CHEMIE
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 M1 M2 M3 M4 M5 M6 M7 M8
Bezeichnung Allgemeine und Anorganische Chemie 1 – Grundlagen Allgemeine und Anorganische Chemie 2 Umgang mit Stoffen Fachdidaktik 1 Schülergerechtes Experimentieren Organische Chemie 1 Grundlagen Organische Chemie 2 Organische Synthesechemie Physikalische Chemie Grundlagen Fachdidaktik 2 Methoden im Chemieunterricht Alltags- und Umweltchemie
Schulart LAR, LAG, BBS LAR, LAG, BBS LAR, LAG, BBS LAR, LAG, BBS LAR, LAG, BBS LAR, LAG LAR, LAG 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 M6 M7 M8 M9 M10 M11 M12 M13 M14 M15
Bezeichnung Physikalische Chemie Grundlagen Fachdidaktik 2 Methoden im Chemieunterricht Alltags- und Umweltchemie Experimentelle Alltags und Umweltchemie Aktuelle Themen der modernen Chemie und vertiefende Fachdidaktik Organische Chemie - Reaktionsmechanismen Anorganische Chemie – Chemie der Hauptund Nebengruppenelemente Aktuelle Themen der modernen Chemie und vertiefende Fachdidaktik Physikalische Chemie - Vertiefung Bereichsfach Naturwissenschaften (RS+)
Schulart BBS BBS BBS LAR, BBS LAR, BBS LAG LAG LAG LAG 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.unikl.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 1 1
2 4 4
Allgemeine und Experimentalchemie (VL) Allgemeine und Experimentalchemie (Übung) Allgemeine Chemie (Praktikum) Einführung in das Praktikum Anorganische Chemie (VL) Aufbauprinzipien und Eigenschaften funktionalisierter Kohlenwasserstoffe (VL) Aufbauprinzipien und Eigenschaften funktionalisierter Kohlenwasserstoffe (Übung)
2
Anorganische Chemie (Praktikum)
5
Organische Chemie II (Seminar) + Synthesechemie (Praktikum) Schülergerechtes Experimentieren (Modul 3a)
3 6
Physikalische Chemie I (VL)
6
Physikalische Chemie I (Übung) Schülergerechtes Experimentieren (Modul 3b)
3 6
Physikalische Chemie II (VL)
6
Physikalische Chemie II (Übung) Schülergerechtes Experimentieren (Modul 7a)
7
4 9 2 3
3 2
1 3
5 1 4
3 10
7
4
4 6 4
3 1 4 6
3 1
5
5
2
1
8
Toxikologie I (VL)
8
Alltags und Umweltchemie (VL)
4
3
7
Lehrpraktische Übungen
1
1
5
4
Summe
12
9
Summe LP / Summe SWS
65
50
11
8
14
11
10
8
13
10
Modulhandbuch Bachelor/Master-Studiengang Lehramt Chemie
7
Studienverlaufsplan Bachelor Lehramt Gymnasium & Realschule Plus Beginn Sommersemester Modul
2 2 1 1 1 4
4 3 5 3
Lehrveranstaltung
Einführung in das Praktikum Anorganische Chemie (VL) Praktikum Anorganische Chemie Allgemeine und Experimentalchemie (VL) Allgemeine und Experimentalchemie (Übung)
1
4
3 4 9 2 3
3 3 5 1 4
4
Organische Chemie II (Seminar) + Synthesechemie (Praktikum) Schülergerechtes Experimentieren (Modul 3a) Alltags und Umweltchemie (VL) Physikalische Chemie I (VL)
8 6 6
Toxikologie I Physikalische II (VL) Physikalische Chemie II (Übung) Schülergerechtes Experimentieren (Modul 7a) Lehrpraktische Übungen (Modul 7b)
7
2
Allgemeine Chemie (Praktikum) Aufbauprinzipien und Eigenschaften funktionalisierter Kohlenwasserstoffe (VL) Aufbauprinzipien und Eigenschaften funktionalisierter Kohlenwasserstoffe (Übung) Schülergerechtes Experimentieren (Modul 3b)
8 6 6
7
1. Sem 2. Sem 3. Sem 4. Sem 5. Sem 6. Sem (SS) (WS) (SS) (WS) (SS) (WS) LP SWS LP SWS LP SWS LP SWS LP SWS LP SWS
10
7
4
4 4 6
Physikalische Chemie I (Übung)
3 3 1 2 6
Summe
6
4
Summe LP / Summe SWS
65
50
12
9
9
8
14
11
10
7
1 3 1
5
5
1
1
14
11
Modulhandbuch Bachelor/Master-Studiengang Lehramt Chemie
8
Studienverlaufsplan Masterstudiengang Lehramt Gymnasium – Beginn Wintersemester Modul 11 9
Lehrveranstaltung
1. Sem (WS)
2. Sem (SS)
3. Sem (WS)
4. Sem (SS)
LP
LP
SWS
LP
SWS
LP
SWS
3
2
SWS 2
Alltagsrelevante Verfahren (VL)* Biochemie I (VL) Chemie der Hauptgruppenelemente (VL)**
3
11
Organische Chemie II (Praktikum)
5
12
Koordinationschemie (zusammen mit **) Aromaten und Heteroaromaten (zusammen mit *)
6
2
6
2
12
Anorganische Chemie (Praktikum)
5
7
10 14 14 13
evtl. Wahlpflichtveranstaltung
10 13
evtl. Wahlpflichtveranstaltung
3
2
Fachdidaktik (Modul 13 d/Seminar)
5
4
8
6
12
11
2 2 5
1
Physikalische Chemie (Seminar) Physikalische Chemie (Praktikum)
6
3
Fachdidaktik (Modul 13 b/Seminar)
3
3
Summe
8
11
Summe LP / Summe SWS
45
37
17
11
12
9
Studienverlaufsplan Masterstudiengang Lehramt Realschulen + – Beginn Wintersemester Modul
Lehrveranstaltung
1. Sem (WS) LP
SWS
2. Sem (SS) LP
SWS
3. Sem (WS) LP
SWS
9 9
Biochemie I (VL)
3
2
Alltags- und Umweltchemie (Praktikum)
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 (Seminar)
3
2
7
5
Summe
9
8
Summe LP / Summe SWS
23
18
7
5
Modulhandbuch Bachelor/Master-Studiengang Lehramt Chemie
9
Studienverlaufsplan Bachelor Lehramt Berufsbildende Schulen – Beginn Wintersemester Modul 1 1 1 2 4 4 2 5 3 3
1. Sem (WS) 2. Sem (SS) 3. Sem (WS) 4. Sem (SS) LP SWS LP SWS LP SWS LP SWS
Lehrveranstaltung Allgemeine und Experimentalchemie (VL) Allgemeine und Experimentalchemie (Übung) Allgemeine Chemie (Praktikum) Einführung in das Praktikum Anorganische Chemie (VL) Aufbau und Eigenschaften funktionalisierter Kohlenwasserstoffe (VL) Aufbau und Eigenschaften funktionalisierter Kohlenwasserstoffe (Übung) Anorganische Chemie (Praktikum) Organische Chemie II (Seminar) + Synthesechemie (Praktikum) Schülergerechtes Experimentieren (Modul 3a)
4
9
2 3
3
2
1 3
5 1 4
3 10
7
3
4
Schülergerechtes Experimentieren (Modul 3b) Summe
12
9
Summe LP / Summe SWS
40
32
11
8
13
11
4
4
4
4
Studienverlaufsplan Bachelor Lehramt Berufsbildende Schulen – Beginn Sommersemester Modul
2 2 1 1 1 3 3 4
4 5 5
Lehrveranstaltung Einführung in das Praktikum Anorganische Chemie (VL) Anorganische Chemie (Praktikum) Allgemeine und Experimentalchemie (VL) Allgemeine und Experimentalchemie (Übung) Allgemeine Chemie (Praktikum) Schülergerechtes Experimentieren (Modul 3b) Schülergerechtes Experimentieren (Modul 3a) Aufbauprinzipien und Eigenschaften funktionalisierter Kohlenwasserstoffe (VL) Aufbauprinzipien und Eigenschaften funktionalisierter Kohlenwasserstoffe (Übung)
1. Sem 2. Sem 3. Sem 4. Sem 5. Sem 6. Sem (SS) (WS) (SS) (WS) (SS) (WS) LP SWS LP SWS LP SWS LP SWS LP SWS LP SWS 2
1
4
3 4 9 2 3
3 4
4 3
4 3 5 1
Organische Chemie II (Seminar) Synthesechemie (Praktikum) Summe
6
4
Summe LP / Summe SWS
40
32
12
9
4
4
3
4
5
4
10
7
10
7
Modulhandbuch Bachelor/Master-Studiengang Lehramt Chemie
10
Master Lehramt Berufsbildende Schulen – Beginn Wintersemester Modul 8 7 6 6 8 7 6 6 9 9 10 10
Lehrveranstaltung Toxikologie I (VL) Schülergerechtes Experimentieren (Modul 7a - Seminar/Praktikum)
1. Sem (WS) LP SWS 2
1
5
5
Physikalische Chemie I (VL) Physikalische Chemie I (Übung) Alltags- und Umweltchemie (VL) Lehrpraktische Übungen (Modul 7b - Seminar/Praktikum)
2. Sem (SS) LP SWS
4
3 1 3
2
1
6
Physikalische Chemie II (VL) Physikalische Chemie II (Übung) Biochemie I (VL) Alltags- und Umweltchemie (Seminar/Praktikum)
3. Sem (WS) LP SWS
3
3 1 2
6
6
6
Wahlpflichtveranstaltung (VL) Schwerpunkt Naturwissenschaften Summe
7
6
Summe LP / Summe SWS
40
30
12
8
15
12
4. Sem (SS) LP SWS
3 3
2 2
6
4
Modulhandbuch Bachelor/Master-Studiengang Lehramt Chemie
11
Modul 1: Allgemeine und anorganische Chemie 1 - Grundlagen Kennnummer:
1.
2.
work load
Kreditpunkte
Studiensemester
Dauer
360 h
12 CP
1. Semester
1 Semester
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
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
6.
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
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:
1.
2.
work load
Kreditpunkte
Studiensemester
Dauer
180 h
6 CP
2. Semester
1 Semester
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
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
8 CP
3.+ 4. Semester
2 Semester
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
240 h 1.
2.
Lehrveranstaltungen
Lehrformen
Seminar, Praktikum 3.
Gruppengröße
variabel 4.
Qualifikationsziele/Kompetenzen
Grundlegende fachdidaktische Überlegungen und Einbettung von Experimenten in den Unterricht Die Studierenden 5.
Inhalte
6.
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.
ausgewählte Inhalte aus den Modulen 1 und 2 Demonstrations- und Schülerversuche mit dem Schwerpunkt Anorganischer Chemie
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) 12.
und b) einmal im Jahr
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
150 h 1.
Lehrveranstaltungen
Vorlesung: Aufbauprinzipien und Eigenschaften funktionalisierter Kohlenwasserstoffe Übung zur Vorlesung 2.
Kreditpunkte
Studiensemester (siehe Fußnote a)
Dauer (siehe Fußnote a)
5 CP
2.
1 Semester
Kontaktzeit
Selbststudium
Kreditpunkte
90 h
5 CP
3 SWS x15=45 1 SWS x15=15
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 5.
Inhalte
6.
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.
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
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
Modulhandbuch Bachelor/Master-Studiengang Lehramt Chemie
17
10. Ermittlung der Modulnote
Die Modulnote ergibt sich aus der Note der Abschlussklausur. 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:
1.
2.
work load
Kreditpunkte
Studiensemester
Dauer
300 h
10 CP
3. Semester
1 Semester
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
Lehrformen
Praktikum 3.
Gruppengröße
variabel 4.
Qualifikationsziele/Kompetenzen
Die Studierenden
5.
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
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 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
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)
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20
Modul 6: Physikalische Chemie – Grundlagen Kennnummer:
1.
2.
work load
Kreditpunkte
Studiensemester
Dauer
360 h
12 CP
4.+5. Semester
2 Semester
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
inkl. Seminar und/oder Übung zu PC II (5. Sem.)
1SWSx15 = 15
45 h
6 CP
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:
1.
2.
work load
Kreditpunkte
Studiensemester
Dauer
180 h
6 CP
5.+6. Semester
2 Semester
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
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:
1.
2.
work load
Kreditpunkte
Studiensemester
Dauer
180 h
6 CP
6. Semester
1 Semester
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
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:
1.
2.
work load
Kreditpunkte
Studiensemester
Dauer
300 h
10 CP
6. Semester
6 Wochen
Kontaktzeit
Selbststudium
Kreditpunkte
160 h
140 h
10 CP
Lehrveranstaltungen
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:
1.
2.
work load
Kreditpunkte
Studiensemester
Dauer
270 h
9 CP
1. Semester
1 Semester
Lehrveranstaltungen
Kontaktzeit
Selbststudium
Kreditpunkte
a) Vorlesung: Biochemie I b) Praktikum: Alltags- und Umweltchemie
2SWSx15=30 6SWSx15=90
60 h 90 h
3 CP 6 CP
Lehrformen
Vorlesung, Fragestunden, interaktive Lehrformen, Praktika 3.
Gruppengröße
variabel
4.
Qualifikationsziele/Kompetenzen
Die Studierenden 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 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) Bestimmung typischer Parameter der Wasser- und Abwasseranalytik (Ammonium, Nitrat, Phosphat, KMnO4-Index, CSB etc.) Versuche zu Seifen, Kosmetika, Reinigungs- und Bleichmitteln Versuche aus dem Bereich Nachwachsende Rohstoffe – Biodiesel, Bioethanol, Zucker Versuche zu Aspirin, Ibuprofen und anderen Arzneimittel Versuche zu Polymeren – Polystyrol, Polyurethane, biologisch abbaubare Polymere Versuche zu Pigmenten und organischen Farbstoffe Organische Säuren in unseren Lebensmitteln – Essigsäure, Benzoesäure und Ascorbinsäure 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
zu a) Mündliche Prüfung (Dauer 15-60 Minuten) zu b) Kenntnisprüfung sicherheitsrelevanter Aspekte und theoretischer Hintergründe zu den Versuchseinheiten vor der Versuchsdurchführung in Form von mündlichen Prüfungen (Dauer 15-45 Minuten) 9.
Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten
zu a) Bestehen der Klausur zu b) Erfolgreiche Kenntnisprüfung und Bearbeitung der Versuche sowie Abgabe von Versuchsprotokollen Die Modulnote ergibt sich im Verhältnis der Leistungspunkte. 10. Stellenwert der Note in der Endnote
100%-Wichtung
11.
Häufigkeit des Angebots
jährlich einmal (im WS)
12. Modulbeauftragter und hauptamtlich Lehrende
a) Prof. Dr. A. Pierik b) Prof. Dr. J. 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: 1.
2.
work load
Kreditpunkte
Studiensemester
Dauer
180 h
6 CP
2. Semester
1 Semester
Lehrveranstaltungen
Kontaktzeit
Selbststudium
Kreditpunkte
a) Vorlesung: Wahlvorlesung
2SWS15 = 30
60 h
3 CP
b) Seminar: Schwerpunkt Naturwissenschaften
2SWS15 = 30
60 h
3 CP
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: 1.
2.
work load
Kreditpunkte
Studiensemester
Dauer
330 h
11 CP
1. Semester
1 Semester
Kontaktzeit
Selbststudium
Kreditpunkte
Lehrveranstaltungen
a)
Praktikum: Organische Chemie und praktikumsbegleitendesSeminar
4SWS15 = 60h 1SWSx15 = 15h
90h 15h
b)
Vorlesung: Reaktionsmechanismen in der organischen Chemie für Lehramtsstudierende Übung zur Vorlesung
3SWSx15 = 45h
60h
1SWSx15 = 15h
30h
11 CP
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
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
14. Lehrveranstaltungen
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:
1.
2.
work load
Kreditpunkte
Studiensemester
Dauer
330 h
11 CP
1.+2. Semester
2 Semester
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
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)
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36
Modul 13: Aktuelle Themen der modernen Chemie und vertiefende Fachdidaktik Kennnummer: 1.
2.
work load
Kreditpunkte
Studiensemester
Dauer
420 h
14 CP
3.+4. Semester
2 Semester
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
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) b) 13.
Prof. Dr. W. Trommer und c) alle Dozenten des Fachbereichs und d) Apl.-Prof. Dr. G. Hornung, StD’ H. Nickel, OSTR‘ A.B. Molitor-Schworm
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: 1.
2.
work load
Kreditpunkte
Studiensemester
Dauer
180 h
6 CP
4. Semester
1 Semester
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
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+) 1
work load
Kreditpunkte
Studiensemester
Dauer
240 h
8 CP
7./8. Semester
2 Semester
Lehrveranstaltungen
Kontaktzeit
Selbststudium
Kreditpunkte
a) Bereichsfach Naturwissenschaften 1 (K) b) Bereichsfach Naturwissenschaften 2a (K) c) Bereichsfach Naturwissenschaften 2b (K)
2 SWS 2 SWS 2 SWS
4h 3h 3h
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:
1.
Lehrveranstaltungen
2.
Lehrformen
work load
Kreditpunkte
Studiensemester
Dauer
600 h
20 CP
4. Semester
6 Monate
Kontaktzeit -
Selbststudium -
Kreditpunkte 20 CP
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 (Gewichtung: 10 CP); Vortrag über die Arbeit (30 min, Gewichtung 6 CP) 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:
1.
Lehrveranstaltungen
2.
Lehrformen
work load
Kreditpunkte
Studiensemester
Dauer
480 h
16 CP
4. Semester
4 Monate
Kontaktzeit -
Selbststudium -
Kreditpunkte 16 CP
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 (Gewichtung: 10 CP); Vortrag über die Arbeit (30 min, Gewichtung 6 CP) 9.
Voraussetzungen für die Vergabe von Kreditpunkten
Mindestens mit Note 4,0 bewertete Masterarbeit
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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.
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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.
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Wahlpflichtfach Bereichsfach Naturwissenschaften (Gymnasium) 1
work load
Kreditpunkte
Studiensemester
Dauer
120 h
3 CP
7./8. Semester
2 Semester
Lehrveranstaltungen
Kontaktzeit
Selbststudium
Kreditpunkte
a) Bereichsfach Naturwissenschaften 1 (K) b) Bereichsfach Naturwissenschaften 2a (K) oder c) Bereichsfach Naturwissenschaften 2b (K)
2 SWS 2 SWS oder 2 SWS
4h 3h oder 3h
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
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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.
