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 dritte Konzeptbaustein

Im dritten Konzeptbaustein wird eine zur klassisch-schulischen Vorgehensweise alternative Herleitung der Nernst’schen Gleichung vorgestellt. Sie wird anhand entsprechender Experimente unterstützt und bietet sehr gute Anknüpfungen zur Schul-Thermodynamik. Auf diese Weise soll ein fundiertes Verständnis der Nernst‘schen Gleichung gewährleistet werden. Weiterhin wird ein Vorschlag zur phänomenologischen Behandlung der Temperaturabhängigkeit der Zellspannung und ihr Nutzen zum Bau eines Knopfzellenthermometers unterbreitet.

Ziel des dritten Konzeptbausteins ist es, den Schülern auf einem möglichst kurzen Weg die wichtigsten, theoretischen Grundlagen zu vermittelt, um einfache, potentiometrische Berechnungen anstellen zu können. Dabei wird größtmöglicher Wert auf das Verständnis der prinzipiellen Zusammenhänge gelegt. Des Weiteren wird den Schülern eine Berech-nungshilfe, die elektrochemische Standardspannungsreihe, erläutert. Sie taugt jedoch nicht nur zu Berechnungen, sondern ist ein Instrument zur Beurteilung vielfältiger, chemischer Situationen, in deren Folge sich zahlreiche Anknüpfungspunkte für den weiterführenden Chemieunterricht ergeben. Um jedoch die Überschaubarkeit dieses Konzeptbausteins und den „roten Faden“ nicht zu gefährden, werden sie nur kurz skizziert. Ebenso kann auf notwendige Anwendungsübungen der vermittelten Rechenwege nicht eingegangen werden. Es folgen jedoch kurze Hinweise an entsprechender Stelle.