3.2.2 Ein angemessenes Atommodell zur Beschreibung der Materie verwenden
Unterrichtsmaterial zum Lernziel: Die Maturandinnen und Maturanden können ein angemessenes Atommodell zur Beschreibung der Materie verwenden.
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Benzol: Strukturaufklärung und Mesomerie (Leitprogramm)
Selbstständiges Leitprogramm, das die historische Strukturaufklärung des Benzols nachvollziehen lässt: Von Mitscherlichs Verbrennungsanalyse und Faradays Messungen über Isomeriebetrachtungen mit dem Molekülbaukasten bis zur Mesomerie und delokalisierten π-Elektronen. Mit neun gut gestaffelten Aufgaben inklusive vollständigen Lösungen; der historische Krimi um Kékulé, Ladenburg und Dewar macht das Material besonders packend.
Orbitale und Schwingungen – interaktiver 3D-Orbital-Viewer
Ein interaktives 3D-Visualisierungswerkzeug (Jmol-basiert), mit dem sich Atomorbitale (1s bis 4f), Hybridorbitale, Molekülorbitale (CMO, NBO, NLMO), Spindichten, Partialladungen und Normalschwingungen für eine grosse Sammlung von Atomen, Ionen, Molekülen und Komplexen darstellen und erkunden lassen. Ergänzt um Schnittfunktionen, Hinweise zur Bedienung und Links zu spektroskopischen Ressourcen; der Schwerpunkt liegt auf dem Selber-Erkunden quantenchemischer Modelle.
Quantenchemische Berechnungen mit Spartan (Arbeitsblatt mit Lösungen)
Ausführliches Praktikums-Arbeitsblatt, in dem Schüler:innen mit dem quantenchemischen Programm Spartan Moleküle berechnen: Geometrieoptimierung, Bindungslängen, Dipolmomente, Benzol-Isomere, Konformere, HOMO-LUMO-Differenzen konjugierter Systeme und Reaktionsenthalpien. Alle Aufgaben sind mit Lösungen und fachlichen Erklärungen versehen.
Workshop Jmol/JSmol – 3D-Molekülvisualisierung im Chemieunterricht
Ausführlicher Workshop zum Einsatz des Molekül-Viewers JSmol/Jmol im Chemieunterricht: Laden von Modellen (Datenbanken, SMILES, PDB), Bearbeiten und Auswählen von Atomen, Animationen sowie Orbitaldarstellungen. Enthält viele erprobte, teils offene Unterrichtsfragestellungen zu Kristallstrukturen, Wasserstoffbrücken, Biochemie und organischer Chemie. primär ein Lehrpersonen-Handbuch für ein exploratives Werkzeug.
Leitprogramm «Atombau» für den Chemieunterricht an Mittelschulen
Umfangreiches, klar strukturiertes Selbstlern-Leitprogramm zum Atombau: von Elementarteilchen und elektrischer Ladung über Kern-Hülle-Modell, Isotope und Energieniveaus bis zum Kugelwolkenmodell und Elektronenkonfiguration (plus Additum zu Orbitalen). Es arbeitet mit Lernaufgaben, Kontrollaufgaben mit Lösungen, einfachen Experimenten, Partnerarbeit und einer didaktisch sorgfältigen Einführung in den Modellbegriff (Auto-Beispiel).
Einführung in die Quantenphysik (Kapitel 20, Physikskript KS Solothurn)
Umfangreiches Physikskript zur Quantenphysik, das historisch anschaulich von Photoeffekt, Schwarzkörperstrahlung und Comptoneffekt über Materiewellen bis zur Schrödingergleichung und zum Tunneleffekt führt. Eingebaut sind laborübliche Experimente mit Auswertungstabellen sowie verpflichtende Simulationen zu Schwarzkörperstrahlung, Photoeffekt, Davisson-Germer und Laser; am Ende stehen Aufgaben. Anwendungsfelder wie Solarzellen, LEDs und Rastertunnelmikroskop binden den Stoff an die Alltagswelt.
Lernaufgabe: Das Schalenmodell als Weiterentwicklung des Rutherford-Atommodells
Die Lernenden schlüpfen gedanklich in die Rolle von Forschenden im Jahr 1912 und entwickeln aus einem Diagramm der Ionisierungsenergien des Schwefels und einer Tabelle der ersten 20 Elemente selbst das Schalenmodell der Elektronenhülle. Die Aufgabe folgt einem entdeckenden, datenbasierten Zugang und macht zugleich den Modellbegriff (Grenzen des Rutherford-Modells) erfahrbar. Didaktisch vollständig mit Leitidee, Lernzielen, Aufgaben, Lösungen und Auswertung.
Lernaufgabe „Schalenmodell des Atoms“
Eine gut gegliederte Lernaufgabe, in der Schüler:innen aus Ionisierungsenergien der ersten 20 Elemente selbst ein Elektronenhüllen-Modell (Schalenmodell) entwickeln. Die Rolle als Forscher im Jahr 1912 gibt der Aufgabe einen entdeckenden, fast spielerischen Zugang, und vollständige Musterlösungen liegen bei. Der Modellbegriff (Grenzen des Rutherford-Modells) wird explizit thematisiert.
Leitprogramm Atombau – Von Demokrit bis zur Elektronenhülle
Ein Selbstlern-Leitprogramm in drei Teilen (Elementarteilchen, Atomkern, Elektronenhülle), das die historische Entwicklung der Atommodelle anschaulich nachzeichnet. Es kombiniert Erklärtexte mit propiozen Aufgaben mit Lösungen, einfachen Versuchen (Reibungselektrizität, Polarisierung), Videos, Audios und interaktiven Animationen sowie Selbsttests zur Wissensüberprüfung.
Aufgabensammlung Atombau (chemieaufgaben.ch)
Umfangreiche Aufgabensammlung mit Lösungen zum Atombau: Isotope, Coulomb-Gesetz, Bohrsches Atommodell, Elektronenkonfiguration, Lewis-Formeln und Allotropie. Aufgaben in steigender Schwierigkeit mit klar strukturierten Lösungen, teils mit didaktischen Hinweisen. Aufbau auf der Forum-Seite, die alle Aufgaben in kurzer Form aufführt.
Simulationen im Chemieunterricht
Ein praxisorientierter Leitfaden für Lehrpersonen zum Einsatz digitaler Simulationen (PhET, Chemie interaktiv, MolView, JSmol) im Chemieunterricht, inklusive didaktischer Überlegungen, Tipps für Arbeitsblätter und einer ausgearbeiteten Unterrichtssequenz zur Molekülgeometrie mit Musterlösung. Zusätzlich ein Arbeitsblatt zum Rutherford-Streuversuch mit Lösungen und Ideen wie selbst erstellten PowerPoint-Simulationen.
Acetanilid komplett – IR-Spektrum und Schwingungen (interaktives Molekülvisualisierungswerkzeug)
Interaktives Werkzeug (Jmol-basiert), mit dem die einzelnen Normalschwingungen von Acetanilid animiert und dem IR-Spektrum farbcodiert zugeordnet werden können. Zusätzlich lassen sich Molekülorbitale (z.B. HOMO) anzeigen. Erklärender Text beschränkt sich auf eine kompakte Zuordnung der Bandenbereiche; der Lernwert liegt im selbständigen Erkunden der Schwingungen und Orbitale.
Leitprogramm Atombau (LP): Von Demokrit bis Rutherford
Ein ausführliches, selbstdurcharbeitbares Leitprogramm zum Atombau, das die historische Entwicklung der Atomtheorie von Demokrit über Dalton, Thomson und Einstein bis zu Rutherford nachzeichnet. Es kombiniert anschauliche Erzählung, historische Porträts, einfache Experimente (Reibungselektrizität, Polarisierung), QR-Video- und Audioelemente sowie regelmässige Aufgaben mit Rechenteilen (Coulomb-Kraft, Elementarteilchen). Lösungen liegen bei der Lehrperson; drei Wissensüberprüfungen dienen als Selbsttests.
Quantenmechanische Berechnungen mit Spartan
Praktischer Arbeitsauftrag, in dem Schüler:innen mit dem quantenchemischen Programm Spartan eigene Rechnungen durchführen: Geometrien optimieren, Ionisierungsenergien, Dipolmomente, Konformere und HOMO-LUMO-Differenzen berechnen. Die Aufgaben sind mit Lösungen versehen und führen bis zur Berechnung von Reaktionsenthalpien und zur Mesomerie des Benzols. Das Material lässt die Lernenden ein professionelles Werkzeug selbst explorativ nutzen.
Quantenmechanische Berechnungen mit Spartan
Ein ausführliches Arbeitsblatt, das Schüler:innen mit dem quantenchemischen Programm Spartan eigene Berechnungen durchführen lässt: von Atomen (Ne, Mg) über Geometrieoptimierung, Dipolmomente, Konformere und HOMO-LUMO-Differenzen bis zur Berechnung von Reaktionsenthalpien. Die Aufgaben sind explorativ angelegt (z.B. Benzol-Isomere, Rotationsbarrieren, konjugierte Doppelbindungen bei β-Carotin) und führen zu selbst formulierten Erkenntnissen.
Fachdidaktik Chemie ETH – Kapitel 5: Moleküle (Lewisformeln, Isomere, EPA-Modell)
Didaktisch ausgearbeitete Unterrichtseinheit der ETH zur Einführung kovalenter Bindungen: vom Bohrschen Atommodell über Lewisformeln (mit historischem Quelltext) zu Isomeren, Skelettformeln und dem EPA-/VSEPR-Modell. Enthält Lernaufgaben nach Grell, anschauliche Zugänge (Ballonmodell, Molymod), Experimente zu Isomeren und Benzin sowie einen überraschenden Exkurs zu Drogen und Neurotransmittern. Primär Lehrpersonen-Material mit Unterrichtsplanung, didaktischen Empfehlungen und Werkzeugliste zum Zeichnen von Molekülen.
Atommodell, Atomhülle – Unterrichtsskript zum Bohr-, Kimball- und Kugelwolkenmodell
Umfangreiches Unterrichtsskript, das vom Phänomen Licht (Experimente mit Flammenfarben, Lichtmühle) über das Bohrsche Schalenmodell zum Kimball-/Kugelwolkenmodell, Lewis-Formeln, EPA-Geometrie, Elektronegativität, Mesomerie und Periodensystem führt, abgeschlossen mit einem Ausblick auf Orbitale und Unschärferelation. Viele eingebaute Zeichenaufgaben und Experimente machen es lebendig, allerdings ohne Lösungen.
Lernaufgabe: Der Alpha-Zerfall von instabilen Atomen
Doppellektion als guided-discovery-Lernaufgabe: Schüler:innen entwickeln aus einer Zerfallsreihe im Urangestein (Isotopenkarte) und dem Helium-Hinweis selbstständig ein Modell des Alpha-Zerfalls. Enthält historischen Einstieg (Becquerel, Curies), eine Geigerzähler-Demonstration, gestufte Aufgaben mit Musterlösungen sowie Lehrpersonen-Dokumentation. Didaktisch sorgfältig aufgebaut, aber Materialien (Isotopenkarte, Graphik) liegen nur als Verweise bzw. Kopiervorlagen bei.
Lernaufgabe: Der Alpha-Zerfall von instabilen Atomen
Eine ausgearbeitete Lernaufgabe (Doppellektion), in der Schüler:innen ausgehend vom Rutherford-Experiment und einer Isotopenkarte die Uran-Zerfallsreihe selbstständig nachzeichnen und daraus ein Modell des Alpha-Zerfalls entwickeln. Entdeckendes Lernen mit Geigerzähler-Demo, klarer Struktur und Musterlösungen für die Lehrperson. Das Material ist inhaltlich solide und didaktisch durchdacht, wirkt aber stellenweise veraltet (Walkman, Claris Draw, Overheadprojektor).
Leitprogramm Atombau
Umfangreiches, klar strukturiertes Selbstlern-Leitprogramm zum Atombau für Mittelschulen: von elektrischer Ladung und Elementarteilchen über Kern-Hülle-Modell, Nuklide/Isotope und Energieniveaus bis zum Kugelwolkenmodell und Periodensystem, mit Additum zu Orbitalen. Mit Lernaufgaben (Lösungen im Anhang), Kontrollaufgaben, Experimenten und Computer-Präsentationen für eigenständiges Arbeiten im eigenen Tempo.
Pyrotechnik – Protokoll zum Experimentalvortrag (Schwarzpulver, Leuchtsätze, Knallerbsen)
Ausführliches Experimentalvortrags-Protokoll zur Chemie der Pyrotechnik: Schwarzpulver-Zusammensetzung und -Reaktion, Energiegehalt und Gasvolumen, Zündschnuren, Knallkörper, Lichterzeugung via Schwarzkörperstrahlung und Emissionsspektren sowie farbiger Rauch und Knallerbsen. Enthält eine reflektierte didaktische Vorbemerkung und elf beschriebene Versuche mit Anleitungen, aber ohne ausgearbeitete Lösungen oder Schülermaterialien.
Entstehung des Lichtes und Emissionsspektroskopie
Praktikumsunterblatt der Kantonsschule Baden zum主题 Emissionsspektroskopie: Flammenfärbungen von Salzen mit dem Bunsenbrenner sowie die Zuordnung von Wasserstoff-Spektrallinien zu Elektronenübergängen. Enthält klare theoretische Einführung, Beobachtungs- und Zuordnungsaufgaben sowie Spektrentabellen.
Farbe der anorganischen Pigmente – Ligandenfeld-Theorie und Charge Transfer
Geführtes Arbeitsblatt der Kantonsschule Baden, das über drei Schülerexperimente (Kupfersulfat mit verschiedenen Liganden, Cr/Co/Ni-Salze) die Farbigkeit von Komplex-Ionen erschliesst und dann mit der Ligandenfeld-Theorie (d-Orbital-Aufspaltung) sowie Charge-Transfer-Effekten (Berliner Blau, Pariser Gelb) erklärt. Eingebettete Leitfragen mit Lösungen, historischer Bezug zu preussischen Uniformen; der Text enthält am Ende allerdings verstümmelte Formatierungsreste.
Fachdidaktik Chemie ETH – Kapitel 4: Atombau
Ein didaktischer Leitfaden für Lehrpersonen zum Unterricht von Atombau und Schalenmodell im Grundlagenfach: von Dalton über Rutherford bis zu Ionisierungsenergien und dem Periodensystem. Enthält einen ausgearbeiteten Unterrichtsfaden mit Simulationen (PhET), Experimenten (Alkalimetalle in Wasser, Reibungselektrizität), Arbeitsblättern und Lernaufgaben. Zahlreiche Ideen machen den Zugang lebendig, etwa die Isotope als «drei Brüder» oder der Flying Stick als Einstieg.
Buckyballs, Diamond, and Graphite
Englisches Curriculum der University of Wisconsin, das Kernthemen des Chemie-Grundlagenfachs über den roten Faden der Kohlenstoff-Allotrope (Buckyball, Diamant, Graphit) aufbaut. Behandelt Atombau, Isotope, Lewis-Strukturen und Bindung anschaulich mit Alltagsanalogien (Fußballstadion, Münzen, Rennwagen), stellt Analysetechniken wie Massenspektrometrie, NMR und Röntgenbeugung im Kontext der historischen Buckyball-Entdeckung dar und führt diese mit Fragestellungen für Lernende fort. Interdisziplinär ansprechend durch den Bezug zu aktuellen Materialien und Forschungsgeschichte.
Radioaktivität – Aufgabensammlung mit Lösungen (chemieaufgaben.ch)
Umfangreiche, thematisch gegliederte Aufgabensammlung zur Radioaktivität mit vollständigen Lösungen: Isotope, Kerngrössen, Zerfälle, Halbwertszeiten, 14C-Altersbestimmung und E=mc². Die Aufgaben sind teils realitätsnah und anregend (Turiner Grabtuch, Uransphäre für den Schweizer Energiebedarf), bleiben aber im Kern klassische Übungsaufgaben ohne erklärenden Einstieg.
Atombau: Aufgabensammlung mit Lösungen (chemieaufgaben.ch)
Strukturierte Aufgabensammlung zum Atombau mit 42 Forum-Fragen und ausgearbeiteten PDF-Lösungen, gegliedert von Notation und Isotopen über Coulombgesetz und Bohrsches Modell bis zu Lewis-Formeln, Formalladung und Allotropie. Die Lösungen sind knapp und teilweise charmant formuliert, aber es fehlt jegliche Einführung, Intuition oder Beispiel vor der Formalität — ein reines Übungsrepertoire mit Antwortteil.
Lernaufgaben Farbstoffe: Bromthymolblau und bathochromer Effekt
Zwei Lernaufgaben für das Schwerpunktfach zum Zusammenhang zwischen konjugierten Doppelbindungssystemen bzw. Endgruppen und der absorbierten Wellenlänge farbiger organischer Moleküle. Lernaufgabe 1 behandelt Bromthymolblau als Indikator-Beispiel, Lernaufgabe 2 den bathochromen Effekt mit Molekül-Paaren. Musterlösungen sind teilweise enthalten (Lernaufgabe 1), bei Lernaufgabe 2 steht eine Erkenntnis-Formulierung bereit.
Farbige Stoffe (Leitprogramm)
Ein Leitprogramm (20 Lektionen) zum selbstständigen Lernen über die Entstehung von Farbigkeit aus der chemischen Struktur farbiger Stoffe. Es baut auf Grundkenntnissen in organischer Chemie auf und vertieft das Thema auf der Ebene von Elektronen und deren Welleneigenschaften. Es ist anspruchsvolles Schwerpunktfach-Material.
Chemiepraktikum: Spektroskopie im sichtbaren und UV-Bereich
Praktikumsanleitung der Kantonsschule Baden zur UV/Vis-Spektroskopie: Die Theorie (Lichtabsorption, Anregung von Elektronen, Photometer und Extinktion) wird knapp erklärt, gefolgt von Aufgaben zum Chlorophyll, zur Aufnahme von Spektren mit dem Photometer und zur Untersuchung von Sonnenschutzmitteln und Sonnenbrillen. Der Bezug zur Sonnenbrillen-Qualität (SUVA-Empfehlungen) macht das Thema alltagsnah, allerdings fehlen Lösungen und die Theorie bleibt skizzenhaft.
Atombau – zweisprachige Aufgabensammlung mit Lösungen (chemieaufgaben.ch)
Umfangreiche Aufgabensammlung zum Atombau (Notation, Isotope, Coulomb-Gesetz, Bohrsches Modell, Elektronenkonfiguration, Lewis-Formeln, Formalladung, Elektronegativität, Allotropie) mit vollständig ausgearbeiteten Lösungen im PDF. Die Aufgaben sind klar nach Schwierigkeit geordnet (Atom-01 bis Atom-61), teils deutsch, teils französisch formuliert. Es fehlen erklärende Einstiegstexte und Beispiele; die Aufgaben sind überwiegend Routinetest, einzelne (z.B. Atom-49: Molekül mit allen Bindungswinkeln entwerfen) sind aber fordernd und originell.
Fachdidaktik Chemie ETH: Kapitel 4 – Radioaktivität (Unterrichtsvorschlag mit Übungen)
Ein ausgearbeiteter Unterrichtsentwurf für das Grundlagenfach Chemie, der Radioaktivität von den Strahlenarten über Aktivität und Halbwertszeit bis zu Kernspaltung, Kernkraftwerk und radioaktivem Abfall entwickelt. Enthält Leitfragen, ausgearbeitete Lernaufgaben mit teils Lösungen, Demonstrations- und Modellversuche (Geigerzähler, Streichhölzer zur Kettenreaktion) sowie Anregungen zur kritischen Diskussion tendentiöser Informationen. Primär Lehrpersonenmaterial mit direkt einsetzbaren Arbeitsblättern.
Kernenergie Basiswissen – Atom, Radioaktivität, Kernspaltung und Kraftwerkstechnik
Ausführliches, professionell aufbereitetes Lehrbuchkapitel des Informationskreis KernEnergie zum Aufbau der Atome, Radioaktivität, Kernspaltung, Kernkraftwerken, Brennstoffkreislauf und Strahlenexposition. Es arbeitet mit anschaulichen Alltagsvergleichen (klebrige Bonbons, Kirchturm-Kirschkern, Ozeandampfer im Stecknadelkopf), Tabellen und Grafiken und enthält eigene Übungskapitel mit Lösungen.
Atommodelle: vom Bohr-Modell zu Lewis-Formeln und Molekülgeometrie
Ausführliche Unterrichtseinheit zum Atombau: vom Bohr-Schalenmodell über Energiequantelung und Lichtemission bis zum Kimball-/Kugelwolkenmodell, Lewis-Formeln, EPA-Geometrie, Elektronegativität, Formalladungen, Mesomerie und Periodensystem. Enthält mehrere Experimente (Lichtmühle, Gurkenexekution, Handspektroskop) sowie Hausaufgaben mit teilweise Lösungen, teilweise ohne Musterlösungen.
Atommodell, Atomhülle – Unterrichtsskript von Dr. Rainer Steiger
Umfangreiches Unterrichtsskript vom Bohr-Schalenmodell über Spektrallinien und Quantenmechanik-Grundlagen (Heisenberg, Pauli, Hund) bis zu Orbitalen, Elektronenkonfiguration, Lewis-Formeln, VSEPR, Elektronegativität, Mesomerie, PSE und Kohlenstoffmodifikationen. Mit vielen eingebetteten Aufgaben, anschaulichen Alltagsanalogien (Treppen-Quantelung, Lichtmühle, Flammenfärbung) und kurzen Anekdoten. Die Aufgaben sind teils anspruchsvoll, Lösungen fehlen jedoch vollständig.
UV/VIS-Spektroskopie: Theoretische Grundlagen und Praktikum
Eine Praktikumsanleitung zur Spektroskopie im UV/VIS-Bereich mit anschaulicher Theorie zu Lichtabsorption, Komplementärfarben und Photometer-Aufbau. Der Alltagsbezug ist stark: Die Schüler:innen untersuchen die UV-Absorption eigener Sonnencremes und Sonnenbrillen und bewerten deren Schutzwirkung anhand eines SUVA-Merkblatts. Verständliche Einführung mit eingebetteten Deutungsfragen, aber ohne Lösungen.
Entstehung des Lichtes und Emissionsspektroskopie
Ein Praktikumsblatt der Kantonsschule Baden zur Entstehung von Licht durch Elektronenübergänge: Flammenfärbung von Salzen am Bunsenbrenner, Emissionsspektren am Prismenspektrometer sowie eine Zuordnungsaufgabe zu den Balmer-Linien des Wasserstoffatoms. Enthält Versuchsanleitungen, Beobachtungstabellen und eine Zusatzfrage zum Schmelzpunkt von Magnesia, aber keine Lösungen.
Die Silizium-Solarzelle
Gut strukturiertes Arbeitsblatt der Kantonsschule Baden, das Schritt für Schritt den Aufbau und das Funktionsprinzip einer Silizium-Solarzelle erklärt: Energiedifferenz der Halbleiter, n- und p-Dotierung und Ladungstrennung an der Randladungszone. Verständliche Erklärungen mit Energiebändern und Zeichenaufgaben, aber ohne Lösungen und ohne aktuellen Alltagsbezug.
Farbigkeit anorganischer Pigmente – Ligandenfeld-Theorie (Lösungen)
Lösungsblatt einer Kantonsschule Baden zu experimentell erarbeiteter Farbigkeit von Komplex-Ionen: Kupfersulfat-Versuche, Aufspaltung der d-Orbitale im Oktaederfeld, sowie charge-transfer-Erklärungen für Berliner Blau und Pariser Gelb. Didaktisch schön gestaffelt (Versuch → Beobachtung → Folgerung), aber es handelt sich um reine Lösungen ohne Aufgabenstellungen; die Theorie wird knapp und textlastig vermittelt.
Lernaufgabe: Van der Waals-Kräfte
Eine ausführlich dokumentierte Lernsequenz zur van der Waals-Kraft für das erste Chemiejahr: Ein Demonstrationsexperiment (Hexan/Hexadecan, Viskosität) leitet zu einer dreiteiligen Partneraufgabe, in der Schüler:innen selbst den Zusammenhang zwischen Molekülgrösse, Oberfläche und Siedetemperatur entdecken. Die Materialie enthält Hinführung, Aufgaben mit Musterlösung und Punktvergabe sowie Bezugsquellen für Chemikalien und Modelle.
Elektrische Leitfähigkeit in der MO-Theorie
Skript der Kantonsschule Baden, das die elektrische Leitfähigkeit von Graphit, Diamant, Metallen, Nichtleitern und Halbmetallen mit dem Bändermodell der MO-Theorie erklärt. Enthält mehrere Aufgaben mit Musterlösungen sowie eine Zusammenfassungszeichnung der Bandschemata. Didaktisch sauber aufgebaut, aber eher klassisch-skriptartig ohne spielerische oder alltagsnahe Elemente.
Entstehung des Lichtes und Emissionsspektroskopie (Lösungen)
Praktikumsunterlage mit Lösungsteil: Flammenfärbungen von Salzen, Aufbau und Deutung von Emissionsspektren sowie Zuordnung der Balmer-Linien des Wasserstoffs zu Elektronenübergängen zwischen Schalen. Enthält Durchführungsanleitungen, teilweise ausgefüllte Tabellen und eine Erklärungsaufgabe zum Schmelzpunkt von MgO.
Wellen – Interaktive Animationen zu Quantenwellen, Doppelspalt und Orbitalen
Eine Sammlung interaktiver Java-Animationen zu Wellenphänomenen: Doppelspalt-Interferenz, schwingende Saiten, De-Broglie-Wellen, Potentialtöpfe und Orbitale als dreidimensionale Farbwelle. Die Animationen machen abstrakte Quantenkonzepte (Wellenfunktion, Phase, Wahrscheinlichkeitsdichte, Orbitalformen) visuell erlebbar, der erklärende Text ist aber knapp und teils unvollständig.
Radioaktivität – Aufgabensammlung mit Lösungen (chemieaufgaben.ch)
Eine umfangreiche Aufgabensammlung zur Radioaktivität mit vollständigen Lösungen: Isotope und Elementarteilchen, Isotopenhäufigkeiten und mittlere Molmassen, Kernradien und -dichten, Alpha-/Beta-Zerfälle, Halbwertszeiten, 14C-Altersbestimmung sowie E=mc² und Kernspaltung. Die Aufgaben sind überwiegend rechensorientiert, einige (Turiner Grabtuch, Urankugel für den Schweizer Energiebedarf) haben attraktiven Realitätsbezug; erklärende Texte fehlen weitgehend.
Aufgabensammlung Radioaktivität (chemieaufgaben.ch)
Umfangreiche Übungssammlung zur Radioaktivität: Isotope und Atomkernzusammensetzung, Kerngrösse und -dichte, Zerfallsarten, Halbwertszeit, 14C-Altersbestimmung und Massen-Energie-Äquivalenz. Aufgaben sind durchwegs rechensorientiert und steigend anspruchsvoll; das beigelegte Lösungs-PDF ist unvollständig (z.B. Radio-11 «noch nichts gemacht», Zerfallstabelle bricht ab). Didaktisch solide aber reinroutiniert ohne Einstieg, Beispiele oder Alltagsbezug.
Kern-Hülle-Modell: Atome und Ionen mit der PhET-Simulation «Build an Atom» erkunden
Ein kurzes Arbeitsblatt, das Lernende mit der PhET-Simulation «Build an Atom» Atome und Ionen aus Protonen, Neutronen und Elektronen zusammensetzen lässt. Aufbauend auf dem Kern-Hülle-Modell untersuchen sie Stabilität von Atomen und erstellen Lithium- und Kohlenstoff-Atome. Der Fokus liegt auf entdeckendem, spielerischem Lernen ohne viel vorformulierten Text.
Tag der Naturwissenschaften: Wassermoleküle und Computersimulationen mit Odyssey
Beschreibung eines Praktikumsstands für den Tag der Naturwissenschaften an der Kanti Schaffhausen, an dem Besucher mit den Simulationsprogrammen Odyssey/Spartan die Struktur von Wasser, Aggregatszustände, Schmelzen, chemisches Gleichgewicht, Salze und DNA erkunden. Das Konzept leitet zur freien Erkundung der Simulationen an, verbindet sie mit realen Modellen (molymod, Gittermodell) und betont den Vorrang des Experiments. Ein didaktisch interessantes, aber notizartiges Material, das als Anleitung für Lehrpersonen undassistierende mehr als als selbstständiges Lernmaterial funktioniert.
Atom, Coulomb, Elementarteilchen — Aufgabenserie mit Lösungen
Aufgabenserie zum Atombau mit Orbitalmodell, Hybridisierung, Elektronenkonfiguration und Periodensystem, inklusive ausführlichen Lösungen. Deckt Bohr- vs. Orbitalmodell, Besetzungsregeln (Pauli, Hund), Lewis-Formeln und sp³-Hybridisierung ab. rein frage-und-lösungsbasiert ohne erklärenden Einstieg, daher hauptsächlich als Repetitions- oder Selbsttestmaterial einsetzbar.
Die Silizium-Solarzelle
Arbeitsblatt der Kantonsschule Baden zum Funktionsprinzip der Silizium-Solarzelle: Energiedifferenz von Halbleitern, n- und p-Dotierung, Ladungstrennung an der Kontaktfläche und Randladungszone. Der Material wird als Leittext mit integrierten Aufgaben und Musterlösungen aufgebaut, die Schüler:innen schrittweise das Prinzip der Licht-zu-Strom-Umwandlung erklären lassen.
Farbe anorganischer Pigmente – Ligandenfeld-Theorie und Charge Transfer
Versuchsreihe zur Farbigkeit von Komplex-Ionen: Kupfersulfat, Chrom-, Kobalt- und Nickel-Salze werden experimentell untersucht, die Beobachtungen mit der Ligandenfeld-Theorie (d-Orbital-Aufspaltung) erklärt. Danach werden Berliner Blau und Pariser Gelb über Charge-Transfer-Mechanismen gedeutet. Das Material folgt einem bewährten guided-inquiry-Ansatz mit Beobachtungs- und Folgerungsfeldern, enthält aber keine Lösungen und teils beschädigten Text.