LT: Einstieg in die Elektrizitätslehre
Kompetenzbereich
Kompetenzbereich 2
Erkenntnisgewinnung
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Lernfortschritt
LFS 1
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Materialien/Titel
Einstieg in die Elektrizitätslehre
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Physik
Ph02.01.01
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Kompetenz:
Ich kann den Aufbau eines Atoms beschreiben.
Ich kann einige Eigenschaften eines Elektrons nennen.
Ich kann den Ladungszustand von Protonen und Elektronen nennen.
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LernPROJEKT
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LernTHEMA
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LernSCHRITT
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Hauptbezug:
Ich kann einfache physikalische Phänomene beschreiben und mit bekannten Zusammenhängen vergleichen.
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Weitere Bezüge:
| LS: Einstieg in die Elektrizitätslehre
Kompetenzbereich
Kompetenzbereich 2
Erkenntnisgewinnung
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Lernfortschritt
LFS 1
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Materialien/Titel
Einstieg in die Elektrizitätslehre
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Physik
Ph02.01.02
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Kompetenz:
Ich kann den Aufbau eines Atoms beschreiben.
Ich kann einige Eigenschaften eines Elektrons nennen.
Ich kann den Ladungszustand von Protonen und Elektronen nennen.
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LernPROJEKT
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LernTHEMA
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LernSCHRITT
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Hauptbezug:
Ich kann einfache physikalische Phänomene beschreiben und mit bekannten Zusammenhängen vergleichen.
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Weitere Bezüge:
| Lernschrittplanung
Phase
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Zeit
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Aufgabe
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Einstieg in die Elektrizitätslehre
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Abfrage von Vorerfahrungen, Placemat
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Vorstellen, Sammeln und Clustern der Vorerfahrungen
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Vorstellung des AO1
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Geschichte, dass im Altertum zum ersten Mal Elektrizität am Bernstein festgestellt wurde
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Infotext Atomaufbau, reziprokes Lesen
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Aufgaben zum Infotext lösen
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Aufgabenkontrolle, Tempoduett
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Anwendungsaufgaben zum Infotext lösen
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Aufgabenkontrolle, Tempoduett
| Abfrage von Vorerfahrungen, Placemat
Aufgabenstellung fürs Placemat:
„Wenn ich Elektrizitätslehre höre, dann fällt mir dazu ein …“
Fach
Physik
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Kompetenzbereich/Leitidee
Advance Organizer: Kompetenzbereich 2, Erkenntnisgewinnung
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Lernfortschritt
LFS 1 – 3
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Lernwegeliste
Ph02.01.03
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Bild Bernstein CC 0
Bilder des Autors
Geschichtlicher Hintergrund:
Der Text dient nur zur Information der Lehrkraft, sodass die Lehrkraft nicht selbst nach Informationen zum geschichtlichen Hintergrund suchen muss.
Quelle:
Artikel „Bernstein“ (https://de.wikipedia.org/wiki/Bernstein) aus Wikipedia. Dieser Text steht unter der Doppellizenz Creative Commons CC BY-SA 3.0, abrufbar unter http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/legalcode. Der Artikel wurde zuletzt bearbeitet von Mabschaaf am 28.07.2015, 08:27. Am 02.07.2015, 8:27 MESZ abgerufen und unverändert übernommen.
„Bernstein (Succinit) hat einen sehr hohen elektrischen Widerstand und eine sehr niedrige Dielektrizitätskonstante von 2,9 als Naturbernstein oder 2,74 als Pressbernstein. In trockener Umgebung kann er durch Reiben an textilem Gewebe (Baumwolle, Seide) oder Wolle elektrostatisch aufgeladen werden. Dabei erhält er eine negative Ladung, das heißt, er nimmt Elektronen auf. Das Reibmaterial erhält eine positive Ladung durch Abgabe von Elektronen. Man bezeichnet diese Aufladung auch als Reibungselektrizität. Diese Eigenschaft kann als zerstörungsfreier, wenn auch – gerade bei kleineren Stücken – nicht immer einfach durchzuführender Echtheitstest verwendet werden: Der aufgeladene Bernstein zieht kleine Papierschnipsel, Stofffasern oder Wollfussel an. Dieser Effekt war bereits in der Antike bekannt und wurde durch die Werke von Plinius dem Älteren bis ins Spätmittelalter überliefert. Der englische Naturforscher William Gilbert widmete ihm in seinem im Jahr 1600 erschienenen Werk „De magnete magneticisque corporibus“ ein eigenes Kapitel und unterschied ihn vom Magnetismus. Von Gilbert stammt auch der Begriff „Elektrizität“, den er aus dem griechischen Wort ἤλεκτρον (ēlektron) für Bernstein ableitete.“
Kompetenzbereich
Kompetenzbereich 2
Erkenntnisgewinnung
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Lernfortschritt
LFS 1
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Materialien/Titel
Einstieg in die Elektrizitätslehre – Infotext Atomaufbau
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Physik
Ph02.01.04
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Kompetenz:
Ich kann den Aufbau eines Atoms beschreiben.
Ich kann einige Eigenschaften eines Elektrons nennen.
Ich kann den Ladungszustand von Protonen und Elektronen nennen.
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LernPROJEKT
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LernTHEMA
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LernSCHRITT
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Hauptbezug:
Ich kann einfache physikalische Phänomene beschreiben und mit bekannten Zusammenhängen vergleichen.
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Weitere Bezüge:
| Vorgehen:
Phase
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Zeit
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Aufgabe
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Lesen Sie den Informationstext „Das Atom“ reziprok. Wechseln Sie dazu bei dem -Symbol die Rollen.
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Bearbeiten Sie die Aufgabe 1) zum Informationstext „Das Atom“ schriftlich. Falls Sie beim Antworten nicht weiterkommen, notieren Sie Ihre Frage dazu.
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Nachdem Sie die Aufgabe 1) gelöst haben, finden Sie einen Partner mit Hilfe der Lerntempoduett-Methode. Vergleichen Sie Ihre Lösung mit Ihrem Partner und lösen Sie gegebenenfalls offene Fragen.
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Wählen Sie aus den Aufgaben 2) – 10) die zu Ihnen passenden Aufgaben (Durchdringungstiefe) aus und bearbeiten Sie die ausgewählten Aufgaben schriftlich. Notieren Sie bei Unklarheiten offene Fragen.
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Nachdem Sie die Aufgaben 2) – 10) gelöst haben, finden Sie einen Partner mit Hilfe der Lerntempoduett-Methode. Vergleichen Sie Ihre Lösung mit Ihrem Partner und lösen Sie gegebenenfalls offene Fragen.
| Das Atom
Methode: reziprokes Lesen
Unter einem Atom verstand man lange das kleinste unteilbare Teilchen (griech.: atomos = das Unteilbare). Erst Ende des 19. Jahrhunderts erkannte man, dass ein Atom aus dem Atomkern und der Atomhülle besteht. Später wurde bekannt, dass der Atomkern und die Atomhülle aus Teilchen bestehen. Es gibt die Teilchen Protonen, Neutronen und Elektronen.
Im Atomkern befinden sich die positiv geladenen Protonen (rot) und die neutralen Neutronen (grün). Um den Atomkern herum befindet sich die Atomhülle. In ihr bewegen sich die negativ geladenen Elektronen (blau) um den Atomkern sehr schnell herum. Das hier beschriebene Atommodell wurde von Ernest Rutherford 1911 veröffentlicht und von seinem Schüler Niels Bohr weiter ausgebaut.
Bild des Autors
Alle zusammengesetzten Atomkerne enthalten dicht gedrängt sowohl Protonen als auch Neutronen. Die Anzahl der Protonen bestimmt, um welches chemische Element es sich handelt.
Die Anzahl der Protonen und Neutronen gibt die Massenzahl an.
Nach außen hin sind vollständige Atome elektrisch neutral geladen. Die Anzahl an positiven Ladungen im Atomkern ist genauso groß wie die Anzahl an negativen Ladungen in der Atomhülle. Im vollständigen Atom befinden sich deshalb gleich viele Protonen und Elektronen. Dabei sind die Protonen positiv und die Elektronen negativ geladen.
Der Durchmesser eines Atomkerns macht nur ein zehntausendstel des Atomdurchmessers aus. Der Atomkern macht jedoch den Hauptteil des Atomgewichts aus. Die Elektronen an sich sind nochmals ein zehntausendstel mal kleiner als der Atomkern. Somit besteht ein Atom Größtenteils aus Leere.
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