Das Periodensystem der Elemente

Dieses Arbeitsheft ist vorgesehen zum Einsatz in der Sekundarstufe in den Klassen 7 bis 9. Die Arbeitsblätter enthalten 14 Kapitel, in denen Schrittweise das Periodensystem der Elemente erarbeitet wird. Die Kopiervorlagen eignen sich bestens zum selbstständigen Arbeiten und sind mit Lösungen - auch zur Selbstkontrolle - ausgestattet.

Chemie verstehen statt auswendig lernen

Viele Schüler begegnen dem Periodensystem als unverständlicher Tabelle im Chemieraum. Dieser Band für die Klassen 7 bis 9 zeigt Schritt für Schritt, wie sich aus dem PSE chemische Zusammenhänge ableiten lassen – von der einzelnen Elementkarte bis zum Aufstellen von Formeln mit Oxidationszahlen.

Von der Elementkarte bis zur Formel

In 14 Kapiteln erarbeiten die Schüler, welche Angaben eine Elementkarte enthält – Ordnungszahl, relative Atommasse, Elektronegativitätswert und Dichte –, wie Perioden sowie Haupt- und Nebengruppen aufgebaut sind und welche rund 20 Elemente im Chemieunterricht besonders häufig auftreten. Es folgen Ionenbildung und Schalenmodell mit der Formel 2 · Schalen-Nr.², das Streben nach der Achterschale samt Lewis-Schreibweise, die Unterscheidung von Atom- und Ionenbindung über die Elektronegativitätsdifferenz, die Trends des Metall- und Nichtmetallcharakters sowie des sauren und basischen Charakters und schließlich die Oxidationszahlen als Werkzeug zum Erstellen einfacher Formeln.

Aufgabenformate und Differenzierung

Kurze Informationsabschnitte wechseln mit Tabellen zum Vervollständigen, Zuordnungs- und Ergänzungsaufgaben, Berechnungen, Elektronenschemata und Begründungsaufgaben. Modelle wie das Tauschen von Briefmarkensätzen für Elektronenabgabe und -aufnahme sowie Alltagsbezüge – Kochsalz, Magnesit, Natriumoxid in der Keramikglasur oder Kohlensäure im Getränk – erleichtern den Zugang. Die Aufgaben tragen Symbole für Grundniveau, mittleres und erweitertes Niveau.

Sofort einsetzbar im Unterricht

Die Kopiervorlagen lassen sich ohne Vorbereitung einsetzen. Der Lösungsteil auf fünf Seiten ermöglicht Selbstkontrolle und entlastet die Lehrkraft in offenen Arbeitsphasen. Zwei Seiten Anregungen für Lehrkräfte nennen die Lernziele des Bandes, konkrete kooperative Methoden wie Gruppenpuzzle, Lerntempoduett, Placemat und Lerntheke sowie typische Fehlvorstellungen, die im Unterricht bewusst thematisiert werden sollten. Der Band eignet sich für die Einführung des PSE in Klasse 7 ebenso wie für die Wiederholung vor Leistungsnachweisen in Klasse 9.

Inhalt:

- Periodensystem – Abbildung

- Viel mehr als nur eine Auflistung von Elementen

• Elemente nicht weiter zerlegbar • Aufbau Elementkarte
• Protonen, Neutronen, Elektronen • Atommasse, Elektronegativitätswert

- Die Perioden

- Die Haupt- und Nebengruppen

- Die wichtigsten Elemente im Chemieunterricht

• Lebende Materie, Industrie, Landwirtschaft

- Die „atomare Mitte“

• Die Mitte trennt positiv und negativ geladene Ionen

- Die Schalen

• Anzahl der Elektronenschalen • Zusammenhang mit der Periode
• Formel für die maximale Besetzung • Valenzelektronen

- Das Streben nach der Achterschale • Edelgaskonfiguration

- Hauptgruppe I-III, die Abgeber

• Modell: Sammeln und Tauschen von Briefmarkensätzen
• Kationen, Anionen

- Hauptgruppe V-VII, die Aufnehmer

- Wobei hilft die Elektronegativitätszahl? • Ionenbindung, Atombindung

- Der Metallcharakter und der Nichtmetallcharakter

• Wandlung innerhalb der Perioden und Hauptgruppen

- Der saure Charakter und der basische Charakter

• Wandlung innerhalb der Perioden und Hauptgruppen • OH-Gruppe

- PSE und Oxidationszahlen (OZ) – nützlich beim Erstellen von Formeln

• Die wichtigsten Regeln für die Oxidationszahlen
• Erstellen von Formeln
• Bestimmen der OZ eines Elements in bekannter Formel
• OZ eines Elements ist nicht immer dieselbe

Mit Lösungen - auch zur Selbstkontrolle.