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Radioaktivität und Kernenergie
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1 Radioaktive Leuchtziffern 6
1.1 Immer kleinere Teilchen 7
1.2 Der Aufbau der Atomkerne 8
1.3 Das Schalenmodell der Atomhülle 9
1.4 Das Periodensystem 10
Streifzug durch die Geschichte: Mendelejew und das Periodensystem 11

2 Wirkung radioaktiver Strahlung 12
2.1 Ein merkwürdiges Knacken 12
Pinnwand: Geräte zur Anzeige radioaktiver Strahlung 13

3 Atome strahlen 14
3.1 Arten radioaktiver Strahlung 14
3.2 Strahlung verändert Atome 15
3.3 Wie lange strahlt ein Isotop? 16
3.4 Radioaktive Stoffe im Körper 17
Streifzug durch den Strahlenschutz: Energiedosis und Äquvalenzdosis 17

4 Wärme ohne Feuer 18
4.1 Atome lassen sich spalten 18
4.2 Energie aus der Kernspaltung 19
Streifzug durch die Technik: Ein neuer Stoff entsteht 19
4.3 Das Kernkraftwerk 20
4.4 Radioaktiver Abfall 22

Auf einen Blick 23
Prüfe dein Wissen 23


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Digitalelektronik und Informationsverarbeitung
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1 Programme verarbeiten Informationen 24
1.1 Informationen in der Technik 25
1.2 Logik in der Technik 26
1.3 Computer rechnen im Binärsystem 28
1.4 Logische Schaltungen 29
Praktikum: 0 oder I – das Flip-Flop zum Speichern 30

Auf einen Blick 31
Prüfe dein Wissen 31


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Informationen senden und empfangen
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1 Informationen durch Licht und Schall 32
1.1 Rezeptoren und Sensoren 33
1.2 Das dynamische Mikrofon 34
1.3 Der Lautsprecher - ein Wandler 35
1.4 Die Gegensprechanlage 36
Pinnwand: Verschiedene Mikrofone 37

2 Spannung verändern 38
2.1 Zwei Spulen und ein Eisenkern 38
2.2 Die Selbstinduktion 39
Streifzug durch die Mikrowelt: Reibungselektrizität 40
2.3 Kondensator 40
Praktikum: Bau eines Kondensators 41
2.4 Der Schwingkreis 42
Streifzug durch die Elektronik: Transistor als Schalter 42
Streifzug durch die Elektronik: Transistor als Verstärker 43
2.5 Senden und Empfangen 44
2.6 Die Diode - ein Gleichrichter 45

Projekt: Bau eines einfachen Hörfunk-Empfängers 46
Streifzug durch die Technik: Elektromagnetische Wellen 48

Auf einen Blick 49
Prüfe dein Wissen 49


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Energienutzung und Energieversorgung
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1 Einsatz von Energie 50
1.1 Energieformen und Energieträger 51
1.2 Energieumwandlung 52
1.3 Der Wirkungsgrad 53

2 Erneuerbare Energiequellen 54
2.1 Fotovoltaik 54
2.2 Der Sonnenkollektor 56
Praktikum: Bau eines Sonnenkollektors 57
2.3 Wind ist Energie 58
Streifzug durch die Politik: Pro und Contra Windkraftanlagen 59
Pinnwand: Elektrische Energie aus Wasser 60
Pinnwand: Elektrische Energie durch Verbrennung 61
Streifzug durch die Technik: Das Verbundnetz 62

Auf einen Blick 63
Prüfe dein Wissen 63


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Bilder und Farben
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1 Bilder sehen und festhalten 64
1.1 Spiegelbilder 65

2 Licht brechendes Glas mit verschiedenen Formen 66
2.1 Das Brennglas 66
2.2 Linsen erzeugen Bilder 67
2.3 Das Auge 68
2.4 Linsen als Sehhilfen 69
2.5 Ein Prisma erzeugt Farben 70
Pinnwand: Infrarot - Ultraviolett 71

3 Farbmischungen 72
3.1 Farbsubtraktion 72
3.2 Farbaddition 73

4 Optische Geräte 74
4.1 Fernrohre 74
4.2 Das Mikroskop 75
Streifzug durch die Technik: Projektoren 76

Auf einen Blick 77
Prüfe dein Wissen 77


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Astronomie
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Projekt: Reise durch das Universum 78


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Erdöl und Erdgas
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1 Förderung von Erdöl und Erdgas 84
1.1 Entstehung von Erdöl 85
1.2 Suche nach Erdöl und Erdgas 86
1.3 Erdölförderung 87
1.4 Verteilung des Erdöls auf der Erde 88
1.5 Erdöl - zum Verbrennen zu schade 89
Streifzug durch die Geschichte: Öldorado Wietze 89

2 Verarbeitung von Erdöl und Erdgas 90
2.1 Die fraktionierte Destillation von Erdöl 90
Streifzug durch die Technik: Erdöldestillation in Etappen 91
2.2 Destillation bei Unterdruck 92
Streifzug durch die Mikrowelt: Sieden unter vermindertem Druck 92
2.3 Eigenschaften der Erdölfraktionen 93
2.4 Das Methan 94
Streifzug durch die Technik: Methan aus Biogasanlagen 95
2.5 Gesättigte Kohlenwasserstoffe 96
2.6 Ungesättigte Kohlenwasserstoffe 98
2.7 Vielfalt durch Verzweigung 100
Streifzug durch die Technik: Alkine 101
2.8 Treibstoffe nach Maß 102
Pinnwand: Abgasuntersuchung 103
Streifzug durch die Technik: Der Abgaskatalysator 104
Streifzug durch die Umwelt: Abgase belasten die Umwelt 105
Streifzug durch die Ökologie: Brennstoffe vom Acker 106

Projekt: Erdöl und Erdgas 107
Auf einen Blick 108
Prüfe dein Wissen 109


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Kunststoffe
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Projekt: Werkstoffe nach Maß 110


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Chemie und Elektrizität
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1 Energiegewinnung in der Zukunft 116
1.1 Elektrolyse von Wasser 117

2 Chemische Energiequellen 118
2.1 Die Zitronenbatterie 118
2.2 Batterien im Alltag 119
2.3 Der Bleiakkumulator 120
Pinnwand: Batterien und Umwelt 121
2.4 Elektrolyse einer Salzlösung 122
2.5 Oberflächen schützen und veredeln 124
2.6 Versilbern und Vergolden 125
2.7 Elektrochemische Korrosion 126
Pinnwand: Korrosionsschutz durch Lokalelemente 127

3 Die Brennstoffzelle 128
3.1 Wie funktioniert die Brennstoffzelle? 128
3.2 Brennstoffzelle im Modell 129
Pinnwand: Anwendung der Wasserstofftechnologie 130

Auf einen Blick 131
Prüfe dein Wissen 131


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Seife und Waschmittel
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1 Die allgegenwärtigen Tenside 132
1.1 Seife 133
Praktikum: Seifenherstellung 133
1.2 Wie reinigen Tenside? 134
Streifzug durch die Technik: Industrielle Seifenherstellung 136
Streifzug durch die Geschichte: Entwicklung der Seifenherstellung 137

Projekt: Waschmittel - Waschen ohne Seife 138

Pinnwand: Bestandteile der Waschmittel 140
Praktikum: Wirkung der Waschmittelbestandteile 141
Streifzug durch die Ökologie: Umweltbewusstes Waschen 142

Auf einen Blick 143
Prüfe dein Wissen 143


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Alkohol, Essig, Ester
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1 Alkohol 144
1.1 Alkoholische Gärung 145
1.2 Nachweis des Alkohols 146
Streifzug durch die Wirtschaft: Industrielle Herstellung von Alkohol 147
Streifzug durch die Medizin: Alkohol macht süchtig 147
1.3 Ethanol 148
1.4 Ungenießbare Verwandte des Ethanols 149

2 Vom Wein zum Essig 150
2.1 Essigsäure 150
2.2 Essigsäure und ihre Verwandten 151
Praktikum: Saures aus der Küche 151
Pinnwand: Carbonsäuren sind lebensnotwendig 152

Projekt: Räuchern, Einlegen und andere Konservierungsmethoden 153

3 Ester 154
3.1 Meistens riecht es gut 154
Pinnwand: Weitere Ester 155

Projekt: Duft- und Aromastoffe 156
Auf einen Blick 159
Prüfe dein Wissen 159


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Nahrungsmittel
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Projekt: Nährstoffe - Basisstoffe der Lebensmittel 160


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Anhang
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Lösungen für "Prüfe dein Wissen" 168
Stichwortverzeichnis 174
Bildquellenverzeichnis 177
Gefahrensymbole und Abfallentsorgung 177
Das illustrierte Periodensystem 178
Periodensystem der Elemente 179