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Teilchen-Simulator

Stoffe und ihre Eigenschaften · Stoffebene und Teilchenebene
📄 Arbeitsblatt
Was wir sehen
Teilchen-Lupe (Modell, stark vergrößert)
Bewegung Abstand
Deine Aufträge
Tempe-
ratur
−20 °C

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Teilchen-Simulator – für die Lehrkraft

So setzen Sie ihn ein

  • Am Beamer (📽): Sie schieben den Temperaturregler und lassen beschreiben – erst die Stoffebene links, dann die Teilchen-Lupe rechts.
  • In Partnerarbeit: Die Schülerinnen und Schüler arbeiten die Aufträge rechts ab (★ Basis, ★★ Standard, ★★★ Knobel). Tipps helfen Schwächeren, Wortspeicher unterstützt das Formulieren.
  • Drei Simulationen: Eis → Wasser → Dampf (passt zu Einheit 3 und 4), Zucker lösen (Einheit 2 und 5), Diffusion in Wasser und Luft (Einheit 8).
  • Heizplatte: Mit „🔥 Heizplatte“ wird gleichmäßig Energie zugeführt – dann bleibt die Temperatur beim Schmelzen und Sieden stehen (Haltepunkte, Ausblick auf Einheit 4). Mit dem Regler stellen Sie die Temperatur dagegen direkt ein.
  • Arbeitsblatt (📄 oben, 2 Seiten): Beobachtungstabelle, Teilchen-Steckbrief, Teilchenbilder, Temperaturkurve, Messprotokoll Lösen/Diffusion, Stolperfallen, offene Erklärfragen, Ich-kann-Liste.
  • Direkt verlinkbar: ?modus=zustand, ?modus=loesen, ?modus=diffusion.

Modellgrenzen (mit der Klasse besprechen)

  • Teilchen sind keine farbigen Kugeln – Farbe und Größe sind gewählt.
  • Im flüssigen Zustand berühren sich die Teilchen weiterhin; dass sie die Plätze wechseln, zeigt der Simulator als Platztausch zweier Nachbarn (mit ➶ Pfeilen gut sichtbar). Beim Tausch können sich Kugeln kurz überdecken – das ist der Darstellung geschuldet.
  • Es sind nur wenige Teilchen; in einem Tropfen Wasser sind es unvorstellbar viele.
  • Geschwindigkeiten und Zeiten sind stark verlangsamt bzw. gerafft. Wie stark sich die Bewegung mit der Temperatur ändert, ist übertrieben dargestellt.
  • Im Gas ist der Abstand in Wirklichkeit noch viel größer (etwa 10 Teilchen-Durchmesser).
  • Wasser ist besonders: Im Eis sind die Teilchen etwas weiter voneinander entfernt als im Wasser – darum schwimmt Eis. Für die meisten Stoffe gilt das nicht; der Simulator zeigt den Normalfall.
  • Die Haltepunkte sind ein Modell; die Energie-Werte sind nicht maßstäblich.