Nanodrähte aus Goldatomen auf einer Metalloberfläche (©Uni Würzburg, Experimentelle Physik 4)

Auch wenn man mit einem Rastertunnelmikroskop schon Atome sehen kann, sind die schematischen Darstellungen auf Teilchenebene für den Unterricht unverzichtbar. Die Verwendung von Modellen auf der Teilchenebene ist ein Schlüssel zum Verständnis der Chemie. Vor allem bei der Frage, was ein chemischer bzw. ein physikalischer Vorgang ist, benötigt man die Vorstellung auf Teilchenebene. Im Anfangsunterricht sollte reichlich davon Gebrauch gemacht werden.

Brownsche Molekularbewegung

Die Brownsche Molekularbewegung ist der indirekte Nachweis von kleinen Teilchen, die in Bewegung sind und größere sichtbare Teilchen durch Zusammenstöße ebenfalls in Bewegung versetzen:

Video: Brownsche Molekularbewegung (Uni Heidelberg)

Animation

Aggregatzustände auf Teilchenebene erklärt

Das Cartoon, stellt die  verschiedenen Aggregatzustände auf Teilchenebene dar:

Cartoon Aggregatzustände Wasser

Im zweiten Arbeitsblatt wird Wasser schon als H2O-Molekül dargestellt. Was passiert, wenn Wasser verdampft. Kommt es zur Spaltung des Moleküls?

Arbeitsblatt Wasserdampf (Lernzielkontrolle, Vorabwissen)

Der folgende Link führt zur Website Denken in Modellen, wo das Schmelzen, der Lösevorgang und die chemische Reaktion in verschiedenen Trickfilmen dargestellt sind.

Denken in Modellen

Das Schmelzen von Salzen auf Teilchenebene aus der ZDF-Sendung Studienprogramm Chemie (aus den 80-iger Jahren) ist ebenfalls online verfügbar:

Schmelzen von Salzen

Chemische Reaktion auf Teilchenebene

Arbeitsblatt Chemische Reaktion (Synthese von Wasser)

Animation Synthese von Wasser

Animation: Bildung von Ionen durch Reaktion von Metallen und Nichtmetallen

Denken in Modellen

Auch beim Säure-Base-Konzept ist ein Vorgehen nötig, das die Teilchenebene mit einbindet. Um das Verhalten von starken und schwachen Säuren zu verstehen, ist aber noch das Gleichgewichtskonzept nötig. Im bayerischen Lehrplan wird dies aber erst in der 12. Jahrgangsstufe ausführlich behandelt, viel später als das Thema Säuren und Basen.

Arbeitsblatt Starke und schache Säuren

Atombau

Rutherfordscher Streuversuch (einfache Simulation)