1 Gesundheit – Krankheit (S. 10-41)

© Ernst Klett Verlag GmbH, Stuttgart 2021 | www.klett.de | Alle Rechte vorbehalten. Von dieser Druckvorlage ist die Vervielfältigung für den eigenen Unterrichtsgebrauch gestattet. Die Kopiergebühren sind abgegolten. Autor: Ernst Klett Verlag 1

Stoffverteilungsplan PRISMA Naturwissenschaften, Differenzierende Ausgabe A Band 3 für Klasse 9/10 Schule: Klettbuch ISBN 978-3-12-069015-3 Lehrer/in:

Die Kompetenzen sind dem Kerncurriculum des Niedersächsischen Kultusministeriums für die Schulformen Integrierte Gesamtschule (IGS) im Fach „Naturwissenschaften“ entnommen. Die fett gedruckten Kompetenzen gelten nur für die Schülerinnen und Schüler der Kurse auf erhöhtem Anforderungsniveau (E-Kurs). Std. Thema im Schülerbuch Inhaltsbezogene und prozessbezogene Kompetenzen Unsere Vereinbarungen in der

Fachschaft

0 1 Gesundheit – Krankheit (S. 10-41) 0 Teilkapitel: Krankheiten und Krankheitserreger (S. 12-27)

9

Gesund oder krank?

Bakterien – Bau und Lebensweise

WERKSTATT Wir machen Bakterien sichtbar

Scharlach – krank durch Bakterien

Arzneimittel gegen Bakterien

MATERIAL Antibiotika-Resistenz

Viren lassen leben

Die Grippe – eine Viruserkrankung

EXTRA Gefährliche Infektionskrankheiten

Inhaltsbezogene Kompetenzen:

– beschreiben den Aufbau von Bakterien und Viren im Unterschied zu eukaryotischen Zellen.

– erklären den Verlauf von Infektionskrankheiten mit der Vermehrung von Krankheitserregern im Körper.

– beschreiben den Verlauf von Infektionskrankheiten anhand der Wechselwirkung zwischen Immunsystem und Krankheitserregern.

– erläutern die Verwendung von Antibiotika bei der Bekämpfung von Infektionskrankheiten. – erklären Resistenz und Immunität anhand ausgewählter Beispiele.

Prozessbezogene Kompetenzen:

– nennen Gemeinsamkeiten und Unterschiede zwischen Bakterien, Viren und eukaryotischen Zellen. (EG)


Std. Thema im Schülerbuch Inhaltsbezogene und prozessbezogene Kompetenzen Unsere Vereinbarungen in der Fachschaft

INFOGRAFIK Bakterien und Viren im Vergleich

Hygiene

– erläutern Gemeinsamkeiten und Unterschiede zwischen Bakterien, Viren und eukaryotischen Zellen. (EG) – beurteilen persönliches Verhalten zur Gesundheitsvorsorge und im Krankheitsfall. (B)

– beurteilen die Verwendung von Antibiotika bei der Bekämpfung von Infektionskrankheiten. (B)

0 Teilkapitel: Immunsystem, Immunität, Hormone (S. 28-39)

7

INFOGRAFIK Das Immunsystem unseres Körpers

Schutzimpfung und Heilimpfung

Impfen – nein danke?

EXTRA Krebs

MATERIAL Physikalische Diagnostik und Therapie

EXTRA Organspende

Der Blutzuckerspiegel

Hormone – Botenstoffe im Körper


– beschreiben Aufbau und Funktionsweise des menschlichen Immunsystems.

– beschreiben das Schlüssel-Schloss-Prinzip am Beispiel der Antigen-Antikörper-Reaktion.

– beschreiben den Verlauf von Infektionskrankheiten anhand der Wechselwirkung zwischen Immunsystem und Krankheitserregern.

– beschreiben den Prozess der aktiven und passiven Immunisierung.

– erläutern den Prozess der aktiven und passiven Immunisierung. – erklären Resistenz und Immunität anhand ausgewählter Beispiele.

– erläutern die grundlegende Funktion von Hormonen als Botenstoffe am Beispiel des Insulins/Glukagons.

– erläutern die Funktion von physiologischen Regelmechanismen am Beispiel der Regulation des Blutzuckerspiegels.

– erläutern grundlegende Funktionen von Hormonen bei der Individualentwicklung des Menschen.




– beurteilen den Einsatz von Impfstoffen als sinnvolle Maßnahme der Prävention. (B) – wenden das Regelkreisschema zur Erklärung der Regulation des Blutzuckerspiegels an. (EG)

1 Zusammenfassung

Teste dich selbst

0 2 Erben und vererben (S. 42-73) 0 Teilkapitel: Das Erbmaterial (S. 44-55)

7

Zelle – Zellkern – Chromosomen

Die Mitose

WERKSTATT Chromosomenmodelle

WERKSTATT Versuch zur Mitose

MATERIAL Erbmaterial: die DNA

Vom Gen zum Merkmal

INFOGRAFIK Die Meiose – Keimzellen entstehen


– beschreiben den grundlegenden Aufbau von Chromosomen und DNS.

– beschreiben ein Gen als definierten Abschnitt der DNS.

– beschreiben ein menschliches Karyogramm.

– erklären die Abläufe der Mitose.

– erläutern die grundlegende Funktion der Mitose für Wachstum, Fortpflanzung und Vermehrung.

– erklären die Abläufe der Meiose.


– stellen den Aufbau der DNS mit Modellen dar. (EG, K)

– stellen den Vorgang der Mitose mit einfachen Modellen dar. (EG, K)

– untersuchen die Mitosestadien mikroskopisch. (EG)

– stellen den Vorgang der Meiose mit einfachen Modellen dar. (EG, K)



0 Teilkapitel: Die Vererbung (S. 56-63)

4

Die Vererbungslehre

Vererbung beim Menschen

Veränderungen des Erbmaterials

EXTRA Leben mit Behinderung

EXTRA Inklusion: gemeinsam lernen


– vergleichen Mutationsformen (Genom, Chromosomen, Gen) und nennen Mutagene als mögliche Auslöser.

– erklären mit der Chromosomentheorie der Vererbung Regeln für die Weitergabe von genetischer Information an Folgegenerationen.

0 Teilkapitel: Gentechnik und Biotechnologie (S. 64-71)

4

MATERIAL Gentechnik

Transgene Pflanzen und Tiere

INFOGRAFIK Stammzellen – die Alleskönner

EXTRA Biotechnik: Klonen


– beschreiben Anwendungsmöglichkeiten von Gen- oder Reproduktionstechnik (z. B. Präimplantationsdiagnostik, Insulinherstellung, transgene Pflanzen).


– erörtern Chancen und Risiken ausgewählter gentechnischer Verfahren (z.B. transgene Pflanzen) oder Reproduktionstechniken (z.B. Klonen, PID). (B)

– erörtern die Verantwortung der beteiligten Personen und Gruppen für den Einsatz gentechnischer Verfahren. (B) – bewerten Anwendungsmöglichkeiten von Gentechnik. (B)

1 Zusammenfassung

Teste dich selbst



0 3 Evolution (S. 74-111) 0 Teilkapitel: Entwicklung von Anfang an (S. 76-91)

8

Stein gewordene Dokumente

Wie Fossilien entstehen

Die Erdzeitalter

WERKSTATT Zeiträume im Modell

WERKSTATT Wir stellen Fossilienmodelle her

EXTRA Vom Einzeller zum Vielzeller

Vom Wasser aufs Land

Saurier des Erdmittelalters

Dinosaurier oder Vogel?

INFOGRAFIK Homologe und analoge Organe


– beschreiben Merkmale unterschiedlicher Lebewesen unter Verwendung eines einfachen Artbegriffs (Art als Fortpflanzungsgemeinschaft)

– beschreiben unterschiedliche Kriterien (z. B. Brückentiere, homologe und analoge Organe) als Belege für evolutionäre Veränderungen.

– beschreiben homologe und analoge Strukturen.


– nutzen ausgewählte Merkmale zur Klassifizierung von Lebewesen. (EG)

– wenden ihr Wissen über homologe/analoge Strukturen auf verschiedene Beispiele an. (EG)

– nutzen homologe/analoge Strukturen zur Analyse von Verwandtschaftsbeziehungen. (EG)

0 Teilkapitel: Mechanismen der Evolution (S. 92-101)

5

Erklärungen für die Artenvielfalt

Charles Darwin

Wie Arten sich verändern

Wie neue Arten entstehen

Die Evolution geht immer weiter


– beschreiben unterschiedliche Kriterien (z. B. Atavismen, rudimentäre Organe) als Belege für evolutionäre Veränderungen.

– beschreiben die Entstehung unterschiedlicher Lebewesen unter Verwendung der Entwicklungstheorien von Darwin und Lamarck.

– erläutern die Darwinsche Evolutionstheorie durch das Zusammenspiel von genetischer Variabilität (Mutation, Rekombination) und Selektion.



EXTRA Vergangenes ist noch vorhanden

MATERIAL Mutation und Modifikation

– erklären beispielhaft die Bedeutung von genetischer Variabilität für die evolutive Entwicklung.

– erläutern die Bedeutung von genetischer Variabilität für die evolutive Entwicklung an weiteren Beispielen. – erläutern die Angepasstheit von Organismen als Folge einer Veränderung des Erbguts (z. B. Birkenspanner).

– erläutern Modifikation als Folge einer Anpassung an Umweltbedingungen (z. B. Hoch- und Tieflandform des Löwenzahns).


– nutzen ausgewählte Merkmale zur Klassifizierung von Lebewesen. (EG) – vergleichen die Entwicklungstheorien von Darwin und Lamarck zur Klärung von Entwicklungsprozessen. (EG) – erörtern die Entwicklungstheorien von Darwin und Lamarck. (B) – erläutern die Bedeutung eines umfangreichen Genpools für die Evolution einer Art. (B) – ordnen weiteren ausgewählten Beispielen die Begriffe Anpassung und Angepasstheit begründet zu. (EG)

– erläutern weitere ausgewählte Beispiele für Anpassung und Angepasstheit. (EG)

0 Teilkapitel: Evolution des Menschen (S. 102-109)

4

Menschenaffe und Mensch

Die Wiege der Menschheit

Jetzt-Mensch und Neandertaler

MATERIAL Mensch = Mensch


– beschreiben Merkmale unterschiedlicher Lebewesen unter Verwendung eines einfachen Artbegriffs (Art als Fortpflanzungsgemeinschaft)

– beschreiben Evolutionsfaktoren, die auf den modernen Menschen wirken.




– erörtern mögliche Evolutionsfaktoren, die auf den modernen Menschen wirken. (B)

1 Zusammenfassung

Teste dich selbst

0 4 Sexualität und Fortpflanzung (S. 112-131) 0 Teilkapitel: Sexualität (S. 114-123)

5

Zeit der Veränderung

MATERIAL Sexuelle Orientierung und Identität

Die Geschlechtsorgane

Sexualhormone

INFOGRAFIK Der Menstruationszyklus

Sexualität und Verantwortung

Zusatzangebot

0 Teilkapitel: Fortpflanzung (S. 124-129)

3

Ein Mensch entsteht

Vom Säugling zum Kleinkind

EXTRA Schwanger – und jetzt?

Wir wünschen uns ein Kind

Zusatzangebot

1 Zusammenfassung

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0 5 Gewässer-Ökosysteme (S. 132-167) 0 Teilkapitel: Seen und Fließgewässer (S. 134-155)

12

MATERIAL Was ist ein Ökosystem?

Pflanzen am und im See

Vielfalt im Gewässer

Nahrungsbeziehungen im See

WERKSTATT Der Wasserfloh

Bäche und Flüsse

WERKSTATT Wir untersuchen einen Bach

MATERIAL Plankton

EXTRA Winzige Räume – große Oberflächen

INFOGRAFIK Pflanzenzelle und Tierzelle

Zellatmung und Fotosynthese

Stoffkreislauf und Energiefluss

Die Belastung von Gewässern

Zusatzangebot

0 Teilkapitel: Das Meer (S. 156-165)

5

Leben im Wattenmeer

Salzwiesen

WERKSTATT Wir untersuchen Watt und Strand

EXTRA Miesmuschel und Seestern

Zusatzangebot



Nahrung aus dem Meer

Nachhaltigkeit – eine gute Idee

MATERIAL Das Meer ist gefährdet

1 Zusammenfassung

Teste dich selbst

0 6 Atome und ihre Ordnung (S. 168-195) 0 Teilkapitel: Das Periodensystem der Elemente (S. 170-179)

7

Das Periodensystem der Elemente

Die Alkalimetalle

Die Erdalkalimetalle

WERKSTATT Flammenfärbung

Die Halogene

EXTRA Die Kohlenstoff-Gruppe

MATERIAL Die Edelgase


– ordnen Elemente bestimmten Elementfamilien zu.

– vergleichen die Alkalimetalle und Halogene innerhalb einer Familie hinsichtlich ihrer Stoffeigenschaften.

– erklären, dass die Elemente einer Gruppe im Periodensystem ähnliche Eigenschaften aufweisen (z.B. Siedetemperatur, Reaktionsverhalten).


– deuten Experimente zur Reaktion der Alkali- und Erdalkalimetalle mit Wasser. (EG)

– führen qualitative Experimente zum Nachweis von Erdalkali- und Alkalimetall-Ionen (Flammenfärbung) […] durch. (EG)

0 Teilkapitel: Atommodelle (S. 180-185)

6

INFOGRAFIK Das Kern-Hülle-Modell

Woraus bestehen Atome?


– beschreiben den Bau von Atomen aus Protonen, Neutronen und Elektronen und erläutern den Begriff Isotop.

– beschreiben den Aufbau der Atomhülle mit einem einfachen Energieniveaumodell.



Das Schalenmodell

Das Energieniveaumodell

– erläutern wie Elemente aufgrund ihres Atomaufbaus in das Periodensystem eingeordnet werden.


– werten Daten zu den Ionisierungsenergien aus und erklären diese. (EG) – wenden die Befunde zu Ionisierungsenergien zur Veränderung ihrer bisherigen Atomvorstellung an. (EG) – beschreiben die Weiterentwicklung der Atomvorstellung von Dalton über Rutherford zum Energieniveaumodell. (EG)

0 Teilkapitel: Chemische Berechnungen (S. 186-193)

8

WERKSTATT Massenverhältnisse ermitteln

Massenverhältnisse in Reaktionen

Teilchen werden gezählt

Formeln und Massen ermitteln

Stoffmengen in Lösungen

EXTRA Das molare Volumen von Gasen


– erklären die Zusammensetzung von einfachen Verbindungen mit dem Gesetz der konstanten Proportionen. – beschreiben den Molbegriff als Zählgröße für Teilchen. – erklären den Zusammenhang zwischen der Stoffmenge, der Masse und der molaren Masse. – beschreiben die Stoffmengenkonzentration für wässrige Lösungen. Prozessbezogene Kompetenzen:

– wenden molare Größen in einfachen Berechnungen an. (EG) – führen Berechnungen zur Stoffmengenkonzentration von wässrigen Lösungen durch. (EG)

1 Zusammenfassung

Teste dich selbst



0 7 Chemische Bindungen (S. 196-223) 0 Teilkapitel: Bindungen in Salzen und Metallen (S. 198-209)

12

MATERIAL Salze – eine Stoffgruppe

Die Bildung von Ionen

Die Ionenbindung

INFOGRAFIK Die Eigenschaften der Salze

Metalle reagieren mit Halogenen

EXTRA Chloride

Die Metallbindung


– erklären, dass die Elemente einer Gruppe im Periodensystem ähnliche Eigenschaften aufweisen (z.B. […] Reaktionsverhalten).

– begründen mithilfe eines Energieniveaumodells die Unterschiede zwischen Atomen und Ionen.

– beschreiben einfache Bindungsarten: Metallbindung, Ionenbindung […].

– erläutern Bindungsarten anhand einfacher Bindungsmodelle.

– erläutern die Eigenschaften (Löslichkeit in Wasser, Schmelz- und Siedetemperaturen, Leitfähigkeit) von Ionenverbindungen anhand von Bindungsmodellen.


– führen qualitative Experimente zum Nachweis von […] Halogenid-Ionen durch. (EG)

– erläutern die Verhältnisformeln für Alkalihalogenide mit dem Energieniveaumodell. (EG)

– stellen Verhältnisformeln für Verbindungen aus Hauptgruppenelementen mithilfe des PSE und des Energieniveaumodells auf. (EG) – wenden sicher die Begriffe Atom, Ion […] an. (EG)

– stellen […] ionische Verbindungen in Ionenschreibweise dar. (EG)



0 Teilkapitel: Die Bindung in Molekülen (S. 210-221)

12

Die Elektronenpaarbindung

Wasser-Moleküle sind Dipole

WERKSTATT Die besonderen Eigenschaften des Wassers

Die Elektronegativität

INFOGRAFIK Wasser besteht aus besonderen Molekülen

WERKSTATT Leitfähigkeit und Lösungswärme

Wenn Wasser Salz löst

MATERIAL Bindungsarten und Eigenschaften


– beschreiben einfache Bindungsarten: Metallbindung, Ionenbindung, unpolare und polare Elektronenpaarbindung.

– erläutern Bindungsarten anhand einfacher Bindungsmodelle.

– beschreiben die Elektronegativität (EN) als ein relatives Maß für die Fähigkeit eines Atoms, in einer chemischen Bindung, bindende Elektronenpaare an sich zu ziehen.

– wenden das Elektronenpaarabstoßungsmodell zur Erklärung der Struktur des Wassermoleküls an.

– erklären due Löslichkeit von Salzen in Wasser unter Verwendung eines einfachen Modells (Hydrathülle).

– erläutern die Eigenschaften (Löslichkeit in Wasser, Schmelz- und Siedetemperaturen, Leitfähigkeit) von Ionen- und Molekülverbindungen anhand von Bindungsmodellen.

– beschreiben mithilfe der Gitterenergie und der Hydratationsenergie die Energiebilanz des Lösungsvorgangs von Salzen. – beschreiben Wasserstoffbrücken als zwischenmolekulare Wechselwirkungen.


– wenden sicher die Begriffe Atom, Ion, Molekül, Elektronenpaarbindung an. (EG)

– erläutern die unterschiedlichen Bindungsarten mithilfe der Berechnung von Elektronegativitätsdifferenzen. (EG)

– wenden die Elektronegativität zur Vorhersage von polaren und unpolaren Elektronenpaarbindungen an. (EG)



– stellen molekular aufgebaute Verbindungen mit Valenzstrichformeln (Lewis-Formeln) […] dar. (EG)

– vergleichen das Elektronenpaarabstoßungsmodell (Struktur eines Moleküls) und das Energieniveaumodell (Struktur eines Atoms) im Hinblick auf ihre Anwendungsbereiche. (EG, K) – wenden die Fachsprache zur Beschreibung von Lösungsvorgängen auf der Teilchenebene an. (K) – deuten Experimente zur Leitfähigkeit von Salzlösungen. (EG)

– erklären die Siedetemperatur des Wassers mithilfe von Wasserstoffbrücken. (EG) – stellen Wasserstoffbrücken modellhaft dar. (K)

1 Zusammenfassung

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0 8 Donator-Akzeptor-Konzepte (S. 224-249) 0 Teilkapitel: Redoxreaktionen (S. 226-235)

10

Die Reduktion

WERKSTATT Oxidation oder Reduktion?

Die Redoxreaktion

Die Elektrolyse einer Salzlösung

WERKSTATT Elektrischer Strom ohne Steckdose

Galvanische Zellen

EXTRA Elektromobilität


– beschreiben Redoxreaktionen als Elektronenübergangsreaktionen.

– beschreiben die Redoxreihe der Metalle.

– beschreiben den Aufbau einer Elektrolysezelle. Prozessbezogene Kompetenzen:

– deuten einfache Experimente zu Redoxreaktionen (z.B. Reaktionen von Metallen mit Halogenen und Sauerstoff). (EG)

– stellen Reaktionsschemata zu Redoxreaktionen auf. (EG, K)

– stellen Reaktionsgleichungen zu Redoxreaktionen auf. (EG, K)



EXTRA Der Lithium-Ionen-Akku

MATERIAL Recycling von Batterien und Akkus

– führen einfache Experimente zur Redoxreihe der Metalle durch. (EG)

– wenden ihre Kenntnisse über Redoxprozesse auf Galvanische Zellen und Batterien an. (EG)

– wenden ihre Kenntnisse über Elektrolysezellen auf technische Prozesse an. (EG) – erläutern exemplarisch die Bedeutung von Redoxreaktionen in Alltag und Technik. (EG)

– teilen chemische Reaktionen nach dem Donator-Akzeptor-Prinzip ein. (EG)

0 Teilkapitel: Säuren und Basen (S. 236-247)

10

Saure und alkalische Lösungen

Protonen werden übertragen

EXTRA Der Säurebegriff hat sich geändert

Vom Hydroxid zur Lauge

EXTRA Ammoniak

INFOGRAFIK Der pH-Wert

Die Neutralisation

MATERIAL pH-Werte in Labor und Alltag


– beschreiben Säure-Base-Reaktionen nach Arrhenius.

– beschreiben die Neutralisationsreaktion.

– beschreiben Säure-Base-Reaktionen als Protonenübergangsreaktionen (an einprotonigen Säuren). – beschreiben den pH-Wert als Maß für die Konzentration der H3O+-Ionen einer Säure. Prozessbezogene Kompetenzen:

– führen Experimente zum pH-Wert mit Indikatoren durch. (EG)

– erläutern den Zusammenhang zwischen pH-Wert und Ionenkonzentration. (EG)

– wenden die pH-Skala auf Alltagsbeispiele an. (EG)

– erläutern exemplarische die Bedeutung von Säure-Base-Reaktionen in Alltag und Technik. (EG)

– teilen chemische Reaktionen nach dem Donator-Akzeptor-Prinzip ein. (EG)



– führen Berechnungen zur Stoffmengenkonzentration von wässrigen Lösungen durch. (EG)

1 Zusammenfassung

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0 9 Organische Chemie (S. 250-277) 0 Teilkapitel: Kohlenwasserstoffe als Energieträger (S. 252-262)

8

Energie aus Kohle, Erdöl und Erdgas

EXTRA Ursprünge der organischen Chemie

WERKSTATT Untersuchung von Feuerzeuggas

Methan – Bestandteil des Erdgases

MATERIAL Alternativen zu fossilen Energieträgern

Die homologe Reihe der Alkane

EXTRA Alkene durch Cracken

Zusatzangebot

0 Teilkapitel: Vielfalt organischer Verbindungen (S. 263-275)

10

Vom Zucker zum Alkohol

INFOGRAFIK Ethanol

Die homologe Reihe der Alkanole

EXTRA Alkansäuren

INFOGRAFIK Kunststoffe – Werkstoffe mit zwei Gesichtern

Zusatzangebot



EXTRA Struktur und Eigenschaften

MATERIAL Kunststoffmüll weltweit

1 Zusammenfassung

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0 10 Elektrische Energieversorgung (S. 278-333) 0 Teilkapitel: Elektrizität und Magnetismus (S. 280-295)

9

Elektrische Größen

WERKSTATT Energie und Leistung zu Hause

Elektrische Energie sparen

Magnete und das Magnetfeld

Strom und Magnetismus

Magnetfelder um Draht und Spule

MATERIAL Elektromagnete im Alltag

Elektromotoren

Die elektromagnetische Induktion

Verändern der Induktionsspannung

WERKSTATT Induktion im Versuch


– beschreiben die magnetische Wirkung des elektrischen Stromes.

– nennen Beispiele für Elektromagnete im Alltag und beschreiben die Wirkungsweise eines Elektromagneten.

– erklären die Funktionsweise des Elektromotors.

– beschreiben die Energiestromstärke (Leistung) P als Maß dafür, wie schnell Energie übertragen wird.


– führen in diesem Zusammenhang Experimente mit stromdurchflossenen Spulen durch. (EG)

– verwenden in Ergebnissen sinnvoll die Einheiten Joule und Kilowattstunde. (K) – schätzen im Haushalt die Energieeinsparung durch den Einsatz moderner Techniken ab. (B)

0 Teilkapitel: Wechselspannung und Transformator (S. 296-305)

6 Wechselspannung

Von der Induktion zum Generator


– beschreiben Generator und Transformator anhand ihrer energiewandelnden bzw. übertragenden Funktion.



Der Transformator

Spannungen am Transformator

WERKSTATT Untersuchungen am Transformator

Stromstärken am Transformator

– beschreiben die Wandlung von Spannung und Stromstärke als weitere Eigenschaften des Transformators.


– führen in diesem Zusammenhang Experimente mit stromdurchflossenen Spulen durch. (EG)

– zeichnen in diesem Zusammenhang Energieflussdiagramme. (EG)

– führen Experimente zur Energieübertragung mit auf Induktion basierenden Verfahren durch. (EG)

– beurteilen die Verwendung von Transformatoren unter Sicherheitsaspekten unter Einbeziehung der Spannung. (B)

0 Kraftwerke im Verbundnetz (S. 306-319)

7

Warum Hochspannung?

EXTRA Der Streit um das Stromnetz

INFOGRAFIK Verbundnetze

Woher kommt unsere Energie?

Wärmekraftwerke

Regenerative Energiequellen nutzen

Pumpspeicherkraftwerk

MATERIAL Kraftwerke


– beschreiben Generator und Transformator anhand ihrer energiewandelnden bzw. übertragenden Funktion.

– beschreiben das Energieversorgungssystem mit elektrischer Energie hinsichtlich Energiestrom und Wirkungsgrad.

– beschreiben Aufbau und Funktionsweise unterschiedlicher Kraftwerkstypen zur Energieversorgung.


– erläutern die Vor- und Nachteile der Energieversorgung mithilfe von Solarzellen. (EG, K)

– zeichnen in diesem Zusammenhang Energieflussdiagramme. (EG)



– führen Experimente zur Energieübertragung mit auf Induktion basierenden Verfahren durch. (EG)

– wenden das Prinzip der Energieerhaltung auf die Energieübertragung mit Transformatoren an. (EG) – beschreiben die Vorteile der Nutzung elektrischer Energie und die damit verbundenen ökologischen Auswirkungen. (EG)

– beurteilen die Auswirkungen der Entdeckungen des Elektromagnetismus und der Induktion in historischen und gesellschaftlichen Zusammenhängen. (B)

– begründen die Verwendung von Wasser als Energieüberträger in technischen Systemen. (B) – berechnen die Änderung von Höhenenergie und innerer Energie in Anwendungsaufgaben. (EG) – vergleichen Möglichkeiten der Energieversorgung hinsichtlich ihrer Nachhaltigkeit. (EG)

– nehmen begründet Stellung zu dem Konflikt zwischen Energienutzung als Quelle unseres Lebensstandards einerseits und globaler Umweltprobleme andererseits. (B)

0 Teilkapitel: Nachhaltigkeit (S. 320-331)

6

Mechanische Größen

MATERIAL Energieumwandlungen im Alltag

Verbrennungsmotoren

Die spezifische Wärmekapazität

Auto und Fahrrad im Vergleich


– beschreiben an ausgewählten Beispielen für physikalische, chemische und biologische Systeme mithilfe von Energiebilanzen unter Berücksichtigung von Wirkungsgraden die Entwertung von Energie.

– beschreiben die Energiestromstärke (Leistung) P als Maß dafür, wie schnell Energie übertragen wird.

– unterscheiden Temperatur und innere Energie eines Körpers. – unterscheiden mechanische Energieübertragung (Arbeit) von thermischer (Wärme) an ausgewählten Beispielen.



EXTRA Verkehr klug steuern

Treibhauseffekt und Klimawandel

– bestimmen die auf diese Weise übertragene Energie quantitativ. – beschreiben ausgewählte globale und lokale Auswirkungen unseres Energiekonsums.


– vergleichen alltagsrelevante elektrische, mechanische und biologische Leistungen auf der Grundlage vorgelegten Datenmaterials oder eigener Experimente. (EG)

– ermitteln den Wirkungsgrad für alltagsnahe Beispiele auf der Grundlage vorgelegter Daten oder eigener Experimente. (EG)

– zeichnen Energieflussdiagramme für Energieumwandlungsketten aus Natur, Alltag und Technik und berücksichtigen die Energieentwertung. (EG)

– verwenden in Ergebnissen sinnvoll die Einheiten Joule und Kilowattstunde. (K) – erläutern an Beispielen, dass zwei Gegenstände trotz gleicher Temperatur unterschiedliche innere Energie besitzen können. (EG) – untersuchen auf diese Weise verursachte Energieänderungen experimentell (z. B. fallende Massen, Erwärmung von Wasser, goldene Regel der Mechanik). (EG)

– berechnen die Änderung von Höhenenergie und innerer Energie in Anwendungsaufgaben. (EG) – nehmen begründet Stellung zu dem Konflikt zwischen Energienutzung als Quelle unseres Lebensstandards einerseits und globaler Umweltprobleme andererseits. (B)

1 Zusammenfassung

Teste dich selbst



0 11 Informationsübertragung (S. 334-361) 0 Teilkapitel: Daten und Sensoren (S. 336-345)

5

Der Mensch sammelt Daten

Analog, digital und binär

EXTRA Elektromagnetische Wellen

INFOGRAFIK Was sind Sensoren?

Sensoren für Licht, Wärme und Kräfte

WERKSTATT Verschiedene Sensoren im Test


– führen Experimente zur Leitfähigkeit von LDR und NTC durch. (EG)

0 Teilkapitel: Halbleiter und Anwendungen (S. 346-359)

6

Was ist ein Halbleiter?

Leitungsvorgänge in Halbleitern

Dioden

EXTRA Das Innere einer Diode

WERKSTATT Versuche mit Halbleitern

Die Solarzelle – ein Minikraftwerk

EXTRA So funktioniert eine Solarzelle

MATERIAL Bestandteile eines Handys


– nennen alltagsbedeutsame Unterschiede von Gleich- und Wechselstrom.

– beschreiben die gleichrichtende Wirkung einer Diode.

– beschreiben das unterschiedliche Leitungsverhalten von Leitern und Halbleitern.

– beschreiben die Vorgänge am pn-Übergang mithilfe geeigneter energetischer Betrachtungen. – beschreiben den Aufbau und die Wirkungsweise von Leuchtdiode und Solarzelle.

– erläutern die Vorgänge in Leuchtdioden und Solarzellen energetisch.


– führen Experimente mit Leuchtdioden und Glühlampen in Gleich- und Wechselstromkreisen durch. (EG)



– nehmen die Kennlinie einer Leuchtdiode auf. (EG) – dokumentieren die Messergebnisse in Form geeigneter Tabellen und Diagramme. (K)

– bestimmen die in elektrischen Systemen umgesetzte Energie (z. B. Leuchtdioden und Glühlampen) aus vorgelegten Daten oder eigenen Messungen. (EG)

1 Zusammenfassung

Teste dich selbst

0 12 Radioaktivität und Kernenergie (S. 362-397) 0 Teilkapitel: Radioaktivität (S. 264-375)

5

Das Atom

Der Radioaktivität auf der Spur

EXTRA Die Entdeckung der Radioaktivität

Ionisierende Strahlung ist überall

Drei Arten radioaktiver Strahlung

Halbwertszeit und Zerfallsreihen

WERKSTATT Modellieren: Versuche zur Halbwertszeit

EXTRA Berechnungen zur Halbwertszeit


– nennen natürliche und künstliche Strahlungsquellen.

– vergleichen die radioaktiven Strahlungsarten hinsichtlich ihres Durchdringungsvermögens.

– beschreiben die ionisierende Wirkung radioaktiver Strahlung.

– beschreiben den radioaktiven Zerfall eines Stoffes unter Verwendung des Begriffes Halbwertszeit.


– deuten die ionisierende Wirkung mit dem Energieniveaumodell. – modellieren den radioaktiven Zerfall mit Zufallsprozessen (z.B. Würfeln). (EG)

– entnehmen vorgelegten Abklingkurven die Halbwertszeit. (EG)



0 Teilkapitel: Anwendungen und Gefahren (S. 376-395)

8

Radioaktivität in der Medizin

EXTRA Bestrahlen von Lebensmitteln

Die Röntgenstrahlung

EXTRA Wilhelm Conrad Röntgen

Die Kernspaltung

Die Kettenreaktion

Das Kernkraftwerk

INFOGRAFIK Sicherheit in Kernkraftwerken

Radioaktive Abfälle

MATERIAL Unfälle in Kernkraftwerken

Strahlenschäden beim Menschen

EXTRA Geschichte der Kernspaltung


– nennen natürliche und künstliche Strahlungsquellen.

– beschreiben die Ähnlichkeit von UV-, Röntgen- und Gammastrahlung und sichtbarem Licht und die Unterschiede hinsichtlich ihrer biologischen Wirkung.

– beschreiben die Vorgänge bei Kernspaltung und Kettenreaktion.


– beurteilen Strahlenschutzmaßnahmen in Medizin und Technik. (B)

– wenden geeignete Modelle auf den Verlauf der Kettenreaktion an (K).

– erläutern die Auswirkungen der Entdeckung der Kernspaltung in historischen und gesellschaftlichen Zusammenhängen. (B)

1 Zusammenfassung

Teste dich selbst

220 Wenn Sie die Anzahl der Stunden in einzelnen Zeilen ändern, markieren Sie anschließend die Summe im untersten Feld und drücken Sie „F9“, um den Wert zu aktualisieren!

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1 Gesundheit – Krankheit (S. 10-41)