Bohrsches Atommodell und kleines Periodensystem (Z = 1–20)
NaturwissenschaftenAtome, Elemente und BindungenAlter 12–13
Im Unterricht einsetzen: Ihre Schülerinnen und Schüler öffnen sie über einen Link oder QR-Code, ganz ohne Konto.
Wählen Sie die Ordnungszahl Z mit den Tasten ± oder durch Antippen eines Feldes im kleinen Periodensystem. Die Simulation zeichnet einen Kern aus Protonen und Neutronen, um den Elektronen auf Schalen nach dem Bohrschen Atommodell kreisen (Schale 1 fasst bis zu 2e, Schale 2 bis zu 8e, Schale 3 bis zu 8e). Die Lernenden sehen, dass Protonen = Elektronen = Z, Atommasse ≈ Protonen + Neutronen (u), die Zahl der Schalen der Periodennummer und die Zahl der Außenelektronen der Hauptgruppennummer entspricht; Feld, Periode und Gruppe werden im Periodensystem hervorgehoben.
Lektion: Atome; chemische Elemente; Einführung in das Periodensystem der Elemente
Was sie zeigt
Im bohrschen Atommodell bewegen sich die Elektronen auf Schalen um einen winzigen Kern aus Protonen und Neutronen. Ein neutrales Atom hat ebenso viele Elektronen wie Protonen, nämlich die Ordnungszahl Z, und seine Masse in atomaren Masseneinheiten entspricht ungefähr der Zahl der Protonen plus Neutronen. Bei den ersten 20 Elementen füllen sich die Schalen mit 2, 8 und 8 Elektronen, und beim Kalium beginnt eine vierte Schale. Die Zahl der besetzten Schalen entspricht der Periode, die Zahl der Außenelektronen der Hauptgruppennummer; deshalb reagieren Elemente einer Spalte ähnlich.
So funktioniert es
Gehen Sie Z mit den ±-Tasten durch oder tippen Sie Felder im kleinen Periodensystem an und lassen Sie die Lernenden die Elektronenverteilung vorhersagen, bevor sie erscheint. Lassen Sie Elektronenzahl je Schale beschriften eingeschaltet, um die Konfiguration abzulesen, und aktivieren Sie Neutronen im Kern anzeigen, wenn es um die Masse geht. Vergleichen Sie Ne mit Na, um eine neue Schale beginnen zu sehen, danach Li, Na und K mit je einem Außenelektron. Pause hält die Elektronen an.
Einstellbare Parameter
- Ordnungszahl Z 1–20
- Neutronen im Kern anzeigen
- Kleines Periodensystem anzeigen
- Umlaufgeschwindigkeit der Elektronen 0–3
- Elektronenzahl je Schale beschriften
Fragen zum Erkunden
- Wie viele Schalen hat Magnesium (Z = 12), und wie viele Elektronen befinden sich auf seiner Außenschale?
- Was haben Lithium, Natrium und Kalium in ihrer Elektronenverteilung gemeinsam?
- Warum stehen Neon und Argon in derselben Spalte, und warum reagieren sie kaum mit anderen Elementen?