beispiel für eine modulbeschreibung - chemie · 6 summe 412 9 3 5 10 7 40 summe lp / summe sws 32....
TRANSCRIPT
CHEMIE
Technische Universität Kaiserslautern – Fachbereich Chemie –
Modulhandbuch
für den Bachelor-/Master-Studiengang
Lehramt Chemie
Zuletzt geändert durch Beschluss des FBR Chemie vom 10.01.2014
Modulhandbuch Bachelor/Master-Studiengang Lehramt Chemie
2
INHALTSVERZEICHNIS
Studieninhalte und Gliederung 3-5
Studienverlaufspläne 6-10
Modul 1: Allgemeine und anorganische Chemie 1 – Grundlagen 11
Modul 2: Allgemeine und anorganische Chemie 2 – Umgang mit Stoffen 12
Modul 3: Fachdidaktik 1 - Schülergerechtes Experimentieren 14
Modul 4: Organische Chemie I – Grundlagen 16
Modul 5: Organische Chemie II – Organisches Synthesepraktikum 18
Modul 6: Physikalische Chemie – Grundlagen 20
Modul 7: Fachdidaktik 2 – Methoden im Chemieunterricht 23
Modul 8: Alltags- und Umweltchemie 25
Bachelorarbeit 27
Modul 9: Experimentelle Alltags- und Umweltchemie 28
Modul 10: Aktuelle Themen der modernen Chemie und vertiefende Fachdidaktik 30
Modul 11: Organische Chemie III – Reaktionsmechanismen und Organisches Synthesepraktikum 31
Modul 11: Organische Chemie – Reaktionsmechanismen (nach alter Prüfungsordnung) 33
Modul 12: Anorganische Chemie – Chemie der Haupt- und Nebengruppenelemente 35
Modul 13: Aktuelle Themen der modernen Chemie und vertiefende Fachdidaktik 36
Modul 14: Physikalische Chemie – Vertiefung 37
Modul 15: Bereichsfach Naturwissenschaften (RS+) 39
Masterarbeit für das Lehramt an Gymnasien und Berufsbildenden Schulen 41
Masterarbeit für das Lehramt an Realschulen Plus 43
Wahlpflichtmodule 45
Wahlpflichtfach Bereichsfach Naturwissenschaften (Gymnasium) 46
Modulhandbuch Bachelor/Master-Studiengang Lehramt Chemie
3
Bachelor-/ Masterstudiengänge für Lehrämter an Realschulen Plus (LAR), Gymnasium (LAG) und Berufsbildenden Schulen (BBS)
Das Fach Chemie kann an der Technischen Universität Kaiserslautern in dem sechssemestrigen
lehramtsbezogenen Bachelorstudiengang mit den lehramtsspezifischen Schwerpunkten Lehramt an Gymnasien, Lehramt an Realschulen Plus sowie Lehramt an Berufsbildenden Schulen und in den darauf aufbauenden Masterstudiengängen studiert werden. Für das Fach Chemie gibt es im Lehramtsstudium keine Zulassungsbeschränkungen. Die Masterstudiengänge umfassen für das Lehramt an Gymnasien und für das Lehramt an Berufsbildenden Schulen vier Semester und für das Lehramt an Realschulen Plus drei Semester. Der Studienbeginn ist sowohl im Wintersemester als auch im Sommersemester möglich. Die Studiengänge sind in Module gegliedert und die zugehörigen Modulprüfungen werden studienbegleitend abgelegt. Für das Lehramt an Gymnasien und das Lehramt an Realschulen Plus kann das Fach Chemie an der TU Kaiserslautern Kombination mit den Fächern Biologie, Geographie, Mathematik, Physik, Sozialkunde oder Sport studiert werden. Für das Lehramt an Berufsbildenden Schulen kann Chemie nur als zweites Fach in Kombination mit Metalltechnik, Elektrotechnik, Bautechnik, Holztechnik oder Technischer Informatik gewählt werden. Darüber hinaus ist ein Studium im Süd-West-Verbund möglich. In diesem Fall wird ein Fach an der TU Kaiserslautern, das zweite entweder an den Universitäten Koblenz-Landau oder Trier bzw. an der Universität des Saarlandes studiert. Es gelten dann die entsprechenden Fächerangebote dieser Universitäten. Ein wesentliches Ausbildungsziel der konsekutiven Studiengänge ist die Befähigung der Studierenden zur Planung und Durchführung eines qualifizierten, modernen Chemieunterrichts. Folglich ist das Experimentieren ein Schwerpunkt in der Chemielehrerausbildung. In Praktika lernen die Studierenden experimentelle Arbeiten durchzuführen, Schulversuche zu konzipieren und umzusetzen. Das erfordert eine solide, umfassende fachwissenschaftliche Ausbildung in Kombination mit dem Erwerb fundierter fachdidaktischer Kenntnisse, welche in den studienbegleitenden Schulpraktika angewendet und weiterentwickelt werden. Dabei wird Wert auf eine enge Kooperation mit dem Staatlichen Studienseminar gelegt. Neben Fähigkeiten zur Abstraktion und Präzision, zu selbstständigem Problemlösen und logischem Denken, welche durch das Studium der Chemie generell geschult werden, wird Wert auf die Entwicklung weiterer Schlüsselqualifikationen, wie Präsentations- und Vermittlungskompetenz chemischer Themen, Teamfähigkeit sowie Kommunikations- und Kooperationsfähigkeit, gelegt.
Gliederung des Studiums
Die Lehramt-Studiengänge sind nach den Vorgaben des Bologna-Prozesses modular aufgebaut. Studienleistungen werden nach dem ECTS-System bewertet. Die Inhalte der einzelnen Module sind gemäß der in Rheinland-Pfalz erarbeiteten curricularen Standards (s. nachfolgende Tabellen) festgelegt. Dies ermöglicht ein strukturiertes Studium und erhöht die Mobilität, z.B. bei Auslandsaufenthalten und beim Wechsel des Studiengangs. Bachelorstudiengang für das Lehramt Chemie Der Bachelorstudiengang sieht für das Lehramt Chemie an Gymnasien und Realschulen Plus die gleichen Veranstaltungen vor. Im Bachelorstudiengang für BBS kann Chemie als Zweitfach belegt werden. Die Module, die im jeweiligen Studiengang absolviert werden müssen, sind in der nachfolgenden Tabelle dargestellt:
Modulhandbuch Bachelor/Master-Studiengang Lehramt Chemie
4
Modul Bezeichnung Schulart
M1 Allgemeine und Anorganische Chemie 1 – Grundlagen
LAR, LAG, BBS
M2 Allgemeine und Anorganische Chemie 2 - Umgang mit Stoffen
LAR, LAG, BBS
M3 Fachdidaktik 1 - Schülergerechtes Experimentieren
LAR, LAG, BBS
M4 Organische Chemie 1 - Grundlagen
LAR, LAG, BBS
M5 Organische Chemie 2 - Organische Synthesechemie
LAR, LAG, BBS
M6 Physikalische Chemie - Grundlagen
LAR, LAG
M7 Fachdidaktik 2 - Methoden im Chemieunterricht
LAR, LAG
M8 Alltags- und Umweltchemie LAR, LAG
LAG: Lehramt an Gymnasien LAR: Lehramt an Realschulen Plus BBS: Lehramt an Berufsbildenden Schulen Am Ende der Bachelorstudiengänge wird eine etwa achtwöchige Bachelorarbeit in einem der gewählten Fächer oder in den Bildungswissenschaften durchgeführt. Diese vermittelt den Studierenden einen ersten Einblick in das wissenschaftliche Arbeiten. Fachpraktika am Ende des Bachelor-Studiums führen bereits früh zu einer Anwendung des an der Universität vermittelten Wissens in Fachdidaktik und Allgemeiner Didaktik. Der Bachelorstudiengang für das Lehramt Chemie führt zum Erwerb des Titels „Bachelor of Education“ (B.Ed.). Masterstudiengang für das Lehramt Chemie Auch im Masterstudiengang sind die Veranstaltungen in Module gegliedert. Die Studiengänge werden auch hier nach der Schulart unterschieden: Der Masterstudiengang für das Lehramt an Gymnasien und Berufsbildenden Schulen umfasst vier Semester, für das Lehramt an Realschulen Plus drei Semester. Die jeweils zu absolvierenden Module sind in der nachfolgenden Tabelle dargestellt.
Modul Bezeichnung Schulart
M6 Physikalische Chemie - Grundlagen
BBS
M7 Fachdidaktik 2 - Methoden im Chemieunterricht
BBS
M8 Alltags- und Umweltchemie BBS
M9 Experimentelle Alltags und Umweltchemie
LAR, BBS
M10 Aktuelle Themen der modernen Chemie und vertiefende Fachdidaktik
LAR, BBS
M11 Organische Chemie - Reaktionsmechanismen LAG
M12 Anorganische Chemie – Chemie der Haupt- und Nebengruppenelemente
LAG
M13 Aktuelle Themen der modernen Chemie und vertiefende Fachdidaktik
LAG
M14 Physikalische Chemie - Vertiefung LAG
M15 Bereichsfach Naturwissenschaften (RS+) LAR
Modulhandbuch Bachelor/Master-Studiengang Lehramt Chemie
5
LAG: Lehramt an Gymnasien LAR: Lehramt an Realschulen Plus BBS: Lehramt an Berufsbildenden Schulen Am Ende der Masterstudiengänge stehen die Masterarbeit im Umfang von vier Monaten und die mündliche Prüfung nach § 5 (11) der Landesverordnung. In der Masterarbeit fertigen die Studierenden unter Betreuung eine eigenständige wissenschaftliche Arbeit in einem der beiden Fächer an. Für das Studium Lehramt an Realschule Plus ist die Masterarbeit auch in den Bildungswissenschaften möglich. Der Masterstudiengang für das Lehramt Chemie führt zum Erwerb des Titels „Master of Education“ (M.Ed.).
Schulpraktika Es finden im Bachelorstudiengang drei Schulpraktika und im Masterstudiengang ein Schulpraktikum statt. Die Praktika werden landesweit zentral über eine Datenbank verteilt. Nähere Informationen finden sie hierzu unter http://maples.rlp.de oder über das Zentrum für Lehrerbildung (ZfL; http://www.uni-kl.de/zfl/) an der TU Kaiserslautern. Nachfolgend sind die verschiedenen Studienverlaufspläne für einen Studienbeginn im Wintersemester abgebildet. Studienverlaufspläne für Studienbeginne im Sommersemester sind auf der Homepage des Fachbereichs Chemie bzw. den Internetseiten der Fachdidaktik Chemie hinterlegt.
Modulhandbuch Bachelor/Master-Studiengang Lehramt Chemie
6
Studienverlaufsplan Bachelor Lehramt Gymnasium & Realschule Plus Beginn Wintersemester
Modul Lehrveranstaltung
1. Sem (WS)
2. Sem (SS)
3. Sem (WS)
4. Sem (SS)
5. Sem (WS)
6. Sem (SS)
LP SWS LP SWS LP SWS LP SWS LP SWS LP SWS
1 Allgemeine und Experimentalchemie (VL)
9
4
1 Allgemeine und Experimentalchemie (Übung)
2
1 Allgemeine Chemie (Praktikum) 3 3
2 Einführung in das Praktikum Anorganische Chemie (VL)
2 1
4 Aufbauprinzipien und Eigenschaften funktionalisierter Kohlenwasserstoffe (VL)
5
3
4 Aufbauprinzipien und Eigenschaften funktionalisierter Kohlenwasserstoffe (Übung)
1
2 Anorganische Chemie (Praktikum) 4 3
5 Organische Chemie II (Seminar) + Synthesechemie (Praktikum)
10 7
3 Schülergerechtes Experimentieren (Modul 3a)
4 4
6 Physikalische Chemie I (VL) 6
3
6 Physikalische Chemie I (Übung) 1
3 Schülergerechtes Experimentieren (Modul 3b)
4 4
6 Physikalische Chemie II (VL) 6
3
6 Physikalische Chemie II (Übung) 1
7 Schülergerechtes Experimentieren (Modul 7a)
5 5
8 Toxikologie I (VL) 2 1
8 Alltags und Umweltchemie (VL) 4 3
7 Lehrpraktische Übungen 1 1
Summe 12 9 11 8 14 11 10 8 13 10 5 4
Summe LP / Summe SWS 65 50
Modulhandbuch Bachelor/Master-Studiengang Lehramt Chemie
7
Studienverlaufsplan Bachelor Lehramt Gymnasium & Realschule Plus Beginn Sommersemester
Modul Lehrveranstaltung
1. Sem (SS)
2. Sem (WS)
3. Sem (SS)
4. Sem (WS)
5. Sem (SS)
6. Sem (WS)
LP SWS LP SWS LP SWS LP SWS LP SWS LP SWS
2 Einführung in das Praktikum Anorganische Chemie (VL)
2 1
2 Praktikum Anorganische Chemie 4 3
1 Allgemeine und Experimentalchemie (VL)
9
4
1 Allgemeine und Experimentalchemie (Übung)
2
1 Allgemeine Chemie (Praktikum) 3 3
4 Aufbauprinzipien und Eigenschaften funktionalisierter Kohlenwasserstoffe (VL)
5
3
4 Aufbauprinzipien und Eigenschaften funktionalisierter Kohlenwasserstoffe (Übung)
1
3 Schülergerechtes Experimentieren (Modul 3b)
4 4
5 Organische Chemie II (Seminar) + Synthesechemie (Praktikum)
10 7
3 Schülergerechtes Experimentieren (Modul 3a)
4 4
8 Alltags und Umweltchemie (VL) 4 3
6 Physikalische Chemie I (VL) 6
3
6 Physikalische Chemie I (Übung) 1
8 Toxikologie I 2 1
6 Physikalische II (VL) 6
3
6 Physikalische Chemie II (Übung) 1
7 Schülergerechtes Experimentieren (Modul 7a)
5 5
7 Lehrpraktische Übungen (Modul 7b) 1 1
Summe 6 4 12 9 9 8 14 11 10 7 14 11
Summe LP / Summe SWS 65 50
Modulhandbuch Bachelor/Master-Studiengang Lehramt Chemie
8
Studienverlaufsplan Masterstudiengang Lehramt Gymnasium – Beginn Wintersemester
Modul Lehrveranstaltung 1. Sem (WS) 2. Sem (SS) 3. Sem (WS) 4. Sem (SS)
LP SWS LP SWS LP SWS LP SWS
11 Alltagsrelevante Verfahren (VL)* 2
13 Biochemie I (VL) 3 2
12 Chemie der Hauptgruppenelemente (VL)**
2
11 Organische Chemie II (Praktikum) 5 5
12 Koordinationschemie (zusammen mit **) 6 2
11 Aromaten und Heteroaromaten (zusammen mit *)
6 2
12 Anorganische Chemie (Praktikum) 5 7
10 evtl. Wahlpflichtveranstaltung 3 2
14 Physikalische Chemie (Seminar) 1
14 Physikalische Chemie (Praktikum) 6 3
13 Fachdidaktik (Modul 13 d/Seminar) 3 3
13 evtl. Wahlpflichtveranstaltung 3 2
13 Fachdidaktik (Modul 13 b/Seminar) 5 4
Summe 8 11 17 11 12 9 8 6
Summe LP / Summe SWS 45 37
Studienverlaufsplan Masterstudiengang Lehramt Realschulen + – Beginn Wintersemester
Modul Lehrveranstaltung 1. Sem (WS) 2. Sem (SS) 3. Sem (WS)
LP SWS LP SWS LP SWS
9 Biochemie I (VL) 3 2
9 Alltags- und Umweltchemie (Praktikum aus den Bereichen: Biochemie + Organische Chemie)
6 6
10 Wahlpflichtveranstaltung (VL) 3 2
15 Bereichsfach Naturwissenschaften Uni Koblenz-Landau oder TU KL (VL/Seminar)
4 3
15 Bereichsfach Naturwissenschaften Uni Koblenz-Landau oder TU KL (VL/Seminar)
4 3
10 Schwerpunkt Naturwissenschaften (Fachdidaktik Seminar)
3 2
Summe 9 8 7 5 7 5
Summe LP / Summe SWS 23 18
Modulhandbuch Bachelor/Master-Studiengang Lehramt Chemie
9
Studienverlaufsplan Bachelor Lehramt Berufsbildende Schulen – Beginn Wintersemester
Modul Lehrveranstaltung 1. Sem (WS) 2. Sem (SS) 3. Sem (WS) 4. Sem (SS)
LP SWS LP SWS LP SWS LP SWS
1 Allgemeine und Experimentalchemie (VL) 9
4
1 Allgemeine und Experimentalchemie (Übung) 2
1 Allgemeine Chemie (Praktikum) 3 3
2 Einführung in das Praktikum Anorganische Chemie (VL)
2 1
4 Aufbau und Eigenschaften funktionalisierter Kohlenwasserstoffe (VL)
5
3
4 Aufbau und Eigenschaften funktionalisierter Kohlenwasserstoffe (Übung)
1
2 Anorganische Chemie (Praktikum) 4 3
5 Organische Chemie II (Seminar) + Synthesechemie (Praktikum)
10 7
3 Schülergerechtes Experimentieren (Modul 3a) 3 4
3 Schülergerechtes Experimentieren (Modul 3b) 4 4
Summe 12 9 11 8 13 11 4 4
Summe LP / Summe SWS 40 32
Studienverlaufsplan Bachelor Lehramt Berufsbildende Schulen – Beginn Sommersemester
Modul Lehrveranstaltung
1. Sem (SS)
2. Sem (WS)
3. Sem (SS)
4. Sem (WS)
5. Sem (SS)
6. Sem (WS)
LP SWS LP SWS LP SWS LP SWS LP SWS LP SWS
2 Einführung in das Praktikum Anorganische Chemie (VL)
2 1
2 Anorganische Chemie (Praktikum) 4 3
1 Allgemeine und Experimentalchemie (VL)
9
4
1 Allgemeine und Experimentalchemie (Übung)
2
1 Allgemeine Chemie (Praktikum) 3 3
3 Schülergerechtes Experimentieren (Modul 3b)
4 4
3 Schülergerechtes Experimentieren (Modul 3a)
3 4
4 Aufbauprinzipien und Eigenschaften funktionalisierter Kohlenwasserstoffe (VL)
5
3
4 Aufbauprinzipien und Eigenschaften funktionalisierter Kohlenwasserstoffe (Übung)
1
5 Organische Chemie II (Seminar) 10 7
5 Synthesechemie (Praktikum)
Summe 6 4 12 9 4 4 3 4 5 4 10 7
Summe LP / Summe SWS 40 32
Modulhandbuch Bachelor/Master-Studiengang Lehramt Chemie
10
Master Lehramt Berufsbildende Schulen – Beginn Wintersemester
Modul Lehrveranstaltung 1. Sem (WS) 2. Sem (SS) 3. Sem (WS) 4. Sem (SS)
LP SWS LP SWS LP SWS LP SWS
8 Toxikologie I (VL) 2 1
7 Schülergerechtes Experimentieren (Modul 7a - Seminar/Praktikum)
5 5
6 Physikalische Chemie I (VL) 6
3
6 Physikalische Chemie I (Übung) 1
8 Alltags- und Umweltchemie (VL) 4 3
7 Lehrpraktische Übungen (Modul 7b - Seminar/Praktikum)
2 1
6 Physikalische Chemie II (VL) 6
3
6 Physikalische Chemie II (Übung) 1
9 Biochemie I (VL) 3 2
9 Alltags- und Umweltchemie (Praktikum aus den Bereichen: Biochemie + Organische Chemie)
6 6
10 Wahlpflichtveranstaltung (VL) 3 2
10 Schwerpunkt Naturwissenschaften (Fachdidaktik)
3 2
Summe 7 6 12 8 15 12 6 4
Summe LP / Summe SWS 40 30
Modulhandbuch Bachelor/Master-Studiengang Lehramt Chemie
11
Modul 1: Allgemeine und anorganische Chemie 1 - Grundlagen
Kennnummer: work load Kreditpunkte Studiensemester Dauer
360 h 12 CP 1. Semester 1 Semester
1. Lehrveranstaltungen Kontaktzeit Selbststudium Kreditpunkte
a) Vorlesung: Allgemeine und Experimentalchemie inkl. 4SWS x 15 = 60 120 h 9 CP
Übung: Allgemeine und Experimentalchemie 2SWS x 15 = 30 60 h
b) Praktikum: Allgemeine Chemie 3SWS x 15 = 45 45 h 3 CP
2. Lehrformen
Vorlesung und Übungen, Fragestunden, interaktive Lehrformen, Praktikum
3. Gruppengröße
variabel
4. Qualifikationsziele/Kompetenzen
Die Studierenden 1. besitzen ein grundlegendes Verständnis über den Aufbau und das Verhalten von Stoffen und ihre Bedeutung für Mensch und
Umwelt 2. besitzen ein grundlegendes Verständnis über den Umgang mit Chemikalien 3. können einfache chemische Versuche durchführen
5. Inhalte
Grundlegende Modelle und Konzepte; Atombau; chemische Reaktion; chemisches Gleichgewicht
Energiehaushalt; Trends im PSE; Struktur-Eigenschafts-Beziehungen
Stoffgruppen aus dem Bereich der Anorganischen Chemie
Einfache chemische Versuche aus dem Bereich Allgemeine und Anorganische Chemie
6. Verwendbarkeit des Moduls
Bachelor of Education: alle Lehrämter
7. Teilnahmevoraussetzungen
Für das Praktikum: Nach der Gefahrstoffverordnung ist Voraussetzung zur Teilnahme am Praktikum die nachgewiesene Teilnahme an einer Sicherheitsunterweisung, die nicht länger als ein Jahr zurückliegt. Solche Sicherheitsunterweisungen werden vom Fachbereich Chemie in regelmäßigen Abständen angeboten; Ort und Zeit werden rechtzeitig durch Aushang und im Internet bekanntgegeben. Zusätzlich zu dieser Allgemeinen Sicherheitsunterweisung findet zu Praktikumsbeginn und als Bestandteil des Praktikums eine auf die Besonderheiten des Praktikums zugeschnittene spezielle Sicherheitsunterweisung statt. Ohne nachgewiesene Teilnahme an dieser speziellen Sicherheitsunterweisung darf mit den praktischen Arbeiten nicht begonnen werden.
8. Prüfung
Klausur (Dauer 60-180 Minuten), benotete Protokolle (Praktikum)
9. Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten
a) bestandene Klausur b) arithmetisches Mittel der Protokollnoten mindestens 4,0
Die Modulnote ergibt sich aus dem Verhältnis Leistungspunkte der beiden Teilleistungen a) und b).
10. Stellenwert der Note in der Endnote
100 %-Wichtung
11. Häufigkeit des Angebots
einmal im Jahr, Wintersemester
12. Modulbeauftragter und hauptamtlich Lehrende
Prof. H.-J. Krüger, PhD; Dr. H. Kelm, Dr. Y. Sun
13. Sonstige Informationen
Praktikumsskript (Versuchsanleitungen, Beschreibung nasschemischer Analysenverfahren), Internetseite zur Lehrveranstaltung (enthält vorlesungsbegleitendes Folienmaterial in elektronischer Form zum Herunterladen für die Studierenden, Lehrbuchempfehlungen), Fachberatung durch Lehrpersonal (Sprechstunden)
Modulhandbuch Bachelor/Master-Studiengang Lehramt Chemie
12
Modul 2: Allgemeine und anorganische Chemie 2 – Umgang mit Stoffen
Kennnummer: work load Kreditpunkte Studiensemester Dauer
180 h 6 CP 2. Semester 1 Semester
1. Lehrveranstaltungen Kontaktzeit Selbststudium Kreditpunkte
a) Vorlesung: Einführung in das Praktikum Anorganische Chemie
1SWS15 = 15 45 h 2 CP
b) Praktikum Anorganische Chemie
3SWS15 = 45 75 h 4 CP
2. Lehrformen
Vorlesung, Fragestunden, interaktive Lehrformen, Praktikum
3. Gruppengröße
variabel
4. Qualifikationsziele/Kompetenzen
Die Studierenden
kennen die wichtigsten Grundlagen der allgemeinen Chemie
kennen die wichtigsten chemischen Methoden zur quantitativen Bestimmung
kennen die dafür nötigen physikalischen Grundlagen
verfügen über grundlegende Kompetenzen in der selbstständigen Durchführung, Auswertung, Beurteilung und Nutzung anorganisch-chemischer Analysen
können selbständig einfache anorganische Präparate herstellen
Inhalte
Vorlesung:
1. Grundlagen chemischer Reaktionen
1.1. Chemische Zeichensprache (Anwendung auf molekulare Substanzen und Festkörper)
1.2. Stöchiometrisches Rechnen (Atom-/Molekülmasse, das Mol, Berechnung von Stoffmengen und chem. Reaktionen, allg. Gasgesetz, Gasreaktionen, Konzentration)
1.3. Die Thermodynamik chemischer Reaktionen (exotherme und endotherme Reaktionen, exergonische und endergonische Reaktionen)
1.4. Die Kinetik chemischer Reaktionen (Stoßmodell, Reaktionsgeschwindigkeit, Arrhenius-Gleichung, Aktivierungsenergie)
1.5 Das chemische Gleichgewicht (Massenwirkungsgesetz, Gleichgewichtskonstante K, Prinzip von LeChatelier; Katalyse)
2. Chemische Verfahren der quantitativen Analytik anorganischer Stoffe
2.1. Grundsätzliches (Urtiterproblem, Maßlösungen)
2.2. Neutralisationstitration
2.2.1. Grundlagen der Brønsted-Säure- / -Basechemie (korrespondierenden Säuren und Basen, Ampholyte, Stärke von Säuren und Basen, KS- und pKS-Wert, pH-Wert, starke und schwache Säuren und Basen, Puffer, Indikatoren)
2.2.2. Verfahren der Neutralisationstitration (Titrationskurven, Hägg-Diagramme, Titration sehr schwacher Säuren und Basen, Titration von Carbonat und Hydrogencarbonat, Neutralisationstitration von (Alkali)metallionen, Ionentauscher)
2.3. Redoxtitrationen
2.3.1. Grundlagen der Redoxchemie (Redoxreaktionen, Oxidationszahl, Komproportionierung/Synproportionierung, Aufstellen von Redoxgleichungen, Stärke von Oxidations-/Reduktionsmitteln, Elektro chemisches Potential/freie Energie, Standardpotentiale, elektrochemische Reihe, Batterien)
2.3.2. Verfahren der Redoxtitration (Redoxindikatoren, Manganometrie, Iodometrie, Chromatometrie, Cerimetrie, Ferrometrie, Bromatometrie)
2.4. Fällungstitrationen
2.4.1. Löslichkeit von Salz in Wasser (Löslichkeitsprodukt, Löslichkeit)
2.4.2. Argentometrie (Halogenidbestimmung nach Mohr und Fajans)
Modulhandbuch Bachelor/Master-Studiengang Lehramt Chemie
13
2.5. Komplexometrie
2.5.1. Lewis-Säuren und Basen, Grundlagen der Komplexchemie (Stärken von Lewis-Säuren und –Basen, HSAB-Konzept, Definition von Komplexen, Nomenklatur, Koordinationszahlen, Ligandeigenschaften, Komplexstabilität, Kristall-/Ligandenfeldtheorie, Ligandenfeldaufspaltung, spektrochemische Reihe, high-spin- und low-spin-Komplexe)
2.5.2. Komplexometrische Methodenchemie (Chelat-Komplexe, EDTA, Indikatoren)
2.6. Gravimetrie
2.6.1. Probleme und Lösungen (Wassergehalt in Niederschlägen, nicht stöchiometrische Verbindungen, zersetzliche Verbindungen, Mitfällen von Fremdionen, Verluste bei der Isolation, Filterpapiere, Fällungskinetik, Wägefehler)
2.6.2. Spezialfall: Elektrogravimetrie (Elektrodenmaterial, Elektrodenbehandlung, Erkennung des Endpunktes)
3. Physikalische Verfahren der quantitativen Analytik anorganischer Stoffe
3.1. Allgemeines (Intrinsische Vor- und Nachteile physikalischer Analyseverfahren, Kalibrierung)
3.2. Photometrie (Absorprionsspektren von Atomen und Molekülen, Linienbreite, Spektrometeraufbau, Monochromatoren, Lambert-Beer’sches-Gesetz)
3.2.1. Photometrische Titration
3.2.2. UV/Vis-Spektroskopie Praktikum
Grundlegende Labortechniken; Umgang mit Chemikalien; Anwendung der Gefahrstoffverordnung
Neutralisationstitration
Redoxtitration
Komplexometrie
Photometrie
Synthese einfacher anorganischer Verbindungen
5. Verwendbarkeit des Moduls
Bachelor of Education: alle Lehrämter
6. Teilnahmevoraussetzungen
Für das Praktikum: Nach der Gefahrstoffverordnung ist Voraussetzung zur Teilnahme am Praktikum die nachgewiesene Teilnahme an einer Sicherheitsunterweisung, die nicht länger als ein Jahr zurückliegt. Solche Sicherheitsunterweisungen werden vom Fachbereich Chemie in regelmäßigen Abständen angeboten; Ort und Zeit werden rechtzeitig durch Aushang und im Internet bekanntgegeben. Zusätzlich zu dieser Allgemeinen Sicherheitsunterweisung findet zu Praktikumsbeginn und als Bestandteil des Praktikums eine auf die Besonderheiten des Praktikums zugeschnittene spezielle Sicherheitsunterweisung statt. Ohne nachgewiesene Teilnahme an dieser speziellen Sicherheitsunterweisung darf mit den praktischen Arbeiten nicht begonnen werden.
7. Prüfung
Benotete Praktikumsleistung
8. Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten
a) bestandene Abschlussprüfung b) arithmetisches Mittel der Protokollnoten mindestens 4,0 Die Modulnote ergibt sich aus dem Verhältnis der Leistungspunkte der Teilleistungen a) und b).
9. Stellenwert der Note in der Endnote
100 %-Wichtung
10. Häufigkeit des Angebots
einmal im Jahr, Sommersemester
11. Modulbeauftragter und hauptamtlich Lehrende
Prof. Dr. W. R. Thiel, Dr. Harald Kelm, Dr. Yu Sun
12. Sonstige Informationen
Praktikumsskript (Versuchsanleitungen, Beschreibung nasschemischer Analysenverfahren), Internetseite zur Lehrveranstaltung (enthält vorlesungsbegleitendes Folienmaterial in elektronischer Form zum Herunterladen für die Studierenden, Musterlösung für Übungen, Lehrbuchempfehlungen), regelmäßige Fachberatung durch Lehrpersonal (Sprechstunden, Mentorengespräche)
Modulhandbuch Bachelor/Master-Studiengang Lehramt Chemie
14
Modul 3: Fachdidaktik 1 - Schülergerechtes Experimentieren Kennnummer: work load Kreditpunkte Studiensemester Dauer
240 h 8 CP 3.+ 4. Semester 2 Semester
1. Lehrveranstaltungen Kontaktzeit Selbststudium Kreditpunkte
a) Praktikum mit Seminar: Schülergerechtes Experimentieren 4SWSx15 = 60 60 h 4 CP
b) Praktikum mit Seminar: Schülergerechtes Experimentieren 4SWSx15 = 60 60 h 4 CP 2. Lehrformen
Seminar, Praktikum
3. Gruppengröße
variabel
4. Qualifikationsziele/Kompetenzen
Grundlegende fachdidaktische Überlegungen und Einbettung von Experimenten in den Unterricht
Die Studierenden
kennen relevante Medien und wenden sie beim Präsentieren an;
erstellen Experimentieranleitungen und vom Experiment her materialgebundene Arbeitsblätter;
sind fähig, Elementarisierungen des experimentellen Lerngegenstands vorzunehmen;
wählen für eine Unterrichtssituation geeignete Experimente aus;
beschreiben und erklären fachlich korrekt den Aufbau und die Funktion eines Versuchsaufbaus;
planen und führen Demonstrations- und Schülerversuche unter Beachtung sicherheits- und umweltrelevanter Aspekte durch,
üben sich im Erstellen von Unterrichtsentwürfen,
formulieren die mit einem Experiment verbundenen Lernziele.
5. Inhalte
ausgewählte Inhalte aus den Modulen 1 und 2
Demonstrations- und Schülerversuche mit dem Schwerpunkt Anorganischer Chemie
6. Verwendbarkeit des Moduls
Bachelor of Education: alle Lehrämter
7. Teilnahmevoraussetzungen
Die erfolgreiche Teilnahme eines Praktikums aus den Modulen 1 oder 2 Empfehlung: Modul 2 Bildungswissenschaften Für das Praktikum: Nach der Gefahrstoffverordnung ist Voraussetzung zur Teilnahme am Praktikum die nachgewiesene Teilnahme an einer Sicherheitsunterweisung, die nicht länger als ein Jahr zurückliegt. Solche Sicherheitsunterweisungen werden vom Fachbereich Chemie in regelmäßigen Abständen angeboten; Ort und Zeit werden rechtzeitig durch Aushang und im Internet bekanntgegeben. Zusätzlich zu dieser Allgemeinen Sicherheitsunterweisung findet zu Praktikumsbeginn und als Bestandteil des Praktikums eine auf die Besonderheiten des Praktikums zugeschnittene spezielle Sicherheitsunterweisung statt. Ohne nachgewiesene Teilnahme an dieser speziellen Sicherheitsunterweisung darf mit den praktischen Arbeiten nicht begonnen werden.
8. Prüfung
a) Teilnahmenachweis ein Vortrag (Demonstrationsversuch, Dauer 10-45 Minuten) und eine Niederschrift (unbenotet)
b) Ein Vortrag (Demonstrationsversuch, Dauer 10-45 Minuten) und eine Niederschrift (benotet)
Eine der beiden Veranstaltungen ist benotet, welche der beiden wird zu Beginn der Lehrveranstaltung bekannt gegeben.
Modulhandbuch Bachelor/Master-Studiengang Lehramt Chemie
15
9.
Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten
a) Teilnahmenachweis (unbenotet) b) Vortrag (Demonstrationsversuch) und Niederschrift mindestens 4,0 (jeweils benotet; Gewichtung wird mit Beginn der Lehrveranstaltung bekannt gegeben); regelmäßige, aktive Teilnahme am Seminar und Tutoring; Portfolio (unbenotet)
10. Stellenwert der Note in der Endnote
100 %-Wichtung
11. Häufigkeit des Angebots
a) und b) einmal im Jahr
12. Modulbeauftragte und hauptamtlich Lehrende
apl.Prof. Dr. G. Hornung, StD’ H. Nickel, OSTR‘ A.B. Molitor-Schworm
13. Sonstige Informationen:
Literatur wird gesondert bekannt gegeben. regelmäßige Beratung durch Lehrpersonal (Sprechstunden, Tutorengespräche)
Anmerkung: Das Modul wird im Bachelorstudiengang für das Lehramt an Berufsbildenden Schulen mit insgesamt 7 Leistungspunkten bewertet.
Modulhandbuch Bachelor/Master-Studiengang Lehramt Chemie
16
Modul 4: Organische Chemie I - Grundlagen
Kennnummer: work load Kreditpunkte Studiensemester
(siehe Fußnote a) Dauer
(siehe Fußnote a)
150 h 5 CP 2. 1 Semester
1. Lehrveranstaltungen Kontaktzeit Selbststudium Kreditpunkte
Vorlesung: Aufbauprinzipien und Eigenschaften funktionalisierter Kohlenwasserstoffe Übung zur Vorlesung
3 SWS x15=45
1 SWS x15=15 90 h 5 CP
2. Lehrformen
Vorlesung: Vermittlung des Stoffes
Übung: Vertiefung des Stoffes anhand von Fallbeispielen, Tafelübung
3. Gruppengröße
Maximale Hörerzahl: Fassungsvermögen des Hörsaals
4. Qualifikationsziele/Kompetenzen
Die Studierenden
verstehen den Zusammenhang von chemischer Bindung und Strukturen organischer Moleküle im Rahmen der gelehrten Modelle,
sind in der Lage organische Moleküle mit Hilfe der IUPAC-Nomenklatur zu benennen,
beherrschen die Grundlagen der Stereochemie,
können stereostenographische Strukturformeln im Sinne von Polarität und Reaktivität organischer Moleküle interpretieren,
beherrschen die grundlegenden Konzepte der Kohlenwasserstoff-Chemie,
verstehen die Bedeutung funktioneller Gruppen für Gruppeneigenschaften organischer Substanzklassen,
kennen die wichtigsten Stoffklassen organischer Verbindungen und ihre Bedeutung in Natur und Technik.
5. Inhalte
Systematik der Organischen Chemie – Nomenklatur organischer Bindungen und funktioneller Gruppen
Alkane
Nukleophile, Elektrophile und Radikale
Grundlagen der Stereochemie
Alkene, Alkine, Diene und Polyene
Additionen an Kohlenstoff-Kohlenstoff-Mehrfachbindungen
Aromaten und Heteroaromaten
Funktionelle Gruppen: Alkohole, Ether, Organoschwefel-Verbindungen, Amine, die Carbonylgruppe – Aldehyde und Ketone, Kohlensäure-Derivate
Naturstoffe: Kohlenhydrate, Fettsäuren, Aminosäuren
6. Verwendbarkeit des Moduls
Pflichtmodul im Bachelor-Studiengang für das Lehramt Chemie an Gymnasien, Realschulen Plus und Berufsbildenden Schulen
7. Teilnahmevoraussetzungen
Keine
8. Prüfung
Klausur (Dauer 60-180 Minuten)
9. Voraussetzungen für die Vergabe von Leistungspunkten
Bestehen der Abschlussklausur
10. Ermittlung der Modulnote Die Modulnote ergibt sich aus der Note der Abschlussklausur.
Modulhandbuch Bachelor/Master-Studiengang Lehramt Chemie
17
11. Häufigkeit des Angebots
Einmal jährlich, im Sommersemester
12. Modulbeauftragter
Prof. Dr. -Ing. Jens Hartung
13. Sonstige Informationen
Internetseite zur Lehrveranstaltung (enthält vorlesungsbegleitendes Folienmaterial in elektronischer Form zum Herunterladen für die Studierenden, Musterlösung für Übungen) Lehrbuchempfehlungen:
[1]: J. Buddrus, Grundlagen der organischen Chemie, 4. Auflage, Walter de Gruyter, Berlin, 2011 [2]: E. Breitmaier, G. Jung, Organische Chemie, 5. Auflage, Thieme Verlag, Stuttgart, 2005 [3]: H. Beyer, W. Walter, Lehrbuch der Organischen, Chemie, 24. Auflage, S. Hirzel Verlag, Stuttgart, 2004 P.Y. Bruice, Organische Chemie, Pearson Studium, München, 2007 [4]: H.G.O. Becker, W. Berger, G. Domschke, E. Fanhänel, J. Faust, M. Fischer, F. Gentz, K. Gewald, R. Gluch, R. Mayer, K. Müller, D.
Pavel, H. Schmidt, K. Schollberg, K. Schwetlick, E. Seiler, G. Zeppenfeld, R. Beckert, W. D. Habicher, P. Metz, Organikum, 21. Auflage, Wiley-VCH, Weinheim, 2001
Modulhandbuch Bachelor/Master-Studiengang Lehramt Chemie
18
Modul 5: Organische Chemie II – Organisches Synthesepraktikum
Kennnummer: work load Kreditpunkte Studiensemester Dauer
300 h 10 CP 3. Semester 1 Semester
1. Lehrveranstaltungen Kontaktzeit Selbststudium Kreditpunkte
Praktikum: Organische Chemie I Seminar zum Praktikum
5 SWS x15= 75 2 SWS x15 = 30
90 h 105 h
10 CP
2. Lehrformen
Praktikum
3. Gruppengröße
variabel
4. Qualifikationsziele/Kompetenzen
Die Studierenden
beherrschen grundlegende Methoden zur Synthese organischer Verbindungen
können organische Verbindungen aus Reaktionsgemischen isolieren und anhand von Standardmethoden reinigen
sind in der Lage Nachweisreaktionen und spektroskopische Messungen durchzuführen, um die dargestellten Zielverbindungen im Speziellen sowie organische Verbindungen im Allgemeinen zweifelsfrei zu charakterisieren
5. Inhalte
Grundlegende Arbeitstechniken Stofftrennung / Stoffreinigung
Aufbau von typischen Reaktionsapparaturen
Trennung eines Substanzgemisches durch Extraktion
Umkristallisation
Destillation unter Normaldruck und unter vermindertem Druck
Sublimation
Grundlagen der organischen Analytik
Derivatisierung, Schmelz- und Siedepunkt, Brechungsindex, Drehwerte
Grundlagen der Polarimetrie, UV/VIS- und IR-Spektroskopie
Grundlagen der NMR-Spektroskopie
Einfache Synthesen
Radikalreaktion, Knüpfen von Kohlenstoff-Kohlenstoff-Bindungen, Aufbau von Kohlenwasserstoffen, Nukleophile Substitution, Einführen funktioneller Gruppen in Kohlenwasserstoffe, Addition an C/C-Mehrfachbindungen, Umwandeln funktioneller Gruppen, Carbonylverbindungen
6. Verwendbarkeit des Moduls
Pflichtmodul im Bachelor-Studiengang für das Lehramt Chemie an Gymnasien, Realschulen Plus und Berufsbildenden Schulen
7. Teilnahmevoraussetzungen
1. Bestandenes Modul 4
2. Nach der Gefahrstoffverordnung ist Voraussetzung zur Teilnahme am Praktikum die nachgewiesene Teilnahme an einer Sicherheitsunterweisung, die nicht länger als ein Jahr zurückliegt. Solche Sicherheits- unterweisungen werden vom Fachbereich Chemie in regelmäßigen Abständen angeboten; Ort und Zeit werden rechtzeitig durch Aushang und im Internet bekanntgegeben. Zusätzlich zu dieser Allgemeinen Sicherheitsunterweisung findet zu Praktikumsbeginn und als Bestandteil des Praktikums eine auf die Besonderheiten des Praktikums zugeschnittene spezielle Sicherheitsunterweisung statt. Ohne nachgewiesene Teilnahme an dieser speziellen Sicherheitsunterweisung darf mit den praktischen Arbeiten nicht begonnen werden.
Modulhandbuch Bachelor/Master-Studiengang Lehramt Chemie
19
8. Prüfung
Praktikumstestate (Dauer 15-45 Minuten) bestehend aus der Prüfung sicherheitsrelevanter Praktikumsinhalte und der Bewertung der präparativen Leistung durch Analyse von Qualität und Quantität der Syntheseaufgaben (Vergabe von Bewertungspunkten je Syntheseaufgabe). Die Praktikumsnote ergibt sich aus der Summe der Punkte der einzelnen Praktikumstestate.
9. Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten
Bestehen der Praktikumstestate, erfolgreiche Bearbeitung der Praktikumsversuche
10. Stellenwert der Note in der Endnote
100 %-Wichtung
11. Häufigkeit des Angebots
jährlich im Wintersemester
12. Modulbeauftragter und hauptamtlich Lehrende
Prof. Dr.-Ing. J. Hartung
13. Sonstige Informationen
Praktikumsskript (Versuchsanleitungen, Beschreibung von Analysenverfahren),Internetseite zur Lehrveranstaltung (enthält praktikumsbegleitendes Folienmaterial in elektronischer Form zum Herunterladen für die Studierenden, Lehrbuchempfehlungen), regelmäßige Fachberatung durch Lehrpersonal (Sprech-stunden, Mentorengespräche)
Modulhandbuch Bachelor/Master-Studiengang Lehramt Chemie
20
Modul 6: Physikalische Chemie – Grundlagen
Kennnummer: work load Kreditpunkte Studiensemester Dauer
360 h 12 CP 4.+5. Semester 2 Semester
1. Lehrveranstaltungen Kontaktzeit Selbststudium Kreditpunkte
a) Vorlesung Physikalische Chemie I (4. Sem.) 3SWSx15 = 45 75 h 6 CP
inkl. Seminar und/oder Übung zu PC I (4. Sem.) 1SWSx15 = 15 45 h
b) Vorlesung Physikalische Chemie II (5. Sem.) 3SWSx15 = 45 75 h 6 CP
inkl. Seminar und/oder Übung zu PC II (5. Sem.) 1SWSx15 = 15 45 h
2. Lehrformen
Vorlesungen mit Seminar und Übungen.
3. Gruppengröße
Variabel
4. Qualifikationsziele/Kompetenzen
Die Studierenden
haben ein grundlegendes phänomenologisch-mathematisches Verständnis physikalisch-chemischer Zusammenhänge.
können diese grundlegenden Zusammenhänge mit aktuellen Themen, wie Klima, Energie, Wärme und Anwendungen in der Technik und Analytik verknüpfen und darstellen.
können formelmäßige Zusammenhänge zwischen physikalisch-chemischen Größen herleiten, durch Anwendungen höherer Kenntnisse der Differential- und der Integralrechnung begründen und die entsprechenden Ergebnisse grafisch darstellen
sind in der Lage Differentialgleichungssysteme zur Beschreibung von Reaktionsgeschwindigkeiten aufzustellen und zulösen
verstehen physikalische-chemische Zusammenhänge zur Beschreibung der Wechselwirkung von Licht und Materie auf Basis der stationären Schrödinger-Gleichung.
können anhand stoffspezifischer Größen oder experimenteller Daten physikalisch-chemische Zusammenhänge herleiten und interpretieren.
Modulhandbuch Bachelor/Master-Studiengang Lehramt Chemie
21
5. Inhalte
Physikalische Grundbegriffe
Physikalische Größen und Einheiten (Masse, Kraft, Geschwindigkeit; Ladung, Stromstärke, Widerstand )
Umformen physikalischer Gleichungen unter Anwendung der Potenz- u. Logarithmen-Rechenregeln
Erhaltungsgrößen (Energie, Impuls, Drehimpuls)
Physikalische Grundgesetze (Newtonsche Gesetze, Coulomb-Gesetz; elektromagnetische Strahlung) Thermodynamik
Physikalisch-chemische Größen und Begriffe; Rechnen mit einheiten-behafteten Größen, Funktionen und ihre graphische Darstellung
Ideales Gasgesetz; Berechnung von Kompressibilität und Adiabatenkoeffizient unter Anwendung der Differenzialrechnung; Differenzial als linearisierter Zuwachs (grafische Bedeutung)
Volumenarbeit und innere Energie; Berechnung von Energiegrößen unter Anwendung der Integralrechnung (grafische Interpretation)
Reales Gasgesetz; Darstellung physikalisch-chemischer Größen über partielle Ableitungen (Funktionen mehrerer Veränderlicher)
Erster Hauptsatz, U (innere Energie), H (Enthalpie); Zustandsfunktion, totales Differential und grafische Bedeutung
Wärmekapazität; Reaktionsenthalpien; Kalorimetrie und Thermochemie
Zweiter Hauptsatz, S (Entropie); Carnot-Prozess; Integration für Kreisprozesse im pV-Diagramm
Freie Enthalpie G; Schreibweise als Differential
Clausius-Clapeyron (Integrierte Form und Auftragung), Einkomponenten-Phasendiagramme
Mischphasenthermodynamik (Aktivitätskoeffizienten, Raoult, Henry)
Kolligative Eigenschaften (Siedepunktserhöhung, Gefrierpunktserniedrigung, Osmose)
Siede- und Schmelzdiagramme
Chemisches Gleichgewicht; van’t Hoffsche Reaktionsisobare Elektrochemie
Faradaysche Gesetze; Begriffe: Widerstand, Spannung, Stromstärke, Ladung, Potential
Nernstsche Gleichung; Verknüpfung mit der Thermodynamik über die Freie Enthalpie; Elektrodentypen
Leitfähigkeit; Überführungszahlen
Galvanisches Element; Batterietypen; Brennstoffzelle Kinetik
Formalkinetik (Reaktionsordnung, Zeitgesetz, Folge- und Parallelreaktion)
Einfache Differentialgleichungen (DGLs) zur Beschreibung chemischer Kinetik; Überprüfung der Lösungen von DGLs; Grundlagen zur numerischen Integration
Temperaturabhängigkeit der Geschwindigkeitskonstanten: Arrhenius-Gleichung; Aktivierungs-Energie
Beispiele komplexer Reaktionen: Kettenreaktionen, Michaelis-Menten-Mechanismus, Ozon-Schicht; DGL-Systeme und ihre einfache Lösung über das Quasistationaritäts-Prinzip
Messung von Reaktionsgeschwindigkeiten Quantenmechanik und Spektroskopie
Notwendigkeit der Quantenmechanik, Welle-Teilchen-Dualismus, Schwarzkörperstrahlung
Stationäre Zustände (Schrödinger-Gleichung); DGLs in der Quantenmechanik und Überprüfung von Lösungen
Beschreibung des Teilchens im Kasten (eindimensional) mit Hilfe von Differentialgleichungen trigonometrischer Funktionen und Exponential-Funktionen
Teilchen auf einem Ring: Drehimpulsquantelung; Komplexe Zahlen und Funktionen
Teilchen auf einer Kugeloberfläche / starrer Rotator / Rotationsenergie-Quantelung; Vektoren
Harmonischer Oszillator und Molekülschwingungen; Hookesches Kraftgesetz und Potential
Wasserstoffatom und wasserstoffähnliche Ionen, Diskussion der Eigenfunktionen, optische Übergänge
Mehrelektronenatome; Einfache Modelle chemischer Bindung
Anwendungen in der Mikrowellen-, Infrarot- und UV/Vis-Spektroskopie; Kernmagnetische Resonanz Intermolekulare Wechselwirkungen
Van der Waals Wechselwirkung, Wasserstoffbrücken-Bindung
Makromoleküle und Selbstorganisation
Kolloide
Nanoteilchen und teilchengrößen-abhängige Chemie
Modulhandbuch Bachelor/Master-Studiengang Lehramt Chemie
22
6. Verwendbarkeit des Moduls
Bachelor of Education: Lehrämter an Realschulen Plus, Gymnasien, Hinweis: Das Modul ist für das Lehramt an Berufsbildenden Schulen im Masterstudiengang vorgesehen.
7. Teilnahmevoraussetzungen
Der Abschluss der Module 1 und 2 wird empfohlen.
8. Prüfung
Klausuren zu den Lehrveranstaltungen PC I und PC II (Dauer je 60-180 Minuten)
9. Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten
Bestandene Klausuren; die Modulnote ergibt sich aus dem Mittelwert der Noten der Teilklausuren aus a) und b)
10. Stellenwert der Note in der Endnote
100 %-Wichtung
11. Häufigkeit des Angebots
einmal pro Jahr, im Winter- und Sommersemester (aber nicht doppelt)
12. Modulbeauftragter und hauptamtlich Lehrende
PD Dr. Christoph Riehn, Prof. Dr. G. Niedner-Schatteburg, Prof. Dr. M. Gerhards
13. Sonstige Informationen
Internetseite zur Lehrveranstaltung (enthält vorlesungsbegleitendes Folienmaterial in elektronischer Form zum Herunterladen für die Studierenden, Musterlösung für Übungen, Lehrbuchempfehlungen), regelmäßige Fachberatung durch Lehrpersonal (Sprechstunden, Mentorengespräche) Empfohlene Lehrbücher:
P. W. Atkins, J. de Paula: Kurzlehrbuch Physikalische Chemie (Wiley-VCH, 4. Auflg. 2008, ISBN 978-3-527-31807-0)
G. Wedler, H.-J. Freund: Lehrbuch der Physikalischen Chemie (Wiley-VCH, 6. Auflg. 2012, ISBN 978-3-527-32909-0)
W. Bechmann, J. Schmidt: Einstieg in die Physikalische Chemie für Nebenfächler (Springer Vieweg, 4. akt. Auflg. 2010, ISBN 978-3-8348-0991-9)
Modulhandbuch Bachelor/Master-Studiengang Lehramt Chemie
23
Modul 7: Fachdidaktik 2 – Methoden im Chemieunterricht
Kennnummer: work load Kreditpunkte Studiensemester Dauer
180 h 6 CP 5.+6. Semester 2 Semester
1. Lehrveranstaltungen Kontaktzeit Selbststudium Kreditpunkte
a) Praktikum mit Seminar: Schülergerechtes Experimentieren 5SWS15 = 75 75 h 5 CP
b) Lehrpraktische Übungen (6. Sem.) 1SWS15 = 15 15 h 1 CP
2. Lehrformen
a) Seminar und Praktikum b) Lehrpraktische Übungen
3. Gruppengröße
variabel
4. Qualifikationsziele/Kompetenzen
Die Studierenden a)
verfügen über Erfahrungen mit verschiedenen Unterrichtsformen;
kennen Modelle und Methoden und berücksichtigen sie bei der Unterrichtsplanung
vertiefen Inhalte aus Modul 3 (Tutoring) b) führen lehrpraktische Übungen durch
5. Inhalte
a) Ausgewählte Inhalte aus den Modulen 4 und 5 b) Demonstrations- und Schülerversuche mit dem Schwerpunkt Organische Chemie lehrpraktische Übungen
6. Verwendbarkeit des Moduls
Bachelor of Education: Lehrämter an Realschulen Plus, Gymnasien Hinweis: Das Modul ist für das Lehramt an Berufsbildenden Schulen im Masterstudiengang vorgesehen.
7. Teilnahmevoraussetzungen
Modul 3, Modul 5 (erfolgreiche Teilnahme am Praktikum ) Für das Praktikum: Nach der Gefahrstoffverordnung ist Voraussetzung zur Teilnahme am Praktikum die nachgewiesene Teilnahme an einer Sicherheitsunterweisung, die nicht länger als ein Jahr zurückliegt. Solche Sicherheitsunterweisungen werden vom Fachbereich Chemie in regelmäßigen Abständen angeboten; Ort und Zeit werden rechtzeitig durch Aushang und im Internet bekanntgegeben. Zusätzlich zu dieser Allgemeinen Sicherheitsunterweisung findet zu Praktikumsbeginn und als Bestandteil des Praktikums eine auf die Besonderheiten des Praktikums zugeschnittene spezielle Sicherheitsunterweisung statt. Ohne nachgewiesene Teilnahme an dieser speziellen Sicherheitsunterweisung darf mit den praktischen Arbeiten nicht begonnen werden.
8. Prüfung
a) Vortrag (Demonstrationsversuch, Dauer 10-45 Minuten), Niederschrift oder nach Absprache eine mündliche Prüfung (Dauer 15-60 Minuten) (jeweils benotet; die Gewichtung wird mit Beginn der Lehrveranstaltung bekannt gegeben), Portfolio b) Teilnahmenachweis: Durchführung lehrpraktischer Übungen (unbenotet, Dauer 10-45 Minuten)
9. Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten
a) Vortrag (Demonstrationsversuch), Niederschrift oder nach Absprache eine mündliche Prüfung mindestens 4,0 b) Durchführung lehrpraktischer Übungen (unbenotet) a) + b) regelmäßige, aktive Seminarteilnahme und Portfolio
Modulhandbuch Bachelor/Master-Studiengang Lehramt Chemie
24
10. Stellenwert der Note in der Endnote
100 %-Wichtung
11. Häufigkeit des Angebots
a) einmal im Jahr, Wintersemester (Praktikum und Seminar), b) Winter- und Sommersemester (Durchführung lehrpraktischer Übungen)
12. Modulbeauftragter und hauptamtlich Lehrende
apl. Prof.Dr. G. Hornung, StD’ H. Nickel, OSTR‘ A.B. Molitor-Schworm
13. Sonstige Informationen
Sonstige Informationen: Literatur wird gesondert bekannt gegeben regelmäßige Beratung durch Fachpersonal (Sprechstunden und Tutorengespräche)
Anmerkung: Das Modul wird im Masterstudiengang für das Lehramt an Berufsbildenden Schulen mit insgesamt 7 Leistungspunkten bewertet.
Modulhandbuch Bachelor/Master-Studiengang Lehramt Chemie
25
Modul 8: Alltags- und Umweltchemie
Kennnummer: work load Kreditpunkte Studiensemester Dauer
180 h 6 CP 6. Semester 1 Semester
1. Lehrveranstaltungen Kontaktzeit Selbststudium Kreditpunkte
a) Vorlesung: Alltags- und Umweltchemie 3SWS15 = 45 75 h a) 4 CP
b) Toxikologie 1SWS15 = 15 45 h b) 2 CP
2. Lehrformen
Vorlesung und Seminar, Fragestunden, interaktive Lehrformen
3. Gruppengröße
variabel
4. Qualifikationsziele/Kompetenzen
Die Studierenden a) Vorlesung Alltags- und Umweltchemie
Kennen die Grundlagen der technischen Katalyse
Kennen wichtige Verfahren der chemischen Industrie
Kennen Prozesse zur Nutzung nachwachsender Rohstoffe
Sind in der Lage, chemische Prozesse in Alltagsphänomenen zu erkennen und zu deuten;
Sind in der Lage, die ökologischen Folgen chemischer Verfahren abzuschätzen
Verknüpfungen zu weiteren Fachwissenschaften herstellen b) Vorlesung Toxikologie:
Kennen grundlegende Konzepte der Toxikologie und können diese auf chemische Fragestellungen anwenden
5. Inhalte
a) Vorlesung Alltags- und Umweltchemie
Einführung in die Katalyse
Herstellung wichtiger anorganischer Chemikalien
Grundlegende petrochemische Verfahren
Chemische Verwertung nachwachsender Rohstoffe
Ökobilanzierung chemischer Verfahren
Betrachtung ausgewählter chemischer Phänomene mit engem Alltagsbezug
Untersuchung an Beispielen aus folgenden Bereichen: Chemische Stromgewinnung, Atmosphärenchemie, Luft- und
Wasserreinigung
Untersuchung an Beispielen aus folgenden Bereichen: Korrosionsvorgänge, Farbstoffe und Pigmente, Baustoffe,
Metallgewinnung und –reinigung
b) Vorlesung Toxikologie:
Fremdstoffmetabolismus I, Fremdstoffmetabolismus II
Toxikokinetik, Toxikodynamik
Organtoxizität
Toxikologie von Reproduktion und Entwicklung
Mutagenese
Carcinogenese
Umwelttoxikologie
Epidemiologische/Dosis-Wirkungs-Beziehungen
Untersuchungsmethoden
Vergiftungen-Sofortmaßnahmen
Modulhandbuch Bachelor/Master-Studiengang Lehramt Chemie
26
6. Verwendbarkeit des Moduls
Bachelor of Education: Lehrämter an Realschulen Plus, Gymnasien Hinweis: Das Modul ist für das Lehramt an Berufsbildenden Schulen im Masterstudiengang vorgesehen.
7. Teilnahmevoraussetzungen
Der Abschluss der Module 1, 2, 3, 4 wird empfohlen.
8. Prüfung
Teil a) benoteter Vortrag zu ausgewählten Themen der Vorlesung (Dauer 15-45 Minuten) Teil b) Klausur (Dauer 60-180 Minuten)
9. Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten
Teil a) mindestens die Note 4.0 im Vortrag Teil b) bestandene Klausur In die Gesamtnote des Moduls gehen die Note des Vortrags zu a) und die Note der Klausur zu Teil b) mit jeweils gleichem Gewicht ein.
10. Stellenwert der Note in der Endnote
100 % Wichtung
11. Häufigkeit des Angebots
einmal pro Jahr (Sommersemester)
12. Modulbeauftragter und hauptamtlich Lehrende
Prof. Dr. W. R. Thiel, Prof. Dr. S. Kubik, Prof. Dr. S. Ernst, Prof. Dr. D. Schrenk
13. Sonstige Informationen
Internetseite zur Lehrveranstaltung (enthält vorlesungsbegleitendes Folienmaterial in elektronischer Form zum Herunterladen für die Studierenden, Musterlösung für Übungen, Lehrbuchempfehlungen), regelmäßige Fachberatung durch Lehrpersonal (Sprechstunden, Mentorengespräche)
Modulhandbuch Bachelor/Master-Studiengang Lehramt Chemie
27
Bachelorarbeit
Kennnummer: work load Kreditpunkte Studiensemester Dauer
300 h 10 CP 6. Semester 6 Wochen
1. Lehrveranstaltungen
Kontaktzeit
160 h Selbststudium
140 h Kreditpunkte
10 CP
2. Lehrformen
Die Studierenden müssen in vorgegebener Zeit ein Problem wissenschaftlich bearbeiten und die Ergebnisse fachgerecht schriftlich darstellen
3. Gruppengröße
Eine Person, in Ausnahmen kleine Gruppen
4. Qualifikationsziele/Kompetenzen
Die Studierenden
sind in der Lage, unter Anleitung wissenschaftlich zu arbeiten,
können wissenschaftliche Ergebnisse kritisch interpretieren und in den jeweiligen Kenntnisstand einordnen,
sind fähig wissenschaftliche Ergebnisse schriftlich und mündlich darzustellen und zu diskutieren.
5. Inhalte
Je nach gewählter Fachrichtung / Arbeitsgruppe
6. Verwendbarkeit des Moduls
Bachelor of Education: alle Lehrämter
7. Teilnahmevoraussetzungen
120 CP Laborpraktische Arbeiten: Nach der Gefahrstoffverordnung ist Voraussetzung zur Teilnahme am Praktikum die nachgewiesene Teilnahme an einer Sicherheitsunterweisung, die nicht länger als ein Jahr zurückliegt. Solche Sicherheitsunterweisungen werden vom Fachbereich Chemie in regelmäßigen Abständen angeboten; Ort und Zeit werden rechtzeitig durch Aushang und im Internet bekanntgegeben. Zusätzlich zu dieser Allgemeinen Sicherheitsunterweisung findet zu Praktikumsbeginn und als Bestandteil des Praktikums eine auf die Besonderheiten des Praktikums zugeschnittene spezielle Sicherheitsunterweisung statt. Ohne nachgewiesene Teilnahme an dieser speziellen Sicherheitsunterweisung darf mit den praktischen Arbeiten nicht begonnen werden.
8. Prüfung
Benotete schriftliche Ausarbeitung
9. Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten
Mindestens mit Note 4,0 bewertete Bachelorarbeit
10. Stellenwert der Note in der Endnote
100 %-Wichtung
11. Häufigkeit des Angebots
jedes Semester
12. Modulbeauftragter und hauptamtlich Lehrende
Dozenten des Fachbereichs Chemie
13. Sonstige Informationen
Internetseiten der Arbeitsgruppen des Fachbereichs Chemie
Modulhandbuch Bachelor/Master-Studiengang Lehramt Chemie
28
Modul 9: Experimentelle Alltags- und Umweltchemie
Kennnummer: work load Kreditpunkte Studiensemester Dauer
270 h 9 CP 1. Semester 1 Semester
1. Lehrveranstaltungen Kontaktzeit Selbststudium Kreditpunkte
a) Vorlesung: Biochemie I b) Praktikum: Alltags- und Umweltchemie (aus den Bereichen Biochemie + Organische Chemie)
2SWSx15=30 4SWSx15=90
60 h 90 h
3 CP 6 CP
2. Lehrformen
Vorlesung, Praktika
3. Gruppengröße
variabel
4. Qualifikationsziele/Kompetenzen
Die Studierenden
kennen analytische Methoden der strukturellen und funktionellen Biochemie
erkennen und deuten chemische Prozesse im Umwelt und Alltag
beherrschen einfache Experimente mit direktem Bezug zu Produkten aus unserem Alltag und zu Fragestellungen aus unserer Umwelt
5. Inhalte
zu a)
Biologische Makromoleküle und ihre Bausteine: Aminosäuren, Proteine, Einführung Proteinanalytik, Nucleotide, Kohlenhydrate, Lipide
Funktionen biologischer Moleküle: Enzyme und deren Mechanismen, Einführung Enzymkinetik, Coenzyme, Kofaktoren, Hormone, Hämoglobin, biologische Membranen
Stoff- und Energiewechsel: Allgemeines, Glykolyse, Gluconeogenese, Citratzyklus, Atmungskette, Fettsäureabbau, Fettsäuresynthese, Funktion der Peroxisomen, Regulation des Stoffwechsels, Pentosephosphatweg, Photosynthese, Calvin-Zyklus
zu b) Teil I: Bereich Biochemie
Erarbeitung und Durchführung ausgewählter Experimente zur Verdeutlichung umwelt- und alltagsrelevanter Prozesse Teil II: Bereich Organische Chemie
Beispiele an Inhalten: Nachwachsende Rohstoffe (Pflanzenöle und –fette als Energie- und Chemierohstoffe); Organische Chemie des Alltags (Waschmittel, Kunststoffe, Farbstoffe)
6. Verwendbarkeit des Moduls
Master of Education: RS Plus, BBS
7. Teilnahmevoraussetzungen
Für das Praktikum: Nach der Gefahrstoffverordnung ist Voraussetzung zur Teilnahme am Praktikum die nachgewiesene Teilnahme an einer Sicherheitsunterweisung, die nicht länger als ein Jahr zurückliegt. Solche Sicherheitsunterweisungen werden vom Fachbereich Chemie in regelmäßigen Abständen angeboten; Ort und Zeit werden rechtzeitig durch Aushang und im Internet bekanntgegeben. Zusätzlich zu dieser Allgemeinen Sicherheitsunterweisung findet zu Praktikumsbeginn und als Bestandteil des Praktikums eine auf die Besonderheiten des Praktikums zugeschnittene spezielle Sicherheitsunterweisung statt. Ohne nachgewiesene Teilnahme an dieser speziellen Sicherheitsunterweisung darf mit den praktischen Arbeiten nicht begonnen werden.
Modulhandbuch Bachelor/Master-Studiengang Lehramt Chemie
29
8. Prüfung
a) mündliche Prüfung (Dauer 30-60 Minuten) b) Praktikumstestate bestehend aus der Prüfung sicherheitsrelevanter Praktikumsinhalte und der Bewertung der präparativen Leistung. Die Praktikumsnote ergibt sich aus der Summe der Punkte der einzelnen Praktikumstestate (Dauer je 15-45 Minuten).
9. Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten
zu b) Erfolgreiche mündliche Prüfung und die erfolgreiche Bearbeitung der Versuche sowie Abgabe von Versuchsprotokollen. Die Modulnote ergibt sich zu 60% aus Praktikumsleistung und 40% aus den mündlichen Prüfungen.
10. Stellenwert der Note in der Endnote
100%-Wichtung
11. Häufigkeit des Angebots
jährlich einmal (im WS)
12. Modulbeauftragter und hauptamtlich Lehrende
a) und b) (Teil I) Prof. Dr. A. Pierik b) (Teil II) Prof. Dr. Hartung
13. Sonstige Informationen
Vorlesungsbegleitendes Folienmaterial wird elektronisch bereitgestellt. Beratung durch Lehrpersonal
Modulhandbuch Bachelor/Master-Studiengang Lehramt Chemie
30
Modul 10: Aktuelle Themen der modernen Chemie und vertiefende Fachdidaktik Kennnummer: work load Kreditpunkte Studiensemester Dauer
180 h 6 CP 2. Semester 1 Semester
1. Lehrveranstaltungen Kontaktzeit Selbststudium Kreditpunkte
a) Vorlesung: Wahlvorlesung 2SWS15 = 30 60 h 3 CP
b) Seminar: Schwerpunkt Naturwissenschaften (Fachdidaktik) 2SWS15 = 30 60 h 3 CP
2. Lehrformen a) Vorlesung;
b) Seminar
3. Gruppengröße Variabel
4. Qualifikationsziele/Kompetenzen a) Wahlvorlesung b) setzen sich mit Themen der fachdidaktischen Forschung auseinander
vertreten begründet Positionen aus der fachdidaktischen Forschung
legen Grundsätze zur Umsetzung von nachhaltiger Entwicklung im Unterricht dar
arbeiten fächerverbindende naturwissenschaftliche Arbeitsweisen heraus
erstellen Unterrichtsmaterialien zum Naturwissenschaften-Lehrplan
präsentieren ihren Unterrichtentwürfe
üben und vertiefen der Inhalte aus den Modulen 3 und 7
5. Inhalte a) Aktuelle Themen aus einem Teilfach der Chemie
b) Inhalt des Naturwissenschaften-Lehrplans Inhalte aus den Modulen 3 und 7
6. Verwendbarkeit des Moduls
Master of Education: RS Plus, BBS
7. Teilnahmevoraussetzungen Keine
8. Prüfung a) Klausur (Dauer 60-180 Minuten) b) Vortrag (Dauer 15-45 Minuten), Niederschrift oder mündliche Prüfung (Dauer 15-60 Minuten)
9. Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten a) bestandene Klausur, b) arithmetisches Mittel der Präsentationen mindestens 4,0; regelmäßige, aktive Teilnahme; Portfolio Die Modulnote ergibt sich im Verhältnis der Leistungspunkte.
10. Stellenwert der Note in der Endnote 100 %-Wichtung
11. Häufigkeit des Angebots einmal im Jahr, Sommersemester
12. Modulbeauftragter und hauptamtlich Lehrende a) Alle Dozenten des Fachbereichs Chemie, b) Apl. Prof. G. Hornung, StD' H. Nickel, OSTR‘ A.B. Molitor-Schworm
13. Sonstige Informationen a) Literatur wird gesondert bekannt gegeben b) regelmäßige Fachberatung durch Fachpersonal
Modulhandbuch Bachelor/Master-Studiengang Lehramt Chemie
31
Modul 11: Organische Chemie III – Reaktionsmechanismen und Organisches Synthesepraktikum Kennnummer: work load Kreditpunkte Studiensemester Dauer
330 h 11 CP 1. Semester 1 Semester
1. Lehrveranstaltungen Kontaktzeit Selbststudium Kreditpunkte
a) Praktikum: Organische Chemie und praktikumsbegleitendesSeminar
b) Vorlesung: Reaktionsmechanismen in der organischen Chemie für Lehramtsstudierende
Übung zur Vorlesung
4SWS15 = 60h 1SWSx15 = 15h
3SWSx15 = 45h
1SWSx15 = 15h
90h 15h
60h
30h
11 CP
2. Lehrformen
Vorlesung, fachlicher Dialog, interaktive Wissenserschließung und -vermittlung, angeleitete und selbsständige Praktikumsversuche
3. Gruppengröße Variabel
4. Qualifikationsziele/Kompetenzen Die Studierenden
Sind in der Lage die grundlegende Reaktionsmechanismen in der Organischen Chemie zu formulieren und zu begründen,
können Reaktionen aus den Bereichen radikalische, elektrophile und nukleophile Substitution, Addition an Mehrfachbindungen, Redoxreaktionen und Reaktionen von Carbonylverbindungen interpretieren und deren Reaktionsmechanismen im Zusammenhang mit Stoffklassen aus dem Alltag, beispielsweise Kohlenhydrate, Farbstoffe, Polymere, Tenside und Wirkstoffe erklären,
sind in der Lage Strukturen organischer Verbindungen durch Massenspektrometrie, Infrarotspektroskopie, Elektronenspektroskopie und Kernresonanzspektroskopie aufzuklären,
verstehen physikalisch chemische Grundlagen und strukturelle Zusammenhänge der Farbstoffchemie
verstehen die Grundlagen der makromolekularen Chemie und kennen die wesentlichen Einsatzgebiete von Polymeren
können die Relevanz einfacher Naturstoffe (Kohlenhydrate, Lipide und Aminosäuren) in der Natur und in der Anwendungstechnik wiedergeben
verstehen Grundlagen der Arzneimittelchemie anhand ausgewählter Beispiele 5. Inhalte
zu a) Inhalte des Praktikums
Grundoperationen in synthetischer und analytischer Organischer Chemie
Methoden zur Aufarbeitung und zur Reaktionskontrolle der Synthesen (Adsorption, Dünnschicht- und Säulenchromatographie)
Charakterisierung hergestellter Produkte (UV/VIS- und NMR-Spektroskopie, Massenspektrometrie)
Durchführung von Synthesen unter Verwendung typischer Techniken (Heizen, Kühlen, Rühren, Einleiten von Gasen, Arbeiten mit Unterdruck und Überdruck)
Aufbewahrung von Chemikalien und sachgemäße Entsorgung von Abfällen
Synthesen
Ausgewählte Synthesen von Kohlenhydrat-Derivaten, Farbstoffen, Aminosäure-Derivaten, derivatisierten Lipiden, Polymeren und Wirkstoffen
Inhalte des praktikumsbegleitenden Seminars
Sicherheitsrelevante Hintergründe zum Praktikum
Grundlagen der Chromatographie (LC und GC)
Grundlagen der Massenspektrometrie
Grundlagen der Chemie der Kohlenhydrate, Farbstoffe, Aminosäur-Derivate, derivatisierter Lipide, Polymere und einfacher Wirkstoffe
zu b) Inhalte der Vorlesung/Übung
Grundlagen der Organischen Reaktivität
Reaktive Zwischenstufen
Reaktionen am gesättigten Kohlenstoffatom
Additionen an Kohlenstoff-Kohlenstoff-Mehrfachbindungen
Eliminierungen
Austausch einwertiger Gruppen an aromatischen Verbindungen
Reaktionen von Verbindungen mit polaren Kohlenstoff-Heteroatom-Mehrfachbindungen
Modulhandbuch Bachelor/Master-Studiengang Lehramt Chemie
32
6. Verwendbarkeit des Moduls
Master of Education: Lehramt an Gymnasien
7. Teilnahmevoraussetzungen
Für a) Nach der Gefahrstoffverordnung ist Voraussetzung zur Teilnahme am Praktikum die nachgewiesene Teilnahme an einer Sicherheitsunterweisung, die nicht länger als ein Jahr zurückliegt. Solche Sicherheitsunterweisungen werden vom Fachbereich Chemie in regelmäßigen Abständen angeboten; Ort und Zeit werden rechtzeitig durch Aushang und im Internet bekanntgegeben. Zusätzlich zu dieser Allgemeinen Sicherheitsunterweisung findet zu Praktikumsbeginn und als Bestandteil des Praktikums eine auf die Besonderheiten des Praktikums zugeschnittene spezielle Sicherheitsunterweisung statt. Ohne nachgewiesene Teilnahme an dieser speziellen Sicherheitsunterweisung darf mit den praktischen Arbeiten nicht begonnen werden.
Für b) keine
8. Prüfung
Zu Teil a) Bewertung des Versuchsaufbaus, der Versuchsvorbereitung, Versuchsdurchführung, Versuchsprotokollierung und der präparativen Leistung durch Analyse von Qualität und Quantität der Syntheseaufgaben (Vergabe von Bewertungspunkten je Syntheseaufgabe). Die Praktikumsnote ergibt sich aus der Summe der Punkte der einzelnen Praktikumsversuche. Zu Teil b) Mündliche Prüfung
9. Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten
a) Praktikumsnote: mindestens die Note 4.0 (mindestens 45% der maximalen Punktzahl) b) Vorlesung/Übung: mindestens die Note 4.0
In die Gesamtnote des Moduls gehen die Note zur Vorlesung mit einem Gewicht von 40 % und die Praktikumsnote mit einem Gewicht von 60 % ein.
10. Stellenwert der Note in der Endnote 100 %-Wichtung
11. Häufigkeit des Angebots einmal jährlich
12. Modulbeauftragter und hauptamtlich Lehrende Prof. Dr.-Ing. J. Hartung, Prof. Dr. S. Kubik, Prof. Dr. L. Gooßen, Jun.-Prof. Dr. F. Patureau, Dr. U. Bergsträßer
13. Sonstige Informationen Praktikumsskript (Versuchsanleitungen, Beschreibung ausgewählter Analysenmethoden), Internetseiten für die Lehrveranstaltungen (enthält vorlesungsbegleitendes Folienmaterial in elektronischer Form zum Herunterladen für die Studierenden, Musterlösungen für Übungen, Lehrbuchempfehlungen), regelmäßige Fachberatung durch Lehrpersonal (Sprechstunden, Mentorengespräche)
Modulhandbuch Bachelor/Master-Studiengang Lehramt Chemie
33
Modul 11: Organische Chemie – Reaktionsmechanismen (nach alter Prüfungsordnung) Kennnummer: work load Kreditpunkte Studiensemester Dauer
330 h 11 CP 1.+2. Semester 2 Semester
14. Lehrveranstaltungen Kontaktzeit Selbststudium Kreditpunkte
a) Praktikum: Organische Chemie 2 5SWS15 = 75 75 h 5 CP
b) Vorlesung: Aromaten und Heterocyclen 2SWS15 =30 60 h b) und c) 6 CP
c) Vorlesung: Alltagsrelevante Verfahren 2SWS15 = 30 60 h
15. Lehrformen
Vorlesungen, Fragestunden, interaktive Lehrformen, Vortragspräsentationen mit selbsttätig durchgeführten unterrichtsrelevanten Demonstrationsversuchen, unterrichtsrelevante Praktikumsversuche
16. Gruppengröße Variabel
17. Qualifikationsziele/Kompetenzen Die Studierenden
verstehen die zeitgemäße Interpretation des Konzepts der Aromatizität organischer Verbindungen
besitzen ein umfangreiches Stoffwissen zu den Themen Vorkommen, Eigenschaften und Bedeutung cyclischer Kohlenwasserstoffe und heterocyclischer Verbindungen in der Natur und in der chemischen Industrie
sind in der Lage, die Besonderheit heterocyclischer Verbindungen für die Chemie des Lebens einordnen zu können
verstehen die Grundlagen und Zusammenhänge der Farbstoffchemie
verstehen die Grundlagen der makromolekularen Chemie und kennen die wesentlichen Einsatzgebiete von Polymeren
können die Relevanz von Kohlenhydraten in der Natur und in der Anwendungstechnik wiedergeben
verstehen die Grundlage der Arzneimittelchemie an ausgewählten Beispielen
18. Inhalte
zu a) Inhalte des Praktikums ( 60 h ) Erlernen von Grundoperationen in synthetischer und analytischer Organischer Chemie
Aufbau von Reaktionsapparaturen
Methoden zur Aufarbeitung und zur Reaktionskontrolle der Synthesen (Destillieren unter vermindertem Druck, Extraktion und Verteilung, Adsorption, Dünnschicht- und Säulenchromatographie)
Charakterisierung der hergestellten Produkte (Schmelzpunkt, Siedetemperatur, Refraktometrie, Polarimetrie, optische Spektroskopie, Kernmagnetische Resonanzspektroskopie, Massenspektrometrie)
Aufbewahrung von Chemikalien und sachgemäße Entsorgung von Abfällen
Durchführung einstufiger organischer Synthesen unter Verwendung typischer Techniken (Heizen, Kühlen, Rühren, Einleiten von Gasen, Arbeiten mit Unterdruck und Überdruck)
Inhalte des Seminars zum Praktikum ( 15 h)
Sicherheitsrelevante Hintergründe zum Praktikum
Grundlagen der Chromatographie (LC und GC)]
Grundlagen der Massenspektrometrie
Vertiefung der IR-- und NMR-Spektroskopie b) Allgemeine Inhalte der Vorlesung
Chemie alicyclischer und heterocyclischer Verbindungen
Aromaten, Antiaromaten, Nichtaromaten
Vorkommen, Relevanz und Reaktionen aromatischer Verbindungen
Anwendung aromatischer Verbindungen in der Medizinischen Chemie und in der Industriellen Organischen Chemie
Einsatz heterocyclischer Verbindungen als Synthesebausteine Gliederung der Vorlesung Teil A Carbocyclische Verbindungen
1. Benzol; 2. Reaktivität aromatischer Verbindungen; 3. Annulene; 4. Aromatische und nicht-aromatische Ionen 5. Polycyclische Systeme
Teil B Heterocyclische Verbindungen
1. Einleitung; 2. Nomenklatur; 3. Dreigliedrige Heterocyclen; 4. Viergliedrige Heterocyclen; 5. Fünfgliedrige Heterocyclen; 6. Sechsgliedrige Heterocyclen; 7. Siebengliedrige Heterocyclen; 8. Synthesestrategien
Modulhandbuch Bachelor/Master-Studiengang Lehramt Chemie
34
zu c) Allgemeine Inhalte der Vorlesung
Mono- Di- und Polysaccharide und Anwendungen in der Kohlenhydratchemie
Natürliche und synthetische Farbstoffe mit Anwendungen im Alltag Grundlagen der Chemie von Arzneistoffe
Grundlagen der Makromolekularen Chemie Im Anschluss an die Vorlesung wird eine Exkursion mit Bezug zu den behandelten Schwerpunkten angeboten.
19. Verwendbarkeit des Moduls
Master of Education: Lehramt an Gymnasien
20. Teilnahmevoraussetzungen
Für b) und c) keine Für a) Nach der Gefahrstoffverordnung ist Voraussetzung zur Teilnahme am Praktikum die nachgewiesene Teilnahme an einer Sicherheitsunterweisung, die nicht länger als ein Jahr zurückliegt. Solche Sicherheitsunterweisungen werden vom Fachbereich Chemie in regelmäßigen Abständen angeboten; Ort und Zeit werden rechtzeitig durch Aushang und im Internet bekanntgegeben. Zusätzlich zu dieser Allgemeinen Sicherheitsunterweisung findet zu Praktikumsbeginn und als Bestandteil des Praktikums eine auf die Besonderheiten des Praktikums zugeschnittene spezielle Sicherheitsunterweisung statt. Ohne nachgewiesene Teilnahme an dieser speziellen Sicherheitsunterweisung darf mit den praktischen Arbeiten nicht begonnen werden.
21. Prüfung
Zu Teil b) und c) Eine mündliche Prüfung zu den Inhalten beider Vorlesungen (Dauer 15-60 Minuten) Zu Teil a) Praktikumstestate bestehend aus der Prüfung sicherheitsrelevanter Praktikumsinhalte und der Bewertung der präparativen Leistung durch Analyse von Qualität und Quantität der Syntheseaufgaben (Vergabe von Bewertungspunkten je Syntheseaufgabe). Die Praktikumsnote ergibt sich aus der Summe der Punkte der einzelnen Praktikumstestate (Dauer je 15-45 Minuten).
22. Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten
a) Praktikumsteil: Praktikumsnote mindestens 4.0 b) und c) Vorlesungsteil: Bestehen der mündlichen Prüfung
In die Gesamtnote des Moduls gehen die mündliche Abschlussprüfung zu den beiden Vorlesungen mit einem Gewicht von 40% und die Praktikumsnote mit einem Gewicht von 60% ein.
23. Stellenwert der Note in der Endnote 100 %-Wichtung
24. Häufigkeit des Angebots einmal jährlich
25. Modulbeauftragter und hauptamtlich Lehrende Prof. Dr.-Ing. J. Hartung, Prof. Dr. S. Kubik, Prof. Dr. L. Gooßen, Dr. U. Bergsträßer
26. Sonstige Informationen
Praktikumsskript (Versuchsanleitungen, Beschreibung ausgewählter Analysenmethoden), Internetseiten für die Lehrveranstaltungen (enthält vorlesungsbegleitendes Folienmaterial in elektronischer Form zum Herunterladen für die Studierenden, Musterlösungen für Übungen, Lehrbuchempfehlungen), regelmäßige Fachberatung durch Lehrpersonal (Sprechstunden, Mentorengespräche) Die Modulbeschreibung Modul 11-Reaktionsmechanisemn (nach alter Prüfungsordnung) gilt nur für Studierende, die im Rahmen des Bachelorstudienganges im Modul 5 – Organische Chemie II die Klausur zur Lehrveranstaltung „Reaktionsmechanismen der organischen Chemie“ bereits absolviert haben.
Modulhandbuch Bachelor/Master-Studiengang Lehramt Chemie
35
Modul 12: Anorganische Chemie – Chemie der Haupt- und Nebengruppenelemente Kennnummer: work load Kreditpunkte Studiensemester Dauer
330 h 11 CP 1.+2. Semester 2 Semester
1. Lehrveranstaltungen Kontaktzeit Selbststudium Kreditpunkte
a) Praktikum: Anorganische Chemie 7SWSx15 = 105 45 h 5 CP
b) Vorlesung: Chemie der Hauptgruppenelemente 2SWSx15 = 30 60 h b) und c) 6 CP
c) Vorlesung: Koordinationschemie 2SWSx15 = 30 60 h
2. Lehrformen
Vorlesung, Fragestunden, interaktive Lehrformen, Praktikum
3. Gruppengröße
variabel
4. Qualifikationsziele/Kompetenzen
Die Studierenden
kennen und verstehen die Eigenschaften wichtiger Stoffe aus dem Bereich der anorganischen Chemie
beherrschen grundlegende präparative Arbeitstechniken sowie der Synthese und der Charakterisierung anorganischer Stoffe.
5. Inhalte
1. Chemie der Haupt- und Nebengruppen 2. Eigenschaften und Reaktivität der Elemente und ausgewählter Verbindungen 3. Weiterführende Modellvorstellungen zum Aufbau, zu Eigenschaften und zur Reaktionsweise von Stoffen 4. Analyse- und Synthesemethoden
6. Verwendbarkeit des Moduls
Master of Education: Lehramt an Gymnasien
7. Teilnahmevoraussetzungen
Für das Praktikum: Nach der Gefahrstoffverordnung ist Voraussetzung zur Teilnahme am Praktikum die nachgewiesene Teilnahme an einer Sicherheitsunterweisung, die nicht länger als ein Jahr zurückliegt. Solche Sicherheitsunterweisungen werden vom Fachbereich Chemie in regelmäßigen Abständen angeboten; Ort und Zeit werden rechtzeitig durch Aushang und im Internet bekanntgegeben. Zusätzlich zu dieser Allgemeinen Sicherheitsunterweisung findet zu Praktikumsbeginn und als Bestandteil des Praktikums eine auf die Besonderheiten des Praktikums zugeschnittene spezielle Sicherheitsunterweisung statt. Ohne nachgewiesene Teilnahme an dieser speziellen Sicherheitsunterweisung darf mit den praktischen Arbeiten nicht begonnen werden.
8. Prüfung
Mündliche Prüfungen (Dauer je 15-60 Minuten), Protokolle
9. Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten
b) und c) Mündliche Prüfung, a) arithmetisches Mittel der Protokollnoten mindestens 4,0; maximal 3 Protokolle mit 5,0 Die Modulnote ergibt sich im Verhältnis der Leistungspunkte.
10. Stellenwert der Note in der Endnote
100 %-Wichtung
11. Häufigkeit des Angebots
einmal im Jahr, Winter- und Sommersemester (aber nicht doppelt)
12. Modulbeauftragter und hauptamtlich Lehrende
Prof. H.-J. Krüger PhD, Prof. Dr. H. Sitzmann, Prof. Dr. W. R. Thiel, Dr. H. Kelm, Dr. Y. Sun
13. Sonstige Informationen
Praktikumsskript (Versuchsanleitungen, Beschreibung nasschemischer Analysenverfahren), Internetseite zur Lehrveranstaltung (enthält vorlesungsbegleitendes Folienmaterial in elektronischer Form zum Herunterladen für die Studierenden, Musterlösung für Übungen, Lehrbuchempfehlungen), Vorlesungsmaterial zum Kopieren, Fachberatung durch Lehrpersonal (Sprechstunden)
Modulhandbuch Bachelor/Master-Studiengang Lehramt Chemie
36
Modul 13: Aktuelle Themen der modernen Chemie und vertiefende Fachdidaktik Kennnummer: work load Kreditpunkte Studiensemester Dauer
420 h 14 CP 3.+4. Semester 2 Semester
1. Lehrveranstaltungen Kontaktzeit Selbststudium Kreditpunkte
a) Vorlesung: Biochemie I 2SWS15 = 30 60 h 3 CP
b) Seminar: Fachdidaktik (3. Semester) 3SWS15 = 45 45 h 3 CP
c) Vorlesung: Wahlvorlesung 2SWS15 = 30 60 h 3 CP
d) Seminar: Fachdidaktik (4. Semester) 4SWS15 = 60 90 h 5 CP
2. Lehrformen a) und c) Vorlesung,
a) und d) Seminar
3. Gruppengröße variabel
4. Qualifikationsziele/Kompetenzen
Die Studierenden a)
erkennen die Chemie der belebten Natur als Produkt der Evolution
beherrschen die hierarchische Einteilung, Strukturen und Eigenschaften der wichtigsten Zellkomponenten
verstehen die biologische Funktionalität von Zellkomponenten aufgrund ihrer chemischen Reaktivitäten kennen analytische Methoden der strukturellen und funktionellen Biochemie
b) und d)
bereiten Unterrichtsmaterialien differenziert didaktisch-methodisch auf
schreiben und präsentieren Unterrichtsentwürfe
elementarisieren oberstufenspezifischen Themen wie Farbstoffe, Kunststoffe, Reaktionskinetik, Arzneimittel
üben und vertiefen die Module 3, 7 (Tutoring) 5. Inhalte
a) Biologische Makromoleküle und ihre Bausteine: Aminosäuren, Proteine, Nucleotide, Kohlenhydrate, Lipide
Funktionen biologischer Moleküle: Enzyme und deren Mechanismen, Coenzyme, Hormone, Hämoglobin, biologische Membranen
Stoff- und Energiewechsel: Allgemeines, Glykolyse, Gluconeogenese, Pentosephosphatweg, Glykogen, Fettsäuren, Citratcyclus, Atmungskette, Photosynthese, Stickstoffausscheidung, Harnstoffzyklus, C1-Stoffwechsel
Regulation des Stoffwechsels
Phylogenetischer Stammbaum, Isoenzyme b) und d)) Aktuelle Themen aus einem Teilfach der Chemie und der Fachdidaktikforschung
Oberstufenspezifische Themen
6. Verwendbarkeit des Moduls
Master of Education: Lehramt an Gymnasien 7. Teilnahmevoraussetzungen
keine 8. Prüfung
Teil a) und c): Klausuren (Dauer je 60-180 Minuten) oder eine mündliche Prüfung Da8er 15-60 Minuten), Teil b): Teilnahmenachweis (unbenotet), Teil d): Niederschrift oder mündliche Prüfung (Dauer 15-60 Minuten) und Präsentation mit anschließender Diskussion (Dauer 45-90 Minuten); regelmäßige, aktive Seminarteilnahme, Tutoring und Portfolio
9. Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten a)bestandene Klausur odermündliche Prüfung; c) Klausur oder Niederschrift oder mündliche Prüfung oder Vortrag,; b) Teilnahmenachweis (unbenotet) und d) benotet mindestens 4,0; regelmäßige, aktive Teilnahme; Portfolio Die Modulnote ergibt sich im Verhältnis der Leistungspunkte.
10. Stellenwert der Note in der Endnote 100 %-Wichtung
11. Häufigkeit des Angebots einmal im Jahr, Winter- und Sommersemester (aber nicht doppelt)
12. Modulbeauftragter und hauptamtlich Lehrende a) Prof. Dr. W. Trommer und c) alle Dozenten des Fachbereichs b) und d) Apl.-Prof. Dr. G. Hornung, StD’ H. Nickel, OSTR‘ A.B. Molitor-Schworm
13. Sonstige Informationen a) Literatur wird gesondert bekannt gegeben b)regelmäßige Fachberatung durch Fachpersonal (Sprechstunden, Tutorengespräche)
Modulhandbuch Bachelor/Master-Studiengang Lehramt Chemie
37
Modul 14: Physikalische Chemie - Vertiefung Kennnummer: work load Kreditpunkte Studiensemester Dauer
180 h 6 CP 4. Semester 1 Semester
1. Lehrveranstaltungen Kontaktzeit Selbststudium Kreditpunkte
a) Praktikum: Physikalische Chemie 3SWS15 = 45 75 h 4 CP
b) Seminar: zum Praktikum Physikalische Chemie 1SWS15 = 15 45 h 2 CP
2. Lehrformen
Praktikum, Seminar
3. Gruppengröße
Variabel
4. Qualifikationsziele/Kompetenzen Die Studierenden
haben einen vertieften Einblick in komplexe physikalisch-chemische Zusammenhänge.
können auch anspruchsvollere physikalisch-chemische Themen vermitteln sowie ihre Komplexität didaktisch reduzieren.
können am Beispiel aktueller Themen die Bedeutung der physikalischen Chemie darstellen.
sind mit dem Aufbau physikalisch-chemischer Experimente vertraut und können die wichtigsten Messmethoden einsetzen.
hat die Kompetenz zur quantitativen Auswertung physikalisch-chemischer Experimente und kann die Genauigkeit und Grenzen eines Versuchsaufbaus einschätzen.
5. Inhalte des Praktikums: Vertiefung des Physikalisch-Chemischen Grundlagenwissens sowie Einführung in aktuelle Themen der Physikalischen Chemie:
Seminarvortrag (15 min) zu ausgewähltem Thema.
Ausgewählte Versuche zur Thermodynamik, Elektrochemie und Spektroskopie:
1. Reaktionswärmen, Verbrennungswärmen
2. Phasendiagramme und Chemisches Gleichgewicht
3. Leitfähigkeit, Konduktometrie
4. Reversible Zellspannung, Batterie
5. Brennstoffzelle
6. Kinetik der Rohrzuckerinversion oder einer bimolekularen Reaktion
7. UV/VIS-Spektroskopie, Photometrie, Photochemie; IR-Spektroskopie
8. Eigenschaften von Nanomaterialien und Kolloiden Inhalte des Seminars:
Seminarthemen zur Auswahl (Beispiele, werden durch aktuelle Themen der physikalisch-chemischen Forschung ergänzt): Kalorimeterversuch in der Schule; Brennwerte von Treibstoffen (Bioethanol, Biodiesel) und Lebensmitteln; Wärmekapazität von Gasen, Flüssigkeiten, Festkörpern; Temperaturabhängigkeit der Wärmekapazität; (Dichte-)Anomalie des Wassers; Chemisches Gleichgewicht
(Gleichgewichtskonstante, Freie Reaktionsenthalpie); Dynamisches Gleichgewicht (Thermodynamik Kinetik); Phasendiagramme (Reinstoff, Mischungen, kolligative Eigenschaften); Leitfähigkeit von Elektrolytlösungen; Brennstoffzelle (Knallgas, Methanol); Galvanisches Element (Li-Ionen-Batterie);Kinetische Grundbegriffe (Formalkinetik);Temperaturabhängigkeit der Reaktionsgeschwindigkeit; Methoden zur Messung der Reaktionsgeschwindigkeit; Kinetik in Lösung (Diffusion, Ionen-Reaktionen); Kettenreaktionen (von der Verbrennung zur Explosion); Katalyse (homogen, heterogen); Mutarotation von Glucose und Inversion von Saccharose; UV/Vis-Spektroskopie und Lambert-Beersches Gesetz; Spektroskopie von Farbstoffen und Fluoreszenz; IR-Spektroskopie in der Gasphase und Treibhaus-Effekt; Photochemie (Auf- und Abbau der Ozon-Schicht);Computerberechnung und grafische Darstellung von Molekülstrukturen; Zusammengesetzte Reaktionsmechanismen (Simulationsrechnungen); Eigenschaften und Charakterisierung von Nanomaterialien; Literatur-Recherche (Wie finde ich physikalisch-chemische Daten?).
Modulhandbuch Bachelor/Master-Studiengang Lehramt Chemie
38
6. Verwendbarkeit des Moduls
Master of Education: Lehramt an Gymnasien
7. Teilnahmevoraussetzungen
Für das Praktikum: Nach der Gefahrstoffverordnung ist Voraussetzung zur Teilnahme am Praktikum die nachgewiesene Teilnahme an einer Sicherheitsunterweisung, die nicht länger als ein Jahr zurückliegt. Solche Sicherheitsunterweisungen werden vom Fachbereich Chemie in regelmäßigen Abständen angeboten; Ort und Zeit werden rechtzeitig durch Aushang und im Internet bekanntgegeben. Zusätzlich zu dieser Allgemeinen Sicherheitsunterweisung findet zu Praktikumsbeginn und als Bestandteil des Praktikums eine auf die Besonderheiten des Praktikums zugeschnittene spezielle Sicherheitsunterweisung statt. Ohne nachgewiesene Teilnahme an dieser speziellen Sicherheitsunterweisung darf mit den praktischen Arbeiten nicht begonnen werden.
8. Prüfung Bewertete Versuchsprotokolle (inkl. Kolloquien, Dauer 30-60 Minuten) und Abschluss-Klausur (Dauer 60-120 Minuten), überprüfter Seminarvortrag (Dauer 15-30 Minuten) zu den o.a. Seminarthemen
9. Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten Als ausreichend bewertete bestandene Klausur, erfolgreich durchgeführter Seminarvortrag, bestandene testierte Versuchsprotokolle. 80 %-Wichtung der Mittelwerte der Versuchsprotokolle; 20 %-Wichtung der Abschluss-Klausur.
10. Stellenwert der Note in der Endnote 100 %-Wichtung
11. Häufigkeit des Angebots Winter- und Sommersemester.
12. Modulbeauftragter und hauptamtlich Lehrende Prof. Dr. G. Niedner-Schatteburg, Prof. Dr. M. Gerhards, Prof. Dr. C. van Wüllen, PD Dr. C. Riehn
13. Sonstige Informationen Internetseite zur Lehrveranstaltung (enthält Praktikums-Skript, Hinweise und Programme zur Auswertung der Experimente, Lehrbuchempfehlungen zur Vorbereitung), Hinweise zur Durchführung der Seminarvorträge (Aufbau, zeitlicher Umfang, Form der Präsentation) ausgegeben zu Praktikumsbeginn, regelmäßige Fachberatung durch Lehrpersonal (Sprechstunden, Mentorengespräche).
Modulhandbuch Bachelor/Master-Studiengang Lehramt Chemie
39
Modul 15 Bereichsfach Naturwissenschaften (RS+)
work load
240 h Kreditpunkte
8 CP Studiensemester
7./8. Semester Dauer
2 Semester
1 Lehrveranstaltungen
a) Bereichsfach Naturwissenschaften 1 (K) b) Bereichsfach Naturwissenschaften 2a (K) c) Bereichsfach Naturwissenschaften 2b (K)
Kontaktzeit
2 SWS 2 SWS 2 SWS
Selbststudium
4 h 3 h 3 h
Kreditpunkte
a) 3 CP b+c) 5 CP
2 Lehrformen
3 Gruppengröße
10-20
4 Qualifikationen / erwartete Kompetenzen
Die Studierenden
besitzen ein grundlegendes Verständnis der mit den Themenfeldern verbundenen naturwissenschaftlichen Basiskonzepte;
können die naturwissenschaftlichen Konzepte gegenüber Alltagsvorstellungen abgrenzen;
kennen Vorstellungen von Schülerinnen und Schülern zu naturwissenschaftlichen Konzepten und können sich daraus ergebende
Lernschwierigkeiten diagnostizieren;
sind vertraut mit einschlägigen Experimentiersituationen als Lernsituationen;
können naturwissenschaftliche Sachverhalte unter Berücksichtigung des Vorverständnisses von Schülerinnen und Schülern
erklären;
können Möglichkeiten zur Steigerung der Motivation des Lernens naturwissenschaftlicher Phänomene erläutern;
können eine gezielte Auswahl von Medien zur Veranschaulichung zentraler Inhalte treffen.
5 Inhalte Es soll eine exemplarische Konkretisierung an denjenigen Basiskonzepten erfolgen, die mit Blick auf den fächerverbindenden naturwissenschaftlichen Unterricht besondere Bedeutung für die betreffende Naturwissenschaft haben.
System (Materie- und Energieströme, Information, Kreisläufe, Regulation von dynamischen Systemen, Systemebenen,
Gleichgewicht, Kompartimentierung)
Struktur – Eigenschaft – Funktion (Angepasstheit und Optimierung, Funktionsweise, Bionik)
Stoff – Teilchen – Materie (Materie und Raum, Stoffe und ihre Eigenschaften, Modelle von der Struktur der Materie, Quantitative
Betrachtungen)
Chemische Reaktion (Stoff- und Energieumwandlung, Umkehrbarkeit)
Wechselwirkungen (Strahlung und Materie, Schwingungen und Wellen, Felder, Kraft)
Energie (Energie als Grundgröße, Speicherformen der Energie, Energieträger, Energieaustauschprozesse, Energieerhaltung,
Energieentwertung, Wirkungsgrad, Schülervorstellungen, Nachhaltigkeit)
Entwicklung (Reproduktion, biologische und technische Evolution, zeitliche Veränderungen (Lebenszyklen, Verwandtschaft),
Vielfalt (Artenvielfalt, Züchtung), Nachhaltigkeit
6 Verwendbarkeit des Moduls
Studiengang Lehramt (RS+)
7 Teilnahmevoraussetzungen
FD3
8 Prüfung
Verbindung von Praktikumsaufgaben, schriftlichen Ausarbeitungen und Kurzpräsentationen (Seminarvortrag oder Unterrichtsminiatur)
9 Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten
Bestandene Studienleistungen
10 Stellenwert der Note in der Endnote
prozentual anteilig nach LP
Modulhandbuch Bachelor/Master-Studiengang Lehramt Chemie
40
11 Häufigkeit des Angebots
1x pro Studienjahr bzw. je nach Angebot der naturwissenschaftlichen Fachbereiche (vgl. Punkt 13)
12 Modulbeauftragter und hauptamtlich Lehrende
N.N. (Dozenten der Didaktik der jeweiligen naturwissenschaftlichen Fächer)
13 Sonstige Informationen
Das Modul NW Bereichsfach Naturwissenschaften wird hier vorbehaltlich künftiger Regelungen am FB Physik bzw. an der TU Kaiserslautern aufgeführt.
Modulhandbuch Bachelor/Master-Studiengang Lehramt Chemie
41
Masterarbeit für das Lehramt an Gymnasien und Berufsbildenden Schulen
Kennnummer: work load Kreditpunkte Studiensemester Dauer
600 h 20 CP 4. Semester 6 Monate
1. Lehrveranstaltungen
Kontaktzeit -
Selbststudium -
Kreditpunkte 20 CP
2. Lehrformen
Die Studierenden müssen in vorgegebener Zeit ein Problem mit wissenschaftlichen Methoden lösen und die Ergebnisse fachgerecht schriftlich darstellen
3. Gruppengröße
Eine Person, in Ausnahmen kleine Gruppen
4. Qualifikationsziele/Kompetenzen
Die Studierenden
sind in der Lage, unter Anleitung wissenschaftlich zu arbeiten,
besitzen anwendungsorientiertes Methoden- und Fachwissen
können wissenschaftliche Ergebnisse kritisch interpretieren und in den jeweiligen Kenntnisstand einordnen,
sind fähig wissenschaftliche Ergebnisse schriftlich und mündlich darzustellen und zu diskutieren.
5. Inhalte
Je nach gewählter Fachrichtung / Arbeitsgruppe
6. Verwendbarkeit des Moduls
Master of Education: Lehramt an Gymnasien und Berufsbildenen Schulen
7. Teilnahmevoraussetzungen
Erfolgreiche Absolvierung aller Module des Masterstudiengangs Voraussetzungen für eine experimentell ausgerichtete Masterarbeit in der Chemie 1. Die nachgewiesene Teilnahme an einer allgemeinen Sicherheitsunterweisung, die nicht länger als ein Jahr zurückliegt. Solche
Sicherheitsunterweisungen werden vom Fachbereich Chemie in regelmäßigen Abständen angeboten; Ort und Zeit werden rechtzeitig durch Aushang und im Internet bekanntgegeben.
2. Zusätzlich zu dieser Allgemeinen Sicherheitsunterweisung findet zu Beginn und als Bestandteil der Masterarbeit eine auf die Besonderheiten der Arbeiten zugeschnittene Sicherheitsunterweisung statt.
Hinweis: Ohne nachgewiesene Teilnahme an beiden Sicherheitsunterweisungen darf mit den praktischen Arbeiten nicht begonnen werden. Für laborpraktische Arbeiten: Nach der Gefahrstoffverordnung ist Voraussetzung zur Teilnahme am Praktikum die nachgewiesene Teilnahme an einer Sicherheitsunterweisung, die nicht länger als ein Jahr zurückliegt. Solche Sicherheitsunterweisungen werden vom Fachbereich Chemie in regelmäßigen Abständen angeboten; Ort und Zeit werden rechtzeitig durch Aushang und im Internet bekanntgegeben. Zusätzlich zu dieser Allgemeinen Sicherheitsunterweisung findet zu Praktikumsbeginn und als Bestandteil des Praktikums eine auf die Besonderheiten des Praktikums zugeschnittene spezielle Sicherheitsunterweisung statt. Ohne nachgewiesene Teilnahme an dieser speziellen Sicherheitsunterweisung darf mit den praktischen Arbeiten nicht begonnen werden.
8. Prüfung
Benotete schriftliche Ausarbeitung
9. Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten
Mindestens mit Note 4,0 bewertete Masterarbeit
Modulhandbuch Bachelor/Master-Studiengang Lehramt Chemie
42
10. Stellenwert der Note in der Endnote
100 %-Wichtung
11. Häufigkeit des Angebots
Jedes Semester
12. Modulbeauftragter und hauptamtlich Lehrende
Dozenten des Fachbereichs Chemie
13. Sonstige Informationen
Sonstige Informationen sind auf den Internetseiten der Arbeitsgruppen des Fachbereichs Chemie erhältlich.
Modulhandbuch Bachelor/Master-Studiengang Lehramt Chemie
43
Masterarbeit für das Lehramt an Realschulen Plus
Kennnummer: work load Kreditpunkte Studiensemester Dauer
480 h 16 CP 4. Semester 4 Monate
1. Lehrveranstaltungen
Kontaktzeit -
Selbststudium -
Kreditpunkte 16 CP
2. Lehrformen
Die Studierenden müssen in vorgegebener Zeit ein Problem mit wissenschaftlichen Methoden lösen und die Ergebnisse fachgerecht schriftlich darstellen
3. Gruppengröße
Eine Person, in Ausnahmen kleine Gruppen
4. Qualifikationsziele/Kompetenzen
Die Studierenden
sind in der Lage, unter Anleitung wissenschaftlich zu arbeiten,
besitzen anwendungsorientiertes Methoden- und Fachwissen
können wissenschaftliche Ergebnisse kritisch interpretieren und in den jeweiligen Kenntnisstand einordnen,
sind fähig wissenschaftliche Ergebnisse schriftlich und mündlich darzustellen und zu diskutieren.
5. Inhalte
Je nach gewählter Fachrichtung / Arbeitsgruppe
6. Verwendbarkeit des Moduls
Master of Education: Lehramt an Realschulen Plus
7. Teilnahmevoraussetzungen
Erfolgreiche Absolvierung aller Module des Masterstudiengangs Voraussetzungen für eine experimentell ausgerichtete Masterarbeit in der Chemie 3. Die nachgewiesene Teilnahme an einer allgemeinen Sicherheitsunterweisung, die nicht länger als ein Jahr zurückliegt. Solche
Sicherheitsunterweisungen werden vom Fachbereich Chemie in regelmäßigen Abständen angeboten; Ort und Zeit werden rechtzeitig durch Aushang und im Internet bekanntgegeben.
4. Zusätzlich zu dieser Allgemeinen Sicherheitsunterweisung findet zu Beginn und als Bestandteil der Masterarbeit eine auf die Besonderheiten der Arbeiten zugeschnittene Sicherheitsunterweisung statt.
Hinweis: Ohne nachgewiesene Teilnahme an beiden Sicherheitsunterweisungen darf mit den praktischen Arbeiten nicht begonnen werden. Für laborpraktische Arbeiten: Nach der Gefahrstoffverordnung ist Voraussetzung zur Teilnahme am Praktikum die nachgewiesene Teilnahme an einer Sicherheitsunterweisung, die nicht länger als ein Jahr zurückliegt. Solche Sicherheitsunterweisungen werden vom Fachbereich Chemie in regelmäßigen Abständen angeboten; Ort und Zeit werden rechtzeitig durch Aushang und im Internet bekanntgegeben. Zusätzlich zu dieser Allgemeinen Sicherheitsunterweisung findet zu Praktikumsbeginn und als Bestandteil des Praktikums eine auf die Besonderheiten des Praktikums zugeschnittene spezielle Sicherheitsunterweisung statt. Ohne nachgewiesene Teilnahme an dieser speziellen Sicherheitsunterweisung darf mit den praktischen Arbeiten nicht begonnen werden.
8. Prüfung
Benotete schriftliche Ausarbeitung
9. Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten
Mindestens mit Note 4,0 bewertete Masterarbeit
Modulhandbuch Bachelor/Master-Studiengang Lehramt Chemie
44
10. Stellenwert der Note in der Endnote
100 % -Wichtung
11. Häufigkeit des Angebots
Jedes Semester
12. Modulbeauftragter und hauptamtlich Lehrende
Dozenten des Fachbereichs Chemie
13. Sonstige Informationen
Sonstige Informationensind auf den Internetseiten der Arbeitsgruppen des Fachbereichs Chemie erhältlich.
Modulhandbuch Bachelor/Master-Studiengang Lehramt Chemie
45
Wahlpflichtmodule
Toxikologie II
Pharmakologie I und II
„Bereichsfach Naturwissenschaften“ Teil a) und Teil b) oder c)
Anmerkung: Hier können auch die angebotenen Veranstaltungen des Fachbereichs Physik belegt
werden.
Biophysik I
Das Verzeichnis enthält eine Liste empfohlener Module, die ohne weitere Genehmigung als
Wahlpflichtveranstaltungen angerechnet werden. Den Studierenden wird jedoch mit Nachdruck empfohlen
aus der Gesamtheit aller Modulverzeichnisse der Bachelor- bzw. Master- Studiengänge der Technischen
Universität Kaiserslautern insbesondere solche Module auszuwählen, die zur Ausbildung eines persönlichen
Profils beitragen und die Berufsqualifikation fördern. Bei Wahl eines Moduls, das nicht in dem Verzeichnis
enthalten ist, kann das Modul der Wahl auf Antrag an den Prüfungsausschuss mit ausreichendem
zeitlichem Vorlauf vor Semesterbeginn durch den Prüfungsausschuss genehmigt werden.
Da sich die Modulinhalte anderer Fachbereiche ändern können, wird keine Gewähr für die Aktualität des
Verzeichnisses übernommen. Auch können sich die Leistungspunkte der Module anderer Fächer geändert
haben. Studierende haben daher selbst bei Wahl eines Wahlpflichtmoduls jeweils die aktuellste Fassung
einer Modulbeschreibung für die Planung des Studiums heranzuziehen. Gültig sind daher nur
Modulbeschreibungen des Semesters, in welchem das freie Wahlpflichtmodul belegt wird, einschließlich
der dort ausgewiesenen Leistungspunkteanzahl.
Modulhandbuch Bachelor/Master-Studiengang Lehramt Chemie
46
Wahlpflichtfach Bereichsfach Naturwissenschaften (Gymnasium)
work load
120 h Kreditpunkte
3 CP Studiensemester
7./8. Semester Dauer
2 Semester
1 Lehrveranstaltungen
a) Bereichsfach Naturwissenschaften 1 (K) b) Bereichsfach Naturwissenschaften 2a (K) oder c) Bereichsfach Naturwissenschaften 2b (K)
Kontaktzeit
2 SWS 2 SWS oder 2 SWS
Selbststudium
4 h 3 h oder 3 h
Kreditpunkte
3 CP
2 Lehrformen
3 Gruppengröße
10-20
4 Qualifikationen / erwartete Kompetenzen
Die Studierenden
besitzen ein grundlegendes Verständnis der mit den Themenfeldern verbundenen naturwissenschaftlichen Basiskonzepte;
können die naturwissenschaftlichen Konzepte gegenüber Alltagsvorstellungen abgrenzen;
kennen Vorstellungen von Schülerinnen und Schülern zu naturwissenschaftlichen Konzepten und können sich daraus ergebende
Lernschwierigkeiten diagnostizieren;
sind vertraut mit einschlägigen Experimentiersituationen als Lernsituationen;
können naturwissenschaftliche Sachverhalte unter Berücksichtigung des Vorverständnisses von Schülerinnen und Schülern
erklären;
können Möglichkeiten zur Steigerung der Motivation des Lernens naturwissenschaftlicher Phänomene erläutern;
können eine gezielte Auswahl von Medien zur Veranschaulichung zentraler Inhalte treffen.
5 Inhalte
Es soll eine exemplarische Konkretisierung an denjenigen Basiskonzepten erfolgen, die mit Blick auf den fächerverbindenden naturwissenschaftlichen Unterricht besondere Bedeutung für die betreffende Naturwissenschaft haben.
System (Materie- und Energieströme, Information, Kreisläufe, Regulation von dynamischen Systemen, Systemebenen,
Gleichgewicht, Kompartimentierung)
Struktur – Eigenschaft – Funktion (Angepasstheit und Optimierung, Funktionsweise, Bionik)
Stoff – Teilchen – Materie (Materie und Raum, Stoffe und ihre Eigenschaften, Modelle von der Struktur der Materie, Quantitative
Betrachtungen)
Chemische Reaktion (Stoff- und Energieumwandlung, Umkehrbarkeit)
Wechselwirkungen (Strahlung und Materie, Schwingungen und Wellen, Felder, Kraft)
Energie (Energie als Grundgröße, Speicherformen der Energie, Energieträger, Energieaustauschprozesse, Energieerhaltung,
Energieentwertung, Wirkungsgrad, Schülervorstellungen, Nachhaltigkeit)
Entwicklung (Reproduktion, biologische und technische Evolution, zeitliche Veränderungen (Lebenszyklen, Verwandtschaft),
Vielfalt (Artenvielfalt, Züchtung), Nachhaltigkeit
6 Verwendbarkeit des Moduls
Studiengang für das Lehramt an Gymnasien
7 Teilnahmevoraussetzungen
FD3
8 Prüfung
Verbindung von Praktikumsaufgaben, schriftlichen Ausarbeitungen und Kurzpräsentationen (Seminarvortrag oder Unterrichtsminiatur)
9 Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten
Bestandene Studienleistungen aus Teil a) sowie Teil b) oder c)
10 Stellenwert der Note in der Endnote
prozentual anteilig nach LP
Modulhandbuch Bachelor/Master-Studiengang Lehramt Chemie
47
11 Häufigkeit des Angebots
1x pro Studienjahr bzw. je nach Angebot der naturwissenschaftlichen Fachbereiche (vgl. Punkt 13)
12 Modulbeauftragter und hauptamtlich Lehrende
Prof. Kuhn (FB Physik)
13 Sonstige Informationen
Das Modul NW Bereichsfach Naturwissenschaften wird hier vorbehaltlich künftiger Regelungen am FB Physik bzw. an der TU Kaiserslautern aufgeführt.