Bioethanol und Co. - Umweltfreundliche Kraftstoffe der Zukunft?

Bioethanol und Co.

Gymnasium | Mittlere Schulformen

Naturwissenschaften & Technik

10. Klasse

6 - 9 Unterrichtsstunden

Beschreibung

Angesichts immer knapper werdender fossiler Brennstoffe werden händeringend Alternativen gesucht, um unseren Bedarf an Kraftstoffen dauerhaft zu decken. Welche Alternativen gibt es? Wie werden die Kraftstoffe produziert? Und welche Vor- und Nachteile sind mit deren Nutzung verbunden? Diesen Fragen gehen Ihre Schüler in dieser Unterrichtseinheit auf den Grund. Dabei stellen sie selbst Biodiesel, Biogas und Bioethanol her und lernen im Experteninterview und per Internetrecherche deren Herstellung und Verwendung sowie Vor- und Nachteile kennen.
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Kompetenzen

Klasse:10
Dauer:9 Stunden (Minimalplan: 6 Stunden)
Kompetenzen:
  • Die Schüler…
  • können die Erzeugung und Verwendung von Biodiesel, Biogas und Bioethanol beschreiben.
  • können Vor- und Nachteile der Nutzung alternativer Kraftstoffe unter ökologischen, ökonomischen und ethischen Aspekten abwägen.
  • können arbeitsteilige Gruppenarbeiten organisieren, durchführen, dokumentieren und reflektieren.
Aus dem Inhalt
  • Was sagen Experten zu alternativen Kraftstoffen?
  • Wie gewinnt man Biodiesel, Biogas und Bioethanol?
  • Wir stellen selbst Pflanzenöl zur Biodieselproduktion, Biogas und Bioethanol her
  • Was sind die Vor- und Nachteile von Biodiesel, Biogas und Bioethanol im Vergleich?
Beteiligte Fächer:Chemie Erdkunde Biologie Anteil

Inhaltsangabe

 V = Vorbereitungszeit Fo = Folie Ab = Arbeitsblatt/Informationsblatt

 D = DurchführungszeitSV = Schülerversuch VP = Versuchsprotokoll

Stunde 1: Einstieg, Gruppeneinteilung

M 1 (Fo)Die „Peak-Oil-Hypothese“/Alternative Kraftstoffe – die Lösung für alles?
M 2 (Ab)Kraftstoffe der Zukunft? – Ein Forschungsauftrag
(Karten)Loskarten zur Gruppeneinteilung

Stunden 2–4: Gruppenarbeit „Alternative Kraftstoffe“

M 3 (Ab)Biodiesel – ein alternativer Kraftstoff aus ölhaltigen Pflanzensamen
M 4 (SV) V: 10 min D: 35 minWir stellen Pflanzenöl zur Biodieselproduktion her
  • 4 Schutzbrillen (pro Gruppe)
  • 1 Dreifuß mit Keramiknetz (pro Gruppe)
  • 1 Gasbrenner (pro Gruppe)
  • 1 Mörser mit Pistill (pro Gruppe)
  • 1 Reagenzglas (pro Gruppe)
  • 1 Glasröhrchen (10 cm) (pro Gruppe)
  • 1 Filzstift (wasserlöslich) (pro Gruppe)
  • 150 ml Wasser (pro Gruppe)
  • 1 Packung Streichhölzer (pro Gruppe)
  • 1 Becherglas (250 ml) (pro Gruppe)
  • 1 Thermometer (pro Gruppe)
  • 1 Teelöffel (pro Gruppe)
  • 1 Stopfen mit Loch (pro Gruppe)
  • 1 Porzellanschale (pro Gruppe)
  • 1 Holzspan (pro Gruppe)
  • 3–4 Teelöffel Sonnenblumenkerne (pro Gruppe)
  • Reinigungsbenzin (Lehrerpult)
M 5 (Ab)Biogas – ein alternativer Kraftstoff aus vergorener Biomasse
M 6 (SV) V: 10 min D: 35 minWir stellen Biogas her
  • 4 Schutzbrillen (pro Gruppe)
  • 1 Schere (pro Gruppe)
  • 1 Becherglas (400 ml) (pro Gruppe)
  • 1 Trichter (pro Gruppe)
  • 1 Plastikspritze mit Schlauchaufsatz (pro Gruppe)
  • Pflanzenreste abgestorbener Pflanzen
  • 1 Reagenzglas (pro Gruppe)
  • 1 Reagenzglasklammer (pro Gruppe)
  • 1 Feuerzeug (pro Gruppe)
  • 1 Glasröhrchen
  • Wasser
  • Teichwasser mit Schlamm
M 7 (Ab)Bioethanol – ein alternativer Kraftstoff aus vergorenem Pflanzenmaterial
M 8 (SV) V: 10 min D: 35 minWir stellen Bioethanol her
  • 4 Schutzbrillen (pro Gruppe)
  • 1 Erlenmeyerkolben (500 ml) (pro Gruppe)
  • 1 Becherglas (pro Gruppe)
  • 1 Gärröhrchen (pro Gruppe)
  • 1 Stopfen mit Loch (pro Gruppe)
  • 1 Stopfen mit zwei Löchern (pro Gruppe)
  • 1 Porzellanschale
  • 1 Thermometer
  • 1 Heizplatte
  • 4 Siedesteine
  • 1 feuchtes Papiertuch
  • Fruchtsaft (Trauben, Apfel, o. Ä.)
  • 1 Päckchen Trockenhefe
  • Kalkwasser
  • 1 gewinkeltes Glasrohr
M 9 (VP)Kraftstoffe der Zukunft? – Versuchsprotokoll

Stunde 5: Wir bereiten unsere Präsentation vor

  • 1 Plakatbogen (pro Gruppe)
  • Filzstifte
  • 1 Computer mit Internetzugang (pro Gruppe)

Stunde 6–7: Wir stellen unsere Ergebnisse im Museumsgang vor

M 10 (Ab)Biodiesel, Biogas und Bioethanol im Vergleich
(Karten)Bewertungskarten zu den Posterpräsentationen

Stunde 8: Wir reflektieren unsere Teamarbeit

M 11 (Ab)Biodiesel & Co. – Gruppenfeedback Einzelpersonen
M 12 (Ab)Biodiesel & Co. – Gruppenfeedback Gesamtteam

Stunde 9: Wir überprüfen unser Wissen

M 13 (Ab)Biodiesel & Co. – Lerntandem
M 14 (Ab)Jetzt weiß ich’s! – Alternative Kraftstoffe

Minimalplan

Bei Zeitmangel können Sie die Unterrichtseinheit auf

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