Die geplante Untersuchung setzt sich aus zwei Teilen zusammen: Quantenchemie bzw. Chemie der farbigen Stoffe an der Sekundarstufe II. Das Denken in Modellen ist ein entscheidendes Charakteristikum der Wissenschaft Chemie. Der Umgang mit Modellen muss deshalb ein wesentlicher Bestandteil des Chemieunterrichts an der Sekundarstufe II sein. Für viele Lehrpersonen genügt normalerweise die Verteilung der Aussenelektronen eines Atoms auf einfach und doppelt besetzte Elektronenwolken. Ein tieferes Verständnis der chemischen Bindung und der sich daraus ableitenden Eigenschaften von Stoffen ist jedoch ohne Grundlagen der Quantenmechanik bzw. der Quantenchemie ("Orbitalmodell") nicht möglich. Diese Theorie muss nach Ansicht verschiedener Fachleute unverzichtbarer Bestandteil des Chemieunterrichts sein. Andere Stimmen hingegen weisen dieses Stoffgebiet als für die Sekundarstufe II zu abstrakt und anspruchsvoll eindeutig der Hochschule zu.In einer Interventionsstudie sind ausgewählte Unterrichtseinheiten zur Quantenchemiemit verschiedenen Lehrkräften an unterschiedlichen Schultypen sowohl im Grundlagen-, als auch im Schwerpunkt- bzw. Ergänzungsfach auf ihre Akzeptanz und Nachhaltigkeit hin zu testen. Ziel dieser Arbeit sollen Hinweise, Empfehlungen und das Bereitstellen von tauglichen Unterrichtseinheiten für die Lehrkräfte sein.Ein wesentliches Merkmal der Quantenchemie wie auch der Chemie der farbigen Stoffe ist die Interdisziplinarität. Eine mögliche Verbindung zur Physik und Mathematik ist deshalb im Rahmen dieser Arbeit ebenfalls aufzuzeigen.Eng verknüpft mit der Quantenchemie ist die Frage nach der Ursache der Farbigkeit von Stoffen. Auch in diesem Fall stellt sich die Frage, in wieweit die Quantenchemie Grundlage zum Verständnis des Phänomens Farbe sein muss. Die Antworten dazu sind ebenfalls kontrovers und reichen von der Verwendung einfacher "Mesomeriemodelle" bis hin zu quantenchemisch sehr anspruchsvollen Vorstellungen oder einer gänzlichen Verneinung der Möglichkeit, die Farbstoffchemie auf einer wissenschaftlichen Ebene zu verstehen. Im Rahmen einer exemplarischen Vertiefungsstudie soll deshalb, ausgehend von der "Hochschulchemie", auf einer umfassenden Basis die Entwicklung der "Farbstoffchemie" an der Sekundarstufe II untersucht, bereits vorhandene Lehrmittel zur Chemie organischer farbiger Stoffe erprobt (Interventionsphase) und eine neue Unterrichtseinheit für die Chemie der anorganischen Pigmente entwickelt werden.
