Institut Dr. Flad
Berufskolleg für Chemie, Pharmazie, Biotechnologie und Umwelt

"Chemie fürs Leben" am Beispiel von Zitronensaft und "Rohrfrei" - eine alltags- und schülerorientierte Unterrichtseinheit zum Thema Säuren, Laugen und Salze im Chemieunterricht der Sekundarstufe l.

Vormittags werden die Teilnehmer im Seminarteil mit Wort und Demoexperiment in diesen methodischen Weg eingeführt, nachmittags haben sie im Praktikum Gelegenheit, die Experimente mit Alltagsprodukten selbst zu erproben. Die Teilnehmer erhalten umfangreiches Begleitmaterial.

Chemie und Lebenswelt sind aus fachlicher Sicht zwei untrennbar miteinander verbundene und in ständiger Wechselwirkung stehende Bereiche. Aus Sicht der Schülerinnen und Schüler insbesondere der Sekundarstufe I wir diese Verbindung im derzeitigen Chemieunterricht kaum deutlich. Mit "Chemie" befassen sie sich nicht aus Interesse, sondern nur weil es der Lehrplan so vorsieht. Um die Akzeptanz und damit auch den Erfolg des Chemieunterrichts zu verbessern ist es erforderlich, die Verknüpfung von Chemie und Lebenswelt wesentlich deutlicher als bisher herauszustellen.

Bei der Umsetzung dieses Anliegens trifft man aber auf zwei große Probleme:

1. Stoffe aus dem Alltag sind aus fachlicher Sicht häufig der Organischen Chemie zuzuordnen. Die derzeitigen Lehrpläne sehen aber die Behandlung der Organischen Chemie erst gegen Ende der Sekundarstufe I oder gar in der Sekundarstufe II vor.

2. Stoffe aus dem Alltag sind in ihrer Zusammensetzung und Wirkungsweise häufig zu komplex, um sie unter Berücksichtigung der Kenntnisse und Fähigkeiten der Schülerinnen und Schüler auch auf formaler Ebene im Chemieunterricht der Sekundarstufe I zu behandeln.

Diese Probleme lassen sich lösen, wenn man zum einen die bisher "starren" Grenzen zwischen Anorganischer und Organsicher Chemie aufbricht und in der Sekundarstufe I eine "allgemeine" Chemie unterrichtet. Zum anderen muss man bereit sein, Experimente zunächst auf einer eher phänomenologisch orientierten Ebene deuten zu lassen, bevor man dann die gewonnenen Erkenntnisse in die chemische "Zeichensprache" übersetzt. Bei einer solchen Vorgehensweise lassen sich erheblich mehr Experimente mit Stoffen aus dem Alltag durchführen und die gewünschte Verknüpfung zwischen Chemie und Lebenswelt wird an vielen Stellen möglich.

Anhand einer Unterrichtseinheit und einer Reihe dazu vorgestellter neuer Experimente zum Thema Säuren, Laugen und Salze wird gezeigt, dass daraus keineswegs ein oberflächlicher Chemieunterricht resultieren muss, sondern dass man sehr wohl problemorientiert vorgehen und grundlegende Prinzipien und Reaktionsweisen der Chemie herausarbeiten kann.

Im Rahmen unseres Konzeptes "Chemie fürs Leben" wurde im vergangenen Jahr eine Unterrichtseinheit für die Sekundarstufe I zum Thema "Säuren, Laugen und Salze" vorgestellt, bei der fast ausschließlich Stoffe aus dem Alltag verwendet werden. Anknüpfend an einige der dadurch bereits bekannten Stoffe und Reaktionen sollen Möglichkeiten aufgezeigt werden, wie man auch in der Sekundarstufe II chemische Kenntnisse und Gesetzmäßigkeiten mit Stoffen aus dem Alltag lebensnah vermitteln kann. Innerhalb des Konzeptes nimmt die Zitronensäure bei der Einführung in die Thematik "Säuren" eine zentrale Stellung ein. In der Sekundarstufe II kann man nun bei den Veresterungs-Reaktionen wieder auf die Zitronensäure zurückgreifen.

Es wird experimentell demonstriert, wie sich anhand unterschiedlicher Veresterungs-Produkte grundlegende Struktur-Eigenschafts-Beziehungen veranschaulichen lassen. Weiterhin wird gezeigt, wie man aus Zitronensäure und Frostschutzmittel einen Polyester herstellen kann, der sich sogar als Klebstoff eignet! Über das Beispiel der Beseitigung einer durch Butter verursachten Rohrverstopfung mit Hilfe von Rohrreiniger ist es möglich, auch die Verseifung alltagsnah zu erarbeiten. Auf der Grundlage dieses Lebensweltbezuges wird die Verseifung mit Stoffen aus dem Alltag experimentell vorgestellt.

Weiterhin sind den Schülerinnen und Schülern aus dem Anfangsunterricht nach unserem Konzept bereits die Antazida und ihre Einsatzzwecke bekannt. Eines dieser Medikamente kann nun aufgegriffen und daran die prinzipielle Wirkungsweise eines Puffersystems eindrucksvoll im Experiment veranschaulicht werden. Auch die bereits bekannte Synthese eines Backpulvers aus Alltagsstoffen lässt sich in der Sekundarstufe II genauer betrachten. Mit nur einem Versuchsaufbau wird hieran eindrucksvoll sowohl der Einfluss der Temperatur als auch der des Druckes auf ein chemisches Gleichgewicht demonstriert. Dieses Experiment erscheint aufgrund seiner Anschaulichkeit und Einfachheit besonders geeignet für die Erarbeitung des Prinzips von Le Chatelier.