Arbeitsblatt: Experimente mit Wasser

Wasserexperimente von 1 Wasserspiel: Rettet unser Wasser Was brauchst du? 1 gelber Spielplan 1 Würfel 1 Stapel Wissenskarten Spielfiguren 2 Domino: Wasser kann gefährlich sein Was brauchst du? blaue Dominokärtchen 3 Eine Kerze als Wasserpumpe Was brauchst du? 1 grossen Teller 1 Münze 1 Teelicht 1 Trinkglas 1 Streichholz Lege das Geldstück auf den Teller und giesse Wasser dazu (1), bis die Münze gerade davon überdeckt ist. Wie kannst du die Münze mit den Händen vom Teller nehmen, ohne die Finger nass zu machen oder den Teller zu bewegen? Ausserdem muss das Wasser auf dem Teller bleiben. Tipp: Sieh dir die Abbildung 2 genau an! Wie gehst du vor? Was passiert? Warum ist das so? Die Kerzenflamme ist aussen über 1000 heiss. Dementsprechend stark wird die Luft im Glas erhitzt. Zum Brennen braucht die Kerze allerdings Sauerstoff. Der Sauerstoff in diesem kleinen Glas ist jedoch schnell verbraucht und die Kerze erlischt. Nun wird die Luft im Glas nicht mehr erhitzt und kühlt rasch ab. Kühle Luft benötigt aber weniger Raum, es entsteht Unterdruck im Glas. Weil das Glas unten offen ist, kann sich der Druck ausgleichen. Zwischen der äusseren Luft und der Luft im Glas ist aber das Wasser. Deshalb drückt der äussere Luftdruck Wasser in das Glas und damit die Luft im Glas zusammen, bis der Luftdruck innen und aussen gleich ist. 4 Vom Wasser, das nicht fallen will Was brauchst du? 1 Trinkglas 1 Bierdeckel oder Postkarte Über ein randvolles Wasserglas wird ein Bierdeckel oder eine Postkarte gedeckt. Vorsichtig, aber schnell wird das Glas umgedreht. Wie gehst du vor? Was passiert? Warum ist das so? Der Druck, mit dem das Wasser auf dem Deckel lastet, ist kleiner als der Luftdruck unter dem Glas. Der Deckel wird also fest an das Glas gepresst. So kommt keine Luft rein und kein Wasser raus. 5 Oberflächenspannung Was brauchst du? 1 Trinkglas einige Münzen Salzstreuer 1 Suppenteller Fülle das Glas bis zum Rand mit Wasser und stelle es in den Suppenteller. Gib nun vorsichtig eine Münze nach der anderen in das Glas. Versuche möglichst viele Münzen in das Glas zu geben. Wie viele passen hinein, ohne dass das Glas überläuft? Nun nimmst du den Salzstreuer und gibst noch Salz auf den Wasserberg. Beobachte gut von der Seite! Wie gehst du vor? Was passiert? Warum ist das so? Die Münzen verdrängen das Wasser. Da das Wasser jedoch eine Oberflächenspannung besitzt, überläuft das Glas nicht so schnell. Die Wasserteilchen halten sich aneinander fest. Auch das Salz, das du am Schluss darüber gestreut hast, kann die Wasserkette nicht durchbrechen. 6 Wasserlupe Was brauchst du? 1 Trinkglas Frischhaltefolie 1 Gummeli 1 Pipette Zeitungsausschnitt Lege den Zeitungsausschnitt zum Vergrössern in das Glas und befestige die Frischhaltefolie relativ locker mit dem Gummeli über der Öffnung. Gib dann einen grossen Tropfen Wasser mit der Pipette auf die Folie. Die Folie spannt sich, der Tropfen wölbt sich zur Kugel und wenn du hindurchsiehst, wird das darunter liegende vergrössert. Wie gehst du vor? Was passiert? 7 Münzenwerfen Was brauchst du? 1 Einmachglas 1 Schnapsglas einige kleine Münzen Stelle ein kleines Schnapsglas in ein mit Wasser gefülltes Einmachglas. Versuche jetzt, kleine Münzen in das Schnapsglas zu werfen. Wie gehst du vor? Was passiert? 8 Löffel im Glas Was brauchst du? 1 Trinkglas 1 Löffel Halte einen Löffel schräg ins Wasserglas. Wie verändert sich sein Aussehen? Stelle danach den Löffel gerade ins Glas. Wie sieht der Löffel jetzt aus? Wie gehst du vor? Was passiert? 9 Büroklammern werfen Was brauchst du? Trinkglas einige Büroklammern Spülmittel Fülle ein Glas randvoll mit Wasser. Schätze, wie viele Büroklammern in das Glas hineingeworfen werden können, bis es überläuft. Was passiert, wenn du das Experiment wiederholst, aber einen Tropfen Spülmittel ins Wasser gibst? Wie gehst du vor? Was passiert? 10 Wasser verknoten Was brauchst du? Wie gehst du vor? grosse Dose (mit 5 kleinen 2 – 3 mm Löchern im Abstand von 5 mm) Nimm die grosse Dose. Stelle sie auf den Rand des Lavabos unter den Wasserhahn und lass das Wasser laufen. Versuche dann, die Wasserstrahlen an der Dose mit einer Hand zusammenzufassen, so dass sie sich berühren. Was passiert? Warum ist das so? Wassermoleküle ziehen sich gegenseitig an und erzeugen die Oberflächenspannung. Deshalb sieht auch ein Wassertropfen so aus, als hätte er eine unsichtbare Haut. 11 Oberflächenspannung II Was brauchst du? Schüssel fein gesiebtes Mehl Spülmittel Fülle die Schüssel mit Wasser und bestäube die Wasseroberfläche vorsichtig mit Mehl. Drücke mit dem Zeigefinger Löcher in die Mehlschicht. Beobachte was geschieht. Streiche etwas Spülmittel auf deinen Zeigefinger. Drücke nun wieder Löcher in die Wasseroberfläche. Wie gehst du vor? Was passiert? Warum ist das so? Das Wasser besteht aus vielen Millionen winziger Teilchen. Diese nennt man Wassermoleküle. Die Moleküle ziehen sich gegenseitig an. Die äusseren Wassermoleküle werden nach innen gezogen und drücken auf die inneren Moleküle. Dies nennt man Oberflächenspannung. 12 Wasserblume Was brauchst du? Blumenvorlage Kohlenpapier Filzstifte oder Farbstifte Stift Schere Plastikschüssel Papiertuch Kopiere die Blumenvorlage mit dem Kohlenpapier auf ein dünnes Papier deiner Wahl und schneide die Blüte, nachdem du sie angefärbt hast, aus. Falte die Blütenblätter der Reihe nach an den gestrichelten Linien nach innen. Lege sie dann vorsichtig auf die Wasseroberfläche einer grossen, mit Wasser gefüllten Schüssel. Nach dem Experiment lässt du deine Blüte auf einem Papiertuch trocknen. Wie gehst du vor? Was passiert? Warum ist das so? Die unbemalte Seite des Papiers saugt sich voll Wasser und dehnt sich aus. Die Blütenblätter brauchen Platz und öffnen sich. 13 Daumenkino: Ein Fluss verlagert sein Bett Was brauchst du? 3 Kopiervorlagen Farbstifte oder Filzstifte Klebstift Male den Fluss blau an. Wenn du willst, kannst du auch die Umgebung des Flusses anfärben. Schneide dann die Kärtchen aus und klebe die am linken Streifen von hinten (Karte 20) der Reihe nach sorgfältig aufeinander. Wie gehst du vor? 14 Luftfeuchtigkeit messen Was brauchst du? 1 Kiefernzapfen 1 Holzbrett 1 Stück Karton Knetmasse Schere Stift Klebstift 1 Strohhalm 1 Stecknadel Wasserzerstäuber Drücke einen trockenen Kieferzapfen fest in einen Klumpen Knetmasse und setze diesen auf das Holzbrett. Stich die Stechnadel in eine der mittleren Schuppen des Kieferzapfens und stecke den Strohhalm darauf. Schneide den Karton so zu, dass er auf das Holzbrett passt. Klebe den Karton am Holzbrett fest. Beschrifte den Stand des Zeigers auf dem Karton mit „sehr trocken. Besprühe den Zapfen mit dem Wasserzerstäuber mit etwas Wasser. Nach einiger Zeit wandert der Zeiger. Beschrifte den Stand des Zeigers mit „feucht. Stelle nun das Hygrometer an einen geschützten Ort nach draussen. Beobachte, wie sich der Zeiger je nach Wetterlage verändert. Wie gehst du vor? Was passiert? 15 „Wasserdicht Was brauchst du? Wie gehst du vor? 1 Orangensaftflasche mit 20 – 30 Löchern im Deckel Fülle die Flasche mit Wasser. Verschliesse die Flasche. Halte die Hand auf den Deckel und drehe die Flasche vorsichtig über dem Lavabo auf den Kopf. Versuche einmal mehr und einmal weniger Wasser in die Flasche zu füllen. Was passiert? Warum ist das so? Jedes Loch ist durch die Oberflächenspannung des Wassers wie mit einer Haut überspannt. Diese Haut verhindert, dass Luft ins Glas kommt und gleichzeitig Wasser herauslaufen kann. 16 Der Vulkan aus der Flasche Was brauchst du? 1 Petflasche 1 Päckchen Backpulver Tafelessig Spülmittel Fülle die Flasche zu zwei Viertel mit Wasser und zu einem Viertel mit Essig. Dann gib noch einige Spritzer Spülmittel hinein. Jetzt ist dein Vulkan bereit zur grossen Eruption. Wenn du das Backpulver hineinschüttest, nimmt die kleine Katastrophe ihren Lauf. Deswegen machst du das Experiment am besten im Spülbecken. Wie gehst du vor? Was passiert? Warum ist das so? Wie bei einem Flaschenvulkan baut sich auch bei echten Vulkanen zunächst ein Druck auf, der sich dann in Form einer spektakulären Eruption entlädt. Um zu verstehen, wie das zustande kommt, muss man verstehen, dass die Erde fast vollständig flüssig ist, bis auf die durchschnittliche 30 – 45 km dicke Erdkruste und den inneren Kern. Durch chemische Prozesse entstehen im Innern Gase, vor allem Wasserdampf, die unter der Erdoberfläche einen enormen Druck aufbauen, der sich dann an Schwachstellen (z.B. Rissen) der Kruste entlädt und flüssiges Gestein (z.B. Magma) mit nach oben reisst. Auf der Erde sind etwa 480 aktive Vulkane bekannt und unter der Meeresoberfläche ca. 80. 17 Wasser? Was brauchst du? Schüssel Stärke Murmeln Hammer Leere zwei Becher Wasser und einen Becher Stärke in die Schüssel und vermische alles sorgfältig. Lasse dann aus einem halben Meter Höhe Murmeln in die Schüssel fallen. Nimm die Murmeln wieder heraus. Schlage dann mit dem Hammer vorsichtig auf die flüssige Oberfläche. Wie gehst du vor? Was passiert? 18 Wasser kann sich verwandeln Was brauchst du? 1 Plastikbecher wasserfester Stift Stelle ein Glas Wasser auf die Fensterbank in die Sonne. Markiere auf dem Becher den Wasserstand mit einem Strich und dem heutigen Datum. Schaue jeden Tag nach und markiere die neuen Wasserstände und Daten. Wie gehst du vor? Was passiert? 19 Wasser hat viele Formen Was brauchst du? Arbeitsblatt „Wasser hat viele Formen Bleistift Löse das Arbeitsblatt mit Bleistift. Wie gehst du vor? 20 Wasser besteht aus vielen Teilchen Was brauchst du? Arbeitsblatt „Wasser besteht aus vielen Teilchen Bleistift Löse das Arbeitsblatt mit Bleistift. Wie gehst du vor? 21 Wasserdruck Was brauchst du? Wie gehst du vor? 1 Petflasche mit 3 übereinander liegenden Löchern Stelle die Flasche bei deinem Versuch ins Spülbecken. Fülle Wasser in die Flasche und beobachte dann. Was passiert? Warum ist das so? Je tiefer das Loch in der Flasche, desto stärker ist der Wasserdruck. Du erinnerst dich bestimmt: Wenn du im Schwimmbecken ganz tief tauchst, drückts viel kräftiger auf deine Ohren, als oben an der Wasseroberfläche. 22 Lebewesen brauchen Wasser Was brauchst du? 1 Waage 3 kleine Bilder 3 ausgewählte Gegenstände Arbeitsblatt „Beobachtungsbogen: Lebewesen brauchen Wasser Stift Pflanzen, Tiere und Menschen bestehen zu einem Grossteil aus Wasser. Wie viel ist es wohl? Wähle aus dem Schachteli drei kleine Bilder aus und klebe sie auf das Arbeitsblatt „Beobachtungsbogen: Lebewesen brauchen Wasser. Wäge nun jeden Tag deine drei ausgewählten Gegenstände und notiere die Resultate und Beobachtungen auf dem Arbeitsblatt. Wie gehst du vor? 23 Blume färben Was brauchst du? 1 weisse Blume 1 Messer 2 Gläser 1 Tintenpatrone Randensaft Lupe Zucker 1 Kaffeelöffel 1 Klebepunkt Nimm eine weisse Blume und halbiere den Stängel vorsichtig (ohne ihn abzuschneiden). Stelle dann die Blume mit einem Stängelteil in Tintenwasser und mit dem anderen Stängelteil in Randensaft. Achte darauf, dass beide Gläser etwa gleich hoch gefüllt sind, dann gelingt das Experiment besonders gut. Gib dann noch in ein Glas einen Kaffeelöffel Zucker dazu. Markiere dieses Glas mit einem Klebepunkt. Jetzt musst du einen Tag warten. Du kannst die Blume auch mit der Lupe beobachten. Wie gehst du vor? Was passiert? Warum ist das so? Alle Pflanzen brauchen Wasser zum Leben. Mit dem Wasser nehmen sie Nährstoffe aus dem Erdboden auf. Durch winzige Transportröhren, die man Leitstränge nennt, wird das Wasser bis zur Pflanzenspitze transportiert. 24 Wassertexte fliessend lesen Was brauchst du? Wie gehst du vor? 4 laminierte Wassertexte Lies die vier laminierten Wassertexte konzentriert durch, damit du den Inhalt verstehst. Achte darauf, dass du sie fliessend vorlesen kannst. Geh dann zu deiner Lehrperson und lies ihr einen Wassertextausschnitt vor. 25 Der Sprudeltauscher Was brauchst du? 1 Vase kohlensäurehaltiges Mineralwasser einige kleine Nudeln Hast du schon mal ein spannendes Sportereignis in einem Wasserglas veranstaltet? Du brauchst nur eine Vase mit kohlensäurehaltigem Mineralwasser. Da hinein versenkst du ein paar kleine Nudeln. Wie gehst du vor? Was passiert? 26 Redensarten rund ums Wasser Wie gehst du vor? Überlege dir, was die folgenden Wasserredensarten bedeuten könnten (im übertragenen Sinn). 27 Schwarz ist bunt Was brauchst du? 1 schwarzen wasserlöslichen Filzstift 1 Trinkglas 2 Kaffeefilter 1 Trinkglas Nimm das Filterpapier und schneide einen Kreis aus (ca. 9 cm Durchmesser). In die Mitte des Rundfilters schneidest du zusätzlich ein Loch. Um das Loch herum malst du mit deinem Filzstift einen Kreis. Stecke ein zweites, aufgerolltes Stück Filterpapier durch das Loch. Stelle das untere, aufgerollte Ende dieses „Filterpapierpilzes in ein Glas Wasser. Beobachte! Wie gehst du vor? Was passiert? Warum ist das so? Das Schwarz ist aus vielen Farben zusammengesetzt, die du sichtbar machen kannst. Man verwendet diese Methode (Chromatographie) um chemische Stoffe voneinander zu trennen. 28 Wasserkreislauf Was brauchst du? 1 grosses Glas Steine Sand Gartenerde 1 kleine Pflanze Plastikfolie 1 Gummeli In ein grosses Glas (trocken und sauber) werden zuerst Steine, dann Sand und Gartenerde eingefüllt. Pflanze einsetzen, vorsichtig giessen, durchsichtige Plastikfolie darüber spannen und aufs Fensterbrett stellen. Nach kurzer Zeit kommt der Kreislauf in Bewegung. Wie gehst du vor? Was passiert? Warum ist das so? Im Wasserkreislauf geht Wasser nie verloren: Es verdunstet, steigt nach oben, bildet Wolken. Als Regen, Schnee oder Hagel kommt es wieder auf die Erde zurück. 29 Wassermusik Was brauchst du? 8 gleiche Wasserflaschen 1 Kochlöffel Mit acht gleichen Wasserflaschen, die unterschiedlich hoch mit Wasser gefüllt sind, kannst du Musik machen: Wenn du mit einem Kochlöffel dagegen schlägst, entstehen unterschiedliche Töne. Ausprobieren und komponieren. Wie gehst du vor? 30 Schwimmen oder sinken? Was brauchst du? 1 Vase Schachteli mit verschiedenen Gegenständen Fülle die Vase mit Wasser. Lasse dann einen Gegenstand nach dem anderen in die mit Wasser gefüllte Vase gleiten. Überlege dir aber zuerst immer: Wird der Gegenstand schwimmen oder auf den Grund der Vase absinken? Trage deinen Tipp und dann das Resultat des Versuchs in die Tabelle ein. Versuche anschliessend ein Stück Knet so zu formen, dass es schwimmt. Zeichne die Form auf! Wie gehst du vor? Was passiert? Warum ist das so? Schwerere Dinge als Wasser sinken ab, Dinge, die leichter als Wasser sind, schwimmen.