Aktivitäten des Diffusions- und Osmoseunterrichts

Diffusion und Osmose sind etwas schwer verständliche wissenschaftliche Konzepte, die oft am besten durch Laboraktivitäten erklärt werden. Bei der Diffusion wird Materie so verteilt, dass sie in der gesamten Umgebung eine gleichmäßige Konzentration erreicht und sich von einer höheren Konzentration zu einer niedrigeren Konzentration bewegt. Bei der Osmose wird Flüssigkeit durch eine semipermeable Membran diffundiert.

Animationen sind ein wertvolles Werkzeug, um Schülern wissenschaftliche Prinzipien wie Diffusion und Osmose zu erklären. Eine wertvolle Aktivität vor anderen Laboraktivitäten besteht darin, dass die Schüler Videos wie McGraw Hills Osmose- und Diffusionsanimationen (siehe Referenzen) ansehen. Diese kurzen Videos zeigen, wie Moleküle in einem Becher mit Wasser auf eine Weise dispergiert werden, die im wirklichen Leben schwer zu sehen ist. Diese Videos enthalten auch eine kurze Liste von computerkorrigierten Multiple-Choice-Fragen, um sicherzustellen, dass die Grundprinzipien der Diffusion und Osmose verstanden wurden.

Eine unkomplizierte Diffusions- und Osmoseaktivität kann mit einem Teebeutel, warmem Wasser und einem möglichst klaren Behältnis durchgeführt werden. Legen Sie einfach den Teebeutel und warmes Wasser in den Behälter und beobachten Sie, was passiert. Bitten Sie die Schüler, mit dem richtigen Vokabular zu erklären, was passiert. Im Wesentlichen fließt Wasser (Osmose) durch den Teebeutel (die durchlässige Membran) und die Teeblätter lösen sich auf (diffus) durch das Wasser, wodurch das Wasser braun wird Das Wasser fließt auch in den Teebeutel und sucht nach Gleichem Konzentration.

Erklären Sie den Schülern, dass Diffusion und Osmose nicht nur in großen Flüssigkeitsmengen auftreten, indem Sie die Geruchsdiffusion demonstrieren. Gießen Sie mehrere Tropfen eines stark duftenden Flüssigextrakts – wie Vanille, Zitrone oder Minze – in einen entleerten Ballon. Blasen Sie den Ballon leicht auf, binden Sie das Ende ab und legen Sie ihn in eine Schachtel. Schließen Sie den Deckel der Schachtel und kleben Sie ihn zu. Lassen Sie die Schachtel einige Minuten ruhen, öffnen Sie dann eine Seite der Schachtel und bitten Sie die Schüler, darin zu schnuppern. Erklären Sie, dass sie den Duft riechen können – obwohl er im Ballon war –, weil die Duftdämpfe durch winzige Löcher in der Oberfläche des Ballons osmotieren. Das Innere der Box bleibt jedoch trocken, da die Flüssigkeitsmoleküle zu groß für die Membran sind.

Beginnen Sie diese Aktivität, indem Sie jedem Schüler einen Gummibärchen geben und ihn anweisen, seine Höhe und Breite mit einem Lineal und seine Masse mit einer Dreifachbalkenwaage zu messen. Füllen Sie ein Becherglas mit destilliertem Wasser, legen Sie das Gummibärchen hinein und stellen Sie es für 24 Stunden beiseite. Entfernen Sie den Bären vorsichtig – aufgrund der Dehnung seiner Membran wird er sehr zerbrechlich – und messen Sie erneut. Der Bär hat Wasser durch seine gummiartige Membran aufgenommen, wodurch er größer wird. Wenn Sie den Bären dann in Salzwasser einweichen, schrumpft er, da der Bär Salz aufnimmt und das Wasser verteilt.