Präsentation und Ergebnissicherung

Vorstellung der Ergebnisse

"Ge-Lücke"

Eine Arbeitsgruppe nutzt die DIN-A4-Karten, um ihre Ergebnisse an der Tafel zu fixieren (Abb. 2, Platzhalter bitte anklicken). Dabei erklärt sie, wie die Familienzugehörigkeiten gefunden wurden. Lücken im PSE (Germanium, gegebenenfalls auch Gallium) werden diskutiert und die Atommassen-Problematik bei der Reihenfolge von Iod und Tellur wird angesprochen ("Warum tauscht man nicht Iod und Tellur aus - das würde aufgrund der Atommassen doch viel besser passen?"). Hervorzuheben ist hier, dass bei der Zuordnung der Elemente zu den Familien die chemischen Eigenschaften ein wichtigeres Kriterium sind als die Atommassen.

Ausflug in die Wissenschaftsgeschichte

Die Lernenden werden darauf hingewiesen, dass sie bei Ihrer Vorgehensweise in den Spuren von Mendelejew und Lothar Meyer wandelten, also die Arbeit der PSE-Pioniere selbstständig nachvollzogen haben. An dieser Stelle kann auch der PSE-Entwurf von Mendelejew gezeigt werden.

• Wikipedia: Dimitri Iwanowitsch Mendelejew
  Informationen zu Leben und Werk des russichen Chemikers.

Anwendung der PSE-Systematik

In Analogie zur Historie können die Schülerinnen und Schüler dann, genau wie Mendelejew, Vorhersagen machen: Wo fehlt ein Element und welche Eigenschaften (Metall, Nichtmetall, Halbmetall, Atommasse, Verbindungen) muss es haben? Diese Vorhersagen werden dann mit den Eigenschaften der später gefundenen Elemente verglichen. Ihre Bestätigung veranschaulicht eindrucksvoll die Leistungsstärke des Ordnungsprinzips im Periodensystem der Elemente. Falls diese Anwendung in der Unterrichtszeit nicht möglich, ist dies als Hausarbeit zu erledigen.

Ergänzung der Edelgasfamilie

Mit Edelgasen

Die Schülerinnen und Schüler erhalten auf einem Arbeitsblatt ein unvollständiges PSE, auf dem sie die erst später entdeckten Edelgase einordnen sollen (immanente Wiederholung; bei Zeitmangel als Hausaufgabe). Eine Gruppe ergänzt die Edelgasfamilie im Tafel-PSE (Abb. 3, Platzhalter bitte anklicken). Dabei kann auch auf die Frage eingegangen werden, warum die Edelgase erst so spät entdeckt wurden. Abschließend wird der Begriff "Periode" erklärt und die Tendenzen bezüglich des metallischen Charakters der Elemente werden mit Pfeilen in das Arbeitsblatt-PSE eintragen.

Hinführung zum Atommodell

Schließlich ergibt sich auch die Fragestellungen nach der dem PSE zugrunde liegenden Ordnung:

• Warum bilden untereinander stehende Elemente "Familien" mit ähnlichen chemischen Eigenschaften?
• Wonach sind die Elemente, wenn nicht nach der Atommasse, tatsächlich geordnet? Wie lassen sich Ausnahmen wie Iod/Tellur erklären?

Diese Fragen bilden einen Übergang zur Einführung eines adäquaten Atommodells (Schalenmodell, Kugelwolkenmodell) und dessen anschließende Herleitung aus experimentellen Daten.

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• Übergang zum Atommodell
  Die Schülerinnen und Schüler lernen die historische Entwicklung des Atommodells kennen und festigen die Erkenntnisse mithilfe eines interaktiven Periodensystems.