Naturwissenschaft: Von gutem und schlechtem Ozon

Zwei Pisa-Originalfragen

Lies den folgenden Ausschnitt aus dem Artikel über die Ozonschicht.

"Die Atmosphäre ist ein Ozean aus Luft und eine wertvolle natürliche Ressource für die Erhaltung des Lebens auf der Erde. Leider schädigen menschliche Aktivitäten, die auf nationalen/persönlichen Interessen beruhen, diese gemeinsame Ressource vor allem dadurch, dass sie die empfindliche Ozonschicht zerstören, die als Schutzschild für das Leben auf der Erde dient.

Ozonmoleküle bestehen aus drei Sauerstoffatomen im Gegensatz zu Sauerstoffmolekülen, die aus zwei Sauerstoffatomen bestehen. Ozonmoleküle sind äußerst selten: Auf eine Million Luftmoleküle kommen weniger als zehn Ozonmoleküle. Dennoch spielt ihr Vorhandensein in der Atmosphäre seit nahezu einer Milliarde Jahren eine entscheidende Rolle für den Schutz des Lebens auf der Erde. Je nachdem, wo das Ozon sich befindet, kann es das Leben auf der Erde schützen oder schädigen. Das Ozon in der Troposphäre (bis zu zehn Kilometer über der Erdoberfläche) ist "schlechtes" Ozon, das das Lungengewebe und die Pflanzen schädigen kann. Aber rund 90 Prozent des Ozons in der Stratosphäre (10 bis 40 Kilometer über der Erdoberfläche) ist "gutes" Ozon, das bei der Absorption der gefährlichen ultravioletten Strahlung der Sonne (UV-B) eine sehr nützliche Rolle spielt.

Ohne diese nützliche Ozonschicht wären die Menschen wegen der verstärkten Einwirkung der ultravioletten Sonneneinstrahlung viel anfälliger für bestimmte Krankheiten. In den letzten Jahrzehnten hat der Ozongehalt abgenommen. 1974 wurde die Hypothese aufgestellt, dass Fluorchlorkohlenwasserstoffe (FCKW) eine Ursache dafür sein könnten. Bis 1987 war die wissenschaftliche Beurteilung von Ursache und Wirkung nicht überzeugend genug, um FCKW verantwortlich zu machen. Im September 1987 trafen sich jedoch Diplomaten aus der ganzen Welt in Montreal (Kanada) und vereinbarten eine strenge Begrenzung der Verwendung von FCKW."

Frage 1: Im obigen Text wird nichts darüber gesagt, wie das Ozon in der Atmosphäre gebildet wird. Tatsache ist, dass jeden Tag Ozon gebildet wird und anderes Ozon verschwindet. Die Bildung von Ozon ist im Comicstrip illustriert.

Nehmen wir an, Du hättest einen Onkel, der versucht, die Bedeutung dieses Comicstrips zu verstehen. Er hatte allerdings keinen naturwissenschaftlichen Unterricht in der Schule und versteht deshalb nicht, was der Autor hier erklärt. Er weiß, dass es keine kleinen Männnchen in der Atmosphäre gibt, aber er fragt sich, was denn diese Männchen im Comicstrip darstellen, was diese seltsamen Bezeichnungen O2 und O3 bedeuten und welche Prozesse der Comicstrip beschreibt. Er bittet Dich, ihm den Comicstrip zu erklären. Nimm an, dass dein Onkel weiß: a) dass O das Symbol für Sauerstoff ist, b) was Atome und Moleküle sind.

Der erste Teil der Aufgabe verlangte von den Schülern die Fähigkeit, chemische und physikalische Veränderungen korrekt zu beschreiben. Für die vollständige Lösung mussten sie auch die Begriffe Atom und Molekül richtig anwenden. Hatten sie diese durch die Ausdrücke Partikel oder Teilchen ersetzt, galt die Aufgabe als nicht richtig gelöst.

Frage 2: Ozon entsteht auch bei Gewittern. Es verursacht den typischen Geruch nach einem Gewitter. Der Autor unterscheidet zwischen "schlechtem Ozon" und "gutem Ozon". Ist das Ozon, das bei Gewittern entsteht, nach den Aussagen des Artikels "schlechtes Ozon" oder "gutes Ozon"? Wähle die Antwort und Erklärung, die im Text enthalten ist.

A Schlechtes Ozon. Es entsteht bei schlechtem Wetter.

B Schlechtes Ozon. Es entsteht in der Troposphäre.

C Gutes Ozon. Es entsteht in der Stratosphäre.

D Gutes Ozon. Es riecht gut.

Im zweiten Aufgabenteil wurde das Textverständnis bewertet. Die Schüler mussten dem Artikel entnehmen, welche Art Ozon entsteht.

Hier können Sie die Antworten nachlesen