Modulhandbuch für das Bachelor- und Masterstudium im Fach Chemie für das Lehramt für die Sekundarstufen I und II Inhaltsverzeichnis

(1)

Modulhandbuch für das Bachelor- und Masterstudium im Fach Chemie für das

Lehramt für die Sekundarstufen I und II

Inhaltsverzeichnis

Bachelorstudium

1. Pflichtmodule

BM-1 Allgemeine und Anorganische Experimentalchemie BM-2 Anorganische Experimentalchemie

BM-3 Organische Experimentalchemie I BM-4 Physikalische Chemie

BM-5 Mathematik für Lehramt Chemie BM-8 Didaktik der Chemie I

2. Wahlpflichtmodule

BM-6 Physikalisch-chemische Arbeitsmethoden in der analytischen Chemie BM-7 Analytische Chemie für Lehramt Chemie

Masterstudium

1. Pflichtmodule

VM-1 Naturstoffe und Makromolekulare Stoffe VM-2 Weiterführende Anorganische Chemie

VM-3 Koordinationschemie und Bioanorganische Chemie VM-4 Didaktik der Chemie II

2. Wahlpflichtmodule

VM-5 Materialien für die Energietechnik VM-6 Anorganische Funktionsmaterialien VM-7 Ionische Flüssigkeiten

VM-8 Technische Chemie

VM-9 Kolloid- und Polymerchemie für Lehramt Chemie VM-10 Stereochemie

VM-11 Einführung in die Theoretische Chemie für Lehramt Chemie VM-12 Aromatenchemie und Heterocyclen

VM-13 Chemie und Umwelt

VM-14 Computeranwendungen in der Chemie VM-15 Computer im Chemieunterricht

VM-16 Aktuelle Themen in der Chemie

 Auswahl VM-5 bis VM-15

VM- 17Aktuelle Themen der Chemie und Computer im Chemieunterricht

(2)

 Auswahl VM-5 bis VM-16

Bachelorstudium

(3)

Pflichtmodule

BM-1 Allgemeine und Anorganische Experimentalchemie

Modultitel BM-1 Allgemeine und Anorganische Experimentalchemie Pflichtmodul Arbeitsaufwa

nd 240 h

Leistungsp unkte

8

Studiense mester (empfohlen

) 1

Häufigkeit des Angebots

WiSe

Dauer

1 Semeste

r Aufwand/Leistungsp

unkte Lehrveranstal

tungen Vorlesung

Seminar Praktikum

Kontaktzeit 4SWS/45,00

h 1SWS/11,25

h 3SWS/33,75

h

Selbststudi um 105,00 h

18,75 h 37,50 h

Leistungspunkte

Lernergebnisse/Kom petenzen

Die Studierenden

 verfügen über ein Grundverständnis der Wissenschaft Chemie als Ganzes und können Zusammenhänge zwischen Struktur, Eigenschaften und Anwendungen von Stoffen herstellen.

 beherrschen die chemische Zeichensprache und das chemische Rechnen (Stöchiometrie) und können Reaktionsgleichungen aufstellen.

 kennen wichtige Grundoperationen des praktischen Arbeitens in der Chemie und können Trennoperationen sowie einfache präparative Methoden anwenden.

 besitzen Kenntnisse über die quantitative anorganische Analytik und können diese bei der Durchführung grundlegender

chemischer Reaktionen anwenden.

 sind in der Lage, chemisches Grundlagenwissen bereitzustellen, ihre chemischen Kenntnisse auf Stoffe und Reaktionen

anzuwenden, die Chemie als praktische Naturwissenschaft zu verstehen und Sachverhalte aus chemischer Sicht zu beurteilen.

 sie können auf der Grundlage wissenschaftlicher Denkweisen Zusammenhänge herstellen und Schlussfolgerungen ziehen, Hypothesen durch Experimente verifizieren.

 sind in der Lage, in der Praktikumsgruppe zu kooperieren und zu kommunizieren.

 können wissenschaftliche Sachverhalte dokumentieren und präsentieren.

 entwickeln experimentelle Fähigkeiten und Fertigkeiten und können diese bei den praktischen Arbeiten im Labor

gegenstandsadäquat anwenden.

Inhalte Vorlesung: Grundprinzipien und allgemeine Gesetzmäßigkeiten der Chemie sowie die Chemie der Hauptgruppenelemente (Gruppen 14-18).

 Einteilung und Trennung von Stoffen

 Stoff- und Energiebilanz chemischer Reaktionen

 Atombau und Periodensystem der Elemente

 Chemische Bindung

(4)

 Reaktionsarten (Säure/Base-, Redox-, Löse/Fällungs- und Komplexreaktionen).

Seminar

Wiederholung und Anwendung der Vorlesungsinhalte.

Praktikum

Durchführung von Grundoperationen der Chemie und ausgewählten quantitativ-analytischen Untersuchungen.

Teilnahmevorausset zungen

Prüfung/Benotung Voraussetzungen für den Abschluss des Moduls sind das erfolgreich absolvierte Praktikum sowie der bestandene Stöchiometrietest aus dem Seminar. Die Klausurnote ist zugleich die Modulnote.

Verwendbarkeit des Moduls

in anderen Studiengängen Modulverantwortlich er

Prof. Dr. Hans-Jürgen Holdt

BM-2Anorganische Experimentalchemie

Modultitel BM-2 Anorganische Experimentalchemie Pflichtmodul Arbeitsaufwa

nd 360 h

12

) 2

SoSe

Dauer

1 Semest

er Aufwand/Leistungsp

Seminar Seminar Gefahrstoffe im Chemieunterric

ht Praktikum

h 2SWS/22,5 h

1SWS/11,25 h 5SWS/45,00

h

37,50 h 18,75 h 37,50 h

Leistungspunkte

Lernergebnisse/Kom

petenzen Die Studierenden

 besitzen Basiswissen zu den Eigenschaften und Reaktionen der Haupt- und Nebengruppenelemente und deren Verbindungen und können Zusammenhänge zwischen Struktur, Eigenschaften und Anwendungen von Stoffen herstellen.

 kennen aus der qualitativen anorganischen Analytik

grundlegende Nachweis-reaktionen von Kationen und Anionen und können diese im Trennungsgang anwenden.

 verfügen über Kenntnisse bezüglich Qualitätssicherung- und Einschätzung, Validierung von Analysenverfahren,

Referenzmaterialien, chemometrische Auswertemethoden sowie elektrochemische Analysenverfahren und sind in der Lage, einen analytischen Gesamtprozess durchzuführen und zu bewerten.

 können auf der Grundlage wissenschaftlicher Denkweisen

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komplexe Zusammenhänge herstellen und Schlussfolgerungen ziehen sowie Hypothesen durch Experimente verifizieren.

 sind in der Lage, in der Praktikumsgruppe zu kooperieren und zu kommunizieren.

 können wissenschaftliche Sachverhalte dokumentieren und präsentieren.

 entwickeln weitere experimentelle Fähigkeiten und Fertigkeiten und können diese bei den praktischen Arbeiten im Labor gegenstandsadäquat anwenden.

Inhalte Vorlesung: Haupt- und Nebengruppenelemente - Experimentalvorlesung

 Chemie der Hauptgruppenelemente (Gruppen 1-3)

 ausgewählte Nebengruppenelemente und deren Verbindungen.

Seminar

Wiederholung und Anwendung der Vorlesungsinhalte.

Praktikum

Durchführung einiger Trennungsgängen und eines analytischen Gesamtprozesses.

Seminar

Gefahrstoffe im Chemieunterricht: Diskussion der Richtlinien für den Umgang mit Gefahrstoffen im Chemieunterricht und Erarbeiten von Materialien für das Arbeiten mit Chemikalien im Chemieunterricht.

Prüfung/Benotung Voraussetzung für den Abschluss des Moduls ist das erfolgreich absolvierte Praktikum.

Die Klausurnote ist zugleich die Modulnote.

in anderen Studiengängen Modulverantwortlich

er Prof. Dr. Hans-Jürgen Holdt

BM-3Organische Experimentalchemie I

Modultitel BM-3 Organische Experimentalchemie I Pflichtmodul Arbeitsaufwan

d

360 h

12

) 3

WiSe

Dauer 1 Semest

unkte Lehrveranstalt

ungen Vorlesung

Seminar Praktikum

h 2SWS/22,5 h

5SWS/56,25 h

37,50 h 93,75 h

Leistungspunkte

(6)

Die Studierenden

 kennen die wichtigsten Stoffklassen der Organischen Chemie und können

grundlegende ionische und radikalische Reaktionsmechanismen beschreiben.

 können Voraussagen bezüglich der Reaktivität von Elektrophilen und Nucleophilen ableiten.

 kennen in Ansätzen die industrielle und medizinische Bedeutung organischer Verbindungen.

 sind in der Lage, grundlegende präparative Methoden (z.B.

Destillation, Kristallisation) der Organischen Chemie anzuwenden.

 beherrschen einfache Synthesemethoden (Veresterungen, Substitutionen, Oxidationen).

 können organische Verbindungen in reiner Form isolieren und charakterisieren.

 können Protokolle und Arbeitsvorschriften selbstständig erstellen.

Inhalte Vorlesung: Grundlagen der Organischen Chemie - Experimentalvorlesung

 Grundprinzipien der kovalenten Bindung und Konzepte der Hybridisierung von Atomorbitalen

 Grundtypen von Kohlenwasserstoffen (Alkane, Alkene, Alkine) und aromatischen Verbindungen

 Funktionelle Gruppen unter Gesichtspunkten der Stereochemie, Reaktions- mechanismen und Anwendungen in der Synthese Seminar

Wiederholung und Anwendung der Vorlesungsinhalte und Begleitung des Praktikums (1,5 SWS und 0,5 SWS).

Praktikum

 Durchführen von ausgewählten Grundoperationen des praktischen Arbeitens in der Organischen Chemie

 Erlernen von ausgewählten präparativen organischen Methoden Teilnahmevoraussetz

ungen Modul BM1

Prüfung/Benotung Klausurnote ist zugleich die Modulnote.

in anderen Studiengängen

Z. T. verwendbar im Studiengang Bachelor Chemie

Modulverantwortlich er

Prof. Dr. Torsten Linker

BM-4 Physikalische Chemie

Modultitel BM-4 Physikalische Chemie

(7)

Pflichtmodul Arbeitsaufwan d

360 h

12

) 4

SoSe

Dauer 1 Semest

unkte Lehrveranstalt

ungen Vorlesung

Übung Praktikum

h 2SWS/22,50

h 4SWS/45,00

h

37,50 h 75,00 h

Leistungspunkte

Die Studierenden

 besitzen Kenntnisse über Grundlagen der Chemischen

Thermodynamik, der Kinetik und der Elektrochemie und können diese anwenden.

 können selbstständig ihre Grundkenntnisse bei der Vorbereitung, Durchführung und Auswertung der Experimente im

Grundpraktikum anwenden.

 können selbstständig Übungsaufgaben zur Physikalischen Chemie lösen.

Inhalte Vorlesung: Physikalische Chemie

 Begriffe, Theorien und Gesetze der chemischen Thermodynamik, der Reaktionskinetik und der Elektrochemie,

 Anwendung mathematisch-physikalischer Methoden und physikalischer Messverfahren bei der Lösung chemischer Probleme

Übung

Festigung des erworbenen Wissens durch Lösen vielfältiger Aufgaben.

Praktikum

 Durchführung von Experimenten zur experimentellen Bestätigung von theoretisch eingeführten Sachverhalten

 praktische Anwendung der in Vorlesung und Seminar besprochenen physikalisch- chemischen Arbeitstechniken Teilnahmevoraussetz

ungen

Bestandene Module „Allgemeine und Anorganische Chemie“ und

„Mathematik.

Prüfung/Benotung Portfolioprüfung

Die Prüfungsnote ist zugleich die Modulnote.

Voraussetzung für den Abschluss des Moduls ist das erfolgreich absolvierte Praktikum.

BBW, BEW, BGeo

Modulverantwortlich

er Prof. Dr. Ilko Bald

(8)

BM-5Mathematik für Lehramt Chemie

Modultitel BM-5 Mathematik für Lehramt Chemie Pflichtmodul Arbeitsaufwa

nd 120 h

Leistungspu nkte

4

Studienseme ster (empfohlen)

1

WiSe

Dauer

1 Semes

ter Aufwand/

Leistungspunkte Lehrveranstal tungen

Vorlesung Seminar (Übungen)

Kontaktzeit 2SWS/22,50 h 1SWS/11,25 h

Selbststudiu m 67,50 h

18,75 h

Leistungspunkte

Lernergebnisse/

Kompetenzen

Die Studierenden

 beherrschen mathematische Werkzeuge, die für das Lehramtsstudium Chemie und für die Gestaltung des Chemieunterrichts von Bedeutung sind.

 können diese Werkzeuge bei der Behandlung chemiebezogener Aufgaben nutzen.

Inhalte Vorlesung: Grundlagen der Mathematik

 Zahlen, Mengen, Kombinatorik

 Komplexe Zahlen

 Polynome und Gleichungen höheren Grades

 Folgen und Reihen

 Funktionen einer Variablen

 Differentialrechnung für Funktionen einer Variablen

 Taylorreihen

 Integralrechnung für Funktionen einer Variablen

 Vektoren

 Matrizen und Determinanten Übung

Wiederholung , Vertiefung und Anwendung der Vorlesungsinhalte anhand von Übungsaufgaben.

Teilnahmevoraussetz

ungen Brückenkurs Mathematik hilfreich.

er Prof. Dr. Peter Saalfrank

(9)

BM-8 Didaktik der Chemie I

Modultitel BM-8 Didaktik der Chemie I Pflichtmodul Arbeitsaufwan

d 420 h

14

) 5 und 6

WiSe

Dauer 2 Semest er Aufwand/Leistungspu

nkte

Lehrveranstalt ungen Vorlesung Seminar

Praktikum SPS Seminar SPS Praktikum SPS

Kontaktzeit 1SWS/

11,25 h 1SWS/

11,25 h 5SWS/

57,50 h 2SWS / 22,50 h 2SWS/

22,50 h 1SWS/

11,50 h

Selbststudi um 18,75 h 18,75 h 92,50 h

67,50 h 37,50 h 18,50 h

Leistungspunkte

Lernergebnisse/Komp etenzen

Die Studierenden

 besitzen grundlegende didaktisch-methodische Kenntnisse und können diese bei Fragen zur Stoffauswahl und didaktisch-methodischen Gestaltung von Chemieunterricht anwenden,

 besitzen Kenntnisse zur Struktur von Rahmenplänen und können gestellte Aufgaben theoriegeleitet und praxisrelevant erschließen und lösen,

 sind in der Lage, in Studiengruppen didaktisch-methodische Fragen zu diskutieren, zu beantworten und ergebnisadäquate

Präsentationsformen einzusetzen,

 besitzen grundlegende Kenntnisse über die Anforderungen an das Experimentieren im Chemieunterricht und können sicher, gefahrlos und mit minimalem Stoffeinsatz die angestrebten Effekte experimentieren.

 sind in der Lage, die ausgewählten Experimente Stoffinhalten von Rahmenplänen zuzuordnen,

 sind in der Lage, rahmenplanadäquat Experimente vor der Studiengruppe zu demonstrieren und aus fachchemischer sowie didaktisch-methodischer Sicht zu erläutern.

 besitzen Kenntnisse zur Struktur von Rahmenplänen und können angeleitet ausgewählte Unterrichtseinheiten theoriegeleitet und praxisrelevant planen und durchführen,

 besitzen grundlegende Kenntnisse über die Anforderungen an das Experimentieren im Chemieunterricht und können Experimente für selbstständig durchzuführenden Unterricht bestimmen, erproben und im Unterricht sicher und gefahrlos durchführen,

(10)

 besitzen Kenntnisse über die Anlage und Struktur von

Hospitationsprotokollen und sind in der Lage, den eigenen und hospitierten Unterricht zu reflektieren und kritisch zu beurteilen, Inhalte Vorlesung: Theoretische Grundlagen und Fragen der Stoffauswahl für die

didaktisch-methodische Gestaltung von Chemieunterricht- - Experimentalvorlesung

 Beobachten und Experimentieren im Chemieunterricht

 Erkenntnisgewinnung – Erkenntniswege im Chemieunterricht

 Begriffe im Chemieunterricht

 Modelle für die Erkenntnisgewinnung im Chemieunterricht

 Medien für die Erkenntnisgewinnung im Chemieunterricht

 Chemiegeschichte – chemische Zeichensprache Seminar

Diskussion von theoretischen Grundlagen und von Möglichkeiten praxisrelevanter Umsetzung bei der Unterrichtsplanung.

Praktikum

Durchführung von Lehrerdemonstrationsexperimenten und

Schülerexperimenten zu ausgewählten Themenschwerpunkten mit

unterrichtsrelevanten Geräten und Chemikalien. Erprobung von Experimenten für den selbstständigen Unterricht.

SPS

Praktische Anwendung der theoretischen und experimentellen Kenntnisse und Fähigkeiten bei der Planung und Durchführung von selbstständigem Unterricht mit vorheriger Erprobung der geplanten durchzuführenden Experimente.

Hospitationen mit Anfertigung von Hospitationsprotokollen Teilnahmevoraussetzu

ngen

Prüfung/Benotung Die Vergabe der Leistungspunkte für die Vorlesung und das Seminar setzen die bestandene Klausur voraus. Das Praktikum schließt mit einem Demonstrationsvortrag ab. Die Leistungspunkte werden auf der Grundlage der erfolgreich durchgeführten Experimente und des

Demonstrationsvortrages vergeben. Die Klausurnote ist zugleich die Modulnote.

Modulverantwortliche

r apl. Prof. Dr. Brigitte Duvinage

Wahlpflichtmodule

BM-6 Physikalisch-chemische Arbeitsmethoden in der analytischen Chemie

Modultitel BM-6 Physikalisch-chemische Arbeitsmethoden in der analytischen Chemie

Wahlpflichtmodul Arbeitsaufwan d

210 h

7

) 1

WiSe

Dauer 1 Semeste

r Aufwand/

Leistungspunkte Lehrveranstalt ungen Vorlesung

Seminar

h 2SWS/22,50

h

Selbststudi um 86,25 h 67,50 h

Leistungspunkte

Die Studierenden

 besitzen Grundkenntnisse über UV/VIS-, IR- und NMR-

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Spektroskopie sowie über Massenspektrometrie und können die Methoden beschreiben.

 können Spektren interpretieren und daraus Aussagen über die Struktur chemischer Verbindungen ableiten.

 können mit Modellen arbeiten.

Inhalte Vorlesung: Grundlagen zu physikalisch-chemische Arbeitsmethoden

 physikalisch-chemischen Grundlagen ausgewählter spektroskopischer Methoden,

 Wechselwirkungen zwischen elektromagnetischer Strahlung und Stoff anhand einfacher Modelle, wie Quantenzahlen,

harmonischer Oszillator und Stabmagnet im äußeren Magnetfeld,

 „Neuere Analyseverfahren“ und Chemieunterricht der gymnasialen Oberstufe

Teilnahmevoraussetz ungen

Prüfung/Benotung Portfolioprüfung

Portfolionote ist zugleich die Modulnote.

BBW

er JProf. Dr. Henrike Müller-Werkmeister

BM-7Analytische Chemie für Lehramt Chemie

Modultitel BM-7 Analytische Chemie für Lehramt Chemie Wahlpflichtmodul Arbeitsaufwa

nd 210 h

7

Studiensem ester (empfohlen

)

Beginn

Dauer

2 Semest

(12)

5 WiSe SoSe

er Aufwand/Leistungspu

nkte Lehrveranstal

Seminar Praktikum

h 1SWS/11,25

h

1SWS/11,25 h

18,75 h 18,75 h

Leistungspunkte

Lernergebnisse/Komp etenzen

Die Studierenden

 besitzen Grundlagenkenntnisse zu instrumentell-analytischen Methoden

 besitzen Kenntnisse über moderne Methoden der Stofftrennung und über instrumentell-analytische Methoden der Element- und Strukturanalytik hinsichtlich qualitativer und quantitativer Aspekte.

 kennen Chromatographische Trennmethoden und ausgewählte Methoden der Strukturaufklärung und können sie beschreiben.

 sind in der Lage, unter kombiniertem Einsatz von IR und UV-VIS die Struktur kleiner organischer Verbindungen zu ermitteln.

 vertiefen ihre erworbenen Kenntnisse im Praktikum und können die Ergebnisse selbstständig zusammenfassen und präsentieren.

Inhalte Vorlesung1: Instrumentell-Analytische Methoden

 Kalorimetrie und Thermische Analyse,

 ESRSpektroskopie,

 Chromatographische Trenntechniken (TLC, LC, GC, HPLC – Grundprinzipien, Anwendung),

 Methoden der Atomspektroskopie zur Elementanalytik (Emission – Lichtbogen, Flamme, Plasmen - ICP-MS, AAS – Flamme, Graphitrohr –

Atomfluoreszenz- und Röntgenfluoreszenzspektroskopie).

Vorlesung2: Grundlagen zu modernen Methoden der Stofftrennung und Methoden der

Strukturaufklärung

 UV-VIS und Schwingungsspektroskopie (IR, RAMAN) (Grundprinzipien, Experiment, Analytische Information, Anwendung, Fluoreszenzspektroskopie),

 Vorgehensweise beim kombinierten Einsatz von IR und UV-VIS und zur Strukturanalytik in Lösung.

Seminar

Wiederholen, Üben und Anwenden der in der Vorlesung erworbenen Kenntnisse.

Praktikum

Tagesversuche zu Methoden der Strukturanalytik (TLC, GC, HPLC, Photometrie, Polarimetrie, UV-VIS, IR,) in den jeweiligen

Forschungslaboratorien in Gruppen von 3-5 Student/Innen.

Verlauf: Eingangsprüfung entsprechend Kladde, Versuch, Protokoll.

Prüfung/Benotung Klausur ist zugleich die Modulnote. Protokolle für Praktikum – Abtestat.

Verwendung des Moduls

Modulverantwortliche r

Prof. Dr. Heiko Möller

(13)

Masterstudium

(14)

Pflichtmodule

VM-1Naturstoffe und Makromolekulare Stoffe

Modultitel VM-1 Naturstoffe und Makromolekulare Stoffe Pflichtmodul Arbeitsaufwand

180 h

Leistungspun kte

6

Studienseme ster (empfohlen)

5

Häufigkei t des Angebots

WiSe

Dauer

1 Semest

unkte

Lehrveranstaltun gen

Vorlesung Seminar

Kontaktzeit 2SWS/22,50 h 2SWS/22,50 h

Selbststudiu m 67,50 h 67,50 h

Leistungspunkte

Die Studierenden

● besitzen einen Überblick über die wichtigsten Naturstoffklassen und deren prominenten Vertreter, sowie deren Herkunft bzw. Synthesemög- lichkeiten. Sie können die betreffenden Stoffgruppen anhand der Strukturen erkennen und ihre Aufbauprinzipien und Eigenschaften erklären.

● können die wichtigsten Aufbauprinzipien für Biopolymere und synthetische Polymere beschreiben und erläutern.

● verfügen über Grundkenntnisse in den Reaktionen zur Herstellung bzw.

Biosynthese von Naturstoffen, Biopolymeren und synthetischen Polymeren.

● sind in der Lage, Modifizierungen von Biopolymeren für den technischen Gebrauch vorzuschlagen.

● können einen Überblick über die Eigenschaften, Funktionen und Bedeutung der wichtigsten Naturstoffe und Biopolymere erstellen und diskutieren.

● besitzen Grundkenntnisse über Struktur-Eigenschafts-Beziehungen bei Naturstoffen und natürlichen Makromolekülen.

● sind mit grundlegenden Umweltaspekten der Herstellung und Nutzung von Polymeren vertraut und können aktuelle Lösungsvorschläge

diskutieren (nachwachsende Rohstoffe, Bioabbaubarkeit, Carbon footprint usw etc.).

● können Übungsaufgaben zu den erlernten Themen selbständig lösen.

Inhalte Vorlesung

 Überblick über die wichtigsten Naturstoffklassen (Aminosäuren, Kohlenhydrate, Nucleinsäuren, Isoprenoide, etc.). Systematischer Zusammenhang zwischen diesen Stoffgruppen und ihrer Rolle in der Organischen Chemie, speziell auch der Rolle von Naturstoffen als Polymerbausteine.

 Überblick über die wichtigsten Biopolymere, sowie die bedeutendsten Gruppen von synthetischen Polymeren. Exemplarische Behandlung bekannter Vertreter dieser Stoffgruppen.

 Bildung/Synthese von Polymeren/Makromolekülen aus den behandelten

(15)

Monomerbausteinen. Vergleichende Darstellung der wichtigsten synthetischen und biosynthetischen Polymerisationsmechanismen.

 Eigenschaften, Vorkommen und Bedeutung der Naturstoffe und der natürlichen Makromoleküle. Die biologische Bedeutung und die physiologischen Eigenschaften der Substanzen werden in Einzelbeispielen behandelt.

 Umweltaspekte der Herstellung und Nutzung von Polymeren und

Lösungsansätze (nachwachsende Rohstoffe, Biokunststoffe, bioabbaubare Polymere etc.).

Seminar

 Übungsbeispiele zu Stoffklassen, deren Eigenschaften, Bildung, Vorkom- men, Systematik und Nomenklatur.

 Übung von Reaktionsverläufen und einfachen Mechanismen zur Herstellung, Modifizierung; dabei auch Betonung des Zusammenhangs mit den Reaktionsmechanismen der Organischen Chemie.

 Verteilung von Übungsaufgaben zum Selbststudium und Besprechung der Lösungen.

Prüfung/Benotung Klausur, Klausurnote ist zugleich Modulnote.

er Prof. Dr. André Laschewsky

VM-2Weiterführende Anorganische Chemie

Modultitel VM-2 Weiterführende Anorganische Chemie Wahlpflichtmodul Arbeitsaufwa

nd 180 h

6

) 1

WiSe

Dauer 1 Semest er Aufwand/

Leistungspunkte Lehrveranstal tungen Vorlesung

„Metallorganisc he Chemie“

Vorlesung

„Chemie der Metalle“

Vorlesung

„Festkörperche mie und Anorganische

Werkstoffe“

h

1SWS/11,25 h

2SWS/22,50 h

47,75 h

37,50 h

Leistungspunkte

 besitzen Kenntnisse zur Charakterisierung einer Metall- Kohlenstoffbindung.

 können durch Betrachtung der Polarität der Bindung Aussagen zur Reaktivität von Verbindungen und zu Syntheseaspekten ableiten.

 besitzen Kenntnisse über die Chemie der Elemente der Gruppen 4-10 und können diese anwenden.

(16)

 kennen den grundlegenden Aufbau kristalliner Festkörper und sind in der Lage, spezifische mechanische, elektrische, optische und magnetische Eigenschaften von Festkörpern zu erklären.

 besitzen einen Überblick über anorganische Werkstoffe und können ihre Bedeutung in der Forschung und der Industrie reflektieren und werten.

Inhalte Vorlesung: Metallorganische Chemie

 allgemeiner Überblick über die metallorganische Chemie,

 wichtige Syntheseprinzipien zur Darstellung von

metallorganischen Verbindungen Metallorganika folgender Metalle, Metallgruppen und Elemente:

Lithium, schwere Alkalimetalle, Magnesium, Zink, Cadmium, Quecksilber

Bor, Aluminium, Silizium, Zinn, Blei, Phosphor, Arsen und Kupfer(I),

 Synthese und Strukturen einzelner Verbindungsklassen in Lösungen und im Festkörper ,

 Verwendung von metallorganischen Verbindungen in der Industrie,

 mechanistische Betrachtungen von Syntheseprozessen und die homogene Katalyse.

Vorlesung: Chemie der Metalle

 exemplarische Betrachtung von wichtigen natürlichen

Vorkommen, Darstellungsmöglichkeiten in Labor und Industrie sowie Eigenschaften und Verwendungsmöglichkeiten der Elemente der Gruppen 4-10,

 wichtige Verbindungen der Metalle,

 Diskussion von Reaktionsmechanismen bei Katalysezyklen unter Einsatz von Nebengruppenelementen,

 Bezüge zu koordinationschemischen und kristallografischen Aspekten.

Vorlesung: Festkörperchemie und Anorganische Werkstoffe

 wichtigste Grundlagen der Kristallographie wie Symmetrieelementen und Symmetrieoperationen, Kristallsystemen, Kristallklassen, Packung in Kristallen, Gitterenergien und Bindungskräften,

 Kristallstrukturen und -typen, Fehlordnungen,

 Untersuchungsmethoden im Überblick und ausgewählte anorganische Werkstoffe mit ihren Eigenschaften . Teilnahmevorausset

zungen

Prüfung/Benotung Die drei Vorlesungen schließen mit je einer Klausur ab. Jede Klausur muss für sich bestanden werden. Die Modulnote setzt sich aus den drei Klausurnoten mit einer Wichtung von 1:1:1 zusammen.

Bachelor Lehramt Chemie, Bachelor Geographie, Master Geowissenschaften (Mineralogie)

VM-3Koordinationschemie und Bioanorganische Chemie

Modultitel VM-3 Koordinationschemie und Bioanorganische Chemie Pflichtmodul Arbeitsaufwa

nd 180 h

6

)

SoSe

Dauer 1 Semest

(17)

6 er Aufwand/Leistungsp

tungen Vorlesung Vorlesung Seminar

h 1SWS/11,25

h

Selbststudi um 67,50 h 18,75 h 18,75 h

Leistungspunkte

Die Studierenden

 kennen Grundbegriffe und beherrschen die Regeln der Nomenklatur

 besitzen Kenntnisse über die Struktur und Geometrie von Komplexverbindungen

 verfügen über Kenntnisse der Isomerien bei Komplexverbindungen

 kennen Komplexgleichgewichte

 besitzen grundlegende Kenntnisse über die chemische Bindung in

Komplexverbindungen Die Studierenden

 können wichtige Zusammenhänge zwischen Struktur, Eigenschaften und

Anwendungen von Komplexverbindungen herstellen

 sind in der Lage, Komplexverbindungen zu benennen

 können Komplexgleichgewichte diskutieren, insbesondere den Chelateffekt

diskutieren und die Stabilität von Metallkomplexen begründen

 sind in der Lage durch Anwendung der Bindungskonzepte (VB- Theorie,

Kristallfeld- bzw. Ligandenfeldtheorie und MO-Theorie wichtige Eigenschaften

von Komplexen abzuleiten bzw. zu begründen Die Studierenden

 sind in der Lage, wesentliche Sachverhalte der Komplexchemie und der

bioanorganischen Chemie schriftlich und verbal darzustellen

 können aus Aufgabenstellungen die für die Lösung des Problems essentiellen

Angaben herausarbeiten, diese strukturieren und richtige Schlussfolgerungen

ableiten

Inhalte Vorlesung: Koordinationschemie

 Grundbegriffe und Nomenklatur

 Koordinationszahlen und –geometrien

 Stabilität von Komplexen

 Bindungsmodelle für Komplexverbindungen (Valenzorbitalbindungsmodell,

Ligandenfeldtheorie, Molekülorbitaltheorie)

 Ableitung von spektroskopischen Termen und Termschemata

 Kinetik von Komplexbildungsreaktionen

 Elekronentransferreaktionen Vorlesung: Bioanorganische Chemie

 Grundlagen der Rolle der chemischen Elemente im biologischen Kreislauf

 Rolle der Bioelemente anhand ausgewählter Beispiele

 Metall-Management (Speicherung und Transport), Elektronentransport,

Metalloenzyme, Sauerstoff-Management

(18)

 Biomineralisation

 toxikologische Aspekte sowie therapeutische Verwendung von Koordinationsverbindungen

Prüfung/Benotung Die Vorlesungen schließen mit einer Klausur ab. Die Modulnote ist zugleich die Klausurnote.

Master Biowissenschaften

VM-4Didaktik der Chemie II

Modultitel VM-4 Didaktik der Chemie II Pflichtmodul Arbeitsaufwan

d 180

6

) 2

SoSe

Dauer

1 Semest

er Aufwand/Leistungs

punkte

Lehrveranstalt ungen Vorlesung Seminar zur

Vorlesung Seminar

Kontaktzeit 1SWS/ 11,25

h 1SWS/ 11,25

h 2SWS/

22,50 h

Selbststudi um

18,75 h 18,75 h 67,50 h

Leistungspunkte

Lernergebnisse/Ko

mpetenzen Die Studierenden

 besitzen vertiefende anschlussfähige didaktisch-methodische Kenntnisse und können diese bei Fragen zur Stoffauswahl und didaktisch-methodischen Gestaltung von Chemieunterricht in Beziehung setzen und anwenden.

 besitzen Kenntnisse zur Struktur von Rahmenplänen, über fachdidaktische Forschungsergebnisse und Positionen und können angeleitet ausgewählte Unterrichtseinheiten theoriegeleitet und praxisrelevant planen.

 sind in der Lage, rahmenplanadäquat ausgewählte

Unterrichtseinheiten komplex zu planen, adressatengerecht zu präsentieren und eine lernprozessorientierte Diskussion zu führen.

 sind in der Lage, selbstständigcurriculare Planungsmaterialien zu entwickeln und zu diskutieren.

Inhalte Vorlesung: Gestaltung von Chemieunterricht in ihrer Komplexität - Experimentalvorlesung

 Entwicklung von demokratischen Werten und Normen im Chemieunterricht,

 Erkenntnisgewinnung und Unterrichtsmethoden im Chemieunterricht,

 Probleme und problemorientierter Chemieunterricht,

 Projekte und projektorientierter Chemieunterricht,

 Alltagserfahrungen, Umwelt und technische Bildung im Chemieunterricht,

 Chemisch-technische Prozesse im Chemieunterricht.

Seminar zur Vorlesung

theoriegeleitete Diskussion von Unterrichtskonzepten und Möglichkeiten praxisrelevanter

(19)

Umsetzung bei der Unterrichtsplanung.

Vertiefungsseminar

Planung und Gestaltung von Chemieunterricht in der gymnasialen Oberstufe und

Diskussion von Unterrichtskonzepten. Entwicklung curricularer Planungsunterlagen

Teilnahmevorausse tzungen

Prüfung/Benotung Modulnote ist zugleich Klausurnote Verwendbarkeit

des Moduls in anderen Studiengängen

Bachelor Chemie Schlüsselqualifikationen

Modulverantwortli

cher apl. Prof. Dr. Brigitte Duvinage

Wahlpflichtmodule

VM-5 Materialien für die Energietechnik

Modultitel VM-5 Materialien für die Energietechnik Wahlpflichtmodul Arbeitsaufwa

nd 90 h

3

) 1

SoSe

Dauer

1 Semest

er Aufwand

/Leistungspunkte

Lehrveranstal tungen Vorlesung

h

Leistungspunkte

Lernergebnisse/Komp

etenzen Die Studierenden

 besitzen Kenntnisse über Synthese von Materialien für die Energietechnik und beherrschen die Mechanismen.

 kennen Struktur und Eigenschaften von Materialien für die Energietechnik und sind in der Lage, Aussagen über Struktur – Eigenschaftsbeziehungen abzuleiten.

 kennen Funktions- und Aufbauprinzipien von Batterien,

Brennstoffzellen und Solarzellen und können diese beschreiben.

 kennen nichtklassische Energiequellen wie nachwachsende Rohstoffe.

Inhalte Vorlesung: Begriffe und Grundlagenwissen zu Grundlagen Materialien für die Energietechnik

 Batterien

(20)

 Brennstoffzellen

 Sonnenenergie & Solarzellen

 Gasspeicher und Gashydrate

 Biofuels, Bioethanol, BtL, BtS

 Künstliche Photosynthese und synthetische Analoga

 Thermofluide, energetische ionische Flüssigkeiten Teilnahmevoraussetz

ungen

Prüfung/Benotung Posterpräsentation.

Verwendung des Moduls (in anderen Studiengängen)

Bachelor Chemie, Master Chemie, Master Phys, BLAC, MLAC

r Prof. Dr. Andreas Taubert

VM-6Anorganische Funktionsmaterialien

Modultitel VM-6 Anorganische Funktionsmaterialien Wahlpflichtmodul Arbeitsaufwa

nd 90 h

3

) 1

WiSe

Dauer 1 Semest

er Aufwand /

Leistungspunkte

h

Leistungspunkte

Lernergebnisse/Komp

etenzen Die Studierenden

besitzen Kenntnisse über Synthese anorganischer Funktionsmaterialien, z.B.

keramische Verfahren oder Sol-Gel

kennen Struktur und Eigenschaften von anorganischen Materialien, die eine oder

mehrere Funktionen aufweisen

(21)

sind in der Lage, Aussagen über Struktur – Eigenschaftsbeziehungen abzuleiten

kennen Nicht-klassische Verfahren wie enzymatische Synthesen oder nicht-

hydrolytische Sol-Gel Reaktionen

Inhalte Vorlesung: Begriffe und Grundlagen zu anorganischen Funktionsmaterialien

 Partikelsynthese

 Materialsynthese, auch Kristallzüchtungsverfahren

 Amorphe Funktionsmaterialien

 Bioinspirierte Funktionsmaterialien

 Reaktionsmechanismen

 Struktur-Eigenschafts-Beziehungen

 Aufbau von Bauelementen

 Anwendungen Teilnahmevoraussetz

ungen

Bachelor Chemie, Master Chemie, Master Phys, BLAC, MLAC

r Prof. Dr. Andreas Taubert

VM-7Ionische Flüssigkeiten

Modultitel VM-7 Ionische Flüssigkeiten Wahlpflichtmodul Arbeitsaufwa

nd

90 h

3

) 1

WiSe

Dauer 1 Semest

er

(22)

Aufwand /

Leistungspunkte

h

Leistungspunkte

Lernergebnisse/

Kompetenzen Die Studierenden

 besitzen erweiterte Kenntnisse zu ionischen Flüssigkeiten (ionic liquids, ILs) und wenden diese bei ausgewählten Beispielen aus der Organischen Chemie, Anorganischen Chemie und

Polymerchemie an.

 kennen die wichtigsten ILs, einschließlich deren Synthese, Struktur, Stabilität und physiko-chemischen Eigenschaften.

 besitzen erweiterte Kenntnisse über spezielle Aspekte im Grenzgebiet zu anderen Forschungsrichtungen wie der Ökologie (Toxikologie) oder den Materialwissenschaften (Anwendungen, z.B. Solarzellen).

Inhalte Vorlesung: Ionische Flüssigkeiten

 Synthese,

 Struktur,

 Eigenschaften,

 Toxikologie,

 Organische Chemie in ILs,

 Polymerchemie in ILs,

 Anorganische Chemie in ILs,

 Ionische Flüssigkristalle.

Verwendung des Moduls (in anderen Studiengängen)

BChem, MChem, MPhys, BLAC, MLAC

Prof. Dr. Andreas Taubert

VM-8 Technische Chemie

Modultitel VM-8 Technische Chemie

(23)

Wahlpflichtmodul LG 1. und 2. Fach

Arbeitsaufwa nd 60 h

Leistungspu nkte

3

) 1

WiSe

Dauer

1 Semest

er Aufwand /

Leistungspunkte Lehrveranstal tungen Vorlesung

Kontaktzeit 2SWS/22,5 h

Leistungspunkte

Lernergebnisse/

Kompetenzen

Die Studierenden

 besitzen Kenntnisse über aktuelle Ausgangsstoffe, Synthesewege und Produktionsmethoden für die wichtigsten organischen Verbindungen und können diese anwenden.

 besitzen Kenntnisse über die eingesetzten Grundstrategien und können diese an ausgewählten Beispielen erläutern.

kennen die Besonderheiten technisch relevanter chemischer Reaktionen, wie

Hochtemperaturchemie, Nutzung physikalischer Parameter und den Einsatz von

 Katalysatoren und sind in der Lage, diese für die

Charakterisierung ausgewählter Reaktionen anzuwenden.

 erkennen die Vernetzung der Produkte innerhalb der jeweiligen Syntheselinien und können den Zusammenhang der

Produktionswege über mehrere Stoff-Generationen hinweg darstellen.

 kennen zugrunde liegende wirtschaftliche und organisatorische Aspekte und können diese diskutieren.

 entwickeln ein Verständnis für in der Öffentlichkeit geführte Diskussionen zu

aktuellen chemischen Fragestellungen.

Inhalte Vorlesung

 aktuelle Rohstoffsituation,

 Synthesewege,

 Reaktionen und Produktionsmethoden für die wichtigsten organischen Chemikalien

Prof. Dr. André Laschewsky

(24)

VM-9 Kolloid- und Polymerchemie für Lehramt Chemie

Modultitel VM-9 Kolloid- und Polymerchemie für Lehramt Chemie Wahlpflichtmodul

Sekundarstufe II

Arbeitsaufwa nd 90 h

3

) 2

SoSe

Dauer

1 Semest

er Aufwand/Leistungspu

nkte Lehrveranstal

h

Leistungspunkte

 kennen grundlegende Reaktionen zur Herstellung von Homo- und Copolymeren und können diese beschreiben.

 besitzen Grundkenntnisse über die Zusammenhänge zwischen Struktur und Eigenschaften von Polymeren und können sie anwenden.

 besitzen Grundkenntnisse über die Kolloidchemie und können kolloidale Systeme hinsichtlich ihres thermodynamischen Verhaltens erschließen und beschreiben.

 kennen technisch wichtige Polymere

 kennen die grundlegenden Eigenschaften von Polymeren.

 kennen die wichtigsten Polymerisationsarten (radikalische und ionische

Polymerisation, Polykondensation und –addition, Polyinsertion, ringöffnende

Polymerisation) zur Herstellung von synthetischen Polymeren.

kennen technisch wichtige Polymerisationsverfahren (Emulsionspolymerisationen,

 Polyethylensynthese) Inhalte Vorlesung: Kolloidchemie

 Einführung in die Welt der Kolloide

 Möglichkeiten der gezielten Herstellung disperser Systeme auf der Nanometerskala,

 Diskussion prinzipieller Stabilisierungsmöglichkeiten kolloidaler Systeme.

Vorlesung:Polymerchemie

 Einführung in die Stoffklasse der synthetischen Makromoleküle

 Grundlegende Polymerisationsmethoden Teilnahmevoraussetz

ungen

Prüfung/Benotung Klausur, Klausurnote ist zugleich Modulnote.

in anderen Studiengängen Modulverantwortlich er

Prof. Dr. Joachim Koetz