren Teilchen getrennt werden.
SandTeilchen zwischen 0.063 und 2 mm
Feste, pampige Böden bestehen hauptsächlich aus Steinkörnchen, die so fein sind wie Staub. Man nennt sie Ton. Aus Ton kann man Geschirr herstellen.
Ton Teilchen kleiner als 0.002 mm
Lockere Böden bestehen hauptsächlich aus Sand. Sand besteht aus etwas grösseren Steinkörnchen als Ton. Aus Sand kann man Glas herstellen.
Der Boden enthält auch Steine. Sind sie etwa so gross wie deine Faust oder kleiner, nennt man sie Kies. Kies braucht man zum Beispiel als Unterlage für Strassen und Wege.
Wie kannst du aus diesem Boden Ton gewinnen?
Die Bestandteile von Böden
Erfahre Spannendes über Boden.
Seiten 6 und 7 Seite 8 Seite 9 Seite 10 Seite 11
Lehrplan NMG.3.3d NMG.3.3d NMG.3.3d NMG.3.3d NMG.3.4c
Unterricht Explorieren Abfall nach Stoff sortieren
Erarbeiten Stoffe testen KM7.1Unterwegs als Stoffde-tektiv KM7.2.Unsere Materialien im Überblick
Üben 1 Abfälle zuordnen Themenbuch
Üben 2 Stoffe identifizieren
Anwenden Sammelstelle besuchen
Üben 1 Unterschiedliche Stoffe gleichen Aussehens unterscheiden
Üben 2 Verbindung zwischen Eigenschaften und Nutzen eines Stoffes erkunden.
Anwenden Mit Geheimschrift Stoffeigenschaft nutzen
Erarbeiten1 Informationen erschliessen, wie Stoffe bearbeitet werden können Themenbuch
Erarbeiten2 Mischen und trennen
Begutachten–summativ Versuchsanleitung schreiben KM8.1Das kann ich
Explorieren Eine «leere» Flasche erkunden
Erarbeiten1 Erfahren, dass Luft Platz braucht Themenbuch
Erarbeiten2 Weitere Phänomene zum Thema «Luft braucht Platz» untersuchen KM9.1Luft braucht Platz
Erarbeiten3 Warme Luft untersuchen KM9.2Warme Luft braucht mehr Platz
Erarbeiten4 Steigende, warme Luft beobachten
Anwenden Phänomen Heissluftballon erklären Themenbuch
Erarbeiten1 Über Aggregatzustände lesen und sie nachspielen Themenbuch
Anwenden Zustände von Wasser erkennen Themenbuch
Explorieren Überlegungen zur Verdunstung von Wasser anstellen KM10.1 Wer hat Recht?
Erarbeiten2 Wasser und Öl untersuchen KM10.1 Wer hat Recht?
Erarbeiten3 Oberflächenspannung untersuchen KM10.1Wer hat Recht? Forschungsheft S. 48 und 49
Erarbeiten4 Wasser als Lösungsmittel kennen-lernen KM10.1 Wer hat Recht?
Erarbeiten5 Löslichkeit untersuchen
Erarbeiten6 Verschiedene Stoffe lösen KM10.2 Welche festen Stoffe lösen sich in Wasser?
Begutachten–formativ1 Eigenschaften von Öl und Wasser spielerisch benennen
Begutachten–formativ2 Auf Gelerntes zurückblicken (Forschungskompetenzen und Löslichkeit) KM10.3Das kann ich
Explorieren Böden erkunden und ausstellen
Erarbeiten Böden trennen Themenbuch
Lektionen 4 4 2 3-4 2-3