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Chemie

Wie Elemente in Sternen entstehen

Nach dem Urknall gab es fast nur Wasserstoff und Helium. Fast alle anderen Elemente entstanden später in Sternen und bei Sternexplosionen.

  • ca. 12 Minuten
  • Klasse 9
  • Niveau: Plus

Das lernst du heute

  • Ich beschreibe, wie in Sternen aus Wasserstoff Helium entsteht.
  • Ich nenne, woher schwerere Elemente stammen.
  • Ich stelle Ergebnisse der Forschung verständlich dar.

Das brauchst du schon: Vielleicht hilft dir zuerst diese Lektion: Was ein Atommodell leisten kann

Am Anfang des Universums gab es fast nur Wasserstoff und Helium. Fast alle anderen Elemente entstanden später in Sternen. In einem Stern wie der Sonne ist es im Kern etwa 15 Millionen °C heiß. Dort verschmelzen Atomkerne miteinander. Man nennt das Kernfusion. Vier Wasserstoffkerne verschmelzen zu einem Heliumkern. Dabei wird Energie frei. Sie macht die Sonne hell und warm. Die Sonne verwandelt jede Sekunde etwa 600 Millionen Tonnen Wasserstoff in Helium. Sie tut das seit rund 4,6 Milliarden Jahren. Ist im Kern eines Sterns der Wasserstoff aufgebraucht, sind andere Fusionen möglich. Aus Helium entstehen Kohlenstoff und Sauerstoff. In sehr massereichen Sternen entstehen so Elemente bis zum Eisen. Noch schwerere Elemente entstehen erst bei extremen Ereignissen, etwa wenn Sterne explodieren. Dabei fliegt Material ins All. Aus diesem Material entstehen neue Sterne und Planeten. Auch der Kohlenstoff, der Sauerstoff und das Eisen in deinem Körper stammen aus Sternen.

Woher kommen die Elemente?
ElementEntstehung
Wasserstoff, Heliumkurz nach dem Urknall
Kohlenstoff, Sauerstoffin Sternen, aus Helium
Elemente bis Eisenin massereichen Sternen
schwerere Elementebei Sternexplosionen und ähnlichen Ereignissen

Fusion in der Sonne

  1. Im Kern der Sonne ist es etwa 15 Millionen °C heiß.
  2. Vier Wasserstoffkerne verschmelzen zu einem Heliumkern.
  3. Dabei wird Energie frei.
  4. Die Sonne strahlt diese Energie ins All.

Ich verstehe das noch nicht

Such dir aus, was dir hilft.

Noch einfacher erklärt

Zuerst: Wasserstoff und Helium.

In Sternen: Fusion, Helium wird zu schwereren Elementen.

Manche Sterne explodieren. Dann gelangt ihr Stoff ins All.

Ein Beispiel

Beispiel

Ein Stern ist wie eine riesige Fabrik. Sie baut aus kleinen Atomkernen größere. Am Ende gibt sie ihre Produkte an das All ab.

Schritt für Schritt

Wir fassen die Forschungsergebnisse zusammen

  1. Kernaussage: Die Elemente entstanden in Sternen.
  2. Beleg: In der Sonne verschmilzt Wasserstoff zu Helium.
  3. Folgerung: Schwere Elemente stammen aus früheren Sternen.
  4. Darstellung: Plakat oder kurzer Vortrag mit Tabelle.

Mit einem Bild erklärt

SchrittWas passiert
1Wasserstoff verschmilzt zu Helium
2Helium wird zu Kohlenstoff und Sauerstoff
3bei Explosionen entstehen schwere Elemente

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Ausprobieren

Jetzt zusammen

Wir lösen die Aufgabe gemeinsam. Nutze die Hilfen, wenn du sie brauchst.

Was passiert bei der Kernfusion in der Sonne?
Zeig mir den ersten Schritt

In der Sonne verschmelzen Atomkerne.

Lösung ansehen

Lösung: Wasserstoffkerne verschmelzen zu Heliumkernen.

Üben

Jetzt du

Jetzt probierst du es allein.

Vier Wasserstoffkerne verschmelzen zu einem Heliumkern. Jeder Wasserstoffkern hat 1 Proton. Wie viele Protonen hat der Heliumkern?

Zeig mir den ersten Schritt

Schau nach, welche Ordnungszahl Helium hat.

Lösung ansehen

Lösung: 2

Helium hat die Ordnungszahl 2. Also hat der Heliumkern 2 Protonen. Die anderen 2 Protonen haben sich bei der Fusion in Neutronen umgewandelt.

Tipp: Wenn du Ergebnisse der Forschung vorstellst, nenne zuerst die Kernaussage in einem Satz.

Merksatz: Sterne erzeugen durch Kernfusion Energie. In Sternen entsteht aus Wasserstoff Helium. Massereiche Sterne bilden schwerere Elemente bis zum Eisen.

Typischer Fehler: Viele denken, die Sonne verbrenne wie ein Feuer. In der Sonne gibt es aber keine Verbrennung, sondern Kernfusion.

Prüfen

Mini-Quiz

4 kurze Fragen, ohne Noten. Bei jeder Frage kannst du dir die Lösung ansehen.

Frage 1 Welche Elemente gab es kurz nach dem Urknall fast nur?
Lösung ansehen

Lösung: Wasserstoff und Helium

Frage 2 Der Kohlenstoff in unserem Körper ist in Sternen entstanden.
Lösung ansehen

Lösung: Stimmt

Frage 3 Wodurch entsteht Energie in der Sonne?
Lösung ansehen

Lösung: Durch Kernfusion

Frage 4 Bis zum Eisen entstehen Elemente in massereichen Sternen.
Lösung ansehen

Lösung: Stimmt

Geschafft

Elemente entstehen in Sternen durch Kernfusion. Viele Atome in unserem Körper stammen aus früheren Sternen.

Zum Schluss

Kannst du das schon?

Hake ab, was du schon kannst. Was noch fehlt, schaust du dir einfach noch einmal an.

Zum Ausdrucken

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