Gruppe 1

In vier Videoclips wird die Reaktion von Natrium mit Chlor gezeigt:
• Videoclip 1: Die Reaktion im Verbrennungsrohr      [0:54]
• Videoclip 2: Die Reaktion im Verbrennungsrohr      [2:46]
• Videoclip 3: Die Reaktion im Reagenzglas               [1:26]
• Videoclip 4: Die Reaktion im Reagenzglas               [0:56]
[Die vier Videoclips können leicht über eine Steuerleiste positioniert werden. Neben der Mausbedienung ist das Starten bzw. Stoppen über die <space>-Taste möglich. Die eingeblendete Zeit dient zum exakten und wiederholten Positionieren des jeweiligen Versuchs.]


   

Gruppe 2:

Im Anschluss an die Darstellung der Reaktion an den Realobjekten Natrium, Chlor und Natriumchlorid bietet das Programm vier Lehr- und Lerntools mit Modelldarstellungen rund um das Thema NaCl-Synthese in Form interaktiver Animationen an:
• Modelldarstellung 1: Der Versuch (s.o. Videoclip 3) im Kugelteilchenmodell [Trickfilm 0:41]
• Modelldarstellung 2: Die Reaktion schrittweise an Schalenmodellen erläutert [interaktiver Trickfilm].

 

• Modelldarstellung 3: Das Produkt unter der Lupe.
   Interaktiver Vergleich: Kochsalzkristalle - Aufbau der Salzkristalle im Kugelteilchemodell.
• Interaktiver Programmteil: Aufstellen von Reaktionsgleichungen [formale Darstellungen der Reaktion].
   Werkzeuge: Symbole, Formeln, Kugelteichenmodelle, Schalenmodelle,
   Elektronenübergang, Ionenbildung, Ionenbindung, Kommentare zu den Modellen.
   Eine Ergebnissicherung kann durch einen  Ausdruck des Bildschirms erfolgen (rechte Maustaste).

  

Die Inhalte in der Übersicht :

1. Warum schwimmt Eis?
   • Über diese Einstiegsfrage wird der Dichteunterschied zwischen festem und flüssigem Wasser erläutert. Anhand von Abbildungen und beweglicher Teilchenmodelle wird den Schülern die Organisation der Wassermoleküle in flüssigem und in festem Wasser verdeutlicht: regelmäßige Anordnung der Wasserteilchen im Eis, unregelmäßige Anordnung im flüssigen Wasser; die Dichteunterschiede werden mit Hilfe der Modelldarstellungen sichtbar gemacht.
   
    
   
   
2. Im 2. Abschnitt wird der Schmelzvorgang in einer Animation gezeigt [Bild 3 + 4]:
   • Schmelzvorgang, z.B. beim Kühlen eines Getränks
   
    
   
3. Im 3. Abschnitt wird der Gefriervorgang in einer Animation gezeigt [Bild 5 + 6]:
   • Gefriervorgang, z.B. beim Zufrieren eines Sees
   
    
   
   
4. Der 4. Abschnitt ist eine Zusammenfassung der bisher gewonnenen Beobachtungen:
   • Gegenüberstellung der Anordnung der Wasserteilchen im Eis, im Wasser bei 4 °C, im Wasser bei 90 °C,
     im gasförmigen Wasser bei z.B. 120 °C
   • Zuordnung der Dichtewerte
   • Veranschaulichung der Dichtezunahme und Dichteabnahme. Dabei wird erläutert, was bei
      einer Temperaturerhöhung bezüglich der Dichteänderung des Wassers anomal ist. Dabei wird
      die Ausgangsfrage geklärt.
   • Einblendbare Grafik mit Dichtewerten in Abhängigkeit von der Temperatur
   
                                                        
                                                                                                                      • Vokabelliste [englisch-deutsch]

Die Inhalte in der Übersicht :

1. Zum Einstieg: als phänomenologische Grundlagen zwei einfache Versuche:
   - Videoclip 1: Kann Metall-Büroklammer schwimmen? Dazu wird ein einfacher Versuch gezeigt, in dem die Klammer senkrecht auf die Wasseroberfläche aufgesetzt wird.
   - Videoclip 2: In einem 2. einfachen Versuch wird eine Büroklammer waagerecht auf eine Wasseroberfläche gelegt. Schwimmt sie?
   - Zusammenfassung der Beobachtungen: Gegenüberstellung von Abbildungen aus beiden Versuchen und Verbalisierung der unterschiedlichen Befunde. Warum schwimmt die Klammer nicht im 1. Versuch?
   
     
   
   
2. Um die beoachteten Unterschiede zu verstehen, wird Wasser auf der molekularen Ebene im Teilchenmodell betrachtet.
   - Organisation der Wasserteilchen im Wasserkörper
   - Bedeutung der Wasserstoffbrücken-Bindungen für den "Zusammenhalt" des Wasserkörpers
   
     
   
3. Animation zum 1. Versuch
   - Die Klammer wird senkrecht aufgesetzt: die Oberfläche wird eingedrückt, sie reißt, die Klammer sinkt. Der Trickfilm enthält in dieser Szene einen eingeschobenen Clip (siehe mittleres Bild). Während diese "eingeschobene" Clip abläuft, ist der Hauptfilm (siehe Steuerleiste) angehalten.
   Möchte man auf die Ausführungen / Erläuterungen zum 1 Versuch verzichten, so lässt sich der eingeschobenen Clip einfach durch drücken der Play-Taste (unter der Steuerleiste) überspringen. Lässt man diesen eingeschobenen Clip ablaufen, so wird an dessen Ende automatisch der Hauptfilm fortgesetzt.
   
     
   Hauptfilm .........................stopp!           Eingeschobener Clip             Hauptfilm ..... Fortsetzung ......  
   
   
4. Animation zum 2. Versuch
   - Die Klammer wird waagerecht abgesenkt: Welche Kräfte werden wirksam? Zusammenhalt der Wassermoleküle durch zwischenmolekulare Kräfte [die Spannung zwischen den Molekülen - die Oberflächenspannung].
   
             

Die Inhalte in der Übersicht :

1. Das Lösen von Salz in Wasser [Schaltfläche 1]
   - Ein Trickfilm (animierter Versuch) zum Auflösen von Salz. Ergebnis: Das Salz ist "verschwunden"! Was passiert auf der Teicheneben beim Auflösen der Salzkristalle?
   
   
   Es folgt eine Animation auf der Teilchenebene:
   
   
2. Wasser auf der molekularen Ebene [Schaltfläche 2]
   - Zu Beginn, alles nur Wasserteilchen
   Salzkristall-Modelle sinken zwischen den Wasserteilchen zu Boden
   - Damit die Salzkristallmodelle zu erkennen sind, wurden viele Wasserteilchen ausgeblendet!
   
   
   
   
3. Das eigentliche Auflösen der Salzkristall-Modelle [Schaltfläche 3]
   - Interaktionen zwischen den Wasserteilchen und den Salzteilchen; sukzessives Auflösen bedeutet kontinuierliches Abtrennen von Ionen aus dem Kristall und Hydratisierung der Ionen.
   - Schlussbild: Eine homogene Salzlösung aus Wasserteilchen und hydratisierten Ionen

„Sāls šķīšana ūdenī” :
       Animācijas filma skaidro šķīšanas procesu molekulu un jonu līmenī

1. Mēģinājums

   
   
   
   Tagad procesu aplūkosim filmā molekulu un jonu līmenī:
   
   
2. Uzsāksim mūsu ceļojumu ūdens vidē, respektīvi, vārāmā sāls šķīdumā. Sākumā – visapkārt tikai ūdens molekulas!
   Lai filmā tu varētu redzēt arī sāls kristālus, nākošajā sižetā vienkāršošanas dēļ „izgaismotas“ būs tikai atsevišķas ūdens molekulas!
   
   
   
   
3. Izsekosim, kā ūdens molekulas veicina šķīšanu! Ūdens molekulas un hidratētie joni šķīdumā izkliedējas vienmērīgi. Iegūst homogēnu sāls šķīdumu.
   
     
   
   

Die Inhalte in der Übersicht:
Dieses Lehr- und Lernmodul stellt eine interaktive Animationssammlung rund um das Thema "Lösung von Salz in Wasser" dar.
1. Teilprogramm: Trickfilm zum Lösungsvorgang
2. Teilprogramm: Vergleich: Kochsalzkristalle - Teilchenmodell
3. Teilprogramm: Vergleich: Wasser - Teilchenmodell
4. Teilprogramm: Vergleich: Kochsalzlösung - Teilchenmodell
5. Teilprogramm: Versuchsaufbau zur Beobachtung des
    Lösungsvorgangs
6. Videoclip: Auflösung von Kochsalz unter dem Binokular
7. Diafolge: Auflösung von Kochsalz unter dem Binokular
                                           Abb. rechts: Lernmanager

Kurzbeschreibung:

1. Trickfilm zum Lösungsvorgang
   Dieser Trickfilm entspricht vom grundsätzlichen Aufbau her der Kurzversion "Trickfilm Lösung von Salz in Wasser" (s. oben). Der Unterschied dieses Trickfilm hier in der Animationssammlung lässt sich zum einen automatisch steuern inkl. der angezeigten Kommentare. Zum anderen lassen sich die automatische Steuerung und die Kommentierung durch Texteinblendungen gänzlich abschalten. Damit wird es dem Lehrer ermöglicht, die Inhalte dieses Trickfilms sukzessive im Unterrichtsgespäch zu erarbeiten. Der Trickfilm gliedert sich in die folgenden Abschnitte:
   Abb. rechts: Ein animierter Lösungsversuch ;
   Abb. links: Blick von außen ins Versuchsgefäß (Becherglas). Alles nur Wasserteilchen!
   Abb. Mitte: Salz- und Wasserteilchen
   Abb. rechs: Der Auflösungsvorgang. Hier können zusätzlich Hintergrundwasserteilchen eingeblendet werden.
   
     
   
   
   Über das "THEMEN-Menü" oder über den "LERNMANAGER" lassen sich weitere animierte Teilprogramme aufrufen, mit denen das Umfeld des Lösungsvorgangs interaktiv im Unterrichtsgespräch mit den Schülerinnen und Schülern erarbeitet werden kann!
   
   
2. Vergleich zwischen dem Realobjekt Kochsalz und dem NaCl-Kristall-Modell:
   Der Bildschirminhalt ist in der Mitte geteilt und lässt sich mittes eines Schiebebalkens nach links und rechts bewegen.
   Über die Informationen der beiden Bildschirmseiten kann der Kristallaufbau erarbeitet werden.
   
   
   
3. Vergleich: Realobjekt Wasser - Teilchenmodell
   In der animierten Grafik lässt sich die Organisation der Wasserteilchen erarbeiten. Dabei werden die verschiedenen und gebräuchlichen Teilchenmodelle für Wassermoleküle genauso berücksichtig wie auch die Strukturformeln und "Ladungsformeln". Zwischenmolekulare Kräfte (Anziehungskräfte und auch Abstoßungskräfte) können zugeschaltet werden.
   
   
   
   
4. Vergleich: Realobjekt Salzlösung - Organisation der Salz- und Wasserteilchen im Teilchenmodell
   Die animierte Grafik enthält schaltbare Teilchenmodelle:
   - Kugelteilchenmodell, - Molekülformel, - Ladungsverteilung, - H-Brücken
   An diesem Teilprogramm lässt sich der Hydratations-Begriff erläutern. Was bedeutet Auflösung? Wie sind die Stoffteilchen in einer Salzlösung organisiert? Was bedeutet "aq" als Aggregatzustandsbezeichnung in Reaktionsgleichungen?
   
   
   
5. Der Versuchsaufbau zur Beobachtung der Salzauflösung unter einem Binokular
   Die hier rechts auf der Vorschau enthaltenen Abbildung können zur Vorbesprechung eines Schülerpraktikums dienen. (Beoachtung des Auflösens bzw. der Kristallisation [konz. Salzlösungen tropenweise auf einen zuvor erhitzten Esslöffel geben])
   Abb. unten links: Kochsalzkristalle vor der Wasserzugabe
   Abb. unten Mitte bzw. unten rechts: im Zeitraffer lässt sich die Auflösung der Kristalle beobachten. Die zuvor eckigen, würfelförmigen Kristalle werden kugelig. Das Herauslösen der Salzteilchen gelingt an den Ecken leichter. Warum? Vergl. mit der Animation im Trickfilm.

Die Inhalte in der Übersicht :
Diese Lehr- und Lernmodulsammlung besteht aus 4 Teilprogrammen:

1. Das 1 Bild beinhaltet eine Versuchsanleitung.
   Zielsetzung, Material, Vorbereitung, Durchführung.
   
   
   
   
   
2. 
   Über den 2. Menüpunkt ruft man einen Videoclip auf:
   • Videoclip: Der Videoclip zeigt einen mit Siliconöl behandelten Ytong-Stein und einen ungehandelten. Beim Auftropfen von Wasser lässt sich die Wirkung der Hydrophobierung gut erkennen.
   
   
   
   
   Auf der Teilchenebene werden die Versuchsbefunde anschaulich erläutert!
   
   
3. Das 3. Teilprogramm stellt eine Animation zum Versuch dar.
   - Die Animation zeigt den Ablauf der Beschichtung mit Siliconöl und anschließend das Auftragen von Wassertropfen. Die Beiden Steine wurden hinten angeoben, um den Effekt des Abperlens beim behandelten Stein besser zeigen zu können.
   
   
   Auf der Teilchenebene werden die Versuchsbefunde anschaulich erläutert!
   
   
4. 
   Eine Animation in 3 Abschnitten:
   
   1. Abschnitt: Y-tong und Siliconöl im Teilchenmodell.
   - Woraus bestehen Ytong-Steine? Wie sind die Stoffteilchen im Ytong-Steinen angeordnet?
   - Woraus setzt sich Siliconöl zusammen? Wie verteilt sich das Siliconöl auf dem Stein?
   
   
   2. Abschnitt: Verhalten von Wassertropfen auf einem mit Siliconöl beschichteten Ytong-Stein.
   - Der Wassertropfen perlt ab.
   
   
   
   
   
   
   3. Abschnitt: Verhalten von Wassertropfen auf einem unbeschichteten Ytong-Stein.
   - Der Wassertropfen verläuft.
   
      
   
   
   
   
   
     

Die Inhalte in der Übersicht :

Dieser Trickfilm stellt den Versuch zur NaCl-Synthese im Reagenzglas im Teilchenmodell dar. Der Trickfilm findet man auch neu überarbeitet in der Animationssammlung "Die Synthese von NaCl". Dort lässt sich der Trickfilm leicht steuern, zurückspulen und anhalten und mit dem Versuch in verschiedenen Videoclips vergleichen.

Sie sollten deshalb die Animationssammlung nutzen. Für Modemnutzer ist allerdings dieser Trickfilm auf Grund seiner geringen Dateigröße schneller geladen!

Die Inhalte in der Übersicht:
Dieses Lehr- und Lernmodul stellt eine interaktive Animationssammlung dar. Die Anwendung ist in eine kommentierte Bildfolge mit Aufnahmen aus einer Tropfsteinhöhle und in zwei Trickfilme über die Entstehung von Tropfsteinhöhlen und die Bildung der Tropfsteine gegliedert.
                                      

Kurzbeschreibung:

Wurde der Eingang zur Höhle geöffnet, lässt sich am unteren Bildrand ein Menü einblenden . Über dieses Menü schaltet man von Bild zu Bild weiter.
Zu jedem Bild wird ein kurzer Kommentar gesprochen. Die Textinformation kann ebenfalls eingeblendet werden.

[Die Offline-Anwendung wird im Vollbild-Modus dargestellt. Mittels <ESC>-Taste wird der Windows-Rahmen eingeblendet. Über die Systemschaltflächen kann die Offline-Anwendung beendet werden!]

1. Der erste Teil des Programms zeigt eine Bildfolge mit Aufnahmen aus einer Tropfsteinhöhle. Dabei werden Stalaktiten und Stalagmiten in kleineren und größeren Hallen gezeigt. Die Abbildung rechts zeigt zusätzlich den aktuellen Kommentar zum Bild.
   
   
   
   
   Ergänzt wird der Rundgang in der Höhle durch Außenaufnahmen vom Kalksteingebirge.
   
   
   
   
   
   
   
   
   
2. Im Anschluss an die Bildfolge gelangt man zur rechts dargestelltn Auswahl zweier Trickfilmen.
   
   Im ersten Trickfilm (hellblauer Hintergrund) wird die Entstehung von Tropfsteinhöhlen animiert dargestellt. Am Ende der Animation werden die zuvor einzeln beschriebenen Teilschritte noch einmal zusammengefasst dargestellt.
   
   
   
   
   
3. Der zweite Trickfilm zeigt die chemischen Vorgänge, die beim Wachsen der Tropfsteine ablaufen. Dabei werden makroskopisch sichtbare Vorgänge mit Hilfe der Formelsprache schrittweise erklärt.
   
   
   
   
   

Die Inhalte in der Übersicht:
Dieses Lehr- und Lernmodul stellt eine stellt ein interaktives Simulationsprogramm dar, mit dem Schülerinnen und Schüler in einer selbstständigen Arbeitsphase am PC oder auch Lehrerinnen und Lehrer mit ihrer Lerngruppe im Unterrichtsgespräch eine Spannungsreihe virtuell entwickeln können.

Das Programm besteht aus zwei Teilen:
Im ersten Teil werden Aufbau und Funktion galvanischer Zellen am Zink-Kuper-Element verdeutlicht.
In einem zweiten Programmteil können aus einer vorgegebenen Auswahl von Halbzellen beliebige galvanische Zellen aufgebaut, ihre Spannungen virtuell gemessen und gespeichert werden. Daraus lässt sich anschließend im Auswertungsteil eine Spannungsreihe entwickeln.

Kurzbeschreibung:

1. Im 1. Teil der Anwendung lässt sich der Aufbau und die Funktion einer galvanischen Zelle untersuchen. Mit der Maus "entdeckt" man verschiedene Details. Beim Anklicken der verschiedenen sensitiven Flächen innerhalb der Apparatur wird jeweils ein kleines Informationsfenster eingeblendet.
   Betätigt man den Schalter (Ein / Aus), so werden in einer Animation chemische Vorgänge an den Elektroden eingeblendet.
   
   
   Die gemessene Spannung wird angezeigt. Über die chemischen Abläufe an den Elektroden lassen sich die Begriffe Oxidation, Reduktion, Donatorhalbzelle, Akzeptorhalbzelle und die Richtung des Stromflusses erläutern.
   
   
   
   
   

   ---

   
   
2. Im 2. Programmteil wird eine virtuelle Experimentieroberfläche angeboten. Über den Button "Halbzellenauswahl" öffnet sich ein Fenster mit zwei Tabellen, über die man Halbzellen auswählen kann.
   Wird das Fenster über "ok" geschlossen, werden die gewählten Halbzellen in der Apparatur angezeigt.
   
   
   
   Betätigt man den Ein- und Ausschalter, so öffnet sich ein Ergebnisfenster (rechts unten im Bildschirm):
   
   
   
   Neben der aktuellen Versuchnummer werden die Halbzellenkombination und die messbare Spannung des galvanischen Elements angezeigt. Auf der Basis der angezeigten Spannung muss nun die Frage nach der Donatorhalbzelle entschieden werden. Als Hilfe lässt sich der aktuelle elektrochemische Vorgang im Trickfilm einblenden. Dazu betätigt man den Button "TRICKFILM".
   
   
   
   Hat man die Frage geklärt und sich für eines der beiden Klickkästchen entschieden, so aktiviert man den "merken?"-Button. Hierdurch wird die aktuelle Messung im Programm für die spätere Auswertung gespeichert. Über die Messwertanzeige kann jederzeit überprüft werden, welche Halbzellenkombinationen bereits erfasst sind.
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   

   ---

   Im Auswertungsbildschirm wird nun anhand der Messwerte eine Redox- bzw. Spannungsreihe entwickelt.
   
   Neben dem Messdaten-Fenster lassen sich Hablzellen-Symbole einblenden. Diese Symbole sind verschiebbar. Sie müssen nun entsprechend den Spannungsabständen der Skala links zugeordnet werden.
   
   Die Halbzelle, die gegenüber sämtlichen anderen Halbzellen als Donatorhalbzelle wirkt, wird dem Wert 0 zugeordnet [dieser Hinweis wird den Schülern und Schülerinnen über die einblendbare Aufgabe mitgeteilt].


Die folgende Abbildung zeigt positionierte Symbole. Die Spannungsabstände liest man an der Skala ab. Zusätzlich lassen sich über die Tool-Box "Spannungslineale" einblenden, skalieren und positionieren. Damit wird der Spannungsabstand zwischen den jeweiligen Halbzellen (die gemessene Spannung im Messwert-Fenster) auch optisch veranschaulicht. Im Textfenster kann eine Beschreibung zur Spannungsreihe erstellt werde.


Abschließend druckt jede Schülerin bzw. jeder Schüler die Bildschirmseite als Protokoll aus.














         

Die Inhalte in der Übersicht:
Dieses Lehr- und Lernmodul stellt eine

Kurzbeschreibung:

Die Inhalte in der Übersicht:
Dieses Lehr- und Lernmodul stellt eine

                                           Abb. rechts: Lernmanager

Kurzbeschreibung: