5. – 13. Schuljahr

Ilka Parchmann

150 Jahre Periodensystem

Ein Anlass für schulische Projekte und weitere unterrichtliche Zugänge

Die Idee eines Periodensystems, verbunden mit der Entdeckung und Untersuchung von Elementen sowie einer mehrfachen Weiterentwicklung von Atommodellen, ist fraglos einer der entscheidenden Meilensteine in der Chemiegeschichte. Das PSE ist daher selbstverständlich auch fester Bestandteil des Chemieunterrichts. 2019 kommt dem PSE nun eine ganz besondere Anerkennung zu: Die UN hat dieses Jahr als das Internationale Jahr des Perio-densystems der Elemente ausgelobt (http://iupac.org/cms/wp-content/uploads/2017/12/Press-Release-International-Year-of-the-Periodic-Table_UN-Proclamation_21-December-2017.pdf). In der Pressemeldung heißt es dazu:
„In proclaiming an International Year focusing on the Periodic Table of Chemical Elements and its applications, the United Nations has recognized the importance of raising global awareness of how chemistry promotes sustainable development and provides solutions to global challenges in energy, education, agriculture and health. Indeed, the resolution was adopted as part of a more general Agenda item on Science and technology for development.
Das PSE wird hier stellvertretend für einen nachhaltigen und auf chemischem Sachverstand basierendem Umgang mit chemischen Elementen herausgestellt, der zahlreiche Prozesse von enormer gesellschaftlicher Bedeutung ermöglicht, die durch die Chemie gestaltet und von allen Menschen genutzt werden. Viele Produkte unseres Alltags sind heute ohne Elemente, die rar und schwer zu gewinnen sind, nicht möglich, das bekannteste Beispiel auch für den Chemieunterricht ist wohl das Handy [1]. Andere Elemente sind fast uneingeschränkt und überall auf der Welt vorhanden, können aber dennoch nicht einfach gewonnen und genutzt werden; prominent zu nennen ist hier der Stickstoff. Der Blick in die Forschung zeigt zwar große Errungenschaften auf, wie das Haber-Bosch-Verfahren, aber auch zahlreiche ungelöste Ideen, es der Natur nachzumachen. Diskussionen über die Gewinnung und Verwendung chemischer Elemente und deren Verbindungen sind keineswegs rein chemisch zu bewertende, hier spielen immer auch Fragen der Politik und Verantwortung, des globalen Handels und des Umgangs mit Ressourcen mit hinein. Aber auch grundlegende chemische Konzepte lassen sich damit verbunden über die Diskussion globaler Fragen erarbeiten, etwa über die Energiedebatte und die Mobilität der Zukunft. Weshalb ist die Produktion von Silizium so aufwändig, wenn wir es doch wie „Sand am Meer haben? Weshalb können wir den Stickstoff nicht einfach aus der Luft holen? Weshalb unterscheiden sich Metalle so gravierend in ihren Eigenschaften? Weshalb sind manche Elemente hoch toxisch, andere dagegen völlig harmlos, und weshalb kann aus zwei durchaus gefährlichen Elementen wie Chlor und Natrium essbares Kochsalz werden? Diese Fragen führen zu Konzepten wie dem Aufbau von Atomen, der chemischen Bindung und Bindungsenergien sowie zu Struktur-Eigenschaftsbeziehungen, zeigen aber wiederum auch die enge Verknüpfung der Chemie zu anderen Fächern, wenn es etwa um gesundheitliche oder energiepolitische Kontexte geht. Dieses Themenheft möchte ebenso wie das von der IUPAC initiierte Jahr des PSE daher die breitere gesellschaftliche Bedeutung eines verständnisvollen Umgangs mit chemischen Elementen anstoßen, ausgehend vom Chemieunterricht. Es möchte auch Anregungen für den Chemieunterricht selbst geben: Welche vielfältigen Möglichkeiten gibt es, das PSE im Unterricht zu erarbeiten? Wie können thematische Schwerpunkte methodisch, kontextbasiert und experimentell variiert werden? Welche Themenschwerpunkte sind heute wichtig für Schülerinnen und Schüler als Bürgerinnen und Bürger einer Gesellschaft von morgen?
Verbände wie die IUPAC global, die EuChemS in Europa oder die GDCh in Deutschland sind dabei, zahlreiche Angebote zu initiieren und Ideen zu verbreiten. Viele dieser Anregungen...

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