Elektrochemie

Zur Behandlung des Themas „Elektrochemie“ in der gymnasialen Oberstufe wurde und wird eine neue Unterrichtseinheit entwickelt, in der zum Einen versucht wird, festgestellten Fehlvorstellungen der Schülerinnen und Schüler entgegenzuwirken. Zum anderen orientiert sich die Einheit, wo immer es möglich und sinnvoll ist,  entsprechend des Konzepts „Chemie fürs Leben“ an alltäglichen Problemen, Fragestellungen oder verblüffenden Feststellungen.

Man weiß inzwischen aufgrund empirischer Untersuchungen, dass in besonderem Maße Fehlvorstellungen über den Ladungstransport in Elektrolyten existieren. Kenntnisse darüber sind aber Voraussetzung nicht nur für das Verständnis von Elektrolysen, sondern auch für die Vorgänge in elektrochemischen Spannungsquellen. Deshalb wurde die Abfolge der Inhalte gegenüber der klassischen Vorgehensweise auch abgeändert. Die Einheit beginnt mit den Leitungsvorgängen in Elektrolyten und der Elektrolyse, es folgen die elektrochemischen Spannungsquellen. Entsprechender der Grundsätze für das Konzept „Chemie fürs Leben“ werden dann, nachdem die Grundprinzipien bekannt sind, die genauen quantitativen Beziehungen thematisiert. Den Abschluss bilden technische Prozesse, bei denen Elektrochemie eine Rolle spielt.

Das Skript zum ersten, inzwischen im Unterricht erfolgreich erprobten Abschnitt finden Sie hier mit dem Titel "Von der Strom leitenden Kartoffel zur Elektrolyse" und den passenden Gefährdungsbeurteilungen.

Das zweite Skript können Sie hier mit dem Titel "Vom „umgekehrten Hittorf“ zu Kiwi, Kohlrabi und Co" herunterladen. Auch dazu bekommen Sie hier die dazugehörigen Gefährdungsbeurteilungen.

Achtung: Neue Bauanleitung für den Messmo im Skript enthalten! Der neue Solar- und Leichtlaufmotor RF300CAS ist ebenfalls für den Bau geeignet.

Das dritte Skript steht Ihnen hier mit dem Titel "Electron meets energy - Einführung in die quantitativen Beziehungen der Elektrochemie" zur Verfügung.

Die im Skript beschriebenen Animationen finden Sie hier:

1. Modell zu Versuch 6 - Wasserelektrolyse

2. Modell zu Versuch 7 - NaCl an Kohleelektroden

3. Modell zu Versuch 9 - CuCl2 an Kohleelektroden

4. Modell zu Versuch 11 - CuCl2 an Kupferelektroden

5. Modell zu Versuch 11 - CuCl2 an Kupferelektroden (ohne Reverse)

6. Modell zu Versuch 13 - Hittorf Elektrolyse horizontal

7. Modell zu Versuch 13 - Hittorf Elektrolyse vertikal

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Wir möchten ausdrücklich darauf hinweisen, dass sowohl das Skript als auch die Animationen von uns nur für den Unterricht und nicht für die kommerzielle Verwertung freigegeben sind.

Publikationen

Publikationen

  • L. Wille, A. Witt, A. Flint: "Überspannung "sichtbar" gemacht" [CHEMKON 1/2011, S. 7 ff]
  • A. Witt, A. Flint: Die Hittorf-Elektrolyse – Vorteile einer vertikalen Versuchsanordnung, PdN-ChiS 62 (7), 28 (2013)