Modulhandbücher der Mathematisch-Naturwissenschaftlichen ...€¦ · Base-Reaktionen (incl. Acidimetrie), Redox-Reaktionen, Elektrochemie (Galvanische Elemente, Elektrolyse), Komplexchemie

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Modulhandbücher

der Mathematisch-Naturwissenschaftlichen Fakultät

der Universität zu Köln

für das Fach Chemie

im Studiengang Bachelor of Arts

mit bildungswissenschaftlichem Anteil

und im Master of Education

für die Studienprofile „Lehramt an Gymnasien und Gesamtschulen“ und „Lehramt an Berufskollegs“

(Stand: 03.06.2012)

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Modulhandbuch für das Fach Chemie

im Studiengang Bachelor of Arts

Titel des Moduls: Allgemeine Chemie

Kennnummer

GG-Che-B01

Workload

270 h

Credits

9

Studien-semester

1 Sem.

Häufigkeit des Angebots

Wintersemester

Dauer

1 Semester

1 Lehrveranstaltungen a) Vorlesung

b) Übung

c) Praktikum

Kontaktzeit 4 SWS / 60 h

1 SWS/ 15 h

5 SWS/ 75 h

Selbststudium 90 h

15 h

15 h

geplante Gruppengröße 60 Studierende

(4 x 15)

2 Lernergebnisse (learning outcomes) / Kompetenzen Die Studierenden haben ein Verständnis für die Grundlagen der Allgemeinen Chemie und sind in der Lage mit unterschiedlichen Modellvorstellungen zum Atom- und Molekülbau und zur chemischen Bindung zu arbeiten. Mit Hilfe dieser Vorstellungen gelingt es ihnen die Aggregatzustände und die Übergänge zwischen den Aggregatzuständen sowie die Vorgänge beim Lösen von Stoffen und in Lösungen zu verstehen. Basierend auf den Grundlagen der chemischen Energetik (Thermodynamik) und der chemischen Kinetik können die Studierenden chemische Reaktionen einschätzen, und das Chemische Gleichgewicht sowie das Mas-senwirkungsgesetz verstehen und anwenden. Die gängigen Akzeptor/Donator-Theorien zur Beschreibung von Säure-Base, Redoxreaktionen und Ligandenaustauschreaktionen können angewendet werden.

Sie können aufgrund der Stellung der Elemente im PSE deren wichtigsten charakteristischen Eigenschaften diskutieren.

Sie verstehen den Bezug zur Chemie des Alltags und aus Umwelt und Technik. Sie kennen die gängigen Modelle zur Beschreibung chemischer Phänomene und sind in der Lage diese bei der Interpretation der durchgeführten Versuche anzuwenden.

3 Inhalte a) Aufbau der Materie, Grundlagen der chemischen Bindung, Physikalische Untersuchungsmethoden, Aggre-gatzustände (Gase, Flüssigkeiten/Lösungen, Festkörper), Thermodynamik chemischer Reaktionen, Chemi-sche Kinetik, Chemisches Gleichgewicht, Massenwirkungsgesetz, Säure-Base-Reaktionen, Redox-Reaktio-nen, Löslichkeit, Elektrochemie, Komplexchemie.

Das Periodensystem der Elemente, , Gesetzmäßigkeiten und Trends im PSE

b) Grundlagen der Stöchiometrie: Chemische Formeln, Atommasse und Molare Masse, Der Molbegriff, Che-mische Reaktionsgleichungen, Umsatz- und Ausbeuteberechnungen, Quantitative Zusammensetzungen von Lösungen, Reaktionsgleichgewichte in Lösungen (z.B. Löslichkeitsprodukte, pH-Wert, Komplexgleichge-wichte).

c) Kennzeichen chemischer Reaktionen, Gemische und Grundlagen chemischer Trennverfahren, Das chemi-sche Gleichgewicht, Beeinflussung des Gleichgewichts, Chemische Energetik, Chemische Kinetik, Säure-Base-Reaktionen (incl. Acidimetrie), Redox-Reaktionen, Elektrochemie (Galvanische Elemente, Elektrolyse), Komplexchemie (Ligandenaustauschreaktionen).

Grundlagen der Maßanalyse: Säure-Base-Titrationen, Redoxtitrationen, Komplexometrie, Anwendung von Ionenaustauschern in der Analytik, Grundlagen der Fällungsanalyse, Optische Verfahren zur Gehaltsbestim-mung

3�

4 Lehrformen Vorlesung, Übung, seminaristischer Unterricht (beinhaltet unterschiedliche Lehr- und Lernmethoden: Grup-penarbeit, Gruppenpuzzle, Vortrag in Kleingruppen) Praktikum in Zweiergruppen (allgemeine Chemie, darin ein Stationenlernen) und in Einzelarbeit (analytischer Teil)

5 Teilnahmevoraussetzungen Formal: keine

Inhaltlich: keine

6 Prüfungsformen Klausur über die Inhalte des Moduls nach erfolgreichem Abschluss des Praktikums

7 Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten Bestandene Modulklausur

8 Verwendung des Moduls (in anderen Studiengängen)

a) in Chemie B.Sc. b) BA HR-Lehramt

9 Stellenwert der Note für die Endnote 10%

10 Modulbeauftragte/r und hauptamtlich Lehrende Prof. Dr. G. Meyer, Prof. Dr. S. Mathur, Prof. Dr. Ch. Reiners

11 Sonstige Informationen

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Titel des Moduls: Anorganische Chemie

Kennnummer GG-Che-B02

Workload

240 h

Credits

8

Studien-semester

1 Sem.


Sommersemester

Dauer 1 Semester


b) Seminar

c) Praktikum


1 SWS/ 15 h

3 SWS/ 60 h

Selbststudium 60 h

15 h

30 h


(4 x 15)

2 Lernergebnisse (learning outcomes) / Kompetenzen a) Die Studierenden verstehen die gängigen Beschreibungsformen (Modelle) der chemischen Bindung und können diese in einem systematischen Gang durch das PSE auf eine Vielzahl von Elementen und deren Verbindungen anwenden. Die Darstellung und Verwendung wichtiger (exemplarischer) Elemente und deren Verbindungen sind den Studierenden bekannt. Sie sind gleichermaßen vertraut mit den Festkörper- bzw. Molekülstrukturen der Elemente und deren Verbindungen. Auf der Grundlage der wichtigsten Theorien zum Verständnis von Metallkomplexen (Ligandenfeld-Theorie, MO-Theorie) können die Studierenden physikalische Phänomen wie Farbe und Magnetismus deuten.

b und c) Mittels elementspezifischer Reaktionen sind die Studierenden in der Lage Elemente bzw. deren Ionen voneinander zu trennen und gezielt qualitativ nachzuweisen. Gleichzeitig haben die Studierenden Erfahrungen gesammelt, wie sich die Stellung eines Elements im Periodensystem auf die chemischen Eigenschaften seiner Verbindungen wie etwa Redoxpotentiale oder Löslichkeit auswirkt. Die Studierenden verfügen über ausreichend fachsprachliche Fähigkeiten und können mittels geeigneter Präsentationsformen ihre experimentellen Befunde (etwa anhand von Kurzreferaten) verständlich vermitteln.

3 Inhalte a) Chemie der Elemente und ihrer Verbindungen, systematische Vorstellung der Nichtmetalle sowie der Alkali-, Erdalkali-, Übergangsmetall-, Hauptgruppen- und Seltenerdmetalle und ihrer Verbindungen, Metallkomplexe, Struktur und Bindung in Molekülverbindungen und Festkörperverbindungen, Theorie der Bindung in Komplexverbindungen (Ligandenfeldtheorie, MO-Theorie), Anwendung auf physikalisch-chemische Phäno-mene wie Farbigkeit und Magnetismus

b) Theorie des Kationentrennungsgangs und der Anionennachweise, exemplarisch an ausgewählten Fallbeispielen, Chemie ausgewählter Kapitel aus der Chemie der Elemente, anhand von Kurzreferaten.

c) Qualitative Analyse von Kationen und Anionen, Trennungsgänge, ausgewählte Versuche aus der Chemie der Elemente

4 Lehrformen Vorlesung, seminaristischer Unterricht, Kurzreferate, Praktikum in Einzelarbeit (analytischer Teil)


Inhaltlich: Erfolgreiche Teilnahme am Praktikum Allgemeine Chemie

6 Prüfungsformen Mündliche Prüfung über die Inhalte des Moduls nach erfolgreichem Abschluss des Praktikums

7 Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten Bestandene Abschlussprüfung


Vorlesung „Chemie der Elemente“ in Chemie B.Sc.

5�


10 Modulbeauftragte/r und hauptamtlich Lehrende Prof. Dr. G. Meyer, Prof. Dr. S. Mathur, Prof. Dr. U. Ruschewitz, Prof. Dr. A. Klein, Dr. V. von der Gönna


6�

Titel des Moduls: Grundlegende Aspekte der Fachdidaktik

Kennnummer

GG-Che-B03

Workload

180 h

Credits

6

Studien-semester

2. u. 3. Sem.


V in SS, S in WS

Dauer

2 Semester


b) Seminar: Einführung in wiss. Arbeiten

c) Seminar: spezielle Themen der Fachdidaktik


1 SWS / 15 h

2 SWS / 30 h

Selbststudium 60 h

15 h

30 h

geplante Gruppengröße -

15 Studierende

15 Studierende

2 Lernergebnisse (learning outcomes) / Kompetenzen

• Elemente des fachdidaktischen Begründungszusammenhangs erkennen können • Grundlegende Faktoren chemiebezogener Lehr- und Lernprozesse analysieren können • Methoden und Techniken wissenschaftliches Arbeitens kennenlernen

3 Inhalte

• Einführung in die theoriegeleitete Analyse und Reflexion von chemiebezogenen Lehr- und Lernprozes-sen

• Einführung in die Entwicklung und Gestaltung von chemiebezogenen Lehr- und Lernprozessen unter bes. Berücksichtigung von Lernvoraussetzungen, Lernzielen, Fachmethoden, Unterrichtsverfahren., Experimenten, Modellen, Medien und Fachsprache

• Einführung in Methoden und Techniken des wissenschaftlichen Arbeitens

4 Lehrformen Vorlesung, seminaristischer Unterricht, Gruppenarbeit

5 Teilnahmevoraussetzungen Formal: Das Modul GG-Ch-B01 soll absolviert sein

Inhaltlich:

6 Prüfungsformen Klausur, Referat, Hausarbeit, Portfolio

7 Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten Bestandene Klausur in Veranstaltung GG-Ch-B03.1 sowie erfolgreiches Referat / Moderation und Thesenpapier oder Hausarbeit in Veranstaltung GG-Ch-B03.2; aktive und regelmäßige Teilnahme an den Veranstaltungen


BA-Studium für das Lehramt im Fach Chemie an Gymnasien und Gesamtschulen


10 Modulbeauftragte/r und hauptamtlich Lehrende Prof. Reiners, Prof. Marohn, N.N.


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Organische Chemie

Kennnummer GG-Che-B04

Workload

270 h

Credits

9 LP

Studien-semester 3. Sem.


Jedes Wintersemester

Dauer

1 Semester

1 Lehrveranstaltungen a) Vorlesung (OC-I):

b) Seminar:

c) Praktikum

Kontaktzeit 4 SWS/60 h

2 SWS/ 30 h

3 SWS/ 45 h

Selbststudium 60 h

30 h

45 h

Gruppengröße

2 x 30

2 Lernergebnisse (learning outcomes) / Kompetenzen • Kenntnis der Stoffsystematik organisch-chemischer Verbindungsklassen. • Kenntnis struktureller und chemischer Eigenschaften wichtiger Stoffklassen. • Verständnis der Konzeption organisch-chemischer Synthesen sowie deren praktische Durchführung unter

besonderer Berücksichtigung: • Des Einflusses funktioneller Gruppen auf die chemischen Eigenschaften von Stoffen. • Kinetischer und thermodynamischer Aspekte grundlegender organisch-chemischer Reaktionen. • Des Einflusses reaktiver Zwischenstufen auf den Reaktionsverlauf. • Transfer der erworbenen Kenntnisse auf alltagsrelevante Beispiele der industriellen und biologisch rele-

vanten Chemie (Stoffwechselprozesse, Naturstoffe). • Kenntnisse in der Anwendung einfacher Analyseverfahren. • Kenntnisse bzgl. der Handhabung bzw. Verwendung unterschiedlicher apparativer Aufbauten für die orga-

nisch-chemische Synthese.

3 Inhalte der Vorlesung "Grundlagen der Organischen Chemie (OC-I)

• Prinzipien der Organischen Chemie: Strukturen von Kohlenwasserstoffen, Nomenklatur, Stereochemie, Reaktionsmechanismen;

• Stoffklassen der Organischen Chemie: Alkohole, Schwefelorganyle, Amine, Aldehyde& Ketone, Carbon-säuren & Derivate, Heterocyclen

• Naturstoffe: Aminosäuren & Proteine, Kohlenhydrate, Lipide, Nukleinsäuren

Inhalte des Seminars

• Nomenklatur, Stereochemie, Isomerie, induktive und mesomere Effekte. • Reaktionsmechanismen, insbesondere nukleophile Substitution, Eliminierung, elektrophile Addition an

Doppelbindungen, Veresterung, Verseifung, radikalisch sowie ionisch initiierte Polymerisation, Polykon-densation.

• Eigenschaften von Aminosäuren, Lipiden und Kohlenhydraten.

Inhalte des Praktikums

• Chemie der Alkohole, Carbonsäuren, Aldehyde, Ketone, Amine, Aminosäuren, Lipide und Kohlenhydrate. • Synthese von Estern, Polyestern, Styrolpolymeren, Amiden, Acetalen, Ethern. • Umesterung von Fetten, Diazotierung, Extraktionen von Naturstoffen, Wirkung von Enzymen. • Analyse von Lipiden, Peptiden und Kohlenhydraten.

4 Lehrformen Vorlesung, Seminar, Praktikum

5 Teilnahmevoraussetzungen Formal: Prüfung in Modul "Allgemeine Chemie" GG-Ch-B01 muss bestanden sein.

Inhaltlich: Modul "Anorganische Chemie" sollte absolviert sein.

8�

6 Prüfungsformen Kolloquium

7 Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten Bestandenes Modul "Allgemeine Chemie"


BA-Studium mit bildungswissenschaftlichem Anteil mit dem Studienprofil Lehramt für sonderpädagogische Förderung. BA-Chemie Gym/Ge

9 Stellenwert der Note für die Endnote: 15%

10 Modulbeauftragte/r und hauptamtlich Lehrende Dr. U. Flegel, Prof. Dr. C. Reiners, Prof. Dr. A. Griesbeck


9�

Titel des Moduls: Grundlegende Aspekte des Chemieunterrichts

Kennnummer

GG-Che-B05

Workload

180 h

Credits

6

Studien-semester

3. und 4. Sem.


Jedes Semester

Dauer

2 Semester

1 Lehrveranstaltungen a) Seminar

b) Praktikum

Kontaktzeit 2 SWS / 30h

4 SWS/ 60 h

Selbststudium 60 h

30 h


3 x 20 Studierende

2 Lernergebnisse (learning outcomes) / Kompetenzen • Konstituenten des fachdidaktischen Begründungszusammenhangs auf konkrete Unterrichtssituationen

anwenden können • Chemieunterricht fachlich fundieren und lerntheoretisch begründent können • Erste Erfahrungen mit Planung, Durchführung und Analyse von Unterricht problemorientiert reflektieren

können •

3 Inhalte • Konstituierende Elemente chemiebezogener Lern- und Kommunikationsprozesse (Entwicklung und Ge-

staltung sowie Analyse und Reflexion von chemiebezogenen Lehr-/ Lernprozessen unter bes. Berücksich-tigung von Lernvoraussetzungen, Lernzielen, Fachmethoden, Experiment, Modell, Medien und Fachspra-che)

• Theoriegeleitete Analyse und Reflexion curricularer Elemente • Gestaltung von Vermittlungsprozessen unter besonderer Berücksichtigung der angestrebten Kompetenzen,

unter Einsatz geeigneter Methoden und Medien sowie unter Beachtung institutionell-organisatorischer Rahmenbedingungen

• Didaktische Verortung und Aufbereitung wesentlicher Schulexperimente in Theorie und Praxis

4 Lehrformen z.B. seminaristischer Unterricht, Projektarbeiten, Gruppenarbeiten

5 Teilnahmevoraussetzungen Formal: erfolgreicher Abschluss von Modul GG-Ch-B01

Inhaltlich: erfolgreicher Abschluss von Modul GG-Ch-B02

6 Prüfungsformen Referat, Hausarbeit, Portfolio

7 Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten Hausarbeit, , erfolgreiches Referat / Thesenpapier , aktive und regelmässige Teilnahme an den Veranstaltun-gen


Ba-Studium für das HR-Lehramt


10 Modulbeauftragte/r und hauptamtlich Lehrende Prof. Dr. Ch. S. Reiners, Prof. Dr. A. Marohn, N.N.


10�

Physikalische Chemie

Kennnummer

GG-Che-B06

Workload

180 h

Credits

6



Sommersemester

Dauer

1 Semester


b) Übung


2 SWS / 30 h

Selbststudium 75 h

30 h

Gruppengröße

2 x 30

2 Lernergebnisse (learning outcomes) / Kompetenzen Die Studierenden kennen die Grundlagen der Thermodynamik, Reaktionskinetik und der Elektrochemie aus Sicht der Physikalischen Chemie. Dieses Fachwissen und die Kenntnis der wesentlichen Arbeitsmethoden ermöglicht den Studenten einerseits neuere chemische Forschung als auch industrielle Anwendungen wie zum Beispiel die Steuerung chemischer Prozesse oder die Funktionsweise einer Brennstoffzelle zu verstehen.

In den Übungen erlernen die Studierenden die Arbeitsmethoden der Physikalischen Chemie. Sie erkennen Lösungsstrategien anhand einfacher Aufgaben aus der Physikalischen Chemie und es gelingt ihnen physika-lisch chemische Sachverhalte z.B. Phasengleichgewichte, thermodynamische und kinetische Änderungen des Systems durch mathematische Formulierungen zu beschreiben.

Mit Hilfe dieser in der Vorlesung und der Übung vermittelten Kenntnisse kennen die Studenten die Ideen-geschichte ausgewählter chemisch-naturwissenschaftlicher Theorien und Begriffe. Sie können die Physikali-sche Chemie durch Identifizierung schlüssiger Fragestellungen strukturieren und durch Querverbindungen vernetzen und Bezüge zur Schulchemie herstellen.

3 Inhalte a) Makroskopische Eigenschaften der Stoffe: Thermodynamik (Innere Energie, Reaktions-, Standardbildungs- und Bindungsenthalpie, Entropie, Freie Enthalpie, Freie Standardenthalpie, Hauptsätze), Phasengleichgewichte, Chemisches Gleichgewicht (Minimum der Freien Enthalpie, Zusammensetzung des Reaktionsgemischs im Gleichgewicht, Verschiebung des Gleich-gewichts bei Änderung der Reaktionsbedingungen)

b) Kinetik und Dynamik chemischer Reaktionen (Reaktionsgeschwindigkeit, Reaktionen in der Nähe des Gleichgewichts, Temperaturabhängigkeit von Reaktionsgeschwindigkeiten)

c) Elektrochemie (Ionen in Lösungen, Elektrochemische Zellen, Elektrodenreaktionen, Standardpotentiale, elektrochemische Spannungsreihe, potentiometrische Titration)

d) Mathematische Beschreibungen und Herleitungen der Gesetze in den grundständigen Kapiteln

4 Lehrformen Vorlesung, Übung, seminaristische Unterricht (beinhaltet unterschiedliche Lehr- und Lernmethoden: Gruppen-arbeit)

5 Teilnahmevoraussetzungen Formal: Erfolgreicher Abschluss von Modul GG-Ch-B01 (Allgemeine Chemie)

Inhaltlich: keine

6 Prüfungsformen Klausur


11�



10 Modulbeauftragte/r und hauptamtlich Lehrende PD Dr. Thomas Sottmann und Dr. Klaus Book

11 Sonstige Informationen Das Modul soll Teil des Moduls “Physikalische Chemie“ im Masterstudiengang "Geowissenschaften“ sein.

12�

Titel des Moduls: Biochemie für Chemiker

Kennnummer

GG-Che-B07

Workload

120 h

Credits

4

Studien-semester

4 Sem.


SS

Dauer

1 Semester

1 Lehrveranstaltungen Vorlesung

Kontaktzeit 3 SWS/ 45 h

Selbststudium 75 h

geplante Gruppengröße unbegrenzt

2 Lernergebnisse (learning outcomes) / Kompetenzen • Kenntnis der Grundlagen der Zell- und Molekularbiologie • Beherrschen der Struktur und Eigenschaften von biologischen Makromolekülen • Grundwissen zum Stoffwechsel von Zellen unter besonderer Berücksichtigung des Energiestoffwechsels

3 Inhalte

• Aufbau der Zelle, Grundlagen der Molekularbiologie • Biologische Makromoleküle (Nukleinsäuren, Kohlenhydrate, Proteine) • Enzymologie • Kohlenhydratstoffwechsel (Glykolyse, Glukoneogenese, Pentosephosphatweg, Citratzyklus) • Fettsäure- und Lipidstoffwechsel (Triglycerid-, Phospholipidstoffwechsel) • Energiestoffwechsel (Energieformen und Energiewandlung) • Zellmembranen und Transport kleiner und großer Moleküle (intrazellulärer Proteintransport) • Energie- und Baustoffwechsel des Gesamtorganismus

4 Lehrformen Vorlesung

5 Teilnahmevoraussetzungen Formal: erfolgreiche Teilnahme an GG-Che-B01

6 Prüfungsformen Klausur

7 Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten Bestandene Klausur (2-stündig im Anschluss an das Modul),


Bachelor of Science für Chemie


10 Modulbeauftragte/r und hauptamtlich Lehrende Die Dozenten der Biochemie


13�

Aufbau der Materie

Kennnummer

GG-Che-B08

Workload

180 h

Credits

6

Studien-semester

5 Sem.


Wintersemester

Dauer

1 Semester


b) Übung

c) Praktikum


1 SWS / 15 h

1 SWS / 15 h

Selbststudium 75 h

15 h

15 h

Gruppengröße

2 x 25

Zweiergruppen

2 Lernergebnisse (learning outcomes) / Kompetenzen Die Studierenden kennen die Grundlagen der Mikroskopischen Struktur der Materie. Mit Hilfe dieser in der Vorlesung und der Übung vermittelten Kenntnisse kennen die Studenten die Ideengeschichte die über das Versagen der klassischen Mechanik zur Entwicklung der Quantenmechanik führte. In den Übungen erlernen die Studierenden die Arbeitsmethoden in diesem Bereich der Physikalischen Chemie. Sie erkennen Lösungs-strategien anhand einfacher Aufgaben und es gelingt ihnen Sachverhalte wie z.B. die Quantelung der Energie-zustände im Wasserstoffatom oder den radioaktiven Zerfall zu verstehen.

Im Labor erlernen die Studierenden die grundlegenden experimentellen Techniken zur selbstständigen Bear-beitung einfacher physikalisch-chemischer Grundversuche und einfache spektroskopische Verfahren. Sie ver-stehen den Bezug zur Chemie des Alltags und aus Umwelt und Technik. Sie kennen die Modelle, die zur Beschreibung chemischer Phänomene notwendig sind und wenden Sie auf die Interpretation der durchgeführ-ten Versuche an.

3 Inhalte a) Mikroskopische Struktur der Materie (Versagen der klassischen Mechanik, Atommodelle, Konzept der

Quantenmechanik, Wasserstoffatom, Mehrelektronenatome, Moleküle, Bindungen, Molekülspektroskopie) b) Radioaktivität und Kernreaktionen (Einführung in den Aufbau von Atomkernen, natürliche Radioaktivität,

Energiegewinnung durch Kernspaltung und Kernfusion) c) Mathematische Beschreibungen und Herleitungen der Gesetzte in den grundständigen Kapiteln d) Einfache Versuche zur Thermodynamik, Kinetik, Elektrochemie und Spektroskopie

4 Lehrformen Vorlesung, Übung, seminaristischer Unterricht (beinhaltet unterschiedliche Lehr- und Lernmethoden: Gruppen-arbeit, Praktikum in Zweiergruppen

5 Teilnahmevoraussetzungen Formal: : Erfolgreicher Abschluß des Moduls GG-Che-B01 (Allgemeine Chemie)

Inhaltlich: Modul GG-Che-B06

6 Prüfungsformen Mündliche Prüfung nach erfolgreichem Abschluß des Praktikums

7 Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten Bestandene mündliche Modulprüfung



14�

10 Modulbeauftragte/r und hauptamtlich Lehrende PD Dr. Thomas Sottmann und Dr. Klaus Book

11 Sonstige Informationen Das Praktikum soll Teil des Moduls “Physikalische Chemie“ im Masterstudiengang "Geowissenschaften“ sein.

15�

Titel des Moduls: Methoden in der Chemie

Kennnummer

GG-Che-B09

Workload

180 h

Credits

6

Studien-semester

5 Sem.


Wintersemester

Dauer

1 Semester


b) Seminar

c) Praktikum


2 SWS / 30 h

1 SWS / 15 h

Selbststudium 45 h

30 h

15 h


2 Lernergebnisse (learning outcomes) / Kompetenzen a) Die Studierenden kennen die wichtigsten spektroskopischen Methoden zur Strukturuntersuchung. Sie ver-stehen die zu Grunde liegenden physikalischen Prinzipien und sind in der Lage, geeignete spektroskopische Methoden zu benennen, um strukturanalytische Fragestellungen zu beantworten. Die Studierenden beherr-schen die Zusammenhänge zwischen strukturellen Charakteristika (insbes. funktionellen Gruppen) chemischer Verbindungen und deren spektroskopischen Eigenschaften. Durch die Kombination mehrerer spektroskopischer Methoden sind sie in der Lage, selbstständig einen Strukturvorschlag für ausgewählte Verbindungen zu erarbeiten.

b und c) Die Studierenden sind in der Lage literaturbekannte ausgewählte Verbindungen zu präparieren und an diesen gezielte spektroskopische Messungen zum Zweck einer Strukturaufklärung durchzuführen. Sie beherr-schen gleichfalls gängige Methoden zur Bearbeitung von spektroskopischen Daten und können die Ergebnisse ihrer spektroskopischen und analytischen Experimente mit Daten aus Datenbanken und mit durch Literatur-recherche ermittelten Daten vergleichen. Die Studierenden können so selbstständig einen Strukturvorschlag erarbeiten und diesen, mittels geeigneter Präsentationsmethoden, im Vergleich mit anderen möglichen Struk-turvorschlägen diskutieren.

3 Inhalte

• Spektroskopie (UV-Vis, NMR, ESR, IR), Spektrometrie (MS), Beugungs- und Streuungsmethoden, Ther-moanalyse, kombinierte spektroskopische Methoden

• An lebensweltlich orientierten Verbindungen und Verbindungsklassen (z.B. Vitamine, pharmazeutische Wirkstoffe, Farbstoffe, Stähle, Gläser etc.) werden in Referatsform die geeigneten Methoden zur Struktur-aufklärung durch die Studierenden vorgestellt.

• Probenpräparation (Röntgenbeugung, NMR, MS) und eigenständige Messung an hierzu bereitgestellten Analyse-Geräten (UV-Vis, IR, DTA)

4 Lehrformen Vorlesung, Übung, seminaristischer Unterricht, Praktikum

5 Teilnahmevoraussetzungen Formal: bestandenes Modul B01

Inhaltlich: keine

6 Prüfungsformen Klausur über die Inhalte des Moduls nach erfolgreichem Abschluss des Praktikums



16�


10 Modulbeauftragte/r und hauptamtlich Lehrende Prof. Dr. A. Klein, Prof. Dr. A. Griesbeck, Prof. Dr. B. Goldfuß, Prof. Dr. U. Ruschewitz, N.N. (physikalische Chemie)


17�

Wahlpflicht

Kennnummer

GG-Che-B10

Workload

180 h

Credits

6

Studien-semester

6 Sem.


Sommersemester

Dauer

1 Semester


b) Seminar

c) Praktikum

Kontaktzeit Je nach Angebot

Selbststudium Je nach Angebot

Gruppengröße Einer- bis Zweiergruppen

2 Lernergebnisse (learning outcomes) / Kompetenzen Mit Hilfe dieser in der Vorlesung und dem Seminar vermittelten Kenntnisse verfügen die Studierenden über die Fähigkeit, moderne Entwicklungen in Teilgebieten der Chemie zu verstehen und ihre Bedeutung für die Chemie einzuordnen. Im Seminar erlernen die Studierenden die Arbeitsmethoden in diesem Bereich der Chemie und sind in der Lage, wissenschaftliche Daten in schriftlicher und mündlicher Form kompetent zu diskutieren und zu interpretieren. Im Labor erlernen die Studierenden fortgeschrittene experimentellen Techniken durch die selbstständige Bearbeitung von Versuchen aus Teilgebieten der modernen Chemie. Sie beurteilen die durch die Laborexperimente gewonnenen Daten und setzen sie in Bezug zu geeigneten Theorien.

3 Inhalte Vorlesung, Seminar und Forschungspraktikum in einem aktuellen Teilgebiet der Chemie (Teilgebietsliste); die Auswahl erfolgt nach Rücksprache mit den Dozenten und richtet sich nach dem aktuellen Lehr- und For-schungsangebot.

In diesen Teilgebieten der Chemie wird das Modul angeboten: a) Anorganische Chemie b) Organische Chemie c) Physikalische Chemie d) Theoretische Chemie e) Biochemie f) Makromolekulare Chemie

4 Lehrformen Vorlesung, Seminar, Gruppenarbeit, Praktikum in Einer- oder Zweiergruppen

5 Teilnahmevoraussetzungen Formal: : Erfolgreicher Abschluss des Moduls GG-Che-B01 (Allgemeine Chemie)

Inhaltlich: - 6 Prüfungsformen

Mündliche Prüfung nach erfolgreichem Abschluss des Praktikums



-

9 Stellenwert der Note für die Endnote 10 %

10 Modulbeauftragte/r und hauptamtlich Lehrende Alle Lehrenden der Chemie

18�

11 Sonstige Informationen Das Modul ist bei Wahl einer Bachelorarbeit aus dem Fach Chemie sinnvoll mit dem geplanten Arbeitsgebiet der Bachelorarbeit zu kombinieren.

19�

Mathematisch-Naturwissenschaftliche Grundlegung

Kennnummer

GG-MNF-B

Workload

120 h

Credits (LP)

4

Studiensemester

1.-6. Sem.


WS oder SS

Dauer

1 oder 2 Semester

1 Lehrveranstaltungen 1) Veranstaltung in einem der Fächer Biologie, Chemie, Mathematik, Geographie oder Physik

2) Veranstaltung in einem der Fächer Biologie, Chemie, Mathematik, Geographie oder Physik

Kontaktzeit 1) 2 SWS / 30 h

2) 2 SWS / 30 h

Selbststudium 1) 30 h

2) 30 h

Gepl. Gruppengr. 1) abhängig vom Fach

2) abhängig vom Fach

2 Lernergebnisse (learning outcomes) / Kompetenzen Die Studierenden erwerben in zwei affinen mathematisch-naturwissenschaftlichen Unterrichtsfächern Kennt-nisse zu grundlegenden fachwissenschaftlichen Konzepten und Prinzipien sowie Denk- und Arbeitsweisen und erweitern damit ihr erkenntnistheoretisches Grundlagenwissen. Sie können naturwissenschaftliche Phänomene Teildisziplinen und Basiskonzepten zuordnen. Die Studierenden kennen zentrale historische und moderne Experimente der experimentellen Fächer und erklären den jeweiligen Erkenntnisgewinn für die Teildisziplin. Sie erläutern den naturwissenschaftlichen Weg der Erkenntnisgewinnung und ordnen Hypothesen, Modelle, Naturgesetze und Theorien zentralen Teildisziplinen korrekt zu. Die Studierenden erwerben anwendungsbezogene mathematische Grundlagen.

3 Inhalte a) Orientierungs- und Überblickswissen in Phänomene, Fragestellungen und Zielsetzungen der mathema-

tisch-naturwissenschaftlichen Nachbardisziplinen b) Grundlegende Naturgesetze und Theorien der gewählten affinen Fächer und deren

erkenntnistheoretische Bedeutung c) Anwendungsbezogene mathematische Grundlagen d) Verschiedene Präsentationsformen von Daten und Methoden der Auswertung

4 Lehrformen Nach Maßgabe des Veranstalters


Inhaltlich: keine

6 Prüfungsformen Die erfolgreiche Teilnahme an den beiden Lehrveranstaltungen wird mit „bestanden“ bescheinigt. Die Fest-legung der Kriterien für eine erfolgreiche Teilnahme erfolgt durch die Veranstaltungsleiterin oder den Veran-staltungsleiter vor Beginn der Veranstaltung.

7 Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten Die erfolgreiche Teilnahme an den beiden Lehrveranstaltungen.


- keine -


20�

10 Modulbeauftragte/r und hauptamtlich Lehrende Je ein Vertreter der beteiligten Fächer.

11 Sonstige Informationen In jedem der fünf Unterrichtsfächer der Mathematisch-Naturwissenschaftlichen Fakultät (Biologie, Chemie, Geographie, Mathematik, Physik) ist ein Modul Mathematisch-Naturwissenschaftliche Grundlegung, das mit 4 LP kreditiert wird, nach folgenden Regelungen zu absolvieren: • Das zweite Unterrichtsfach neben Chemie ist nicht aus der Math.-Nat. Fakultät:

Der Studierende wählt die beiden Veranstaltungen aus dem Angebot vier verbleibenden Math.-Nat.-Fächern so aus, dass zwei der Fächer mit einer Lehrveranstaltung vertreten sind.

• Das zweite Unterrichtsfach neben Chemie ist ebenfalls aus der Math.-Nat. Fakultät: Für die beiden den Fächern zugeordneten Module Mathematisch-Naturwissenschaftliche Grundlegung wählt die/der Studierende die Lehrveranstaltungen aus dem Angebot der drei verbleibenden Fächer so, dass jedes der verbleibenden Math.-Nat.-Fächer mit insgesamt mindestens einer Lehrveranstaltung vertreten ist.

Musterstudienplan für den Studienbereich Chemie im Bachelorstudiengang mit dem Studienprofil „Lehramt an Gymnasien und Gesamtschulen“

Sem. GG-Che-B01 GG-Che-B02 GG-Che-B03 GG-Che-B04 GG-Che-B05 GG-Che-B06 GG-Che-B07 GG-Che-B08 GG-Che-B09 GG-Che-B10 GG-MNF-B © LP

1 VL Allgemeine Chemie (5 LP)

P (3 LP)

Ü (1 LP)

Lehrveranstal-tung 1 (2 LP)

Lehrveranstal-tung 2 (2 LP)

13

2 VL Anorgani-sche Chemie (4 LP)

P (3 LP)

S (1 LP)

VL Grundla-gen der Wis-sensvermitt-lung (3 LP)

11

3 Sem. zu spe-ziellen The-men der Fachdidaktik (2+1 LP)

VL Organi-sche Chemie (4 LP)

S (2 LP)

P (3 LP)

P Schulorien-tiertes Expe-rimentieren (3 LP)

15

4 Sem. zu fach-bezogenen Lern- und Kommunikati-onsprozessen (3 LP)

VL Physikali-sche Chemie (4 LP)

Ü (2 LP)

VL Biochemie (4 LP)

13

5 VL Aufbau der Materie (4 LP)

Ü (1LP)

P (1 LP)

VL Methoden der Chemie (3 LP)

S (2 LP)

P (1LP)

12

6 Wahlpflicht VL, S, P (6 LP)

6

22�

Modulhandbuch für das Fach Chemie

im Studiengang Master of Education

Titel des Moduls: Ausgewählte Aspekte der Fachdidaktik und des Chemieunter-richts

Kennnummer

GG-Che-M01

Workload

360 h

Credits

12

Studien-semester

1 Sem.


Jedes Semester

Dauer

1 Semester

1 Lehrveranstaltungen a) Projektseminar

b) Seminar

c) Seminar

d) Seminar

Kontaktzeit 4 SWS/ 60 h

2 SWS/ 30 h

2 SWS/ 30 h

2 SWS/ 30 h

Selbststudium 30 h

60 h

60 h

60 h


15 Studierende

15 Studierende

15 Studierende

2 Lernergebnisse (learning outcomes) / Kompetenzen • • Aktuelle fachwissenschaftliche und fachdidaktische Entwicklungen adäquat in den Kontext „Chemieunter-

richt“ integrieren können • Unterrichtssequenzen zu ausgewählten Themenbereichen des Chemieunterrichts eigenständig planen und

kritisch reflektieren können unter besonderer Berücksichtigung verschiedener Unterrichtskonzepte, Methoden, Lernmittel und Experimente und der angestrebten Kompetenzen

3 Inhalte • Gestaltung von Vermittlungsprozessen unter besonderer Berücksichtigung der angestrebten Kompetenzen,

unter Einsatz geeigneter Methoden und Medien sowie unter Beachtung institutionell-organisatorischer Rahmenbedingungen

• Didaktische Verortung und Aufbereitung wesentlicher Schulexperimente in Theorie und Praxis

4 Lehrformen z.B. seminaristischer Unterricht, Projektarbeiten, Gruppenarbeiten

5 Teilnahmevoraussetzungen Formal

6 Prüfungsformen Referat, Hausarbeit, Portfolio

7 Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten Hausarbeit, erfolgreiches Referat / Thesenpapier, Vorbereitung, Betreuung und Reflektion von 10 Schülerexpe-rimentiertagen, aktive und regelmässige Teilnahme an den Veranstaltungen



10 Modulbeauftragte/r und hauptamtlich Lehrende Prof. Dr. Ch. S. Reiners, Prof. Dr. A. Marohn, N.N.

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Forschungsmethoden in der Chemie (Vertiefung)/Master

Kennnummer GG-Che-M02

Workload

360 h

Credits

12



Winter- und Sommersemester

Dauer

1 Semester

1 Lehrveranstaltungenarten: a) Vorlesung

b) Seminar

c) Praktikum

d) Oberseminar

Kontaktzeit

Je nach Angebot

2 SWS / 30

2 SWS / 30

Selbststudium

Je nach Angebot

60

90

Gruppengröße

Einer- bis

Zweiergruppen

2 Lernergebnisse (learning outcomes) / Kompetenzen Die Studierenden sind in der Lage, anspruchsvolle und fortgeschrittene Aufgabenstellungen aus aktuellen Forschungsgebieten der Chemie sowohl theoretisch (Vorlesungen und Übungen) als auch praktisch (Praktikum) zu bearbeiten und selbstständig Lösungsansätze zu entwickeln. Sie können die im Praktikum erhaltenen Ergebnisse weitgehend selbstständig interpretieren und in einem Bericht in wissenschaftlicher Form zusam-menzufassen. Ihre Kenntnisse auf diesem Gebiet befähigen sie zur Teilnahme an den Diskussionen der betreuenden Arbeitsgruppe in Seminaren zu diesem Thema, aber auch zu verwandten Forschungsprojekten. Im Rahmen eines an alle Masterstudenten und -studentinnen des Unterrichtsfachs Chemie gerichteten Ober-seminars können sie ein aktuelles Forschungsthema wissenschaftlich und didaktisch sinnvoll in Form eines Vortrags vorstellen.

3 Inhalte Vorlesung, Seminar und Forschungspraktikum in einem aktuellen Teilgebiet der Chemie (Teilgebietsliste); die Auswahl erfolgt nach Rücksprache mit den Dozenten und richtet sich nach dem aktuellen Lehr- und For-schungsangebot. Das Oberseminar zu aktuellen wissenschaftlichen Themengebieten der Chemie führt alle Masterstudenten und -studentinnen des Unterrichtsfachs Chemie zusammen.

In diesen Teilgebieten der Chemie wird das Modul angeboten: a) Anorganische Chemie b) Organische Chemie c) Physikalische Chemie d) Theoretische Chemie e) Biochemie

4 Lehrformen Vorlesung, Seminar, Gruppenarbeit, Praktikum in Einer- oder Zweiergruppen sowie Oberseminar

5 Teilnahmevoraussetzungen Formal: Erfolgreicher Abschluss des Bachelorstudiengangs

Inhaltlich: -

6 Prüfungsformen Mündliche Prüfung nach erfolgreichem Abschluss des Praktikums



25�



11 Sonstige Informationen Das Modul ist bei Wahl einer Masterarbeit aus dem Fach Chemie sinnvoll mit dem geplanten Arbeitsgebiet der Masterarbeit zu kombinieren.

Forschungsprojekt / Master

Kennnummer

GG-Che-M03

Workload

180 h

Credits

6



Winter- und Sommersemester

Dauer

1 Semester

1 Lehrveranstaltungsarten: a) Vorlesung

b) Seminar

c) Praktikum

Kontaktzeit Je nach Angebot

Selbststudium Je nach Angebot

Gruppengröße

Einer- bis Zweiergruppen

2 Lernergebnisse (learning outcomes) / Kompetenzen Die Studierenden sind in der Lage, sich mit einem aktuellen Forschungsgebiet der Chemie bzw. der Chemiedidaktik sowohl theoretisch in Vorlesungen als auch praktisch mit einer selbständig zu bearbeitenden Aufgabe auseinander zu setzen. Sie können sich in das spezialisierte Fachwissen eines Forschungsprojektes einarbeiten und darauf aufbauend ein abgegrenztes Teilprojekt unter Anleitung bearbeiten. Ihre Kenntnisse auf diesem Gebiet befähigen sie zur Teilnahme an den Diskussionen der betreuenden Arbeitsgruppe in Seminaren zu diesem Thema, aber auch zu verwandten Forschungsprojekten. Sie können ihre eigenen Arbeiten in einem Vortrag vorstellen. Sie sind befähigt, die erhaltenen Ergebnisse weitgehend selbständig zu interpretieren und in einem Bericht in wissenschaftlicher Form zusammenzufassen.

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3 Inhalte Vorlesung, Seminar und Forschungspraktikum in einem aktuellen Teilgebiet der Chemie (Teilgebietsliste); die Auswahl erfolgt nach Rücksprache mit den Dozenten und richtet sich nach dem aktuellen Lehr- und Forschungsangebot.

In diesen Teilgebieten werden Aufgaben zur selbständigen Bearbeitung unter Anleitung z. B. eines Dok-toranden gestellt.

Teilgebietsliste: • Bioorganische Chemie, Asymmetrische Katalyse, Kombinatorische Chemie • Radionuklidproduktion, organische Radiochemie, Markierungschemie • Geo- und Kosmochemie • Statistische Thermodynamik, Mischphasenthermodynamik • Relativistische Quantenchemie, Computerchemie • Enantioselektive Katalyse und Synthese, Metallorganische Chemie • Photochemie, Radikalchemie • Bioenergetik, Membranbiochemie, Mikro- und Molekularbiologie • Molekulare Mechanismen synaptischer Inhibition • Isolierung, Strukturaufklärung und Biosynthese von Naturstoffen • organische, lichtemittierende Materialien (OLEDs und PLEDs) • Organische Solarzellen und holographische Speicher • Festkörper- und Koordinationschemie nichtmetallischer Materialien • Präparative anorganische Molekülchemie, Fluorchemie • Koordinationspolymere und metallorganische Gerüstverbindungen • Koordinationschemie, Elektrochemie, Organometallchemie • Totalsynthese bioaktiver Naturstoffe und deren Analoga • Wasser-Diesel-Gemische als Kraftstoff der Zukunft, • Mikroemulsionen, komplexe Fluide • Synthese neuartiger Katalysatoren, Organo- und Elektronentransferkatalyse • Umweltverträgliche („grüne“) Chemie, ionische Flüssigkeiten • Makromolekulare Chemie, Polymerschichten und Polymermembranen • Funktionale Materialien, supramolekulare Chemie, molekulare Schalter • Moderne Methoden der Massenspektrometrie • Moderne Methoden der Kernresonanzspektroskopie • Moderne Methoden der Festkörperanalytik mit Röntgenbeugungsmethoden • Kalorimetrie und Kinetik • Gestaltung von fachbezogenen Lern- und Kommunikationsprozessen • Planung, Analyse und Gestaltung von Chemieunterricht • Forschungsmethoden in der Chemiedidaktik

4 Lehrformen Vorlesung, Seminar, Gruppenarbeit, Praktikum in Einer- oder Zweiergruppen

5 Teilnahmevoraussetzungen Formal: : Erfolgreicher Abschluss des Moduls GG-Che-M01 (Forschungsmethoden)

Inhaltlich: - 6 Prüfungsformen

Mündliche Prüfung nach erfolgreichem Abschluss des Praktikums


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11 Sonstige Informationen Das Modul ist bei Wahl einer Masterarbeit aus dem Fach Chemie sinnvoll mit dem geplanten Arbeitsgebiet der Masterarbeit zu kombinieren.

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Musterstudienplan für den Studienbereich Chemie im Masterstudiengang mit dem

Studienprofil „Lehramt an Gymnasien und Gesamtschulen“

Sem. GG-Che-M01 GG-Che-M02 GG-Che-M03 © LP

1 Ausgewählte Aspekte der Fachdidaktik Pro-jektseminar (3 LP)

3 Seminare (je 3 LP)

12

2 Praktikumssemester (4 LP für den Studienbereich)

3 Forschungsmethoden in der Chemie Oberseminar (4 LP) VL, S, P (je nach Angebot 8 LP)

12

4 Forschungsprojekt , VL, S, P (je nach Angebot 6 LP)

6

Documents

Modulhandbücher der Mathematisch-Naturwissenschaftlichen ...€¦ · Base-Reaktionen (incl. Acidimetrie), Redox-Reaktionen, Elektrochemie (Galvanische Elemente, Elektrolyse), Komplexchemie