Themenseiten Ein großes Bild mit Leitfrage führt in das Kapitelthema ein. In materialgebundenen Aufgaben und Praktika wendest du dein Wissen an. Jede Doppelseite ist identisch strukturiert, so findest du dich stets zurecht. Digital WES-187033-127 Über dieses Buch Dieses Icon verweist auf Materialien, die passend zu dieser Doppelseite abgerufen werden können. Scanne dafür mit deinem Tablet oder Smartphone den QR-Code oder gib den Webcode ein unter: www.westermann.de/webcode ‣ GIDA-Filme und GIDA-Animationen ‣ Hörtexte ‣ Hilfen zu den Aufgaben ‣ Vorlagen ‣ Glossare ‣ interaktive Übungen Gib für das GIDA-Medienpaket folgenden OnlineSchlüssel ein: leicht mittel schwer
Expertenwissenseiten erweitern und vertiefen bestimmte Themen des Kapitels. Zusammenfassungen bieten dir einen Überblick über die wichtigsten Inhalte des Kapitels. Methodenseiten stellen wichtige Methoden vor und zeigen dir, wie du sie anwenden kannst. Trainer bieten dir Aufgaben, mit denen du dein Wissen anwenden und vertiefen kannst. Auf-einen-Blick-Seiten vernetzen verschiedene Themen des Kapitels miteinander. Abschlussaufgaben bereiten dich mit vernetzten Aufgaben optimal auf Klassenarbeiten vor. Sonderseiten Kapitelabschluss
2 © 2025 Westermann Bildungsmedien Verlag GmbH, Georg-Westermann-Allee 66, 38104 Braunschweig www.westermann.de Das Werk und seine Teile sind urheberrechtlich geschützt. Jede Nutzung in anderen als den gesetzlich zugelassenen bzw. vertraglich zugestandenen Fällen bedarf der vorherigen schriftlichen Einwilligung des Verlages. Nähere Informationen zur vertraglich gestatteten Anzahl von Kopien finden Sie auf www.schulbuchkopie.de. Für Verweise (Links) auf Internet-Adressen gilt folgender Haftungshinweis: Trotz sorgfältiger inhaltlicher Kontrolle wird die Haftung für die Inhalte der externen Seiten ausgeschlossen. Für den Inhalt dieser externen Seiten sind ausschließlich deren Betreiber verantwortlich. Sollten Sie daher auf kostenpflichtige, illegale oder anstößige Inhalte treffen, so bedauern wir dies ausdrücklich und bitten Sie, uns umgehend per E-Mail davon in Kenntnis zu setzen, damit beim Nachdruck der Verweis gelöscht wird. Druck A1 / Jahr 2025 Redaktion: Anna-Lena Ziebarth Layout und Umschlaggestaltung: LIO Design GmbH, Braunschweig Grafikkonzept: Atelier tigercolor Tom Menzel Druck und Bindung: Westermann Druck GmbH, Georg-Westermann-Allee 66, 38104 Braunschweig ISBN 978-3-14-187033-6 in Teilen erarbeitet von: Dr. Petra Hoppe, Tobias Hoppe unter Mitarbeit der Verlagsredaktion in Teilen eine Bearbeitung von: 978-3-14-101993-3, 978-3-14-102000-7, 978-3-14-102065-6, 978-3-14-187000-8, 978-3-14-187200-2, 978-3-14-188000-7, 978-3-14-188046-5 und 978-3-14-188322-0 erarbeitet von: Sandra Adamitzki, Horst Groth, Dr. Petra Hoppe, Tobias Hoppe, Jennifer Jakobsen, Daniel Kroll, Uwe Leiding, Daniela Mittler, Dr. Katharina Moschner-Rahe, Thomas Sudeik, Julia Volkmer, Petra Wolthaus
3 Der Fachraum .............................................................................................................. 10 Methode | Arbeiten mit dem Gasbrenner ......................................................12 Methode | Umgang mit Chemikalien .............................................................14 Kennzeichen des Lebendigen ...................................................................................16 Auf einen Blick | Basiskonzepte ..................................................................18 Haustiere Der Mensch nutzt Tiere .............................................................................................22 Methode | Einen Steckbrief erstellen .............................................................24 Methode | Sich für ein Heimtier entscheiden ................................................25 Der Hund .....................................................................................................................26 Expertenwissen | Der Geruchssinn von Hunden .......................................29 Vom Wolf zum Hund ..................................................................................................30 Expertenwissen | Wölfe in Deutschland .....................................................33 Die Katze .....................................................................................................................34 Expertenwissen | Der Sehsinn der Katze ...................................................37 Merkmale des Hausrindes ......................................................................................... 38 Haltung und Züchtung des Hausrindes .................................................................... 40 Methode | Auswerten von Diagrammen .......................................................43 Merkmale des Hausschweins.................................................................................... 44 Haltung und Züchtung des Hausschweins ............................................................... 46 Methode | Vergleichen .....................................................................................49 Haltung von Legehennen ...........................................................................................50 Trainer ....................................................................................................................... 52 Zusammenfassung .............................................................................................. 54 Abschlussaufgabe .............................................................................................. 55 1 ab Seite 20
4 Blütenpflanzen Aufbau von Blütenpflanzen .......................................................................................58 Methode | Ein Herbarium anlegen .................................................................61 Aufbau von Blüten ......................................................................................................62 Methode | Blüten untersuchen .......................................................................64 Methode | Mit Lupe und Binokular arbeiten .................................................. 65 Pflanzenfamilien ........................................................................................................66 Bestäubung von Blüten ..............................................................................................68 Von der Blüte zur Frucht ............................................................................................70 Ausbreitung von Samen und Früchten ....................................................................72 Aus Samen entwickeln sich Pflanzen ......................................................................74 Methode | Eine digitale Präsentation erstellen .............................................77 Nutzung und Züchtung von Pflanzen .......................................................................78 Expertenwissen | Getreide ...........................................................................81 Trainer ....................................................................................................................... 82 Zusammenfassung .............................................................................................. 84 Abschlussaufgabe .............................................................................................. 85 Tiere in ihren Lebensräumen Der Mensch verändert Lebensräume ......................................................................88 Lebensraum Mischwald ............................................................................................. 90 Nahrungsbeziehungen ..............................................................................................92 Das Eichhörnchen ......................................................................................................94 Expertenwissen | Nesthocker und Nestflüchter ........................................97 Die Fledermaus ..........................................................................................................98 Expertenwissen | Orientierung der Fledermaus ......................................101 Merkmale der Vögel .................................................................................................102 Expertenwissen | Atmung der Vögel .........................................................105 Federn der Vögel .......................................................................................................106 Der Vogelflug .............................................................................................................108 Expertenwissen | Vögel nutzen den Auftrieb ...........................................111 Verhalten von Vögeln ...............................................................................................112 Entwicklung der Vögel im Ei ....................................................................................114 Merkmale der Reptilien ...........................................................................................116 Expertenwissen | Vielfalt der Reptilien .....................................................119 Lebensraum See .......................................................................................................120 Merkmale der Amphibien ........................................................................................122 Expertenwissen | Atmung bei Amphibien ................................................124 3 ab Seite 86 2 ab Seite 56
5 Methode | Amphibien bestimmen ...............................................................125 Fortpflanzung bei Amphibien ..................................................................................126 Merkmale der Fische ................................................................................................128 Expertenwissen | Die Schwimmblase ......................................................131 Fortpflanzung bei Fischen .......................................................................................132 Entstehung der Wirbeltiergruppen .........................................................................134 Vielfalt von Wirbellosen ............................................................................................ 136 Methode | Käfer bestimmen .........................................................................138 Auf einen Blick | Vielfalt der Wirbellosen ..................................................139 Die Honigbiene .........................................................................................................140 Auf einen Blick | Wirbeltiere und Wirbellose im Vergleich ......................144 Der Regenwurm......................................................................................................... 146 Trainer ..................................................................................................................... 150 Zusammenfassung ............................................................................................ 152 Abschlussaufgabe ............................................................................................ 153 Temperatur, Sonne, Wetter Die Sonne liefert Licht und Wärme .........................................................................156 Temperaturen empfinden......................................................................................... 158 Temperaturen messen.............................................................................................. 160 Methode | Temperaturen richtig messen ....................................................162 Methode | Darstellen von Messwerten ........................................................163 Ausdehnung von Flüssigkeiten................................................................................ 164 Ausdehnung von Festkörpern und Gasen .............................................................. 166 Expertenwissen | Stoffe dehnen sich aus ................................................169 Wärmetransport ........................................................................................................ 170 Wärmedämmung ......................................................................................................174 Die Aggregatzustände .............................................................................................. 176 Der Wasserkreislauf..................................................................................................180 Anomalie des Wassers ............................................................................................. 182 Luftdruck ....................................................................................................................184 Das Wetter .................................................................................................................186 Wind............................................................................................................................ 188 Methode | Wetterkarten lesen....................................................................... 191 Die Energie der Sonne ..............................................................................................192 Trainer ..................................................................................................................... 196 Zusammenfassung ............................................................................................ 198 Abschlussaufgabe ............................................................................................ 199 4 ab Seite 154
6 Sinne und Wahrnehmung Ausbreitung von Licht ............................................................................................... 202 Licht trifft auf Oberflächen ......................................................................................204 Licht und Schatten ....................................................................................................208 Der Mond der Erde ...................................................................................................210 Die Erde bewegt sich ...............................................................................................214 Sinne erschließen die Welt ......................................................................................216 Bau des Auges ..........................................................................................................218 Bildentstehung im Auge ..........................................................................................220 Farben sehen ............................................................................................................224 Sehfehler korrigieren ................................................................................................226 Schutz der Augen ...................................................................................................... 228 Schall unterwegs....................................................................................................... 230 Bau des Ohres ..........................................................................................................234 Expertenwissen | Tiere hören anders .......................................................237 Schutz der Ohren .....................................................................................................238 Die Haut...................................................................................................................... 240 Schutz der Haut ......................................................................................................... 244 Auf einen Blick | Sinnesorgane arbeiten zusammen ..............................246 Trainer ..................................................................................................................... 248 Zusammenfassung ............................................................................................ 250 Abschlussaufgabe ............................................................................................ 251 Leben im Wandel der Jahreszeiten Pflanzen- und Tierzelle ...........................................................................................254 Einzellige Lebewesen ...............................................................................................256 Methode | Mit dem Mikroskop arbeiten ....................................................... 258 Methode | Präparate herstellen und zeichnen ...........................................260 Die Fotosynthese ......................................................................................................262 Pflanzen im Winter.................................................................................................... 264 Säugetiere im Winter ................................................................................................268 Expertenwissen | Der Eisbär ......................................................................271 Methode | Ein Versuchsprotokoll erstellen .................................................272 Standvögel im Winter ...............................................................................................274 Zugvögel im Winter ...................................................................................................276 Reptilien, Amphibien und Fische im Winter ..........................................................278 Trainer ..................................................................................................................... 280 Zusammenfassung ............................................................................................ 282 Abschlussaufgabe ............................................................................................ 283 5 ab Seite 200 6 ab Seite 252
7 Leistungen des Körpers Bauplan des Menschen ...........................................................................................286 Skelett des Menschen .............................................................................................288 Expertenwissen | Aufbau eines Röhrenknochens ...................................291 Wirbelsäule des Menschen .....................................................................................292 Methode | Mit Modellen arbeiten .................................................................294 Gelenke des Körpers ................................................................................................296 Muskeln des Körpers ...............................................................................................298 Nährstoffe und Ergänzungsstoffe ...........................................................................300 Methode | Nährstoffe nachweisen ...............................................................303 Der Körper benötigt Energie ....................................................................................304 Ausgewogene Ernährung ........................................................................................306 Weg der Nahrung .....................................................................................................308 Expertenwissen | Oberflächenvergrößerung im Darm ...........................311 Das Blut ...................................................................................................................... 312 Blutkreislauf ..............................................................................................................314 Das Herz..................................................................................................................... 316 Atmung des Menschen ............................................................................................318 Expertenwissen | Atembewegungen ........................................................320 Expertenwissen | Rauchen ........................................................................321 Auf einen Blick | Organsysteme des Körpers ...........................................322 Stoffumwandlung im Körper ...................................................................................324 Training und Fitness .................................................................................................326 Kräfte im Alltag .........................................................................................................328 Hebel ..........................................................................................................................330 Trainer ..................................................................................................................... 332 Zusammenfassung ............................................................................................ 334 Abschlussaufgabe ............................................................................................ 335 7 ab Seite 284
8 Magnetismus Wirkung von Magneten ............................................................................................338 Magnetisierung .........................................................................................................340 Das Magnetfeld ........................................................................................................344 Das Magnetfeld der Erde .........................................................................................346 Methode | Orientierung mit dem Kompass .................................................349 Trainer ..................................................................................................................... 350 Zusammenfassung ............................................................................................ 352 Abschlussaufgabe ............................................................................................ 353 Stoffe im Alltag Stoff und Gegenstand ..............................................................................................356 Stoffe mit den Sinnen erfahren ...............................................................................358 Die Löslichkeit ...........................................................................................................360 Säuren und Laugen................................................................................................... 362 Stoffeigenschaft Dichte .......................................................................................... 364 Stoffe untersuchen.................................................................................................... 366 Methode | Laborgeräte richtig verwenden ..................................................369 Stoffe bestehen aus Teilchen................................................................................... 370 Trainer ..................................................................................................................... 372 Zusammenfassung ............................................................................................ 374 Abschlussaufgabe ............................................................................................ 375 Mischen und Trennen Reinstoffe und Gemische ........................................................................................378 Stoffgemische in unserer Umgebung .....................................................................380 Auf einen Blick | Stoffgemische .................................................................. 382 Stofftrennung bei der Kochsalzgewinnung ............................................................384 Destillation ................................................................................................................386 Weitere Trennverfahren ...........................................................................................388 Die Kläranlage ...........................................................................................................392 Chromatografie .........................................................................................................394 Auf einen Blick | Trennverfahren................................................................. 396 Müll wird getrennt ....................................................................................................398 Müll wird wiedeverwertet ........................................................................................400 Trainer ..................................................................................................................... 402 Zusammenfassung ............................................................................................ 404 Abschlussaufgabe ............................................................................................ 405 9 ab Seite 354 10 ab Seite 376 8 ab Seite 336
9 Elektrizität im Alltag Wirkungen des elektrischen Stroms ......................................................................408 Was ist elektrischer Strom ......................................................................................410 Energie in elektrischen Geräten ..............................................................................412 Bauteile von elektrischen Stromkreisen .................................................................414 Schaltzeichen und Schaltplan .................................................................................416 Methode | Aufbau von Schaltungen .............................................................418 Methode | Ein Zerlegungsprotokoll anfertigen ............................................419 Expertenwissen | Die Leuchtdiode – LED ................................................. 420 Expertenwissen | Arten von Schaltern ......................................................421 Leiter und Nichtleiter................................................................................................. 422 Reihenschaltung........................................................................................................ 424 Parallelschaltung....................................................................................................... 426 Expertenwissen | Wechselschaltung ......................................................... 428 Expertenwissen | Kurzschluss und Sicherungen ....................................429 Magnetische Wirkung des Stroms ..........................................................................430 Trainer ..................................................................................................................... 432 Zusammenfassung ............................................................................................ 434 Abschlussaufgabe ............................................................................................ 435 Entwicklung der Sexualität Pubertät ...................................................................................................................... 438 Vom Jungen zum Mann ............................................................................................442 Vom Mädchen zur Frau............................................................................................. 444 Der weibliche Zyklus ................................................................................................. 446 Sexualität, Partnerschaft und Grenzen................................................................... 448 Schwangerschaft....................................................................................................... 450 Geburt und Entwicklung ...........................................................................................454 Verhütung einer Schwangerschaft ..........................................................................456 Trainer ..................................................................................................................... 458 Zusammenfassung ............................................................................................ 460 Abschlussaufgabe ............................................................................................ 461 Anhang Register .....................................................................................................................462 Stoffliste und Gefahrenhinweise ............................................................................466 Bildquellen ................................................................................................................468 11 ab Seite 406 12 ab Seite 436
10 Arbeiten im Fachraum Experimentieren im Fachraum In den Naturwissenschaften wird oft experimentiert. Viele Experimente werden zu zweit oder in Gruppen durchgeführt. Damit jeder weiß, was er zu tun hat, sollten die Aufgaben vorher verteilt und ausreichend besprochen werden. Der Arbeitsplatz sollte beim Experimentieren immer aufgeräumt und übersichtlich sein. Zur Vermeidung von Unfällen müssen die Sicherheitsregeln und die Anweisungen der Lehrkraft eingehalten werden. Sicherheitsregeln Damit man sich und andere beim Experimentieren nicht verletzt, muss man die folgenden wichtigen Sicherheitregeln beachten: ‣ Nicht essen ∙ Im Fachraum darf man nicht essen und trinken. Man darf auch keine Lebensmittel offen herumstehen lassen. ‣ Schutzbrille ∙ Eine Schutzbrille muss beim Experimentieren mit Gasbrennern, Chemikalien oder auf Anweisung der Lehrkraft getragen werden. ‣ Versuchsaufbau ∙ Der Aufbau sollte immer auf einer festen Unterlage und die Geräte in sicherer Entfernung zur Tischkante stehen. ‣ Wärmequellen ∙ Beim Umgang mit Gasbrennern, Herdplatten oder Kerzen muss man sehr vorsichtig sein. Wärmequellen sollten immer sicher auf einer festen, nicht brennbaren Unterlage stehen. Es dürfen sich in ihrer Nähe keine brennbaren Materialien wie Papier befinden. ‣ Umgang mit Strom ∙ Strom wird niemals aus der Steckdose genutzt. Strom wird nur aus Batterien oder Netzgeräten und verwendet. Im naturwissenschaftlichen Unterricht wird viel experimentiert. Was muss dabei alles beachtet werden?
11 Digital WES-187033-011 Sicherheitseinrichtungen Im Fachraum gibt es einige Einrichtungen, die der Sicherheit dienen: ‣ Not-Ausschalter ∙ Den Not-AusSchalter findet man neben den Türen und am Lehrerpult. Wird der rote Knopf gedrückt, wird der elektrische Strom abgeschaltet und die Gaszufuhr wird sofort unterbrochen. ‣ Augendusche ∙ Gelangen beim Experimentieren Fremdkörper ins Auge, muss schnell der Fremdkörper entfernt werden. Mit der Augendusche kann man im Notfall schnell das Auge ausspülen. ‣ Fluchtweg ∙ Das grüne Schild zeigt einem den schnellsten Fluchtweg ins Freie. ‣ Löschmittel ∙ Ein kleiner Brand kann mit einer Löschdecke oder einem Feuerlöscher gelöscht werden. Bei größeren Bränden muss man schnell die Feuerwehr rufen. ‣ Abzug ∙ Bei vielen Experimenten entstehen giftige Gase. Diese Experimente müssen unter dem Abzug von der Lehrkraft durchgeführt werden. Arbeitsplatz aufräumen Nach dem Experimentieren muss man seinen Arbeitsplatz aufräumen. Die benutzten Geräte werden sauber zurückgestellt. Reste von Chemikalien müssen besonders entsorgt werden. A Erkläre, warum der Arbeitsplatz jederzeit aufgeräumt sein sollte. 1 Nenne die Sicherheitseinrichtungen, die in dem Bild zu sehen sind. 2 Beschreibe, welche Sicherheitsregeln die Schülerinnen und Schüler im Bild beachten. | HILFE 3 Erarbeitet im Team einen Kurzvortrag darüber, warum Sicherheitseinrichtungen wichtig sind. M1 Arbeiten im Fachraum Sicherheitseinrichtungen im Fachraum 1 Augendusche Erste-Hilfe-Kasten Not-Ausschalter Fluchtweg
12 Arbeiten mit dem Gasbrenner Aufbau des Gasbrenners Im Labor werden zur Erhitzung von Stoffen Gasbrenner eingesetzt. Der Gasbrenner wird an eine Gasleitung angeschlossen, durch die brennbares Gas strömt. Im Brennerrohr vermischt sich das Gas mit Luft und wird dann über dem Brennerrohr entzündet. Bevor man mit einem Gasbrenner arbeitet, muss man den Aufbau eines Gasbrenners kennen. Der untere Teil eines Gasbrenners ist der Metallfuß. An ihm befindet sich die Gaszufuhr. Gegenüber der Gaszufuhr befindet sich die Gasregulierung. Mit ihr kann die Menge des einströmenden Gases eingestellt werden. Der obere Teil besteht aus dem Brennerrohr und der Einstellschraube für die Luftzufuhr. Flammentypen Mithilfe der Luftzufuhr können verschiedene Flammen erzeugt werden. Ist die Luftzufuhr geschlossen, bildet sich eine gelb leuchtende Flamme, die stark rußt. Diese Flamme wird bis zu 900 °C heiß. Ist die Luftzufuhr geöffnet, entsteht eine blaue, nicht leuchtende Flamme. Bei ganz geöffneter Luftzufuhr entsteht eine sehr heiße, rauschende Flamme. Diese Flamme kann in Flammenzonen unterteilt werden. Im Innenkegel ist die rauschende Flamme mit etwa 300 °C deutlich kühler als in der Mitte über dem Innenkegel mit über 1 500 °C. Der Außenkegel der rauschenden Flamme besitzt eine Temperatur von etwa 1 300 °C. Da alle Flammentypen sehr heiß werden, sind beim Arbeiten mit dem Brenner bestimmte Sicherheitsregeln zu beachten. gelb leuchtende Flamme blaue, nicht leuchtende Flamme blaue, rauschende Flamme Außenkegel etwa 1300 ℃ heißete Zone etwa 1500 ℃ Innenkegel etwa 300 ℃ Flammentypen 2 Aufbau eines Gasbrenners 1 leuchtende Flamme Brennerrohr Luftregulierung (geschlossen) Gasregulierung (geöffnet) Gas Gas rauschende Flamme Luft Luftregulierung (weit geöffnet) Gasregulierung (geöffnet)
13 Digital WES-187033-013 METHODE 1 Anschließen des Gasbrenners Trage eine Schutzbrille und binde lange Haare zusammen. Stelle den Brenner kippsicher auf eine feuerfeste Unterlage. Schließe den Gasschlauch des Brenners an die Gasleitung am Tisch an. Kontrolliere die Standsicherheit. Achte darauf, dass der Schlauch festsitzt und die Gas- und Luftzufuhr geschlossen sind. 2 Entzünden der Brennerflamme Öffne den Gashahn am Arbeitsplatz. Entzünde ein Feuerzeug und halte die Flamme mit ausgestrecktem Arm über die Öffnung des Brennerrohres. Öffne jetzt die Gaszufuhr am Brenner. Nun entzündet sich das Gas. Wenn die Luftzufuhr am Gasbrenner geschlossen ist, entsteht eine gelb leuchtende Flamme. 3 Brennerflamme einstellen Stelle die gewünschte Höhe der gelb leuchtenden Flamme mit der Gasregulierung am Gasbrenner ein. Öffne danach die Luftzufuhr etwas, bis du eine blaue Flamme erhältst. Wenn du die Luftzufuhr weiter öffnest, hörst du die Flamme rauschen. Verringere danach die Gaszufuhr wieder, bis die Höhe der Flamme etwa einer Handbreite entspricht. 4 Löschen der Brennerflamme Zum Löschen der Brennerflamme schließt du zuerst die Luftzufuhr und erst danach die Gaszufuhr am Brenner. Als nächstes wird der Gashahn am Tisch geschlossen. Beachte: Die Brennerflamme darf nicht ausgeblasen werden! M1 Sicher arbeiten mit dem Gasbrenner 1 Beschreibe, was das Mädchen im Bild alles falsch macht. 2 Beschreibe die Sicherheitsmaßnahmen für die Benutzung des Gasbrenners. | HILFE 3 Stelle Vermutungen darüber an, warum beim Gasbrenner nie unbemerkt Gas austreten darf. P1 Flammentemperaturen Material: Schutzbrille, Gasbrenner, Streichholz, Holzklammer, Magnesiastäbchen Durchführung: Setze zunächst die Schutzbrille auf und binde lange Haare zusammen. Nimm den Gasbrenner in Betrieb und stelle eine rauschende Flamme ein. Halte ein Magnesiastäbchen mit der Holzklammer in verschiedene Bereiche der rauschenden Flamme. 1 Beschreibe deine Beobachtungen. 2 Erstelle eine Zeichnung deiner Beobachtung. | HILFE 3 Erkläre deine Beobachtungen. 4 Formuliert gemeinsam eine Forscherfrage, die mit diesem Versuch beantwortet werden kann. Schreibt die Frage in euer Heft.
14 Umgang mit Chemikalien Gefahrstoffsymbole Im Haushalt werden viele Stoffe benutzt, von denen bei unsachgemäßem Gebrauch eine Gefährdung für die Umwelt und die eigene Gesundheit ausgeht. Diese Stoffe bezeichnet man daher als Gefahrstoffe. Vor ihren Gefahren wird auf ihren Aufbewahrungsgefäßen gewarnt. Seit dem Jahr 2010 erfolgt die Kennzeichnung weltweit einheitlich nach GHS. Die Kennzeichnung gilt nicht nur für Haushaltschemikalien, sondern auch für die Chemikalien, die in der Industrie hergestellt werden. Auf den ersten Blick geben kleine Gefahrstoffsymbole Hinweise auf die Art der Gefährdung. Sie werden auch Piktogramme genannt. Gefahrstoffe im Alltag Waschbenzin ist ein häufiges Lösemittel. Es ist leicht entzündbar und giftig. Es ist gefährlich für die Gesundheit und schädlich für die Umwelt. Daher findet man auf einer Dose mit Waschbenzin und auf Verpackungen vieler Chemikalien die jeweils wichtigen Gefahrstoffsymbole. Gefahrenhinweise Möchte jemand wissen, welche Gefahren beispielsweise von Waschbenzin ausgehen, liefern die Gefahrenhinweise weitere Informationen. Sie werden auch H-Sätze genannt. Jeder einzelne Gefahrenhinweis ist mit einer Nummer gekennzeichnet. So bedeutet der Hinweis H315 immer: „Verursacht Hautreizungen“, H225 bedeutet immer: „Flüssigkeit und Dampf leicht entzündbar.“ Gefahrstoffsymbole 1 Etikett von Waschbenzin 2 Waschbenzin Gemisch verschiedener Stoffe Gefahrenhinweise (Auszug): H225 Flüssigkeit und Dampf leicht entzündbar. H304 Kann bei Verschlucken und Eindringen in die Atemwege tödlich sein. ... Sicherheitshinweise (Auszug): P210 Von Hitze/Funken/offener Flamme/heißen Oberflächen fernhalten. P261 Einatmen von Staub/Rauch/Gas/Nebel/Dampf/Aerosol vermeiden. ... GHS09 GHS08 GHS07 GHS02 GHS01 GHS02 GHS03 GHS04 GHS05 GHS06 GHS07 GHS08 GHS09 GHS 01 explosiv GHS 04 komprimierte Gase GHS 07 reizend GHS 02 entzündlich GHS 05 ätzend GHS 08 gesundheitsschädlich GHS 03 brandfördernd GHS 06 giftig GHS 09 umweltschädlich
15 Digital WES-187033-015 METHODE Sicherheitshinweise Zusätzlich zu den Gefahrenhinweisen gibt es noch die Sicherheitshinweise. Diese P-Sätze geben an, wie man sich beim Umgang mit einer Chemikalie verhalten soll. Die P-Sätze sind ebenfalls mit einer Nummer gekennzeichnet. Der Hinweis P210 auf dem Aufbewahrungsgefäß einer Chemikalie bedeutet zum Beispiel, dass man diese von Hitze, Funken, offenen Flammen und heißen Oberflächen fernhalten muss. Eine Liste von H-Sätzen und P-Sätzen befindet sich im Anhang dieses Schulbuchs. Umgang mit Chemikalien ‣ Chemikalien dürfen nicht mit den Fingern angefasst werden. ‣ Zur Aufbewahrung dürfen nur Gefäße, die die Stoffe sicher lagern, genutzt werden. Sie dürfen nur in Gefäßen aufbewahrt werden, die eindeutig und dauerhaft beschriftet sind und die vorgeschriebenen Gefahrstoffsymbole aufweisen. ‣ Experimente werden mit möglichst wenigen Chemikalien durchgeführt. So bleibt die Abfallmenge gering. ‣ Reste von Chemikalien werden nicht in die Vorratsgefäße zurückgegeben. Sie werden in besonderen Abfallbehältern gesammelt. ‣ Gefährliche und umweltschädliche Chemikalien werden in besonderen Sammelbehältern entsorgt. Die Abfälle werden von einer speziellen Entsorgungsfirma abgeholt. ‣ Geschmacksproben dürfen nicht durchgeführt werden. Den Geruch eines Stoffes stellt man durch vorsichtiges Zufächeln fest. M1 Gefahrstoffsymbole 1 Beschreibe, worauf du beim Umgang mit dem oben abgebildeten Reinigungsstift achten musst. 2 Erkläre die Vorteile einer weltweiten einheitlichen Einstufung und Kennzeichnung von Stoffen. | HILFE M2 Umgang mit Chemikalien 1 Beschreibe, auf welchen der Bilder A-D richtig mit Chemikalien gearbeitet wird und auf welchen nicht. 2 Erkläre, warum man keine Geschmacksproben durchführen darf. | HILFE 3 Erkläre, warum beim Umgang mit Chemikalien immer eine Schutzbrille zu tragen ist. | HILFE 4 Erkläre, warum man beim Entsorgen vom Chemikalien den Vorgaben der Lehrkraft folgen muss. A B C D
16 Kennzeichen des Lebendigen Kennzeichen des Lebendigen Die Biologie untersucht den Aufbau und das Verhalten von Lebewesen. Sie erforscht Vorgänge, die in Lebewesen ablaufen. Jedes Lebewesen besitzt eine Reihe von Kennzeichen, die es von nicht lebenden Gegenständen unterscheidet. Man spricht von den Kennzeichen des Lebendigen. Fehlt auch nur eines dieser Kennzeichen, handelt es sich nicht um ein Lebewesen. ‣ Fortpflanzung • In der Paarungszeit treffen sich das erwachsene Hundemännchen und das erwachsene Hundeweibchen. Sie paaren sich. Nach etwa 62 Tagen bringt das Weibchen mehrere lebende Jungtiere zur Welt. So pflanzen sich Hunde fort. Lebewesen stammen von anderen Lebewesen ab und bekommen auch selbst Nachkommen. Die Fortpflanzung ist ein Kennzeichen des Lebendigen. ‣ Wachstum und Entwicklung • Bei der Geburt wiegt ein Welpe je nach Rasse zwischen 70 und 700 Gramm. Er nimmt an Körpergröße und Körpergewicht zu. Er wächst. Das Jungtier entwickelt sich mit der Zeit zu einem erwachsenen Hund. Ein ausgewachsener Hund kann je nach Rasse zwischen 3 und 120 Kilogramm schwer werden. Das Wachstum und die Entwicklung sind ebenfalls Kennzeichen des Lebendigen. ‣ Bewegung • Nach der Geburt bewegt sich der Welpe eigenständig zu den Milchdrüsen der Mutter und wird mit Muttermilch gesäugt. Je älter er wird, desto mehr läuft und springt er umher. Diese aktive Bewegung kennzeichnet ebenfalls ein Lebewesen. ‣ Reizbarkeit • Hunde jagen gerne geworfenen Bällen hinterher. Dabei verfolgen sie mit ihren Augen den Ball. Eine Hündin säugt ihre Jungtiere. 1 Eine Drohne und ein Geier. Beide können fliegen und Reize wahrnehmen. Warum ist nur der Geier lebendig?
17 Digital WES-187033-017 So können sie ihn manchmal schon aus der Luft fangen. Hunde nehmen Reize mit ihren Sinnesorganen auf und reagieren darauf. Jedes Lebewesen kann Reize aus seiner Umgebung aufnehmen und reagieren. Diese Reizbarkeit ist ein weiteres Kennzeichen des Lebendigen. ‣ Stoffwechsel • Mit der Muttermilch nimmt der Welpe energiereiche Stoffe auf. Später frisst er Fleisch. Die Nahrung wird verdaut. Dabei werden die in der Nahrung enthaltenen Stoffe umgewandelt. So erhält der Hund Energie. Aufnahme, Umbau und Abgabe von Stoffen durch Lebewesen heißt Stoffwechsel. Sind Pflanzen auch Lebewesen? Wenn Pflanzen Lebewesen sind, müssen sie alle Kennzeichen des Lebendigen zeigen. Das Wachstum und die Entwicklung kann man an einer Eiche gut beobachten. Aus einem heruntergefallenen Samen, der Eichel, wachsen neue Wurzeln und ein Stängel. Im Laufe der Zeit wächst dieser Stängel zu einem mächtigen Baumstamm mit vielen Ästen heran. Dabei entwickelt sich eine Baumkrone mit vielen Laubblättern. Im Frühjahr bildet eine Eiche Blüten, in denen sich später wieder neue Samen bilden. Blüten und Samen dienen der Fortpflanzung. Die Blüten mancher Blumen sind morgens noch geschlossen. Mit dem ersten frühen Sonnenlicht öffnen sich die Blüten. Wenn die Sonne untergeht, schließen sie sich wieder. Sie reagieren auf die Reize der Sonnenstrahlung. Reizbarkeit und Bewegung weisen auch Pflanzen auf. M2 Lebewesen? 1 Vergleicht das Auto und den Geparden miteinander. Nutzt dafür die Kennzeichen des Lebendigen. | HILFE 2 Begründet, ob es sich jeweils um ein Lebewesen handelt. M1 Der Uhu 1 Erklärt, welche Kennzeichen des Lebendigen jeweils deutlich werden. | HILFE A B A B Alle Pflanzen nehmen Stoffe aus ihrer Umgebung auf. Mithilfe des Sonnenlichts wandeln sie diese in ihren grünen Blättern in Traubenzucker und später in andere Nährstoffe um. Dabei nehmen sie Kohlenstoffdioxid aus der Luft auf und geben Sauerstoff an die Luft ab. Pflanzen nehmen Stoffe auf, wandeln sie um und geben andere Stoffe wieder ab. Sie haben einen Stoffwechsel. A Beschreibe die Kennzeichen des Lebendigen am Beispiel eines Hundewelpen . B Beschreibe die Kennzeichen des Lebendigen am Beispiel des Eichenbaums. M3 Venusfliegenfalle Die Venusfliegenfalle fängt und „verdaut“ kleine Tiere. 1 Beschreibt die dargestellten Kennzeichen des Lebendigen auf den Bildern. A B
Bei allen Lebewesen kann man eine Vielzahl unterschiedlicher Merkmale und Eigenschaften beobachten. Viele Regeln tauchen in unterschiedlichen Themen der Naturwissenschaften immer wieder auf. Man bezeichnet sie als Basiskonzepte. Sie helfen, übergeordnete Prinzipien und Zusammenhänge in den Naturwissenschaften besser zu verstehen und zu vergleichen. Die Körper von Lebewesen haben Merkmale, die man als Struktur bezeichnet. Jede biologische Struktur erfüllt eine bestimmte Funktion. ‣ Katzen sind reine Fleischfresser. Sie haben lange Eckzähne, mit denen sie ihre Beutetiere festhalten können. Mit ihren spitzen Backenzähnen zerteilen sie ihre Beutetiere. ‣ Rinder haben als Pflanzenfresser kleine Eckzähne und breite, flache Backenzähne, mit denen sie Pflanzen zermahlen. Die Struktur beider Gebisse zeigt eine Angepasstheit an ihre jeweilige Aufgabe. Basiskonzept Struktur und Funktion Alle Lebewesen pflanzen sich fort. Ihre Nachkommen wachsen im Laufe der Zeit und verändern sich dabei. ‣ Katzen entwickeln sich von hilflosen Kätzchen zu erwachsenen Katzen. Diese können wieder Nachkommen hervorbringen. Dies bezeichnet man als Individualentwicklung. Basiskonzept Entwicklung Ein System besteht aus verschiedenen Bestandteilen, die arbeitsteilig verschiedene Aufgaben erfüllen. Nur durch ihr Zusammenwirken ist ein Lebewesen lebensfähig. ‣ Jedes Organ im Körper hat eine bestimmte Aufgabe. Mehrere Organe arbeiten zusammen. So wirken der Magen, die Leber und der Dünndarm bei der Verdauung mit. Sie bilden ein Organsystem. Der Organismus besteht aus mehreren solcher Organsysteme. Basiskonzept System Zunge Speicheldrüsen Speiseröhre Magen Leber Bauchspeicheldrüse Gallenblase Zwölffingerdarm Dickdarm Dünndarm Enddarm After 18 Basiskonzepte
Vorgänge, bei denen aus Ausgangsstoffen neue Stoffe entstehen, nennt man chemische Reaktion. ‣ Für eine Verbrennung braucht man einen Brennstoff wie Kohle. Kohle fängt aber nicht von selbst an zu brennen. Sie muss erwärmt werden, bis die Zündtemperatur erreicht ist. Wenn genügend Sauerstoff vorhanden ist, entzündet sich die Kohle. Bei der Verbrennung wird Kohlenstoffdioxid abgegeben und aus der Kohle wird Asche. Aus den Ausgangsstoffen Holz und Sauerstoff sind die Stoffe Asche und Kohlenstoffdioxid entstanden. Basiskonzept Chemische Reaktion Körper können sich gegenseitig beeinflussen. Man spricht von einer Wechselwirkung. ‣ Ein Magnet zieht einen Körper aus Eisen an. Der Körper aus Eisen zieht jedoch auch den Magneten an. Basiskonzept Wechselwirkung In der Natur liegen Stoffe in unterschiedlichen Zustandsformen vor: fest, flüssig und gasförmig. Sie unterscheiden sich in der Struktur ihrer Teilchen. ‣ Durch Erwärmen oder Abkühlen kann man einen Stoff von einem Aggregatzustand in einen anderen Aggregatzustand überführen. In einem Feststoff sind die Teilchen regelmäßig angeordnet. Sie schwingen auf ihren Basiskonzept Struktur der Materie Plätzen hin und her. Erwärmt man den Feststoff, wird dem Stoff Energie zugeführt. Dadurch bewegen sich die Teilchen schneller. Der Stoff schmilzt und wird flüssig. Die Teilchen sind gegeneinander verschiebbar. Erhitzt man den Stoff noch weiter, verdampft er. Im gasförmigen Zustand haben die Teilchen einen großen Abstand zueinander. Die Bewegungsenergie der Teilchen ist größer als im flüssigen Zustand. Energie begegnet uns in verschiedenen Energieformen. Diese können von einer Energieform in eine andere umgewandelt werden. ‣ Mithilfe der Energie des Sonnenlichts bauen grüne Pflanzen Nährstoffe auf. Die Strahlungsenergie der Sonne wird in chemische Energie umgewandelt. Wir Menschen nehmen die chemische Energie mit der Nahrung auf. Mithilfe der aufgenommenen Energie können wir uns zum Beispiel bewegen und wachsen. Der Körper wandelt die aufgenommene Energie in Bewegungsenergie und Wärme um. Basiskonzept Energie Sonnenlicht Traubenzucker Wasser Sauerstoff Kohlenstoffdioxid 19 AUF EINEN BLICK Digital WES-187033-019
20 1 Haustiere Hamster frisst Gurke. 1 Kälbchen mit Kuh auf Weide 2
21 Digital WES-187033-021 A Nennt Gründe, warum der Mensch Tiere hält. B Habt ihr auch Haustiere? Macht gemeinsam eine Strichliste und sammelt eure Ergebnisse. C Viele Tiere werden vom Menschen genutzt. Beschreibt Produkte und Lebensmittel, die von Tieren stammen. Henne sitzt auf Nest mit Eiern. 3 Hausrind Heimtiere Hausschwein Katze Degu Hund Haushuhn Extremzucht Haustiere Zuchtziel Haltung Kosten Zeit artgerecht Nutztiere Züchtung
22 Der Mensch nutzt Tiere Warum hält der Mensch Tiere? Zähmung von Wildtieren Vor mehreren Tausend Jahren beobachteten unsere Vorfahren die Wildtiere ihrer Umgebung genauer. Dabei stellten sie fest, dass bestimmte Eigenschaften der Wildtiere für Menschen nützlich sein konnten. Die Menschen lernten den Umgang mit diesen Wildtieren, um deren Eigenschaften zu nutzen. Dabei wurden zutrauliche Tiere ausgewählt und von ihren wilden Verwandten getrennt. Man bezeichnet das als Zähmung. Züchtung von Haustieren Der Mensch entdeckte, dass die Nachkommen ihren Eltern zwar stark ähneln, sich aber auch ein wenig unterschieden. Man bezeichnet das als Variabilität. Der Mensch ließ nur Tiere sich miteinander paaren, die für ihn nützliche Merkmale hatten. Dies nennt man Züchtung. So wurden aus Wildtieren Haustiere. Mit der Zeit entstanden Haustiere, bei denen bestimmte Merkmale besonders stark ausgeprägt waren. Gezüchtete Tiere mit denselben Merkmalen bilden eine Rasse. Wirtschaftlich genutzte Haustiere bezeichnet man als Nutztiere. Pferde und auch Hunde nutzt der Mensch als Arbeitstiere. Von Rindern, Schafen und Hühnern erhält er tierische Produkte wie Fleisch, Milch, Wolle, Leder und Eier. Durch Züchtung soll die Menge der Produkte gesteigert werden. Zudem wird versucht, die Nutztiere weniger anfällig gegenüber Krankheiten zu machen. Tiere Haustiere Heimtiere Nutztiere Wildtiere Wildtiere, Haustiere 1
23 Digital WES-187033-023 Leben mit Heimtieren Leben Haustiere in der Wohnung oder im Haus, spricht man von Heimtieren. So sind Hunde und Kaninchen Spielgefährten für Kinder und werden wie Familienmitglieder behandelt. Auch das Interesse am Tier und seine Verhaltensweisen können Gründe für eine Tierhaltung zu Hause sein. Bei der Züchtung von Heimtieren sind das Verhalten und das Aussehen wichtig. Haltung von Wildtieren Zoos halten Wildtiere, um sie zu erforschen, Wissen zu vermitteln und bedrohte Tierarten zu schützen. Manche Menschen halten zu Hause Wildtiere wie Meeresfische oder Reptilien. Die Haltung solcher Tiere ist meist schwer, teuer und benötigt viel Fachwissen. Artgerechte Haltung Bei der Haltung sollte auf die Bedürfnisse des Tieres geachtet werden. Neben Wasser und dem richtigen Futter sollte es auch alle Verhaltensweisen ausleben können, die es in der Natur zeigen würde. Eine solche Haltung ist artgerecht. A Nenne fünf Haustiere. Bartagame, ein häufig gehaltenes Wildtier 2 Alle Rassen der Hauskaninchen stammen vom Wildkaninchen ab. 1 Beschreibe die Verhaltensweisen des Wildkaninchens. 2 Begründe, ob die Haltung des Kaninchens in Bild B artgerecht ist. | HILFE 3 Entwickle Verbesserungsvorschläge für die Haltung des Kaninchens in Bild B. 1 Ordne die dargestellten Tiere den Wildtieren, Nutztieren oder Heimtieren zu. 2 Erkläre, warum eine eindeutige Zuordnung manchmal schwierig ist. M1 Haustiere M2 Artgerechte Tierhaltung A B rennen buddeln grasen beschnüffeln springen A B C D
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