Wassertropfen - Experimente Biologie

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Wassertropfen

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Besonderheiten des Wassers!                                                 zurück

Fachliche Anmerkungen:
Der Effekt der Oberflächenspannung tritt bei jeder Flüssigkeit auf. Er beruht darauf, dass sich die einzelnen Teilchen (Moleküle) gegenseitig anziehen. Ein Teilchen innerhalb der Flüssigkeit wird im Mittel in alle Richtungen gleich stark angezogen und »spürt« somit insgesamt keine Krafteinwirkung. Ein Teilchen am Flüssigkeitsrand wird nur von Teilchen innerhalb der Flüssigkeit angezogen und »verspürt« somit insgesamt eine Kraftwirkung in Richtung Flüssigkeitsinneres, weg von der Oberfläche. Dieser Effekt ist bei Wasser besonders stark ausgeprägt, da die entsprechenden Kräfte bei Wasser besonders groß sind.
Kohäsion - Adhäsion  
Unter Kohäsion versteht man die Anziehung der Wasserteilchen untereinander.
Von Adhäsion spricht man, wenn sich Wasserteilchen an andere Stoffe (wie Glas oder Holz) anlagern, beziehungsweise an den Rändern „hoch kriechen". Die Auswirkung der Oberflächenspannung besteht darin, dass sich bei Wasser eine möglichst kleine Oberfläche ausbildet, die Kugelform. Daher fällt Wasser in Tröpfchenform vom Himmel. Tröpfchen sind durch die Schwerkraft verformte Kugeln.
Adhäsion und Kohäsion spielen in der Natur bei der Wasserleitung in Pflanzen, Blutleitungen in Adern, im täglichen Leben (z. B. Klebstoffe) und in der Industrie (Klebstoffe, Leitungen und Pumpen von Flüssigkeiten) eine große Rolle.
Lupe aus Wasser Schema des Verhaltens von Wasser
Die Kohäsion und die Adhäsion verursachen auch einen Klebeeffekt. Dies ist dann zu beobachten, wenn die Molekülschichten besonders eng aufeinanderliegen (Stärkekleister).
Didaktische Anmerkungen: Häufig wird der Effekt der Oberflächenspannung als „Haut des Wassers" bezeichnet. Dies ist allerdings irreführend und auch falsch. Im Unterschied zu einer Haut, wie sie sich beispielsweise auf der Milch bildet oder beim Eintrocknen von Malerfarbe, oder gar zur menschlichen Haut, besteht diese Abgrenzung aus reinem Wasser. Anstatt zu sagen, Wasser bildet eine Haut, sollte vielleicht davon geredet werden, dass sich Wasser so verhält, als ob es von einer sehr, sehr dünnen Schicht aus Wasser umgeben wäre.
(vgl: Schneider, V. u. Th. Zahn: Beiträge zur Didaktik, Shaker Verlag 2008)


Lösungen Arbeitsunterlage 1----------------------------------------------------------
Wasser ballt sich zu Tropfen!! 

Was brauchst Du?
1 kleines Stück Folie von einem Tageslichtprojektor, ein Trinkglas (z. B. 0,2 Liter), kleine Münzen oder feste Pappe, kleine Stücke Folie oder kleine Steinchen

Was kannst Du tun?
1. Eine Lupe aus Wasser:
Gib auf ein Stückchen Folie vom Tageslichtprojektor einige Tröpfchen Wasser, so dass sich ein großer Tropfen bildet. Dieser darf nicht auseinander laufen. Lege ein aufgeschlagenes Buch oder einen anderen Text vorsichtig darunter. Wenn Du geschickt warst, kannst Du den Wassertropfen wie eine Lupe zur Vergrößerung der Schrift benutzen.

2. Der Berg aus Wasser
Fülle ein Trinkglas fast bis zum Rand mit Wasser. Gib nun vorsichtig eine Büroklammer oder feste Stückchen Plastik auf die Oberfläche. Probiere, ob Du noch weitere Büroklammern vorsichtig zugeben kannst.


Betrachte die Flüssigkeitsoberfläche auch von der Seite.




Lösungen Arbeitsunterlage 2------------------------------------------------------------------------------------------
Wasser klebt! 

Was brauchst Du?
Einen durchsichtigen Trinkhalm, zwei Objektgläschen (von der Lehrperson), Glas mit Wasser, 
Zwei Diarähmchen aus Glas, 1 Gummiring, 1 Streichholz  

Was kannst du tun?

                                                                                                                                                Versuch1. Überprüfe die Zeichnung:

Versuch 2: Beweise:
Je enger der Spalt, umso mehr klebt das Wasser untereinander .
Stelle dir eine Apparatur nach dem folgenden Bild zusammen und beobachte!
Wie hoch steigt das Wasser?





Versuch3: 
Schichte zwei Deckgläser (Glasplättchen) trocken übereinander und versuche, sie zu trennen. 
    
Nun schichte zwei nasse Deckgläser teilweise übereinander und versuche, sie wieder zu trennen!



 
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