Chemie Werkstoffprüfung

Laufzettel

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G:\Daten\OSZ\Assistenten_2010-11\Dateien\Metalle\Werkstoffprüfung\Laufzettel_Werkstoffprüfung_Neu.docx Erstelldatum 30.01.2013 07:11:00

LAUFZETTEL Arbeitshinweise:

Dem Laufzettel können Sie die entsprechenden Stationsinhalte entnehmen.

Bitte notieren Sie auf dem Laufzettel Ihre Bearbeitungszeit, sie ist frei wählbar, sollte aber

auf die Gesamtarbeitszeit von 180 Minuten abgestimmt werden.

Stationsnummer /

Stationstitel

Stationsbeschreibung Station

bearbeitet

?

Zeitdauer für

die

Bearbeitung

Stationsfazit

Anregung / Kritik

Station 1

Ritzhärte (nach Mohs)

Prüfen Sie bei verschiedenen

Werkstoffen die Ritzhärte ja

nein

Beginn:

............

Ende: ............

Bitte ankreuzen!

Station 2

Dichtebestimmung

Bestimmen Sie bei verschiedenen

Werkstoffen die Dichte. ja

nein

Beginn:

............

Ende: ............

Bitte ankreuzen!

Station 3

Wärmleitfähigkeit

Prüfen Sie bei verschiedenen

Materialproben die

Wärmeleitfähigkeit.

ja

nein

Beginn:

............

Ende: ............

Bitte ankreuzen!

Station 4

Kenndaten von Metallen

An dieser Station prüfen Sie die

Kenndaten von Werkstoffproben. ja

nein

Beginn:

............

Ende: ............

Bitte ankreuzen!

Station 5

Härteprüfung nach Brinell

Lernen Sie einen Modellversuch

zur Härteprüfung kennen. ja

nein

Beginn:

............

Ende: ............

Bitte ankreuzen!

Assistentenausbildung Checkliste zum Stationenlernen

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G:\Daten\OSZ\Assistenten_2010-11\Dateien\Metalle\Werkstoffprüfung\Checkliste_Stationenlernen.docx Erstelldatum 30.01.2013 07:04:00

Beachten Sie bitte folgende Punkte!

Legen Sie sich eine Arbeitsmappe an.

Suchen Sie sich maximal zwei Arbeitspartner.

Suchen Sie sich als Arbeitsgruppe eine freie Station aus. Die Stationen können (in der

Regel) in beliebiger Reihenfolge bearbeitet werden. An bestimmten Stationen können

auch zwei Gruppen gleichzeitig arbeiten.

Die Verweildauer an einer Station ist grundsätzlich Ihnen überlassen. Bedenken Sie aber,

dass Sie innerhalb einer Gesamtarbeitszeit alle Pflichtstationen bearbeitet haben müssen.

Lesen Sie die Aufgabenstellung, beraten Sie die Bearbeitung sorgfältig.

Beachten Sie die Sicherheitsbestimmungen, wenn Versuche durchgeführt werden.

Informieren Sie sich, bevor Sie einen Versuch beginnen, über die Gefährlichkeit der

verwendeten Chemikalien (Warnsymbole) und andere mögliche Gefahren ( z.B.

Herausspritzen beim Erhitzen). ► Übersichtsliste H- und P-Sätze ! (R- und S-Sätze)

Tragen Sie beim Experimentieren mit Chemikalien immer eine Schutzbrille.

Achten Sie beim Umgang mit offenen Flammen darauf, dass lange Haare zurückgebunden

sind.

Achten Sie auf sachgerechte Entsorgung; entsprechend beschriftete Sammelbehälter

stehen an jeder Station bereit.

Laminierte oder in Klarsichthüllen vorhandene Anleitungen oder Materialien müssen an

der Station bleiben.

Wenn Sie nicht weiterkommen, suchen Sie zuerst mit ihren Teammitgliedern nach einer

Lösung; führen Sie Ihre Gespräche und Diskussionen so, dass die Mitschüler nicht gestört

werden. Sollten Sie zusätzlich Hilfe durch die Lehrkraft benötigen, signalisieren Sie dies

durch Meldung.

Gehen Sie mit dem Material sorgfältig und sparsam um. Legen Sie alles wieder an seinen

Platz zurück. Falls etwas fehlt, informieren Sie bitte umgehend die Lehrkraft.

Zu jeder Station muss mindestens ein bearbeitetes Stationsblatt, ein Protokoll oder ein

anderes Ergebnis in der Arbeitsmappe abgeheftet werden.

Vervollständigen Sie die Bearbeitung der Aufgaben/Zusatzaufgaben ggf. zu Hause.

Geben Sie zum Schluss des Stationenlernens die vollständige Mappe bei der Lehrkraft ab.

Jedes Team berichtet in einem maximal zehnminütigen mediengestützten Vortrag dem

Plenum über die Ergebnisse seiner Arbeit an einer Station seiner Wahl, auch unter

Berücksichtigung der zusätzlichen Aufgaben. Stimmen Sie sich mit den anderen Teams

ab, so dass im Plenum über alle Stationen berichtet wird.

Assistentenausbildung Metalle

Härteprüfung nach Brinell

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G:\Daten\OSZ\Assistenten_2010-11\Dateien\Metalle\Werkstoffprüfung\Station_6_Brinell Härte.docx Erstelldatum 19.02.2013 19:13:00

Führen Sie folgenden Modellversuch zur Bestimmung der Brinell Härte durch.

Materialien / Entsorgung Geräte

verschiedene Werkstoffproben

Führungsrohr verschiedene Längen

Vorkörner

Stativmaterial

Millimetermaß

Vergrößerungsglas/Mikroskop

Versuchsdurchführung

Prüfen Sie die Härte verschiedener Stoffe indem sie nach Brinell die Eindringtiefe der

Prüfspitze bestimmen.

Spannen Sie das Führungsrohr in ein Stativ ein.

Fixieren Sie den Prüfkörper ebenfalls mit Hilfe von Stativmaterial.

Bestimmen Sie die Länge des Vorkörners.

Lassen Sie den Vorkörner durch das Führungsrohr auf den Prüfkörper fallen.

Bestimmen Sie die Eindringtiefe in den Prüfkörper in dem Sie zunächst den Durchmesser

des entstandenen Eindrucks bestimmen.

Bestimmen sie daraus die Eindringtiefe. (gehen sie von einem kegelförmigen

Öffnungswinkel von 45° des Körners aus)

Führen Sie diese Arbeitsschritte für verschiedenen Fallhöhen und verschiedene

Werkstoffproben aus.

Notieren sie die Ergebnisse!

Beobachtung:

Prüfkörper Fallhöhe( Länge

des

Führungsrohres)

Durchmesser

des

Eindrucks

Berechnung

der

Eindringtiefe

Eindringtiefe

Erklärung:

Aufgaben 1. Erläutern Sie das Ergebnis

2. Definieren Sie den Begriff Brinell Härte.

3. Erstellen Sie eine Härtetabelle und vergleichen Sie diese mit der Literatur.

Chemie Metalle

Wärmeleitfähigkeit

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G:\Daten\OSZ\Assistenten_2010-11\Dateien\Metalle\Werkstoffprüfung\Station_3_Waermeleitfaehigkeit_von_Metallen.docx Erstelldatum 30.01.2013 07:09:00

Prüfen Sie die Wärmleitfähigkeit.

Kontrollieren Sie Ihr Ergebnis unter Verwendung der bereitgestellten Literatur.

Chemikalien /

Gefahrenhinweise

Entsorgung Geräte

Verschiedene

Metalldrähte oder

Metallstreifen

Kerzenwachs

mit Kerzenwachs

gefülltes Reagenzglas

Stativmaterial

Laborboy

Heizplatte

Stoppuhr

Versuchsskizze

Versuchsdurchführung

Als Vorbereitung werden die Reagenzgläser mit flüssigem Kerzenwachs gefüllt.

In diese gefüllten Reagenzgläser werden Metallstreifen oder Metalldrähte gehängt.

Nach Erstarrung des Kerzenwachses kann der Versuch nach der vorliegenden Skizze

aufgebaut werden.

Schalten Sie die Heizquelle ein (250°C) und beobachten Sie das Kerzenwachs im

Reagenzglas.

Messen Sie die Zeit bis zum Flüssigwerden des Kerzenwachses.

Da dieser Versuch etwas länger dauern kann, empfiehlt es sich, alle Proben gleichzeitig

aufzulegen.

Beobachtung:

Erklärung:

Chemie Metalle

Wärmeleitfähigkeit

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G:\Daten\OSZ\Assistenten_2010-11\Dateien\Metalle\Werkstoffprüfung\Station_3_Waermeleitfaehigkeit_von_Metallen.docx Erstelldatum 30.01.2013 07:09:00

Aufgaben 1. Erläutern Sie das Ergebnis

Chemie Metalle

Dichtebestimmung

Seite 1 von 2

G:\Daten\OSZ\Assistenten_2010-11\Dateien\Metalle\Werkstoffprüfung\Station_2_Dichtebestimmung_von_Metallen.docx Erstelldatum 30.01.2013 07:07:00

Prüfen Sie die Dichte.

Kontrollieren Sie Ihr Ergebnis unter Verwendung der bereitgestellten Literatur.

Chemikalien /

Gefahrenhinweise

Entsorgung Geräte

Verschiedene

Metalldrähte oder

Metallstreifen

Wasser

Laborboy

Dichtebestimmungsgefäß

Messzylinder

Pinzette

Papiertücher

Versuchsskizze

Versuchsdurchführung

1. Bestimmen Sie von den ausgelegten Metallstücken die Masse und notieren Sie sie in der

unten stehenden Tabelle.

2. Füllen Sie das Dichtebestimmungsgefäß so mit Wasser, dass der Überlaufschlauch

erreicht wird.

3. Tauchen Sie die gewogene Metallprobe in das Wasser und notieren Sie das Volumen des

Wassers, welches in dem nebenstehenden Messzylinder aufgefangen wird.

4. Entnehmen Sie die Probe und trocknen Sie sie ab.

5. Der Wasserstand in dem Messzylinder entspricht dem Volumen der Metallprobe.

Ergänzen Sie die Tabelle.

6. Berechnen Sie jetzt die Dichte (ς) und notieren Sie die Ergebnisse.

7. Vergleichen Sie Ihre Ergebnisse mit denen aus dem Lexikon oder dem Schulbuch oder

dem PC-Programm und notieren Sie diese Literaturwerte in der Tabelle, die vollständige

Ergänzung der Tabelle wird in der Abschlussbesprechung vorgenommen.

Chemie Metalle

Dichtebestimmung

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G:\Daten\OSZ\Assistenten_2010-11\Dateien\Metalle\Werkstoffprüfung\Station_2_Dichtebestimmung_von_Metallen.docx Erstelldatum 30.01.2013 07:07:00

Beobachtung:

Metallprobe Masse in [g] Volumen der Metallprobe in [cm

3]

Dichte in [g/cm

3]

Literaturwert in [g/cm

3]

Erklärung:

Aufgaben 1. Geben Sie mögliche Gründe für die Abweichung Ihrer Ergebnisse von den Literaturwerten

an.

2. Geben Sie die Definitionen für folgende Begriffe an:

Leichtmetalle:

Schwermetalle:

Chemie Metalle

Ritzhärte (nach Mohs)

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G:\Daten\OSZ\Assistenten_2010-11\Dateien\Metalle\Werkstoffprüfung\Station_1_Ritzhärte_nach_Mohs.docx Erstelldatum 30.01.2013 07:05:00

Prüfen Sie die Ritzhärte (nach Mohs).

Chemikalien /

Gefahrenhinweise

Entsorgung Geräte

verschiedene Metalle Objektträger

Nagel

Versuchsdurchführung

Prüfen Sie die Ritzbarkeit verschiedener Stoffe mit Fingernagel, Messer, Glas

(Objektträger), Kupfermünze, Nagel.

Beobachtung:

Erklärung:

Aufgaben 1. Erläutern Sie das Ergebnis

2. Definieren Sie den Begriff Mohs Härte.

3. Erstellen Sie eine Härtetabelle und vergleichen Sie diese mit der Literatur.

Chemie Metalle

Materialbestimmung

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G:\Daten\OSZ\Assistenten_2010-11\Dateien\Metalle\Werkstoffprüfung\Station_8_Materialprüfung.docx Erstelldatum 30.01.2013 14:50:00

Sie sollen herausfinden, um welche Stoffe es sich bei den Proben jeweils handelt. Dabei

sollen sie als erste Prüfung die Dichte der jeweiligen Prüfkörper berechnen.

Protokollieren Sie alle Versuche und Überlegungen.

Chemikalien /

Gefahrenhinweise

Entsorgung Geräte

verschiedene Metalle Messschieber

Waage

Lineal / Maßband

Taschenrechner

sonstiges

Versuchsdurchführung

Bestimmen Sie von den ausgelegten Metallstücken die Masse, die Länge und den

Durchmesser und notieren Sie sie in der unten stehenden Tabelle.

Berechnen Sie jetzt die Dichte (ς) und notieren Sie die Ergebnisse.

Beobachtung:

Metallprobe Masse in [g] Durchmesser der

Metallprobe in [cm] Länge der

Metallprobe in [cm]

Dichte in [g/cm

3]

Literaturwert in [g/cm

3]

Erklärung:

Aufgaben 1. Berechnen Sie die Dichte der verschiedenen Probekörper.

2. Stellen Sie Vermutungen über das jeweilige Material an.

3. Überlegen Sie, welche weiteren Prüfungen sie anstellen können, um zu einer sicheren

Entscheidung zu gelangen. Führen sie diese gegebenenfalls durch bzw. geben Sie an, wie

und welche Prüfung möglich wäre und was das Ergebnis bedeuten würde.

4. Wie lassen sich etwaige Abweichungen zu den Werten im Tabellenbuch begründen?