Hinweise zum Einsatz der Materialien

Informationen zum Aufbau, zur Steuerung und zu den einzelnen Inhalten der Flash-Folien mit Screenshots

Aufbau des Programms

Screenshot aus der Flash-Animation von Ralf-Peter Schmitz (www.chemie-interaktiv.net) zur Oberflächenspannung von Wasser
+Wassermoleküle

Funktionalitäten

Das Abspielen und das Anhalten der Animationen wird über Start- und Stopp-Buttons mit den gängigen Symbolen gesteuert (Abb. 1, Platzhalter bitte anklicken). Alternativ kann dies auch ohne Maus über die "Space-Taste" erfolgen (sowohl "Start" als auch "Stopp"). Der Schieberegler kann von Hand (bei gedrückter linker Maustaste) nach rechts oder links gezogen und so als Funktion "Zeitraffer vor" beziehungsweise "Zeitraffer zurück" genutzt werden.

Themenübersicht

Das Flash-Paket bietet fünf Animationen. Über die Buttons des rechten Menüs kann zwischen den folgenden Flash-Folien gewechselt werden:

  • Animation 1

    Was hält die Wassermoleküle zusammen?
  • Animation 2

    Experiment 1: Was passiert an der Wasseroberfläche, wenn man sie mit der Spitze einer Büroklammer berührt und die Büroklammer loslässt?
  • Animation 3

    Erklärung zu Experiment 1
  • Animation 4

    Experiment 2: Was passiert an der Wasseroberfläche, wenn man eine Büroklammer waagerecht auf die Oberfläche setzt und sie dann loslässt?
  • Animation 5

    Erklärung zu Experiment 2

Inhalte der einzelnen Flash-Folien

Screenshot aus der Flash-Animation von Ralf-Peter Schmitz (www.chemie-interaktiv.net) zur Oberflächenspannung von Wasser
+Wasserstoffbrücken

Folie 1: Was hält die Wassermoleküle zusammen?

Die erste Folie zeigt einen quaderförmigen Ausschnitt aus einem Gefäß mit Wasser (Darstellung auf der Teilchenebene). Das Realobjekt wird in einem kleinen Foto links oben gezeigt (siehe Abb. 1). Auf der submikroskopischen Ebene zeigen die Wassermoleküle Zitterbewegungen. Diese sind in der Animation vereinfacht dargestellt. Die Wassermoleküle liegen dicht nebeneinander und füllen den gesamten Raum vom Boden des Gefäßes bis zur Wasseroberfläche aus. Die Wasseroberfläche ist makroskopisch betrachtet glatt (Schwerkraftwirkung). Beim Abspielen der Flash-Folie wird die Frage nach dem Zusammenhalt der Wassermoleküle gestellt. Aus der Unterrichtssystematik ist das Wassermolekül als Dipolmolekül bereits bekannt. Die Dipol-Dipol-Wechselwirkungen werden in dem Modell dargestellt (Abb. 2). (Das Verdampfen von Wassermolekülen in Abhängigkeit von der Temperatur lässt sich anschließend thematisieren.)

Screenshot aus der Flash-Animation von Ralf-Peter Schmitz (www.chemie-interaktiv.net) zur Oberflächenspannung von Wasser
+Experiment 1

Folie 2: Die untergehende Büroklammer

Die zweite Flash-Folie zeigt das Verhalten der Wassermoleküle an der Wasseroberfläche beim senkrechten Aufsetzen einer Büroklammer (Abb. 3). Die Schülerinnen und Schüler beobachten, dass die Oberflächenschicht aus Wassermolekülen dabei zunächst folienartig eingedrückt wird, sich dann öffnet ("reißt") und - nach dem Untergang der Klammer - wieder schließt. Diesen Vorgang kann die Lehrperson über den Schieberegler vor und zurücklaufen lassen. Die Lernenden beschreiben ihre Beobachtungen und nehmen dabei gegebenenfalls Bezug auf ein zuvor durchgeführtes Schülerexperiment zum Thema "Kann eine Büroklammer schwimmen?".

Screenshot aus der Flash-Animation von Ralf-Peter Schmitz (www.chemie-interaktiv.net) zur Oberflächenspannung von Wasser
+Erklärung 1

Folie 3. Erklärung des Experimentes

Diese Animation zeigt erneut den Vorgang des Versinkens der senkrecht aufgesetzten Büroklammer aus der vorhergegangenen Flash-Folie. Der Vorgänge und die dabei wirkenden Kräfte werden hier jedoch per Text und Bild erläutert (Abb. 4)

Screenshot aus der Flash-Animation von Ralf-Peter Schmitz (www.chemie-interaktiv.net) zur Oberflächenspannung von Wasser
+Experiment 2

Folie 4: Die schwimmende Büroklammer

Die vierte Animation zeigt das Verhalten der Wassermoleküle an der Wasseroberfläche beim waagerechten Aufsetzen einer Büroklammer. Starten Sie den Film über den Start-Button oder einfach ohne Mausaktion per "Space-Taste". Die Schülerinnen und Schüler beobachten, dass das Gewicht der Büroklammer auf eine maximale Fläche verteilt wird. Die Wasseroberfläche wird gleichmäßig eingedrückt und trägt die Klammer (Abb. 5).

Screenshot aus der Flash-Animation von Ralf-Peter Schmitz (www.chemie-interaktiv.net) zur Oberflächenspannung von Wasser
+Erklärung 2

Folie 5. Erklärung des Experimentes

Auch hier wird die Animation des vorausgegangenen Experimentes - waagerechtes Aufsetzen der Büroklammern auf die Wasseroberfläche - wiederholt. Der Vorgang und die dabei wirkenden Kräfte werden wiederum per Text und Bild erklärt (Abb. 6).

Autor
Avatar Dr. Ralf-Peter Schmitz

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In Kooperation mit

Chemie interaktiv

Chemiedidaktik der Bergischen Universität Wuppertal