Erlebnis Physik (5/6) - Schulbuchzentrum Online

Stoffverteiler Physik/Chemie, Hauptschule NRW
Erlebnis Physik/Chemie 2
ISBN 978-3-507-77147-5
Stoffverteilungsplan für die Klassen 7/8 Hauptschule
Kernlehrplan Nordrhein-Westfalen 2011
Inhaltsfelder, Kontexte und Kapitel im Schülerbuch
Für die zweite Progressionsstufe weist der Kernlehrplan insgesamt 15 Inhaltsfelder auf, von denen in diesem Buch acht abgebildet werden (je vier aus der Physik
und der Chemie). Die inhaltlichen Schwerpunkte können dabei anhand verschiedener möglicher Kontexte erarbeitet werden. Erlebnis Physik/ Chemie macht in
den Kapiteln des Schülerbandes Vorschläge für solche Kontexte. Auf den Seiten in den Kapiteln werden dabei verpflichtende inhaltliche Schwerpunkte
dargestellt, teilweise mit alternativen Zugangsmöglichkeiten. Darüber hinaus bieten die Kapitel weiteres Material für die Gestaltung des schuleigenen Curriculums
und natürlich auch für den individuellen Unterricht einschließlich Möglichkeiten zur Vertiefung und inneren Differenzierung.
Allgemeines zur Kompetenzentwicklung
Die übergeordneten Kompetenzen aus den vier Kompetenzbereichen Umgang mit Fachwissen (UF1-4), Erkenntnisgewinnung (E1-9), Kommunikation (K1-9) und
Bewerten (B1-3) bilden sicherlich in einzelnen Unterrichtsstunden und auch Unterrichtsreihen Schwerpunkte für die Kompetenzentwicklung. Daneben werden
immer wieder auch andere Kompetenzen in jeder Unterrichtssituation mitberücksichtigt. Im folgenden Stoffverteilungsplan sind den Kapiteln im Schülerbuch die
konkretisierten Kompetenzen zugeordnet. Neben den explizit aufgeführten Kompetenzen werden auch jeweils noch andere Kompetenzen kumulativ erweitert.
Dies gilt zum Beispiel für die Kompetenzen, die bei der Arbeit mit den Informationstexten im Buch und bei der Bearbeitung der vielfältigen Aufgaben in
zahlreichen Unterrichtssituationen gefördert werden. Die übergeordneten Kompetenzen sind zur besseren Übersicht noch einmal aufgelistet.
Kompetenzübersicht
Umgang mit Fachwissen
UF1 Fakten wiedergeben und erläutern
UF2 Konzepte unterscheiden und auswählen
UF3 Sachverhalte ordnen und strukturieren
UF4 Wissen vernetzen
Erkenntnisgewinnung
E1 Fragestellungen erkennen
E2 Bewusst wahrnehmen
E3 Hypothesen entwickeln
E4 Untersuchungen und Experimente planen
E5 Untersuchungen und Experimente durchführen
E6 Untersuchungen und Experimente auswerten
E7 Modelle auswählen und Modellgrenzen
angeben
E8 Modelle anwenden
E9 Arbeits- und Denkweisen reflektieren
K4 Daten aufzeichnen und darstellen
K5 Recherchieren
K6 Informationen umsetzen
K7 Beschreiben, präsentieren, begründen
K8 Zuhören, hinterfragen
K9 Kooperieren und im Team arbeiten
Kommunikation
K1 Texte lesen und erstellen
K2 Informationen identifizieren
K3 Untersuchungen dokumentieren
Bewerten
B1 Bewertungen an Kriterien orientieren
B2 Argumentieren und Position beziehen
B3 Werte und Normen berücksichtigen
Schwerpunkte der Kompetenzentwicklung
Die Schwerpunkte der Kompetenzentwicklung werden im Stoffverteilungsplan den Inhaltsfeldern und bestimmten Kapiteln (Kontexten) zugeordnet und
besonders herausgestellt. In Kurzform sind auch Einzelkompetenzen in Bezug auf bestimmte Seiten im Schülerband ausgewiesen. Zusätzliche
Kompetenzerwartungen für das Abschlussprofil Mittlerer Schulabschluss (Abschluss Typ B) sind durch die Kennzeichnung Typ B: und durch Kursivdruck
hervorgehoben.
Basiskonzepte
–1–
Stoffverteiler Physik/Chemie, Hauptschule NRW
Erlebnis Physik/Chemie 2
ISBN 978-3-507-77147-5
In den einzelnen Kapiteln (Kontexten) sind jeweils auch Beispiele für die Anwendung der Basiskonzepte aufgeführt. Diese Auflistung erhebt keinen Anspruch auf
Vollständigkeit, sondern soll exemplarisch zeigen, wie die Inhalte durch die Basiskonzepte strukturiert werden.
–2–
Stoffverteiler Physik/Chemie, Hauptschule NRW
Seiten
Titel / inhaltliche Schwerpunkte
10-11
12
13
Methode: Sicherheitsregeln im Fachraum
Methode: Internetrecherche – gewusst wie
Methode:
Ein Referat vorbereiten und halten
Methode: Fachbegriffe nachschlagen
Methode: Arbeitsergebnisse präsentieren
14
15
Inhaltsfeld
Optische Instrumente (4)
Seiten
Titel / inhaltliche Schwerpunkte
18
19
20
21
22-23
24
25
26
Reflexion an glatten und hellen Flächen
Absorption an dunklen Flächen
Streifzug: Was ist Licht?
Pinnwand: Reflexion an ebenen Spiegeln
Spiegelbilder
 Licht fällt auf einen Hohlspiegel
Pinnwand: Hohlspiegelbilder
 Pinnwand: Parabolspiegel –
die besseren Hohlspiegel
 Wölbspiegel und ihre Bilder
Brechung des Lichtes
Totalreflexion
Pinnwand: Anwendung der
Glasfasertechnik
Das Brennglas ist eine Lupe
Linsen erzeugen Bilder
 Pinnwand: Bildentstehung an der
Sammellinse
 Zerstreuungslinsen
 Linsenkombinationen
Fernrohre
Das Mikroskop
Streifzug: Elektronen- und
Rastertunnelmikroskop
Streifzug: Projektoren
27
28-29
30
31
32
33
34-35
36
37
38
39
40
41
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ISBN 978-3-507-77147-5
vertiefte
Kompetenzen
E4, E5, B3
K1, K2
K1, K2
Schwerpunkte der Kompetenzentwicklung
Schülerinnen und Schüler können…
E4, E5: – bei Versuchen Gefahren einschätzen und
Sicherheitsmaßnahmen einhalten.
K1: – Texte lesen und erstellen.
K2: – Informationen identifizieren.
K5: – recherchieren.
B3: – Werte und Normen berücksichtigen.
K1, K5
K1, K5
Kapitel: Licht
und Bild
vertiefte
Kompetenzen
E2, E5, K1
E2, E5, K1
K5
UF3, K8
UF3, K8
UF2, E2, E5, K1
UF2, UF3, K2
UF2, UF4, K1
UF2, UF3, K1
UF1-3, E5, K4
UF3, K1, K2, K3
UF1, UF3, E2, K1
UF2, E3-5, K3
UF2, E3, E4
UF2, UF3, K2, K4
UF2, UF3, E3, E4
UF2, UF3, E3, E4
UF1-4, K1
UF1-4, K1
K1, K2
UF4, K1, K2
–
Umfang: ca. 15 Unterrichtsstunden
Schwerpunkte der Kompetenzentwicklung
Schülerinnen und Schüler können…
… typische optische Geräte kriteriengeleitet nach
Gerätegruppen ordnen. (UF3)
… an Beispielen qualitativ erläutern, wie Licht an der
Grenzfläche zwischen Medien gebrochen oder totalreflektiert bzw. in Spektralfarben zerlegt wird. (UF3)
… die Entstehung von Spiegelbildern mit Hilfe des
Reflexionsgesetzes erklären. (UF1, UF4)
… Formen der Fehlsichtigkeit beschreiben und
erläutern, wie Fehlsichtigkeit mit Hilfe von Linsen
korrigiert werden kann. (UF3, UF4)
… additive und subtraktive Farbmischung an Beispielen
erläutern. (UF1)
… relevante Variablen für Abbildungen mit Linsen
identifizieren (Brennweite, Bild und Gegenstandsweite
sowie Bild- und Gegenstandsgröße) und Auswirkungen
einer systematischen Veränderung der Variablen
beschreiben. (E4, E6)
… die Farbzerlegung von Licht und die Entstehung
eines Regenbogens erklären. (E8, E1)
… optische Experimente mit Zeichnung und Text
sachgerecht und nachvollziehbar dokumentieren. (K3)
… Produktbeschreibungen und Gebrauchsanleitungen
optischer Geräte die wesentlichen Informationen
entnehmen. (K2, K1, K6)
–3–
Entwicklung
der Basiskonzepte
Entwicklung
der Basiskonzepte
System: Bildentstehung
mit Linsen
Wechselwirkung:
Reflexion, Lichtbrechung,
Totalreflexion,
Farbspektren,
Farbzerlegung
Energie:
Licht als Energieträger
Stoffverteiler Physik/Chemie, Hauptschule NRW
42
43
44
45
46-47
Wie wir sehen
48
Korrektur von Sehfehlern
Streifzug: Das Auge ist kein Fotoapparat
Streifzug: Die Entwicklung der Fotografie
Lernen im Team: Bau von optischen
Geräten
Farben
49
49
50
51
52
Spektralfarben
Streifzug: Photonen und Farben
Pinnwand: Infrarot – Ultraviolett
Streifzug: Infrarot zeichnet Bilder und wärmt
Farbsubtraktion
53
Farbaddition
54
55
Streifzug: Der Regenbogen
Praktikum: Regenbogenfarben –
künstlich erzeugt
Inhaltsfeld
Erde und Weltall (6)
Seiten
Titel / inhaltliche Schwerpunkte
62-63
64
Geozentrisch oder heliozentrisch?
Pinnwand: Verschiedene Weltbilder
bedeutender Astronomen
Methode: Umgang mit dem Fernrohr
Blick in das Weltall
65
66-67
68
69
70
70
71
72
Unser Sonnensystem
Das Planetensystem
Die Erde – unser Heimatplanet
Methode: Visitenkarten von
Himmelskörpern erstellen
Luna – der Mond der Erde
Was ist ein Zwergplanet?
UF2, UF4, E2,
K1-3
UF2, UF4, K1-3
UF1, UF4, K1, K2
UF1, K1
E5, K7, K9
UF3, E2, E5, K1,
K3, K4
UF3, E5, K1, K4
UF1, UF3, K1
UF1, UF3
UF1, UF3, E2
UF2, UF4, E2,
E5, K2, K3, K7
UF2, UF4, E2,
E5, K2, K3, K7
UF3, K1, K5
UF3, E5, K6
Kapitel: Erde
Erlebnis Physik/Chemie 2
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… Informationen zu einem optischen Gerät aus selbst
gewählten Quellen nach ihrer Relevanz bewerten und
übersichtlich zusammenfassen. (K5)
… den Aufbau und die Funktion des Auges und von
einfachen optischen Instrumenten (Kameras, Fernrohre,
Sehhilfen) mit Hilfe von schematischen Darstellungen,
Funktionsmodellen oder Simulationsprogrammen
nachvollziehbar erläutern. (K7)
… bei der Planung und Durchführung von Experimenten
in einer Gruppe Ziele und Arbeitsprozesse sinnvoll
miteinander abstimmen. (K9, K8)
… Gefahren durch Einwirkung von Licht benennen (u. a.
UV-Strahlung, Laser) sowie Schutzmaßnahmen
aufzeigen, vergleichen und bewerten. (B3)
… Kaufentscheidungen (u. a. für optische Geräte) an
Kriterien orientieren und mit verfügbaren Daten
begründen. (B1)
und Weltall
vertiefte
Kompetenzen
B2, B3, E7, E9
B2, B3, E7, E9
E5, K2
UF2, UF3, K1,
K2, K5
UF2, UF3, K1, K2
UF2, UF3, K1
UF1, UF2
UF2, UF3, K1,
K2, K5
UF1-3, K1, K5
UF2, K1
Umfang: ca. 10 Unterrichtsstunden
Schwerpunkte der Kompetenzentwicklung
Schülerinnen und Schüler können…
… wesentliche Eigenschaften der kosmischen Objekte
Planeten, Kometen, Sterne, Galaxien und Schwarze
Löcher erläutern. (UF3, UF2)
… qualitativ die Gravitation als Fernwirkungskräfte
zwischen Massen beschreiben und damit die Bewegung
von Himmelskörpern im Raum begründen. (UF2)
… zwischen geozentrischem und heliozentrischem
Weltbild unterscheiden und die Unterschiede an
Modellen demonstrieren. (UF1, K7)
… in einfachen Analogverfahren darstellen, wie
Informationen über das Universum gewonnen werden
können (z. B. Entfernungsmessungen). (E7)
–4–
Entwicklung
der Basiskonzepte
System:
Universum,
Sonnensystem,
Weltbilder
Wechselwirkung:
Gravitation
Energie:
Energieumwandlung in
Sternen
Stoffverteiler Physik/Chemie, Hauptschule NRW
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
Pinnwand: Entfernungen im Weltall
 Der nördliche und der südliche
Sternenhimmel
 Pinnwand: Nördlicher Sternenhimmel
Streifzug: Himmelsbeobachtung –
leicht gemacht
 Streifzug: Spektroskopie
Die scheinbare Himmelskugel
Streifzug: Wie werden die Entfernungen
von Sternen bestimmt?
 Streifzug: Science-Fiction
Streifzug: Von der Supernova zum
schwarzen Loch
Streifzug: Raumfahrt – Wie alles begann
Inhaltsfeld Bewegungen
Seiten
88
89
89
Titel / inhaltliche Schwerpunkte
95
96
97
98
Kraft ist eine gerichtete Größe
99
Pinnwand: Addition und Subtraktion von
91
92
94
K1, K2, K5
E8, K2, K7
UF4, E7, E9, K5
UF2, K1, K2, K5
E7, K7
E7, E9, K1, K2
UF2, UF3
E7, E9, K2, K5
und ihre Ursachen (5)
Die Geschwindigkeit
Die gleichförmige Bewegung
Streifzug: Was haben Knoten mit
Geschwindigkeit zu tun?
Methode: Grafische Darstellung von
gleichförmigen Bewegungen
Pinnwand: Schnell und langsam
Kräfte kann viel bewirken
Pinnwand: Erwünschte und unerwünschte
Reibung
Rückstoß – eine besondere Kraft
Elastische und plastische Körper
Streifzug: Crash-Tests
90
E4, E7, E9
UF2-4, K1
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… die Bedeutung der Erfindung des Fernrohrs für die
Entwicklung des Weltbildes und der Astronomie
erläutern. (E9)
… den Aufbau des Sonnensystems sowie geo- und
heliozentrische Weltbilder mit geeigneten Medien oder
Modellen demonstrieren und erklären. (K7)
… anhand bildlicher Darstellungen aktuelle
Vorstellungen zur Entstehung des Universums
erläutern. (K2)
… in Grundzügen am Beispiel der historischen
Auseinandersetzung um ein heliozentrisches Weltbild
darstellen, warum gesellschaftliche Umbrüche auch in
den Naturwissenschaften zu Umwälzungen führen
können. (B2, B3, E7, E9) (Typ B)
Kapitel: Bewegungen
vertiefte
Kompetenzen
E6, K9
E6, K9
K1
K2, K3
K1
UF2-4, E1, K1
UF2-4, E1, K1
UF2, UF4, E1, E5
UF2, UF4, E1, E5
K1, K5, B2, B3
UF2-4, E5, E6,
K2, K4
UF2-4, K2, K4
Struktur der Materie:
Kosmische Objekte
und ihre Ursachen
Umfang: ca. 20 Unterrichtsstunden
Schwerpunkte der Kompetenzentwicklung
Schülerinnen und Schüler können…
… Bewegungsänderungen und Verformungen von
Körpern auf das Wirken von Kräften zurückführen sowie
die Bedeutung des Trägheitsgesetzes und des
Wechselwirkungsgesetzes erläutern. (UF1, UF3, E1)
… die Beziehung und den Unterschied zwischen Masse
und Gewichtskraft an Beispielen erläutern sowie
Gewichtskräfte bestimmen. (UF2, UF4)
… die Wirkungsweisen und die Gesetzmäßigkeiten von
Kraftwandlern und einfachen Maschinen (Rollen,
Flaschenzüge, Hebel, Zahnräder) erklären und dabei
allgemeine Prinzipien aufzeigen. (UF1)
… die Begriffe Kraft, Arbeit, Energie, Leistung und
Wirkungsgrad in ihren Beziehungen erläutern, formal
beschreiben und voneinander abgrenzen. (UF1, UF2)
… die Goldene Regel der Mechanik zur Funktion
einfacher Maschinen als Spezialfall des
Energieerhaltungssatzes deuten. (UF1)
–5–
Entwicklung
der Basiskonzepte
System:
Geschwindigkeit,
Bewegungen,
Energiefluss bei
Ungleichgewichten
Wechselwirkung:
Kraftwirkungen,
Trägheitsgesetz,
Wechselwirkungsgesetz,
Gewichtskraft,
Kräfteaddition
Energie:
Bewegungsenergie,
Energieerhaltung, Arbeit,
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103
104
105
106
Kräften
 Pinnwand: Kräfteparallelogramme
Streifzug: Kräftezerlegung
Die Erdanziehungskraft ist Ursache der
Gewichtskraft
Gewichtskraft und Masse
Die träge Masse
Streifzug: Rückhaltesysteme
Feste und lose Rollen
107
Der Flaschenzug
108
Der zweiseitige Hebel
109
Der einseitige Hebel
110
111
Methode: Ein Informationsplakat entsteht
Methode: Eine Folie handschriftlich
erstellen
 Die schiefe Ebene
100
101
102
112
118
 Pinnwand: Anwendung der schiefen
Ebene
Die Goldene Regel der Mechanik
Pinnwand: Anwendung zur Goldenen
Regel der Mechanik
Lernen im Team: Hebel und Rollen in der
Technik und in der Natur
Mechanische Energie
119
Einsatz von Energie
120
Die mechanischen Energieformen
121
122
123
123
Umwandlungen mechanischer Energien
Streifzug: Bungee-Springen
Streifzug: Schwimmtraining
Pinnwand: Energienutzung –
im Wandel der Zeit
 Energie geht nicht verloren
113
114
115
116
124
UF2, UF4, K2, K4
UF2-4, K2, K4
UF2-4, E5, E6,
K1
UF2-4, K2, K5
UF2-4, E5, K1
UF2, K1, B2, B3
UF2, E1, E2, E4,
E5
UF2, E1, E2, E4,
E5, B1
UF2, E1, E2, E4,
E5, B1
UF2, E1, E2, E4,
E5, B1
K1, K4, K7
K1, K4, K7
UF2, E1, E2, E4,
E5
UF1, E1, E2, E4,
E5, B1
UF1, E4, E5
E2, E4
E2, E4, B1, K9
UF1, E1, E2, K1,
K2, K4
UF1-4, E1, E2,
K2
UF2, UF3, E1,
E2, K2
UF2, E1, E5, K1
K1, K2
UF2, K1, K2
UF2, K8, B1
Erlebnis Physik/Chemie 2
ISBN 978-3-507-77147-5
… Versuchspläne zur Messung von Bewegungen mit
Hilfen entwickeln und mit geeigneten
Experimentiergeräten umsetzen. (E4, E5)
… Bremsvorgänge auf Reibungskräfte zurückführen und
Bedingungen nennen, die die Länge eines Bremswegs
bestimmen. (E8)
… eine Bewegung anhand eines Zeit-Weg-Diagramms
bzw. eines Zeit- Geschwindigkeits-Diagramms qualitativ
beschreiben und Durchschnittsgeschwindigkeiten
bestimmen. (K2, E6)
… Messungen zur gleichförmigen Bewegung
protokollieren, Messwerte in einem Zeit-Weg-Diagramm
darstellen und Beziehungen zwischen Zeit, Weg und
Geschwindigkeit formulieren. (K3, E6)
… mit Hilfe eines Diagramms Energiefluss und
Energieentwertung in Umwandlungsketten darstellen.
(K4)
… den Zusammenhang zwischen zwei gemessenen
Größen (Typ B: selbstständig) in geeigneten Tabellen
und Diagrammen darstellen. (K4)
… die Bedeutung eigener Beiträge für
Arbeitsergebnisse einer Gruppe einschätzen und
erläutern (u. a. bei Untersuchungen, Recherchen,
Präsentationen). (K9)
… die Anschnallpflicht mit Kraftwirkungen und der
Umwandlung von Bewegungsenergie an
Sicherheitsgurten qualitativ begründen. (B1)
… die Angemessenheit des eigenen Verhaltens im
Straßenverkehr (u. a. Sicherheitsabstände, Einhalten
von Geschwindigkeitsvorschriften und Anschnallpflicht,
Energieeffizienz) reflektieren und beurteilen. (B2, B3)
UF1, UF2, UF4,
–6–
Energie, Leistung,
Wirkungsgrad,
Energieentwertung
Struktur der Materie:
Masse
Stoffverteiler Physik/Chemie, Hauptschule NRW
125
Ein Maß für die effektive Energienutzung
126
127
Mechanische Leistung
Pinnwand: Spitzenleistungen in Technik
und Natur
Inhaltsfeld Bewegungen
Titel / inhaltliche Schwerpunkte
132
133
134
135
136
137
144
145
Der Schweredruck
Streifzug: Der Luftdruck und das Vakuum
Druck ist nicht nur Kraft
Pinnwand: Druck-Messgeräte
Die Luft hält uns unter Druck
Streifzug: Das Barometer und die
Wettervorhersage
Unterdruck
Überdruck
Kraftübertragung in Luft und Wasser
Pinnwand: Kraftübertragung in
Arbeitsgeräten
Verbundene Gefäße
Praktikum: Bestimmen der Dichte eines
Stoffes
Körper im Wasser
Praktikum: Der Aufrieb in Flüssigkeiten
146
147
Pinnwand: Schweben im Wasser
Praktikum: Belastbarkeit von Booten
138
139
140
141
142
143
E5
UF1, UF2, UF4,
E5, K2
UF2, B1
UF2, K1, K2
und ihre Ursachen (5)
Seiten
Erlebnis Physik/Chemie 2
ISBN 978-3-507-77147-5
Kapitel: Druck
in Flüssigkeiten und Gasen
Umfang: ca. 10 Unterrichtsstunden
vertiefte
Kompetenzen
UF1, E5, E6, K3
K1, K2, K6
UF1, E1, E2
K1, K2, K5
K1, K2
K1, K2, K8
Schwerpunkte der Kompetenzentwicklung
Schülerinnen und Schüler können…
… Druck als physikalische Größe quantitativ
beschreiben und Anwendungen von hydraulischem
Druck in verschiedenen Berufsfeldern erläutern. (UF1,
UF4)
… Auftrieb mit Hilfe des Schweredrucks und der Dichte
qualitativ erklären. (UF1)
E1, E5, E6, K2
E1, E5, E6, K2
E1, E5, E6, K1
E1, K1, K2
… anhand physikalischer Kriterien begründet
vorhersagen, ob ein Körper schwimmen oder sinken
wird. (E3)
E1, K1
UF1, E5, E6, K6
… die Bedeutung eigener Beiträge für
Arbeitsergebnisse einer Gruppe einschätzen und
erläutern (u. a. bei Untersuchungen, Recherchen,
Präsentationen). (K9)
UF1, E5, E6, K4
UF1, E5, E6, K4,
K9
K1, K2
K6, K9
–7–
Entwicklung
der Basiskonzepte
Wechselwirkung:
Druck, Auftrieb
Struktur der Materie:
Masse, Dichte
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Inhaltsfeld Energienutzung
Seiten
(7)
Kapitel: Messungen
Titel / inhaltliche Schwerpunkte
154
Elektrische Ladung
155
156
157
158
Negative und positive Ladung
Das elektrische Feld
 Streifzug: Woher kommen die
Elektronen?
 Elektronen sind Ladungsträger
158
159
160
161
Pinnwand: Elektrische Erscheinungen
Die elektrische Spannung
Die elektrische Stromstärke
Vielfachmessgeräte
162
Messen mit dem Vielfachmessgerät
163
Praktikum: Bau eines analogen
Messgerätes
Lernen im Team: Anzeigegeräte für
Elektrizität
Stromstärken in Reihen- und
Parallelschaltung
Praktikum: Messung der Stromstärken in
Reihenschaltungen
Praktikum: Messung der Stromstärken in
Parallelschaltungen
Spannungen in Reihen- und
Parallelschaltung
Praktikum: Messung der Spannungen in
Reihenschaltungen
Praktikum: Messung der Spannungen in
Parallelschaltungen
Streifzug: Elektrische Energiequellen
Wie entstehen Blitz und Donner?
Streifzug: Erfindung des Blitzableiters
Gefahren durch Blitzschlag
Streifzug: Die Entfernung eines Gewitters
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
Erlebnis Physik/Chemie 2
ISBN 978-3-507-77147-5
im elektrischen Stromkreis
vertiefte
Kompetenzen
UF1, UF2, E1,
E8, K7
UF1, E6, E8, K7
UF2, E7
UF1, E8, K1, K7
UF1, UF2, E8,
K1, K2
UF2, K1, K2
UF1, E5, E8, K7
UF1, E5, E8, K7
UF1-3, E5, K1,
K2
UF1-3, E5, K1,
K2
E4, E5, K1, K6
E4, E5, K1, K6,
K9
UF3, E6, K1, K2
E4, E5, K2, K4,
K6
E4, E5, K2, K4,
K6
UF3, E6, K1, K2
E4, E5, K2, K4,
K6
E4, E5, K2, K4,
K6
UF3, E7, K1
UF2, E1, E7
K6, B3
E1, E7, K6, B3
E1, E7
Umfang: ca. 20 Unterrichtsstunden
Schwerpunkte der Kompetenzentwicklung
Schülerinnen und Schüler können…
· den Zusammenhang von Spannung, Stromstärke, und
Widerstand für unterschiedliche Leiter beschreiben und
Widerstände in einfachen Schaltungen berechnen.(UF1)
… Kräfte zeichnerisch als Vektorpfeile darstellen und ihr
Zusammenwirken mit Hilfe von Kräfteparallelogrammen
bestimmen. (E8, UF4)
… Umwandlungen zwischen Lage-, kinetischer und
thermischer Energie qualitativ beschreiben sowie
formale Beschreibungen für einfache Berechnungen
auch unter quantitativer Verwendung des Prinzips der
Energieerhaltung nutzen. (E8).
· Spannungen und Stromstärken unter sachgerechter
Verwendung der Messgeräte bestimmen und die
Messergebnisse unter Angabe der Einheiten
aufzeichnen.
(E5)
… bei elektrischen Versuchsaufbauten Fehlerquellen
systematisch eingrenzen und finden. (E5)
… Variablen identifizieren, von denen die Größe des
Widerstands in einer einfachen elektrischen Schaltung
abhängt. (E4)
… mit Hilfe des Atomgittermodells und des Modells der
Wärmebewegung von Atomen Widerstandsänderungen
eines Leiters erklären. (E8)
… Maßnahmen zur elektrischen Sicherheit der
Hausinstallation erläutern. (E1)
… zur Bestimmung des Energiebedarfs von
Elektrogeräten die relevanten technischen Angaben
identifizieren. (K2)
… relevante Informationen aus Stromrechnungen und
Messprotokollen von Heizungsanlagen entnehmen und
aus ihnen Schlussfolgerungen ableiten. (K2, K6)
… mithilfe eines Tabellenkalkulationsprogramms Daten
(u. a. zur Energienutzung) grafisch darstellen und
–8–
Entwicklung
der Basiskonzepte
System:
Elektrischer Strom,
Spannung, Widerstand,
Parallel- und
Reihenschaltungen
Wechselwirkung:
Kräfte zwischen
Ladungen
Energie:
Spannung, elektrische
Energie, elektrische
Leistung
Struktur der Materie:
Kern-Hülle Modell des
Atoms, Atomgittermodell,
Elektronen, Leiter und
Nichtleiter
Stoffverteiler Physik/Chemie, Hauptschule NRW
176
177
178
179
180
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192-193
194
195
195
196
Spannung und Stromstärke hängen
zusammen
Der elektrische Widerstand
 Eine Formel für den Widerstand
Methode: Fehlerbetrachtung
Pinnwand: Widerstände und ihre
Anwendung
Streifzug: Messen von Widerständen
Der Widerstand eines Leiters ist
temperaturabhängig
 Widerstände in der Reihenschaltung
 Widerstände in der Parallelschaltung
 Streifzug: Berechnung von Widerständen
Pinnwand: Berufe mit Spannung
Kurzschluss und Überlastung im
Stromkreis
Pinnwand: Kurzschluss und Sicherungen
Schutzmaßnahmen im elektrischen
Stromkreis
Pinnwand: Welche Schutzmaßnahme
wirkt?
Elektrische Leistung und elektrische
Energie
Streifzug: Energiemanagement
Pinnwand: Gleich viel Licht für weniger
Geld
Streifzug: Die Energierechnung
Pinnwand: Berechnung der elektrischen
Leistung und der elektrischen Energie
UF1, E4-6, E8
UF1, E8, K7
UF1
E9, B1
K1, K2, K5
Erlebnis Physik/Chemie 2
ISBN 978-3-507-77147-5
bezüglich einfacher Fragestellungen auswerten. (K4,
K2)
… Elektrogeräte hinsichtlich ihres Energiebedarfs
vergleichen und Energieeinsparpotenziale im häuslichen
Umfeld ermitteln. (B3)
… Energiekosten einer Wohnung im Vergleich mit
bestehenden Verbrauchsnormen beurteilen. (B1)
UF1, K1
UF1, E3-6, E8
UF1, E4-6, E8
UF1, E4-6, E8
UF1
K1, K2, K5
E5, K6, B1
K1, K2
K1-3, K6, B3
K1-3, K6, B3
UF2, UF4, E4-6,
K2
UF4, K2, B3
UF4, K4, B3
UF4, K4, B3
UF4, K2, B3
–9–
Stoffverteiler Physik/Chemie, Hauptschule NRW
Inhaltsfeld: Energieumsätze
bei
Stoffveränderungen (2)
Seiten
Titel / inhaltliche Schwerpunkte
206
Voraussetzungen für
Verbrennungen
Streifzug: Belüftung ist wichtig
Pinnwand: Verbrennungen bringen
Energie
Stoffe verbrennen, neue Stoffe
entstehen
Methode: Arbeiten mit Texten
Gewünschte Verbrennungen –
unerwünschte Folgen
Brandursachen
Löschen von Bränden
Pinnwand: Löschen von Feuer
Verhalten bei Feuer
Methode: So viele Ideen –
wohin damit?
Methode: Interview –
Experten wissen mehr
Lernen im Team: Brandschutz
Veränderung von Stoffen beim
Verbrennen
Der Sauerstoff
Der Schwefel
Der Stickstoff
Der Kohlenstoff
Oxide des Kohlenstoffs
Edel oder nicht?
Pinnwand: Heiß und heftig!
Elemente und Verbindungen
Streifzug: Lässt sich Blei in Gold
umwandeln?
DALTONs Atommodell
DALTONs Atommodell und die
Anordnung der Atome
Die Masse bleibt erhalten
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Erlebnis Physik/Chemie 2
ISBN 978-3-507-77147-5
Kapitel: Stoff-
und Energieumsätze
bei chemischen Reaktionen
vertiefte
Kompetenzen
UF1, E5, E6
UF1, K2
UF1, K2
UF3
UF3, K2
UF1, B1, B3
UF1, K2
UF1, E3, K7
E3, K2
K2, B1, B3
K2
K2, K5
B1, B3
UF1-3, E3, E4, E8
E2, E4, E5, E6, UF3
E4, E5, E6
E4, E5, E6
E4, E5, E6
UF3, E2, E6, E8
UF2
UF1, K2
UF1-3
K2, B1
UF1, E8, E9
UF1, E8, E9
UF1, E3, E8
Umfang: ca. 20 Unterrichtsstunden
Schwerpunkte der Kompetenzentwicklung
… die Bedingungen für einen Verbrennungsvorgang
beschreiben und auf dieser Basis
Brandschutzmaßnahmen erläutern. (UF1)
… chemische Reaktionen, bei denen Sauerstoff
aufgenommen wird, als Oxidation einordnen. (UF3)
… Reinstoffe aufgrund ihrer Zusammensetzung in
Elemente und Verbindungen einteilen und Beispiele dafür
nennen. (UF3)
… die Bedeutung der Aktivierungsenergie zum Auslösen
einer chemischen Reaktion erläutern. (UF1)
… Stoffumwandlungen als chemische Reaktionen von
physikalischen Veränderungen abgrenzen. (UF2, UF3)
… Glut- oder Flammenerscheinungen nach
vorgegebenen Kriterien beobachten und beschreiben, als
Oxidationsreaktionen interpretieren und mögliche Edukte
und Produkte benennen. (E2, E1, E6)
… Sauerstoff und Kohlenstoffdioxid experimentell
nachweisen. (E4, E5)
… für die Oxidation bekannter Stoffe ein
Reaktionsschema in Worten formulieren. (E8)
… mit einem einfachen Atommodell (Dalton) den Aufbau
von Stoffen anschaulich erklären. (E8)
… Massenänderungen bei der Oxidation vorhersagen und
mit der Umgruppierung von Teilchen erklären. (E3, E8)
… alltägliche und historische Vorstellungen zur
Verbrennung von Stoffen mit chemischen Erklärungen
vergleichen. (E9, UF4)
… aufgrund eines Energiediagramms eine chemische
Reaktion begründet als exotherme oder endotherme
Reaktion einordnen. (K2)
… Verfahren des Feuerlöschens in Modellversuchen
demonstrieren. (K7)
… Gefahrstoffsymbole und Gefahrstoffhinweise erläutern
und Verhaltensweisen im Umgang mit entsprechenden
Stoffen beschreiben. (K6)
– 10 –
Entwicklung der
Basiskonzepte
Chemische Reaktion:
Gesetz von der Erhaltung
der Masse,
Umgruppierung von
Teilchen
Struktur der Materie:
Element, Verbindung,
einfaches Teilchenmodell
Energie:
Chemische Energie,
Aktivierungsenergie,
exotherme und
endotherme Reaktion
Stoffverteiler Physik/Chemie, Hauptschule NRW
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Elementsymbole
Einfache Reaktionsgleichungen
Methode: Chemische Reaktionen
darstellen
Pinnwand: Verbrennungen im Alltag
Streifzug: Ein Irrweg der Chemie –
die Phlogiston-Theorie
Reaktionen und Energie
Streifzug: Das Wärmekissen
Streifzug: Fotosynthese und
Atmung
Der technische Kreislauf des Kalkes
Inhaltsfeld: Luft
Titel / inhaltliche Schwerpunkte
250
Wasser – eine alltägliche, ganz
normale Flüssigkeit
Der Wasserkreislauf der Natur
Trinkwasser – Brauchwasser
Streifzug: Tiere verraten die
Wasserqualität in Bächen, Flüssen
und Seen
Ursachen der Verschmutzung von
Gewässern
Kläranlage – verschmutztes Wasser
wird gereinigt
Ohne Wasser kein Leben
Trinkwasser – Gewinnung und
Schutz
Wasser verhält sich anders als
andere Flüssigkeiten
Volumen- und Temperaturmessung
Wasser als Lebensraum
Praktikum: Bestimmung des
Sauerstoffgehalts von Gewässern
Bestandteile der Luft
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… bei sicherheitsrelevanten Informationen konzentriert
zuhören, nachfragen und bei eigenen Beiträgen sachlich
Bezug auf Beiträge anderer nehmen. (K8)
UF1, K2
E4, E5, E8
E4, E5, E8
… die Brennbarkeit von Stoffen bewerten und
Sicherheitsregeln im Umgang mit brennbaren Stoffen und
offenem Feuer begründen. (B1, B3)
… fossile und regenerative Brennstoffe nach einfachen
Kriterien unterscheiden. (B2)
E9, K1
UF1, K2, E8
E5, E6
UF1, UF3
UF1, K2
und Wasser (3)
Seiten
Erlebnis Physik/Chemie 2
ISBN 978-3-507-77147-5
Kapitel: Luft
Vertiefte
Kompetenzen
E5, K1
UF1, K2, K7
E4, E5, K1
E4, E5, K1
E4, E5, K4, B2, B3
UF1, K1, K2
K1, K5, B3
K1, K5, B3
UF3, K2
UF3, B3
K1, K5, B3
E5, E6, K4
UF1, K1, K2
und Wasser
Umfang: ca. 15 Unterrichtsstunden
Schwerpunkte der Kompetenzentwicklung
… die wichtigsten Bestandteile und die prozentuale
Zusammensetzung des Gasgemisches Luft benennen.
(UF1)
… Ursachen und Vorgänge der Entstehung von
Luftschadstoffen und deren Wirkungen erläutern. (UF1)
… Treibhausgase benennen und den Treibhauseffekt mit
der Zusammensetzung und dem Reflexionsverhalten der
Atmosphäre erklären. (UF1)
… Wasser als Verbindung von Wasserstoff und Sauerstoff
beschreiben. (UF2)
… die besondere Bedeutung von Wasser mit dessen
Eigenschaften (Anomalie des Wassers,
Lösungsverhalten) erklären. (UF3)
… Messreihen zu Temperaturänderungen durchführen
und zur Aufzeichnung der Messdaten einen
angemessenen Temperaturbereich und sinnvolle
Zeitintervalle
wählen. (E5, E6)
… Wasser und die bei der Zersetzung von Wasser
entstehenden Gase experimentell nachweisen. (E4, E5)
– 11 –
Entwicklung der
Basiskonzepte
Chemische Reaktion:
Nachweis von Wasser,
Sauerstoff und
Wasserstoff, Analyse und
Synthese von Wasser
Struktur der Materie:
Luftzusammensetzung,
Anomalie des Wassers
Energie:
Wärme, Wasserkreislauf
Stoffverteiler Physik/Chemie, Hauptschule NRW
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Bestimmung des Sauerstoffgehalts
von Luft
Es wird wärmer – leider!
Pinnwand: Weniger Kohlenstoffdioxid!
Belastungen der Luft und des
Wassers
Streifzug: Umweltprobleme durch
gasförmige Oxide
Streifzug: Gefahren durch
gasförmige Oxide
Aus Wasser entstehen zwei Gase
Wasserstoff verbrennt zu Wasser
Brennstoffzellen liefern elektrische
Energie und Wärme
Streifzug: Energie in chemischen
Reaktionen
E4, E5
UF1, K1, K5
UF1, K1
UF1, K4, B2, B3
Erlebnis Physik/Chemie 2
ISBN 978-3-507-77147-5
… ein Verfahren zur Bestimmung des Sauerstoffgehalts
der Luft erläutern. (E4, E5)
… Kriterien zur Bestimmung der Wasser- und
Gewässergüte angeben. (E4)
… Verfahren zur Aufbereitung von Trinkwasser in
Grundzügen erläutern. (E1, UF4)
… Messpunkte in ein vorgegebenes Diagramm eintragen
und gegebenenfalls durch eine Messkurve verbinden
sowie aus Diagrammen Messwerte ablesen. (K4, K2)
… aus Tabellen oder Diagrammen Gehaltsangaben (in g/l
oder g/cm³ bzw. in Prozent) entnehmen und interpretieren.
(K2)
… Werte zu Belastungen der Luft und des Wassers mit
Schadstoffen aus Tabellen herauslesen und in
Diagrammen darstellen. (K2, K4)
… zuverlässigen Quellen im Internet aktuelle Messungen
zu Umweltdaten entnehmen. (K2, K5)
B1, B2
B1, B2
UF2, E4, E5
UF2, E4, E5
UF2, E5, K1
UF2
… in einfachen Zusammenhängen Gefährdungen von Luft
und Wasser durch Schadstoffe beurteilen und daraus
begründet Handlungsbedarf ableiten. (B2, B3)
… die gesellschaftliche Bedeutung des Umgangs mit
Trinkwasser vor dem Hintergrund der Nachhaltigkeit
bewerten. (B3)
… Auswirkungen eigenen Handelns auf Luft- und
Wasserbelastungen reflektieren. (B3)
Inhaltsfeld: Metalle
und Metallgewinnung (4)
Seiten
Titel / inhaltliche Schwerpunkte
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286
288
Ötzi – ein Steinzeitmensch?
Metalle und Metallzeitalter
Metalle aus Oxiden gewinnen
Praktikum: Metalle als
Reduktionsmittel
Pinnwand: Anwendung von Kupfer
289
Kapitel: Metalle
Vertiefte
Kompetenzen
K1, UF4
K1, UF4, E9
UF3, UF4
UF3
UF4, K5
und Metallgewinnung
Umfang: ca. 15 Unterrichtsstunden
Schwerpunkte der Kompetenzentwicklung
… wichtige Gebrauchsmetalle und Legierungen
benennen, deren typische Eigenschaften beschreiben und
Metalle von Nichtmetallen unterscheiden. (UF1)
… den Weg der Metallgewinnung vom Erz zum Roheisen
und Stahl beschreiben. (UF1)
… chemische Reaktionen, bei denen es zu einer
– 12 –
Entwicklung der
Basiskonzepte
Chemische Reaktion:
Oxidation, Reduktion,
Redoxreaktion
Struktur der Materie:
Stoffverteiler Physik/Chemie, Hauptschule NRW
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305
Streifzug: Kupfergewinnung –
früher und heute
Kupferlegierungen
Eisen aus dem Hochofen
Aus Roheisen wird Stahl
Stahl ist nicht nur Eisen
Pinnwand: Stahllegierungen
Streifzug: Thermitschweißen von
Schienen
Fest oder blättrig?
Korrosion und Korrosionsschutz
Praktikum: Ein besonderes
Korrosionsschutzverfahren
Streifzug: Rostschutz beim Auto
Ein wichtiges Leichtmetall
Streifzug: Metallabfälle sind
Rohstoffe
Energie bei chemischen Reaktionen
Edelmetalle – nicht nur für Schmuck
Streifzug: Der Goldrausch und
seine Folgen
UF1, UF4, K1, E9
UF1, K2
UF1, K1, K2
UF1, K1, K2
UF1, K1, K2
UF1, K1, K2
UF1, K1, K2
UF4, E5
UF4, E5
UF4
UF4
K1, K2, E5, E9
K1, B3
E5, E6
E3, E6
K1, B3
Erlebnis Physik/Chemie 2
ISBN 978-3-507-77147-5
Übertragung von Sauerstoff kommt, als Reduktion
einordnen. (UF3)
… Korrosion als Oxidation von Metallen erklären und
einfache Maßnahmen zum Korrosionsschutz erläutern.
(UF4)
… auf der Basis von Versuchen zur Reduktion unedle und
edle Metalle anordnen und damit Ergebnisse von
Redoxreaktionen vorhersagen. (E6, E3)
… einfache Oxidations- und Reduktionsvorgänge in
Wortgleichungen sowie in Reaktionsgleichungen mit
Symbolen darstellen. (E8)
… unterschiedliche Versuchsbedingungen schaffen, um
die Ursachen des Rostens zu ermitteln. (E4, E5)
… an einfachen Beispielen die Gesetzmäßigkeit der
konstanten Atomanzahlverhältnisse erläutern. (E8)
… einen kurzen Sachtext über die Gewinnung eines
Metalls aus seinen Erzen unter Verwendung der
relevanten Fachbegriffe erstellen. (K1)
… Experimente in einer Weise protokollieren, die eine
nachträgliche Reproduktion der Ergebnisse ermöglicht.
(K3)
… anschaulich darstellen, warum Metalle Zeitaltern ihren
Namen gegeben, den technischen Fortschritt beeinflusst
sowie neue Berufe geschaffen haben. (K7, E9)
… Möglichkeiten der Nutzung und Gewinnung von
Metallen und ihren Legierungen recherchieren sowie
Abläufe bei der Metallgewinnung in der richtigen
Reihenfolge darstellen und dabei auch Fachbegriffe
verwenden. (K5, K7)
… die Bedeutung des Metallrecyclings im Zusammenhang
mit Ressourcenschonung und Energieeinsparung
darstellen und auf dieser Basis das eigene Konsum- und
Entsorgungsverhalten beurteilen. (B3)
– 13 –
Edle und unedle Metalle,
Legierungen
Energie:
Energiebilanzen,
endotherme und
exotherme
Redoxreaktionen
Stoffverteiler Physik/Chemie, Hauptschule NRW
Erlebnis Physik/Chemie 2
ISBN 978-3-507-77147-5
Zweite Progressionsstufe
Inhaltsfeld: Elemente
und ihre Ordnung (5)
Seiten
Titel / inhaltliche Schwerpunkte
312
Alkalimetalle – unscheinbar und
sehr reaktionsfreudig
Erdalkalimetalle – gesteinsbildend
und reaktiv
Pinnwand: Alkali- und
Erdalkalimetalle im Alltag
Halogene
Streifzug: Wie funktionieren
Halogenlampen?
Edelgase – beziehungslos und
träge
Streifzug: Tauchen mit Edelgasen
Streifzug: Schutzgas zum
Schweißen
Eine Ordnung für die Elemente
Atome enthalten elektrische
Ladungen
Streifzug: RUTHERFORD entdeckt
das Kern-Hülle-Modell
Der Aufbau der Atomkerne
Das Schalenmodell der Atomhülle
Das Periodensystem
Methode: PSE-Training
Streifzug: MENDELEJEW und das
Periodensystem
Atommodelle im Überblick
Atome bilden Ionen
Die Ionenbindung
Atome bilden Moleküle
Streifzug: Der räumliche Bau der
Moleküle
Kohlenstoff – sehr variabel
Die Metallbindung
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336
Kapitel: Elemente
Vertiefte
Kompetenzen
UF3, E5, K1
UF3, E4, E5
UF3, K1, K5
UF3, K1, K2
UF1, K1
UF3, K1, K5
UF1, K1
UF1, K1
K1, K2
UF3, E5
B3, K2
UF1, K2, E7
E7, E8
E7, E8, K2
UF1, K2
B3
B3, E9
E7, E8, K1
UF1, E7, E8
UF2, E7, E8
E7, E8
und ihre Ordnung
Umfang: ca. 15 Unterrichtsstunden
Schwerpunkte der Kompetenzentwicklung
… ausgewählte Elemente anhand ihrer charakteristischen
Eigenschaften ihren Elementfamilien (Alkalimetalle, Halogene,
Edelgase) zuordnen. (UF3)
… die charakteristische Reaktionsweise eines Alkalimetalls mit
Wasser erläutern. (UF3)
… den Aufbau des Periodensystems in Hauptgruppen und
Perioden erläutern. (UF1)
… den Aufbau eines Atoms im Kern-Hülle-Modell beschreiben.
(UF1)
… aus dem Periodensystem der Elemente wesentliche
Informationen zum Atombau von Elementen der Hauptgruppen
entnehmen. (UF3, UF4)
… mit Hilfe eines differenzierten Atommodells den Unterschied
zwischen Atom und Ion darstellen. (E7)
… besondere Eigenschaften von Elementen der 1., 7. und 8.
Hauptgruppe mit Hilfe ihrer Stellung im Periodensystem
erklären. (E7)
… sich im Periodensystem anhand von Hauptgruppen und
Perioden orientieren und hinsichtlich einfacher Fragestellungen
zielgerichtet Informationen zum Atombau entnehmen. (K2)
… Teilchenvorstellungen, auch in ihrer historischen Entwicklung,
beschreiben und Erklärungsmöglichkeiten verschiedener
Modelle beurteilen. (B3, E9)
UF1, E5, E7
E7, E8, K1
– 14 –
Entwicklung der
Basiskonzepte
Chemische Reaktion:
Elementfamilien
Struktur der Materie:
Elemente, Protonen,
Neutronen, Elektronen,
Atombau, atomare
Masse, Isotope, KernHülle-Modell,
Schalenmodell,
Energie:
Energiezustände
Stoffverteiler Physik/Chemie, Hauptschule NRW
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337
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339
340
340
341
342
343
Streifzug: Reine Metalle und
Legierungen
Streifzug: Nobelpreis für ein
Supermikroskop
Wasser – ein besonderer Stoff?
Streifzug: Wasserstoffbrücken
verursachen Anomalie
Streifzug: Kräfte zwischen
Molekülen
Streifzug: Viele Moleküle als Dipole
Bindungen im Überblick
Die Wertigkeit
Methode: Aufstellen von Formeln
mithilfe der Wertigkeit
Erlebnis Physik/Chemie 2
ISBN 978-3-507-77147-5
K1
K1, E7
UF1, K1, E7,
E8
UF1, K1, E7
UF2, K1, E7
K1, E7
K1, E7
UF1, K1, K2
UF1, E7, E8
– 15 –