Der Treib­haus­ef­fekt

Die Schüler/-innen kennen die Wirkung des Treibhauseffekts, der zu einer Erhöhung der Temperatur führt. Sie wissen, dass das Dach eines Treibhauses aus einem lichtdurchlässigen Material besteht, das die infrarote Wärmestrahlung stark absorbiert. Sie können die erhöhte Absorption und Erwärmung innerhalb eines Treibhauses mit der thermischen Gegenstrahlung begründen. Ihr Wissen zum Treibhauseffekt können die Schüler/-innen auf unsere Erde mit ihrer Atmosphäre übertragen. Die Treibhausgaskonzentration und die resultierende atmosphärische Gegenstrahlung können sie als entscheidende Faktoren des Treibhauseffekts benennen. Mit Hilfe des Stefan-Boltzmann-Gesetzes können sie die Erdmitteltemperatur mit und ohne Atmosphäre berechnen. Dabei kennen sie auch die Bedeutung der Solarkonstanten und der sphärischen Albedo. Zudem können sie eine Energiebilanz der Erde aufstellen. Zuletzt können sie zwischen dem natürlichen und anthropogenen Treibhauseffekt unterscheiden.

  • 41:24 min
  • 3 Aufgabenblöcke
  • 4 Arbeitsblätter
1. Aktivierung von Vorwissen
Video - 03:14 min
Modell eines Treibhauses mit einem geschlossenen Aquarium
erhöhte Temperatur im Treibhaus
Einführung vom Begriff „Treibhauseffekt“
Wiederholung: Lichtdurchlässige und lichtundurchlässige Körper, Emission von Wärmestrahlung, Stefan-Boltzmann-Gesetz
2. Einführung
Video - 04:15 min
Erklärung des Treibhauseffektes am Beispiel des Aquariums
Thermische Gegenstrahlung
3. Verständnis­sicherung
Aufgaben - 05:00 min
Aufgaben rund um den Strahlenverlauf am Treibhaus
4. Erarbeitung
Video - 05:33 min
Solarkonstante
Sphärische Albedo
Wärmestrahlung der Erde
Stefan-Boltzmann-Gesetz
Strahlungsgleichgewicht
Berechnung der ganzjährigen, globalen Durchschnittstemperatur der Erde ohne Atmosphäre
5. Üben und Anwenden
Aufgaben - 05:00 min
Aufgaben rund um das Szenario einer Erde ohne Atmosphäre
6. Vertiefung
Video - 07:02 min
Diagramm mit allen Wärmeflüssen zwischen Sonne, Atmosphäre, Wolken und der Erde
Modellrechnung der globalen, jährlichen Erdmitteltemperatur mit Atmosphäre
natürlicher und anthropogener Treibhauseffekt
Energiebilanz
Erderwärmung
7. Ergebnis­sicherung
Video - 03:17 min
Wirkung, Entstehung und Erklärung des Treibhauseffekts
Thermische Gegenstrahlung
Solarkonstante
Sphärische Albedo
Strahlungsgleichgewicht der Erde
Mittlere Temperatur der Erde (mit und ohne Atmosphäre)
Energiebilanz
Natürlicher und anthropogener Treibhauseffekt
Erderwärmung und Klimawandel
8. Abschlusstest
Abschlusstest - 08:00 min
Anwendungs- und Transferaufgaben

Schülermaterial (2)

  • Abschlusstest (PDF)
  • Arbeitsblatt (PDF)

Lehrermaterial mit Lösungen (2)

  • Abschlusstest (PDF)
  • Arbeitsblatt (PDF)

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