Ozon in der Atmosphäre

Ozon ist ein Stoff mit zwei Gesichtern. Das bodennahe Ozon, das aus primären Schadstoffen in der unteren Atmosphäre gebildet wird, ist ein Atemgift und für den Menschen sowie für die Umwelt schädlich. Hingegen schützt die Ozonschicht in der Stratosphäre die Lebewesen auf der Erde vor Schädigungen durch energiereiche ultraviolette Strahlung der Sonne.

In dieser Unterrichtseinheit werden den Schülerinnen und Schülern zuerst die Struktur sowie die chemischen und physikalischen Eigenschaften des Ozons vermittelt. Anschliessend lernen sie die verschiedenen Schichten der Erdatmosphäre kennen und verstehen, warum sich die Temperatur der Luft mit zunehmender Höhe in den verschiedenen Schichten unterschiedlich verändert. Auf dieser Grundlage erfahren die Schülerinnen und Schüler, welche Vorgänge zur Bildung und zur Zerstörung der stratosphärischen Ozonschicht führen. Zudem verstehen sie, warum die FCK die wichtigsten Schadstoffe sind, die das stratosphärische Ozon zerstören können. Abschliessend lernen sie die Vorgänge kennen, die in der bodennahen Luft zur Entstehung von Ozon in der Troposphäre führen. Sie sollen danach in der Lage sein, ausgewählte Schadstoffdiagramme zu interpretieren.

Die Unterrichtseinheit umfasst vier Kapitel. Jedes Kapitel enthält ein Hauptdokument für die Lehrperson, Arbeitsblätter und Lesetexte für die Lernenden, Versuchsanleitungen und Präsentationen mit Bildern, Videos und Diagrammen. Zudem gibt es spezifisch auf das Thema abgestimmte Vor- und Nachtests, mit denen sich die erforderlichen Vorkenntnisse sowie die Lerngewinne erfassen lassen.

1. Struktur und Eigenschaften des Ozons
2. Die Schichtung der Atmosphäre und ihre Ursachen
3. Ozon in der Stratosphäre. Entstehung und Schädigung der stratosphärischen Ozonschicht: das Ozonloch über der Antarktis
4. Ozon in der Troposphäre. Entstehung und Abbau des bodennahen Ozons, Interpretation von Schadstoffkonzentrationen (Tagesverlauf, Sommer/Winter, Stadt/Land).