Redox, Ryzen und Rembrandt – einfache und fotochemische Oberflächenbehandlung von Metallen

Klasse 9-11

Das Ätzen von Metalloberflächen findet sich in vielen Bereichen des täglichen Lebens, sei es bei der Herstellung von Computerplatinen z.B. für Prozessoren, in der Werkzeugindustrie oder in der Kunst. In dieser Veranstaltung werden drei dieser Verfahren praktisch erlernt. Die Redoxreaktionen, die hinter diesen Verfahren stecken, werden entschlüsselt und jede Schülerin und jeder Schüler geht am Ende mit eigenhändig bearbeiteten Werkstücken nach Hause.

Die Schülerinnen und Schüler bekommen in einem Input aufgezeigt, in welchen Bereichen des täglichen Lebens das Ätzen von Metalloberflächen Anwendung findet. Bei weitgehend selbstständiger experimenteller Arbeit lernen sie die Methoden und Werkzeuge des Ätzens kennen und veranschaulichen in der Auswertung die Elektronenübergänge in diesen chemischen Prozessen. Dabei kennzeichnen sie diese Donator-Akzeptor-Reaktionen als Redox-Reaktionen.

Lernort: MINTarium	Dauer: 4,5 Stunden	Zeitraum: ganzjährig
Zielgruppe: klasse 9-11	TN-Zahl: max. 28	Kosten: Die Angebote des MINTariums sind kostenfrei
Organisatorische Hinweise: Wenn ein eigener Metallgegenstand aus Edelstahl (z. B. Taschenmesser) mitgebracht wird, kann der eigene Name hineingeätzt werden.
© freepik	Kontakt/Buchung: Tel: 040 – 42 88 42-120 E-Mail: mintarium@li.hamburg.de

Inhalte

Oxidation und Redoxreaktion
Donator- / Akzeptor-Konzept
Aufstellen von Reaktionsgleichung

Benötigte Vorkenntnisse

Ihre Schülerinnen und Schüler kennen den Begriff Lösungsmittel und das Grundprinzip der Elektrolyse, wissen, dass elektrischer Strom dann fließt, wenn Ladungen transportiert werden und können die Begriffe Oxidation und Reduktion anwenden. Ihre Schülerinnen und Schüler können mithilfe eines erklärenden Textes oder/und einer Animation eine Redox-Gleichung aufstellen.

Kompetenzen

Die Schülerinnen und Schüler beschreiben Stoff- und Energieumwandlungen mit Hilfe der Veränderung von Teilchen und des Umbaus chemischer Bindungen. Außerdem beschreiben sie Redoxreaktionen auf Teilchenebene als Elektronenübergang und kennzeichnen diese als Donator-Akzeptor-Reaktionen.

Leitperspektiven

Wertebildung / Werteorientierung

Risikobewertung von Technologie

Bildung für nachhaltige Entwicklung (BNE)

SDG 9 Industrie, Innovation und Infrastruktur
SDG 12 Nachhaltige/r Konsum und Produktion
SDG 13 Maßnahmen zum Klimaschutz

Die Schülerinnen und Schüler erfahren das Ätzverfahren sehr flexible Prozesse sind, die ohne aufwendige Investitionen, das Herstellen neuer Modelle/Prototypen ermöglicht. Die energieintensive Produktion komplizierter Stanzwerkzeuge entfällt, spart ggf. den Ausstoß von Kohlenstoffdioxid und schont so das Klima.