Berufliche Schulen Technisches Gymnasium

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1 Berufliche Schulen Technisches Gymnasium Umsetzung der Lehrpläne im Profil Umwelttechnik Profilfach Umwelttechnik Eingangsklasse LPE 3: Grundlagen der Energieumwandlung Landesinstitut für Schulentwicklung Qualitätsentwicklung und Evaluation Schulentwicklung und empirische Bildungsforschung Bildungspläne Stuttgart 2014 H-12.12c

2 Redaktionelle Bearbeitung Redaktion: Christiane Spies, LS Stuttgart Konrad Neufeld, LS Stuttgart Autor: Ulrich Blessing, Gottlieb-Daimler Schule 2 Sindelfingen Uwe Carnaghi, Gewerbliche Schule Göppingen Georg Freudenberger, Steinbeisschule Stuttgart Stand Oktober 2014 Impressum Herausgeber: (LS) Heilbronner Straße 172, Stuttgart Telefon: Telefax: poststelle@ls.kv.bwl.de Druck und Vertrieb: (LS) Heilbronner Straße 172, Stuttgart Telefon: Urheberrecht: Inhalte dieses Heftes dürfen für unterrichtliche Zwecke in den Schulen und Hochschulen des Landes Baden-Württemberg vervielfältigt werden. Jede darüber hinausgehende fotomechanische oder anderweitig technisch mögliche Reproduktion ist nur mit Genehmigung des Herausgebers möglich. Soweit die vorliegende Publikation Nachdrucke enthält, wurden dafür nach bestem Wissen und Gewissen Lizenzen eingeholt. Die Urhe berrechte der Copyrightinhaber werden ausdrücklich anerkannt. Sollten dennoch in einzelnen Fällen Urheberrechte nicht berücksichtigt worden sein, wenden Sie sich bitte an den Herausgeber. Bei weiteren Vervielfältigungen müssen die Rechte der Urheber beachtet bzw. deren Genehmigung eingeholt werden., Stuttgart 2014

3 Inhaltsverzeichnis 1 Stoffverteilung Vorschlag für einen Stoffverteilungsplan der Lehrplaneinheit Unterrichtseinheit: Grundbegriffe Energieformen und -träger Kurzbeschreibung der Unterrichtseinheit Hinleitung: Grundbegriffe Energieformen und -träger Unterrichtseinheit: Energieumwandlungsschaubilder Kurzbeschreibung der Unterrichtseinheit Struktogramm Heizkraftwerk Aufgaben Unterrichtseinheit: Energieumwandlungsschaubilder Unterrichtseinheit: Grundbegriffe Energieangebot und -bedarf, Energiespeicherung Kurzbeschreibung der Unterrichtseinheit Unterrichtsmethode Gruppenpuzzle Hinleitung Unterrichtseinheit: Energieangebot und -bedarf, Energiespeicherung Arbeitsauftrag der Stammgruppe zu Lastgang und Energiespeicherung Grafiken zu regenerativer Energieeinspeisung und Lastgang Arbeitsauftrag der Expertengruppen zur Energiespeicherung Infotexte zur Bearbeitung der Aufgaben in den Expertengruppen Unterrichtseinheit: Spezifische Wärmekapazität Kurzbeschreibung der Unterrichtseinheit Kurzinfo: Temperatur und Wärme Gruppenversuch: Spezifische Wärmekapazität von Wasser Aufgaben zur spezifischen Wärmekapazität von Wasser Unterrichtseinheit: Heizwert und Brennwert, energetische Betrachtungen bei Phasenübergängen Kurzbeschreibung der Unterrichtseinheit Gruppenarbeit zum Thema: Energetische Betrachtungen bei Phasenübergängen Infoblatt zu Heizwert und Brennwert Unterrichtseinheit: Ausdehnung von Flüssigkeiten, Anomalie des Wassers und Phasenübergänge Kurzbeschreibung der Unterrichtseinheit...36

4 LPE 3: Grundlagen der Energieumwandlung 7.2 Hinführung zur Unterrichtseinheit Versuchsanordnung mit Auswertung: Flüssigkeitsausdehnung und Anomalie des Wassers Aufgaben zur Anomalie des Wassers Unterrichtseinheit: Spezielle Gasgesetze Kurzbeschreibung der Unterrichtseinheit Hinleitung zur Unterrichtseinheit Spezielle Gasgesetze Unterrichtseinheit: Allgemeines Gasgesetz Kurzbeschreibung der Unterrichtseinheit Herleitung des allgemeinen Gasgesetzes in zwei Schritten aus den speziellen Gasgesetzen Folie: Druck-Volumen-Diagramm mit Isothermen Folie zur Herleitung des Allgemeinen Gasgesetzes Unterrichtseinheit: Adiabate Zustandsänderung Kurzbeschreibung der Unterrichtseinheit Folie: Gasbehälter Folie: p-v-diagramm zum Einzeichnen einer Adiabate Aufgaben zu Zustandsänderungen Unterrichtseinheit: Erster und Zweiter Hauptsatz der Thermodynamik Kurzbeschreibung der Unterrichtseinheit Hinleitung u. Tafelbild der Unterrichtseinheit Erster Hauptsatz der Thermodynamik Arbeitsblatt zum Thema Erster Hauptsatz der Thermodynamik Hinleitung zur Unterrichtseinheit: Entropie und zweiter Hauptsatz der Thermodynamik Tafelbild/Info-Aufgabenblatt Info/Arbeitsblatt zum zweiten Hauptsatz der Thermodynamik Aufgaben zum ersten und zweiten Hauptsatz und Wiederholungsaufgaben Ehemalige Abituraufgabe zum ersten Hauptsatz der Wärmelehre und des Kreisprozesses Unterrichtseinheit Wärmeübertragung Kurzbeschreibung der Unterrichtseinheit Wärmeübertragung

5 12.2 Beispiel für eine Hinleitung zur Unterrichtseinheit Wärmeübertragung Schülerinnen- und Schülerinformation zur Unterrichtseinheit Wärmeübertragung Aufgabenstellung für die Stammgruppe im Gruppenpuzzle Aufgaben für die Expertinnen- und Expertengruppe 1 Wärmeleitung Aufgaben für die Expertinnen- und Expertengruppe 2 Wärmestrahlung Aufgaben für die Expertinnen- und Expertengruppe 3 Wärmekonvektion Aufgaben für ein Arbeitsblatt Wärmetransport Klassenarbeitsfragen Gleichwertige Feststellung von Schülerleistungen (GFS)-Themen