Erdöl-Postenlauf Arbeitsblatt

Transkript

1 Information für die Lehrperson (Ablauf und Hinweise) 1/9 Arbeitsauftrag Ziel Material Sozialform In Gruppen arbeiten die Schüler an den verschiedenen Posten. Der Postenlauf kann mehrere Tage dauern, so dass sich die Schüler immer wieder ca. 10 Min. mit dem Thema auseinander setzen müssen und dadurch nachhaltig lernen. Die Schüler beobachten und festigen in Experimenten und Spielen, was sie in der Theorie bereits gelernt haben. Sie lernen in Rollenspielen, umwelt- und verantwortungsbewusst mit der wichtigen Ressource umzugehen. Postenblätter Styroporkugeln Holzspiesse Zeitungen/Zeitschriften Zeichenpapier Scheren GA Zeit 70 Zusätzliche Informationen: Politische Diskussion zum Thema Umwelt/Umweltschutz Planspiel zum Thema Umweltschutz Umweltschutzaktion planen, durchführen und auswerten

2 2/9 Kennst du das? Aufgabe: Lest den Informationstext zu den chemischen/physikalischen Eigenschaften von Erdölprodukten. Baut aus Styropor und Holz-Spießen verschiedene Moleküle, benennt sie, bezeichnet sie mit der Strukturformel und stellt sie aus. Auf keinem der zahlreichen Ölfelder der Erde findet sich die gleiche Art Erdöl. Schon sein Aussehen ist unterschiedlich; manchmal ist es dünnflüssig und von heller Farbe, manchmal dickflüssig, beinahe schon fest, und tief- schwarz. Ebenso unterscheiden sich die Erdölsorten in ihrer Dichte. Trotzdem haben sie alle etwas gemeinsam: Sie bestehen fast ausschließlich aus Kohlenstoff und Wasserstoff in chemischer Bindung. Zerlegt man das Erdöl in seine Elemente, so erhält man 83 bis 87 Massenprozent Kohlenstoff, 11 bis 15 % Wasserstoff, 0 bis 6 % Schwefel sowie Spuren von Sauerstoff, Stickstoff und Metallen. Erdöl ist also ein Gemisch vieler Verbindungen, insbesondere von Kohlenwasserstoff-Verbindungen. Der Kohlenstoff hat vier freie Fangarme, d. h. er kann vier Bindungen eingehen. Der Wasserstoff dagegen hat nur einen freien Fangarm, er hat nur eine Bindungsmöglichkeit. Der Chemiker nennt diese Fangarme Wertigkeit oder Valenz (s. B.). Durch Aneinanderketten von Kohlenstoff- und Wasserstoffatomen können sich unterschiedlich große und strukturell unterschiedlichste Kohlenwasserstoffverbindungen Moleküle genannt bilden. Die Anzahl der möglichen Kohlenwasserstoffmoleküle ist nahezu unbegrenzt, weil der vierwertige Kohlenstoff gerade und verzweigte Ketten sowie ringförmige (zyklische) Systeme bilden kann. Nach ihrem Bau werden die Kohlenwasserstoffe in vier Gruppen eingeteilt und unterschiedlich benannt.

3 3/9 Molekülgrössen von Kohlenwasserstoffen Die Molekülgrösse ist insbesondere bestimmend für das Verdampfungsverhalten der Kohlen- Wasserstoffe. Allgemein kann man sagen: Je kleiner die Moleküle, umso niedriger die Siedetemperatur. Aber auch Molekülstruktur und Molekularmasse beeinflussen das chemische und physikalische Verhalten. Vor allem die folgenden Kenndaten hängen davon ab: Viskosität und Viskositäts-Temperatur-Verhalten Aggregatszustand, vor allem der Flüssigkeitsbereich (s. T.) Oxidations- und thermische Stabilität Einige Beispiele von Strukturformeln verschiedener Erdölprodukte:

4 4/9 Aufgabe: Ihr spielt eine Szene zum Thema Rollerfahren. Zwei begeisterte Rollerfahrer werden konfrontiert mit vehementen Gegnern des Rollerfahrens. Überlegt euch eine Szene, die ihr zu dieser Sachlage spielt. Schreibt euch Argumente heraus, die für und gegen das Rollerfahren sprechen. Schreibt nun eine Szene, die sich so abspielen könnte. Verteilt die Rollen und formuliert einzelne Sätze, die euch als Leitfaden dienen. Spielt die Szene der Klasse vor. Ablauf: Zeit: 30 Minuten Argumente sammeln und schriftlich festhalten Rollen verteilen Texte schreiben Requisiten/Material für Szene vorbereiten Szene spielen

5 5/9 Bildcollage Aufgabe: Material: Ihr erstellt eine Bildcollage mit Bildern von Produkten, die aus Erdöl hergestellt werden. Dazu benötigt ihr Zeitungen, Zeitschriften, Fotos und/oder Zeichnungen. Schere Leimstift A4/A3-Blatt

6 6/9 Aufgabe: Setzt die Begriffe richtig ein, damit sinnvolle Sätze entstehen. Auseinandersetzungen, Barrel, Bedeutung, Börsen, crude oil, Energie, Energie, Energiespeicher, Erdöl, Erdölvorkommen, Gebrauch, Heizöl, importabhängig, Irak, Kriege, OPEC, Pflanzenöl, Sonnenenergie, Schwefelgehalt, Wasserstoff, Verfahren Lückentext Erdöl Aufgrund seiner wirtschaftlichen ist Erdöl auch Gegenstand politischer. In der Ölkrise versuchte die, Einfluss auf den Nahostkonflikt zu nehmen. Auch die gegenwärtigen und Krisen um den sind nach Meinung vieler Kritiker Auseinandersetzungen um den Zugang zum. Da die der Welt endlich sind, werden Wege gesucht, regenerative Energieformen wie beispielsweise, Windenergie, Erdwärme, Biotreibstoffe und zu nutzen. Viele Länder sind im Bereich Erdöl stark. Die Produkte des Erdöls (Benzin und ) stellen gleichzeitig ein kompaktes Medium dar, um Energie zu speichern oder zu transportieren. Als Alternative wird über den von Wasserstoff als nachgedacht. Dazu muss er aber erst einmal unter sehr hohem Energieaufwand mittels Elektrolyse oder anderer aus Wasser hergestellt werden. Dann muss er für den Transport z. B. verflüssigt werden. Dazu wird nochmals viel verbraucht. könnte direkt verbrannt (thermische Nutzung) oder mittels Brennstoffzellen in elektrische umgewandelt werden und Motoren (beispielsweise im Elektrofahrzeug) antreiben. Die Dichte von Erdöl (besonders Rohöl) wird in API-Grad gemessen. Das Raummaß von Erdöl wird in gemessen. Im Handel und auch an den wird unterschieden zwischen "saurem" (sour) und "süßem" (sweet) Rohöl ( ), wobei dann noch einmal differenziert wird zwischen schwerem (heavy) und leichtem (light). Die Klassifikationen dienen zur der Verwend- bzw. Raffinierbarkeit. "Sauer" bedeutet, dass das Rohöl einen höheren hat. Aus diesem Grund ist die Raffination aufwändiger.

7 7/9 Treibhauseffekt

8 8/9 Rund ums Erdöl HORIZONTAL 2. FERTIGSTELLUNG EINES VORKOMMENS ZUR PRODUKTION 6. GEREINIGTES UND ENTWÄSSERTES ERDÖL 8. KOMPLEX VON ANLAGEN ZUR ÜBERNAHME UND AUFBEREITUNG VON ROHÖL SENKRECHT 1. TRENNUNG DES ROHÖLS IN VERSCHIEDENE DARIN ENTHALTENE PRODUKTE DURCH VERDAMPFUNG UND ANSCHLIESSENDE WIEDERVERFLÜSSIGUNG BEI VER- SCHIEDENEN TEMPERATUREN 3. ERDÖL- UND ERDGASVORKOMMEN UNTER DEM FESTLAND 4. MASSSTAB FÜR DIE KLOPFFESTIGKEIT EINES BENZINS 5. INSTRUMENT ZUR AUFNAHME VON ERSCHÜTTERUNGSWELLEN 7. ERFORSCHUNG VON UNTERGRUNDSTRUKTUREN MIT HILFE VON ERSCHÜTTERUNGS- WELLEN

9 Lösungen 9/9 Lösung Lückentext Aufgrund seiner wirtschaftlichen Bedeutung ist Erdöl auch Gegenstand politischer Auseinandersetzungen. In der Ölkrise versuchte die OPEC, Einfluss auf den Nahostkonflikt zu nehmen. Auch im Krieg um den Irak war nach Meinung verschiedener Kritiker der Zugang zum Erdöl ein wichtiger Faktor. Da die Erdölvorkommen der Welt endlich sind, werden Wege gesucht, regenerative Energieformen wie beispielsweise Sonnenenergie, Windenergie, Erdwärme, Biotreibstoffe und Pflanzenöl zu nutzen. Viele Länder sind im Bereich Erdöl stark importabhängig. Die Produkte des Erdöls (Benzin und Heizöl) stellen gleichzeitig ein kompaktes Medium dar, um Energie zu speichern oder zu transportieren. Als Alternative wird über den Gebrauch von Wasserstoff als Energiespeicher nachgedacht. Dazu muss er aber erst einmal unter sehr hohem Energieaufwand mittels Elektrolyse oder anderer Verfahren aus Wasser hergestellt werden. Dann muss er für den Transport z. B. verflüssigt werden. Dazu wird nochmals viel Energie verbraucht. Wasserstoff könnte direkt verbrannt (thermische Nutzung) oder mittels Brennstoffzellen in elektrische Energie umgewandelt werden und Motoren (beispielsweise im Elektrofahrzeug) antreiben. Die Dichte von Erdöl (besonders Rohöl) wird in API-Grad gemessen. Das Raummaß von Erdöl wird in Barrel gemessen. Im Handel und auch an den Börsen wird unterschieden zwischen "saurem" (sour) und "süßem" (sweet) Rohöl (crude oil), wobei dann noch einmal differenziert wird zwischen schwerem (heavy) und leichtem (light). Die Klassifikationen dienen zur Einordnung der Verwend- bzw. Raffinierbarkeit. "Sauer" bedeutet, dass das Rohöl einen höheren Schwefelgehalt hat. Aus diesem Grund ist die Raffination aufwändiger. Treibhaueffekt Lösungen: TROPOSPHÄRE/STICKSTOFF/METHAN/ABHOLZUNG/ERDANZIEHUNGSKRAFT/ ABSORPTION/WASSERDAMPF/KURZWELLIG/LACHGAS/KLIMAERWÄRMUNG/ SONNENSTRAHLUNG/ATMOSPHÄRE/OZON/TREIBHAUSGAS SCHÜTZT DIE UMWELT Rund ums Erdöl Lösungen: 1. DESTILLATION 5. GEOFON 2. ERSCHLIESSUNG 6. ROHÖL 3. ONSHORE 7. SEISMIK 4. OKTANZAHL 8. RAFFINERIE