Lern­Box: Atome und Atom­bau

Leh­rer­hin­wei­se

Vor­aus­set­zun­gen

Die Schü­ler wis­sen, dass Stof­fe aus Stoff­teil­chen auf­ge­baut sind.

Sie ken­nen die drei Stoff­klas­sen (Me­tal­le, flüch­ti­ge Stof­fe, Salze), in die sich viele Stof­fe ein­tei­len las­sen.

Sie wis­sen, dass die Stof­fe der je­wei­li­gen Stoff­klas­se ähn­li­che Ei­gen­schaf­ten (v.a. in Bezug auf die elek­tri­sche Leit­fä­hig­keit und das ther­mi­sche Ver­hal­ten) be­sit­zen.

Die Schü­ler wis­sen, dass die un­ter­schied­li­chen Stoff­klas­sen in ihrer Art un­ter­schied­li­che Stoff­teil­chen be­sit­zen (Atome, Mo­le­kü­le und Io­nen­grup­pen).

Mit die­ser Lern­box ver­ste­hen die Schü­ler den Auf­bau eines Atoms. Dies stellt die Grund­la­ge für das Ver­ständ­nis aller an­de­ren klei­nen Teil­chen der Stof­fe dar.

Bezug zum Bil­dungs­plan

in­halts­be­zo­ge­ne Kom­pe­ten­zen

Die Lern­box be­zieht sich vor allem auf den fol­gen­den Stan­dard: 3.​2.​1.​2 Stof­fe und ihre Teil­chen

(4) die Grö­ßen­ord­nun­gen von Teil­chen (Atome, […] und ma­kro­sko­pi­schen Ob­jek­ten ver­glei­chen

(5) mit Atom­mo­del­len den Auf­bau von Ato­men und Ionen er­läu­tern (Pro­ton, Elek­tron, Neu­tron, Kern-Hülle-Mo­dell […]

Mit der Lern­box soll für die Schü­ler plau­si­bel ge­macht wer­den, dass Stof­fe aus Stoff­teil­chen auf­ge­baut sind und zwar un­ter­schied­li­che Stof­fe aus un­ter­schied­li­chen Stoff­teil­chen, die sich in Masse und Größe un­ter­schei­den.

pro­zess­be­zo­ge­ne Kom­pe­ten­zen

• E9: Mo­dell­vor­stel­lun­gen nach­voll­zie­hen und ein­fa­che Mo­del­le ent­wi­ckeln
• K4: che­mi­sche Sach­ver­hal­te unter Ver­wen­dung der Fach­spra­che und ge­ge­be­nen­falls mit­hil­fe von Mo­del­len und Dar­stel­lun­gen be­schrei­ben, ver­an­schau­li­chen oder er­klä­ren

Für Pro­fis:

• B5: die Aus­sa­ge­kraft von Dar­stel­lun­gen in Me­di­en be­wer­ten

im wei­te­ren Ver­lauf des Un­ter­richts:

• E10: Mo­del­le und Si­mu­la­tio­nen nut­zen, um sich na­tur­wis­sen­schaft­li­che Sach­ver­hal­te zu er­schlie­ßen

Hin­wei­se zur Durch­füh­rung der Lern­Box

Der Ein­stieg in die Lern­box er­folgt mit einem Ver­such: Las­sen sich Stof­fe elek­trisch laden? Durch elek­tro­sta­ti­sche Auf­la­dung und an­schlie­ßen­de Iden­ti­fi­zie­rung der po­si­ti­ven bzw. ne­ga­ti­ven Auf­la­dung soll klar wer­den, dass die La­dun­gen schon vor der aus­ge­führ­ten Wech­sel­wir­kung der Stof­fe in den Stof­fen vor­han­den waren. Die Stoff­teil­chen der Stof­fe müs­sen also die po­si­ti­ven oder ne­ga­ti­ven La­dun­gen schon in ir­gend­ei­ner Form in sich tra­gen.

Durch ge­naue Be­ob­ach­tun­gen an der Glimm­lam­pe kann auch dar­auf ge­schlos­sen wer­den, dass nur die ne­ga­ti­ve La­dung be­weg­lich ist.

In den fol­gen­den Auf­ga­ben wer­den dann die Grund­bau­stei­ne der Atome (Pro­ton, Neu­tron, Elek­tron) sowie deren An­tref­fort in einem Atom er­ar­bei­tet. Dies mün­det schließ­lich in die Vor­stel­lung des ers­ten dif­fe­ren­zier­ten Atom­mo­dells, des Kern-Hülle-Mo­dells.

Dies wird nicht mit Hilfe des Ru­t­her­ford­schen Streu­ver­suchs her­ge­lei­tet, son­dern viel­mehr mit­ge­teilt. Eine spä­te­re Be­ar­bei­tung des Ru­t­her­ford­schen Ver­suchs mit sei­nen Er­kennt­nis­sen er­folgt dann an tra­di­tio­nel­ler Stel­le in Klas­se 9.

Ideen zur Wei­ter­füh­rung des Un­ter­richts

Nach der Be­ar­bei­tung der Lern­box ist es mög­lich, die Stoff­teil­chen der flüch­ti­gen Stof­fe (Mo­le­kü­le), sowie die po­si­tiv und ne­ga­tiv ge­la­de­nen Ionen bzw. die Io­nen­grup­pen bes­ser zu ver­ste­hen.

Hin­wei­se: Lern­Box Atome und Atom­bau: Her­un­ter­la­den [docx][148 KB]

Hin­wei­se: Lern­Box Atome und Atom­bau: Her­un­ter­la­den [pdf][612 KB]

Wei­ter zu Darum geht‘s in die­ser Lern­Box