Schüler-Arbeitsblatt Ozon 4.2.1.6

Ozon
1. Wo befindet sich die Ozonschicht?
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2. Woraus besteht Ozon?
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3. Nenne zwei Situationen in denen Ozon entsteht!
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4. Welche lebenswichtige Aufgabe erfüllt Ozon in der Stratosphäre?
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5. Welche Auswirkungen hat Ozon in Bodennähe?
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6. Im Sommer entsteht durch Abgase im Straßenverkehr Ozon. Erkläre diesen Zusammenhang!
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7. Auf welchem Wege zerstört der Mensch die lebenswichtige Ozonschicht in der Stratosphäre?
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8. Welche Folgen hat eine dünnere Ozonschicht für Tiere und Menschen, sowie alle Lebewesen?
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Infos zum Thema Ozon:
http://www.seilnacht.com/Lexikon/Ozon.htm
Ozonkonzentrationen in NRW (Rückschau, aktuelle Werte und Vorhersagen):
http://www.env-it.de/umweltbundesamt/luftdaten/index.html
Ozon - Lösungen
1. Wo befindet sich die Ozonschicht?
Stratosphäre (15km – 50km über der Erdoberfläche)
2. Woraus besteht Ozon?
Ozon ist eine besondere Form von Sauerstoff. In einem Molekül Ozon sind drei
Sauerstoffatome miteinander verbunden, deshalb besitzt es die Formel O 3
3. Nenne zwei Situationen in denen Ozon entsteht!
Unter der Einwirkung des UV-Lichts der Sonne, aber auch bei elektrischen Entladungen, zum
Beispiel bei Gewittern, wird das Sauerstoffmolekül aufgebrochen, dabei entstehen zwei
einzelne Sauerstoffatome (a). Diese einzelnen Sauerstoffatome sind extrem reaktionsfreudig
und verbinden sich mit den verbleibenden Sauerstoffmolekülen zu Ozonmolekülen (b).
a) O2 -----> 2 O
b) 2 O + 2 O2 -----> 2 O3
4. Welche lebenswichtige Aufgabe erfüllt Ozon in der Stratosphäre?
Es wirkt als Filter und schirmt die energiereichen UV-B-Strahlen der Sonne um ca. 95-97% ab.
5. Welche Auswirkungen hat Ozon in Bodennähe?
Diese Strahlenart kann krankhafte Veränderungen der Zellen bei allen Lebewesen bewirken
und ist an der Entstehung von Krebs beteiligt. Schon eine Erhöhung der Ozonwerte auf über
100µg pro Kubikmeter Luft kann bei ozonempfindlichen Personen (10-30% der Bevölkerung) zu
Schleimhautreizungen, Kopfschmerzen, Atembeschwerden und Hustenreiz führen. Ab Werten
über 180µg pro Kubikmeter wird die Öffentlichkeit informiert, anstrengende Tätigkeiten im
Freien sind zu vermeiden. Bei Werten über 360µg pro Kubikmeter ist die Lungenfunktion
bereits um 50% vermindert, dann besteht akute Ozongefahr. Der Aufenthalt im Freien kann
dann bleibende Lungenschäden oder Erbgutschäden nach sich ziehen. Das Ozon ist nicht nur
für die Menschen gefährlich, sondern es ist auch am Waldsterben beteiligt.
6. Im Sommer entsteht durch Abgase im Straßenverkehr Ozon. Erkläre diesen Zusammenhang!
Bei der Verbrennung von Benzin im Automotor entstehen immer in größeren Mengen
Stickstoffoxide (NO, NO2). Die Stickstoffdioxidmoleküle zerfallen unter dem Einfluss von UVLicht in Stickstoffoxid und ein Sauerstoffatom (a). Das Sauerstoffatom verbindet sich mit
einem Sauerstoffmolekül zu einem Ozonmolekül (b).
a)
NO2 ------> NO + O
b)
O + O2 ------> O3
7. Auf welchem Wege zerstört der Mensch die lebenswichtige Ozonschicht in der Stratosphäre?
Der Hauptverursacher für den Abbau der lebensnotwendigen Ozonschicht sind die FCKW, die
Fluorchlorkohlenwasserstoffe. Kohlenwasserstoffe sind organische Verbindungen, die sich
aus Kohlenstoff- und Wasserstoffatomen zusammensetzen (z.B. Methan, Ethan, Propan,
Butan).
8. Welche Folgen hat eine dünnere Ozonschicht für und Menschen, sowie alle Lebewesen?
Durch die Ausdünnung der Ozonschicht gelangt vor allem mehr UV-B-Strahlung auf die Erde.
Diese Strahlung stellt für alle Lebewesen eine große Bedrohung dar.
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Sie verursacht stärkere Sonnenbrände und Hautkrebs.
Sie schädigt die Augen, fördert den Grauen Star und kann bis zur Erblindung führen.
Sie schwächt das Immunsystem und schädigt die Erbsubstanz.
Aufgrund der erhöhten UV-B-Strahlung ist es dringend ratsam, das Sonnenbaden vernünftig zu
gestalten. Im Hochsommer sollten Sonnencremes mit hohem Lichtschutzfaktor und
hochwertige Sonnenbrillen verwendet werden. Auf der südlichen Erdhalbkugel haben die
Hautkrebserkrankungen und die Augenleiden aufgrund des Ozonlochs bereits dramatisch
zugenommen. Eine weitere Gefahr besteht darin, dass die UV-B-Strahlung die Bodenbakterien
abtötet. Der Boden wird unfruchtbar, es folgen Ernteausfälle.