Struktur – Eigenschafts - Beziehungen Jens Holzenkämpfer Sebastian Ströer Kirsten Kölking

Struktur – Eigenschafts - Beziehungen

Jens HolzenkämpferSebastian StröerKirsten Kölking

04/26/23 Struktur - Eigenschafts - Beziehungen

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Struktur und Eigenschaften von Metallen u. Legierungen

• Einzelnen Atomen werden die Eigen-schaften der Stoffe zugeschrieben

→ einen größeren Stellenwert auf die Be-trachtung des Atomverbandes legen

• gerade Metalle bieten sich zur sachlich korrekten Veranschaulichung an, da sie mit den leicht verständlichen Kugel-packungen beschrieben werden können


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Teilnehmer des Fragebogens:

• 10te Klasse der Realschule in Kinderhaus• Eine Stunde Chemie/Woche (seit Kl. 7)• Anzahl der Teilnehmer n = 19

(10 männl. und 9 weibl.)

• Laut Fachlererin den zu behandelnden Stoff schon gehabt (seit Kl. 7)

• Laut Lehrplan müssen sie den Stoff gehabt haben


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Antworten der SchülerInnen (Textaufgabe 1)

• Gold hat ein höheres Bindebestreben als Eisen, deswegen ist es nicht so anfällig (reagiert) nicht so schnell mit CO2 etc

• Eisen rostet schneller als Gold• Gold ist biegsam, Eisen nicht• Gold hat eine niedrigere Siedetemperatur als Eisen• Gold ist ein Edelmetall• Eisen und Kupfer sind sehr gute Leiter für elek. Strom• Treffen generell falsche Aussagen zur Stellung der

Elemente im PSE / verwechseln dieses mit einem Ks• Metalle sind schwer und haben eine hohe Dichte• Manche Metalle sind fest (solid)


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• Mg liegt in der zweiten Hauptgr. des PSE, Gold in keiner, d.h. es gibt sowohl Metalle in- und außerhalb der Hauptgruppen

• Eisen und Gold sind beide fest• Cu gibt es sowohl fest als auch flüssig, Au nur

als Feststoff• Eisen = silber(farben), Gold = gelblich• Blei ist hart und wird beim erhitzen flüssig• Im Gegensatz zu Blei ist Gold ein fester Stoff


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Ergebnisse der Zeichenaufgabe 1


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Existenz der Ionenund Struktur der Salze

• der Begriff „Ion“ wird im Gegensatz zum Molekül- oder Atombegriff sehr viel später eingeführt

• Dabei wird das Ion nicht als kleinstes existierendes Teilchen benannt, sondern tritt im Zusammenhang der Ionenbindung auf


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Existenz der Ionenund Struktur der Salze (II)

• Die Schüler stellen sich Salze aus Salz- Molekülen bzw. Salzteilchen aufgebaut vor

• In Salzlösungen besteht noch recht häufig die richtige Vorstellung von gelösten Ionen

• Die Fehlvorstellung existiert allerdings beim Übergang zum festen Salzkristall bei immer mehr Schülern

• Große didaktische Schwierigkeiten den Ionenbegriff verständlich und nachhaltig einzuführen


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• Ionen sind Salze• Ionen sind Stoffe die negativ geladen sind• Ionen bilden sich, indem sie ihre Atome an

anderen Stellen weitergeben• Salze, die eine positive und/oder negative

Ladung haben nennt man Ionen• Bei der Reaktion von Natrium und Chlorid

bilden sich positive und negative Ionen


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• Ionen sind geladene Elektronen im Atom• Sie bilden sich durch auf oder abgabe von

anderen Elektronen, wenn diese dadurch eine volle Außenschale bekommen

• Bilden sich durch die volle Außenschale• Salze bestehen aus vielen kleinen Kristallen• Wenn Atome eine volle Außenschale haben

wollen, bilden sich dadurch Ionen• Ionen sind (chemische) Verbindungen• Ein Salz besteht immer aus einem Chlorid


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Vorstellungen zur Ionenbindung

• Durch das wissen über Atommodell und Atomkern/Atomhülle gelangen Schüler zur Vorstellung eine Ionenbindung entsteht durch Ionenbildung

• Sie stellen sich Einfachbindungen zwischen einzelnen Ionen oder Ionen-paaren vor

• Somit gelangen sie zur Vorstellung von Salz-Molekülen bzw. Salz-Teilchen


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• Selbst direkt nach einer Unterrichtseinheit zur Ionenbindung existieren die Fehlvor-stellungen

• Die Themen Ionenbindung bzw. Ionen-bildung sollten getrennt voneinander erar-beitet werden

• Ionenbildung→ Redoxreaktionen• Ionenbindung→ Aufbau der Salze


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• Einführung des Ionenbegriffs im Zusammenhang mit Leitfähigkeits-messungen scheint ebenfalls un-

• günstig zu sein• Animistische Vorstellung der Ionen


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• Indem ein Stoff von einem anderen die Ionen haben will, um eine volle Außenschale zu be-kommen

• Unter Geräuschbildung verbinden sich frei schwebende Ionen

• Sie können durch die Elektrolyse entstehen• Wenn man negative Stoffe mit anderen nega-

tiven Stoffen verbindet, entsteht so eine Ionen-bindung

• Paarbindungen


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• Wenn zwischen den Ionen hohe Anziehungskräfte entstehen, bilden sie eine Kette

• Die Atome, die noch nicht zu Ionen geworden sind suchen sich Elektronen um eine volle Außenschale zu bekommen

• Molekülbindungen• Moleküle können genau wie Ionen eine Bindung ein-

gehen• Es gibt keine Unterschiede (alle Bindungen sind gleich)• Ionen bilden sich, indem man sie mit einem Stoff reagie-

ren lässt.


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Chemische Strukturen und Symbolsprache

• Häufig vermischen Schüler die makrosko-pischen Eigenschaften der Stoffe mit ihren submikroskopischen Gegebenheiten („Labor-jargon“)

• Fehlvorstellungen beim Formulieren von Reaktionssymbolen

• Probleme bei der Zerlegung von gegebenen Ionenverbindungen in ihre beteiligten Ionen

• Massenverhältnisse werden dem Anzahl-verhältnis gleichgesetzt


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• Natriumphosphat kann in 3 Ionenarten zerfallen• Na3PO4 kann in 2 Ionen zerfallen• Es zerfällt in 2 Ionenarten• In 3 Natrium und 4 Phosphat vielleicht• Es kann in 2 verschiedene Arten zerfallen, in

Natrium und Phosphat. Ionenverhältnis im Gitter 3 (deswegen Na3) : 4 (deswegen PO4)

• Natriumphosphat kann in unendlich viele Ionen(arten) zerfallen


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Ergebnisse der Zeichenaufgabe 4bei Schülerinnen & Schülern

• Die richtige Lösung war e)

• Von 19 Schülerinnen und Schülern kreuzten 3 a, 2 b, keiner c, 9 d und nur 2 e an (es gab 3 Enthaltungen)

• Die Lösungsvorschläge wurden mit den SuS besprochen, d.h. es war allen klar was gemeint ist!!!


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Vielen Dank für eure Aufmerksamkeit…

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