Die Elektrochemie ist ain spezielles Teilgebiet der Chemie. in dem diejenigen chemischen Vorgange erfaSt werden. die unter der Einwirkung eines elektrischen Stromes ablaufen. Vielfaltige Verknupfungen sind zu anderen Arbeitsberaichen der Chemie gegeben: - zur anorganischen Chamie bei der Oarstellung von anorganischen Produkten wie Alkalihydroxiden oder Permanganat. - zur organischen Chemie bei der Oarstellung von organischen Produkten z.B. durch elektrochemische Hydrierung. Oxidation oder Oimerisierung. - zur Metallurgie durch die Aufarbeitung von Erzen mit geringem Metallgahalt oder zur Erzielung von hohen Reinheitsgraden. - zur Oberflachentechnik und zum Korrosionsschutz bei der Aufbringung anorganischer oder organischer Oeckschichten oder dar spangebenden Vorbereitung von Oberflachen durch elektrolytische Abtragungs verfahren. - zur elektrochemischen Energieerzeugung durch die Entwicklung von Primar-. Sekundar- oder Brennstoff zellen. - zur analytischen Chemie durch Analysenverfahren wie z.B. die Potentiometrie. Voltammetrie. Polaro graphie und - schlieBlich zur technischen Chemie z.B. durch Optimierung von Zellensystemen und Versuchspara metern groBtechnischar Prozesse. -4- Die vielfaltigen Verknupfungen lassen unterschiedliche Schwerpunktsetzungen zu, wobei den potentialbildenden Vorgangen eine zentrale Bedeutung zukommt. In den verschiedenen Bildungs- und Ausbildungsbereichen werden Inhalte der Elektrochemie mit unterschiedlichen Schwerpunktsetzungen und hinsichtlich verschiedener Quali fikationsniveaus vermittelt. Inhalte und Strukturen der Angebote werden dabei u.a. durch Richtlinien, Lehrplane und Curricula bestimmt. Aufgrund der notwendigen Begrenzung des Rahmens der Arbeit erfolgt eine Beschrankung auf den Sekundarstufenbereich II bzw. auf vergleichbare Qualifikationsniveaus.

Inhalt

Einleitung.- 1.1 Bedeutung elektrochemischer Verfahren bei großtechnischen Prozessen.- 1.2 Aufgabenstellung.- 2. Stellenwert elektrochemischer Verfahren im curricularen Bereich.- 2.1 Richtlinien, Lehrpläne und Curricula.- 2.2 Unterrichtsmaterialien und Experimentierhand-bücher.- 3. Experimentiergeräte.- 4. Anforderungen an Versuchsanordnungen.- 4.1 Versuchsmaßstab.- 4.2 Zeitökonomie.- 4.3 Kompatibilität und Variabilität.- 4.4 Reproduzierbarkeit.- 4.5 Sicherheitsvorschriften.- 5. Entwickelte Versuchsanordnungen und Unterrichtseinheiten.- 5.1 Verwandte Geräte.- 5.2 Bestimmung des wirklichen Elektrodenpotentials.- 5.3 Bedeutung der Diffusionshemmung für Elektrolyseprozesse.- 5.4 Zeitliche Erfassung des Korrosionsverhaltens von Eisen mit Hilfe von Indikatoren.- 5.5 Elektrotauchlackierung.- 5.6 Wirkungsweise einer Kationenaustauschermembran.- 5.7 Kathodische Hydrierung von Glukose zu Sorbit.- 6. Zusammenfassung.- 7. Literaturverzeichnis.