Unterrichtsgang

Zeichenerklärung:

AB = Arbeitsblatt	Alt = Alternative	LB = Lehrbuch	LI = Lehrerinformation
LV = Lehrerversuch	P = Praktikum	Std = Unterrichtsstunde	Ü = Übung

SuS = Schülerinnen und Schüler

Std	Unterrichtsverlauf	Hinweise
1/2	Einführung P: Welche Batterie liefert die höchste Spannung? Die Obstbatterie (Egg Race) Einstieg in das Thema Bereitstellung/Wiedererwerb grundlegender Begriffe und experimenteller Fertigkeiten (Elektrische Spannung, Stromkreis, Minuspol, Pluspol, Elektronen und Ionen als bewegliche Ladungsträger, Messung von Spannungen) Variable Möglichkeiten der Versuchsanordnung Erste Erkenntnisse zur Funktionsweise (Kombination verschiedener Metalle, Elektrolyt); Hypothesen zur Funktion der Metalle	e 010 AB Egg Race „Welche Batterie liefert die höchste Spannung?“ e 011 LI „Obstbatterie“
3/4	Redoxreaktionen - Reaktionen mit Elektronenübertragung P: Redoxreaktionen zwischen Metallen und Metall-Kationen Erarbeitung von Reaktionsgleichungen für einfache Redoxreaktionen Andeutung der Redoxreihe der Metalle Ggf. Hypothesen zu den Vorgängen am Minuspol der Obstbatterie, Problematisierung des Pluspols Auswertung im Plenum / Systematisierung P: Platinen ätzen Anwendung der erworbenen Kenntnisse, Technikbezug	e 020 LI e 021 AB zur Versuchsreihe Zn, Fe, Cu, Ag Zn ²⁺, Fe ²⁺, Cu ²⁺, Ag ⁺ Alt. LB einfache Versuchsvorschrift; Textarbeit zu korrespondierenden Redoxpaaren e 025 AB Platinen ätzen Erweiterung des Konzepts auf das Redoxpaar Fe ²⁺/Fe ³⁺
5/6	Strom aus Redoxreaktionen P: V1 Bau und Untersuchung einer galvanischen Zelle (Daniell-Element) z.T. durch SuS eigenständig aufgrund bereit gestellter Geräte und Chemikalien geplant Messung der Zellspannung Erklärung des Zustandekommens einer Zellspannung Alt: Lehrerdemonstrationsversuch Unterrichtsgespräch: Klärung der Vorgänge in einer galvanischen Zelle bei Stromfluss P: V2 Die Zellspannung galvanischer Zellen Kombination verschiedener Halbzellen Zn/Zn2+; Fe/Fe ²⁺; Cu/Cu ²⁺; Ag/Ag ⁺ (alle 6 Möglichkeiten); Eisen- und Silber-Halbzellen sind in Bechergläsern bereitgestellt; Kupfer-und Zink-Halbzellen sowie Leitungsmaterial und Multimessgerät sind noch aus V1 an den Schülerplätzen Vorbereitung der elektrochemischen Spannungsreihe (Potenziale können tabelliert werden, wenn eine Halbzelle als Bezugshalbzelle definiert wird)	e 030 LI Bau eines Daniell-Elements Vermittlung des Grundprinzips der räumlichen Trennung von Oxidation und Reduktion bei einer Redoxreaktion in einer galvanischen Zelle Computersimulation zu galvanischen Zellen in Chemie 2000+ online Fremdes Angebot: www.chemiedidaktik.uni-wuppertal.de/chemie2000plus/ (öffnet in neuem Tab) BaWü(SekII)2-st. S.126: Galvanische Zellen; Multimediabaustein Funktion einer galvanischen Zelle e 035 AB Die Zellspannung galvanischer Zellen alle Kombinationen grafische Dokumentation erlaubt Vorhersage weiterer Zellspannungen und deren experimentelle Überprüfung; Umpolung der Cu-Elektrode bei Kombination mit der Ag/Ag ⁺-Halbzelle wird von SuS erkannt
7/8	Kleine Diagnose Vorgänge bei Stromfluss im Daniell-Element Das Redoxpaar H ₂/H ⁺ LV Die Standardwasserstoffhalbzelle Aufbau der Standardwasserstoffhalbzelle; Redoxpaar H2/H+ als Bezugselektrode Messen von Zellspannungen gegen die Standardwasserstoffhalbzelle; Begriffe Standardelektrodenpotenzial; elektrochemische Spannungsreihe Ü Berechnen von Zellspannungen bei Standardbedingungen mit Hilfe der elektrochemischen Spannungsreihe Ü Vorhersage spontaner Redoxreaktionen mit Hilfe der elektrochemischen Spannungsreihe; Bestimmung von Plus- und Minuspol in einem galvanischen Element	e 040 AB Kleine Diagnose e 045 AB Tabelle der Standardelektrodenpotenziale Bezug zu Problemen aus vorangegangenen Stunden
9/10	Strom aus Redoxreaktionen – ein historischer Rückblick Batterie von Bagdad Galvanis Froschschenkelversuche Arbeitsteilige Textarbeit, Erstellen von Plakaten, Präsentation Versuch: „Hautkontaktbatterie“ zur Widerlegung der Hypothesen Galvanis P Volta’sche Säule Bau einer Voltasäule, Messen der Zellspannung und der Spannung mehrerer in Reihe geschalteter Zellen Erarbeitung der Elektrodenreaktionen (Textarbeit, Ü Arbeit mit der Tabelle der Redoxpotenziale)	e 050 LI „Elektrochemische Stromquellen – ein historischer Rückblick“ e 051 LI „Hautkontaktbatterie“ Die Elektrodenreaktionen der Volta-Säule können auch mit Hilfe des im Arbeitsblatt oben genannten Textes von den SuS erarbeitet werden.
11/12	Strom aus Redoxreaktionen – heute P Die Taschenlampenbatterie – ein Dauerbrenner: Das Leclanché-Element LB Funktion des Leclanché -Elements LV Modellversuch zur Lithiumbatterie Mobil durch wieder aufladbare Akkumulatoren Bleiakkumulator LV zum Funktionsprinzip des Bleiakkumulators LB Textarbeit Ergebnissicherung im Unterrichtsgespräch	e 060 LI Batterien und Akkumulatoren
13/14	Strom aus Redoxreaktionen – morgen LV Elektrolyse von Wasser Erarbeitung der Elektrodenreaktionen Prinzip der Elektrolyse Brennstoffzelle P Low Cost – Brennstoffzelle „Beladung“ durch Elektrolyse von Wasser Messen der Zellspannung LV Funktionsweise einer PEM-Brennstoffzelle Brennstoffzellen-Stack Betreiben eines Motors	e 070 LI Brennstoffzellen e 071 AB Low Cost-Brennstoffzelle Vermittlung des Grundprinzips einer Brennstoffzelle mit kontinuierlicher Zufuhr von Wasserstoff und Sauerstoff
15/16	Abgasfrei in die Zukunft Die Welt von morgen – eine Wasserstoffwelt? Verknüpfung Windenergie/Photovoltaik – Wasserelektrolyse – Brennstoffzelle Modellexperiment: Von der Fotovoltaik zum Brennstoffzellen betriebenen Elektromotor Textarbeit: Wasserstoff als Energiespeicher – kontrovers betrachtet Gesellschaftlicher Bezug	Bausatz oder Funktionsmodell e 080 AB Wasserstoff als Energiespeicher
	Selbstdiagnose	e 100 AB Selbstdiagnose

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