Im Unterricht der gymnasialen Oberstufe wird die Entropie überwiegend bei spontan ablaufenden endothermen Reaktionen eingeführt und neben der Enthalpie als weitere Antriebskraft chemischer Reaktionen benannt.

Die Arbeitsblätter bauen das Thema Entropie kontinuierlich aufeinander auf und müssen daher nacheinander bearbeitet werden. Die experimentelle Bestimmung der Verdampfungsentropie kann unabhängig von den ersten Arbeitsblättern thematisiert werden, sofern die Zustandsgrößen Enthalpie und Entropie bekannt sind.

Grundsätzlich können alle Arbeitsblätter von den Lernenden selbstständig, vorzugsweise in Gruppenarbeit bearbeitet werden.

Anwendungen der Gasgesetze und den darin auftretenden Größen sind ebenso erforderlich wie Kenntnisse zur Wärmenergie und zur Reaktionsenthalpie. Besonders zu empfehlen ist eine konventionelle Einführung (nach Schulbuch) der Reaktionsenthalpie, der Reaktionsentropie und der freien Reaktionsenthalpie, um danach ein Projekt mit diesen Arbeitsblättern anschließen zu können.

Dauer: 6 Unterrichtsstunden (Doppelstunden)

Kompetenzen: Die Lernenden können …

• naturwissenschaftliche Definitionen, Regeln, Gesetzmäßigkeiten und Theorien auch zu Zustandsgrößen und den Gasgesetzen erarbeiten und anwenden
• naturwissenschaftliche Modelle erarbeiten und in ihren Gültigkeitsbereichen anwenden, hier insbesondere zu Entropie, Unordnung und Wahrscheinlichkeit
• Informationen aus Versuchen zu naturwissenschaftlichen Zusammenhängen erschließen und die Sachverhalte dokumentieren
• fachlich kommunizieren und argumentieren und dabei Symbole, Zeichen und Fachbegriffe im richtigen Zusammenhang korrekt verwenden
• fachbezogene Sachverhalte in naturwissenschaftlichen Zusammenhängen sachgerecht beurteilen und bewerten. Hier insbesondere in Hinblick auf die Richtung der Abläufe chemischer Reaktionen.

Der Beitrag enthält Materialien für:

• Projektunterricht
• Übungsaufgaben
• Schülerversuche
• differenzierte Lernangebote