Herstellung von Clathrat‐Hydraten im Verlauf einer Unterrichtsstunde

Abstract

Im Unterricht werden häufig die „konventionellen“ fossilen Energieressourcen Erdgas, Erdöl und Kohle vorgestellt. Hier wird vorgeschlagen, auch Methanhydrate als potentielle fossile Energielieferanten im Unterricht zu thematisieren und den Schülerinnen und Schülern so die Möglichkeit zu geben, an einem aktuellen und nicht abgeschlossenen Forschungsthema teilzuhaben. Zur Veranschaulichung der Hydrat‐Strukturen lassen sich THF‐Clathrat‐Hydrate mit einfachen Mitteln in einer Unterrichtsstunde herstellen.

Wasser, Wasserstoff, Wasserstoffbrücke und mehr

“…Dies kostet sehr viel Energie, denn diese Bedingungen müssen während des Transports aufrechterhalten werden. Ein kleiner Trick ist noch möglich: Es ist bekannt, das Clathrathydrate mit Tetrahydrofuran als Gastmolekül bei Normaldruck und bei Temperaturen knapp über dem Gefrierpunkt stabil sein können [7].…”

“…12 ), Tetrakaidekaeder (5 12 6 2 ) und Hekkakaidekaeder (5 12 6 4 ), wie sie in den sI-und sII-Strukturen von Gashydraten gefunden werden [11]. b) THF-Clathrat, hergestellt innerhalb einer Schulstunde [7]. c) Gashydrat sI mit 5 12 und 5 12 6 2 Wasserkäfigen mit eingeschlossen Gasmolekülen.…”

Fazit und Ausblick

“…Diei nd iesemH eftd idaktische rschlossenen Themen stellen nure inen Ausschnitt ausd er Vielfalt dera ktuellen undz u-künftigenF orschungsansätzed ar,d ie durchd ie Zusammenarbeit derF achwissenschaftenu nd derF achdidaktikenf ürB ildungsprozesse zugänglich gemachtw erdenk çnnen. DieZ [ 2,3],u nd auch heuteb leibtd as Thema einh och relevantes unda ktuelles fürd ie Zusammenarbeit vonF achdidaktik undF achwissenschaft [ 4].L ernendee rhaltend urch dieseu nd zahlreiche weiteref achdidaktische undu nterrichtspraktische ErarbeitungenE inblicke in aktuelle Forschungsprozesse undd eren Anfänge, kçnnen selbst Schülerforschungs-, Studien-undB erufsperspektivene ntwickelnu nd die Relevanz grundlegenderKenntnisse überStoffeund Te ilchen, derenS truktur-Eigenschafts-Beziehungenu nd Energie-sowie Reaktionsprozesseerfahren.…”