Mathematik - Grundlagen für die Mittelstufe

Kernergie

Hier findest du die Folien zur Unterrichtseinheit KERNENERGIE

Kernenergie - Inhalt

Atommodelle

Teilchenmodell (Kugelmodell)

Weiterentwicklung durch Rutherford

Erweiterung durch Bohr

Ein weiteres Atommodell ist das Orbitalmodell

Der Atomkern

Das Atom besteht aus Kern und Hülle

Experimentelle Bestimmung der Kernladungszahl

Experimentelle Bestimmung der Massenzahl

Isotope

Wirkung von Radioaktivität

Anwendungen

Nachweis von Radioaktivität

Ursprung von Radioaktivität

Natürliche Radioaktivität

Künstliche Radioaktivität

Strahlungsarten und ihre Eigenschaften

Kernumwandlungen

Die Halbwertszeit

Unterscheide 4 Zerfallsreihen

Wir unterscheiden hier zwei Aufgabentypen

Beispiel zu Aufgabentyp 1

Beispiel zu Aufgabentyp 2

Rückblick: Mathematische Grundlagen

Aufgaben

Gefahren durch Radioaktivität

Aktivität

spezifische Aktivität

Energiedosis D

Äquivalentdosis Dq (!)

Qualitätsfaktor Q

Schädigungen des Körpers

Somatische Schäden (Körperschäden)

Genetische Schäden

Energie aus Atomkernen

Energiegewinnung durch Kernspaltung

Energiegewinnung durch Kernfusion

Radioaktivität – weitere Anwendungen

Periodensystem der Elemente

Nuklidkarte

Alle Folien in einem Heft:

Produktplatzierungen

Hinweis:
Für die Unterrichtseinheit ist die Anschaffung des Skripts für meine Schüler nicht notwendig! Die Folien werden nacheinander bearbeitet und notwendige Materialien ggf. kopiert.

Hinweis:
Die Inhalte dieser Unterrichtseinheit zielen ab auf die Vermittlung eines ersten Eindrucks zur Thematik. Im Rahmen des Physikunterrichts werden einzelne Inhalte der Unterrichtseinheit besprochen. Im Rahmen des technisch-naturwissenschaftlichen Wahlpflichtfachs der 9. Jahrgangsstufe werden die Inhalte vertieft.

ISBN 978-3-738-633481

Paperback - A4

Videos:

1) → Teilchenmodell I Atome I Moleküle

2) → Das Teilchenmodell einfach erklärt ("Expertenvideo" mit Zusatzinformationen)

3) → FWU - Teilchenmodell und Aggregatzustände

Aufgaben:

1) Zwei verschieden Gast werden in einen abgeschlossenen Raum eingeleitet. Beide Gase vermischen sich ganz von selbst warum ist das so? Erkläre mit Hilfe der Aggregatzustände.

2) Ein Stück Metall soll verformt werden. Dazu muss man es erst erhitzen. Dadurch geht es viel leichter. Warum ist das so?

3) Was genau ändert sich für die Teilchen eines festen Stoffes bei steigender, bzw. sinkender Temperatur?

4) Was genau ändert sich für die Teilchen eines flüssigen Stoffes bei steigender, bzw. sinkender Temperatur?

siehe hierzu auch → Themenseite Wärmelehre

Videos:

1) → Entwicklung der Atommodelle - REMAKE

2) → Rutherfords Streuversuch ● SIMPLECLUB

3) → Bohrs Atommodell ● SIMPLECLUB

4) → Meilensteine+der+Naturwissenschaft+und+Technik+-+Das+Atom+John+Dalton+und+Niels+Bohr

Weitere Videovorschläge:

1) → Atommodell nach Ernes Rutherford I musstewissen Chemie

2) → Atommodell nach Niels Bohr I musstewissen Chemie

3) → Der rutherfordsche Streuversuch und das rutherfordsche Atommodell

Aufgaben:

Warum werden Atome durch "Modelle" beschrieben?
Atome wurden im Laufe der Zeit durch verschiedene Modelle beschreiben. Warum hat man verschiedene Atommodelle?
Was bedeutet die Beschreibung durch ein "Modell" eigentlich?
a) In welchem Atommodell wurde die Eigenschaft der elektrischen Ladungen erstmals berücksichtigt und wie?
b) Aus welchem Grund wurde das Atommodell dann aber schnell wieder durch ein neues Modell erstetzt?
Atome bestehen aus einem kleinen Kern. a) Wer kam man zu dieser Erkenntnis? b) Wie kam er darauf? c) Beschreibe das Vorgehen.
Welche wichtigen Konsequenzen konnte man aus den Streuversuchen von Rutherfor schließen? Fasse die Ergebnisse und Schlussfolgerungen kurz zusammen.
Nils Bohr erweiterte das Modell von Rutherford. Er stellte Postulate auf. Was ist ein Postulat und weche Postulate stellte er auf?

Videos:

1) → Ordnungszahl - Massenzahl - Isotop | Atomphysik | Lehrerschmidt

2) → Ordnungszahl und Atomgewicht - einfach erklärt

3) → Ordnungszahl erklärt im Periodensystem der Elemente

4) → Massenspektrometer

Videos:

1) → Was sind Isotope? I musstewissen Chemie

2) → Isotope

Aufgaben:

Wie genau ist ein Atom aufgebaut? Beschreibe am Beispiel eines Kohlenstoff-Atoms.
Aus welchen "Bausteinen" ist ein Atomkern aufgebaut und welche "Sorte" davon definiert das Element?
Was versteht man unter geladenen Ionen?
Die Anzahl welcher "Bausteine" eines Atoms muss man ändern, damit man zwar die gleiche Atomsorte, aber verschiedene Isotope erhält? Erkläre am Beispiel von Kohlenstoff.
Erläutere jeweils die Schreibweise: a) ¹³C b) ⁵He
Was genau ist für die chemischen Eigenschaften eines Atoms maßgeblich?
Nenne die drei "Bausteine" aus denen ein Atom zusammengesetzt ist und vergleiche ihre Massen miteinander. Sind die Massen der verschiedenen "Bausteine" alle gleich?
Nenne drei Isotope der Atomsorte "Beryllium" (Be).
Was versteht man unter "schwerem Wasser"?
Für welche Anwendung sind ¹⁴C-Isotope besonders wichtig und warum?

Aufgaben:

Ein radioaktives Präparat kann drei Arten von Strahlung abgeben. Nenne die Strahlungsarten und beschreibe wie sie zustande kommen.
Bezüglich der Reichweite und der Absorption unterscheiden sich die drei Strahlungsarten.
Wieso ist die von radioaktiven Stoffen ausgehende Strahlung ist für den Menschen gefährlich?
Was versteht man unter "Kontamination" und warum ist das gefährlich?
Durch den Gesetzgeber werden Grenzwerte für die Belastung durch Radioaktivität festgesetzt. Bedeutet das, dass Strahlungen mit niedrigeren Werten als diese Grenzwerte dann für uns ungefährlich sind?
Wie kann die Strahlung von radioaktiven Präparaten abgelenkt werden?
Was genau ist Alpha-, Beta- und Gamma-Strahlung?

→ Themenseite Elektrizität

Infos zum Thema:

Radon - Strahlung im Alltag

Video zur Radioaktivität: Strahlungsarten (1)

Der Alpha-Zerfall

Video zur Radioaktivität: Strahlungsarten (2)

Der Beta-Zerfall

Video zur Radioaktivität: Strahlungsarten (3)

Der Gamma-Zerfall

Geigerzähler:

Videos:

1) → BG ETEM - Strahlungsarten, Aktivität, Halbwertszeit

2) → Was ist Radioaktivität?

Funktionen: Exponentielles Wachtum und Abnahme: [4:46]
Zwei Anwendungsbeispiele

Mathematik - Exponentielles Wachstum und Abnahme - Es werden zwei Anwendungsbeispiele (bakterielles Wachstum, radioaktiver Zerfall) vorgerechnet und wichtige Begriffe erklärt: Wachstumsformel, Wachstumsfaktor, Wachstumsrate, Abnahmeformel, Abnahmefaktor, Abnahmerate

Videos:

1) → BG ETEM Strahlenwirkung mit Prof. Harald Lesch

2) → Sind wir alle verstrahlt? | Harald Lesch

3) → adioaktivität Becquerel und Curie Meilensteine der Naturwissenschaft und Technik

Infos zum Thema:

Tschernobyl

Bildergalerie - Kernenergie

(Abbildungen mit freundlicher Genehmigung des DEUTSCHEN MUSEUMS München)

Diese Werke sind lizenziert unter einer Creative Commons Namensnennung - Nicht kommerziell - Keine Bearbeitungen 4.0 International Lizenz.

Videos:

1) → Wohin mit dem Atommüll? | Harald Lesch

2) → Telekolleg Atomphysik - Entfesselte Kräfte

3) → Wohin mit unserem Atommüll? | Faszination Wissen | BR | Doku

4) → Wie funktioniert ein Kernkraftwerk? - Planet Schule - SWR

5) → Planet Wissen - Tschernobyl, die Katastrophe von 1986

Video zur Kernphysik: Energiegewinnung - Kernspaltung

Energiegewinnung im AKW

Video zur Kernphysik: Kernfusion

Energiegewinn durch Kernfusion (Proton-Proton-Zyklus)

Videos:

1) → Kernenergie (16) - Radioaktivität - Anwendungen

2) → In der Medizin kann Radioaktivät nützlich sein

3) → Radioaktivität im Krankenhaus

4) → Radioaktivität im Alltag - Welt der Wunder

5) → So stark sind Sie radioaktiver Strahlung ausgesetzt

Infos zum Thema:

Kernkraftwerk

Infos zum Thema:

Kernkraft

Tschernobyl

Auf dem Energiegipfel der Großregion im März 2014 wurde in einer gemeinsamen Erklärung beschlossen, eine gemeinsame Internetplattform einzurichten, die den Bürgerinnen und Bürgern den Zugang zu den regionalen Radioaktivitätsmesswerten ermöglicht. Hierzu wurde im geografischen Informationssystems für die Großregion (GIS-GR) eine Karte mit den Radioaktivitätsmesswerten eingebunden, die die Europäische Union im Rahmen von EURDEP (EUropean Radiological Data Exchange Platform) zur Verfügung stellt.

Infos zum Thema:

Energiewende

Videos:

1) → Periodensystem der Elemente I Teil 1 I musstewissen Chemie

2) → Periodensystem der Elemente I Teil 2 I musstewissen Chemie

3) → Das Periodensystem - kurz und knapp

Videos:

1) → Nuklidtafel lesen (Zerfallsreihe radioaktiver Elemente)

2) → Radioaktivität: Nuklidkarte

3) → BG ETEM - Strahlungsarten, Aktivität, Halbwertszeit

4) → BG ETEM Strahlenwirkung mit Prof. Harald Lesch

Zusammenfassung zum Thema Atomphysik (Physikus Lernteil):

→ Einführung in die Physik: Atomphysik (Physikus Lernteil)

Links zur Nuklidkarte:

1) Programm zur Darstellung der Nuklidkarte und des PSE:

Download unter dem Link

2) Download: http:/ie.lbl.gov/toi/pdf/chart.pdf

(>BERKELEY LAB [www.lbl.gov] - Nuclear Science Division [LBNL])

Video als Zusammenfassung der wichtigsten Inhalte zur Atomphysik:

→ Einführung in die Physik: Atomphysik (Physikus Lernteil)

Infos zum Thema:

Energie

Alle von mir erstellten Materialien stehen für Bildungszwecke frei zur Verfügung, dürfen allerdings nicht von jemand anderem kommerziell vertrieben werden.

Produktplatzierungen

Weiterführende Links für Interessierte, "Bastler" und Fortgeschrittene:

Basiswissen zum Thema Kernenergie

Radioaktivität: Was man wissen muss. Eine allgemeinverständliche Darstellung

Physik, Sekundarstufe II, Atome, Kerne, Quanten

Erklär mir mal... Energiequellen - Energie und Materie (Wissen Physik) [DVD-Videobook]

Erklär mir mal... Die Elemente (Natur & Technik) [DVD-Videobook]

Hinweis: Es werden keine Bücher oder sonstige, hier benannte Materialien im Unterricht verwendet oder benötigt.

Hier einige Links die dich auch interessieren könnten:

"Warum" gibt Antworten auf ganz alltägliche aber dennoch spannende Fragen. Schon der einleitende Film bietet eine erste Erklärung des Phänomens an. Tiefer in die Thematik einsteigen kann man über die Einzelkapitel, die geschichtlichen Aspekte und naturwissenschaftlichen Grundlagen samt ihrer Anwendung aufgreifen. Das Besondere an "Warum?": Zu jedem Thema gibt es Simulationen, die zum Experimentieren einladen.