Von der „Strom leitenden“ Kartoffel zur Elektrolyse

Vom „umgekehrten Hittorf“ zu Kiwi, Kohlrabi und Co.

 
 

Die Elektrochemie zählt zu den anspruchsvollsten Themen des Chemieunterrichtes. Es ist daher nicht verwunderlich, dass es vielen Schülerinnen und Schülern schwer fällt, die anerkannten elektrochemischen Theorien und Modelle zu verstehen. Annette Marohn und Nils Burger haben zu den Lernschwierigkeiten im Bereich der Elektrochemie im deutschen Schul- system die aktuellsten Studien durchgeführt und zahlreiche Fehlvorstellungen und Lernschwierigkeiten aufdecken können. Ausgehend von der kompakten Darstellung ihrer wichtigsten Forschungsergebnisse wird ein ausführliches Unterrichtskonzept vorgestellt, dass unter Berücksichtigung dieser aufgedeckten Lernschwierigkeiten und der Grundsätze des Unterrichtsansatzes „Chemie fürs Leben“ einen modernen „Gang“ durch die Elektrochemie der gymnasialen Oberstufe in vier Konzeptbausteinen darstellt.

Der zweite Konzeptbaustein

Der zweite Konzeptbaustein bietet, ausgehend von der Umkehrung bereits behandelter Elektrolysen, Vorschläge zur Erarbeitung des Aufbaus und der Funktion Galvani’scher Zellen. Da die Vorgänge im Elektrolyten bereits im ersten Konzeptbaustein ausführlich behandelt wurden, können diese Kenntnisse unproblematisch auf die Galvani’schen Zellen angewendet werden. Im Fokus steht dabei die Elektrolytverbindung (Diaphragma, Elektrolytbrücke), denn sie wurde von Marohn und Burger als Quelle von Schüler-Fehlvorstellungen identifizierte.

Es wurden Experimente zur Elektrolytverbindung entwickelt, die deren Aufbau und Funktion erschließen helfen. Im Zusammenhang mit den Galvani’schen Zellen wird zur Bewertung einzelner Halbzellen die Spannungsreihe problemorientiert eingeführt.

2. Konzeptbaustein: Die Erarbeitung der Grundprinzipien

elektrochemischer Spannungsquellen (Fortsetzung von CLB 1/2-2016)


Autoren: Dr. Alexander Witt, Prof. Dr. Alfred Flint