Einblick in die aktuelle Photosyntheseforschung

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1 Einblick in die aktuelle Photosyntheseforschung Modul zur Nachbereitung des Photosynthesekurses aus: MAGNUSON,Ann (2008): Artificial photosynthesis.

2 Blick zurück auf den Kurstag Was ist Ihre Meinung? Schülerlabore haben einen hohen Bezug zur wissenschaftlichen Forschung!?

3 Worum geht es in der Forschung? Formulieren Sie anhand der Artikel das Thema der Forschung. Photosynthese: Das grüne Wunder Photosynthese ist der wichtigste Prozess unter der Sonne - ohne sie gäbe es kein Leben auf der Erde. Könnte der Mensch sie beherrschen, wäre er seine Energiesorgen los. Forscher arbeiten daran. (SPIEGEL 2012) Die Lösung für das Energieproblem der Menschheit Der Natur einfach abgeguckt: Wissenschaftler wollen Treibstoff durch künstliche Photosynthese gewinnen. Mini-Reaktoren produzieren bereits Wasserstoff. (VERÄNDERT NACH: DIE WELT 2011) Im Zeichen der Pflanzen Pflanzen sind in der Lage Sonnenenergie in chemische Energie umzuwandeln. Forscherteams auf der ganzen Welt arbeiten unter Hochdruck daran, diesen Mechanismus nachzuahmen. (MAGAZIN SCHÜLER-LABOR MARBURG 2013)

4 Das Prinzip der künstlichen Photosythese (Aufg.1) Aufgabe 1: Ergänzen Sie mit Hilfe des Textes die folgende Graphik: Ausgangsstoffe (Edukte) Mechanismus Entstehende Stoffe (Produkte)

5 Das Prinzip der künstlichen Photosythese (Aufg.1) Aufgabe 1: Ergänzen Sie mit Hilfe des Textes die folgende Graphik: Wasser und Sonnenlicht

6 Das Prinzip der künstlichen Photosythese (Aufg.2) Aufgabe 2: Erklären Sie, inwiefern Wasserstoff als solarer Treibstoff (Edukt) Verwendung finden kann. Ausgangsstoffe (Edukte) Mechanismus Entstehende Stoffe (Produkte)

7 Das Prinzip der künstlichen Photosythese (Aufg. 2) Aufgabe 2: Erklären Sie, inwiefern Wasserstoff als solarer Treibstoff (Edukt) Verwendung finden kann.

8

9 Vergleich der Verbrennungsprozesse Wasserstoff: Wasserstoff (H 2 ) Sauerstoff (O 2 ) Verbrennung Wasser Energie Fossile Energieträger: Verbrennung

10 Das System der künstlichen Photosynthese (Aufg.3): Funktion der Komponenten:

11 Das System der künstlichen Photosynthese (Aufg.3):

12 Der Vergleich: Das natürliche System (Aufg.4):

13 Der Vergleich: Das natürliche System (Aufg.4):

14 Das künstliche Forschung System: aktuell Der Vergleich: Das natürliche System (Nr.4): Das natürliche System:

15 Die Hydrogenasen (Aufg.5):

16 Neben Wasserstoff können auch kohlenstoffbasierte Treibstoffe hergestellt werden: Zusatzaufgabe A: Ordnen Sie den kohlenstoffbasierten Treibstoff und die dafür notwendige Reaktion an der entsprechenden Stelle in Ihrem Modell des künstlichen Systems aus Aufgabe 2 ein. Sie müssen dafür keine Reaktionsgleichung formulieren.

17 Neben Wasserstoff können auch kohlenstoffbasierte Treibstoffe hergestellt werden: Zusatzaufgabe A: Ordnen Sie den kohlenstoffbasierten Treibstoff und die dafür notwendige Reaktion an der entsprechenden Stelle in Ihrem Modell des künstlichen Systems aus Aufgabe 2 ein. Sie müssen dafür keine Reaktionsgleichung formulieren.

18 Die künstliche Photosynthese Zusatzaufgabe B: Erklären Sie, warum dieses Forschungsgebiet häufig auch künstliche Photosynthese genannt wird. Überlegen Sie, welche Aspekte für das Wort künstlich stehen, welche Aspekte für das Wort Photosynthese.

19 Die künstliche Photosynthese Zusatzaufgabe B: Erklären Sie, warum dieses Forschungsgebiet häufig auch künstliche Photosynthese genannt wird. Überlegen Sie, welche Aspekte für das Wort künstlich stehen, welche Aspekte für das Wort Photosynthese.

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