Ar­beits­blatt: Mee­res­spie­gel­an­stieg und Eis­schmel­ze

Kom­pe­ten­zen:

Vor­aus­set­zun­gen:

BNT 3.1.3 (1) Er­wär­men … von Was­ser (Ag­gre­gats­zu­stand, Vo­lu­men­än­de­rung)

BNT 3.1.3 (4) Ei­gen­schaf­ten von Kör­pern er­mit­teln (Masse, Vo­lu­men)

BNT 3.1.3 (5) Schwimm­fä­hig­keit … mit­hil­fe eines qua­li­ta­ti­ven Dich­te­be­griffs er­klä­ren

Geo­gra­fie 3.​2.​2.​3 (2,3) glo­ba­le Aus­wir­kun­gen des Kli­ma­wan­dels (Klas­se 7/8)

Quan­ti­ta­ti­ver Dich­te­be­griff ρ=m/V

Ziele:

• Ex­pe­ri­ment zur Vo­lu­men­ver­grö­ße­rung einer Was­ser­men­ge durch schmel­zen­des Eis durch­füh­ren (evtl. auch pla­nen)
• Nur Eis­mas­sen auf dem Fest­land füh­ren beim Schmel­zen zum An­stieg des Mee­res­spie­gels
• Für einen Mee­res­spie­gel­an­stieg ir­re­le­van­te Eis­re­gio­nen er­ken­nen

Hin­wei­se:

• Als Ein­stieg wer­den zwei kurze Film­aus­schnit­te aus „Wie ist die Erd­er­wär­mung noch zu stop­pen?“ ge­zeigt.

  (Quel­le: http://​www.​pla­net-​schu­le.​de/​sf/​filme-​on­line.​php?​film=9963&​reihe=1428 letz­ter Zu­griff 12.4.2017)

  1. Aus­schnitt von 13:55 bis 14:26 Mi­nu­ten: Eis­ber­ge und Kli­ma­er­wär­mung

  2. Aus­schnitt von 10:59 bis 11:44 Mi­nu­ten: Ge­fahr der Über­schwem­mung am Bei­spiel der Ma­le­di­ven

  Damit soll die Auf­merk­sam­keit der SuS ge­weckt und auf das Pro­blem fo­kus­siert wer­den.

• In dem kur­zen 1. Aus­schnitt wer­den nur schwim­men­de Eis­ber­ge ge­zeigt. Dies ist ein An­lass, auch die Ver­än­de­rung eines Was­ser­vo­lu­mens durch einen schwim­men­den Eis­wür­fel wäh­rend die­ser schmilzt zu un­ter­su­chen.
• Es ist nicht daran ge­dacht zu be­rech­nen, dass das Was­ser­vo­lu­men gleich bleibt, wenn ein schwim­men­der Eis­wür­fel schmilzt.
• Even­tu­ell ken­nen die SuS dies auch schon aus BNT. Zu be­den­ken ist je­doch, dass dies etwa 3 Jahre her ist.
• Bei einer leis­tungs­star­ken Klas­se kann man die auf­ge­führ­ten Ver­su­che auch weit­ge­hend selbst ent­wi­ckeln las­sen, wenn man aus Zeit­grün­den die Dif­fe­ren­zie­rung zwi­schen schwim­men­dem Eis und Eis auf dem „Fest­land“ vor­her vor­nimmt.

Pro­blem­stel­lung:

Steigt der Mee­res­spie­gel durch das Schmel­zen der glo­ba­len Eis­mas­sen?

Ge­rä­te für Mo­del­l­ex­pe­ri­men­te:

2 Was­ser­glä­ser, Eis­wür­fel, Was­ser, Qua­der aus Me­tall oder Kunst­stoff mit einer Dich­te >1 g/mL, Über­lauf­ge­fä­ße, 25-mL-Mess­zy­lin­der, Föhn

Auf­ga­ben:

1. Gib 1 bis 2 Eis­wür­fel in ein Glas und fülle dann mit Was­ser auf. Er­mitt­le, wie sich der Was­ser­stand än­dert, wenn das Eis schmilzt.
2. Stel­le den Me­tall­qua­der vor­sich­tig ins Be­cher­glas. Fülle Was­ser ins Be­cher­glas, aber nur so viel, dass der Qua­der nicht be­deckt wird. Mar­kie­re dann den Was­ser­stand.
3. Schät­ze das Vo­lu­men eines Eis­wür­fels mög­lichst genau ab.
4. Lege die­sen Eis­wür­fel an­schlie­ßend auf den Me­tall­qua­der. Er­mitt­le die Vo­lu­men­ver­grö­ße­rung des Was­sers nach­dem der Eis­wür­fel ganz ge­schmol­zen ist.
5. Be­schrei­be, unter wel­chen Um­stän­den der Was­ser­spie­gel nur steigt, wenn Eis schmilzt.
6. Er­läu­te­re, warum man des­halb die in der Pro­blem­stel­lung ge­stell­te Frage ge­nau­er fas­sen muss, wenn man eine trag­fä­hi­ge Aus­sa­ge er­hal­ten will.
7. Re­cher­chie­re, wo es eis­be­deck­te Be­rei­che auf der Erde gibt, die kei­nen Ef­fekt auf einen mög­li­chen An­stieg des Mee­res­spie­gels haben.

Ar­beits­blatt: Mee­res­spie­gel­an­stieg und Eis­schmel­ze: Her­un­ter­la­den [docx][26 KB]

Wei­ter zu Grön­land­eis und Mee­res­spie­gel­an­stieg