UnterrichtsblöckeBasic 1 - Kl. 7/8Ein neues Atommodell muss her! [Phase 2]

Ein neues Atommodell muss her!

Orientierung

Einführung

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Advanced Organizer

Bisher haben wir die Vorstellungen von Demokrit und Dalton kennen gelernt. Das Teilchenmodell hat uns geholfen vor allem die physikalischen Eigenschaften von Stoffen zu deuten. Die Vorstellung von Dalton machte uns deutlich, dass bei einer chemischen Reaktion die Atome anders kombiniert werden, wobei kein Atom verloren geht oder hinzu kommt (Massenerhaltungssatz). Um aber zu verstehen, warum Atome miteinander reagieren und warum es Moleküle mit einem typischen Zahlenverhältnis der Atome gibt, müssen wir eine genaue Vorstellung vom Bau der Atome haben.

Nötige Vorkenntnisse

Nötige Vorkenntnisse - Links

Ich kann die Nachweisreaktion für Sauerstoff mit Fachbegriff nennen, beschreiben und sicher durchführen. Ich kann das Ergebnis mit Fachsprache formulieren.
Ich kann die Nachweisreaktion für Wasserstoff nennen und sicher durchführen. Ich kann die Beobachtungen der positiven Nachweisreaktion nennen und aus jeder Beobachtung eine Auswertung formulieren. Ich kann das Ergebnis mit Fachsprache formulieren.
Ich kann ein Wortreaktionsschema aufstellen.
Ich kann die Unterschiede zwischen einer exothermen und einer endothermen Reakion im Sinne einer Energiebilanz zwischen Aktivierungsenergie und frei werdender Energie erklären und in Form einer Skizze darstellen.
Ich kann eine Summenformel aufstellen.

Lernziele / Kompetenzen

Lernziele / Kompetenzen - Links

Ich kann mit Hilfe von Atommodellen erläutern, wie man sich Atome aufgebaut vorstellen kann und ich kann dadurch erklären, wie sich Atome binden und warum sie es tun.

Stoffe

Eigenschaften, Struktur, Summenformel, Bedeutung für Mensch, Pflanze, Tier, Umwelt

Erklären können, wieso das Zahlenverhältnis der gebundenen Wasserstoff- und Sauerstoff-Atome im Wasser-Molekül 2:1 ist.

Fachbegriffe, Personen

Fachbegriffe, Definitionen, Personen

Atombindung
Atommasse
Dipol
bindendes Elektronenpaar
Edelgaskonfiguration
Elektrolyse
Elektron
Elektronegativität
Elektronegativitätsdifferenz
Elektronenpaarbindung
Elementarteilchen
gemeinsames Elektronenpaar
Hauptgruppe
Hypothese
Isotop
Lernbausteine
Knallgasreaktion
kovalente Bindung
Kugelschalenmodell
Leidenfrost-Effekt
Lewisformel
Neutron
nicht bindende Elektronenpaar
Oktettregel
Ordnungszahl
Partialladung
Periode
Proton
Schalenmodell
Summenformel
Teilladung
Unit
Valenzelektron
Valenzstrichformel
vereinfachtes Schalenmodell
Wasserfußabdruck
Rutherford
Niels Bohr

Lord Rutherford
Niels Bohr
Streuversuch
Erweitertes Kern-Hülle-Modell = Schalenmodell
Kugelschalenmodell
[Kugelwolkenmodell (KWM)]
Atomkern
Atomhülle
Proton
Elektron
Neutron
Atommasseneinheit: unit [u]
Masse und Ladungen der Elementarteilchen
Isotope
Valenzschale, Valenzelektronen
Edelgaskonfiguration
Periodensystem der Elemente (PSE) - Prinzipieller Aufbau
Atombindung (kovalente Bindung)
Valenzstrichformelschreibweise
Elektronegativität, Elektronegativitätsdifferenz
polare Atombindung
Partialladungen
Dipolmomente

Anknüpfungen

Anknüpfungen - Links

Aufgrund der hohen Elektronegativitätsdifferenz (> 0,5) zwischen einem Sauerstoff- und einem Wasserstoff-Atom findet eine Ladungsverschiebung der Bindungselektronen im Wasser-Molekül statt. Dies führt dazu, dass polare Atombindungen im Wasser-Molekül entstehen bzw. positive Partialladungen an den Wasserstoff-Atomen und eine negative Partialladung am Sauerstoff-Atom. Ein Wasser-Molekül ist also ein Dipol-Molekül.
Als Dipolmolekül können die Wasser-Moleküle untereinander sogenannte "Wasserstoffbrücken" ausbilden. Das sind Anziehungskräfte, die in etwa so stark sind , wie ein Zwanzigstell einer Atombindung. "Wasserstoffbrücken" sind ein Spezialfall von Dipol-Dipol-Wechselwirkungen. Sie sind auch die bekanntesten Dipol-Dipol-Wechselwirkungen.
Aufgrund dieser Anziehungskräfte entsteht die Oberflächenspannung des Wassers. Außerdem ist diese Anziehungskraft dafür verantwortlich, dass die Wasser-Moleküle - trotz ihrer vergleichsweise geringen Molekülmasse - erst bei 100 °C so viel Energie besitzen, dass sie in den gasförmigen Aggregatzustand übergehen können. Ohne "Wasserstoffbrücken" wäre Wasser nur im Temperaturbereich zwischen -90 und -80 °C flüssig.