Stoff
Ein Stoff besitzt typische Eigenschaften. Wasser, Eisen, Sauerstoff oder Kochsalz sind Beispiele. Ein Gegenstand kann aus einem oder mehreren Stoffen bestehen.
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Vom Stoff zum Element.
Alles um uns herum besteht aus Stoffen. Doch was geschieht, wenn wir immer weiter teilen? Diese Unterrichtseinheit führt vom Alltag über Atome und Elementarteilchen bis zu Susanne Albers’ vollständig anklickbarem Periodensystem.
Hier wird nicht nur auswendig gelernt. Jedes Elementsymbol öffnet Daten, Vergleiche und neue Fragen.
Der Einstieg
Wie klein ist klein?
Die Wörter Stoff, Teilchen, Atom und Element werden oft durcheinandergeworfen. Deshalb klären wir sie zuerst – kurz, aber so, dass niemand später im Periodensystem verloren geht.
Atom
Ein Atom besteht aus einem Kern und einer Elektronenhülle. Im Kern befinden sich Protonen und Neutronen; in der Hülle befinden sich Elektronen.
Element
Ein chemisches Element umfasst Atome mit derselben Protonenzahl. Genau diese Zahl ist die Ordnungszahl im Periodensystem.
Noch kleiner? Protonen und Neutronen bestehen aus Quarks. Elektronen gelten nach heutigem Wissen als elementare Teilchen. Für die Chemie ist jedoch zunächst entscheidend, wie Atome aufgebaut sind und wie ihre Elektronen reagieren.
Kurz erklärt
Die drei Teilchen im Atom
Protonen
Sie tragen positive elektrische Ladung und bestimmen, welches Element vorliegt. Ändert sich die Protonenzahl, entsteht ein anderes Element.
Neutronen
Sie sind elektrisch neutral. Atome eines Elements können unterschiedlich viele Neutronen besitzen; solche Varianten heißen Isotope.
Elektronen
Sie tragen negative Ladung und bestimmen wesentlich, wie Atome Bindungen eingehen und chemisch reagieren.
Das Herzstück
Das anklickbare Periodensystem
Klicke auf ein Elementsymbol. Unter der Tabelle erscheinen Name, Ordnungszahl, Atommasse, Schmelzpunkt, Siedepunkt, Dichte, Elektronegativität und Nukleonenzahl.
Auf kleinen Bildschirmen bitte seitlich durch das Periodensystem wischen.
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Forscheraufträge
Nicht nur klicken – vergleichen
Die Aufgaben führen Schritt für Schritt vom Wiederfinden einzelner Elemente zum Erkennen von Gruppen und Zusammenhängen.
1 · Sauerstoff finden
Welches Symbol hat Sauerstoff? Wie lautet seine Ordnungszahl?
2 · Metalle vergleichen
Vergleiche Eisen, Kupfer und Gold: Welches hat den höchsten Schmelzpunkt, welches die größte Dichte?
3 · Eine Familie entdecken
Klicke mehrere Edelgase an. Was fällt dir bei ihrer Stellung in der Tabelle auf?
4 · Flüssig oder fest?
Suche Elemente mit besonders niedrigen Schmelzpunkten. Welche könnten bei Raumtemperatur flüssig sein?
5 · Ordnungszahl
Erkläre mit einem Satz, warum die Ordnungszahl wichtiger ist als der Name eines Elements.
6 · Noch ein Atom
Wechsle anschließend zum Atomium-Buchstabensalat und finde neun künstlich erzeugte Elemente.
Spielerischer Abschluss
Atomium-Buchstabensalat
Finde neun künstlich erzeugte Elemente. Die Namen können horizontal, vertikal oder diagonal im Buchstabenfeld versteckt sein.
Kurz erklärt: Gesucht werden künstlich erzeugte, radioaktive Elemente der siebten Periode. Ihre Erforschung und Benennung reicht bis in die jüngere Wissenschaftsgeschichte.
Diese Namen haben es in sich
Meitnerium, Darmstadtium, Roentgenium, Copernicium, Nihonium, Flerovium, Livermorium, Tenness, Oganessum
| Meitnerium |
| Darmstadtium |
| Roentgenium |
| Copernicium |
| Nihonium |
| Flerovium |
| Livermorium |
| Tenness |
| Oganessum |
Hören und wiedererkennen
Das Periodensystem – der Song
Musik schafft einen zweiten Zugang: Namen, Symbole und Reihenfolgen werden nicht nur gelesen, sondern gehört.
Für Lehrkräfte
Was diese Einheit leistet
Grundbegriffe sichern
Stoff, Atom, Element und Elementarteilchen werden unterschieden, bevor Fachdetails folgen.
Selbst erkunden
Die Lernenden rufen Daten selbst auf und entdecken Unterschiede durch konkrete Vergleiche.
Spielerisch festigen
Song und Buchstabensalat ergänzen die sachliche Arbeit, ohne sie zu ersetzen.