Atommodelle von der Antike bis zur Quantenmechanik - Experimente und Theorie

Atommodelle von der Antike bis zur Quantenmechanik

Gymnasium

Chemie

11. | 12. | 13. Klasse

16 Unterrichtsstunden

Beschreibung

Die Unterrichtseinheit ist speziell für den Chemieunterricht der Oberstufe konzipiert und bietet einen fundierten Zugang zur Entwicklung moderner Atommodelle. Ihre Schülerinnen und Schüler vertiefen das Verständnis der Elektronenverteilung in der Atomhülle und bearbeiten damit ein zentrales Thema für das Verständnis von Periodensystem, Bindungsverhalten und Molekülstruktur. Die Einheit folgt dem historischen Erkenntnisweg von der klassischen Teilchenvorstellung bis zur quantenmechanischen Beschreibung der Atomhülle. Im Fokus steht das Wasserstoffatom als einfachstes, aber besonders gut geeignetes Beispiel zur Veranschaulichung zentraler Konzepte wie Energieniveaus, Elektronenwellen, Orbitale und Aufenthaltswahrscheinlichkeiten.
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Kompetenzen

Klassenstufe:11–13
Dauer:16 Unterrichtsstunden
Kompetenzen:1. Erkenntnisgewinnungskompetenz; 2. Fachkompetenz; 3. Bewertungskompetenz; 4. Bewertungskompetenz
Inhalt:Atommodelle, Elektronenstruktur, Energiequantelung, Orbitalmodell, Periodensystem der Elemente, Wellen-Teilchen-Dualismus, Aufenthaltswahrscheinlichkeit, Heisenbergsche Unschärferelation, Spektrallinien, Emissionsspektrum, Quantenzahlen

Inhaltsangabe

1.−2. Stunde

Thema:Atomvorstellungen von Demokrit bis Rutherford
M 1Die Entwicklung der ersten Atommodelle: Demokrit, Dalton und Thomson
M 2Das Rutherford'sche Atommodell

3.−5. Stunde

Thema:Linienspektren und weitere Überlegungen zum Aufbau der Atomhülle
M 3Die Balmer-Serie und die Energieniveaus des Wasserstoffatoms
M 4Die Quantenstruktur des Atoms: Licht und Energieniveaus
M 5Vorüberlegungen zum Bohr’schen Atommodell
M 6Quantenenergie sichtbar gemacht: Der Franck-Hertz-Versuch

6.−7. Stunde

Thema:Bohr’sches Atommodell
M 7Quantenzahlen, Bahnen, Energie: das Bohr'sche Atommodell erklärt

8.−11. Stunde

Thema:Überlegungen zum quantenmechanischen Atommodell
M 8Quantenphysik in der Chemie: der neue Blick auf die Atomhülle
M 9Elektronen als stehende Wellen: Das Potentialtopfmodell
M 10Vom Potentialtopf zum Orbital

12.−16. Stunde

Thema:Quantenphysik des Wasserstoffatoms
M 11Die Quantenphysik der Atomhülle des H-Atoms

Minimalplan

0,00 €

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