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SPRUDELGAS

Darum geht’s

Die Kinder erkunden, wohin das Sprudelgas verschwindet, wenn es in einem Glas oder einer Flasche aufsteigt. Sie entdecken, dass Sprudelgas jede Menge Platz braucht. Mit Sprudelgas lassen sich Luftballons und Gummihandschuhe aufblasen und es kann Wasser aus einem Glas verdrängen.

Wo begegnet es uns im Alltag?

Backen wir einen Kuchen mit Backpulver, so bilden Natron und Zitronensäure in Verbindung mit dem flüssigen Teig jede Menge Sprudelgas. Dieses macht sich im Kuchen breit und bläht den Teig regelrecht auf. Beobachten wir den Kuchen durch die Glasscheibe des Herds beim Backen, können wir dabei zusehen, wie er deshalb in seiner Form immer höher steigt und größer wird.

Phänomen entdecken: Kohlenstoffdioxid nimmt Raum ein

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Das wird gebraucht

• Backpulver, Essig• Brausepulver, Brausetabletten, Wasser • Münzen (50 Cent), Luftballons, weiche Haushalts-

handschuhe (Einweghandschuhe)• Leere Getränkeflaschen (0,25/0,33 l), Trinkgläser,

Haushaltsclips zum Verschließen• (Durchsichtige) Schüssel, kleines Trinkglas oder

größeres Teelichtglas• Eventuell Lebensmittelfarbe, Tusche oder Tinte

Die Brausetablette löst sich auf und Sprudelgas entsteht. Es braucht Platz, breitet sich in der Flasche aus und hebt sogar kurz die Münze an, damit es aus der Flasche entweichen kann. Wenn die Münze wieder auf den Flaschenhals zurückfällt, gibt es ein klimperndes Geräusch.

Backpulver und Essig lassen jede Menge Sprudelgas entstehen. Es braucht so viel Platz, dass es den Luftballon aufpusten kann. Lässt man die Öffnung plötzlich los, dann entweicht das Sprudelgas genauso wie sonst die Luft aus einem Ballon.

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KLimPERnDE münzEn! (EinStimmUnG)

Mehrere kleine Flaschen (0,25 oder 0,33 l) werden von den Kindern zu zwei Dritteln mit Wasser und jeweils einer Brausetablette gefüllt. Auf die Flaschenöffnungen legen die Mädchen und Jungen nun 50-Cent-Stücke. Diese können zuvor noch mit Wasser angefeuchtet wer-den, dann schließen sie besonders dicht ab. Wenn alle ganz leise sind, hört man die Münzen klimpern. Beobachten Sie gemeinsam mit den Kindern ganz genau, was mit den Münzen passiert. Was beschreiben die Mädchen und Jungen? Was lässt sich fühlen, wenn man den Finger leicht auf die Münze legt?

Ein bALLon, DER Sich WiE von SELbSt AUfbLäSt

Am besten unterstützen sich für diesen Versuch immer zwei Kinder gegenseitig: Eines führt einen Trichter in den Luftballonhals ein und hält das Ganze gut fest. Ein anderes Kind gibt dann zuerst das Backpulver durch den Trichter in den Ballon und gießt (ruhig etwas mehr) Essig dazu. Jetzt muss möglicherweise ein Erwachsener helfen und den Luftballon schnell verknoten oder mit einem Haushaltsclip verschließen. Nach kurzer Zeit pustet sich der Luftballon wie von selbst auf. Was hört man, wenn man sein Ohr an den Ballon hält? Was passiert, wenn man den Ballon nicht verschließt und plötzlich loslässt? Letzteres bitte nur im Freien probieren!

Abb. 2: Ein Luftballon voll Sprudelgas. Abb. 3: Der Luftballon richtet sich auf. Abb. 1: Die Münze rattert auf der Flasche.

SPRUDELGAS

WissensWertes für

interessierte erWachsene

Werden Backpulver und Essig (oder Brause-

pulver und Wasser) vermengt, entsteht

dabei das Sprudelgas Kohlenstoffdioxid.

Gase benötigen mehr Platz als Feststoffe

oder Flüssigkeiten. Je mehr Gas entsteht,

desto mehr Platz nimmt es ein – bis der

Raum des Gefäßes, in dem es sich befin-

det, allein nicht mehr ausreicht. Das Gas

muss das Gefäß verlassen und füllt so

z. B. den Handschuh oder einen Luft-

ballon. Ähnliches kennen wir auch von

Wasser: Wird es gekocht, klappert der

Topfdeckel, weil das flüssige Wasser

gasförmig wird. Wasser in gasförmigem

Zustand braucht mehr Platz als flüssiges

Wasser und passt nicht mehr in den Topf.

Es drückt den Deckel nach oben und

dampft aus dem Kochtopf heraus.

hänDchEn AUS DEm GLAS

Die Kinder geben Brausepulver oder Brausetabletten in ein leeres Glas und füllen Wasser hinzu, so dass die Mischung anfängt, stark zu sprudeln. Dann stülpen sie einen Gummihandschuh über die Glasöffnung, bis er straff sitzt, und warten einige Zeit. Lassen Sie die Mädchen und Jungen immer wieder beobachten, was passiert!

Wasser und Brausetablette können ebenso in eine Flasche gegeben werden. Auf den Flaschenhals wird ein Luftballon gestülpt. Nach kurzer Zeit richtet sich der Ballon auf und füllt sich mit Sprudel-gas. Steigt das Sprudelgas immer von unten nach oben? Was passiert, wenn man die Flasche vorsichtig hinlegt oder etwas kippt?

SPRUDELGAS UntER WASSER

Eine Glasschüssel wird von den Kindern zur Hälfte mit Wasser gefüllt. Für einen schöneren Effekt kann das Wasser mit Lebensmittelfarbe, Tusche oder Tinte eingefärbt werden. Nun wird ein kleines Trinkglas so eingetaucht, dass es sich vollständig mit Wasser füllt, und mit der Öffnung nach unten in der Schüssel abgestellt – ohne dass Luft eindringen kann. Das Glas sollte ruhig über den Wasserstand in der Schüssel herausragen. Vorsichtig schiebt eines der Kinder eine Brausetablette unter das Glas.

Beobachten Sie gemeinsam, wie sich die Brausetablette unter dem Glas auflöst und Sprudelgas bildet. Wenn das Glas leicht abhebt, können die Mädchen und Jungen es mit dem Finger nach unten drücken. Was sammelt sich dort im Glas und was passiert mit dem Wasser darin?

Brausepulver und Wasser lassen jede Menge Sprudelgas entstehen. Dieses braucht viel Platz, es steigt im Glas bzw. in der Flasche nach oben. Handschuh und Luftballon blasen sich auf. Der Luftballon bläst sich auch dann auf, wenn man die Flasche schräg hält und das Sprudelgas nicht nach oben, sondern nur seitlich entweichen kann.Se

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Die Brausetablette löst sich unter dem Glas im Wasser auf und bildet Sprudelgas. Dieses braucht so viel Platz, dass es das Wasser aus dem Glas herausdrängt. Am Ende ist nur noch Sprudelgas und (fast) kein Wasser mehr darin. Das Sprudelgas benötigt so viel Platz, dass es das Glas vom Boden abhebt, um auch seitlich zu entweichen.Se

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Hier lässt sich Weiteres entdecken mit der Entdeckungskarte „Sprudelgas macht Druck“.

Abb. 5: Sprudelgas unter Wasser.

Abb. 4: Das Händchen erhebt sich.

SPRUDELGAS

Darum geht’s

Zucker, Senfkörner, Rosinen oder andere kleine, körnige Dinge werden ins Sprudelwasser gegeben und bei ihrem Tanz beobachtet. Zudem können die Kinder erkunden, was mit Trinkhalmen in stillem und in Sprudelwasser geschieht, und sich eigene Lavalampen im Glas basteln.


Ob Badezusatz oder Brausepulver – es gibt so manches, das sich in Wasser auflöst und dabei Sprudelgasblasen entstehen lässt. Was so sprudelt, ist Kohlenstoffdioxid, das wir auch in Sprudelwasser blubbern sehen. Wenn wir ge-nau hinschauen, können wir beobachten, dass die Blasen stets zur Wasseroberfläche aufsteigen. Auf ihrem Weg nach oben können sie sogar etwas transportieren.

Phänomen entdecken: Auftrieb durch Kohlenstoffdioxid

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Das wird gebraucht

• Sprudelwasser, stilles Wasser und (Schraub-)Gläser• Trinkhalme• Senfkörner, Rosinen, Apfelsinenkerne, Holzperlen etc.• Loser Zucker und Zuckerwürfel• Brausetabletten, Speiseöl und Lebensmittelfarbe• Pipetten und Lupen

Abb. 2: Rosinen und Senfkörner in beiden Gläsern.Abb. 3: Einige Gegenstände tanzen auf und ab, andere drehen sich.Abb. 1: Trinkhalme in stillem und Sprudelwasser.

In stillem Wasser wirbeln die kleinen Dinge nur dann durcheinander, wenn das Glas geschüttelt wird. Danach kommt alles wieder rasch zur Ruhe. Senfkörner, Rosinen oder Perlen setzen sich auf dem Boden des Glases ab. In Sprudelwasser dage-gen tanzen die Gegenstände unablässig umher – auch ohne dass das Glas geschüttelt wird.

In Sprudelwasser heften sich viele kleine Bläschen an den Trinkhalm. Nach einiger Zeit bewegt sich der Halm – er wird von den Bläschen nach oben getragen. Im Glas mit dem stillen Wasser sind keine Veränderungen zu sehen.

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tRinKhALmE im SPRUDELbAD! (EinStimmUnG)

Lassen Sie die Kinder zwei Gläser füllen – eines mit Sprudelwasser, das andere mit stillem Wasser. In beide Gläser wird jeweils ein (leicht gekürzter) Trinkhalm hineingestellt. Achten Sie darauf, dass beide Halme in etwa gleich lang und dick sind. In welchem der Gläser können die Mädchen und Jungen Veränderungen an dem Trinkhalm beobachten? Nutzen Sie dafür auch die Lupen!

SPRUDELtAUchER

Die Kinder geben einige Senfkörner, Rosinen oder Perlen in ein Glas mit Sprudelwasser. Beobachten Sie gemeinsam, wie die Dinge zu-nächst auf den Grund sinken. Sehr schnell bilden sich an ihnen dann viele kleine Bläschen, die nach oben steigen und die Gegenstände dabei mitnehmen. An der Wasseroberfläche platzen die Bläschen und die Senfkörner, Rosinen und Perlen sinken wieder zu Boden. Dort sammeln sich erneut Bläschen an ihnen und der Tanz beginnt von Neuem. Können die Mädchen und Jungen durch die Lupe noch mehr entdecken?

Im zweiten Schritt füllen die Kinder ein Schraubglas zu etwa zwei Dritteln mit stillem Wasser, streuen wieder einige Senfkörner, Rosinen oder Perlen hinein und verschließen das Glas mit dem Deckel. Was beobachten die Kinder? Tanzen die Gegenstände auch in stillem Wasser? Ändert sich etwas, wenn die Kinder ihre Gläser schütteln?

SPRUDELGAS

WissensWertes für


In vielen Erfrischungsgetränken ist

Kohlenstoffdioxid (CO2) gelöst. Mit dem

Trinkwassersprudler können wir zu Hause

selbst Sprudelwasser herstellen, indem

das Gerät mit hohem Druck Kohlenstoff-

dioxid in das Wasser presst. Das Gas löst

sich in Wasser wie Zucker in Tee. Ein klei-

ner Teil des gelösten Kohlenstoffdioxids

reagiert auch mit dem Wasser und bildet

Kohlensäure – daher der leicht säuer-

liche Geschmack des Mineralwassers.

Diese Säure ist allerdings sehr instabil

und zerfällt leicht (beispielsweise durch

Schütteln) wieder in Kohlenstoffdioxid-Gas

und Wasser.

Die Löslichkeit von Kohlenstoffdioxid in

Wasser ist abhängig von Druck und Tempe-

ratur: Warmes Wasser kann weniger Koh-

lenstoffdioxid aufnehmen als kaltes. Der

Trinkwassersprudler presst mit starkem

Druck mehr Sprudelgas ins Wasser, als

es unter Normalbedingungen aufnehmen

würde. Lässt der Druck nach, etwa durch

das Öffnen der Sprudelwasserflasche, be-

ginnt das Gas, wieder aus dem Wasser zu

entweichen: Da Gasbläschen leichter als

Wasser sind, steigen sie zur Wasserober-

fläche auf und entweichen in die Luft.

AUfbRAUSEnDER ZUcKER

Die Kinder füllen frisches Sprudelwasser in ein Glas und streuen langsam einen Teelöffel losen Zucker hinein. Umrühren ist nicht notwendig – das Sprudelwasser braust auf und be-sonders viele Bläschen steigen nach oben. Passiert etwas Ähnliches, wenn die Kinder einen Zuckerwürfel ins Sprudelwasserglas geben? Vergleichen Sie mit den Kindern, wie lange die Sprudelgasblasen jeweils in den Gläsern aufsteigen.

Untersuchen Sie mit den Kindern, was zu beobachten ist, wenn man statt Sprudelwasser stilles Wasser verwendet.

LAvALAmPEn

Für eine selbst gebaute Lavalampe schütten die Kinder Öl und Wasser zu etwa gleichen Teilen in ein Glas – das Wasser kann zuvor mit einigen Tropfen Lebensmittelfarbe eingefärbt werden. Dann wird eine Brausetablette in das Glas gegeben. Diese fällt durch das Öl ins eingefärbte Wasser, löst sich auf und erzeugt jede Menge Sprudelgas. Die Bläschen streben nach oben und wirbeln dabei insbesondere das Öl mächtig auf. Betrachten Sie gemeinsam mit den Kindern, wie die zwei zunächst übereinanderliegenden Schichten aus Wasser und Öl durch die Sprudel-gasblasen kräftig durchgemischt werden. Kann man Wasser und Öl trotzdem noch voneinander unterscheiden? Lassen Sie die Kinder beschreiben, was sie beobachten. Was passiert, wenn sich die Brausetablette aufgelöst hat? Die Gläser sehen übrigens besonders schön aus, wenn sie vor einer Lampe oder Kerze stehen.

Beim Einstreuen des losen Zuckers braust das Sprudelwasser sehr schnell und heftig, aber nur sehr kurzauf. Wirft man den Zuckerwürfel hinein, braust es ebenfalls auf. Da sich der Würfel aber erst nach und nach auflöst, kann man die aufsteigenden Sprudelgasblasen noch etwas länger beobachten. In stillem Wasser steigen keine Blasen auf, der Zucker sinkt zu Boden und löst sich langsamer. Se

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Wasser und Öl mischen sich nicht. Die Ölschicht schwimmt auf der Schicht aus Wasser. Die Sprudelgasblasen steigen auf und befördern eingefärbte Wasserblasen von unten nach oben in die Ölschicht. Dabei bleiben die Wasserblasen aber klar vom Öl getrennt. Das Sprudelgas entweicht aus dem Glas und die Wasser-tropfen fallen zurück auf den Boden des Glases. Se

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Hier lässt sich weiterforschen mit der Forschungskarte „Sprudelgas entweicht“.

Abb. 5: Blubberndes Wasser- Öl-Gemisch.

Abb. 4: Was passiert bei Zugabe des Zuckerwürfels?

SPRUDELGAS

Darum geht’s

Beim Schütteln der mit Sprudelwasser gefüllten Flaschen können die Kinder die Druckkraft des Sprudelgases kennen lernen. Außerdem werden mit verschiedenen Sprudel-gasmischungen ein Antrieb für eine Brausepulverrakete gebaut und kleine Vulkane gebastelt, die richtig ausbrechen und künstliche Lava spucken.


Viele Getränke, wie Mineralwasser oder Limonade, ent-halten Sprudelgas. Schüttelt man die Flasche oder Dose und öffnet sie dann, hat man vom Getränk allerdings nur noch wenig: Die Flüssigkeit schäumt und spritzt heraus. Auch von alkoholischen Getränken, wie Sekt, kennen wir diesen Effekt: Beim Öffnen treibt der Druck des im Getränk gelösten Sprudelgases den Korken aus der Flasche. Der Korken knallt, schießt aus dem Flaschenhals heraus und fliegt manchmal auch ein Stück durch die Luft.

Phänomen entdecken: Kohlenstoffdioxid nimmt Raum ein

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Das wird gebraucht

• Sprudelwasser in einer (Plastik-)Flasche mit Schraubverschluss

• Natron, Zitronensaft oder Essig• Tabletts oder tiefe Teller und Pipetten• Knete, Lebensmittelfarbe, Spülmittel• Brausepulver, Brausetabletten• Leere Brausetablettenröhrchen• Eventuell Springseil oder Hula-Hoop-Reifen

Aus der Mischung im Vulkan entsteht Sprudelgas. Schäumend drängt es aus dem Vulkanschlot, da es ihm dort zu eng ist.

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Durch das Schütteln werden die Bildung und das Aufsteigen von Sprudelgasblasen verstärkt, immer mehr Sprudelgas wird frei und sammelt sich im Gefäß. Dadurch wächst in der Flasche der Druck, Kunststoffflaschen werden sogar ein wenig dicker und fühlen sich fester an. Beim Öffnen kann das Sprudelgas schlagartig entweichen und mit ihm spritzt und sprudelt das Wasser heraus.Se

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SPRitziGES SPRUDELWASSER! (EinStimmUnG)

Öffnen die Kinder den Schraubverschluss einer Sprudelwasserflasche, ist sofort ein Zischen zu hören. Außerdem sehen sie viele Sprudel-gasblasen im Wasser aufsteigen, die sich vor allem an den Wänden und auf dem Boden der Flasche bilden. Eine weitere Sprudelwasser-flasche wird vor dem Öffnen von den Mädchen und Jungen noch kräftig durchgeschüttelt. Ist es eine Plastikflasche, können die Kinder von außen erfühlen, wie sich die Flasche aufbläht und dicker wird. Was passiert beim Öffnen?

FEUERSPUcKER

Aus einem großen Stück Knete formen die Kinder Vulkankegel, die mindestens fünf Zentimeter hoch sein sollten. In die Mitte bohren sie mit dem Finger oder einem Bleistift den Schlot – aber nicht ganz bis zum Boden durchbohren! Dann werden die Kegel auf Tabletts oder tiefe Teller gestellt. In die Schlote füllen die Mädchen und Jungen zuerst etwas Natron und träufeln zwei Tropfen Spülmittel darauf, damit es später richtig schäumt. Mit Lebensmittelfarbe färben sie den Zitronensaft ein und tropfen ihn mit Hilfe von Pipetten in die Vulkanschlote – sofort ergießt sich ein blubbernd schäumender Lavastrom aus den Kegeln.

Vulkane können auch prima im Buddelkasten und mit feuchtem Sand gebaut werden. Der Versuch kann zudem Anlass bieten, sich mit den Kindern im Rahmen eines Projekts mit dem Thema Vulkane zu beschäftigen.

Abb. 2: Der Vulkan wird gefüllt … Abb. 3: … und bricht aus.Abb. 1: Schütteln der Sprudelwasserflasche.

SPRUDELGAS

WissensWertes für


Sprudelwasser enthält Kohlensäure – eine

sehr instabile chemische Verbindung.

Sie zerfällt, wenn die Flasche geschüttelt

wird, und Kohlenstoffdioxid wird frei.

Dieses Gas braucht aber viel mehr Platz

als die Kohlensäure, weshalb der Druck

in der Wasserflasche steigt. Auch bei der

Vergärung von Wein zu Sekt bildet sich das

Gas Kohlenstoffdioxid. Der Sekt gärt in

verschlossenen Flaschen aus verstärktem

Glas. Je mehr Kohlenstoffdioxid entsteht,

desto mehr Druck baut es auf, der dafür

sorgt, dass das Gas im Sekt gelöst bleibt.

Wird der sichernde Metallverschluss ent-

fernt, treibt der Druck den Korken aus der

Flasche. Der Druck nimmt ab, immer mehr

Kohlenstoffdioxid wird frei – und strömt

mit einer Druckwelle aus der Flasche

heraus. Diese Druckwelle verursacht den

Schall, der die Korken knallen lässt.

BRAUSEPULvERRAKEtEn

Für diesen Versuch benötigen Sie leere Brausetablettenröhrchen. Probieren Sie mit den Kindern zunächst das richtige Aufsetzen und Festdrücken des Deckels auf das Röhrchen. Die Kinder füllen das Röhrchen zwei Finger breit mit Wasser, legen eine halbe Brausetablette hinein, verschließen das Röhrchen schnell, stellen es in ein Trinkglas als Abschussrampe und treten drei, vier Schritte zurück. Es dauert nur wenige Sekunden, dann schießt der Deckel raketengleich empor. Schnell wird der Deckel wieder aufgesetzt – funktioniert es noch einmal?

Es empfiehlt sich, die Raketen im Freien zu starten. Suchen Sie gemeinsam mit den Kindern einen geeigneten Raketenstartplatz, den sie zuvor beispielsweise mit einem Springseil oder einem Hula-Hoop-Reifen auf dem Boden markieren können. Achtung: Die Dosen fliegen einige Meter in die Höhe und können mehrere Meter entfernt landen. In diesem Bereich sollten sich keine Hindernisse (Zaun, Teich, Gullydeckel etc.) befinden.

Der besondere Reiz bei diesem Versuch liegt in der Wiederholung. Nachdem die Brausetablettenmischung getestet wurde, können die Kinder auch andere sprudel-gaserzeugende „Raketentreibstoffe“ ausprobieren. Es ist empfehlenswert, die Röhrchen nach jedem Versuch abzuwaschen und abzutrocknen. Reste der Mischun-gen setzen sonst die Sprudelbildung bei einer Neubefüllung sofort in Gang. Probie-ren Sie auch folgende Mixturen: Brausepulver + Wasser, Backpulver + Zitronensaft, Backpulver + Wasser und Natron + Zitronensaft. Welche Mischung favorisieren die Kinder, und warum?

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: In den Tablettenröhrchen entsteht durch verschiedene MischungenSprudelgas. Dieses braucht viel mehr Platz, als in den Röhrchen vorhanden ist. Irgendwann ist so viel Gas entstanden, dass der Deckel dem Druck nicht mehr standhalten kann und schlagartig in die Luft fliegt.

Abb. 5: … und ab geht die Rakete!

Abb. 4: Pulver in das Röhrchen …

SPRUDELGAS

Darum geht’s

Die Kinder untersuchen, welche Zutaten notwendig sind, um Brausepulver herzustellen. Sie testen, in welchen Mengen und Mischungsverhältnissen die einzelnen Zutaten genutzt werden sollten, um eine leckere Brause zu erhalten. Sie entwickeln ein Gespür dafür, was für das Aussehen, den Geschmack und das Sprudeln der Brause verantwortlich ist. Außerdem probieren sie Rezepte für Schaumschokolade und Badekugeln aus.


Abmessen, Vermischen, Verrühren, Abschmecken – Tätigkeiten, die vom Kochen und Backen her bekannt sind. Damit ein Rezept gelingt und etwas Schmackhaftes ent-steht, ist es wichtig, die geeigneten Zutaten zu kennen und auszuwählen. Außerdem kommt es darauf an, die Zutaten in den richtigen Mengen und Mischungsverhältnissen zu verwenden. Auch die Reihenfolge und die Art und Weise, in der sie vermischt werden, kann sehr wichtig sein.

Phänomen entdecken: Entstehung von Kohlenstoffdioxid

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Für die Limonade: Natron, Zitronensäurepulver,

Sirup (in verschiedenen Farben bzw. Geschmacks-

richtungen), Trinkwasser in Messbechern, Trink-

gläser, Trinkhalme, eventuell Lebensmittelfarben

(möglichst natürlichen Ursprungs)

Für die Badekugeln: Messbecher oder Waage,

Pipette, 200 g Natron, 100 g Zitronensäurepulver,

50 g Speisestärke, 50 g Magermilchpulver,

Pflanzenöl, eventuell Duftöl, Lebensmittelfarbe und

Blütenblätter, mehrere Muffin-Förmchen aus Papier

Für die Schaumschokolade: Wasserbad, flacher

Teller, 1 Tafel Schokolade, 1 TL Natron, 1 TL Zitronen-

säurepulver

Das wird gebraucht

• Brausepulver (verschiedene Geschmacksrichtungen), dunkles einfarbiges Papier oder Karton,Lupen

Brausepulver besteht eigentlich aus mehreren Pulvern. Unter der Lupe kann man leichte Unterschiede zwischen den ein-zelnen Körnchen erkennen. Viele Körnchen sind farblos, quadratisch und etwas größer. Sie schmecken süß. Andere sind unregelmäßiger geformt und schmecken sauer. Ein weiterer Bestandteil des Brausepulvers sieht aus wie Puder.Se

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bRAUSEchAoS! (EinStimmUnG)

Jedes Kind streut etwas Brausepulver auf ein Stück dunklen Karton, streicht es mit dem Finger auseinander und betrachtet die einzelnen Krümel durch die Lupe. Was fällt den Mädchen und Jungen auf? Sind alle Körnchen gleich groß und haben dieselbe Farbe? Auch das Probieren einzelner Krümel ist erlaubt. Was meinen die Kinder, welche der Körnchen für den Geschmack verantwortlich sind, welche für die Farbe und woher kommt der Sprudel? Wie könnte man das testen?

Unser Speichel besteht vor allem aus Wasser: Das Natron und die Zitronensäure aus der Schokolade müssen sich zunächst in unserer Spucke lösen. Erst dann bilden sie miteinander das Sprudelgas auf unserer Zunge – das kribbelt und prickelt!

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KRibbELnDE SchAUmSchoKoLADE

Schmelzen Sie mit den Kindern eine Tafel Schokolade im Wasserbad. Jeweils ein Teelöffel Natron und Zitronensäurepulver werden vorab zusammengemischt und von den Mädchen und Jungen anschließend unter die geschmolzene Schokolade gerührt. Die Masse wird dann auf einen flachen Teller gestürzt und zum Auskühlen in den Kühlschrank gestellt. Später wird sie in Stücke gebrochen und an alle Kinder verteilt. Sobald die Schokolade gelutscht wird, kribbelt und schäumt es im Mund! Was, meinen die Kinder, ist dafür verantwortlich?

Abb. 2: Selbst gemachte Schaumschokolade auf Backoblaten. Abb. 3: Limonade wird hergestellt.

Abb. 1: Wo steckt das Sprudelgas im Brausepulver?

SPRUDELGAS

WissensWertes für


Kommt das gelöste Natronpulver mit dem

gelösten Zitronensäurepulver in Kontakt,

bildet sich Kohlenstoffdioxid. Selbst

Brause herzustellen ist gar nicht so ein-

fach, z. B. lassen sich süß und sauer nicht

gegenseitig auslöschen. Ist jemandem die

Brause zu süß, so bleibt sie das auch nach

Zugabe von noch mehr Zitronensäure. Ist

die Brause zu sauer, hilft dagegen auch

kein zusätzlicher Löffel Zucker. Das liegt

daran, dass wir auf unserer Zunge unter-

schiedliche Geschmacksrezeptoren haben:

Einige von ihnen nehmen den Geschmack

süß und andere den Geschmack sauer

wahr. Außerdem besitzen wir noch Ge-

schmacksknospen für salzig und für bitter.

Brausepulver in den bekannten kleinen

Tütchen weist alle Zutaten in den richtigen

Mengenverhältnissen auf. Neben Natron

und Zitronensäure sind auch Aromen und

Farbpigmente als Pulver dabei.

PRicKELnDE LimonADE

Natron, Zitronensäurepulver, Zucker, Sirup sowie Wasser werden bereitgestellt. Die Kinder haben jeweils zwei (Trink-)Gläser zur Verfügung. Sie füllen etwas Natron in eines der Gläser, Zitronensäurepulver in das andere. Beide Gläser werden zu knapp einem Viertel mit Wasser aufgefüllt. Sprudelt es schon in einem der Gläser? Die Mädchen und Jungen probieren mit dem Strohhalm. Schmeckt es in einem der Gläser bereits nach Brause? Was passiert, wenn man die Inhalte der beiden Gläser zusammenschüttet? Die Kinder pro-bieren erneut. Was geschieht, wenn man Zucker hinzufügt? Und welche Veränderungen stellen die Kinder fest, wenn sie etwas Sirup dazugeben?

Um die Bedeutung der einzelnen Zutaten kennen zu lernen, werden weitere Zutatenmischungen getestet, bei denen aber jeweils ein Bestandteil weggelassen wird. Ohne Natron und Zitronensäurepulver wird es keinen Sprudel geben. Ohne Zitronensäure verändert sich außerdem der Geschmack: Das angenehm Säu-erliche fehlt. Ohne Zucker und Sirup sprudelt es zwar, die Brause schmeckt aber nicht süß und fruchtig. Die Kinder beginnen mit nur geringen Mengen der Ausgangsstoffe und fügen am Ende vorsichtig größere Mengen dazu, bis sie mit dem Geschmack ihrer Limonade zufrieden sind. Welches Rezept schmeckt beson-ders gut? Halten Sie die Rezepturen und die Geschmackswahrnehmungen gemeinsam fest!

bLUbbERnDE bADEKUGELn

Die Kinder wiegen die verschiedenen Pulver ab und vermischen sie in einer größeren Schüssel oder einem Eimer. Sie können auch einige Tropfen Lebensmittelfarbe und etwas Duftöl unterrühren. Dann wird nach und nach etwas Pflanzenöl hinzugegeben und zwischendurch alles mit den Händen immer wieder durchgeknetet – so lange, bis die Pulvermischung eine Konsistenz wie leicht nasser Sand bekommt. Sie ist fertig, wenn man sie in der Hand formen kann, ohne dass sie wieder auseinanderbröselt. Am Ende können noch verschiedene Blütenblätter zugefügt werden. Die Kinder können nun mit ihren Händen Kugeln formen – ähnlich wie bei einem Schneeball – und sie in die Muffin-Förmchen setzen.

Limonade besteht aus unterschiedlichen Ausgangsstoffen. Damit sie sprudelt, müssen mehrere Bestandteile vermischt werden: Natron, Zitronensäure und Wasser.

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Die Badekugeln brausen und sprudeln erst im Badewasser. Damit aus Natron und Zitronensäure-pulver Sprudelgas entsteht, müssen die Stoffe mit Wasser in Berührung kommen.

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Probieren Sie doch einmal mit den Kindern aus, mit welcher Pulvermischung das meiste Sprudelgas entsteht!

Hier lässt sich weiterforschen mit der Forschungskarte „Verschiedene Mischungen ergeben Sprudelgas“.Abb. 4: Wie schmeckt die Limonade?

Abb. 5: Badekugeln werden in den Händen geformt.

SPRUDELGAS

Darum geht’s

Die Kinder erkunden Sprudelwasser mit allen Sinnen, suchen sprudelnde Flüssigkeiten und Pulver in ihrem Alltag und ergründen, wie die Löcher in das Brot und den Käse kommen.


Sprudelgas begegnet uns täglich in vielen Bereichen: Lösen wir eine Brausetablette in Wasser auf, entsteht dabei Sprudelgas. Brausepulver auf der Zunge kribbelt und knistert, die Badekugel schäumt, wenn wir sie ins Wasser werfen, und beim Kuchenbacken sollte man das Backpulver nicht vergessen. Auch für die Reinigung von Zahnspangen und Gebissen gibt es Sprudeltabletten. Und hartnäckige Flecken in der Kleidung lassen sich mit Pulvern entfernen, die in Verbindung mit Wasser Sprudelgas bilden.

Phänomen entdecken: Eigenschaften von Kohlenstoffdioxid

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Zutaten für ein Kastenbrot:

500 g Mehl, 1 Päckchen Backpulver, 1-2 TL Salz,

1/2 l Wasser, sonstige Zutaten wie Haferflocken,

Leinsamen, Sonnenblumenkerne etc. ganz nach

eigenem Geschmack

Mehl, Backpulver, Salz und gegebenenfalls die

Kerne oder Samen in einer Schüssel vermischen.

Unter Rühren das Wasser zugeben und die Masse

zu einem glatten Teig verarbeiten. Den Teig in eine

gefettete und mit Mehl ausgestäubte Kastenform

geben und im vorgeheizten Backofen bei 200°C ca.

45 Minuten backen.

Das wird gebraucht

• Stilles Wasser sowie Sprudelwasser im Glas und in einer Flasche mit Schraubverschluss

• Sprudelnde Dinge wie Limonade, Cola, Brausepulver, Brausetabletten, Badekugeln, Zahnspangen-reiniger etc.

Sprudelgas lässt sich nicht nur beobachten, sondern auch hören, fühlen und schmecken. Riechen kann man es allerdings nicht.

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ES ziScht UnD SPRUDELt! (EinStimmUnG)

Bereiten Sie jeweils ein Glas mit stillem Wasser und mit Sprudelwasser vor. Lassen Sie die Kinder die Gläser zunächst beobachten und miteinander vergleichen. Welche Unterschiede stellen die Kinder fest? Ermutigen Sie die Mädchen und Jungen, das Wasser mit allen Sinnen zu erkunden. Die aufsteigenden Blasen lassen sich nicht nur beobachten, sondern auch fühlen, beispielsweise, wenn man den Finger ins Glas steckt. Die Kinder können auch einen kleinen Schluck des Sprudelwassers in den Mund nehmen und vor dem Herunter-schlucken das Prickeln auf der Zunge spüren. Wie fühlt sich dagegen das stille Wasser an? Und kann man anhand des Geruchs Sprudel- und stilles Wasser unterscheiden? Sprudelwasser lässt sich außerdem hören. Wenn alle ganz still sind, kann man das leise Knistern wahrnehmen. Und öffnet man den Schraubverschluss einer Sprudelwasserflasche, dann zischt es laut.

Sprudelgas findet sich nicht nur in Getränken. Es lässt sich auch aus vielen Pulvern und Tabletten herstellen, wenn man sie mit Wasser mischt.

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AUf DER SUchE nAch DEm SPRUDELGAS

Sprudelgas findet sich nicht nur in Wasserflaschen. Was fällt den Kindern ein, wo es sich ebenfalls entdecken lässt? Sammeln Sie die Ideen, und tragen Sie Dinge zusammen, die sprudeln. Betrachten Sie gemeinsam Ihre Sammlung. Sprudelgas findet sich in vielen Varianten: in Getränken, aber auch in fester Form, wie Brausetabletten und Brausepulver, Badekugeln oder Reinigungstabletten, die erst in Kontakt mit Wasser sprudeln.

Abb. 2: Wie fühlt es sich am Finger an? Abb. 3: Viele Dinge können sprudeln. Abb. 1: Wie hört sich Sprudelwasser an?

SPRUDELGAS

WissensWertes für


Die meisten sprudelnden Pulver oder Ta-

bletten haben eines gemeinsam: Sie ent-

halten sowohl Natron als auch Zitronen-

säure. Beides sind Feststoffe, die man

miteinander vermischen kann, ohne dass

etwas passiert. Löst man beide zusammen

in Wasser, beginnt es zu zischen und zu

sprudeln. Eine chemische Reaktion findet

statt, das heißt, die Bestandteile der

Ausgangsstoffe Natron und Zitronensäure

setzen sich zu neuen Stoffen mit neuen

Eigenschaften zusammen. In diesem Fall

entsteht aus den zwei gelösten Feststoffen

unter anderem ein Gas – das Kohlenstoff-

dioxid (CO2). Das geschieht auch beim

Backen mit Backpulver, das aus Natron

und einem Säuerungsmittel besteht.

Kommen beide Stoffe im Teig mit Flüssig-

keiten wie Wasser oder Milch in Berüh-

rung, bildet sich das Sprudelgas Kohlen-

stoffdioxid und der Teig geht auf.

SPRUDELGASBLASEn BEoBAchtEn

Nehmen Sie gemeinsam mit den Kindern die Blasen im Sprudelwasser unter die Lupe! Verteilen Sie dafür mehrere gefüllte Gläser unter den Mädchen und Jungen. Wie sehen die Blasen aus, wenn das Wasser gerade frisch aus der Flasche eingegossen wurde? Wohin bewegen sie sich? Und was passiert, nachdem einige Zeit vergangen ist?

Stellen Sie eines der Gläser auf die warme Heizung, und beobachten Sie gemeinsam, was sich verändert. Was geschieht, wenn man mit einem Löffel im Sprudelwasser rührt?

Hier lässt sich weiterforschen mit der Forschungskarte „Sprudelgas entweicht“.

SPRUDELGASBLASEn im tEiG

Gemeinsam mit den Kindern werden zwei Brote gebacken. Verwenden Sie für beide Teige dieselbe Rezeptur und damit die gleichen Zutaten. Ein Brot wird nun mit, das zweite ohne Backpulver gebacken. Beim Vergleich der beiden Brote wird den Kindern auffallen, dass eines wie erwartet aussieht und schmeckt. Das zweite wird jedoch kleiner sein und festeren Teig haben. Dem Brot fehlen die Lufteinschlüsse, der Teig klebt zusammen und schmeckt auch nicht so gut.

Nehmen Sie gemeinsam mit den Mädchen und Jungen das Backpulver unter die Lupe. Was passiert, wenn man das Pulver mit Wasser mischt?

Und woher kommen die Löcher im Emmentaler Käse? Recherchieren Sie doch einmal gemeinsam mit den Kindern!

Im frisch eingegossenen Sprudelwasser lassen sich viele Sprudelgasblasen beobach-ten. Je länger das Wasser offen im Glas steht, desto weniger Blasen steigen auf. Durch Wärme und Umrühren lassen sich zwar deutlich mehr Sprudelgasblasen auf einmal erzeugen, aber das Sprudelwasser wird auch schneller schal.Se

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Abb. 5: Brot mit und ohne Backpulver.

Aus Backpulver entsteht beim Backen Sprudelgas. Das Sprudelgas bewirkt, dass der Teig locker ist, im aufgegangenen Teig kann man die „erstarrten“ Blasen später gut sehen.Se

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Abb. 4: Was passiert mit den Sprudelgasblasen, wenn man umrührt?

SPRUDELGAS

Darum geht’s

Wenn Kinder die Sprudelgasblasen im Wasser beobachten, sprechen sie oft von Luftbläschen, die nach oben auf-steigen. Die Versuche dieser Karte verdeutlichen, dass Sprudelgas etwas anderes ist als Luft: Mit Sprudelgas lässt sich Feuer löschen, gefüllt in einen Luftballon, verhält es sich beim Fliegen ganz anders als Luft und sinkt schneller zu Boden.


Die Hundsgrotte ist eine Höhle in den Phlegräischen Feldern, westlich von Neapel. Durch vulkanische Aktivi-täten tritt am Höhlenboden regelmäßig Sprudelgas (Kohlen- stoffdioxid) aus, das sich auf Grund seiner hohen Dichte am Boden sammelt und durch die Neigung der Höhle nicht abfließen kann. Diese extrem hohe Kohlenstoffdioxid-Konzentration wirkt erstickend, so dass kleinere Tiere, wie etwa Hunde, die sich nahe dem Boden befinden, bewusst-los werden oder auch sterben können. Sprudelgas ist wie Luft unsichtbar und geruchslos, hat aber teilweise ganz andere Eigenschaften.

Phänomen entdecken: Eigenschaften von Kohlenstoffdioxid

SPRUDELGAS iSt nicht LUft03

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Das wird gebraucht

• Trinkgläser mit stillem und mit Sprudelwasser• Trinkwassersprudler oder eine Flasche mit

Sprudelwasser• Ballon- oder Fußpumpe• Luftballons, eventuell Holz- oder Plastikstab und

Bindfaden • (Trink-)Gläser, Teelicht, Stabfeuerzeug• Eine flache Schale und ein größeres, durchsichtiges

Gefäß (z. B. eine größere Plastikbox)• Backpulver, Essig und Seifenblasenlösung

Pustet man in das Glas mit dem stillen Wasser, dann entstehen große Blubberblasen. Pustet man nicht mehr hinein, dann ist alles wie zuvor. Nur durch das Hineinpusten von Luft entsteht also aus stillem kein Sprudelwasser. Ist Sprudelgas etwas anderes als Luft?

Der Ballon mit dem Sprudelgas ist schwerer als der mit Luft gefüllte. Deshalb fällt er schneller zu Boden, senkt sich die Waage auf seiner Seite und fliegt er, wenn man ihn sich gegenseitig zuwirft, so ähnlich wie ein Ball – also viel gezielter als der mit Luft gefüllte Ballon.Se

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GEPUStEtER SPRUDEL! (EinStimmUnG)

Schlagen Sie den Kindern vor, mit einem Trinkhalm Luft in ein Glas mit stillem Wasser hineinzupusten. Wird dadurch Sprudelwasser daraus? Was meinen die Mädchen und Jungen? Wie sehen die Blasen aus, die durch das Pusten entstehen? Und was passiert, wenn man aufhört hineinzupusten? Füllen Sie ein weiteres Glas mit Sprudelwasser und lassen Sie die Kinder beide Gläser vergleichen.

Ein LUftbALLon voLL SPRUDELGAS

Zwei identische Luftballons werden unterschiedlich befüllt: Der eine mit Sprudelgas am Trinkwassersprudler, den zweiten können die Kinder per Luftpumpe mit Luft befüllen. Steht kein Trinkwassersprudler zur Verfügung, kann der Ballon auch auf eine Flasche Sprudel-wasser gezogen und die Flasche kräftig geschüttelt werden. Beide Ballons sollten etwa gleich groß sein und müssen gut zugeknotet werden, damit die Kinder deren Flugeigenschaften testen können. Wie fühlen sich die Ballons an? Erkennen die Mädchen und Jungen Unterschiede? Wie fliegen sie? Und was passiert, wenn man sie aus gleicher Höhe fallen lässt?

Sie können den Versuch erweitern und gemeinsam mit den Kindern eine Gaswaage bauen. Dafür benötigen Sie einen Stab, an dessen Enden mit Bindfaden jeweils ein Ballon befestigt wird. Mit einem Bindfaden in der Mitte des Stabs können Sie die Gaswaage aufhän-gen. Auf welcher Seite senkt sie sich? Und was bedeutet das?

Abb. 2: Wie lassen sich Luft- und Sprudelgasballon werfen? Abb. 3: Welcher Ballon fällt schneller runter? Abb. 1: Wird aus stillem Wasser Sprudelwasser?

SPRUDELGAS

WissensWertes für


Kohlenstoffdioxid hat viele Eigenschaften,

die es von Luft unterscheidet. So ist es

etwa 1,5-mal dichter und damit schwerer

als Luft. Füllt man es in ein Glas, so sam-

melt es sich am Boden und entweicht dort

auch nicht so schnell. Deshalb kann das

Gas ähnlich einer Flüssigkeit von einem

Glas in ein anderes gegossen werden.

Steht in dem zweiten Glas eine brennende

Kerze, wird sie erlöschen. Das Kohlenstoff-

dioxid sammelt sich am Boden, verdrängt

den für das Verbrennen notwendigen

Sauerstoff und die Flamme erstickt. An

allen Orten, an denen Kohlenstoffdioxid

austritt, sind daher kleine, bodennahe

Lebewesen besonders gefährdet.

fEUERLöSchEn mit SPRUDELGAS

Ein Teelicht wird in ein Glas gestellt und vorsichtig mit einem Stabfeuerzeug angezündet. In sicherem Abstand zur Kerze werden zwei identische Gläser gefüllt: zunächst das eine mit Luft aus der Ballon- oder Fußpumpe. Nun gießen die Kinder das Luft-Glas über der brennenden Kerze aus. Beobachten Sie gemeinsam, was mit der Flamme passiert. Anschließend wird das zweite Glas mit Sprudelgas aus dem Trinkwassersprudler (oder einem Ballon, in dem Sprudelgas aus einer Sprudelwasserflasche aufgefangen wurde) gefüllt und ebenfalls über der Flamme ausgegossen. Beobachten die Mädchen und Jungen einen Unterschied?

tAnzEnDE SEifEnbLASEn

Eine flache Schale wird in ein größeres, durchsichtiges Gefäß hineingestellt. In der flachen Schale werden mindestens zwei Päckchen Backpulver mit Essig oder auch fünf Brausetabletten in Wasser aufgelöst. Nun muss einige Zeit ge-wartet werden. Wenn es in der Schale nicht mehr blubbert, können die Kinder vorsichtig Seifenblasen in das Glasgefäß pusten. Beobachten Sie gemeinsam, was passiert! Alternativ kann das Sprudelgas auch direkt mit dem Trinkwasser-sprudler in das Gefäß eingefüllt werden.

Sprudelgas lässt sich wie eine Flüssigkeit umgießen. Gießt man das farblose Sprudelgas auf eine Kerzenflamme, dann erlischt sie. Gießt man dagegen das Glas voll Luft über die Flamme, passiert gar nichts.Se

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Die Seifenblasen platzen nicht und sinken auch nicht zum Boden des Gefäßes. Stattdessen tanzen sie auf der unsichtbaren Schicht aus Sprudelgas unablässig auf und ab.

Abb. 4: Wie viele Kerzen lassen sich mit einem Glas Sprudelgas löschen?

Abb. 5: Seifenblasen schweben mitten im Gefäß.

SPRUDELGAS

Darum geht’s

Aus einem Rotkohlkopf wird Rotkohlsaft gewonnen. Der Farbstoff, der dem Rotkohl seine Farbe verleiht, ist ein Indikator: Indem er seine Farbe verändert, zeigt er an, ob saure oder basische Bestandteile in einem Pulver oder einer Flüssigkeit enthalten sind. Die Kinder stellen eigenes Indikatorpapier her und gehen damit auf die Suche nach Säuren.


Im Chemielabor benutzt man Indikatoren zum Nachweis bestimmter Bestandteile. Als Indikatoren werden Stoffe eingesetzt, die z. B. ihre Farbe ändern, abhängig davon, ob sie mit einem gewissen anderen Stoff in Kontakt kommen. So lässt sich auch der Charakter einer unbekannten Substanz bestimmen, ohne dass gefährliche Geschmacksproben notwendig werden. Indikatoren in unserem Alltag sind bei-spielsweise Blutzucker- oder Schwangerschaftstests sowie die Teststreifen zur Bestimmung des pH-Werts von Wasser. Auch bei Alkoholkontrollen der Polizei oder Dopingkon-trollen im Sport werden Indikatoren eingesetzt, die immer dann anschlagen, wenn ein bestimmter Stoff in Blut oder Urin zu finden ist.

Phänomen entdecken: Chemische Indikatoren

KohLEnSäURE nAChWEISEn03

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3 Das in den Saft Hineinpusten bewirkt eine leichte Farbveränderung in Richtung rot-violett. Diese wird umso deutlicher, je öfter man pustet. Auch wenn man Sprudelwasser hinzugibt, verändert der Rotkohlsaft seine Farbe und wird rötlicher. Atemluft und Sprudelwasser haben also ähnliche Eigenschaften. Bei Zugabe von stillem Wasser hingegen verändert sich der Farbton kaum, er wird nur etwas heller, weil der Rotkohlsaft verdünnt wird. Was haben also Sprudelwasser und ausgeatmete Luft gemeinsam? Beide enthalten Sprudelgas!

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BLAUKRAUt BLEIBt BLAUKRAUt! (EInStImmUnG)

Da einige Kinder frischen Rotkohl vielleicht nicht kennen, könnte zuerst der Kohlkopf an sich im Mittelpunkt der Betrachtungen stehen. Welche Struktur, welche Farbe, welchen Aufbau hat er? Wie groß ist der Kohlkopf und wie schwer? Wie schmeckt und riecht frischer Rot-kohl? Verfärben sich die Finger, wenn man den frisch geschnittenen Rotkohl anfasst? Was passiert, wenn man Rotkohlstücke in ein Glas mit kaltem und eines mit heißem Wasser gibt? Besprechen Sie mit den Kindern, dass Rotkohl regional unterschiedliche Namen hat: Vor allem im Süden sagt man Blaukraut dazu. Daher auch der Zungenbrecher: Blaukraut bleibt Blaukraut und Brautkleid bleibt Brautkleid. Wer kann ihn besonders schnell aufsagen?

Vom BLAUKRAUt zUm RotKohL

Ein halber Rotkohlkopf wird in bonbongroße Stücke geschnitten, in zwei Litern Wasser kurz aufgekocht und dann ca. 20-30 Minuten bei mittlerer Hitze geköchelt. Den Sud abkühlen lassen und anschließend durch ein Sieb in eine Schüssel schütten.

Die Kinder füllen drei kleine Gläser jeweils zu etwa einem Viertel mit dem abgekühlten Rotkohlsaft. Besonders viel Spaß macht das Abfüllen mit Plastikspritzen als Hilfsmittel. Sehr dunkler, konzentrierter Rotkohlsaft sollte mit etwas Wasser verdünnt werden, so dass er, gegen das Licht gehalten, richtig schön blau aussieht. In das erste Glas tröpfeln die Mädchen und Jungen mit der Pipette stilles Wasser, in das zweite genauso viel Sprudelwasser. Was ist zu beobachten? In das dritte Glas pusten die Kinder nun vorsichtig mit einem Strohhalm hinein, so dass es blubbert. Der Rotkohlsaft sollte nicht aus dem Glas spritzen. Was stellen die Mädchen und Jungen fest, wenn sie etwa 10- bis 20-mal in den Saft gepustet haben?

Das wird gebraucht

• Rotkohlkopf• Großes Brett und Messer, Kochtopf und (Koch-)Löffel• Heißes Wasser, Küchensieb und Schüssel• Stilles und Sprudelwasser• Trinkgläser, Pipetten und Trinkhalme, eventuell

Plastikspritzen• Weißes (Kaffee-)Filterpapier

Abb. 2: Das warme Wasser färbt sich. Abb. 3: Was passiert, wenn man einige Zeit hineinpustet? Abb. 1: Einen Rotkohl näher betrachten.

SPRUDELGAS

WissensWertes für


Rotkohl hat seine spezielle Farbe auf

Grund eines bestimmten Farbstoffs, dem

Anthocyan. Dieses Anthocyan reagiert

heftig, wenn es mit etwas Säuerlichem in

Berührung kommt, und zeigt dies durch

einen Farbwechsel in Richtung rot an.

Aber auch auf basische Stoffe reagiert der

Farbstoff, dann mit einem Farbumschlag

in Richtung grün. So hat der Rotkohl, je

nachdem, wo er wächst, unterschiedliche

Farbnuancen: Auf sauren Böden mit einem

geringen pH-Wert (sauer) erhält der Kohl

eine rot-violette Farbe, auf Böden mit

einem höheren pH-Wert (basisch) werden

die Kohlblätter blau-violett. Auch die

Zubereitungsweise entscheidet über den

Farbton: Das Hinzufügen säuerlicher Äpfel

macht den Kohl rötlicher, wird er nur mit

Speck angebraten, bleibt er violett.

In Sprudelwasser reagiert der Farbstoff

nicht direkt auf das Sprudelgas Kohlen-

stoffdioxid, sondern auf die geringen

Mengen Kohlensäure, die sich bilden,

wenn Kohlenstoffdioxid im Trinkwasser-

sprudler mit großem Druck in das Wasser

gepresst wird.

InDIKAtoRPAPIER hERStELLEn

Der unverdünnte Rotkohlsaft lässt sich noch weiter verwenden: Die Kinder können mit Pipetten etwas von dem Saft auf weißes Filterpapier auftragen, so dass ein breiter Streifen aus Rotkohl-saft entsteht. Das Papier wird anschließend getrocknet und lässt sich später als Indikator auf der Suche nach weiteren Säuren einsetzen. Überlegen Sie gemeinsam mit den Mädchen und Jungen: Was ist alles sauer? So kann mit den Papieren beispielsweise der Saft von Zitrusfrüchten oder Früchtetee untersucht werden. Was passiert, wenn man das Indikatorpapier über einen Ameisen-haufen hält – gerade so weit, dass die Ameisen es nicht erreichen können – und es dort hin und her bewegt?

Die Ameisen spucken nach dem Papier, weil sie sich angegriffen fühlen. Die Spucke verän-dert den Farbton des eingetrockneten Rotkohlsafts – denn auch sie enthält Säure, die so genannte Ameisensäure. Immer wenn das Papier mit Säure in Berührung kommt, verändert es seine Farbe ins Rötliche.Se

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Abb. 6: Der blaue Rotkohlsaft färbt sich rot.Abb. 7: Essig, Zitrone, Früchtetee – wie viele Rottöne lassen sich herstellen?Abb. 5: Wie riecht Zitronensaft?

Abb. 4: Rotkohlsaft wird auf Filterpapier aufgetragen.

AUSPROBIEREN UND VERSUCH DURCHFÜHREN

Füllen Sie morgens ein Glas mit Sprudelwasser, und schauen Sie gemeinsam mit den Kindern tagsüber immer wieder nach, was sich darin verändert. Die Mädchen und Jungen können sehen, wie die Gasblasen von unten nach oben aufsteigen, und das Sprudelgas auch fühlen, wenn sie eine Hand über das Glas halten. Nach einiger Zeit sieht man jedoch immer weniger Bläschen. Und auch wenn man die Hand über das Glas hält, lässt sich nichts mehr spüren. Haben die Kinder Ideen, was passiert sein könnte?

Ein weiteres Glas wird mit frischem Sprudelwasser gefüllt und dann auf die warme Heizung oder an einen sonnigen Platz gestellt. Schauen Sie auch hier gemein-sam mit den Kindern immer wieder nach, wie lange die Sprudelgasblasen in diesem Glas aufsteigen.

In einem dritten mit Sprudelwasser gefüllten Glas rühren die Mädchen und Jungen einige Zeit mit einem Löffel kräftig um – aber so vorsichtig, dass kein Wasser überschwappt. Was können sie hier beobachten?Zur Erweiterung können die Kinder in einem vierten Glas Zucker hinzufügen, ähnlich wie bei dem Versuch „Aufbrausender Zucker“ auf der Entdeckungskarte „Sprudelgas bewegt“.


IDEEN UND VERMUTUNGEN SAMMELN

Sammeln Sie zunächst die Vorerfahrungen der Kinder: Wer hat schon einmal vergessen, eine Limonaden- oder Colaflasche wieder mit dem Deckel zu verschlie-ßen? Erinnern sich die Kinder, was dann passiert? Wie sieht das Getränk nach einer Weile aus und wie schmeckt es? Haben die Kinder Vermutungen, warum das Getränk so verändert schmeckt? Was fehlt?

Phänomen erforschen: Kohlenstoffdioxid nimmt Raum ein SPRUDELGAS ENTWEICHT

FRAGE AN DIE NATURSTELLEN

In frisch eingegossenem Sprudel-wasser lassen sich viele Sprudelgas-blasen beobachten, die im Glas von unten nach oben aufsteigen (siehe auch Entdeckungskarte „Sprudelgas wirft Blasen“). Doch je länger das Wasser offen im Glas steht, desto weniger Blasen steigen auf.

Wie lange dauert es, bis keine Sprudelgasblasen mehr sichtbar sind?

Gibt es noch andere Möglichkeiten, die Sprudelgasblasen schnell verschwinden zu lassen?

SPRUDELGAS03

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ERGEBNISSEERÖRTERN

Fragen Sie die Kinder, was sie alles herausgefunden haben. Betrachten Sie dafür gemeinsam das erstellte „Versuchsprotokoll“. Was war in den drei oder vier Versuchsgläsern anders als im Vergleichsglas mit dem frischen Sprudelwasser?

Stellen Sie dabei die verschiedenen Schritte heraus, die die Kinder vollzogen haben: Ein Glas stand beson-ders lange, eines an einen warmen Ort, im dritten wurde umgerührt, im gegebenenfalls vierten Zucker hinzugefügt.

Alle Schritte führten dazu, dass nach einiger Zeit keine Sprudelgasblasen mehr im Wasser waren. Haben die Kinder feststellen können, in welchem Glas die Sprudelgasmenge besonders schnell abnahm und in welchem es länger dauerte?

Ergänzend können die Kinder viele weitere Möglich-keiten ausprobieren: Was passiert beispielsweise, wenn man das Sprudelwasser kocht oder es in den Kühlschrank stellt? Sind noch Sprudelgasblasen im Wasser, nachdem es im Eisfach eingefroren und wieder aufgetaut wurde?

ERGEBNISSE DOKUMENTIEREN

Mit einer Stoppuhr können die Kinder genau feststellen, wie lange es dauert, bis in den jeweiligen Versuchsgläsern keine Sprudelgasblasen mehr aufsteigen. Besprechen Sie dafür die Funktionen der Stoppuhr. Sicherlich ist es für die Kinder zunächst sehr spannend, diese genau zu ergründen.

Erstellen Sie mit den Kindern ein „Versuchsproto-koll“. Überlegen Sie dafür gemeinsam, welche Verän-derungen des Sprudelwassers Sie festhalten wollen, beispielsweise das Aussehen (Wie viele Sprudelgas-blasen waren nach einer Minute zu beobachten? Wie viele noch nach einer und jeder weiteren Stunde?), den Geschmack, das Gefühl des Wassers auf der Zunge oder ob und wie Senfkörner bzw. Rosinen im jeweiligen Glas getanzt haben. Arbeiten Sie für jüngere Kinder auch mit Symbolen und nutzen Sie Zeichnungen der Kinder.

BEOBACHTEN UND BESCHREIBEN

Als Test dafür, ob und wie viel Sprudelgas noch im Getränk vorhanden ist, können die Kinder einige Senfkörner oder Rosinen in die Gläser geben. Probieren Sie das zunächst in einem weiteren Glas mit frischem Sprudelwasser aus und beobachten Sie gemeinsam mit den Kindern: Viele Sprudelgasblasen lassen die Körner und Rosinen auf und ab tanzen (siehe auch Entdeckungskarte „Sprudelgas bewegt“).

Nun werden die Senfkörner oder Rosinen in die Versuchsgläser gegeben. Lassen Sie die Kinder wieder beobachten und beschreiben, was zu sehen ist: Wirbeln die kleinen Dinge umher oder sinken sie zu Boden?

Die Kinder können mit Trinkhalmen auch kleine Schlucke des Wassers probieren (Vorsicht Verschluck-ungsgefahr – Senfkörner vorher aussieben!). Wie schmeckt das Wasser aus den verschiedenen Versuchsgläsern im Vergleich zu dem frisch eingegos-senen Sprudelwasser? Wie fühlt sich das jeweilige Wasser im Mund und auf der Zunge an?

Materialien:• Vier gleich gefüllte Gläser mit Sprudelwasser• Senfkörner, Rosinen etc.• Löffel, Trinkhalme, eventuell Teesieb oder Filterpapier zum Aussieben• Gegebenenfalls loser Zucker oder Zuckerwürfel• Stoppuhr, Stift und Papier


Treffen Sie eine klare Regelung mit den Kindern, ob sie von den Pulvern ein klein wenig kosten dürfen oder nicht. Dann kann die Untersuchung der einzel-nen Körnchen und Kristalle beginnen. Stellen Sie dafür Lupen und Taschenlampen zur Verfügung. Lassen Sie die Mädchen und Jungen die verschie-denen Pulver zunächst genau hinsichtlich ihrer Merkmale wie Größe, Form, Geschmack und Farbe untersuchen.

Nachdem die Kinder alles genau betrachtet und beschrieben haben, können sie auch die versteckte-ren Eigenschaften der Pulver untersuchen. Dazu geben sie die Pulver in verschiedene Gläschen und fügen Wasser hinzu. Wie echte Forscher gehen die Mädchen und Jungen dabei besonders sorgfältig vor: Damit sie später noch wissen, welches der Pulver in welchem Glas gelöst wurde, sollten sie die Gläser und Pulver genau kennzeichnen. Von allen Pulvern sollten sie die gleiche Menge verwenden und die Löffel unter den Pulvern nicht tauschen.

Im dritten Schritt können nun jeweils zwei Pulver mit Wasser gemischt werden. Verändert sich etwas? Sprudeln jetzt auch Pulver, die es vorher nicht getan haben?


IDEEN UND VERMUTUNGEN SAMMELN

Im Haushalt – beim Kochen oder Backen – verwenden wir eine ganze Reihe von Pulvern, die bei flüchtiger Betrachtung sehr ähnlich sind. Hat ein Kind beispiels-weise schon einmal versehentlich Salz statt Zucker benutzt? Auch Mehl, Puderzucker und Backpulver lassen sich leicht verwechseln. Aber obwohl die weißen Pulver auf den ersten Blick fast gleich aussehen, können sie ganz unterschiedliche Eigenschaften aufweisen.

Sammeln Sie mit den Kindern verschiedene weiße Pulver aus Küche und Haushalt. Streuen Sie mit den Kindern die Pulver auf eine dunkle Unterlage und betrachten Sie gemeinsam die Häufchen. An welchen Merkmalen kann man erkennen, was welches Pulver ist? In welchen Pulvern verbirgt sich Sprudelgas? Sieht man das den einzelnen Körnchen und Kristallen an? Sammeln Sie die Vermutungen der Kinder und gehen Sie ihnen gemeinsam nach!

Phänomen erforschen: Entstehung von Kohlenstoffdioxid

VERSCHIEDENE MISCHUNGEN ERGEBEN SPRUDELGAS

FRAGE AN DIE NATURSTELLEN

Sprudelgas findet sich nicht nur in Getränken. Es lässt sich auch aus vielen Pulvern und Tabletten herstel-len, wenn man sie mit Wasser mischt.

Wie kann man herausfinden, ob in den weißen Pulvern Sprudelgas steckt? Sieht man es ihnen vielleicht an?

SPRUDELGAS03

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ERGEBNISSEERÖRTERN

Betrachten Sie miteinander das „Versuchsprotokoll“. Können die Kinder Gemeinsamkeiten bei den Pulvern erkennen, die gesprudelt haben? Und was haben mög-licherweise all die Körnchen und Kristalle gemeinsam, bei denen sich kein Sprudelgas beobachten ließ? Bei welchen der Pulver entstand Sprudelgas, wenn sie zusammen ins Wasser gegeben wurden?

Die Kinder können den Versuch erweitern, indem sie an Stelle des Wassers eine saure Flüssigkeit, wie z. B. Zitronensaft, zu den Pulvern geben. Wo bildet sich nun das Sprudelgas? Sprudeln jetzt auch andere Pulver? Gibt es Unterschiede in der Intensität des Sprudelns zwischen Wasser und Zitronensaft?

Ziehen Sie gemeinsam ein Resümee: Welches ist das beste Rezept, um möglichst viel Sprudelgas zu erzeu-gen? Dieses sollte besonders festgehalten werden, weil es sich bei weiteren Sprudelgas-Versuchen noch gut verwenden lässt!

ERGEBNISSE DOKUMENTIEREN

Die Kinder können ihre Forschungsergebnisse in einem „Versuchsprotokoll“ (z. B. in Form einer Tabel-le) festhalten. Die Pulver werden darin untereinander aufgelistet oder ihre Verpackungen aufgeklebt. Daneben können in mehreren Spalten verschiedene Eigenschaften des jeweiligen Pulvers eingetragen werden. Welche Form, Farbe oder Größe haben die Pulverteilchen? Haben sie sich im Wasser aufgelöst? War das Wasser klar oder hat sich beim Mischen eine milchig trübe Flüssigkeit gebildet? Welche Mischung sprudelte? Und wie stark war das Sprudeln?

Die Eigenschaften der Pulver können die Kinder mittels kleiner Zeichnungen oder Symbole verdeutlichen. Ergänzend können Sie verschiedene Kommentare der Kinder notieren oder sie etwas dazu malen oder schreiben lassen.

BEOBACHTEN UND BESCHREIBEN

Lassen Sie die Kinder die verschiedenen Pulver beim Untersuchen genau beschreiben: Wie groß sind die Körnchen? Bei welchem Pulver sind sie am größten? Welche Form haben sie? Gibt es runde oder auch solche, die wie ein Würfel aussehen? Welche Farbe haben die Pulver bei genauer Betrachtung? Sind sie hellweiß oder eher milchig? Wie sehen die Körnchen und Kristalle aus, wenn man sie mit der Taschenlampe anstrahlt? Wie fühlen sie sich an? Machen sie ein Geräusch, wenn man sie zwischen den Fingern reibt oder mit einem Löffel zerdrückt? Wie schmecken sie?

Beim Auflösen der Pulver in Wasser können die Kinder beobachten, welche Körnchen sich gut lösen. Welche Pulver müssen verrührt werden, welche lösen sich gar nicht auf? In welchen der Gläser bildet sich Sprudel-gas? Ist das Sprudelgas auch hörbar, wenn man das Ohr ganz dicht ans Glas hält? Gibt es Pulver, die besonders laut sprudeln? Welche sprudeln leise, welche gar nicht? Kann man das Sprudelgas auch riechen? Kann man es spüren, wenn man die Hand über die Flüssigkeit hält?

Materialien:• Verschiedene weiße Pulver: Natron, Zitronensäurepulver, Backpulver, Brausepulver, Puderzucker, körniger Zucker, Salz,

gegebenenfalls noch andere weiße Pulver (Mehl, Stärke etc. — und nur, wenn nicht probiert werden darf: Waschpulver)• Einfarbige dunkle Unterlage (schwarzer Karton, Backblech o. Ä.), Lupen, Taschenlampen• Mehrere Gläser, Teelöffel und Pipetten• Wasser und zur Fortsetzung Zitronensaft (oder andere saure Flüssigkeiten wie Apfelsaft, Früchtetee etc.)

Das Gas Kohlenstoffdioxid blubbert in Sprudelwasser und in der Limonade. Es entsteht beim Auflösen von Brausetabletten in Wasser oder beim Lutschen von Brausebonbons auf der Zunge. Auch beim Backen ist es wichtig, denn es sorgt dafür, dass der Teig von Kuchen, Brot und Brötchen viele kleine Poren bekommt und so aufgelockert wird.

Der vorliegende Kartensatz bietet Ihnen exemplarische Vorschläge, wie Sie gemeinsam mit den Kindern die Eigenschaften des Sprudelgases Kohlen-stoffdioxid entdecken und erforschen können. Bitte beachten Sie aber zunächst die Sicherheitshinweise in der zugehörigen Broschüre.

Sieben Karten laden zum Entdecken verschiedener Eigenschaften des Sprudelgases ein. Die vorgeschlagenen Ideen ermöglichen den Kindern basale Grunderfahrungen und zeigen unterschiedliche Wege, einfache chemische Phänomene kennen zu lernen und sich näher damit zu beschäf-tigen. Die Reihenfolge ist dabei nicht festgelegt. Es bietet sich jedoch an, mit der Entdeckungskarte „Sprudelgas wirft Blasen“ zu beginnen.

Die Entdeckungskarten werden ergänzt durch zwei Forschungskarten mit vertiefenden Lernerfahrungen. Mit der Methode „Forschungskreis“ gehen die Kinder hier jeweils einer spezifischen Fragestellung nach. Dadurch üben sie naturwissenschaftliche Vorgehensweisen ein: Die Kinder beob-achten, beschreiben, vergleichen Merkmale und Eigenschaften, stellen Vermutungen an, überprüfen diese und ziehen erste Schlüsse.

Weitere Anregungen und spannende Hintergrundinformationen zum Sprudelgas und zu anderen chemischen Stoffen finden Sie auch in der zugehörigen Broschüre und unter: www.haus-der-kleinen-forscher.de

EntdEckungSkartE SprudElgaS wirft BlaSEnDie Kinder ergründen Sprudelwasser mit allen Sinnen, suchen spru-delnde Flüssigkeiten und Pulver in ihrem Alltag und ergründen, wie die Löcher in das Brot und den Käse kommen.

HiEr Ein kurzEr ÜBErBlick ÜBEr diE EinzElnEn kartEn:

EntdEckungSkartE SprudElgaS BEwEgt

Zucker, Senfkörner, Rosinen oder andere kleine, körnige Dinge werden in Sprudelwasser gegeben und bei ihrem Tanz

beobachtet. Zudem erkunden die Kinder, was mit Trinkhalmen in stillem und in Sprudelwasser geschieht, und sich eigene

Lavalampen im Glas basteln. Zum Versuch „Lavalampen“ bietet es sich an, mit den Kindern zuvor

das Mischen von Öl und Wasser auszuprobieren.

EntdEckungSkartE SprudElgaS SElBSt gEmacHtDie Kinder untersuchen, welche Zutaten notwendig sind, um Brausepulver herzustellen. Sie testen, in welchen Mengen und Mischungsverhältnissen die einzelnen Zutaten genutzt werden sollten, um Brause, Badekugeln und Schaumschokolade herzustel-len. Sie entwickeln ein Gespür dafür, was für das Aussehen, den Geschmack und das Sprudeln der Brause verantwortlich ist.

ÜBErBlickSkartE

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013

SprudElgaS

Hinweis zum arbeiten mit verschiedenen altersgruppen:

Auf den vorliegenden Karten finden Sie gelegentlich dieses

Symbol. Die „Leiter“ zeigt Ihnen an, dass der jeweilige

Versuch bzw. auch die gesamte Karte spezifische Grund-

erfahrungen und/oder Fähigkeiten der Kinder bedingt

(z. B. im Bereich der Wahrnehmung, des Denkens oder der

motorischen Entwicklung), die in der Regel erst im Grund-

schulalter erreicht werden. Ideen und Versuche, die nicht

zusätzlich durch das Symbol gekennzeichnet sind, eignen

sich für alle Kinder.

impressum: © 2013 Stiftung Haus der kleinen Forscher, Berlin | Herausgeber: Stiftung Haus der kleinen Forscher | Projektleitung: Dr. Mareike Wilms | Konzeption und Redaktion: Dr. Stefanie Kademann | Produktionsleitung: Dana Schumacher | Fotos: Stiftung Haus der kleinen Forscher, Berlin; Christoph Wehrer, Berlin; www.lichtbildundso.de, Berlin | Design: www.sign-grafikdesign.de, Berlin

EntdEckungSkartE SprudElgaS BraucHt platzDie Kinder erkunden, wohin das Sprudelgas verschwindet, wenn es in einem Glas oder einer Flasche aufsteigt. Sie entdecken, dass Sprudelgas jede Menge Platz braucht. Mit Sprudelgas lassen sich Luftballons und Gummihandschuhe aufblasen und es kann Wasser aus einem Glas verdrängen. Als vorangehende Grunderfahrungen für die Entdeckungen dieser Karte bieten sich zunächst Versuche zum Thema „Luft ist nicht nichts“ an. So können leichter Vergleiche zum Sprudelgas gezogen werden.

EntdEckungSSkartESprudElgaS macHt druck

Beim Schütteln der mit Sprudelwasser gefüllten Flaschen können die Kinder die Druckkraft des Sprudelgases

kennen lernen. Außerdem werden mit verschiedenen Sprudelgasmischungen ein Antrieb für eine Brausepul-

verrakete gebaut und kleine Vulkane gebastelt, die richtig ausbrechen und künstliche Lava spucken.

Vorangestellte Versuche zum Thema „Luftdruck“ können den Kindern das Verständnis allgemeiner Eigenschaften

von Gasen erleichtern.

EntdEckungSkartE koHlEnSäurE nacHwEiSEn

Aus einem Rotkohlkopf wird Rotkohlsaft gewonnen. Der Farbstoff, der dem Rotkohl seine Farbe verleiht, ist ein

Indikator: Indem er seine Farbe verändert, zeigt er an, ob saure oder basische Bestandteile in einem Pulver oder einer

Flüssigkeit enthalten sind. Die Kinder stellen eigenes Indika-torpapier her und gehen damit auf die Suche nach Säuren.

forScHungSkartE SprudElgaS EntwEicHt

Die Kinder ergründen, wie lange sich Sprudelgasblasen in Wasser beobachten lassen, und untersuchen, was passiert,

wenn das Glas mit Sprudelwasser lange offen oder in der Sonne steht bzw. die Flüssigkeit umgerührt wird.

EntdEckungSkartESprudElgaS iSt nicHt luft Wenn Kinder die Sprudelgasblasen im Wasser beobachten, sprechen sie oft von Luftbläschen, die nach oben aufsteigen. Die Versuche dieser Karte verdeutlichen, dass Sprudelgas etwas anderes ist als Luft.

forScHungSkartEVErScHiEdEnE miScHungEn ErgEBEn SprudElgaSDie Kinder erforschen, mit welcher Rezeptur sich das meiste Sprudelgas herstellen lässt.

phänomen entdecken: kohlenstoffdioxid nimmt raum ein ... · pdf filenach kurzer zeit...

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