Unterrichtseinheit
Erarbeitung von neuen Inhalten
frontal/selbstständig/dialogisch

Zeitrichtwert: 90 - 180 min

Die SuS erlernen ausgehend von Temperaturmessungen bei der Abkühlung von Metallen aus der Schmelze hin zum festen Gefüge Knickpunkte und Haltepunkte kennen. Sie erlernen resultierend und durch einen experimentellen Rahmen die Zustanddiagramme eines Mischkristalls sowie eines Kristallgemischs. Anschließend sind sie in der Lage, das komplexe Eisen-Kohlenstoff-Diagramm zu lesen. Dies wird über ausgewählte Schlüsselfragen unterstützt.

Verlauf und Materialien:

1. Die Lehrkraft stellt den SuS mit Hilfe der Präsentationsdatei Abkühlkurven in Temperatur-Zeit-Diagrammen vor und geht speziell auf Knickpunkte und Haltepunkte ein.
   
   
2. Im Folgenden werden von den SuS die Temperaturwerte eines fiktiven Experiments protokolliert. Konkret zeigt die Lehrkraft mehrere Abkühlkurven einer Legierung.
   
   
3. Die SuS zeichnen die von ihnen aufgenommenen Temperaturwerte in ein vorbereitetes Zustandsdiagramm ein. Mit Hilfe der Lehrkraft werden diese Punkte zeichnerisch verbunden. Es entsteht das Zustandsdiagramm eines Mischkristalls. Anschließend werden Schlussfolgerungen aufgeschrieben.
   
   
4. Im Folgenden werden von den SuS die Temperaturwerte eines fiktiven Experiments protokolliert. Konkret zeigt die Lehrkraft mehrere Abkühlkurven einer weiteren Legierung.
   
   
5. Die SuS zeichnen die von ihnen aufgenommenen Temperaturwerte in ein vorbereitetes Zustandsdiagramm ein. Mit Hilfe der Lehrkraft werden diese Punkte zeichnerisch verbunden. Es entsteht das Zustandsdiagramm eines Kristallgemischs. Anschließend werden Schlussfolgerungen aufgeschrieben.
   
   
6. Die Lehrkraft präsentiert das Eisen-Kohlenstoff-Diagramm (EKD) als komplexes Zustandsdiagramm. Es werden grundlegende Informationen notiert. (Eventuell führt das schülereigene Tabellenbuch eine Abbildung des EKD.) Durch Schlüsselfragen und -aufgaben wird das Verständnis zum Eisen-Kohlenstoff-Diagramm entwickelt.