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Übungen: Atommodell der Griechen

Zehn Aufgaben in zehn verschiedenen Formen — vom Merktext über den Zeitstrahl bis zur Fehlersuche und zum Entscheidungsbaum.

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1

Stimmt das?

AFB I

Entscheide bei jeder Aussage, ob sie zum Atommodell der Griechen passt.

Tippe auf „Stimmt“ oder „Stimmt nicht“. Danach erscheint die Begründung.
Aussage 1 von 6

Drei stimmen, drei nicht. Die typischen Fallen: „beobachtet“ (nein, nur gedacht), „Aristoteles = Atomist“ (nein, Gegner) und „klein = unteilbar“ (nein).
Achte auf Wörter wie „beobachtet“, „Mikroskop“ und „klein“ — dort steckt meist der Fehler.
2

Zwei Lager, acht Aussagen

AFB I

Ordne jede Aussage der Vorstellung zu, zu der sie gehört.

Ziehe die Karten in den passenden Korb — oder wähle eine Karte mit Tab und Enter und drücke dann die Ziffer des Korbs (0 legt sie zurück).
1Atomisten
2Kontinuum
Merkhilfe: Atomisten = Bausteine + Leere, Kontinuum = lückenlos + ohne Ende. Beide Seiten hatten übrigens dasselbe Werkzeug — nur Nachdenken.
Frage dich bei jeder Karte: Gibt es hier ein Ende beim Teilen — oder nicht?
3

Der Merktext

AFB I

Vervollständige den Text zum griechischen Atommodell.

Wort anklicken, dann Lücke anklicken (oder umgekehrt). Ein Klick auf eine gefüllte Lücke legt das Wort zurück.

Vor etwa 2500 Jahren fragten griechische Denker, ob das Zerteilen von Materie irgendwann endet. Ihre Antwort fanden sie allein durch , denn ein war damals nicht möglich. Sie nahmen an: Am Ende bleibt ein Baustein, der ist — griechisch . Alle Körper bestehen aus sehr vielen solchen . Widerspruch kam von , der Materie für lückenlos hielt.

Der Merktext enthält alles, was du zu diesem Kapitel wissen musst: die Frage, die Methode (Nachdenken), die Antwort (unteilbarer Baustein) und den Gegner (Aristoteles).
Zwei Lücken beschreiben, wie die Griechen zu ihrer Antwort kamen — eine davon mit „nicht möglich“.
4

Wer hat was gesagt?

AFB I

Verbinde jede Person mit der Aussage, die zu ihr gehört.

Zwei der fünf Aussagen enthalten eine Jahreszahl — das sind die beiden, die nicht aus der Antike stammen.
5

Der Zeitstrahl

AFB II

Bringe die Stationen der Atomidee in die richtige zeitliche Reihenfolge.

Ziehe die Karten in die zeitliche Reihenfolge — mit der Tastatur: ↑/↓ verschiebt.
1Leukipp und Demokrit: Materie besteht aus unteilbaren Atomen in leerem Raum
2Aristoteles widerspricht: Materie ist lückenlos, leeren Raum gibt es nicht
3Rund 2000 Jahre lang gilt Aristoteles — die Atomidee gerät in Vergessenheit
4Dalton greift die Atomidee wieder auf, gestützt auf Wiegen und Messen in der Chemie
5Man entdeckt, dass Atome aus kleineren Bausteinen bestehen — „unteilbar“ stimmt nicht mehr
Beachte die Lücke in der Mitte: Zwischen Aristoteles und Dalton liegen rund 2000 Jahre, in denen niemand ernsthaft an Atome dachte. Erst mit Messungen kehrte die Idee zurück — und wurde bald darauf präzisiert.
Am Anfang steht die Idee, am Ende ihre Korrektur. Dazwischen: Widerspruch, Pause, Rückkehr.
Reihenfolge: Idee (Leukipp/Demokrit) → Widerspruch (Aristoteles) → 2000 Jahre Pause → Rückkehr mit Messungen (Dalton 1803) → Korrektur (ab 1904).
6

Wie viele Stücke?

AFB II

Ein Materieblock wird geteilt. Bei jedem Schritt wird jedes vorhandene Stück halbiert. Wie viele Teilstücke liegen nach 10 Schritten vor?

Überlege, wie sich die Anzahl bei jedem Schritt verändert, und trage die Zahl ein — Enter prüft direkt.
Jede Halbierung verdoppelt die Anzahl: 1 → 2 → 4 → 8 → … Nach 10 Schritten sind es 210 = 1024 Teilstücke. Nach 30 Schritten wären es schon über eine Milliarde — und die Kante jedes Stücks so kurz wie ein Atom.
Nach 1 Schritt: 2 Stücke. Nach 2 Schritten: 4 Stücke. Nach 3 Schritten: 8 Stücke. Erkennst du das Muster?
Die Anzahl verdoppelt sich bei jedem Schritt: 2 · 2 · 2 · … (zehnmal) = 210.
7

Wie oft halbieren bis zum Atom?

AFB II

Ein Block mit 10 cm Kantenlänge wird immer wieder halbiert. Ein Atom ist etwa 0,1 nm groß (1 nm = ein Millionstel Millimeter). Schätze: Nach wie vielen Halbierungen ist die Kante so kurz wie ein Atom?

Schiebe den Regler auf deine Schätzung — Pfeiltasten bewegen ihn feiner. Nach dem Prüfen siehst du den Trefferbereich.
080
10 cm sind 100 000 000 nm, also 109-mal so viel wie 0,1 nm. Und 230 ≈ 1,07 · 109 — nach etwa 30 Halbierungen ist Atomgröße erreicht. Überraschend wenig: Weil jede Halbierung wirkt, schrumpft die Kante rasend schnell.
10 Halbierungen machen aus 10 cm etwa 0,1 mm. Wie viele „Zehnerpakete“ brauchst du, um von Millimetern über Mikrometer bis zu Nanometern zu kommen?
10 cm → 10 Halbierungen → 0,1 mm → 10 weitere → 0,1 µm → 10 weitere → 0,1 nm. Zusammen etwa 30.
8

Das Schema lesen

AFB II

Das Schema fasst das Gedankenexperiment zusammen. Finde zu jeder Frage das passende Feld.

Klicke das gesuchte Feld an. Mit der Tastatur: Tab zum Wandern, Enter zum Auswählen.

Block 10 cmwird halbiert …Endet dasZerteilen?Ja — Stopp beimunteilbaren Baustein (atomos)Nein — lückenlos,es geht immer weiter
Das Schema zeigt, warum der Streit 2000 Jahre offen blieb: Bis zum Fragezeichen sind sich alle einig, und was danach kommt, ließ sich ohne Messgeräte nicht entscheiden. Beide Antworten waren gleich gut begründbar.
Die Trennung liegt genau dort, wo eine Frage steht — davor ist noch nichts entschieden.
9

Fehlersuche im Heft

AFB III

Ein Mitschüler hat das Kapitel zusammengefasst. Drei der sechs Sätze sind falsch. Finde sie.

Klicke genau die falschen Zeilen an.
Alle drei Fehler sind typische Verwechslungen: Nachdenken wird zum „Beweis“ aufgewertet, aus dem Gegner wird ein Anhänger, und der alte Name wird für die heutige Wahrheit gehalten.
Prüfe jeden Satz mit drei Fragen: Gab es ein Experiment? Wer war dafür, wer dagegen? Gilt „unteilbar“ heute noch?
10

Welche Vorstellung ist das?

AFB III

Auf einer Tafel steht: „Jedes Atom besteht aus einem winzigen Kern und einer Hülle aus Elektronen.“ Ordne diese Aussage mit dem Entscheidungsbaum einer Vorstellung zu.

Beantworte die Fragen mit Ja oder Nein und schau, wo du herauskommst.
    Die Aussage nennt zwar Atome, behauptet aber gerade nicht, dass sie unteilbar sind — im Gegenteil, sie zerlegt sie in Kern und Hülle. Das ist die Physik nach 1904, nicht mehr das griechische Modell. Merke: Wer „Atom“ sagt, meint nicht automatisch „unteilbar“.
    Lies genau: Behauptet der Satz, das Atom sei unteilbar — oder zerlegt er es gerade?
    Frage 1: Nein (das Atom wird in Teile zerlegt). Frage 3: Nein (nichts von lückenlos). Frage 4: Ja → Physik ab 1904.