Einführung in quadratische Funktionen/Übungen 3 und Benutzer:Brockmann/Alkohole/Was ist Trinkalkohol aus chemischer Sicht?: Unterschied zwischen den Seiten

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{{Quadratische Funktionen}}
===Qualitative Elementaranalyse von Trinkalkohol===
 
<div class="lueckentext-quiz">
 
Verbrennt man eine Verbindung, die Kohlenstoff und Wasserstoff enthält, so entstehen als Produkte '''Kohlenstoffdioxid''' und '''Wasser'''.
<center><span style="background:#FFFACD">Falls es Probleme mit der Ansicht gibt, bitte [[:zw:Firefox|Firefox]] als Browser verwenden!</span></center>
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|<div style="padding:10px;background:#ffffff;border:1px ;">
<big>'''Aufgabe 1: Funktionsterm finden'''</big>
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|width=300px|


Die Parabel hat die Funktionsgleichung
Als Nachweisreagenz für '''Kohlenstoffdioxid''' dient '''Kalkwasser''', das sich beim Einleiten des Gases '''trübt'''. Diese Nachweisreaktion wird daher auch '''Kalkwasserprobe''' genannt.


'''f(x) = ax<sup>2</sup> + bx + c'''.
Als Nachweisreagenz für '''Wasser''' kann man '''Watesmo-Papier''' verwenden, das ist ein weißes bis hellblaues Papier, das sich bei Vorhandensein von Wasser dunkelblau '''färbt'''.


Welcher Funktionsterm passt?
Will man feststellen, ob eine Verbindung Sauerstoff enthält, so benötigt man einen Stoff, der ihr den enthaltenen Sauerstoff entzieht. Hierfür eignen sich gut  '''unedle Metalle''', z. B. '''Magnesium'''.
<div class="multiplechoice-quiz">
 
(-0,5x<sup>2</sup> + 2x - 1) (!0,5x<sup>2</sup> - 2x + 3)  (!-2x<sup>2</sup> + 8x - 7) (!-0,5x<sup>2</sup> + 2x + 1) (!0,5x<sup>2</sup> - 2x - 1)
</div>
</div>


|width=20px|<!--Diese Spalte bleibt leer und legt den Abstand zwischen Text und Bild fest-->
{{Box|Experiment: Qualitative Elementaranalyse von Trinkalkohol|'''Teil 1: Nachweis von Kohlenstoff und Wasserstoff'''
|valign="top" |
'''Materialien:''' Porzellantiegel, Becherglas (100&nbsp;ml), Spritze mit Silikonschlauch, Reagenzglas, Reagenzglasständer, Pinzette, Trinkalkohol, Kalkwasser (Calciumhydroxid-Lösung), Watesmo®-Papier
[[Bild:Üb3_Parabel_5.jpg|380px]]
</div>
 
|}
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<div style="padding:10px;background:#ffffff;border:1px ;">
<big>'''Aufgabe 2: Term und Graph zuordnen'''</big>
 
'''Ordne den Funktionsgraphen den richtigen Term zu.'''
<div class="lueckentext-quiz">
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| [[Bild:Üb3_Parabel_1.jpg]] || [[Bild:Üb3_Parabel_3.jpg]] || [[Bild:Üb3_Gerade_1.jpg]] ||  [[Bild:Üb3_Parabel_4.jpg|150px]] || [[Bild:Üb3_Gerade_2.jpg|150px]] || [[Bild:Üb3_Parabel_2.jpg|150px]]
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| <strong>  x<sup>2</sup> + 3 </strong>  || <strong> -x<sup>2</sup> + 3 </strong> || <strong>  -x + 3 </strong> || <strong> -x<sup>2</sup> - 3</strong> || <strong> x - 3 </strong> || <strong> x<sup>2</sup> - 3</strong>
|}
 
</div></div>
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<div style="padding:10px;background:#ffffff;border:1px ;">
'''Durchführung:''' Verbrennt Trinkalkohol im Porzellantiegel. Haltet nach dem Entzünden der Probe ein Becherglas darüber. Zieht die gasförmigen Reaktionsprodukte mit der Spritze ab und leitet sie langsam durch das Kalkwasser.
<big>'''Aufgabe 3: Multiple Choice'''</big>
Führt mithilfe der Pinzette das Watesmo®-Papier in das Becherglas und wischt damit an der Becherglaswand entlang.


'''Kreuze jeweils alle richtigen Aussagen an.'''
'''Beobachtungen:''' Das Kalkwasser wird beim Einleiten des aufgefangenen Gases trüb. Das Kondensat an der Becherglaswand färbt das Watesmo-Papier blau.
<div class="multiplechoice-quiz">
 
'''f(x) = –2x<sup>2</sup> + 3x – 4'''  (Die Parabel ist nach unten geöffnet.) (!Die Parabel ist nach oben geöffnet.)  (Die Parabel ist enger als die Normalparabel.) (!Die Parabel ist weiter als die Normalparabel.) (Der Punkt [2|-6] liegt auf dem Graphen.) (Der Punkt [1|1] liegt nicht auf dem Graphen.)
 
 
'''Welche Terme gehören zu einer Funktion, deren Graph symmetrisch zur y-Achse ist?'''  (7x<sup>2</sup>) (7x<sup>2</sup> - 2) (7x<sup>2</sup> + 3) (!7x<sup>2</sup> - 2x) (!7x<sup>2</sup> + 3x) (!7x<sup>2</sup> - 2x + 3) 
 
 
'''Welche der Termpaare gehören zu Funktionen, deren Graphen bezüglich der y-Achse symmetrisch zueinander sind?'''  (!7x<sup>2</sup> und -7x<sup>2</sup>) (7x<sup>2</sup> - 2x und 7x<sup>2</sup> + 2x) (!7x<sup>2</sup> - 2x und -7x<sup>2</sup> + 2x) (!7x<sup>2</sup> - 2 und 7x<sup>2</sup> + 2) (-7x<sup>2</sup> + 2x und -7x<sup>2</sup> - 2x)
 
 
'''Welche der Termpaare gehören zu Funktionen, deren Graphen bezüglich der x-Achse symmetrisch zueinander sind?'''  (7x<sup>2</sup> und -7x<sup>2</sup>) (!7x<sup>2</sup> - 2x und 7x<sup>2</sup> + 2x) (!7x<sup>2</sup> - 2 und 7x<sup>2</sup> + 2) (7x<sup>2</sup> - 2 und -7x<sup>2</sup> + 2) (!7x<sup>2</sup> - 2 und -7x<sup>2</sup> + 2x)
</div></div>
 
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<div style="padding:10px;background:#ffffff;border:1px ;">
<big>'''Aufgabe 4: Memo-Quiz'''</big>
 
Finde die richtigen Paare - je ein Funktionsterm und ein Funktionsgraph gehören zusammen. Achte auf die wesentlichen Eigenschaften der Funktion (Öffnung der Parabel, Lage des Scheitels, Nullstellen).
 
:::{|border="0" cellspacing="0" cellpadding="4"
|align = "left" width="600"|
<div class="memo-quiz">
 
{|
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| <big> '''f(x) = x<sup>2</sup> + 3'''</big>  || [[Bild:Üb3_Parabel_1a.jpg|120px]]
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| <big> '''f(x) = -x<sup>2</sup> + 3'''</big>  || [[Bild:Üb3_Parabel_3a.jpg|120px]]
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| <big> '''f(x) = 3x<sup>2</sup>'''</big> || [[Bild:Parabel_a_3a.jpg|120px]]
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| <big> '''f(x) = 0,2x<sup>2</sup>'''</big>  || [[Bild:Parabel_a_0_2a.jpg|120px]]
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| <big> '''f(x) = x<sup>2</sup> + 2x''' </big> || [[Bild:Üb3_Parabel_6.jpg|120px]]
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| <big> '''f(x) = –x<sup>2</sup> + 2x'''</big>  || [[Bild:Üb3_Parabel_7.jpg|120px]]
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| <big> '''f(x) = x<sup>2</sup> – 2x – 3''' </big> || [[Bild:Üb3_Parabel_8.jpg|120px]]
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| <big> '''f(x) = –x<sup>2</sup> – 2x + 3'''</big>  || [[Bild:Üb3_Parabel_9.jpg|120px]]
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</div>
 
 
|}
</div>


'''Teil 2: Nachweis von Sauerstoff'''
'''Materialien:''' Reagenzglas, Stativ mit Stativklemme, Gasbrenner, durchbohrter Stopfen, Glasrohr, Pinzette, Magnesiumband, Trinkalkohol, Sand


== *Zusatz: Weitere interaktive Übungen ==
'''Durchführung:''' Unten ins Reagenzglas kommt ein Gemisch aus Sand und Trinkalkohol, ca. 1 Daumenbreit. Das Magnesiumband wird zu einer Spirale gerollt und mithilfe der Pinzette in die Mitte des Reagenzglases geschoben. Anschließend spannt man das Reagenzglas schräg ins Stativ ein und verschließt es mit dem Stopfen, in dem das Glasrohr steckt.
Mit der Brennerflamme wird zunächst kurz etwas Alkohol verdampft, damit kein Luftsauerstoff mehr im Reagenzglas ist. Dann wird die Magnesiumspirale erhitzt, bis sie anfängt zu glühen. Anschließend wird der Sand erhitzt, so dass der Alkohol verdampft.


*[http://www.mathe-online.at/galerie/fun1/funscribble/index.html Zeichne den Graphen]
'''Beobachtungen:''' Der Alkoholdampf verstärkt das Glühen des Magnesiumbandes. Es entsteht unter anderem ein weißer Feststoff.|
*[http://www.zum.de/dwu/depothp/hp-math/hpmqf12.htm Übung 1]
Experimentieren}}


{{Box|Auswertung|Die positive Kalkwasserprobe zeigt, dass Kohlenstoffdioxid entstanden ist. Trinkalkoholmoleküle müssen also Kohlenstoffatome enthalten.
Die Blaufärbung des Watesmo-Papiers zeigt, dass Wasser entstanden ist. Trinkalkohlmoleküle müssen also Wasserstoffatome enthalten.
Bei dem weißen Feststoff, der bei der Reaktion von Magnesium mit Trinkalkohol entstanden ist, handelt es sich um Magnesiumoxid. Da kein Sauerstoff aus der Luft mehr im Reagenzglas war und Sand nicht reagiert hat, müssen die Sauerstoffatome im Magnesiumoxid aus dem Trinkalkohol stammen.
Trinkalkohol ist also eine Verbindung aus Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauerstoff.|Lösung
}}


{{Autoren|[[Benutzer:MatheSchmidt|Reinhard Schmidt]], Christian Schmidt, [[Benutzer:Maria Eirich|Maria Eirich]], [[Benutzer:Andrea schellmann|Andrea Schellmann]]}}
Wir wissen nun, aus welchen Elementen Trinkalkohol besteht. Aber wie können wir herausfinden, wie viele Atome dieser Elemente jeweils in einem Molekül Trinkalkohol enthalten sind? Dafür brauchen wir eine quantitative Elementaranalyse.


== Weiterführende Links ==
===Die quantitative Elementaranalyse nach <big>Liebig </big>===
* [http://www.studienseminare-ge-gym.nrw.de/K/riemer/mathematik/publikationen/videoanalyse/index-videoanalyse.htm Videoanalyse: Geschwindigkeit und Bremswege] von [http://www.riemer-koeln.de/joomla/ Wolfgang Riemer]

Version vom 1. Juli 2019, 11:02 Uhr

Qualitative Elementaranalyse von Trinkalkohol

Verbrennt man eine Verbindung, die Kohlenstoff und Wasserstoff enthält, so entstehen als Produkte Kohlenstoffdioxid und Wasser.

Als Nachweisreagenz für Kohlenstoffdioxid dient Kalkwasser, das sich beim Einleiten des Gases trübt. Diese Nachweisreaktion wird daher auch Kalkwasserprobe genannt.

Als Nachweisreagenz für Wasser kann man Watesmo-Papier verwenden, das ist ein weißes bis hellblaues Papier, das sich bei Vorhandensein von Wasser dunkelblau färbt.

Will man feststellen, ob eine Verbindung Sauerstoff enthält, so benötigt man einen Stoff, der ihr den enthaltenen Sauerstoff entzieht. Hierfür eignen sich gut  unedle Metalle, z. B. Magnesium.


Experiment: Qualitative Elementaranalyse von Trinkalkohol

Teil 1: Nachweis von Kohlenstoff und Wasserstoff Materialien: Porzellantiegel, Becherglas (100 ml), Spritze mit Silikonschlauch, Reagenzglas, Reagenzglasständer, Pinzette, Trinkalkohol, Kalkwasser (Calciumhydroxid-Lösung), Watesmo®-Papier

Durchführung: Verbrennt Trinkalkohol im Porzellantiegel. Haltet nach dem Entzünden der Probe ein Becherglas darüber. Zieht die gasförmigen Reaktionsprodukte mit der Spritze ab und leitet sie langsam durch das Kalkwasser. Führt mithilfe der Pinzette das Watesmo®-Papier in das Becherglas und wischt damit an der Becherglaswand entlang.

Beobachtungen: Das Kalkwasser wird beim Einleiten des aufgefangenen Gases trüb. Das Kondensat an der Becherglaswand färbt das Watesmo-Papier blau.

Teil 2: Nachweis von Sauerstoff Materialien: Reagenzglas, Stativ mit Stativklemme, Gasbrenner, durchbohrter Stopfen, Glasrohr, Pinzette, Magnesiumband, Trinkalkohol, Sand

Durchführung: Unten ins Reagenzglas kommt ein Gemisch aus Sand und Trinkalkohol, ca. 1 Daumenbreit. Das Magnesiumband wird zu einer Spirale gerollt und mithilfe der Pinzette in die Mitte des Reagenzglases geschoben. Anschließend spannt man das Reagenzglas schräg ins Stativ ein und verschließt es mit dem Stopfen, in dem das Glasrohr steckt. Mit der Brennerflamme wird zunächst kurz etwas Alkohol verdampft, damit kein Luftsauerstoff mehr im Reagenzglas ist. Dann wird die Magnesiumspirale erhitzt, bis sie anfängt zu glühen. Anschließend wird der Sand erhitzt, so dass der Alkohol verdampft.

Beobachtungen: Der Alkoholdampf verstärkt das Glühen des Magnesiumbandes. Es entsteht unter anderem ein weißer Feststoff.


Auswertung

Die positive Kalkwasserprobe zeigt, dass Kohlenstoffdioxid entstanden ist. Trinkalkoholmoleküle müssen also Kohlenstoffatome enthalten. Die Blaufärbung des Watesmo-Papiers zeigt, dass Wasser entstanden ist. Trinkalkohlmoleküle müssen also Wasserstoffatome enthalten. Bei dem weißen Feststoff, der bei der Reaktion von Magnesium mit Trinkalkohol entstanden ist, handelt es sich um Magnesiumoxid. Da kein Sauerstoff aus der Luft mehr im Reagenzglas war und Sand nicht reagiert hat, müssen die Sauerstoffatome im Magnesiumoxid aus dem Trinkalkohol stammen.

Trinkalkohol ist also eine Verbindung aus Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauerstoff.

Wir wissen nun, aus welchen Elementen Trinkalkohol besteht. Aber wie können wir herausfinden, wie viele Atome dieser Elemente jeweils in einem Molekül Trinkalkohol enthalten sind? Dafür brauchen wir eine quantitative Elementaranalyse.

Die quantitative Elementaranalyse nach Liebig