DYS+ Campus ist kostenlos und ohne Werbung. Projekt mit einer Spende unterstützen

Chemie

Vom Dalton-Modell zum Kern-Hülle-Modell

Das Atom ist nicht unteilbar. Ein Streuversuch zeigte: In der Mitte sitzt ein winziger Kern, außen die Hülle mit den Elektronen.

  • ca. 11 Minuten
  • Klasse 9
  • Niveau: Basis

Das lernst du heute

  • Ich beschreibe, wie sich das Atommodell von Dalton bis Rutherford entwickelt hat.
  • Ich deute die Ergebnisse des Streuversuchs.
  • Ich beschreibe das Kern-Hülle-Modell.

Das brauchst du schon: Vielleicht hilft dir zuerst diese Lektion: Atome nach Dalton: ein einfaches Modell

Um 1808 stellte sich John Dalton Atome als winzige, unteilbare Kugeln vor. Damit ließen sich viele Reaktionen erklären. Dann fand man um 1900 negativ geladene Teilchen, die aus Atomen stammen: die Elektronen. Atome sind also doch teilbar. Joseph John Thomson stellte sich das Atom als gleichmäßig positive Kugel vor. Darin stecken die Elektronen wie Rosinen in einem Kuchen. Um 1911 prüfte Ernest Rutherford dieses Rosinenkuchenmodell mit einem Streuversuch. Man beschoss eine extrem dünne Goldfolie mit positiv geladenen Teilchen aus einer radioaktiven Quelle. Diesen Versuch gibt es nur in einem Speziallabor. Wir beschreiben ihn hier nur. Ergebnis: Die meisten Teilchen flogen geradeaus hindurch. Einige änderten ihre Richtung. Sehr wenige prallten zurück. Daraus folgte das Kern-Hülle-Modell: In der Mitte sitzt ein winziger, positiv geladener Kern mit fast der ganzen Masse. Um ihn liegt die Hülle mit den Elektronen. Dazwischen ist fast nur leerer Raum. Der Durchmesser des Kerns ist etwa 100 000-mal kleiner als der des ganzen Atoms.

Der Streuversuch und seine Deutung (nur beschrieben).
BeobachtungDeutung
Die meisten Teilchen fliegen durchDas Atom besteht fast nur aus leerem Raum.
Einige werden abgelenktIm Atom gibt es einen positiv geladenen Bereich. Gleiche Ladungen stoßen sich ab.
Sehr wenige prallen zurückDer Kern ist winzig, schwer und sehr dicht.

Das Ergebnis des Streuversuchs deuten

  1. Beobachtung 1: Fast alle Teilchen gehen gerade durch die Folie.
  2. Schluss 1: Das Atom ist größtenteils leer.
  3. Beobachtung 2: Wenige Teilchen prallen zurück.
  4. Schluss 2: Es gibt einen kleinen, schweren, positiven Kern.
  5. Das Kern-Hülle-Modell erklärt beide Beobachtungen.

Ich verstehe das noch nicht

Such dir aus, was dir hilft.

Noch einfacher erklärt

Dalton: Atome sind unteilbare Kugeln.

Später: Atome haben Elektronen.

Heute im Modell: kleiner Kern in der Mitte, Elektronen außen.

Ein Beispiel

Beispiel

Stell dir ein Atom so groß wie ein Fußballstadion vor. Der Kern wäre dann so klein wie ein Stecknadelkopf in der Mitte des Spielfelds. Alles andere ist fast leer.

Schritt für Schritt

Wir lesen einen Versuch mit dem Modell

  1. Die meisten Teilchen gehen durch: viel leerer Raum.
  2. Einige werden abgelenkt: Es gibt positive Ladung im Atom.
  3. Wenige prallen zurück: Der Kern ist klein und schwer.
  4. Zusammen ergibt das den Kern und die Hülle.

Mit einem Bild erklärt

ModellVorstellung
Dalton (um 1808)unteilbare Kugel
Thomson (um 1900)positive Kugel mit Elektronen darin
Rutherford (1911)kleiner Kern, Hülle mit Elektronen

Zur Grundlage zurück

Ausprobieren

Jetzt zusammen

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

Die meisten Teilchen fliegen durch die Goldfolie. Was folgt daraus?
Zeig mir den ersten Schritt

Was bedeutet es, wenn etwas ungehindert hindurchgeht?

Lösung ansehen

Lösung: Das Atom besteht größtenteils aus leerem Raum.

Üben

Jetzt du

Jetzt probierst du es allein.

Wenige Teilchen prallen zurück. Was zeigt das?
Zeig mir den ersten Schritt

Was muss ein Hindernis haben, das Teilchen zurückwirft?

Lösung ansehen

Lösung: Im Atom gibt es einen kleinen, schweren, positiven Kern.

Tipp: Stell dir vor, du wirfst viele Bälle durch einen fast leeren Raum. Nur ein Ball, der etwas Kleines und Hartes trifft, prallt zurück.

Merksatz: Kern-Hülle-Modell: winziger, positiver Kern mit fast der ganzen Masse, außen die Hülle mit den Elektronen, dazwischen fast leerer Raum.

Typischer Fehler: Viele denken, das Atom sei innen voll und der Kern groß. Das Gegenteil stimmt: Der Kern ist winzig, und der Raum um ihn ist fast leer.

Prüfen

Mini-Quiz

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

Frage 1 Welches Modell stellt das Atom als positive Kugel mit eingebetteten Elektronen dar?
Lösung ansehen

Lösung: Das Rosinenkuchenmodell von Thomson

Frage 2 Nach dem Kern-Hülle-Modell ist das Atom eine massive, unteilbare Kugel.
Lösung ansehen

Lösung: Stimmt nicht

Frage 3 Wo sitzt fast die gesamte Masse eines Atoms?
Lösung ansehen

Lösung: Im Kern

Frage 4 Ein Atom wird so groß gedacht wie ein Stadion mit 100 m Durchmesser. Der Kern ist 100 000-mal kleiner. Wie groß ist der Kern in mm? (100 m = 100 000 mm)

Zeig mir den ersten Schritt

Teile 100 000 mm durch 100 000.

Lösung ansehen

Lösung: 1

100 000 mm : 100 000 = 1 mm.

Frage 5 Die Elektronen sind negativ geladen.
Lösung ansehen

Lösung: Stimmt

Geschafft

Das Atom ist teilbar. Der Streuversuch führte zum Kern-Hülle-Modell mit einem kleinen Kern und einer Hülle aus Elektronen.

Zum Schluss

Kannst du das schon?

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

Zum Ausdrucken

Übungsheft Atombau und Periodensystem

Kurz erklärt, 44 Aufgaben in drei Stufen und alle Lösungen. Kostenlos.

PDF, 396 KB

Übungsheft herunterladen (PDF, 396 KB)

Das Heft ist für alle kostenlos – auch wenn gerade kein Geld dafür da ist. Wer es einrichten kann, unterstützt DYS+ Campus mit einem selbst gewählten Betrag. Freiwillig unterstützen