Das Theodizee-Problem
Die Schülerinnen und Schüler setzen sich mit dem Theodizee-Problem auseinander: der Frage nach der Vereinbarkeit eines allmächtigen, allgütigen Gottes mit dem Leid in der Welt.
Leitfragen
- Erklären Sie die logische Struktur des Theodizee-Problems und seine Herausforderung für theistische Positionen.
- Analysieren Sie verschiedene Lösungsansätze für das Theodizee-Problem (z.B. freier Wille, pädagogische Funktion des Leidens).
- Bewerten Sie die Plausibilität und die ethischen Implikationen der verschiedenen Theodizee-Versuche.
KMK Bildungsstandards
Über dieses Thema
Reale Gase weichen vom idealen Verhalten ab, sobald die Teilchen ein Eigenvolumen besitzen und Kräfte untereinander ausüben. In der Klasse 13 untersuchen die Schüler die Van-der-Waals-Gleichung als Erweiterung des idealen Gasgesetzes. Sie lernen, wie Phasenübergänge (Verflüssigung) mikroskopisch durch die Anziehungskräfte zwischen den Molekülen erklärt werden können.
Gemäß den KMK-Standards zur Erkenntnisgewinnung steht hier die Verfeinerung von Modellen im Fokus. Die Schüler analysieren Isothermen im p-V-Diagramm und verstehen die Bedeutung des kritischen Punktes. Dieses Thema ist entscheidend für das Verständnis technischer Prozesse wie der Gasverflüssigung (Linde-Verfahren) und zeigt, dass physikalische Modelle immer nur innerhalb bestimmter Grenzen gültig sind. Die energetische Betrachtung der latenten Wärme vertieft das Verständnis für Bindungsenergien.
Ideen für aktives Lernen
Forschungskreis: Das Linde-Verfahren
Schüler erarbeiten in Gruppen das Prinzip der Gasverflüssigung durch den Joule-Thomson-Effekt und erklären, warum reale Gase beim Entspannen abkühlen.
Ich-Du-Wir (Denken-Austauschen-Vorstellen): Der kritische Punkt
Schüler beobachten Videos von Stoffen am kritischen Punkt (Verschwinden der Phasengrenze) und diskutieren in Paaren, was dies für die Dichte von Flüssigkeit und Gas bedeutet.
Datenanalyse: Van-der-Waals-Korrektur
In Kleingruppen berechnen Schüler den Druck eines Gases einmal ideal und einmal nach Van-der-Waals für hohe Dichten und vergleichen die Abweichungen.
Vorsicht vor diesen Fehlvorstellungen
Häufige FehlvorstellungGase lassen sich bei jeder Temperatur verflüssigen.
Was Sie stattdessen lehren sollten
Oberhalb der kritischen Temperatur kann ein Gas durch noch so hohen Druck nicht mehr verflüssigt werden. Die thermische Bewegung ist dann zu stark für die Anziehungskräfte. Isothermen-Diagramme zeigen dies deutlich.
Häufige FehlvorstellungDie Temperatur ändert sich während eines Phasenübergangs.
Was Sie stattdessen lehren sollten
Solange z.B. Wasser siedet, bleibt die Temperatur konstant bei 100 °C (bei Normaldruck). Die zugeführte Energie wird vollständig zum Aufbrechen der Bindungen (latente Wärme) verwendet, nicht zur Erhöhung der kinetischen Energie.
Vorgeschlagene Methoden
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Häufig gestellte Fragen
Was korrigiert die Van-der-Waals-Gleichung?
Was ist latente Wärme?
Wie funktioniert der Joule-Thomson-Effekt?
Warum ist die Untersuchung von Isothermen für Schüler wertvoll?
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