24 Seiten · Gymnasium, Einführungsphase · Chemie · Hessen · Selbstlernheft für zu Hause · 13 kommentierte Lösungen im Heft · Stand September 2026
Ein Selbstlernheft für die Einführungsphase, das den Schritt von der Sauerstoffdefinition zum Elektronenübergang Schritt für Schritt geht — allein zu Hause, mit Stift und ohne Schulbuch. Am Anfang steht der Satz aus der Mittelstufe: Wer Sauerstoff aufnimmt, wird oxidiert. Am Ende steht der Satz der Oberstufe: Wer Elektronen abgibt, wird oxidiert. Dazwischen liegen 7 Schritte auf 24 Seiten, und keiner davon verlangt, dass man etwas glaubt.
Dieses Heft füllt eine Lücke, die man nachlesen kann. Das hessische Kerncurriculum der gymnasialen Oberstufe für Chemie (Ausgabe 2024, Stand 21.04.2026, S. 35) führt „erweiterter Redoxbegriff: Redoxreaktionen als Elektronenübergänge“ unter der Rubrik „Aufgreifen von Inhalten aus der Sekundarstufe I“. Aufgreifen heißt: Die Einführungsphase setzt den Elektronenübergang voraus. Die hessischen Vorgaben der Sekundarstufe I liefern ihn aber nicht. Der Leitfaden Chemie Sekundarstufe I (IQ 2011) definiert auf S. 23 Redoxreaktionen als „Sauerstoffübertragungsreaktionen“ und auf S. 28 „Oxidation als Aufnahme von Sauerstoff“; der Lehrplan Chemie für die Jahrgangsstufen 8 bis 13 kennt das Wort „Elektronenübergang“ gar nicht. Genau dahinein geht dieses Heft.
Der Angelpunkt des Hefts ist ein Vergleich und kein Merksatz. Auf Seite 6 verbrennt Magnesium in Sauerstoff, auf Seite 7 reagiert dasselbe Magnesium mit Chlor. Zweimal gibt es dieselben zwei Elektronen ab, zweimal entsteht dasselbe Magnesium-Ion Mg2+, zweimal ist es eine Oxidation — und beim zweiten Mal ist überhaupt kein Sauerstoff im Raum. Wenn dieselbe Sache mit und ohne Sauerstoff passiert, kann der Sauerstoff nicht das Wesentliche sein. Der Satz, der daraus folgt, steht im Heft: Das Magnesium merkt nicht, was es oxidiert.
Elektronen sind dabei Punkte, und der Übergang wird gezeichnet: Man zählt vorher, man zählt nachher, die Differenz steht am Pfeil. Zu jeder Aufgabe gehören eine Hilfe vor dem Schreibfeld, eine kommentierte Lösung mit dem Fehler, der hier nahe liegt, und eine Selbstkontrolle aus drei Proben, die man ohne fremde Hilfe rechnen kann. Und auf jeder Lernweg- und Übungsseite läuft am Rand eine Spalte „Meine Frage dazu“ mit.
24 Seiten, und jede hat ihre Aufgabe. Seite 1 sagt, worum es geht, und zeigt den Weg. Seite 2 nennt den Befund mit beiden Fundstellen. Seite 3 ist der Leseschlüssel: die Fragenspalte, die drei Proben und die Zeichen dieses Hefts — was ein Punkt bedeutet, was ein Strich, wie eine Ladung aussieht und wie eine Oxidationszahl. Dann folgt der Lernweg in 7 Schritten.
Schritt 1 auf Seite 4: der Stand aus der Mittelstufe, ohne Herablassung dargestellt — nicht falsch, nur unvollständig. Schritt 2 auf Seite 5: Magnesium verbrennt, was man sieht und was die Gleichung sagt. Schritt 3 auf Seite 6 und Schritt 4 auf Seite 7: die Doppelseite mit dem Vergleich. Seite 8 klärt zwei Dinge, die jetzt geklärt werden müssen — warum das Magnesium-Ion stabil ist, obwohl es außen leer aussieht, und was Magnesiumoxid wirklich ist. Schritt 5 auf Seite 9: die neue Erklärung, und sofort die Probe am alten Fall. Schritt 6 auf Seite 10: keine Oxidation ohne Reduktion, Donator und Akzeptor. Schritt 7 auf Seite 11: wie man den Übergang aufschreibt.
Seite 12 zeigt vier Stellen, an denen der Sauerstoff nicht das Oxidationsmittel ist: einmal fehlt er, einmal schaut er zu, einmal wird er selbst oxidiert, und einmal ist er da, ohne dass eine Redoxreaktion vorliegt. Dazu steht dort, was die IUPAC selbst zu den drei Kennzeichen der Oxidation sagt — zwei treffen immer zu, das über den Sauerstoff nicht. Seite 13 ist die Grenze des Bildes, Seite 14 die Oxidationszahl mit ihren Regeln, Seite 15 die Leiter von minus IV bis plus VII und die Frage „Redox oder nicht?“.
Die Seiten 16 bis 20 sind die Übungsseiten, die Seiten 21 und 22 die Lösungen. Seite 23 sammelt die Fragen ein. Seite 24 trägt die Wortliste mit 28 Begriffen, die Quellen, 2 ausgewiesene Fehlstellen und den Satz, was dieses Heft nicht behauptet.
Zusammengezählt sind das 22 Aufgaben: 9 kleine am Ende der Lernwegseiten, die man sofort auf derselben Seite selbst prüfen kann, und 13 durchnummerierte auf den fünf Übungsseiten. Dazu 24 Hilfen, jede vor dem Schreibfeld; 13 kommentierte Lösungen, jede mit Begründung und mit dem Fehler, der hier nahe liegt, und 10 davon zusätzlich mit einem Hinweis, was ebenfalls richtig wäre; 29 Zeichnungen; 6 Merksätze, 7 Achtung-Kästen und 2 Tipp-Kästen.
Das Heft liegt farbig und als Graustufenfassung bei. Beide sind vollständig; die Graustufenfassung ist nicht die schlechtere Variante, sondern die, die aus dem Kopierer kommt. Sie wurde eigens durchgesehen: Die Elektronenpunkte bleiben zählbar, und die Stoffe in den Reaktionsbildern sind an ihrer Form zu unterscheiden und nicht an ihrer Farbe.
Die 13 Übungsaufgaben stehen in drei Stufen, von leicht bis schwer, und jede einzelne ist zu Hause allein lösbar. Stufe 1, sicher werden: 6 Aufgaben. Punkte zählen, Punkte ergänzen, Abgabe und Aufnahme benennen, einfache Ionenbildung. Stufe 2, anwenden: 4 Aufgaben. Teilgleichungen aufstellen, die Elektronenbilanz mit Zeigern ausgleichen, Oxidations- und Reduktionsmittel benennen, Metall und Metall-Ion. Stufe 3, weiterdenken: 3 Aufgaben. Oxidationszahlen bestimmen, den Grenzfall erkennen, eine Redoxgleichung im sauren Milieu ausgleichen und den Fall begründen, in dem Sauerstoff beteiligt ist und trotzdem nicht der Grund.
Die drei Stufen hängen am selben Gegenstand und sind nicht drei verschiedene Themen. Wer nur Stufe 1 schafft, hat den Übergang gezählt; wer bis Stufe 3 kommt, hat ihn bilanziert. Die Stufe steht an jeder Aufgabe und noch einmal an ihrer Lösung, und sie ist nicht über eine Farbe markiert, sondern über die Form des Rahmens — in der Kopie bleibt sie damit erkennbar.
Gestuft sind auch die Hilfen. Die meisten Aufgaben haben eine; 2 haben zwei, die man nacheinander aufdecken kann: Die erste nennt die Werte, die man sonst nachschlagen müsste, die zweite den Handgriff. Keine nennt das Ergebnis. Bei der schwersten Aufgabe des Hefts — eine Permanganat-Reaktion im sauren Milieu — enthält die zweite Hilfe das vollständige Verfahren, weil die Aufgabe ohne sie zu Hause nicht lösbar wäre; die Gleichung selbst steht auch dort nicht.
Der Lösungsteil ist kein Ergebnisspiegel. Jede der 13 Lösungen nennt das Ergebnis, die Begründung dazu und den naheliegenden Fehler, und 10 nennen zusätzlich, was ebenfalls richtig wäre — bei offen gestellten Fragen ist das die halbe Arbeit. Ein Beispiel aus Seite 21: „Ein Paar als einen Punkt zu zählen. Dann kommt beim Chlor 4 heraus statt 7 — und die ganze Ladung stimmt hinterher nicht.“ Die Lösungsseiten sagen vorher, wie man sie benutzt: erst die drei Proben rechnen, dann nachschlagen. Wer zuerst nachschlägt, verschenkt die einzige Rückmeldung, die er sich selbst geben kann.
Diese Selbstkontrolle besteht aus drei Proben, und sie sind der eigentliche Grund, warum sich gerade dieses Thema allein bearbeiten lässt: die Stoffbilanz (jede Atomsorte links so oft wie rechts), die Ladungsbilanz (Ladungssumme links gleich rechts, ein Elektron zählt minus eins) und die Elektronenbilanz (abgegeben gleich aufgenommen). Wer sie rechnet, kann beweisen, dass seine Antwort stimmt, bevor er in den Lösungsteil sieht. Die drei stehen auf Seite 3 erklärt, auf Seite 11 angewandt und auf Seite 18 als leere Tafel zum Ausfüllen. Das ist keine Behauptung über dieses Heft, sondern eine Eigenschaft des Gegenstands: Redoxgleichungen kann man nachrechnen.
Das ist keine Randbemerkung, sondern der Grund, aus dem es das Heft gibt, und es steht mit beiden Fundstellen auf Seite 2 — für die Lehrkraft nachprüfbar und für den Schüler in einem Satz, der ihm etwas abnimmt: Wer den Elektronenübergang in der Mittelstufe nicht gesehen hat, hat nichts verpasst und nichts falsch gemacht. Die Vorgaben, nach denen er unterrichtet wurde, sehen ihn nicht vor. Was hier ausdrücklich nicht behauptet wird: dass hessische Klassen den Elektronenübergang tatsächlich nicht lernen. Das wäre eine Aussage über den wirklichen Unterricht, und die ist nicht erhoben. Belegt ist allein, was in den amtlichen Texten steht — und dieser Unterschied steht auf Seite 2 dabei.
Diese beiden Fälle stehen als Doppelseite nebeneinander, Seite 6 links und Seite 7 rechts, und das ist eine Bauentscheidung und keine Verlegenheit: Ein Vergleich, für den man umblättern muss, ist kein Vergleich mehr. Beide Seiten zeigen dieselbe Zeichnung in derselben Anordnung — vorher links, nachher rechts, der Übergang als Pfeil dazwischen —, sodass der Unterschied genau an der einen Stelle sichtbar wird, an der er liegt. Das Deckblatt sagt den Leserinnen und Lesern eigens, dass diese beiden Seiten zusammengehören.
Elektronen sind in diesem Heft Punkte, und der Übergang wird gezeichnet, nicht behauptet. Man zählt die Punkte vorher, man zählt sie nachher, und die Zahl der Elektronen steht am Pfeil. Auf Seite 7 steht die Aufforderung wörtlich da: „Zähl nach: 2 und 7 vorher, 0 und 8 nachher.“ Nichts wird gesagt, was man nicht abzählen kann. Über das ganze Heft sind das 29 Zeichnungen — Atome mit ihren Außenelektronen, Übergangspfeile mit der Zahl daran, Ionen, Reaktionsbilder, Teilgleichungen mit Zeigern, die Oxidationszahlenleiter von minus IV bis plus VII. Jede Zeichnung trägt dieselbe Handschrift wie die Seite, auf der sie steht.
Die Punkte sind durchgehend in Tinte gesetzt, nie in einer Leitfarbe und nie in der Farbe des abgebenden oder aufnehmenden Teilchens. Der Grund ist die Kopie: Was gezählt werden muss, darf nicht davon abhängen, in welcher Farbe es gedruckt wurde. Keine Aufgabe dieses Hefts stützt sich auf eine Farbe; wer abgibt und wer aufnimmt, ist zusätzlich an der Pfeilrichtung und an der Zahl der Punkte zu erkennen. In der Graustufenfassung wurden die Zeichnungen vergrößert nachgezählt: Jeder Punkt bleibt einzeln erkennbar, und jedes Paar bleibt zwei Punkte.
Das Heft ist für zu Hause gebaut, und daran hängt der ganze Aufbau der Aufgaben. Zu jeder Aufgabe gehört erstens eine Hilfe, und sie steht vor dem Schreibfeld und nicht dahinter — überspringbar, ohne dass man dabei die Lösung sieht. Keine dieser Hilfen nennt ein Ergebnis; sie nennen Hauptgruppennummern, feste Werte und Handgriffe, also genau das, wofür sonst ein Periodensystem auf dem Tisch läge. Zweitens gehört zu jeder eine kommentierte Lösung, die nicht nur sagt, was richtig ist, sondern woran man es erkennt und welcher Fehler hier nahe liegt. Und drittens eine Selbstkontrolle, die ohne Lehrkraft funktioniert.
Dazu kommt eine Prüfung, die für ein Heft ohne Lehrkraft schärfer ausfällt als sonst: Jede einzelne Aufgabe wurde daraufhin durchgesehen, ob alles, was sie braucht, vorher im Heft steht. Kein Griff ins Schulbuch, kein Periodensystem, keine Elektronegativitätstabelle, keine Potenzialtabelle. Jeder Fachbegriff wird bei seiner ersten Verwendung erklärt, und ein Prüfschritt beim Bau meldet jedes Fachwort, das vor seiner Einführung benutzt würde. Am Ende steht die Wortliste mit 28 Begriffen, und hinter jedem steht die Seite, auf der er eingeführt wurde.
Und das Heft lässt die Schülerin aufschreiben, was sie nicht versteht. Auf jeder Lernweg- und jeder Übungsseite steht am Rand eine schmale Spalte „Meine Frage dazu“ mit Schreiblinien — auf 14 der 24 Seiten, immer an derselben Stelle und in derselben Form, damit man sie nicht sucht. Seite 23 sammelt die Fragen dann ein: 18 Zeilen mit einem Feld für die Seitenzahl daneben, damit man die Stelle in der Stunde sofort wiederfindet.
Einmal sagt das Heft dazu ausdrücklich, was sonst unausgesprochen bleibt: Eine offene Frage ist kein Zeichen von Unvermögen, sondern die Stelle, an der die nächste Stunde anfängt. Wer allein zu Hause sitzt, braucht diesen Satz, und Seite 23 wiederholt ihn für den Fall, dass die Seite leer bleibt. Eine Frage, die sich beim Weiterlesen erledigt hat, soll durchgestrichen und nicht weggelassen werden — eine durchgestrichene Frage ist der Beweis, dass man weitergekommen ist.
Jede Gleichung in diesem Heft ist nachgerechnet, bevor sie gedruckt wurde, und zwar nicht einmal, sondern bei jedem Bau: Stoffbilanz, Ladungsbilanz und, wo Teilgleichungen dazugehören, die Elektronenbilanz. Die Gleichungen stammen aus einer geprüften Sammlung; wer eine andere braucht, muss sie mit Fundstelle nachtragen, sonst bricht der Bau ab. Erfunden wird keine.
Die Achtung-Kästen stehen nicht dort, wo ein Bauchgefühl sie vermutet, sondern dort, wo die Forschung Stolperstellen berichtet. Im systematischen Review von Goes und anderen aus dem Jahr 2020 wurden 54 Arbeiten ausgewertet; die häufigste konzeptuelle Schwierigkeit beim Redoxthema ist das Verstehen des Elektronentransfers selbst, berichtet in 15 dieser Arbeiten. Und Brandriet und Bretz fanden 2014 bei US-Studienanfängern nach dem Unterricht (N = 1 593), dass rund 70 % das Aufbrechen einer Bindung für einen Elektronenübergang halten und 28 bis 31 % die Oxidationszahl mit der Ladung verwechseln.
Beide Angaben stehen im Heft mit ihren Grenzen daneben. „15 Arbeiten“ misst, wie oft etwas berichtet wurde, und nicht, wie häufig es bei Lernenden vorkommt. Und die Prozentzahlen stammen aus den Vereinigten Staaten; deutsche quantifizierte Daten zu Redox-Fehlvorstellungen wurden in der Recherche zu diesem Heft nicht gefunden. Das steht so auf Seite 24. Gebaut ist trotzdem danach: Auf Seite 3 stehen Ladung und Oxidationszahl von Anfang an nebeneinander, damit man sie unterscheiden kann, sobald man die erste sieht; und unter den Aufgaben stehen ausdrücklich Reaktionen, die keine Redoxreaktionen sind, weil die Fehlvorstellung sonst gar nicht auffällt.
Was dieses Heft nicht ist: kein Arbeitsblattstapel und keine Formelsammlung. Es ist ein durchgehender Weg von der Erklärung, mit der ein Schüler aus der Mittelstufe kommt, bis zu der, die die Einführungsphase voraussetzt — in 7 Schritten, mit einer kleinen Aufgabe an jedem Schritt und mit 13 Übungsaufgaben am Ende, an denen sich zeigt, ob der Weg getragen hat.
Die folgenden vier Punkte stehen hier, weil sie vor den Kauf gehören und nicht dahinter. Sie sind der zweite Grund, dieses Heft zu nehmen: Es sagt, wie weit die Vorstellung trägt, die es aufbaut.
Magnesiumoxid ist nicht rein ionisch. Das Heft zeichnet, wie zwei Elektronen vollständig hinüberspringen, und sagt an derselben Stelle, dass das ein Modell ist. Für Magnesiumoxid ist es eine sehr gute Näherung — die Elektronegativitätsdifferenz beträgt 2,13 —, aber ganz vollständig ist ein solcher Übergang nie: Jede Ionenbindung hat einen kovalenten Anteil. Eine belastbare Prozentzahl für den Ionencharakter von Magnesiumoxid liegt nicht vor; die Literatur sagt dazu „wenige Prozent“, und mehr sagt das Heft auch nicht. Hier eine Zahl zu erfinden hieße, der Klasse etwas beizubringen, das die Qualifikationsphase wieder einreißen muss.
Aus demselben Grund steht an jeder Übergangszeichnung der Satz, dass sie die Bilanz zeigt und nicht das Produkt. Im festen Magnesiumoxid sitzt jedes Magnesium-Ion zwischen sechs Oxid-Ionen und umgekehrt; die Formel MgO nennt ein Zahlenverhältnis und kein Molekül. Keine Zeichnung dieses Hefts zeigt ein Salz als Molekül, ohne das zu sagen.
Die Elektronenvorstellung hat eine Grenze, und das Heft läuft nicht an ihr vorbei. Bei einer Elektronenpaarbindung wandert kein Elektron ganz hinüber, es rückt nur näher an ein Atom heran. Seite 13 stellt diese Frage ausdrücklich, bevor Seite 14 die Oxidationszahl als Antwort darauf gibt — nicht als Formalismus aus dem Nichts. Auch der Wechsel vom Punkt zum Strich wird angesagt und nicht stillschweigend vollzogen, und ebenso der Wechsel von Elektronen zu Oxidationszahlen und der spätere Wechsel in die organische Chemie. Der unangekündigte Modellwechsel ist der am besten dokumentierte Mangel gedruckter Lehrbücher zu diesem Thema; das Heft sagt jeden an.
Im hessischen Lehrplan der Sekundarstufe I wird die Oxidationszahl mit der Wertigkeit gleichgesetzt, nur mit einem Vorzeichen davor. Das ist fachlich schief, und dieses Heft schreibt es nicht ab: Die Wertigkeit zählt Bindungen, die Oxidationszahl bilanziert Elektronen. In Wasserstoffperoxid ist Sauerstoff zweibindig und hat trotzdem die Oxidationszahl minus I. Und die Oxidationszahl ist auch keine Ladung: Im Eisenoxid Fe3O4 ergibt sie für das Eisen plus 8/3, und im zweifach negativ geladenen Ion S4O6 ergibt sie für den Schwefel plus 2,5 — gebrochene Werte, die es als Ladung nicht geben kann. Beide Gegenbeispiele stehen im Heft, jedes mit seiner Rechnung.
Über die Wirkung dieses Heftformats behauptet das Heft nichts, und dieser Text tut es auch nicht. Für Selbstlernhefte als Ganzes gibt es keinen Wirksamkeitsnachweis — weder für den Chemieunterricht noch für das Redoxthema. Belegt sind einzelne Bauteile, jedes mit einer Einschränkung, und alle drei Zahlen stehen auf Seite 24 mit dieser Einschränkung im selben Satz: ausgearbeitete Lösungsbeispiele mit g = 0,48, erhoben in Mathematik; kommentiertes Feedback mit d = 0,48, dabei 17 % negative Effekte und eine große Streuung, sodass der Mittelwert keine verlässliche Einzelwirkung beschreibt. Alle Angaben stammen aus zweiter Hand und aus anderen Fächern.
Ein Befund spricht sogar gegen die eigene Bauweise, und er steht trotzdem im Heft: Aufforderungen, sich etwas selbst zu erklären, wirken in derselben Metaanalyse negativ, mit einem Wert von minus 0,24. Dieses Heft baut solche Aufforderungen ein, denn ohne sie wäre es kein Selbstlernheft — und es bewirbt sie nicht. Was hier trägt, ist keine Wirkungsbehauptung, sondern eine Eigenschaft der Sache: Redoxgleichungen kann man selbst nachprüfen.
In diesem Heft steht keine Versuchsanleitung. Brennendes Magnesium, Chlor, Thermit, Permanganat — das gehört in den Fachraum und nicht an den Küchentisch. Was hier steht, sind Beschreibungen von Versuchen und Rechnungen dazu. Für ein Material, das ausdrücklich für die häusliche Bearbeitung allein bestimmt ist, ist das keine Vorsicht, sondern die Bedingung.
Für Chemie in der Einführungsphase am Gymnasium, Themenfeld E.1 Redoxreaktionen. Die Begründung auf Seite 2 ist hessisch und nennt die hessischen Fundstellen; der Gegenstand ist es nicht — der Sprung von der Sauerstoffdefinition zum Elektronenübergang steht am Anfang jeder Oberstufe. Wer außerhalb Hessens unterrichtet, kann Seite 2 als Beispiel lesen und die eigene Fundstelle danebenlegen.
Gedacht ist das Heft für die häusliche Bearbeitung: als Einstieg vor der ersten Stunde zu E.1, zum Nachholen nach einer Krankheit, für Quereinsteiger und Wiederholer, für die Wochen vor einer Klausur oder als Brücke zwischen Mittel- und Oberstufe am Ende der Klasse 10. Es funktioniert auch im Unterricht, aber es ist nicht dafür gebaut: Die Hilfen, die Selbstkontrollen und die kommentierten Lösungen wären dort teils überflüssig. Für eine Vertretungsstunde reicht eine der fünf Übungsseiten mit der zugehörigen Lösungsseite.
Es ist ein einzelnes Heft und keine Reihe. Es kommen keine weiteren Teile, und es setzt keines voraus. Alles, was eine Aufgabe braucht, steht darin.
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