Modulhandbuch Lehramt Chemie

Modulhandbuch für das Bachelor- und Masterstudium im Fach Chemie für das
Lehramt für die Sekundarstufen I und II
Bachelorstudium
Inhaltsverzeichnis
1. Pflichtmodule
BM-1
BM-2
BM-3
BM-4
BM-5
BM-8
Allgemeine und Anorganische Experimentalchemie
Anorganische Experimentalchemie
Organische Experimentalchemie I
Physikalische Chemie
Mathematik für Lehramt Chemie
Didaktik der Chemie I
2. Wahlpflichtmodule
BM-6
BM-7
Physikalisch-chemische Arbeitsmethoden in der analytischen Chemie
Analytische Chemie für Lehramt Chemie
Masterstudium
1. Pflichtmodule
VM-1
VM-2
VM-3
VM-4
2. Wahlpflichtmodule
VM-5
VM-6
VM-7
VM-8
VM-9
VM-10
VM-11
VM-12
VM-13
VM-14
VM-15
VM-16
Naturstoffe und Makromolekulare Stoffe
Weiterführende Anorganische Chemie
Koordinationschemie und Bioanorganische Chemie
Didaktik der Chemie II
Materialien für die Energietechnik
Anorganische Funktionsmaterialien
Ionische Flüssigkeiten
Technische Chemie
Kolloid- und Polymerchemie für Lehramt Chemie
Stereochemie
Einführung in die Theoretische Chemie für Lehramt Chemie
Aromatenchemie und Heterocyclen
Chemie und Umwelt
Computeranwendungen in der Chemie
Computer im Chemieunterricht
Aktuelle Themen in der Chemie
• Auswahl VM-5 bis VM-15
VM- 17 Aktuelle Themen der Chemie und Computer im Chemieunterricht
• Auswahl VM-5 bis VM-16
1

Bachelorstudium
2

Pflichtmodule
BM-1
Allgemeine und Anorganische Experimentalchemie
Modultitel
BM-1 Allgemeine und Anorganische Experimentalchemie
Pflichtmodul
Arbeitsaufwand
Leistungspunkte
Studiensemester
(empfohlen)
Häufigkeit des
Angebots
Dauer
Aufwand/Leistungspunkte
240 h
Lehrveranstaltungen
8
Kontaktzeit
1
Selbststudium
WiSe
1
Semester
Leistungspunkte
Lernergebnisse/Kompetenzen
Inhalte
Vorlesung
Seminar
Praktikum
4SWS/45,00 h
1SWS/11,25 h
3SWS/33,75 h
105,00 h
18,75 h
37,50 h
Die Studierenden
• verfügen über ein Grundverständnis der Wissenschaft Chemie als Ganzes und können
Zusammenhänge zwischen Struktur, Eigenschaften und Anwendungen von Stoffen
herstellen.
• beherrschen die chemische Zeichensprache und das chemische Rechnen (Stöchiometrie)
und können Reaktionsgleichungen aufstellen.
• kennen wichtige Grundoperationen des praktischen Arbeitens in der Chemie und können
Trennoperationen sowie einfache präparative Methoden anwenden.
• besitzen Kenntnisse über die quantitative anorganische Analytik und können diese bei der
Durchführung grundlegender chemischer Reaktionen anwenden.
• sind in der Lage, chemisches Grundlagenwissen bereitzustellen, ihre chemischen
Kenntnisse auf Stoffe und Reaktionen anzuwenden, die Chemie als praktische
Naturwissenschaft zu verstehen und Sachverhalte aus chemischer Sicht zu beurteilen.
• sie können auf der Grundlage wissenschaftlicher Denkweisen Zusammenhänge herstellen
und Schlussfolgerungen ziehen, Hypothesen durch Experimente verifizieren.
• sind in der Lage, in der Praktikumsgruppe zu kooperieren und zu kommunizieren.
• können wissenschaftliche Sachverhalte dokumentieren und präsentieren.
• entwickeln experimentelle Fähigkeiten und Fertigkeiten und können diese bei den
praktischen Arbeiten im Labor gegenstandsadäquat anwenden.
Vorlesung: Grundprinzipien und allgemeine Gesetzmäßigkeiten der Chemie sowie die Chemie der
Hauptgruppenelemente (Gruppen 14-18).
• Einteilung und Trennung von Stoffen
• Stoff- und Energiebilanz chemischer Reaktionen
• Atombau und Periodensystem der Elemente
• Chemische Bindung
• Reaktionsarten (Säure/Base-, Redox-, Löse/Fällungs- und Komplexreaktionen).
Seminar
Wiederholung und Anwendung der Vorlesungsinhalte.
Teilnahmevoraussetzungen
Prüfung/Benotung
Verwendbarkeit des Moduls
in anderen Studiengängen
Modulverantwortlicher
Praktikum
Durchführung von Grundoperationen der Chemie und ausgewählten quantitativ-analytischen
Untersuchungen.
Voraussetzungen für den Abschluss des Moduls sind das erfolgreich absolvierte Praktikum sowie
der bestandene Stöchiometrietest aus dem Seminar. Die Klausurnote ist zugleich die Modulnote.
Prof. Dr. Hans-Jürgen Holdt
3

BM-2 Anorganische Experimentalchemie
Modultitel
BM-2 Anorganische Experimentalchemie
Pflichtmodul
Arbeitsaufwand
Leistungspunkte
Studiensemester
(empfohlen)
Häufigkeit des
Angebots
Dauer
Aufwand/Leistungspunkte
360 h
Lehrveranstaltungen
12
Kontaktzeit
2
Selbststudium
SoSe
1
Semester
Leistungspunkte
Lernergebnisse/Kompetenzen
Inhalte
Vorlesung
Seminar
Seminar Gefahrstoffe
im Chemieunterricht
Praktikum
4SWS/45,00 h
2SWS/22,5 h
1SWS/11,25 h
135,00 h
37,50 h
18,75 h
5SWS/45,00 h 37,50 h
Die Studierenden
• besitzen Basiswissen zu den Eigenschaften und Reaktionen der Haupt- und
Nebengruppenelemente und deren Verbindungen und können Zusammenhänge
zwischen Struktur, Eigenschaften und Anwendungen von Stoffen herstellen.
• kennen aus der qualitativen anorganischen Analytik grundlegende Nachweis-reaktionen
von Kationen und Anionen und können diese im Trennungsgang anwenden.
• verfügen über Kenntnisse bezüglich Qualitätssicherung- und Einschätzung, Validierung
von Analysenverfahren, Referenzmaterialien, chemometrische Auswertemethoden
sowie elektrochemische Analysenverfahren und sind in der Lage, einen analytischen
Gesamtprozess durchzuführen und zu bewerten.
• können auf der Grundlage wissenschaftlicher Denkweisen komplexe Zusammenhänge
herstellen und Schlussfolgerungen ziehen sowie Hypothesen durch Experimente
verifizieren.
• sind in der Lage, in der Praktikumsgruppe zu kooperieren und zu kommunizieren.
• können wissenschaftliche Sachverhalte dokumentieren und präsentieren.
• entwickeln weitere experimentelle Fähigkeiten und Fertigkeiten und können diese bei
den praktischen Arbeiten im Labor gegenstandsadäquat anwenden.
Vorlesung: Haupt- und Nebengruppenelemente - Experimentalvorlesung
• Chemie der Hauptgruppenelemente (Gruppen 1-3)
• ausgewählte Nebengruppenelemente und deren Verbindungen.
Seminar
Wiederholung und Anwendung der Vorlesungsinhalte.
Praktikum
Durchführung einiger Trennungsgängen und eines analytischen Gesamtprozesses.
Teilnahmevoraussetzungen
Prüfung/Benotung
Verwendbarkeit des Moduls
in anderen Studiengängen
Modulverantwortlicher
Seminar
Gefahrstoffe im Chemieunterricht: Diskussion der Richtlinien für den Umgang mit Gefahrstoffen
im Chemieunterricht und Erarbeiten von Materialien für das Arbeiten mit Chemikalien im
Chemieunterricht.
Voraussetzung für den Abschluss des Moduls ist das erfolgreich absolvierte Praktikum.
Die Klausurnote ist zugleich die Modulnote.
Prof. Dr. Hans-Jürgen Holdt
4

BM-3 Organische Experimentalchemie I
Modultitel
BM-3 Organische Experimentalchemie I
Pflichtmodul
Arbeitsaufwand
Leistungspunkte
Studiensemester
(empfohlen)
Häufigkeit des
Angebots
Dauer
Aufwand/Leistungspunkte
360 h
Lehrveranstaltungen
12
Kontaktzeit
3
Selbststudium
WiSe 1
Semester
Leistungspunkte
Lernergebnisse/Kompetenzen
Inhalte
Vorlesung
Seminar
Praktikum
3SWS/33,75 h
2SWS/22,5 h
5SWS/56,25 h
116,25 h
37,50 h
93,75 h
Die Studierenden
• kennen die wichtigsten Stoffklassen der Organischen Chemie und können
grundlegende ionische und radikalische Reaktionsmechanismen beschreiben.
• können Voraussagen bezüglich der Reaktivität von Elektrophilen und Nucleophilen
ableiten.
• kennen in Ansätzen die industrielle und medizinische Bedeutung organischer
Verbindungen.
• sind in der Lage, grundlegende präparative Methoden (z.B. Destillation, Kristallisation)
der Organischen Chemie anzuwenden.
• beherrschen einfache Synthesemethoden (Veresterungen, Substitutionen, Oxidationen).
• können organische Verbindungen in reiner Form isolieren und charakterisieren.
• können Protokolle und Arbeitsvorschriften selbstständig erstellen.
Vorlesung: Grundlagen der Organischen Chemie - Experimentalvorlesung
• Grundprinzipien der kovalenten Bindung und Konzepte der Hybridisierung von
Atomorbitalen
• Grundtypen von Kohlenwasserstoffen (Alkane, Alkene, Alkine) und aromatischen
Verbindungen
• Funktionelle Gruppen unter Gesichtspunkten der Stereochemie, Reaktionsmechanismen
und Anwendungen in der Synthese
Seminar
Wiederholung und Anwendung der Vorlesungsinhalte und Begleitung des Praktikums (1,5 SWS
und 0,5 SWS).
Teilnahmevoraussetzungen
Prüfung/Benotung
Verwendbarkeit des Moduls
in anderen Studiengängen
Modulverantwortlicher
Praktikum
• Durchführen von ausgewählten Grundoperationen des praktischen Arbeitens in der
Organischen Chemie
• Erlernen von ausgewählten präparativen organischen Methoden
Modul BM1
Klausurnote ist zugleich die Modulnote.
Z. T. verwendbar im Studiengang Bachelor Chemie
Prof. Dr. Torsten Linker
5

BM-4
Physikalische Chemie
Modultitel
BM-4 Physikalische Chemie
Pflichtmodul
Arbeitsaufwand
Leistungspunkte
Studiensemester
(empfohlen)
Häufigkeit des
Angebots
Dauer
Aufwand/Leistungspunkte
360 h
Lehrveranstaltungen
12
Kontaktzeit
4
Selbststudium
SoSe
1
Semester
Leistungspunkte
Lernergebnisse/Kompetenzen
Inhalte
Vorlesung
Übung
Praktikum
4SWS/45,00 h
2SWS/22,50 h
4SWS/45,00 h
135,00 h
37,50 h
75,00 h
Die Studierenden
• besitzen Kenntnisse über Grundlagen der Chemischen Thermodynamik, der Kinetik und
der Elektrochemie und können diese anwenden.
• können selbstständig ihre Grundkenntnisse bei der Vorbereitung, Durchführung und
Auswertung der Experimente im Grundpraktikum anwenden.
• können selbstständig Übungsaufgaben zur Physikalischen Chemie lösen.
Vorlesung: Physikalische Chemie
• Begriffe, Theorien und Gesetze der chemischen Thermodynamik, der Reaktionskinetik und
der Elektrochemie,
• Anwendung mathematisch-physikalischer Methoden und physikalischer Messverfahren bei
der Lösung chemischer Probleme
Übung
Festigung des erworbenen Wissens durch Lösen vielfältiger Aufgaben.
Teilnahmevoraussetzungen
Prüfung/Benotung
Verwendbarkeit des Moduls
in anderen Studiengängen
Modulverantwortlicher
Praktikum
• Durchführung von Experimenten zur experimentellen Bestätigung von theoretisch
eingeführten Sachverhalten
• praktische Anwendung der in Vorlesung und Seminar besprochenen physikalischchemischen
Arbeitstechniken
Bestandene Module „Allgemeine und Anorganische Chemie“ und „Mathematik.
Portfolioprüfung
Die Prüfungsnote ist zugleich die Modulnote.
Voraussetzung für den Abschluss des Moduls ist das erfolgreich absolvierte Praktikum.
BBW, BEW, BGeo
apl. Prof. Dr. Wolfgang Bechmann
6

BM-5 Mathematik für Lehramt Chemie
Modultitel
BM-5 Mathematik für Lehramt Chemie
Pflichtmodul
Arbeitsaufwand
Leistungspunkte
Studiensemester
(empfohlen)
Häufigkeit des
Angebots
Dauer
Aufwand/ Leistungspunkte
120 h
Lehrveranstaltungen
4
Kontaktzeit
1
Selbststudium
WiSe 1
Semester
Leistungspunkte
Lernergebnisse/ Kompetenzen
Inhalte
Teilnahmevoraussetzungen
Prüfung/Benotung
Verwendbarkeit des Moduls
in anderen Studiengängen
Modulverantwortlicher
Vorlesung
Seminar (Übungen)
2SWS/22,50 h
1SWS/11,25 h
67,50 h
18,75 h
Die Studierenden
• beherrschen mathematische Werkzeuge, die für das Lehramtsstudium Chemie und für die
Gestaltung des Chemieunterrichts von Bedeutung sind.
• können diese Werkzeuge bei der Behandlung chemiebezogener Aufgaben nutzen.
Vorlesung: Grundlagen der Mathematik
• Zahlen, Mengen, Kombinatorik
• Komplexe Zahlen
• Polynome und Gleichungen höheren Grades
• Folgen und Reihen
• Funktionen einer Variablen
• Differentialrechnung für Funktionen einer Variablen
• Taylorreihen
• Integralrechnung für Funktionen einer Variablen
• Vektoren
• Matrizen und Determinanten
Übung
Wiederholung , Vertiefung und Anwendung der Vorlesungsinhalte anhand von Übungsaufgaben.
Brückenkurs Mathematik hilfreich.
Klausurnote ist zugleich die Modulnote.
Prof. Dr. Peter Saalfrank
7

BM-8
Didaktik der Chemie I
Modultitel
Pflichtmodul
Aufwand/Leistungspunkte
Lernergebnisse/Kompetenzen
Inhalte
BM-8 Didaktik der Chemie I
Arbeitsaufwand
Leistungspunkte
Studiensemester
(empfohlen)
Häufigkeit des Dauer
Angebots
2
WiSe Semester
Leistungspunkte
420 h
14
5 und 6
Lehrveranstaltungen Kontaktzeit Selbststudium
Vorlesung 1SWS/ 11,25 h 18,75 h
Seminar
1SWS/ 11,25 h 18,75 h
Praktikum 5SWS/ 57,50 h 92,50 h
SPS
2SWS /22,50 h 67,50 h
Seminar SPS 2SWS/ 22,50 h 37,50 h
Praktikum SPS 1SWS/ 11,50 h 18,50 h
Die Studierenden
• besitzen grundlegende didaktisch-methodische Kenntnisse und können diese bei Fragen zur
Stoffauswahl und didaktisch-methodischen Gestaltung von Chemieunterricht anwenden,
• besitzen Kenntnisse zur Struktur von Rahmenplänen und können gestellte Aufgaben theoriegeleitet
und praxisrelevant erschließen und lösen,
• sind in der Lage, in Studiengruppen didaktisch-methodische Fragen zu diskutieren, zu beantworten
und ergebnisadäquate Präsentationsformen einzusetzen,
• besitzen grundlegende Kenntnisse über die Anforderungen an das Experimentieren im
Chemieunterricht und können sicher, gefahrlos und mit minimalem Stoffeinsatz die angestrebten
Effekte experimentieren.
• sind in der Lage, die ausgewählten Experimente Stoffinhalten von Rahmenplänen zuzuordnen,
• sind in der Lage, rahmenplanadäquat Experimente vor der Studiengruppe zu demonstrieren und
aus fachchemischer sowie didaktisch-methodischer Sicht zu erläutern.
• besitzen Kenntnisse zur Struktur von Rahmenplänen und können angeleitet ausgewählte
Unterrichtseinheiten theoriegeleitet und praxisrelevant planen und durchführen,
• besitzen grundlegende Kenntnisse über die Anforderungen an das Experimentieren im
Chemieunterricht und können Experimente für selbstständig durchzuführenden Unterricht
bestimmen, erproben und im Unterricht sicher und gefahrlos durchführen,
• besitzen Kenntnisse über die Anlage und Struktur von Hospitationsprotokollen und sind in der
Lage, den eigenen und hospitierten Unterricht zu reflektieren und kritisch zu beurteilen,
Vorlesung: Theoretische Grundlagen und Fragen der Stoffauswahl für die didaktisch-methodische Gestaltung
von Chemieunterricht- - Experimentalvorlesung
• Beobachten und Experimentieren im Chemieunterricht
• Erkenntnisgewinnung – Erkenntniswege im Chemieunterricht
• Begriffe im Chemieunterricht
• Modelle für die Erkenntnisgewinnung im Chemieunterricht
• Medien für die Erkenntnisgewinnung im Chemieunterricht
• Chemiegeschichte – chemische Zeichensprache
Seminar
Diskussion von theoretischen Grundlagen und von Möglichkeiten praxisrelevanter Umsetzung bei der
Unterrichtsplanung.
Praktikum
Durchführung von Lehrerdemonstrationsexperimenten und Schülerexperimenten zu ausgewählten
Themenschwerpunkten mit unterrichtsrelevanten Geräten und Chemikalien. Erprobung von Experimenten für
den selbstständigen Unterricht.
SPS
Teilnahmevoraussetzungen
Prüfung/Benotung
Verwendbarkeit des Moduls
in anderen Studiengängen
Modulverantwortlicher
Praktische Anwendung der theoretischen und experimentellen Kenntnisse und Fähigkeiten bei der Planung
und Durchführung von selbstständigem Unterricht mit vorheriger Erprobung der geplanten durchzuführenden
Experimente.
Hospitationen mit Anfertigung von Hospitationsprotokollen
Die Vergabe der Leistungspunkte für die Vorlesung und das Seminar setzen die bestandene
Klausur voraus. Das Praktikum schließt mit einem Demonstrationsvortrag ab. Die Leistungspunkte
werden auf der Grundlage der erfolgreich durchgeführten Experimente und des
Demonstrationsvortrages vergeben. Die Klausurnote ist zugleich die Modulnote.
apl. Prof. Dr. Brigitte Duvinage
8

Wahlpflichtmodule
BM-6
Physikalisch-chemische Arbeitsmethoden in der analytischen Chemie
Modultitel
BM-6 Physikalisch-chemische Arbeitsmethoden in der analytischen Chemie
Wahlpflichtmodul
Arbeitsaufwand
Leistungspunkte
Studiensemester
(empfohlen)
Häufigkeit des
Angebots
Dauer
Aufwand/ Leistungspunkte
210 h
Lehrveranstaltungen
7
Kontaktzeit
1
Selbststudium
WiSe
1
Semester
Leistungspunkte
Lernergebnisse/Kompetenzen
Inhalte
Teilnahmevoraussetzungen
Prüfung/Benotung
Verwendbarkeit des Moduls
in anderen Studiengängen
Modulverantwortlicher
Vorlesung
Seminar
3SWS/33,75 h
2SWS/22,50 h
86,25 h
67,50 h
Die Studierenden
• besitzen Grundkenntnisse über UV/VIS-, IR- und NMR- Spektroskopie sowie über
Massenspektrometrie und können die Methoden beschreiben.
• können Spektren interpretieren und daraus Aussagen über die Struktur chemischer
Verbindungen ableiten.
• können mit Modellen arbeiten.
Vorlesung: Grundlagen zu physikalisch-chemische Arbeitsmethoden
• physikalisch-chemischen Grundlagen ausgewählter spektroskopischer Methoden,
• Wechselwirkungen zwischen elektromagnetischer Strahlung und Stoff anhand einfacher
Modelle, wie Quantenzahlen, harmonischer Oszillator und Stabmagnet im äußeren
Magnetfeld,
• „Neuere Analyseverfahren“ und Chemieunterricht der gymnasialen Oberstufe
Portfolioprüfung
Portfolionote ist zugleich die Modulnote.
BBW
apl. Prof. Dr. Wolfgang Bechmann
9

BM-7 Analytische Chemie für Lehramt Chemie
Modultitel
BM-7 Analytische Chemie für Lehramt Chemie
Wahlpflichtmodul
Arbeitsaufwand
Leistungspunkte
Studiensemester
(empfohlen)
Häufigkeit des
Angebots
Dauer
Aufwand/Leistungspunkte
210 h
Lehrveranstaltungen
7
Kontaktzeit
5
Selbststudium
Beginn WiSe 2
SoSe Semester
Leistungspunkte
Lernergebnisse/Kompetenzen
Inhalte
Teilnahmevoraussetzungen
Prüfung/Benotung
Verwendung des Moduls
in anderen Studiengängen
Modulverantwortlicher
Vorlesung
Seminar
Praktikum
4SWS/45,00 h
1SWS/11,25 h
1SWS/11,25 h
105,00 h
18,75 h
18,75 h
Die Studierenden
• besitzen Grundlagenkenntnisse zu instrumentell-analytischen Methoden
• besitzen Kenntnisse über moderne Methoden der Stofftrennung und über instrumentellanalytische
Methoden der Element- und Strukturanalytik hinsichtlich qualitativer und
quantitativer Aspekte.
• kennen Chromatographische Trennmethoden und ausgewählte Methoden der
Strukturaufklärung und können sie beschreiben.
• sind in der Lage, unter kombiniertem Einsatz von IR und UV-VIS die Struktur kleiner
organischer Verbindungen zu ermitteln.
• vertiefen ihre erworbenen Kenntnisse im Praktikum und können die Ergebnisse
selbstständig zusammenfassen und präsentieren.
Vorlesung1: Instrumentell-Analytische Methoden
• Kalorimetrie und Thermische Analyse,
• ESRSpektroskopie,
• Chromatographische Trenntechniken (TLC, LC, GC, HPLC –
Grundprinzipien, Anwendung),
• Methoden der Atomspektroskopie zur Elementanalytik
(Emission – Lichtbogen, Flamme, Plasmen - ICP-MS, AAS – Flamme, Graphitrohr –
Atomfluoreszenz- und Röntgenfluoreszenzspektroskopie).
Vorlesung2: Grundlagen zu modernen Methoden der Stofftrennung und Methoden der
Strukturaufklärung
• UV-VIS und Schwingungsspektroskopie (IR, RAMAN) (Grundprinzipien, Experiment,
Analytische Information, Anwendung, Fluoreszenzspektroskopie),
• Vorgehensweise beim kombinierten Einsatz von IR und UV-VIS und zur Strukturanalytik
in Lösung.
Seminar
Wiederholen, Üben und Anwenden der in der Vorlesung erworbenen Kenntnisse.
Praktikum
Tagesversuche zu Methoden der Strukturanalytik (TLC, GC, HPLC, Photometrie, Polarimetrie,
UV-VIS, IR,) in den jeweiligen Forschungslaboratorien in Gruppen von 3-5 Student/Innen.
Verlauf: Eingangsprüfung entsprechend Kladde, Versuch, Protokoll.
Klausur ist zugleich die Modulnote. Protokolle für Praktikum – Abtestat.
Prof. Dr. Erich Kleinpeter
10

Masterstudium
11

Pflichtmodule
VM-1
Naturstoffe und Makromolekulare Stoffe
Modultitel
VM-1 Naturstoffe und Makromolekulare Stoffe
Pflichtmodul
Arbeitsaufwand
Leistungspunkte
Studiensemester
(empfohlen)
Häufigkeit des
Angebots
Dauer
180 h
6
5
WiSe
1
Semester
Aufwand/Leistungspunkte
Lehrveranstaltungen
Kontaktzeit
Selbststudium
Leistungspunkte
Vorlesung
Seminar
2SWS/22,50 h
2SWS/22,50 h
67,50 h
67,50 h
Lernergebnisse/Kompetenzen
Inhalte
Die Studierenden
● besitzen einen Überblick über die wichtigsten Naturstoffklassen und deren prominenten Vertreter,
sowie deren Herkunft bzw. Synthesemöglichkeiten. Sie können die betreffenden Stoffgruppen anhand
der Strukturen erkennen und ihre Aufbauprinzipien und Eigenschaften erklären.
● können die wichtigsten Aufbauprinzipien für Biopolymere und synthetische Polymere beschreiben und
erläutern.
● verfügen über Grundkenntnisse in den Reaktionen zur Herstellung bzw. Biosynthese von Naturstoffen,
Biopolymeren und synthetischen Polymeren.
● sind in der Lage, Modifizierungen von Biopolymeren für den technischen Gebrauch vorzuschlagen.
● können einen Überblick über die Eigenschaften, Funktionen und Bedeutung der wichtigsten
Naturstoffe und Biopolymere erstellen und diskutieren.
● besitzen Grundkenntnisse über Struktur-Eigenschafts-Beziehungen bei Naturstoffen und natürlichen
Makromolekülen.
● sind mit grundlegenden Umweltaspekten der Herstellung und Nutzung von Polymeren vertraut und
können aktuelle Lösungsvorschläge diskutieren (nachwachsende Rohstoffe, Bioabbaubarkeit, Carbon
footprint usw etc.).
● können Übungsaufgaben zu den erlernten Themen selbständig lösen.
Vorlesung
• Überblick über die wichtigsten Naturstoffklassen (Aminosäuren, Kohlenhydrate, Nucleinsäuren,
Isoprenoide, etc.). Systematischer Zusammenhang zwischen diesen Stoffgruppen und ihrer Rolle in
der Organischen Chemie, speziell auch der Rolle von Naturstoffen als Polymerbausteine.
• Überblick über die wichtigsten Biopolymere, sowie die bedeutendsten Gruppen von synthetischen
Polymeren. Exemplarische Behandlung bekannter Vertreter dieser Stoffgruppen.
• Bildung/Synthese von Polymeren/Makromolekülen aus den behandelten Monomerbausteinen.
Vergleichende Darstellung der wichtigsten synthetischen und biosynthetischen Polymerisationsmechanismen.
• Eigenschaften, Vorkommen und Bedeutung der Naturstoffe und der natürlichen Makromoleküle. Die
biologische Bedeutung und die physiologischen Eigenschaften der Substanzen werden in
Einzelbeispielen behandelt.
• Umweltaspekte der Herstellung und Nutzung von Polymeren und Lösungsansätze (nachwachsende
Rohstoffe, Biokunststoffe, bioabbaubare Polymere etc.).
Seminar
• Übungsbeispiele zu Stoffklassen, deren Eigenschaften, Bildung, Vorkommen, Systematik und
Nomenklatur.
• Übung von Reaktionsverläufen und einfachen Mechanismen zur Herstellung, Modifizierung; dabei
auch Betonung des Zusammenhangs mit den Reaktionsmechanismen der Organischen Chemie.
• Verteilung von Übungsaufgaben zum Selbststudium und Besprechung der Lösungen.
Teilnahmevoraussetzungen
Prüfung/Benotung
Verwendbarkeit des Moduls
in anderen Studiengängen
Modulverantwortlicher
Klausur, Klausurnote ist zugleich Modulnote.
Prof. Dr. André Laschewsky
12

VM-2
Weiterführende Anorganische Chemie
Modultitel
Wahlpflichtmodul
Aufwand/ Leistungspunkte
Lernergebnisse/Kompetenzen
Inhalte
VM-2 Weiterführende Anorganische Chemie
Arbeitsaufwand
180 h
Leistungspunkte
6
Studiensemester
(empfohlen)
1
Häufigkeit des
Angebots
WiSe
Dauer
1
Semester
Lehrveranstaltungen Kontaktzeit Selbststudium Leistungspunkte
Vorlesung
„Metallorganische 1SWS/11,25 h 47,75 h
Chemie“
Vorlesung „Chemie
der Metalle“ 1SWS/11,25 h 47,75 h
Vorlesung
„Festkörperchemie
und Anorganische 2SWS/22,50 h 37,50 h
Werkstoffe“
Die Studierenden
• besitzen Kenntnisse zur Charakterisierung einer Metall-Kohlenstoffbindung.
• können durch Betrachtung der Polarität der Bindung Aussagen zur Reaktivität von
Verbindungen und zu Syntheseaspekten ableiten.
• besitzen Kenntnisse über die Chemie der Elemente der Gruppen 4-10 und können
diese anwenden.
• kennen den grundlegenden Aufbau kristalliner Festkörper und sind in der Lage,
spezifische mechanische, elektrische, optische und magnetische Eigenschaften von
Festkörpern zu erklären.
• besitzen einen Überblick über anorganische Werkstoffe und können ihre Bedeutung in
der Forschung und der Industrie reflektieren und werten.
Vorlesung: Metallorganische Chemie
• allgemeiner Überblick über die metallorganische Chemie,
• wichtige Syntheseprinzipien zur Darstellung von metallorganischen Verbindungen
Metallorganika folgender Metalle, Metallgruppen und Elemente:
Lithium, schwere Alkalimetalle, Magnesium, Zink, Cadmium, Quecksilber
Bor, Aluminium, Silizium, Zinn, Blei, Phosphor, Arsen und Kupfer(I),
• Synthese und Strukturen einzelner Verbindungsklassen in Lösungen und im
Festkörper ,
• Verwendung von metallorganischen Verbindungen in der Industrie,
• mechanistische Betrachtungen von Syntheseprozessen und die homogene Katalyse.
Vorlesung: Chemie der Metalle
• exemplarische Betrachtung von wichtigen natürlichen Vorkommen,
Darstellungsmöglichkeiten in Labor und Industrie sowie Eigenschaften und
Verwendungsmöglichkeiten der Elemente der Gruppen 4-10,
• wichtige Verbindungen der Metalle,
• Diskussion von Reaktionsmechanismen bei Katalysezyklen unter Einsatz von
Nebengruppenelementen,
• Bezüge zu koordinationschemischen und kristallografischen Aspekten.
Teilnahmevoraussetzungen
Prüfung/Benotung
Verwendbarkeit des Moduls
in anderen Studiengängen
Modulverantwortlicher
Vorlesung: Festkörperchemie und Anorganische Werkstoffe
• wichtigste Grundlagen der Kristallographie wie Symmetrieelementen und
Symmetrieoperationen, Kristallsystemen, Kristallklassen, Packung in Kristallen,
Gitterenergien und Bindungskräften,
• Kristallstrukturen und -typen, Fehlordnungen,
• Untersuchungsmethoden im Überblick und ausgewählte anorganische Werkstoffe mit
ihren Eigenschaften .
Die drei Vorlesungen schließen mit je einer Klausur ab. Jede Klausur muss für sich bestanden
werden. Die Modulnote setzt sich aus den drei Klausurnoten mit einer Wichtung von 1:1:1
zusammen.
Bachelor Lehramt Chemie, Bachelor Geographie, Master Geowissenschaften (Mineralogie)
Prof. Dr. Hans-Jürgen Holdt
13

VM-3
Koordinationschemie und Bioanorganische Chemie
Modultitel
VM-3 Koordinationschemie und Bioanorganische Chemie
Pflichtmodul
Arbeitsaufwand
Leistungspunkte
Studiensemester
(empfohlen)
Häufigkeit des
Angebots
Dauer
Aufwand/Leistungspunkte
180 h
Lehrveranstaltungen
6
Kontaktzeit
6
Selbststudium
SoSe 1
Semester
Leistungspunkte
Lernergebnisse/Kompetenzen
Vorlesung
Vorlesung
Seminar
2SWS/22,50 h
1SWS/11,25 h
1SWS/11,25 h
67,50 h
18,75 h
18,75 h
Die Studierenden
• kennen Grundbegriffe und beherrschen die Regeln der Nomenklatur
• besitzen Kenntnisse über die Struktur und Geometrie von Komplexverbindungen
• verfügen über Kenntnisse der Isomerien bei Komplexverbindungen
• kennen Komplexgleichgewichte
• besitzen grundlegende Kenntnisse über die chemische Bindung in
Komplexverbindungen
Die Studierenden
• können wichtige Zusammenhänge zwischen Struktur, Eigenschaften und
Anwendungen von Komplexverbindungen herstellen
• sind in der Lage, Komplexverbindungen zu benennen
• können Komplexgleichgewichte diskutieren, insbesondere den Chelateffekt
diskutieren und die Stabilität von Metallkomplexen begründen
• sind in der Lage durch Anwendung der Bindungskonzepte (VB-Theorie,
Kristallfeld- bzw. Ligandenfeldtheorie und MO-Theorie wichtige Eigenschaften
von Komplexen abzuleiten bzw. zu begründen
Inhalte
Teilnahmevoraussetzungen
Prüfung/Benotung
Verwendbarkeit des Moduls
in anderen Studiengängen
Modulverantwortlicher
Die Studierenden
• sind in der Lage, wesentliche Sachverhalte der Komplexchemie und der
bioanorganischen Chemie schriftlich und verbal darzustellen
• können aus Aufgabenstellungen die für die Lösung des Problems essentiellen
Angaben herausarbeiten, diese strukturieren und richtige Schlussfolgerungen
ableiten
Vorlesung: Koordinationschemie
• Grundbegriffe und Nomenklatur
• Koordinationszahlen und –geometrien
• Stabilität von Komplexen
• Bindungsmodelle für Komplexverbindungen (Valenzorbitalbindungsmodell,
Ligandenfeldtheorie, Molekülorbitaltheorie)
• Ableitung von spektroskopischen Termen und Termschemata
• Kinetik von Komplexbildungsreaktionen
• Elekronentransferreaktionen
Vorlesung: Bioanorganische Chemie
• Grundlagen der Rolle der chemischen Elemente im biologischen Kreislauf
• Rolle der Bioelemente anhand ausgewählter Beispiele
• Metall-Management (Speicherung und Transport), Elektronentransport,
Metalloenzyme, Sauerstoff-Management
• Biomineralisation
• toxikologische Aspekte sowie therapeutische Verwendung von
Koordinationsverbindungen
Die Vorlesungen schließen mit einer Klausur ab. Die Modulnote ist zugleich die Klausurnote.
Master Biowissenschaften
Prof. Dr. Hans-Jürgen Holdt
14

VM-4
Didaktik der Chemie II
Modultitel
VM-4 Didaktik der Chemie II
Pflichtmodul
Arbeitsaufwand
Leistungspunkte
Studiensemester
(empfohlen)
Häufigkeit des
Angebots
Dauer
Aufwand/Leistungspunkte
180
Lehrveranstaltungen
6
Kontaktzeit
2
Selbststudium
SoSe 1
Semester
Leistungspunkte
Lernergebnisse/Kompetenz
en
Inhalte
Vorlesung
Seminar zur Vorlesung
Seminar
1SWS/ 11,25 h
1SWS/ 11,25 h
2SWS/ 22,50 h
18,75 h
18,75 h
67,50 h
Die Studierenden
• besitzen vertiefende anschlussfähige didaktisch-methodische Kenntnisse und können
diese bei Fragen zur Stoffauswahl und didaktisch-methodischen Gestaltung von
Chemieunterricht in Beziehung setzen und anwenden.
• besitzen Kenntnisse zur Struktur von Rahmenplänen, über fachdidaktische
Forschungsergebnisse und Positionen und können angeleitet ausgewählte
Unterrichtseinheiten theoriegeleitet und praxisrelevant planen.
• sind in der Lage, rahmenplanadäquat ausgewählte Unterrichtseinheiten komplex zu
planen, adressatengerecht zu präsentieren und eine lernprozessorientierte Diskussion zu
führen.
• sind in der Lage, selbstständig curriculare Planungsmaterialien zu entwickeln und zu
diskutieren.
Vorlesung: Gestaltung von Chemieunterricht in ihrer Komplexität - Experimentalvorlesung
• Entwicklung von demokratischen Werten und Normen im Chemieunterricht,
• Erkenntnisgewinnung und Unterrichtsmethoden im Chemieunterricht,
• Probleme und problemorientierter Chemieunterricht,
• Projekte und projektorientierter Chemieunterricht,
• Alltagserfahrungen, Umwelt und technische Bildung im Chemieunterricht,
• Chemisch-technische Prozesse im Chemieunterricht.
Seminar zur Vorlesung
theoriegeleitete Diskussion von Unterrichtskonzepten und Möglichkeiten praxisrelevanter
Umsetzung bei der Unterrichtsplanung.
Teilnahmevoraussetzungen
Prüfung/Benotung
Verwendbarkeit des Moduls
in anderen Studiengängen
Modulverantwortlicher
Vertiefungsseminar
Planung und Gestaltung von Chemieunterricht in der gymnasialen Oberstufe und
Diskussion von Unterrichtskonzepten. Entwicklung curricularer Planungsunterlagen
Modulnote ist zugleich Klausurnote
Bachelor Chemie Schlüsselqualifikationen
apl. Prof. Dr. Brigitte Duvinage
15

Wahlpflichtmodule
VM-5
Materialien für die Energietechnik
Modultitel
VM-5 Materialien für die Energietechnik
Wahlpflichtmodul
Arbeitsaufwand
Leistungspunkte
Studiensemester
(empfohlen)
Häufigkeit des
Angebots
Dauer
Aufwand /Leistungspunkte
90 h
Lehrveranstaltungen
3
Kontaktzeit
1
Selbststudium
SoSe 1
Semester
Leistungspunkte
Lernergebnisse/Kompetenzen
Inhalte
Teilnahmevoraussetzungen
Prüfung/Benotung
Verwendung des Moduls (in
anderen Studiengängen)
Modulverantwortlicher
Vorlesung 2SWS/22,50 h 67,50 h
Die Studierenden
• besitzen Kenntnisse über Synthese von Materialien für die Energietechnik und
beherrschen die Mechanismen.
• kennen Struktur und Eigenschaften von Materialien für die Energietechnik und sind in
der Lage, Aussagen über Struktur – Eigenschaftsbeziehungen abzuleiten.
• kennen Funktions- und Aufbauprinzipien von Batterien, Brennstoffzellen und Solarzellen
und können diese beschreiben.
• kennen nichtklassische Energiequellen wie nachwachsende Rohstoffe.
Vorlesung: Begriffe und Grundlagenwissen zu Grundlagen Materialien für die Energietechnik
• Batterien
• Brennstoffzellen
• Sonnenenergie & Solarzellen
• Gasspeicher und Gashydrate
• Biofuels, Bioethanol, BtL, BtS
• Künstliche Photosynthese und synthetische Analoga
• Thermofluide, energetische ionische Flüssigkeiten
Posterpräsentation.
Bachelor Chemie, Master Chemie, Master Phys, BLAC, MLAC
Prof. Dr. Andreas Taubert
16

VM-6
Anorganische Funktionsmaterialien
Modultitel
VM-6 Anorganische Funktionsmaterialien
Wahlpflichtmodul
Arbeitsaufwand
Leistungspunkte
Studiensemester
(empfohlen)
Häufigkeit des
Angebots
Dauer
Aufwand / Leistungspunkte
90 h
Lehrveranstaltungen
3
Kontaktzeit
1
Selbststudium
WiSe 1
Semester
Leistungspunkte
Lernergebnisse/Kompetenzen
Inhalte
Teilnahmevoraussetzungen
Prüfung/Benotung
Verwendung des Moduls
in anderen Studiengängen
Modulverantwortlicher
Vorlesung 2SWS/22,50 h 67,50 h
Die Studierenden
• besitzen Kenntnisse über Synthese anorganischer Funktionsmaterialien, z.B.
keramische Verfahren oder Sol-Gel
• kennen Struktur und Eigenschaften von anorganischen Materialien, die eine oder
mehrere Funktionen aufweisen
• sind in der Lage, Aussagen über Struktur – Eigenschaftsbeziehungen abzuleiten
• kennen Nicht-klassische Verfahren wie enzymatische Synthesen oder nichthydrolytische
Sol-Gel Reaktionen
Vorlesung: Begriffe und Grundlagen zu anorganischen Funktionsmaterialien
• Partikelsynthese
• Materialsynthese, auch Kristallzüchtungsverfahren
• Amorphe Funktionsmaterialien
• Bioinspirierte Funktionsmaterialien
• Reaktionsmechanismen
• Struktur-Eigenschafts-Beziehungen
• Aufbau von Bauelementen
• Anwendungen
Posterpräsentation.
Bachelor Chemie, Master Chemie, Master Phys, BLAC, MLAC
Prof. Dr. Andreas Taubert
17

VM-7
Ionische Flüssigkeiten
Modultitel
VM-7 Ionische Flüssigkeiten
Wahlpflichtmodul
Arbeitsaufwand
Leistungspunkte
Studiensemester
(empfohlen)
Häufigkeit des
Angebots
Dauer
Aufwand / Leistungspunkte
90 h
Lehrveranstaltungen
3
Kontaktzeit
1
Selbststudium
WiSe 1
Semester
Leistungspunkte
Lernergebnisse/ Kompetenzen
Inhalte
Teilnahmevoraussetzungen
Prüfung/Benotung
Verwendung des Moduls (in
anderen Studiengängen)
Modulverantwortlicher
Vorlesung 2SWS/22,50 h 67,50 h
Die Studierenden
• besitzen erweiterte Kenntnisse zu ionischen Flüssigkeiten (ionic liquids, ILs) und
wenden diese bei ausgewählten Beispielen aus der Organischen Chemie,
Anorganischen Chemie und Polymerchemie an.
• kennen die wichtigsten ILs, einschließlich deren Synthese, Struktur, Stabilität und
physiko-chemischen Eigenschaften.
• besitzen erweiterte Kenntnisse über spezielle Aspekte im Grenzgebiet zu anderen
Forschungsrichtungen wie der Ökologie (Toxikologie) oder den Materialwissenschaften
(Anwendungen, z.B. Solarzellen).
Vorlesung: Ionische Flüssigkeiten
• Synthese,
• Struktur,
• Eigenschaften,
• Toxikologie,
• Organische Chemie in ILs,
• Polymerchemie in ILs,
• Anorganische Chemie in ILs,
• Ionische Flüssigkristalle.
Posterpräsentation.
BChem, MChem, MPhys, BLAC, MLAC
Prof. Dr. Andreas Taubert
18

VM-8
Technische Chemie
Modultitel
VM-8 Technische Chemie
Wahlpflichtmodul
LG 1. und 2. Fach
Arbeitsaufwand
Leistungspunkte
Studiensemester
(empfohlen)
Häufigkeit des
Angebots
Dauer
Aufwand / Leistungspunkte
60 h
Lehrveranstaltungen
3
Kontaktzeit
1
Selbststudium
WiSe 1
Semester
Leistungspunkte
Vorlesung
2SWS/22,5 h
37,5 h
Lernergebnisse/ Kompetenzen
Inhalte
Teilnahmevoraussetzungen
Prüfung/Benotung
Verwendung des Moduls
in anderen Studiengängen
Modulverantwortlicher
Die Studierenden
• besitzen Kenntnisse über aktuelle Ausgangsstoffe, Synthesewege und
Produktionsmethoden für die wichtigsten organischen Verbindungen und können diese
anwenden.
• besitzen Kenntnisse über die eingesetzten Grundstrategien und können diese an
ausgewählten Beispielen erläutern.
kennen die Besonderheiten technisch relevanter chemischer Reaktionen, wie
Hochtemperaturchemie, Nutzung physikalischer Parameter und den Einsatz von
• Katalysatoren und sind in der Lage, diese für die Charakterisierung ausgewählter
Reaktionen anzuwenden.
• erkennen die Vernetzung der Produkte innerhalb der jeweiligen Syntheselinien und
können den Zusammenhang der Produktionswege über mehrere Stoff-Generationen
hinweg darstellen.
• kennen zugrunde liegende wirtschaftliche und organisatorische Aspekte und können diese
diskutieren.
• entwickeln ein Verständnis für in der Öffentlichkeit geführte Diskussionen zu
aktuellen chemischen Fragestellungen.
Vorlesung
• aktuelle Rohstoffsituation,
• Synthesewege,
• Reaktionen und Produktionsmethoden für die wichtigsten organischen Chemikalien
Klausurnote ist zugleich die Modulnote.
Prof. Dr. André Laschewsky
19

VM-9
Kolloid- und Polymerchemie für Lehramt Chemie
Modultitel
VM-9 Kolloid- und Polymerchemie für Lehramt Chemie
Wahlpflichtmodul
Sekundarstufe II
Arbeitsaufwand
Leistungspunkte
Studiensemester
(empfohlen)
Häufigkeit des
Angebots
Dauer
Aufwand/Leistungspunkte
90 h
Lehrveranstaltungen
3
Kontaktzeit
2
Selbststudium
SoSe 1
Semester
Leistungspunkte
Vorlesung
2SWS/22,50 h
67,50 h
Lernergebnisse/Kompetenzen
Inhalte
Teilnahmevoraussetzungen
Prüfung/Benotung
Verwendbarkeit des Moduls
in anderen Studiengängen
Modulverantwortlicher
Die Studierenden
• kennen grundlegende Reaktionen zur Herstellung von Homo- und Copolymeren und
können diese beschreiben.
• besitzen Grundkenntnisse über die Zusammenhänge zwischen Struktur und
Eigenschaften von Polymeren und können sie anwenden.
• besitzen Grundkenntnisse über die Kolloidchemie und können kolloidale Systeme
hinsichtlich ihres thermodynamischen Verhaltens erschließen und beschreiben.
• kennen technisch wichtige Polymere
• kennen die grundlegenden Eigenschaften von Polymeren.
• kennen die wichtigsten Polymerisationsarten (radikalische und ionische
Polymerisation, Polykondensation und –addition, Polyinsertion, ringöffnende
Polymerisation) zur Herstellung von synthetischen Polymeren.
kennen technisch wichtige Polymerisationsverfahren (Emulsionspolymerisationen,
• Polyethylensynthese)
Vorlesung: Kolloidchemie
• Einführung in die Welt der Kolloide
• Möglichkeiten der gezielten Herstellung disperser Systeme auf der Nanometerskala,
• Diskussion prinzipieller Stabilisierungsmöglichkeiten kolloidaler Systeme.
Vorlesung:Polymerchemie
• Einführung in die Stoffklasse der synthetischen Makromoleküle
• Grundlegende Polymerisationsmethoden
Klausur, Klausurnote ist zugleich Modulnote.
Prof. Dr. Joachim Koetz
20

VM-10 Stereochemie
Modultitel
VM-10 Stereochemie
Wahlpflichtmodul
Arbeitsaufwand
Leistungspunkte
Studiensemester
(empfohlen)
Häufigkeit des
Angebots
Dauer
Aufwand/Leistungspunkte
60 h
Lehrveranstaltungen
3
Kontaktzeit
1
Selbststudium
SoSe
1
Semester
Leistungspunkte
Vorlesung
2SWS/22,50 h
47,50 h
Lernergebnisse/Kompetenzen
Inhalte
Teilnahmevoraussetzungen
Prüfung/Benotung
Verwendung des Moduls
in anderen Studiengängen
Modulverantortlicher
Die Studierenden
• besitzen grundlegende Kenntnisse zur Konformation und Konfiguration der Moleküle und
können verschiedene Isomeriephänomene beschreiben.
• besitzen Kenntnisse über den Formalismus der Punktgruppenbestimmung nach Schönfließ
und der Bestimmung der absoluten Konfiguration nach Cahn-Ingold-Prelog und sind in der
Lage, Punktgruppen von Molekülen zu bestimmen.
• besitzen Kenntnisse über chiroptischen Methoden (CD und VCD) und deren Anwendung
sowie über Methoden der Razematspaltung und können diese auf konkrete
Problemstellungen anwenden.
• besitzen Kenntnisse über verschiedene Methoden der Enantiomerentrennung und können
sie erläutern und anwenden.
• verfügen über Grundbegriffe der stereoselektiven Synthese und können diese anwenden.
Vorlesung
• Konformation und Konfiguration der Moleküle.
• Formalismus der Punktgruppenbestimmung nach Schönfließ
• Bestimmung der absoluten Konfiguration nach Cahn-Ingold-Prelog
• chiroptische Methoden (CD und VCD) und deren Anwendung
• Methoden der Razematspaltung
• Grundlagen der stereoselektiven Synthese
Klausur (90 min.) Klausurnote ist zugleich die Modulnote.
Prof. Dr. Pablo Wessig
21

VM-11
Einführung in die Theoretische Chemie für Lehramt Chemie
Modultitel
VM-11 Einführung in die Theoretische Chemie für Lehramt Chemie
Wahlpflichtmodul
LG 1. und 2. Fach
LSIP 1. Fach
Aufwand/Leistungspunkte
Arbeitsaufwand
120 h
Lehrveranstaltungen
Leistungspunkte
6
Kontaktzeit
Studiensemester
(empfohlen)
2
Selbststudium
Häufigkeit des
Angebots
Dauer
SoSe
1
Semester
Leistungspunkte
Lernergebnisse/Kompetenzen
Inhalte
Teilnahmevoraussetzungen
Prüfung/Benotung
Verwendbarkeit des Moduls
in anderen Studiengängen
Modulverantwortlicher
Vorlesung
Seminar
2SWS/22,50 h
2SWS/22,50 h
67,50 h
18,75 h
Die Studierenden
• kennen quantenmechanische Grundbegriffe.
• entwickeln Fertigkeiten in der Anwendung quantenmechanischer Rechentechniken.
• verfügen über ein grundlegendes Verständnis der Schwingungs- und optischen
Spektroskopie. sowie ein grundlegendes Verständnis der chemischen Bindung.
Vorlesung: Grundlagen der Quantenmechanik und ihre Anwendung auf chemische Probleme
• Quantenmechanik in der Chemie
• Zusammenbruch der klassischen Mechanik im atomaren Bereich
• Die Schrödingergleichung: Grundlagen
• Das freie Teilchen
• Das Teilchen im Kasten und optische Spektroskopie
• Der harmonische Oszillator und Schwingungsspektroskopie
• Der Tunneleffekt
• Grundlagen der chemischen Bindung und molekulare Schrödingergleichung
• Die LCAO-MO-Methode: Anwendung auf das Wasserstoffmolekül-Ion
• Qualitative Molekülorbitaltheorie: Zweiatomige Moleküle
• Die Hückeltheorie: Anwendung auf ungesättigte Kohlenwasserstoffe
Seminar
Der Vorlesungsstoff v. a. wird anhand von Übungsaufgaben vertieft.
Klausurnote ist zugleich die Modulnote.
Prof. Dr. Peter Saalfrank
22

VM-12 Aromatenchemie und Heterocyclen
Modultitel
VM-12 Aromatenchemie und Heterocyclen
Wahlpflichtmodul
Arbeitsaufwand
Leistungspunkte
Studiensemester
(empfohlen)
Häufigkeit
des Angebots
Dauer
Aufwand/Leistungspunkte
180 h
Lehrveranstaltungen
6
Kontaktzeit
5
Selbststudium
WiSe 1
Semester
Leistungspunkte
Vorlesung I
Aromatenchemie
2SWS/22,50 h
67,50 h
Lernergebnisse/Kompetenzen
Inhalte
Teilnahmevoraussetzungen
Prüfung/Benotung
Vorlesung II
Heterocyclen
2SWS/22,50 h 67,50 h
Die Studierenden
• kennen die Kriterien zur Beurteilung der Aromatizität.
• kennen die wichtigsten Mechanismen aromatischer Substitutionsreaktionen.
• kennen die verschiedenen Nomenklaturkonzepte für heterocyclische Verbindungen und
ihre Grundregeln.
• besitzen einen Überblick über die wichtigsten Heterocyclenklassen, allgemeine
Möglichkeiten zu ihrer Synthese und ihre Reaktivität.
• kennen in Ansätzen die biologisch-medizinische Relevanz aromatischer und
nichtaromatischer heterocyclischer Verbindungen.
Die Studierenden
• können selbstständig Voraussagen über die Reaktivität und die chemischen und
physikalischen Eigenschaften aromatischer und heteroaromatischer Verbindungen
machen.
• können die Synthese von aromatischen und heterocyclischen Zielmolekülen mittlerer
Komplexität planen.
• können alternative Syntheserouten in Hinblick auf ökonomische und ökologische Aspekte
vergleichend bewerten.
Überblick über die wichtigsten Prinzipien der Chemie der aromatischen und heteroaromatischen
Verbindungen; Vergleiche zu nicht-aromatischen heterocyclischen Verbindungen zur
Verdeutlichung der Besonderheiten aromatischer Ringsysteme
Vorlesung I
• Aspekte der modernen Chemie benzoider Aromaten
• Konzepte der Aromatizität und deren Grenzen
• Möglichkeiten und Mechanismen der aromatischen Substitution (elektrophile, nukleophile,
radikalische Mechanismen)
• spezielle aromatische Verbindungsklassen im Detail, mit den Schwerpunkten Synthese
und industrielle Bedeutung
• moderne Kapitel der Aromatenchemie, Reaktionen organometallischer Intermediate
• Katalysierte Kupplungen und Kreuzkupplungen
• Alkintrimerisierungen
Vorlesung II
• Stoffklassen der Heterocyclen
• übergeordnete Prinzipien der Nomenklatur; systematische Behandlung der
heterocyclischen Strukturen unter Verwendung der Ringgröße als Ordnungskriterium
• aromatische Heterocyclen (u. a. Pyrrole, Indole, Furane, Benzofurane,
Pyridine, Chinoline, 1,3- und 1,2-Azole)
• Vergleiche zu benzoiden Aromaten
• Synthese,Reaktivität und biologisch-medizinische Relevanz der einzelnen
Heterocyclenklassen
• Heterocyclen als Intermediate in der Organischen Synthese
Klausur (90 Minuten)
Verwendbarkeit des Moduls
in anderen Studiengängen
Modulverantwortlicher
Master LA-Chemie
Prof. Dr. Bernd Schmidt
23

VM-13 Chemie und Umwelt
Modultitel
VM-13 Chemie und Umwelt
Wahlpflichtmodul
Arbeitsaufwand
Leistungspunkte
Studiensemester
(empfohlen)
Häufigkeit des
Angebots
Dauer
Aufwand/ Leistungspunkte
180 h
Lehrveranstaltungen
6
Kontaktzeit
5
Selbststudium
WiSe 1
Semester
Leistungspunkte
Lernergebnisse/Kompetenzen
Inhalte
Teilnahmevoraussetzungen
Prüfung/Benotung
Verwendbarkeit des Moduls
in anderen Studiengängen
Modulverantwortlicher
Vorlesung
Praktikum
2SWS/22,50 h
3SWS/33,75 h
82,50 h
37,50 h
Die Studierenden
• besitzen Kenntnisse über ausgewählte Methoden der Umweltanalytik und können diese
beschreiben.
• kennen Probleme der Umweltchemie und sind in der Lage, Schadstoffwirkungen und
aktuelle Belastungssituationen zu erfassen, zu diskutieren und zu werten.
• besitzen Kenntnisse über einfache Verfahren der Wasseranalytik und können selbständig
Experimente zu ausgewählten wasseranalytischen Untersuchungen vorbereiten,
durchführen und auswerten.
Vorlesung: Grundlagen der Umweltchemie
• wichtige Schadstoffgruppen der Hydrosphären-, Atmosphären- und
Lithosphärenbelastung,
• konkrete Schadstoffwirkung und die aktuelle Belastungssituation,
• moderne Methoden der Umweltanalytik,
• aktuelle umweltchemische Fragestellungen.
Praktikum
• Vorbereitung, Durchführung und Auswertung von Experimenten zur Wasseranalyse.
• Möglichkeiten der Integration von Experimenten zu umweltanalytischen Verfahren und
umweltchemischen Sachverhalten in den Chemieunterricht und in Chemiekursen.
Modul BM1
Klausur und Hausarbeit
apl. Prof. Dr. Wolfgang Bechmann
24

VM-14 Computeranwendungen in der Chemie
Modultitel
VM-14 Computeranwendungen in der Chemie
Wahlpflichtmodul
Arbeitsaufwand
Leistungspunkte
Studiensemester
(empfohlen)
Häufigkeit des
Angebots
Dauer
Aufwand/ Leistungspunkte
180 h
Lehrveranstaltungen
6
Kontaktzeit
3
Selbststudium
WiSe 1
Semester
Leistungspunkte
Lernergebnisse/ Kompetenzen
Inhalte
Teilnahmevoraussetzungen
Prüfung/Benotung
Verwendbarkeit des Moduls (in
anderen Studiengängen)
Modulverantwortlicher
Vorlesung
Seminar
(Computerübungen)
2SWS/22,50 h
2SWS/22,50 h
82,50 h
52,50 h
Die Studierenden
• verfügen über grundlegende Kenntnisse zur Anwendung von Computerprogrammen,
die für Chemielehrer von Bedeutung sind und können diese anwenden
(Formelzeichnungsprogramme, Tabellenkalkulation).
Vorlesung: Einfache Computeranwendungen in der Chemie
• Zeichnen chemischer Formeln, Einbinden in Protokolle und Belege,
• Tabellenkalkulation zur Lösung chemischer Probleme,
• Tabellen und Grafiken,
• Trendlinien,
• lineare Regression,
• Auswertung von Messungen,
• Erstellen von Versuchsprotokollen,
• Textverarbeitung, insbesondere Anwendung des Formeleditors.
Seminar
Lösen von Aufgaben mit ausgewählten Computerprogrammen.
Modulprüfung: Computertestat (Lösung einer praktischen Aufgabe am Computer)
Prof. Dr. Peter Saalfrank / Dr. Reinhard Vetter
25

VM-15
Modultitel
Computer im Chemieunterricht
VM-15 Computer im Chemieunterricht
Wahlpflichtmodul
Arbeitsaufwand
Leistungspunkte
Studiensemester
(empfohlen)
Häufigkeit des
Angebots
Dauer
Aufwand/Leistungspunkte
90 h
Lehrveranstaltungen
3
Kontaktzeit
2
Selbststudium
SoSe 1
Semester
Leistungspunkte
Lernergebnisse/Kompetenzen
Inhalte
Teilnahmevoraussetzungen
Prüfung/Benotung
Verwendbarkeit des Moduls
in anderen Studiengängen
Modulverantwortlicher
Vorlesung
Praktikum
1SWS/ 11,25 h
3SWS/ 33,75 h
18,75 h
26,25 h
Die Studierenden
• besitzen Kenntnisse über die Angebotsvielfalt vom Computerprogrammen für den
Chemieunterricht und sind in der Lage, nach didaktisch-methodischen Auswahlkriterien die
Dienlichkeit einzuschätzen.
• besitzen Kenntnisse über Aufbau und Funktionsweise computergestützter
Experimentieranordnungen, können selbstständig computergestützte Experimente aufbauen,
durchführen und auswerten.
• sind in der Lage, lehrplanadäquat Einsatzmöglichkeiten für computergestützte Experimente zu
bestimmen und Ziele im Bereich Sach- und Methodenkompetenz zu formulieren.
• kennen zu berücksichtigende didaktisch-methodische Aspekte bei der Arbeit mit dem Internet
im Unterricht und sind in der Lage, selbstständig schülergerecht zu recherchieren und
Aufgaben zu formulieren.
• kennen ausgewählte Computerprogramme für die Erstellung von Unterrichtsmaterialien und
können Arbeitsmittel selbstständig erstellen.
Vorlesung
• Begrifflichkeiten zu Computer und Computerprogrammen,
• Erkenntnisgewinnung mit Computerprogrammen im Chemieunterricht,
pH- Wertmessungen,
Temperaturmessungen,
Photometrische Messungen,
Anwendungsbeispiele aus Alltag , Umwelt und Technik
• Computergestütztes Experimentieren im Chemieunterricht,
• Computerprogramme und Erstellung von Arbeitsmaterialien,
• Internet und Chemieunterricht.
Praktikum
• Durchführen von Computergestützten Experimenten zu ausgewählten Messproblemen
• Entwicklung von Arbeitsmaterialien für Lehrer und Schüler
• Entwicklung von Unterrichtseinheiten mit Integration von Internetrecherche
Demonstrationsvortrag, Protokolle oder Vortrag. Die Note ist zugleich die Modulnote.
Bachelor Chemie Schlüsselqualifikationen
apl. Prof. Dr. Brigitte Duvinage
26