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Aufbau der Atome (IV): Kern-Hülle-Modell

 
Beantworte anhand der Abbildungen schriftlich folgende Fragen:

1. Welche Vorstellung hatte man vom Aufbau der Atome vor dem Streuversuch von Rutherford?

2. Wie würde das Ergebnis aussehen, wenn man eine 6 m dicke Schicht von Billardkugeln mit Erbsen beschießt?

3. Was passierte mit den meisten Teilchen, mit denen die Goldfolie beschossen wurde?  

4. Was kann man daraus schließen?

5. Welche Beobachtung brachte Rutherford auf die Idee, dass Atome einen massiven Atomkern besitzen müssen?

6. Woraus lässt sich schließen, dass der Atomkern positiv geladen ist?

Beantworte die Fragen schriftlich in Deinem Heft.

 

Rutherford-Modellvorstellung:

1. Alle Atome enthalten einen ________________________  geladenen ________________________.
2. Dieser trägt nahezu die gesamte ________________ des Atoms.
3. Die __________________ _____________ des Kerns wird ausgeglichen durch die gleich große_______________ Ladung der Elektronen.
4. Die _____________________ bewegen sich mit hoher Geschwindigkeit um den Kern.


Lösungen:

 

1. Welche Vorstellung hatte man vom Aufbau der Atome vor dem Streuversuch von Rutherford?

Dalton: Atome sind massive Kugeln, die sich in Masse und Größe unterscheiden. Atome eines Elements sind untereinander gleich und unterscheiden sich von anderen Elementen. Der Ladungsbegriff wurde noch nicht auf die Atomvorstellung angewendet.

J. J. Thomson: Eine Vorstellung war, dass die Atome aus (massiven) Kugeln bestehen würden und die elektrische Ladung außen auf diesen Kugeln aufsitzen würde (sog. Rosinenmodell).

Der entscheidende Fortschritt war die Anerkennung von Ladungen und Verteilung: negative Ladung "außen", positive Ladung "innen".

2. Wie würde das Ergebnis aussehen, wenn man eine 6 m dicke Schicht von Billardkugeln mit Erbsen beschießt?

Die Erbsen würden die Billardkugelschicht nicht durchdringen können.

3. Was passierte mit den meisten Teilchen, mit denen die Goldfolie beschossen wurde?  

Die meisten Teilchen (positiv geladene Teilchen = He-Atomkerne) gingen ohne Umstände (d.h. Ablenkung) durch die Goldfolie durch. Nur ca. 1 von 100 000 Teilchen wurde abgelenkt oder zurückgeworfen.

4. Was kann man daraus schließen?

Daraus kann man schließen, dass das Atom "innen leer" ist, dass die Vorstellung von der massiven Kugel falsch sein muss. Rutherford: "...also ob man nach einem Geist schösse."

5. Welche Beobachtung brachte Rutherford auf die Idee, dass Atome einen massiven Atomkern besitzen müssen?

Ganz wenige He-Atomkerne (positive Ladung) wurden reflektiert. Daraus schloss Rutherford, dass der Atomkern sehr klein und massiv sein müsse und im Zentrum des Atom sitzen würde.

6. Woraus lässt sich schließen, dass der Atomkern positiv geladen ist?

Aus der Größe der Ablenkung der α-Strahlen, die ja mit gleich großer Geschwindigkeit aus dem radioaktiven Präparat heraustreten, aber je nach Metallfolie, die sie durchstrahlen, unterschiedlich stark abgelenkt werden. Die Ablenkung ergibt sich aus der Gleichheit der Ladungen.

update am 12.02.2017                                                                                                                                                                            zurück       zur Hauptseite