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Das Lernen im Chemieunterricht ist mit hohen fachsprachlichen Anforderungen verbunden, z.B. beim Erwerb einer Vielzahl neuer Fachtermini. In ihrem Beitrag ab S. 160 stellen Gieske et al. eine problemorientierte Unterrichtsreihe zum Lösevorgang von Salzen in Wasser mit dem Titel „Das Tote Meer stirbt!“ vor. Die Unterrichtsreihe ist sprachsensibel ausgerichtet und bietet Schüler:innen vielfältige Möglichkeiten zum Auf- und Ausbau fachsprachlicher Kompetenzen, beispielsweise beim Betrachten verschiedener Salzkristallformen unter dem Mikroskop.

Selbstreinigende Oberflächen, Nanocarrier in der Medizin oder Photokatalysatoren für die Gewässerreinigung. Die Nanochemie nimmt immer mehr Platz in der Forschung, aber auch in unserem Alltag ein. In diesem Zuge wurde 2022 die Neueinführung des Themenfelds Nanochemie in die Anforderungen an die Allgemeine Hochschulreife und somit in die Lehrpläne einiger Bundesländer, unter anderem Niedersachen, beschlossen. Aus diesem Anlass wurde das Schülerlabor-Setting Nan_OS für den außerschulischen Lernstandort GreenLab_OS für die gymnasiale Oberstufe entwickelt. Auf Grundlage der im Kerncurriculum für die Sekundarstufe II des Landes Niedersachsen festgesetzten Kompetenzen erhalten die Schülerinnen und Schüler einen Einblick in die Eigenschaften, Anwendung, Chancen sowie Risiken der Nanochemie. Es sollen verschiedene Phänomene, die auf die spezifischen Eigenschaften von Nanopartikeln zurückzuführen sind, didaktisch reduziert vermittelt werden. Die Schülerinnen und Schüler untersuchen im Schülerlabor-Setting spezifische Eigenschaften, wie das hohe Oberflächen-zu-Volumen-Verhältnis, die anregbare Fluoreszenz von kohlenstoffhaltigen Carbon Quantum Dots und die daraus resultierenden Anwendungsmöglichkeiten von Nanostrukturen sowie Nanopartikel. Zusätzlich setzen sich die Schülerinnen und Schüler im Schülerlabor-Setting mit der Synthese von Nanopartikeln auseinander. Im Sinne der Bewertungskompetenz erarbeiten und bewerten die Schülerinnen und Schüler materialgestützt die möglichen Chancen und Risiken der Nanochemie, Nanotechnologie und Nanopartikeln. In diesem Artikel wird zunächst ein Einblick in die Geschichte der Nanotechnologie gegeben, um anschließend die grundlegende Einbettung von Nan_OS vorzustellen. Abschließend werden drei innovative Experimente aus dem Setting erläutert, die auch für den Regelunterricht der Sekundarstufe II geeignet sind.

Im Beitrag werden neu entwickelte Low-Cost-Experimente zur Demonstration der Ionenwanderung im elektrischen Feld präsentiert. Als Versuchsgefäß dient ein Blister aus dem Zeichenbedarf. Die Salze werden zunächst in Alginatbällchen eingeschlossen, aus denen sie sukzessive in die umgebende Flüssigkeit diffundieren. Hierzu werden auch Substanzen mit fluoreszierenden Ionen verwendet

Um das Klima zu schützen, wird derzeit intensiv nach Alternativen zu fossilen Rohstoffen gesucht, die für die Erzeugung und Speicherung von Energie und für die Fertigung von Chemieprodukten genutzt werden können. Ein Forschungsansatz dabei ist, das klimaschädliche Kohlenstoffdioxid als Rohstoff zu erschließen. Es kann elektrochemisch durch eine homogen- oder heterogen-katalysierte Reduktionsreaktion umgewandelt werden – z. B. in Kohlenstoffmonoxid, aus dem danach chemische Energieträger und wichtige Chemikalien für die chemische Industrie hergestellt werden können. Alternativ kann Kohlenstoffdioxid auch zu Ameisensäure umgesetzt werden, die beispielsweise als Energiespeicher geeignet ist. In diesem Beitrag wird eine Möglichkeit präsentiert, die elektrochemische CO₂-Reduktion experimentell in der Schule durchzuführen, um dieses Thema aus der aktuellen Forschung in den Chemieunterricht einzubinden.

Im vorliegenden Beitrag wird die Elektro-Fenton-Reaktion als nachhaltige Methode zur Beseitigung persistenter organischer Stoffe in Abwässern modellhaft nachvollzogen. Die Elektro-Fenton-Reaktion kombiniert dabei die elektrosynthetische Darstellung von Wasserstoffperoxid mit der Bildung hochreaktiver Hydroxyl- und Peroxyl-Radikale, die organische Schadstoffe oxidativ mineralisieren können. Die am Abbau beteiligten Spezies und Reaktionen können durch den vorgeschlagenen experimentellen Unterrichtsgang anschaulich erarbeitet werden, wobei insbesondere Grundlagen der Elektrochemie, Katalyse und die Reaktivität von Radikalen als wichtige curricular angebundene Aspekte thematisiert werden.