Kalklösung in Gesteinen & Kalkbildung im Trinkwasser

Zur Untersuchung des Einflusses der Kohlenstoffdioxid-Konzentration auf das Calciumcarbonat/Calciumhydrogencarbonat-Gleichgewicht entwickeln die Lernenden eigenständig ein Experiment und führen es durch.
 

Die Schülerinnen und Schüler erarbeiten sich den Lerngegenstand mit einem offenen Schülerexperiment weitgehend eigenständig. Abläufe in einer Tropfsteinhöhle werden in der Folgestunde mithilfe einer interaktiven Flash-Animation veranschaulicht. Die Unterrichtsstunde kann in eine Reihe zum Thema "Bringen wir das Klima aus dem Takt? Der menschliche Eingriff in den natürlichen Kohlenstoffdioxidkreislauf und die Veränderung des Weltklimas" eingebettet werden.

 

Kompetenzen

Die Schülerinnen und Schüler sollen

  • den Einfluss der Kohlenstoffdioxid-Konzentration auf den Calciumcarbonat/Calciumhydrogencarbonat-Kreislauf erklären.
  • ausgehend von einem Problem experimentell zeigen, dass Kalk sich unter Einwirkung von Kohlenstoffdioxid und Wasser löst.
  • den Vorgang mithilfe von Reaktionsgleichungen im Diskontinuum erklären.
  • die Verlagerung des Gleichgewichts bei Verringerung der Kohlenstoffdioxid-Konzentration voraussagen, prüfen und mithilfe des Prinzips von Le Chatelier erläutern.
  • Zusammenhänge zwischen chemischen Sachverhalten und Alltagserscheinungen herstellen (höherer Energieverbrauch bei der Heißwasserbereitung durch Verkalkung von Heizstäben, Totalverkrustung von Rohrleitungen bei hoher Wasserhärte, Korrosionserscheinungen in Rohren durch zu weiches Wasser).
  • die Abläufe in einer Tropfsteinhöhle verstehen.

Kurzinformation zum Unterrichtsmaterial

ThemaKalklösung in Gesteinen, Kalkbildung im Trinkwasser
AutorGregor von Borstel
FachChemie
ZielgruppeJahrgangsstufe 11
Zeitraum2 Stunden
Technische Voraussetzungenmedizintechnisches Zubehör (Spritzentechnik), Flash-Player (kostenloser Download) für die Animation zum Thema Tropfsteinhöhle

Didaktisch-methodischer Kommentar

Die Unterrichtseinheit hat eine Gelenkfunktion zwischen der Behandlung technischer Prozesse (zum Beispiel Haber-Bosch-Verfahren oder Solvay-Verfahren) und der Thematisierung des Eingriffs in ein natürliches Kreislaufgeschehen. Die Lernenden sollen bei der weitergehenden Behandlung des gesamten Kohlenstoffkreislaufs erkennen, dass die Zusammenhänge in Stoffkreisläufen nicht linearer Natur sind und dass der Eingriff des Menschen weit reichende, negative Folgen haben kann, deren Abwendung politisches Handeln erfordert. Die Naturwissenschaften legen für solche Entscheidungen lediglich die Faktenbasis.

  • Mögliche Stellung der Stunde in einer Reihe
    Gelenkstunde. Es hat sich bewährt, die bei der Behandlung technischer Prozesse erarbeiteten fachlichen Qualifikationen bei den natürlichen Stoffkreisläufen in neuen Zusammenhängen anzuwenden.

Unterrichtsmaterialien "Kalklösung & Kalkbildung" zum Download

kalkkreislauf_materialien.zip
 

Internetadressen

Zusatzinformationen

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Literatur

  • Gregor von Borstel, Andreas Böhm
    ChemZ - Chemieunterricht mit medizintechnischem Gerät, Naturwissenschaft im Unterricht Chemie, Heft 81, 2004
  • Mojib Latif, Klaus Wiegandt
    Bringen wir das Klima aus dem Takt? Hintergründe und Prognosen. Forum für Verantwortung Frankfurt; Januar 2007
  • Stefan Rahmstorf, Katherine Richardson
    Wie bedroht sind die Ozeane? Biologische und physikalische Aspekte, Frankfurt, Juli 2007

Informationen zum Autor

Gregor von Borstel ist Lehrer für Chemie und Geschichte am Alexander-von-Humboldt-Gymnasium in Bornheim und unterstützt Lehrer-Online als Fachberater Chemie. Zusammen mit Andreas Böhm (Chemie- und Biologielehrer am Peter-Joerres-Gymnasium in Ahrweiler) hat er zahlreiche Ideen zu offenen Unterrichtsformen wie zum Beispiel Freiarbeit, Lernzirkeln, Teamknobeln, kreativen Experimenten (Egg-Race) oder Gruppenpuzzlen veröffentlicht. Mit diesen Schwerpunkten ist Herr von Borstel auch in der Lehrerfortbildung tätig.

  • Mehr Infos im Autorenverzeichnis
    Hier können Sie Kontakt mit Herrn von Borstel aufnehmen. Zudem finden Sie hier eine Liste mit allen Lehrer-Online-Beiträgen des Autors.
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