7.1.1 Kern-Hülle Modell

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Die Schülerinnen und Schüler verfügen zu diesem Zeitpunkt über ein elementares Teilchenmodell, welches z. B. im Sachunterricht der Grundschule unter anderem zur Besprechung der Aggregatzustände von Wasser herangezogen wird.
Im Natur und Technik-Unterricht der Jahrgangstufe 7 genügt es, ein einfaches Kern-Hülle-Modell vorzustellen, das es erlaubt aufzuzeigen, woher in einem Leiter die negativen frei beweglichen Elektronen kommen (etwa: Atome enthalten positiv geladene Teilchen und negativ geladene Teilchen; die positiv geladenen Teilchen befinden sich im Atomkern, die negativ geladenen, Elektronen genannt, bilden die Atomhülle; insgesamt enthält jedes Atom gleich viel positive wie negative Ladung. Auf die Anbahnung einer Art von Schalenmodell kann und sollte in dieser Jahrgangsstufe verzichtet werden; ausreichend ist eine Vorstellung in der Art des "Rosinenkuchenmodells").
Im Physikunterricht der Jahrgangsstufe 8 wird dieses Modell nur dahingehend konkretisiert, dass die Elementarladung, welche auch die Ladung eines Elektrons ist, eingeführt wird. Im Bereich "Aufbau der Materie und Wärmelehre" wird letztlich wieder das Teilchenmodell ohne innere Struktur der Atome verwendet; zumindest in NTG-Klassen kann hier auch auf den Aufbau von Molekülen aus Atomen eingegangen werden, zumal das hier auch aus dem Chemieunterricht bekannt ist. Die Abschätzung der Teilchengrößen ist dagegen in der Jahrgangsstufe 9 vorgesehen (wenn beispielsweise auch die Schreibweise mit negativen Zehnerpotenzen aus dem Mathematikunterricht bekannt ist).
Im NTG setzt der Chemieunterricht in der Jahrgangsstufe 8 ein. Hier werden zunächst Vorgänge wie Lösung und Diffusion im Rahmen des Teilchenmodells beschrieben. In der zweiten Schuljahreshälfte wird das Kern-Hülle-Modell detaillierter eingeführt, inklusive des Größenverhältnisses Kern-Hülle, dem Aufbau des Atomkerns und einem einachen Energiestufen- / Schalenmodell, das zum Verständnis des Periodensystems nötig ist. Diese Inhalte werden in allen anderen Ausbildungsrichtungen im Chemieunterricht der Jahrgangsstufe 9 besprochen.
Im Physikunterricht der Jahrgangsstufe 9 wird das Kern-Hülle-Modell dann auch im Physikunterricht detaillierter betrachtet (Rutherford-Experiment, Kernaufbau, Energiestufen, Emission von Photonen, Radioaktivität); dabei wird beispielsweise auch auf die entsprechenden Untersuchungsmethoden eingegangen. 

Aufgabe Atommodell und elektrische Aufladung

 

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