Modul 1
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Baustein 1a Modul 1: Mineralische Rohstoffe Baustein A: Warum gibt es so viele Gesteinsarten – wozu kann man sie verwenden? Voraussetzungen: keine Unterrichtsfach: BU Schulstufe: 1. – 2. Klasse HS (AHS Unterstufe) Zeit: 2 UE Material: Echte Steine mitnehmen: Dolomit, Kalkstein, Sandstein Beispiele (Handmuster) für mineralische Rohstoffe erhalten Sie kostenlos von einem Mitgliedsbetrieb des Forums mineralische Rohstoffe in ihrer Nähe. Bilder, Broschüren und Adressen finden Sie auf der Homepage des Forums mineralische Rohstoffe zum Downloaden: www.ForumRohstoffe.at Für weitere Infos steht Ihnen das Forum mineralische Rohstoffe gerne zur Verfügung: [email protected], Tel.: 0590 900-3533 Bilder von den 3 Gesteinsarten für jede Schülerin / jeden Schüler mitnehmen Broschüre: Rockies Reise durch die Welt der mineralischen Rohstoffe Lernziele: Begriff „Mineralische Rohstoffe“ kennen Grundlegende geologische Kenntnisse sollen dem Verständnis des Bodens und des Zusammenwirkens von belebter und unbelebter Natur dienen Gesteinsarten kennen und unterscheiden lernen Methode: LSG (Lehrerinnen/Lehrer-Schülerinnen/Schüler-Gespräch) Gruppenarbeit Dauer: 20 min 20 min 25 min Vorschlag: Heute lernen wir etwas Geschichte lesen: „Rockies Reise im Gesteinskreislauf“ Anschl. in 3er-Gruppen die 4 Fragen ausarbeiten lassen Jede Gruppe soll aus dem Text noch 2 weitere Fragen finden LSG: Die 3 Gesteinsarten Dolomit, Kalkstein, Sandstein besprechen Eigenschaften zuordnen Merktext: Bilder von den Gesteinsarten ins Heft kleben und daneben ihre Verwendung hinschreiben: Dolomit: Pflaster, Mauerstein, Bodenplatten, Mauerabdeckung, Trittstufen, Gestaltungssteine, Wasserbausteine, Edelsplitte für die Betonindustrie, Rohstoff für die Glasindustrie 15 min Kalkstein: Rohstoff für die Bauindustrie, als Naturwerkstein und als Speichergestein für Erdöl und Erdgas Sandstein: Sandstein ist ein verbreitetes Baumaterial und wurde oft zum Pflastern oder für Skulpturen verwendet. Phänomen vom „Wiener Stephansdom“ erklären (Baufälligkeit aufgrund Kalkstein-Bauweise + saurer Regen) Erweiterung: Ein Klassen-Quiz erstellen mit der Zuordnung eines mineralischen Rohstoffes als Bestandteil eines Produktes / Alltagsgegenstandes. Info für Lehrerinnen- und Lehrer: REGEN „frisst“ den DOM Der Stephansdom besteht aus Leithakalk (Kalkstein aus dem Leithagebirge). Da Kalk sich durch den Regen langsam löst und Regenwasser zusammen mit Luftschadstoffen den sauren Regen ergibt, wird der Stephansdom über die Jahrhunderte hinweg immer baufälliger und muss restauriert werden. Wie saurer Regen entsteht Saurer Regen kann auf unterschiedliche Art und Weise entstehen. Er schadet dem Boden, den Bäumen und Pflanzen und den Gebäuden. In der Luft unserer Atmosphäre befindet sich von Natur aus immer etwas von dem Gas Kohlenstoffdioxid (CO2). Es reagiert chemisch mit Regenwasser, wodurch es zu einer schwachen Säure, zur Kohlensäure, wird. Diese Säure mit einem pH-Wert von ungefähr 5,5 greift die Gesteine an. Insbesondere für die weit verbreiteten Kalkgesteine ist dies neben der Frostsprengung der wesentliche Verwitterungsprozess. Kalkstein schrumpft dadurch zwischen 0,01 bis vier Millimeter pro Jahr. Auch der Boden wird unter anderem durch den natürlichen sauren Regen nach und nach entkalkt. Neben diesem natürlichen sauren Regen gibt es noch einen zweiten sauren Regen. Er entsteht durch Schwefeldioxid (SO2) aus den Industrieschornsteinen und durch die Stickstoffoxide (NOx) aus dem Kraftfahrzeugverkehr. In Verbindung mit Regenwasser und Sauerstoff bildet sich aus den Stickstoffoxiden Salpetersäure und aus den Schwefeldioxiden schwefelige Säure. Dies führt zusammen mit dem „Kohlensäure-Regenwasser" zu einer starken Senkung des pH-Wertes des Niederschlages. Und dieses sehr saure Regenwasser mit einem durchschnittlichen pH-Wert von 4,0 bis 4,5 bekam die Bezeichnung „saurer Regen". Der Großteil – knapp 90 % – der gewonnenen mineralischen Rohstoffe wird in der Bauwirtschaft verwendet. Hierbei spielen Infrastrukturbauten die größte Rolle: Rund 60 Mio. Tonnen an Sand, Kies und Naturstein werden jährlich für die Erhaltung und den Neubau von Straßen, Hoch- und Tiefbauten wie z. B. Industrie-, Wohnhausanlagen, Kanalbau und Bahntrassen benötigt. Die restlichen rund 30 Mio. Tonnen gehen in die Produktion diverser Bauprodukte, wie z. B. Zement, Putz, Mörtel, Splitt, Ziegel und Betonstein. Quarzsand, Dolomit, Kalk und Soda sind wichtige Ausgangsstoffe für die Produktion von Glas. Mineralische Rohstoffe sind auch ein essentieller Bestandteil in einer Vielzahl von Gebrauchsgütern wie Kosmetika, Fernseher, Computer, Papier, Lacke, Farben, Handys und sogar Lebensmittel. Einladende Kunst-Sandstrände inmitten der City, sichere Straßen im Winter oder Haushaltsreiniger – vieles, was im täglichen Leben selbstverständlich ist, wäre ohne mineralische Rohstoffe und die Arbeit der Rohstoff gewinnenden Betriebe undenkbar. Auch die Landwirtschaft braucht mineralische Rohstoffe. So wird beispielsweise Kalkmehl als Düngemittel in der Land- und – Forstwirtschaft benötigt, um saure Böden zu neutralisieren. Fein gemahlenes Gestein findet sich als Putzkörper in Reinigungsmitteln für den Haushalt, in der kosmetischen und pharmazeutischen Industrie und als Trägersubstanz in Medikamenten. Ein wichtiges Beispiel dafür ist die Zahnpasta. Sie enthält mikronisierte Kieselsäure und Calciumcarbonate als schonende weiße Putzkörper. Eigenschaften von: Dolomit: Dolomit ist ein sehr sprödes Gestein. Löst man es in Schwefelsäure auf, erhält man Gips und Magnesiumsulfat. Dolomitgesteine werden für Pflaster, Mauern, Bodenplatten oder Trittstufen verwendet. Es dient als Basismaterial für diverse Baumaterialien, Spezialzemente in der Betonindustrie, aber auch als Rohstoff für die Glasindustrie. Farblose Dolomite werden manchmal auch zu Schmucksteinen verarbeitet. http://de.wikipedia.org/wiki/Dolomit_(Mineral), Stand: 26.02.2008 Kalkstein: Aus den toten Lebewesen sind im Laufe der Jahrmillionen mächtige Kalkstein-Lagerstätten entstanden, d. h. der Großteil aller Kalkgesteine ist biogener Entstehung (von Lebewesen abgelagert). Es gibt auch chemisch ausgefällte und klastische Kalkgesteine. Kalkgesteine besitzen eine enorme wirtschaftliche Bedeutung als Rohstoff für die Bauindustrie, der in Kalkwerken aufbereitet wird. Fein gemahlener Kalkstein wird in der Land- und Wasserwirtschaft eingesetzt und gilt auch als Düngemittel. Sehr reine Kalksteine bilden den Rohstoff für die chemische Industrie. http://de.wikipedia.org/wiki/Kalkgestein, Stand: 26.02.2008 Sandstein: Der Sandstein zählt ebenso zu den Sedimentgesteinen und besteht vorwiegend aus verkitteten (zementierten) Sandkörnern. Er ist im Gegensatz zu chemischen und biogenen Gesteinen aus klastischem Ursprung, d. h. er besteht aus Trümmern verwitterter und abgetragener Gesteine. Es gibt verschiedene Sandsteinarten: Quarzsandsteine Tonsandsteine Kalksandsteine Sandstein wird überwiegend in der Baustoffindustrie verwendet. http://de.wikipedia.org/wiki/Sandstein, Stand: 26.02.2008
