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LAB in a DROP Energie und Enthalpie von Stoffen - eine Hinführung mit Kapillarröhrchenexperimenten

Effiziente chemische Schülerversuche im Wassertropfen. Eine Hinführung: Die Energie in Stoffen, die Enthalpie am Beispiel der Verbrennungsenthalpie 2 Beispiele: 1 Benzin: Auf dem Benzingebinde 125 ml steht das Gefahrensymbol: "Flamme" entzündbare Stoffe!, Der Schüler verbrennt ca. 2 cm Benzin im Kapillarröhrchen. Das entspricht 3 mm³ Benzin. Mit der Erfahrung der Flamme, der Wärmeentwicklung die er im Experiment macht, ist er im Wissen um die Wirkung der Benzinmenge eines Gebindes: nämlich die 40.000 fache Wirkung. Jetzt entwickelt er auch eine Vorstellung welche Eniergie in einem Liter Benzin beim Antreiben eises Autos steckt. Das Gefahrensymbol auf der Flasche wird real. 2 Schokolade: Auf einer Tafel Schokolade steht die Angabe 2251kJ pro 100g, grob gerechnet 100ml. Bei der Verbrennung von 3 mm³ Schokolade könnte man 20.000- 30.000 Versuche machen. Bei der Verbrennung 2 cm im Kapillarröhrchen der Schokolade werden somit ca, 75 J frei. Jetzt kann der Schüler eine qualitative Vorstellung über die Energie in einer Tafel Schokolade entwickeln. usw. Didaktische Einordnung: die Enthalpie (Energiegehalt ) von Lebensmitteln Brennstoffen, Treibstoffen oder Chemikalien wird zB durch Kalorimetrie bestimmt. Die die durch Verbrennung die freigesetzte Wärmenergie wird quantitativ gemessen. In diesem Versuch" Verbrennung im Kapillarrröhrchen " sieht man die chemische Reaktion der in der Kalometriebombe verborgenen chemischen Reaktion. Energie wird in Form von Wärme und Licht frei. Diese wird "qualitativ" beobachtet. Quantitative im Kalorimeter müssen sich anschließen, was im Schülerversuch mit ganzen Klassen kaum zu leisten ist. Dies muss dem Schüler offengelegt werden. Neben den experimentellen Fertiglkeiten erwirbt der Schüler Stoffkenntnisse aus den Bereichen Nahrungsmittel, Brennstoffe, Treiibstoffe und brennbare Chemikalien. Er kann die Werte der Kalometrie einem Versuch zuordnen. Er vernetzt Stoffe von Nahrungsmitteln bis Chemikalien, ERrgebniusse der Biologie und Chemie. Im folgenden werden Stoffe aus dem Bereich: Lebensmittel: Zucker Schokolade Rapsöl Brennstoffe: Wachs Benzin Erdöl Brennspiritus Treibstoffe: Benzin Erdöl Ausgewählte Stoffe der Chemie: Schwefel Eisenwolle Streichholz Alfred Flint et. al. Chemie des Lebens:Seite 14 ein LAB in a DROP Experiment