Tipps und Hinweise 8

Anwendungen der Elektronik 10
1 Sensoren übernehmen Aufgaben menschlicher Sinnesorgane 12
1.1 Sinnesorgane und Messgeräte 12
1.2 Sensoren nehmen Informationen auf 14
1.3 Entstehung und Ausbreitung von Schall 18
1.4 Sender - Schallwellen - Empfänger 21
1.5 Schall als Informationsträger 22

2 Nachrichtenübermittlung 24
2.1 Telekommunikation 24
2.2 Mikrofon und Lautsprecher 26
2.3 Schwingungen sichtbar machen 29
2.4 Nachrichten geben und empfangen 30
2.5 Dioden 32
2.6 Spannungen werden aufgeteilt 34
2.7 Transistor 36
2.8 Transistoren verstärken und schalten 38

3 Elektronische Schaltungen 40
3.1 Elektronische Schaltungen mit Transistoren 40
3.2 Der Kondensator 42
3.3 Drahtlos senden und empfangen 44
3.4 Schallsignale werden aufgesetzt 46
3.5 Nachrichtenübertragung mit Licht 48
Zusammenfassung (Kapitel 1-3) 50
Von Bewegungen und Kräften 54

4 Fahrzeuge 56
4.1 Geschwindigkeit 56
4.2 Änderung der Geschwindigkeit 58
4.3 Kraft - Masse - Beschleunigung 60
4.4 Trägheit 62
4.5 Der Anhalteweg 64
4.6 Angepasste Geschwindigkeit im Straßenverkehr 66

5 Kraft, Arbeit, Energie, Leistung 68
5.1 Kräfte wirken 68
5.2 Kraft und Gegenkraft 70
5.3 Kräfte messen 72
5.4 Gewichtskraft und Masse 74
5.5 Einfache Maschinen 76
5.6 Hebel 80
5.7 Hebelgesetz 82
5.8 Mechanische Arbeit 84
5.9 Energie als Voraussetzung für Arbeit 86
5.10 Goldene Regel der Mechanik 88
5.11 Mechanische Leistung 90
Zusammenfassung (Kapitel 4-5) 94

Atombau und Kernenergie 96
6 Atombau 98
6.1 lonen und Atome - die Elektrolyse 98
6.2 Größenverhältnisse: Zelle - Molekül - Atom 100
6.3 Atommodelle: das Kugelmodell 102
6.4 Atommodelle: das Kern-Hülle-Modell 105
6.5 Elemente unterscheiden sich im Atombau 108
6.6 Isotope: gleiches Element - unterschiedliche Atomsorten 109

7 Periodensystem der Elemente 110
7.1 Schalenmodell des Atoms 110
7.2 Das Periodensystem der Elemente 111
7.3 lonen und lonenbindung 112
7.4 Atombindung - Bindung zwischen Nichtmetallatomen 114
7.5 Die Metallbindung 116
7.6 Periodensystem und Stoffeigenschaften - Metalle, Halbmetalle, Nichtmetalle 117
7.7 Chemische Verwandtschaften - Elementfamilien 118

8 Radioaktive Strahlung 120
8.1 Natürliche und künstliche Radioaktivität 120
8.2 Strahlung und deren Nachweis 122
8.3 Radioaktiver Zerfall und Halbwertszeit 124
8.4 Kernspaltung und Kettenreaktion 126
8.5 Anwendung radioaktiver Stoffe 128
8.6 Gefahren der Radioaktivität und Strahlenschutz 130
Zusammenfassung (Kapitel 6-8) 132

Energie 134
9 Energieumwandlung im Haus 136
9.1 Energiearten 136
9.2 Energieumwandlung 138
9.3 Energie zum Heizen 140
9.4 Wärmezufuhr und Wärmeabgabe 142
9.5 Energiewandler Haus 144
9.6 Heizung und Umwelt 146
9.7 Energie zum Betreiben elektrischer Geräte 148
9.8 Energie zum Beleuchten 150
9.9 Energieträger zur Elektrizitätsgewinnung 152

10 Energievorgänge am Verbrennungsmotor 154
10.1 Der Verbrennungsmotor 154
10.2 Umweltbelastungen verringern 158
10.3 Energieerhaltung und Energieentwertung 160
10.4 Zerlegung von Wasser 162
10.5 Verbrennung von Wasserstoff - Wassersynthese 164
10.6 Wasserstoff als Energieträger 166
10.7 Wasserstoff - Energieträger der Zukunft? 168

11 Biomasse 170
11.1 Methan, ein Treibhausgas 170
11.2 Biogas 174
Zusammenfassung (Kapitel 9-11) 176
Kohlenstoff, Kohle, Erdöl, Kunststoffe 178

12 Kohlenstoff - ein vielseitiges Element 180
12.1 Nachwachsende Rohstoffe 180
12.2 Fossile Rohstoffe 182
12.3 Kohle als fossiler Rohstoff 184
12.4 Die Bedeutung der Kohle für Nordrhein-Westfalen 188
12.5 Bedeutung der Kohle 190
12.6 Kohleveredelung 192
12.7 Modifikationen des Kohlenstoffs 196
12.8 Alle organischen Substanzen enthalten Kohlenstoff 198
12.9 Trennen von Erdöl durch Destillation 200
12.10 Kohlenwasserstoffe 203
12.11 Alkane 206
12.12 Cracken 208
12.13 Alkene 210

13 Kunststoffe - Werkstoffe unserer Zeit 212
13.1 Gebrauchsgegenstände aus Kunststoff - Duroplaste, Thermoplaste, Elastomere 212
13.2 Styrol - Polystyrol - Styropor 216
13.3 Kettenbildung bei Kunststoffen 218
13.4 Vielfalt der Klebstoffe 220
13.5 Warum Klebstoffe kleben 222
13.6 Versuche zu Klebstoffen 224

14 Alkohole - organische Säuren - Ester 226
14.1 Von der Traube zum Wein - die alkoholische Gärung 226
14.2 Verwendungsmöglichkeiten für Ethanol 228
14.3 Alkohol - eine gefährliche Droge 229
14.4 Die homologe Reihe der Alkohole 230
14.5 Mehrwertige Alkohole 231
14.6 Ethansäure - eine organische Säure 232
14.7 Alkansäuren 233
14.8 Esterbildung - eine Kondensationsreaktion 234
Zusammenfassung (Kapitel 12-14) 236
Stoffe 238

15 Duft- und Aromastoffe 240
15.1 Aus der Geschichte der Duft- und Aromastoffe 240
15.2 Die Natur als Duftstofflieferant 242
15.3 Düfte und Aromen aus dem Labor 244
15.4 Parfüm - Komposition der Parfümeure 246
15.5 Vom Riechen und Schmecken 248

16 Lebensmittel / Nahrungsmittel 250
16.1 Nahrungsmittel enthalten Nährstoffe 250
16.2 Nährstoffe liefern Energie 252
16.3 Fette - Energielieferanten und Aufbaustoffe 254
16.4 Fette - chemischer Aufbau 256
16.5 Kohlenhydrate - unterschiedliche Zuckerarten 258
16.6 Kohlenhydrate - chemischer Aufbau 260
16.7 Eiweiße - Bausteine des Lebens 262
16.8 Eiweiße - chemischer Aufbau 264

17 Bausteine der Ernährung 266
17.1 Margarine 266
17.2 Von der Zuckerrübe zum Haushaltszucker 267
17.3 Vitamine 268
17.4 Mineralstoffe 270
17.5 Farbstoffe in Lebensmitteln 272
17.6 Carotinoide - rote und gelbe Farbstoffe 274
17.7 Lebensmittelkonservierung 278
Zusammenfassung (Kapitel 15 - 17) 280

Stichwortverzeichnis 282
Bildquellenverzeichnis 286