Bezug zum Lehrplan:

Inhaltsfeld:

Recycling

Inhaltliche Schwerpunkte:

• Stoffe und Stoffgruppen
• Stoffeigenschaften

Übergeordnete Kompetenzerwartungen des KLP WP (Schwerpunkte)

UF2 Konzepte unterscheiden und auswählen – einfache naturwissenschaftlich-technische Vorgänge beschreiben und dabei Fachbegriffe angemessen und korrekt verwenden

UF3 Sachverhalte ordnen und strukturieren – naturwissenschaftliche Objekte und Vorgänge nach vorgegebenen Kriterien ordnen

UF4 Wissen vernetzen – erworbene naturwissenschaftliche Kenntnisse in vergleichbaren Kontexten anwenden

E3 einfache naturwissenschaftliche Konzepte nutzen, um Vermutungen zu naturwissenschaftlichen Fragestellungen zu begründen

E9 anhand vorgegebener Kriterien ihr Vorgehen beim naturwissenschaftlichen Arbeiten kritisch reflektieren.

K2.1 Informationen identifizieren – bei altersgemäßen einfachen naturwissenschaftlichen Darstellungen die zugrundeliegenden Absichten und die Kernaussagen benennen

K2.2 Informationen identifizieren – Daten aus einfachen fachtypischen Darstellungen wie Tabellen und Diagrammen ablesen

K4.1 Daten aufzeichnen und darstellen – für erhobene Daten nach Vorgaben angemessene Tabellen anlegen

B2 Position beziehen – in altersgemäßen Entscheidungssituationen unter Verwendung naturwissenschaftlich-technischen Wissens begründete Entscheidungen treffen

Lernvoraussetzungen und Vernetzung innerhalb des Faches und mit anderen Fächern

· Bezüge zum Kernlehrplan NW und Chemie (insbesondere Stoffeigenschaften) beachten!

Fragestellungen / Sequenzierung inhaltlicher Aspekte

Kompetenzerwartungen des Kernlehrplans

Die Schülerinnen und Schüler können …

Zentrale Handlungssituationen

Aus welchen Stoffen besteht unser Müll?

• Stoffe nach gemeinsamen Eigenschaften ordnen und die charakteristischen Eigenschaften wesentlicher Stoffgruppen (Metalle, Kunststoffe) beschreiben (UF3, UF4).

Sortieren eines Modell-Müll-Gemisches nach selbst gewählten Kriterien

Zusammenfassen von Stoffen zu Stoffgruppen [1]

Wie wird unser Müll getrennt?

• die wesentlichen Sortierschritte einer Müllsortieranlage unter Verwendung der naturwissenschaftlichen Grundlagen technischer Standardverfahren der Müllsortierung erläutern (UF1, UF2),
• bei altersgemäßen einfachen naturwissenschaftlichen Darstellungen die zugrundeliegenden Absichten und die Kernaussagen benennen (K2.1),
• Daten aus einfachen fachtypischen Darstellungen wie Tabellen und Diagrammen ablesen (K2.2).

Exkursion zur lokalen Müllaufbereitungsanlage

Einsatz der Präsentation der MAA

Welche Stoffeigenschaften werden bei der industriellen Mülltrennung genutzt?

• die Dichte von Feststoffen experimentell bestimmen, die ermittelten Werte mit tabellierten Werten vergleichen und eine einfache Fehlerbetrachtung durchführen (E5, E9, K2),
• die Dichte verschiedener Kunststoffe aus Tabellen entnehmen und daraus ihr Verhalten beim Swim/Sink-Verfahren vorhersagen (E8, K2),
• für erhobene Daten nach Vorgaben angemessene Tabellen anlegen (K4.1),
• Metalle nach ihrer Dichte und Magnetisierbarkeit unterscheiden und ordnen (UF3),
• Modellexperimente zur automatischen Trennung von Stoffen in Hausmüll planen, sachgerecht durchführen und dabei relevante Stoffeigenschaften nutzen (E4, E5, E7).

Experimentelle Bestimmung der Dichte verschiedener Materialien mit Überlauf- und Eintauchverfahren

(Einsatz des Medienpakets „Wie funktioniert Mülltrennung“ von der Siemens-Stiftung) [2]

Experimenteller Nachweis der Magnetisierbarkeit verschiedener Metalle

Bau eines Elektromagneten und Aussortierung der Eisenmetalle aus einem Modell-Müll-Gemisch

Ist Müllverbrennung eine nachhaltige Alternative zum Stoffrecycling?

• thermisches Recycling gegen andere Recyclingverfahren abgrenzen, auch unter Berücksichtigung der Verfügbarkeit von Rohstoffen und von Einflüssen auf die Umwelt (UF3, UF2, B1),
• die Entstehung von Kohlenstoffdioxid beim thermischen Recycling erläutern und das Gas mit Hilfe von Kalkwasser nachweisen (E3, E5).

Aufbau und Funktion einer Müllverbrennungsanlage [3], [4]

Experimenteller Nachweis von CO₂

Wie funktioniert Recycling in der Natur?

• natürliche und technische Recyclingprozesse in einfachen Modellen beschreiben und miteinander vergleichen (E7, E8, UF4).

Erstellen von Plakaten mit Fließschemata von verschiedenen Recyclingprozessen. [5], [6]

(evtl. Kopplung mit IF1 Boden: Kompostierung)

1.

Wikipedia: Stoffgruppen

2.

Siemens-Stiftung: Materialien zu Mülltrennung und Müllvermeidung

3.

MVA Ingolstadt: Rund um die MVA, Verbrennungslinien, Präsentation zu einer Müllverbrennungsanlage

4.

Wikipedia: Müllverbrennungsanlagen

5.

CVUAS: Papierrecycling aus einer Cornflakesschachtel

6.

Valorlux: Das Recycling, Glasrecycling