3 Einige Stoffe der Natur

Themenbereich:

Stoffe und Stoffumwandlungen

Vier Sphären

Unser Planet kann grob in vier Sphären eingeteilt werden:

- Feuer (Energie)

- Luft (Atmosphäre)

- Wasser (Hydrosphäre)

- Erde (Lithosphäre)

Übersicht:

• 3.1 Feuer (Energie)

• 3.2 Luft (Atmosphäre)

• 3.3 Wasser (Hydrosphäre)

• 3.4 Erde (Lithosphäre)

3.1 Feuer (Energie)

Stoffe wandeln sich in der Natur um.

Jede Reaktion ist mit einem Energieumsatz verbunden.

Der Energieumsatz erfolgt in Form von Wärme, Licht, Strom,

Bewegung oder Schall.

Energieumsatz in der Natur

Waldbrand Blitze/Strom

Donner

Energieumsatz in der Natur

Sonnenlicht Vulkanausbruch

3.2 Luft

Luft ist ein Gasgemisch und besteht hauptsächlich aus

folgenden Bestandteilen:

- 78 % Stickstoff

- 21 % Sauerstoff

- 1 % Argon

- 0.04 % Kohlenstoffdioxid

Zusammensetzung Luft

Photosynthese

Der Sauerstoff in unserer Atmosphäre stammt aus einem

chemischen Prozess, der Photosynthese.

Photosynthese: Pflanzen sind in der Lage mit Hilfe von

Sonnenlicht folgende Reaktion durchzuführen:

Kohlenstoffdioxid (g) Wasser (l)Sonnenlicht

Glucose (Traubenzucker, s) Sauerstoff (g)

ZellatmungDer Mensch und alle Tiere brauchen Sauerstoff zum Leben.

Der Grund dafür ist, dass im Körper damit eine chemische

Reaktion durchgeführt wird: die Zellatmung. Die Zellatmung

ist die umgekehrte Reaktion der Photosynthese.

Bei der Zellatmung wird Wärme frei. Sie ist der Grund für unsere

Körpertemperatur von 37 °C.

Glucose (Traubenzucker, s) Sauerstoff (g) Kohlenstoffdioxid (g) Wasser (l)

Nachweis von Kohlenstoffdioxid

Wird in eine gesättigte Caliumhydroxid-Lösung

hineingeblasen, wird die zuvor durchsichtige Lösung trübe:

Durch eine Reaktion mit Kohlenstoffdioxid entsteht Kalk.

Calciumhydroxid-Lösung (s) Kohlenstoffdioxid (g) Kalk (s)

Kohlenstoffdioxid und Treibhauseffekt

Kohlenstoffdioxid ist ein so genanntes Treibhausgas.

Treibhausgase absorbieren die Wärmeenergie der Erde

und sind verantwortlich für das Klima auf unserer Erde.

Grosse Mengen Treibhausgase in der Luft erwärmen

die Erde stark: Es kommt zur Erderwärmung.

Kohlenstoffdioxid und Treibhauseffekt

Woher kommt das Kohlenstoffdioxid?

• 1) Kohlenstoffdioxid (g) ist ein Produkt bei der Zellatmung.

• 2) Kohlenstoffdioxid (g) entsteht bei der Verbrennung Kohlenstoffhaltiger Verbindungen.

Kohlenstoffhaltige Verbindungen:

- Öl, Benzin, Plastik, Kohle, Holz, Erdgas

Glucose (Traubenzucker, s) Sauerstoff (g) Kohlenstoffdioxid (g) Wasser (l)

SauerstoffEntsteht als „Abfallprodukt“ der Photosynthese, ist aber für das

Leben auf der Erde (Zellatmung) essentiell.

Ohne Sauerstoff kann der Mensch nicht überleben.

Auch Fische atmen Sauerstoff ein. Sie benutzen dazu Kiemen

mit denen sie Wasser aufsaugen und den darin gelösten

Sauerstoff verwerten.

Sauerstoff und Verbrennungen

Definition: Eine Reaktion mit Sauerstoff nennt man eine Verbrennung.

Produkte von Verbrennungen nennt man Oxide.

Metalloxide sind salzartige Stoffe (fest).

Nichtmetalloxide sind flüchtige Stoffe (oft gasförmig).

Experiment: Verbrennung

Eine Kerze wird angezündet. Man stülpt ein Glasbecher darüber.

Was passiert?

Ergebnis

Die Kerze wird ausgelöscht.

Grund: Der ganze Sauerstoff unter dem Glasbecher ist bei der Verbrennung verbraucht worden. Sobald kein Sauerstoff mehr vorhanden ist, löscht die Kerze aus.

Stickstoff

Stickstoff ist nicht in der Lage eine Verbrennung zu unterhalten:

Reiner Stickstoff löscht eine Flamme.

Übung

Gib die Reaktionsgleichung und das Teilchenmodell für:

–die Verbrennung von Kohle an

–die Verbrennung von Eisen an

–die Analyse von Zinkoxid an.

3.3 Wasser (Hydrosphäre)

Geht bitte das Arbeitsblatt durch.

3.4 Erde (Lithosphäre)

Geht bitte das Arbeitsblatt durch

Quellen

Seite 5: www.naturpark-suedheide.12see.de

http://www.allmystery.de/themen/uh85958-17

Seite 6: http://www.regioonline.ch/magazin/zitate---humor/zitate/zitate-freude.php

http://www.vulkane.net/vulkanismus/vulkanausbruch-eruption-vulkanasche.html

Seite 8: http://www.uni-duesseldorf.de/MathNat/Biologie/Didaktik/Atmung/start/

voraus/voraus2.html

Seite 13: http://www.bs-wiki.de/mediawiki/index.php?title=Treibhauseffekt

Seite 15 http://www.kinder-hd-uni.de/luft/luft17.html