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S T U D I E N O R D N U N G
für den Studiengang Chemie mit dem Abschluss Erste Staatsprüfung für das Lehramt an Gymnasien und Gesamtschulen und für das Lehramt an Berufskollegs an der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster vom 26. August 2005 § 1 Geltungsbereich § 2 Studienvoraussetzungen § 3 Studienbeginn § 4 Regelstudienzeit, Regelstudiendauer und Umfang des Studiums § 5 Ziel des Studiums § 6 Lehrveranstaltungsarten § 7 Leistungsnachweise § 8 Grundstudium § 9 Die Zwischenprüfung § 10 Hauptstudium § 11 Praxisphasen § 12 Erste Staatsprüfung § 13 Erweiterungsprüfung ("Drittfach") § 14 Erwerb mehrerer Lehrämter § 15 Studienberatung § 16 Anrechnung von Studien, Anerkennung von Prüfungen und Prüfungsleistungen § 17 Inkrafttreten Erweiterung und ergänzende Bestimmungen für den Studiengang Chemie mit dem Abschluss Erste Staatsprüfung für das Lehramt an Berufskollegs Ergänzung zu § 4 Ergänzung zu § 5 Ergänzung zu § 10 Ergänzung zu § 12 Anhang Anhang A: STUDIENVERLAUFSPLAN Anhang B: MODULE DES GRUNDSTUDIUMS Studienleistungen, Leistungsnachweise, Zulassungsvoraussetzungen Anhang C: ZWISCHENPRÜFUNG: Teilprüfungen, Voraussetzungen und Durchführung Anhang D: MODULE DES HAUPTSTUDIUMS Aufgrund des § 2 Abs. 4 und des § 86 Abs. I des Gesetzes über die Hochschulen des Landes Nordrhein-Westfalen (Hochschulgesetz – HG) vom 14. März 2000 (GV. NW. S. 190), zuletzt geändert durch Gesetz vom 28.Januar 2003 (GV.NRW.S.36), hat die Westfälische Wilhelms-Universität Münster die folgende Ordnung erlassen: Diese Studienordnung regelt das Studium in Chemie für das Lehramt für Gymnasien und Gesamtschulen an der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster. Die Studienordnung gilt darüber hinaus im Zusammenhang mit dem Chemiestudium für das Lehramt an Berufskollegs, das in Kooperation zwischen der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster und der Fachhochschule Münster angeboten wird. Die für die vorliegende Studienordnung maßgeblichen Prüfungsordnungen sind die Ordnung der Ersten Staatsprüfung für Lehrämter an Schulen (Lehramtsprüfungs-ordnung - LPO) vom 27. März 2003 ( GV NW S.182) sowie der Zwischenprüfungs-ordnung für den Studiengang für das Lehramt an Gymnasien und Gesamtschulen im Fach Chemie vom 24. Januar 2005 mit den Abschlüssen "Erste Staatsprüfung für das Lehramt an Gymnasien und Gesamtschulen“. Der Studienordnung liegt ferner zugrunde das Gesetz über die Ausbildung für Lehrämter an öffentlichen Schulen (Lehrerausbildungsgesetz - LABG) vom 2. Juli 2002, zuletzt geändert durch Gesetz vom 8. Juli 2003 (GV.NW. S. 223). Hinsichtlich des Studiums für das Lehramt an Berufskollegs gelten für die §§ 4, 5, 10 und 12 bestimmte Sonderregelungen. Diese sind hinter § 16 genauer angegeben. Voraussetzung für die Aufnahme des Studiums im Fach Chemie ist die alIgemeine HochschuIreife, die bei der Einschreibung durch das Reifezeugnis oder ein von der zuständigen staatIichen SteIIe aIs gleichwertig anerkanntes Zeugnis nachzuweisen ist. Das Studium soll in der Regel in einem Wintersemester aufgenommen werden. Das Studium hat eine Regelstudienzeit von neun Semestern. Der Studiengang umfasst für das Lehramt für Gymnasien und Gesamtschulen eine Gesamtstundenzahl von insgesamt 67 Semesterwochenstunden (SWS) (§ 35 Abs. 3 LPO). Dies entspricht 94 (mit schriftlicher Hausarbeit: in Chemie: 106) Kreditpunkten. Ziel der Ausbildung ist die Befähigung, ein Lehramt in Chemie an Gymnasien und Gesamtschulen selbständig auszuüben. Wesentliche übergeordnete Randbedingungen für die Lehrinhalte und zu vermittelnden Befähigungen sind in den §§ 1 bis 7 der LPO geregelt und Basis dieser Studienordnung.
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Anhang A
STUDIENVERLAUFSPLAN
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Fachsem. |
Modul und Teilveranstaltungen |
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1. (WS) 2. (SS) 3. (WS) 4. (SS) |
AllgChem: Modul Allgemeine Chemie AC-I Modul Anorganische Chemie I OC-I Modul Organische Chemie I PC-I Modul Physikalische Chemie I |
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HAUPTSTUDIUM |
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Die folgenden drei Module werden nur in einem WS angeboten. Sie können also im 5. oder im 7. Fachsemester absolviert werden. Die Module AC-II und OC-II sollten jedoch gemeinsam in einem WS studiert werden. AC-II Modul Anorganische Chemie II (WS, 1. Semesterhälfte) |
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Das folgende Modul besteht aus zwei Teilen, die im WS und im SS angeboten werden, kann und im WS oder im SS begonnen werden: FACHDID Modul Chemiedidaktische Grundlagen Eines der folgenden drei Wahlpflichtmodule muss studiert werden. Sie können teilweise sowohl in einem WS als auch in einem SS durchgeführt werden. Hierzu ist auf die Angaben der veranstaltenden Institute zu achten. W-ANA Modul Analytische Chemie Bei der Anmeldung zur schriftlichen Hausarbeit ist ein LN aus dem Hauptstudium vorzulegen. Er sollte in der Regel aus dem Modul stammen, zu dem das Thema der Hausarbeit zu rechnen ist. Daher empfiehlt es sich, ein solches Modul möglichst zu Beginn des Hauptstudiums zu absolvieren. Schriftliche Hausarbeit (falls im Unterrichtsfach Chemie geschrieben) |
Anhang B
MODULE DES GRUNDSTUDIUMS
Studienleistungen, Leistungsnachweise, Zulassungsvoraussetzungen
Allgemeine Chemie
Anorganische Chemie I
Organische Chemie I
Physikalische Chemie I
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Modulbezeichnung: ALLGEMEINE CHEMIE Turnus: Einmal jährlich im Wintersemester, |
Kurzbezeichnung: Umfang: |
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Stoffbegriff, Stöchiometrie, Atombau, chemische Bindung, Molekülbau, metallische/ionische Bindung, chemisches Gleichgewicht, Säuren/Basen, Oxidation/Reduktion, Komplexchemie, Grundlagen der Stoffchemie, mathematische Grundkenntnisse |
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Vermittelte Kompetenzen: Die Studenten sollen in diesem Modul grundlegende Kenntnisse zu den allgemeinen Prinzipien der Chemie erwerben und diese auch sicher anwenden und wiedergeben können. Stoffchemische Grundkenntnisse zu Herkunft, Nomenklatur und Eigenschaften wichtiger technischer, anorganischer und organischer Chemikalien und Stoffklassen sollen erworben werden. Die Studenten sollen frühzeitig zum Erarbeiten und eigenständigen Präsentieren grundlegender Inhalte aus Vorlesung und Seminar angeleitet werden. |
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Voraussetzungen ------- |
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Lehrveran-staltungen |
Teilnahme-modalitäten |
SWS |
CP |
Studien-/ Prüfungs- leistungen |
Voraussetzungen |
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Vorlesung |
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5 |
5 |
Selbständige Nachbereitung |
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Seminar/ Theoretische Übung |
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2 |
2 |
Selbständige Nachbereitung |
Teilnahme an Vorlesung |
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Tutorium in |
Aktive Teilnahme |
2 |
3 |
Bearbeitung von Übungs-aufgaben, wöchentliche Abgabe |
Teilnahme an Vorlesung und Theoretischer Übung |
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Leistungsnachweis |
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3 |
Zwei zweistündige Klausuren |
Abgabe der bearbeiteten Übungsaufgaben im geforderten Umfang, aktive Teilnahme im Tutorium |
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Themenübersicht
Chemischer Stoffbegriff, Stöchiometrie, Atombau und Periodensystem der Elemente, chemische Bindung: kovalente, ionische und metallische Bindung, Molekülgeometrie, einfache anorganische und organische Verbindungen und ihre Herstellung, Stoffklassifizierung: Säuren und Basen, einfache Metallkomplexe, funktionelle Gruppen, Klassifizierung einfacher chemischer Reaktionstypen, einfache Reaktionsmechanismen, chemisches Gleichgewicht: heterogene/homogene Gleichgewichte, Phasengleichgewichte, Löslichkeitsgleichgewichte, Gase, Druck und Temperatur, Reaktionswärmen, Enthalpie, Entropie, freie Enthalpie, Oxidation und Reduktion, Elektrochemie, Komplexgleichgewichte, Trennmethoden, Nachweisreaktionen, Spektroskopie zur Identifizierung einfacher Stoffe und Gemische.
Stoffkatalog
Stoffbegriff: Reine Stoffe, Mischungen, Trennmethoden, Aggregatzustände, Zustandsdiagramme, Massen- und Energieumsatz.
Stöchiometrie: Stöchiometrische Gesetze, Stöchiometrisches Rechnen.
Atombau: Atombau, Atomkern, Schalenmodell der Elektronenhülle, Atomspektroskopie, Quantenzahlen, Aufbauprinzip des Periodensystems, Periodizität wichtiger Eigenschaften wie Ionisierungsenergie, Elektronenaffinität, Atom- und Ionenradien.
Chemische Bindung: Theoretische Konzepte der kovalenten Bindung, Valenzregeln, Bindungsordnung, Bindungsenergie, Hybridisierung, Elektronegativität.
Molekülbau: Molekülorbitale in einfachen Diagrammen, Moleküldynamik, Zwischenmolekulare Kräfte, VSEPR- Modell Dipolmoment, Bindungen in organischen Molekülen, Stereochemie, Strukturzuordnung und Spektroskopie
Metallische und ionische Bindung: Modelle der metallischen Bindung, Kugelpackungen, Geometrie und elektrostatische Kräfte in Ionenpackungen, Gitterenergie, Radienverhältnisse, wichtige Typen ionischer Verbindungen.
Methoden: Isolierung, Trennmethoden einfacher anorganischer und organischer Stoffe.
Chemisches Gleichgewicht: Massenwirkungsgesetz, Ansätze in der chemischen Kinetik, dynamisches Gleichgewicht, Thermodynamik: innere Energie, Enthalpie, Reaktionswärme, Entropie, Minimalbedingung an die freie Enthalpie und Gleichgewichtskonstante, Prinzip v. Le Chatelier, Einfluss von Druck, Temperatur und Konzentration auf die Gleichgewichtslage, Katalysatorwirkung, homogene/ heterogene Gleichgewichte, Löslichkeitsgleichgewichte (Löslichkeitsprodukt).
Säuren und Basen: Brönsted-Säuren und Basen, Säure-Base-Gleichgewichte, Dissoziationsgrad, pH- und pKs-Werte, Puffersysteme, Lewis-Säuren und -Basen, Donor-Akzeptor-Konzept, Harte und weiche Säuren und Basen (HSAB) Konzept, Goldschmidt-Klassifizierung.
Oxidation + Reduktion: Oxidationszahlen, Redoxvorgänge und -gleichungen, Chemisches Potential, Elektrochemische Spannungsreihe, Nernst'sche Gleichung, Elektrolyse.
Komplexchemie: Komplexe und ihre Bedeutung, Klassifizierung von Komplexen und Liganden, Komplexnomenklatur und -isomerie, einfache Modelle zur Bindungsbeschreibung in Komplexen.
Stoffchemische Grundlagen:
Wasserstoffverbindungen der Elemente (Ammoniak, Wasser, Methan/Alkane-Alkene-Alkine-Aromaten),
Elementhalogenide (Salze, Nichtmetallhalogenide z. B. SF6),
wichtige Oxide (z. B. Schwefeloxide, Stickoxide, Oxide des Kohlenstoffs, Boudouard-Gleichgewicht),
wichtige Mineral- und Carbonsäuren und deren Salze (Synthese von Chlorwasserstoff, Schwefelsäure, Phosphorsäure und Flusssäure),
organische Säuren und Basen: Amine, Aminosäuren, Phenole,
Vorkommen und Gewinnung der metallischen Elemente (Reduktion mit Kohlenstoff, Wasserstoff, elektrochemische Verfahren),
Darstellungsverfahren wichtiger Nichtmetallelemente (z. B. Fluor, Chlor, Schwefel, Phosphor, Silicium),
Elementkreisläufe (z. B. Entschwefelung fossiler Brennstoffe, Claus-Prozess), technisch bedeutende Prozesse und Grundchemikalien (Wassergas, Synthesegas, Crackprozesse, Phosphate, Silikate, Silikone etc.),
Stoffklassen der organischen Chemie, ihre Eigenschaften und ihre Nomenklatur,
Einführende Aspekte zu Stoffen und Reaktionen der organischen Chemie: Alkane – Cycloalkane – Konformere, Alkylhalogenide - radikalische Substitution, Ether - Nucleophile Substitution, Alkene – Eliminierung, Addition, Aromaten – aromatische Substitution, Carbonylverbindungen – Carbonyladdition, Aldehyde, Ketone – a-CH-Acidität, Carbonsäuren – Veresterung, einfache Polymere – Polymerisationsreaktionen,
Ausgewählte Naturstoffe: Aminosäuren, Kohlenhydrate, ATP, Peptidbindung, Enantiomerie.
Mathematische Grundkenntnisse:
Mathematische Methoden und Herangehensweisen an praktische Probleme werden zusätzlich im Seminar und den Übungen zur Allgemeinen Chemie für Lehramtskandidaten in angemessenem Umfang vermittelt, da eine mathematische Einführungsvorlesung für Lehramt nicht angeboten wird.
Der behandelte mathematische Stoff lehnt sich eng an die Anwendungsinhalte der Allgemeinen Chemie an. Beispiele dazu sind im Folgenden aufgeführt:
Stoffbegriff/Stöchiometrie: Stöchiometrisches Rechnen, Bruchrechnung, Prozentrechnung, molare Konzentrationen.
Atome/Kerne: Zerfallsgesetz, Exponentialfunktion.
Atombau/Orbitale: einfache Wellenfunktion (sin, cos), Wahrscheinlichkeitsverteilung, geometrische Veranschaulichung.
Chemisches Gleichgewicht/Reaktionsgeschwindigkeit: Ansatz für Reaktionsgeschwindigkeit / Differentialquotient/ Integration, Zerfallsreaktion, Kinetik-Gleichungen für Reaktionen 1. und 2. Ordnung, Auftragungen (halblogarithmisch, Bestimmung der Geschwindigkeitskonstante), Arrhenius-Ansatz (1/T-Auftragung, Aktivierungsenergie, Häufigkeitsfaktor.
Säuren/Basen/Redoxchemie/Elektrochemie: Rechnen mit Logarithmen und Exponentialfunktionen, logarithmische Auftragungen.
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Modulbezeichnung: ANORGANISCHE CHEMIE I Turnus: Einmal jährlich im Sommersemester, |
Kurzbezeichnung: Umfang: |
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Struktur und Bindung in Molekülverbindungen, Strukturchemie der Elemente, Chemie der (schwereren) Hauptgruppenelemente, Grundlagen der Chemie der Metalle, Struktur und Bindung in Komplexverbindungen, Grundlagen der Stoffchemie der Übergangsmetalle, Typische Reaktionen der Elemente und Nachweisreaktionen |
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Vermittelte Kompetenzen: Die Studenten sollen aufbauend auf dem Basismodul „Allgemeine Chemie“ einen vertieften Überblick über die Chemie der Elemente bekommen. Hierzu gehören die Diskussion der Bindungsverhältnisse und die Ordnung der Stoffklassen nach den Prinzipien des Periodensystems. Schwerpunkte sind praktikumsvorbereitende Themen sowie technisch-relevante Prozesse. Die Erlangung von Experimentierfähigkeit im chemischen Labor und das eigenständige Präsentieren der Inhalte aus Vorlesung und Praktikum unter Anleitung ist ein weiteres Ziel. |
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Voraussetzungen: Leistungsnachweis des Moduls „Allgemeine Chemie“ |
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Lehrveran- |
Teilnahme- modalitäten |
SWS |
CP |
Studien-/ Prüfungsleistungen |
Voraussetzungen |
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Vorlesung |
Teilnahme |
3 |
2 |
Selbständige Nachbereitung |
Inhalte des Moduls „Allgemeine Chemie“ |
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Praktikum |
Aktive Teilnahme |
4 |
3 |
Durchführung von Prakti-kumsversuchen und –aufgaben und Anfertigen von Protokollen dazu |
LN zum Modul Allg. Chemie |
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Seminar |
Aktive Teilnahme |
1 |
3 |
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Leistungs- |
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2 |
Zwei Klausuren, semesterbegleitend |
Abgeschlossene Praktikumsteilnahme und Teilnahme am Seminar ist Voraussetzung für das Ausstellen des LN |
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Modul- |
Anmeldung |
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2 |
Mündliche Prüfung von 20 bis 30 Minuten |
2 LN aus den Modulen |
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*) entspricht der anorganisch-chemischen Teilprüfung der Zwischenprüfung.
Inhalte AC-I:
- Struktur und Bindung in Molekülverbindungen (Hybridisierung, Hypervalente Verbindungen, Mehrzentrenbindungen, Inert-Pair-Effekt)
- Strukturchemie der Elemente (Herstellung und Strukturchemie der Modifikationen der Elemente, technische Bedeutung)
- Chemie der (schweren) Hauptgruppenelemente
- Technisch bedeutsame Prozesse in der Chemie der Hauptgruppenelemente (z. B. Chloroxide, Silane und die Chemie der Halbleiterfertigung, Organosilane und Silikonpolymere, Carbide und Nitride (Hartstoffe), Silikate, Oxid- und Nichtoxid-Keramiken)
- Grundlagen der Chemie der Metalle (Vorkommen, Gewinnung, Metallurgische Reaktionen, Raffination)
- Struktur und Bindung in Komplexverbindungen (18 Elektronen-Regel, VB-Theorie, Kristallfeld-/Ligandenfeld-Theorie)
- Grundlagen der Stoffchemie der Übergangsmetalle (wichtige technische Prozesse z. B. Cyanidlaugerei, Chrom- und Chromatherstellung, TiO2-Gewinnung, Kroll-Verfahren, photographischer Prozess, etc.)
Praktikum AC-I:
Teil Ia
- Einfache Laboratoriumstechnik
- Aggregatzustände, Phasenbeziehungen
- Zusammenhänge zwischen Struktur und Eigenschaften von festen Stoffen
- Säure/Base-Reaktionen (Titration)
- Komplexreaktionen (Ligandentausch, Titration)
- Fällungsreaktionen
- Reaktionen in nichtwässrigen Lösungsmitteln
- Elektrische Leitfähigkeit von Lösungen
- Redoxreaktionen
Teil Ib
- Typische Reaktionen der Elemente, der gängigen Kationen und Anionen
- Nachweisreaktionen und qualitative Analyse von Stoffgemischen
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Modulbezeichnung: ORGANISCHE CHEMIE I Turnus: Einmal jährlich im Wintersemester |
KurzbezeichnungOC-I Umfang: |
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Struktur und Bindung, funktionelle Gruppen und Stoffklassen, Reaktionen der verschiedenen Stoffklassen, Naturstoffe, Isolierung und Trennungsmethoden organischer Stoffe, Stereochemie, Strukturzuordnung und Spektroskopie |
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Vermittelte Kompetenzen: Dieses Modul soll das Basiswissen in Organischer Chemie aufbauend auf dem Stoff des Moduls Allgemeine Chemie erweitern und vertiefen. Kenntnisse in Aufbau und Durchführung einfacher organisch-chemischer Versuche werden vermittelt. |
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Voraussetzungen: Leistungsnachweis des Moduls „Allgemeine Chemie“ |
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Lehrveran- |
Teilnahme- modalitäten |
SWS |
CP |
Studien-/ Prüfungsleistungen |
Voraussetzungen |
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Vorlesung |
Teilnahme |
4 |
2 |
Selbständige Nachbereitung |
Inhalte des Moduls G1 „Allgemeine Chemie“ |
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Praktikum OC-I |
Aktive Teilnahme |
3 |
3 |
Durchführung und Protokoll zu 6-8 Praktikumsversuchen |
Teilnahme an Vorlesung |
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Seminar |
Teilnahme |
1 |
3 |
Behandlung ausgewählter Themen (mit Praktikumsbezug), dazu kurze Präsentation eines Einzelthemas aus dem Praktikum |
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Leistungs- |
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2 |
Zwei zweistündige Klausuren, semesterbegleitend |
Abgeschlossene Praktikumsteilnahme und Teilnahme am Seminar ist Voraussetzung für das Ausstellen des LN |
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Modulab- |
Anmeldung |
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2 |
Mündliche Prüfung von mindestens 20 Minuten |
2 LN aus den Modulen |
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*) entspricht der organisch-chemischen Teilprüfung der Zwischenprüfung.
Allgemeines Lernziel:
Dieses Modul soll das Basiswissen in Organischer Chemie (Basis siehe Modul Allgemeine Chemie) erweitern und vertiefen.
Inhalte:
Struktur und Bindung organischer Moleküle |
Atom- und Molekülorbitale, Hybridisierung, kovalente Bindungen, Mesomerie |
Übersicht über funktionelle Gruppen und Stoffklassen
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Alkane, Alkene, Alkine, Alkohole, Carbonylverbin-dungen, Aromatische Verbindungen usw. |
Reaktionen der verschiedenen Stoffklassen
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Substitutionsreaktionen, Radikalreaktionen, Eliminierung, Addition, Reaktionen an aromatischen Verbindungen, Carbonylreaktionen, Polymerisationsreaktionen |
Naturstoffe
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Aminosäuren, Kohlenhydrate, Fette – Struktur, Vorkommen, Isolierung, Reaktionen |
Isolierung und Trennungs-methoden organischer Stoffe
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Destillation, Kristallisation, chromatographische Methoden |
Stereochemie
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Konstitution, Konformation, Chiralität |
Strukturzuordnung und Spektroskopie
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Einführung in IR-, UV-, NMR-Spektroskopie, Massenspektrometrie |
Lehrveranstaltungen:
Experimentalvorlesung Organische Chemie (4 SWS)
Lernziel: Die Studierenden sollen eine inhaltliche Übersicht über Substanzklassen und typische Reaktionen der organischen Chemie gewinnen. Sie sollen weiterhin Experimente und mögliche experimentelle Vielfältigkeit kennen lernen.
Experimentelle Übungen (Praktikum) zur Organischen Chemie (5 SWS)
Lernziel: Die Studierenden sollen anhand typischer Reaktionen (Nucleophile Substitution, elektrophile aromatische Substitution u.a.) ihr in der Experimentalvorlesung gewonnenes Wissen vertiefen. Sie sollen experimentelle Sicherheit bei eigenen Laborarbeiten gewinnen.
Inhalt: 5 Wochen halbtags, vorzugsweise in der 2. Hälfte des Semesters, damit theoretischer Vorlauf durch Vorlesung möglich ist.
Es sollen 6-8 Einzelpräparate (Niveau Organikum o.ä.) angefertigt werden. Ein besonderes Schwergewicht soll dabei auf Reproduzierbarkeit und Demonstrationsfähigkeit gelegt werden.
Vorlesung/Seminar zum Praktikum (1 SWS)
Inhalt und Lernziel:
Das Seminar soll die vorgegebenen Reaktionstypen, die in den Versuchen des Praktikums vorkommen, detaillierter belichten und mögliche experimentelle Fehlerquellen aufzeigen. Es soll weiterhin eine Aussagefähigkeit der Experimente für den „Schulbetrieb“ erarbeitet werden. Ein besonderer Schwerpunkt soll dabei auf die Versuchsvorbereitung gelegt werden – Sicherheitsaspekte, Versuchsaufbau, Materialien.
Leistungskontrollen:
Zweistündige Klausur zur Seminar/Praktikum, Testiertes Praktikum (Protokolle)
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Modulbezeichnung: PHYSIKALISCHE CHEMIE I Turnus: Einmal jährlich im Sommersemester 2. Fachsemster (Wahlweise im 4. Fachsemester)
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Kurzbezeichnung
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Inhalt und Ziele: Thermodynamik und Elektrochemie Grundbegriffe der Thermodynamik, Hauptsätze der Thermodynamik, thermodynamisches Gleichgewicht, chemisches Potential, Phasengleichgewichte der Reinstoffe und Gemische, thermodynamische Grundlagen der Elektrochemie, Galvanische Zellen, Elektrolyse |
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Vermittelte Kompetenzen: Die Studierenden sollen ein grundlegendes Verständnis der Konzepte der chemischen Thermodynamik erwerben und die Anwendung auf Phasengleichgewichte sowie Probleme aus der Elektrochemie erlernen. |
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Voraussetzungen: Leistungsnachweis des Moduls „Allgemeine Chemie“ |
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Lehrveran- |
Teilnahme- modalitäten |
SWS |
CP |
Studien-/Prüfungs- leistungen |
Voraussetzungen |
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Vorlesung |
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3 |
3 |
Selbständige Nachbereitung |
Inhalte des Moduls „Allgemeine Chemie“ |
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Übungen |
Aktive Teilnahme |
2 |
4 |
Bearbeitung von Hausübungen, Vorstellung von Lösungen durch die Studierenden |
Teilnahme an der Vorlesung |
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Praktikum PC-I |
Aktive Teilnahme |
3 |
3 |
Durchführung und Protokoll zu den Praktikumsversuchen |
LN zum Modul Allg. Chemie, Teilnahme an Vorlesung und Übungen |
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Modulab- |
Anmeldung |
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2 |
Zwei 2-stündige Klausuren (semesterbegleitend) und Praktikumsteilnahme |
LN zum Modul Allg. Chemie |
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*) entspricht der physikalisch-chemischen Teilprüfung der Zwischenprüfung.
Inhalte
Grundlagen der Thermodynamik: Gase
Begriffe und Definitionen, partielle molare Größen, Zustandsgleichungen, ideales Gasgesetz, reale Gase, van-der-Waals-Gleichung
Innere Energie: 1. Hauptsatz der Thermodynamik
Innere Energie, Enthalpie, Wärmekapazität, Enthalpiebegriff in chemischen Reaktionen, Reversibilität
Entropie: 2. Hauptsatz der Thermodynamik
Begriff und Bedeutung der Entropie, Mischungsentropie
Freie Enthalpie
Freie Enthalpie, chemisches Potential, Gleichgewichtsbedingungen
Chemische Gleichgewichte
Massenwirkungsgesetz, chemische Gleichgewichte in Gasen, chemische Gleichgewichte in Lösung, galvanische Zellen
Phasengleichgewichte der Reinstoffe
Messbare thermodynamische Größen, Grundlagen der Thermochemie und Kalorimetrie, Schmelz- und Verdampfungsprozesse
Thermodynamik der Gemische
Ideale und reale Lösungen, Gibbs’sches Phasengesetz, thermodynamische Mischungsfunktionen idealer Gase und Lösungen,
Reale Systeme: Aktivität und Aktivitätskoeffizient, Phasengleichgewichte (Verdampfungsgleichgewichte, Schmelzgleichgewichte, Gleichgewichte zwischen flüssigen Phasen)
Elektrochemische Anwendungen der Thermodynamik
Ionengleichgewichte in Elektrolytlösungen, elektrochemisches Potential, Elektrolyse
Statistische Theorie der Gase
Boltzmann-Verteilung
Praktikum
Es werden in Kleingruppen von 2 Studierenden insgesamt 6 Versuche an jeweils einem Nachmittag pro Versuch durchgeführt. Dies entspricht 6 Nachmittagen zu 4 Stunden.
Typische Versuchsinhalte:
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1.) Molmassenbestimmung nach V. Meyer |
6.) Kolligative Phänomene |
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2.) p-V-T- Verhalten realer Gase |
7.) Reaktionsgleichgewichte (N2O4-Zerfall) |
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3.) Partielle molare Volumina |
8.) Wärmekapazitäten cp, cV |
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4.) Bestimmung von Verbrennungswärmen |
9.) Potentiometrische Titration |
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5.) Dampfdruckverhalten, Temperaturabh. |
10.) Galvanische Zellen |
Anhang C
ZWISCHENPRÜFUNG: Teilprüfungen, Voraussetzungen und Durchführung
(Auszug: Anhang der Zwischenprüfungsordnung vom 24. Januar 2005 für den Studiengang Lehramt Chemie mit dem Abschluss Erste Staatsprüfung für das Lehramt an Gymnasien und Gesamtschulen und für das Lehramt an Berufskollegs an der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster)
(a) Studienleistungen, Leistungsnachweise, Zulassungsvoraussetzungen
Im Grundstudium sind insgesamt die folgenden drei Leistungsnachweise (LN) zu erwerben:
LN 1: Leistungsnachweis zur Einführung in die Allgemeine Chemie (Modul Allgemeine Chemie),
LN 2: Leistungsnachweis in Anorganischer und Analytischer Chemie (Modul Anorganische Chemie I),
LN 3: Leistungsnachweis in Organischer Chemie (Modul Organische Chemie I).
Die Zulassung zu den einzelnen Teilprüfungen erfolgt unter den folgenden Voraussetzungen:
a) Zur mündlichen Teilprüfung in Allgemeiner, Anorganischer und Analytischer Chemie
· Leistungsnachweis aus dem Modul Allgemeine Chemie (LN 1),
· Leistungsnachweis aus dem Modul Anorganische Chemie I (LN 2), beinhaltet Teilnahme an dem Praktikum AC I und dem begleitendem Seminar sowie das Bestehen der dazugehörigen Klausuren,
· Teilnahme an den folgenden Vorlesungen und Übungen nach Maßgabe der Studienordnung
- Vorlesung Einführung in die Allgemeine Chemie und Übungen dazu,
- Vorlesung Anorganische Chemie I,
b) Zur mündlichen Teilprüfung in Organischer Chemie
· Leistungsnachweis aus dem Modul Allgemeine Chemie (LN 1),
· Leistungsnachweis aus dem Modul Organische Chemie I (LN 3), beinhaltet Teilnahme am Praktikum OC I zur Organischen Chemie und dem begleitendem Seminar sowie das Bestehen der dazugehörigen Klausuren,
· Teilnahme an den folgenden Vorlesungen und Übungen nach Maßgabe der Studienordnung
- Vorlesung Einführung in die Allgemeine Chemie und Übungen dazu,
- Vorlesung Organische Chemie I,
c) Zur schriftlichen Teilprüfung (zwei Klausuren) in Physikalischer Chemie
· Leistungsnachweis aus dem Modul Allgemeine Chemie (LN 1),
· Teilnahme an den nachfolgend genannten Vorlesungen, Übungen und dem Praktikum nach Maßgabe der Studienordnung
- Vorlesung Einführung in die Allgemeine Chemie und Übungen dazu,
- Vorlesung Physikalische Chemie I (für Lehramtskandidaten) und Übungen dazu,
- Praktikum PC I in Physikalischer Chemie,
· Die Teilnahme am Praktikum PC I wird durch eine der Prüferinnen/einen der Prüfer der schriftlichen Teilprüfung kontrolliert und zusammen mit den Klausurergebnissen protokolliert.
(b) Prüfungsleistungen (Art und Umfang)
Die Zwischenprüfung im Fach Chemie für Studierende des Lehramts mit dem Abschluss Erste Staatsprüfung für das Lehramt an Gymnasien und Gesamtschulen und für das Lehramt an Berufskollegs an der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster wird studienbegleitend in drei Teilprüfungen im zweiten bis vierten Fachsemester abgelegt, und zwar durch die zwei mündlichen Teilprüfungen in den Fächern
1. Allgemeine, Anorganische und Analytische Chemie,
2. Organische Chemie
sowie durch eine schriftliche Teilprüfung in Form von zwei schriftlichen Arbeiten unter Aufsicht (Klausuren) im Fach
3. Physikalische Chemie
Die Dauer der beiden mündlichen Prüfungen ist jeweils mindestens 20 und höchstens 30 Minuten. Für die mündlichen Teilprüfungen werden in jedem Semester zwei Prüfungszeiträume angeboten.
Die Dauer der beiden Teilklausuren ist jeweils zwei Stunden. Die schriftliche Teilprüfung in Form von zwei Teilklausuren findet einmal im Jahr innerhalb des Moduls PC I (für Lehramt GG)– zur Zeit im Sommersemester – statt. Wiederholungsklausuren werden in Form einer einzigen dreistündigen Klausur jeweils im Wintersemester angeboten. Eine weitere Möglichkeit zur Wiederholung während eines nachfolgenden Sommersemesters besteht in der erneuten Teilnahme an den zwei schriftlichen Teilklausuren. Die Klausurtermine werden jeweils in der ersten Semesterwoche durch Aushang bekannt gegeben.
Im Fall der schriftlichen Teilprüfung wird zu Beginn der Prüfungsklausuren der Studienausweis und die Zulassung zur Teilprüfung in physikalischer Chemie kontrolliert. Dazu wird der Prüferin oder dem Prüfer nach Ablauf der Anmeldefrist zur schriftlichen Teilprüfung rechtzeitig vor der ersten Klausur eine entsprechende Namensliste von der oder dem Vorsitzenden des Zwischenprüfungsausschusses übermittelt. Nach Abschluss und Korrektur der Klausuren wird die Gesamtübersicht der Ergebnisse als Liste an die Vorsitzende bzw. den Vorsitzenden des Zwischenprüfungsausschusses übermittelt. Die Liste soll darüber hinaus für jeden Prüfling die Angabe enthalten, ob das Praktikum PC I für Lehramt GG abgeschlossen wurde.
Alle drei Teilprüfungen sollen vor Beginn des fünften Semesters abgelegt sein. Die Reihenfolge der Teilprüfungen ist variabel. Vorschläge dazu enthält die Studienordnung. Übergangsweise bis zum Inkrafttreten einer neuen Studienordnung gilt für das Grundstudium der Studienverlaufsplan aus der Studienordnung für das "Lehramt im Fach Chemie für die Sekundarstufe II und die Sekundarstufe II/I vom 10. September 1998". Eine neue Studienordnung wird voraussichtlich im WS 2004/2005 in Kraft treten. Die Veranstaltungen im Grundstudium einschließlich der zu erbringenden Leistungsnachweise werden in der neuen Studienordnung nicht geändert.
Anhang D
MODULE DES HAUPTSTUDIUMS
Pflichtmodule:
Anorganische Chemie II
Organische Chemie II
Physikalische Chemie II
Chemiedidaktische Grundlagen
Schriftliche Hausarbeit
Wahlpflichtmodule:
Analytische Chemie
Biochemie
Lebensmittelchemie
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Modulbezeichnung: ANORGANISCHE CHEMIE II Pflichtmodul im Hauptstudium des
Lehramts GG mit Unterrichtsfach Chemie Turnus: Einmal jährlich im Wintersemester (5. oder 7. Fach semester), zusammen mit OC-II im selben Semester
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Kurzbezeichnung
Umfang: |
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Inhalt und Ziele: Vorlesungen: Es bestehen zwei Wahlmöglichkeiten: a) Chemie der Metalle, b) Chemie der Nichtmetalle. In beiden wird die Chemie der entsprechenden Elementgruppen besprochen. Schwerpunkte liegen dabei auf der Einordnung und Beschreibung der Bindungsverhältnisse, von Syntheseverfahren von gängigen Substanzklassen mit allgemeinem Charakter, der technischen Bedeutung und Anwendung verschiedener Substanzklassen, sowie auf der Einbeziehung von instrumentellen und präparativen Methoden im Zusammenhang mit typischen Anwendungen auf Probleme der Konstitutions- und Strukturaufklärung. Praktikum: Ziele des Praktikums sind die Erlangung von Experimentierfähigkeit unter nichtwässerigen und Inertgas-Bedingungen, das Erlernen von Trennverfahren und spektroskopischen oder beugungsba-sierten instrumentell analytischen Verfahren. Der Stoff wir in Seminaren theoretische vorbereitet. |
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Vermittelte Kompetenzen: Speziellere Kenntnisse in der Chemie der Metalle bzw. der Chemie der Nichtmetalle. Vertiefte präpara-tive Kenntnisse mit verbreiterter Methodenvielfalt. Beherrschung der grundlegenden instrumentell-analy-tischen Verfahren zur Konstitutions- und Strukturaufklärung anorganischer Verbindungen. Methoden zur Bestimmung der elektronischen Struktur von Übergangsmetallverbindungen (UV-Vis- Spektroskopie, Magnetochemie). |
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Voraussetzungen: Zwischenprüfung in Anorganischer und Organischer Chemie (gilt nicht für Studierende mit Chemie als Erweiterungsfach) |
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Lehrveran- |
Teilnahme- modalitäten |
SWS |
CP |
Studien-/Prüfungs- leistungen |
Voraussetzungen/ Bemerkungen |
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Vorlesung |
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2 |
2 |
Selbständige Nachbereitung |
|
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Praktikum AC-II |
Aktive Teilnahme |
4 |
3 |
Durchführung und Protokoll zu Praktikumsversuchen |
Modulabschlussprüfung im Modul AC-I |
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Seminar |
Aktive Teilnahme |
1 |
2 |
Mündl. Präsentation einer eigenen Ausarbeitung |
Mündl. Präs. entfällt, wenn eine in OC-II absolviert wird. |
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Leistungs- |
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1,5 |
Abgeschlossene Praktikums-teilnahme, Klausur |
LN entfällt, wenn eine schriftl. Modulabschlussprüfung zu diesem Modul abgelegt wird |
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Modulab- |
Anmeldung |
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1.5 |
Mündliche Prüfung von 20-30 min oder schriftliche Prüfung von 4 Stunden Dauer |
Abgeschlossene Zwischen-prüfung, LN zu diesem Modul, falls mündliche Prüfung |
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*) Wahlmöglichkeit: eine schriftl. und eine mündl. Modulabschlussprüfung sind in zwei der drei Module AC-II, OC-II oder PC-II abzulegen. Zu Einzelheiten siehe Text dieser Studienordnung.
Aus dem nachfolgenden Katalog von zwei Vorlesungsblöcken zur Speziellen Anorganischen Chemie (AC-II für Lehramt GG) sind entsprechend dem Lehrangebot mindestens 2 SWS (entspricht einem der zwei Vorlesungsblöcke) auszuwählen:
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a) Chemie der Metalle (2 SWS) |
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b) Chemie der Nichtmetalle (2 SWS) |
Bindungsstärken und thermodynamische Betrachtungen, Bedeutung der Gitterenergie für die Stabilität von Molekülionen, Hybridisierung, Hypervalente Verbindungen, Mehrzentrenbindungen, Inert-Pair-Effekt, VSEPR Modell, Ligand-Close-Packing-Modell, Elektronendichteverteilungen, Bedeutung von d-Orbitalen in der Chemie der Hauptgruppenelemente)
Chemie der Edelgase (Edelgashalogenide, -kationen und –komplexe) Chemie der Halogene (u. a. Interhalogenverb., Polyhalogenanionen / -kationen, Bedeutung von Elementarfluor und –chlor, Industrielle Nutzung von Chloroxiden) Chemie der Chalkogene (u. a. Polyanionen und -kationen, Polysulfane und ‑selenane, Halogenide, Oxychloride und Stickstoffverb.) Chemie der Pnictogene (u. a. N/H- und N/O-Verbindungen, Hochenergetische N-Vebindungen, Polyanionen des Phosphors, Halogenide der Chalkogene, Schwefelverbindungen, Stickstoffverb. der schwereren Pnictogene, Phosphazene) Chemie von Silicium und Germanium (Silane und Germane, Silicide, Halogensilane, Chemie der Halbleiterfertigung, Organosilane und Silikonpolymere, Oxide und Sulfide, Carbide und Nitride (Hartstoffe), Silikate, Oxid- und Nichtoxid-Keramiken) Chemie des Bors (Borhalogenide, Borane und Boranate) |
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Praktikum AC-II: |
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Es werden 5 – 7 Präparate hergestellt und spektroskopisch sowie teils mit Beugungsmethoden untersucht. Diese Versuche beinhalten:
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Seminar zum Praktikum AC-II: |
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Modulbezeichnung: ORGANISCHE CHEMIE II Pflichtmodul im Hauptstudium des
Lehramts GG mit Unterrichtsfach Chemie Turnus: Einmal jährlich im Wintersemester
(5. oder 7. Fachsemester), zusammen mit AC-II
im selben Semester. |
Kurzbezeichnung |
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Vermittelte Kompetenzen: Eigenständige Umsetzung von Literaturvorschriften sowie deren Einbettung in die allgemeine Systematik der organischen Chemie. |
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Voraussetzungen: Zwischenprüfung in Anorganischer und Organischer Chemie (gilt nicht für Studierende mit Chemie als Erweiterungsfach) |
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Lehrveran- |
Teilnahme- modalitäten |
SWS |
CP |
Studien-/Prüfungs- leistungen |
Voraussetzungen |
|
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Vorlesung |
|
2 |
2 |
Selbständige Nachbereitung |
|
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|
Praktikum OC-II |
Aktive Teilnahme |
4 |
3 |
Durchführung und Protokoll zu 6-8 Praktikumsversuchen |
Modulabschluss |
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|
Seminar |
Aktive Teilnahme |
1 |
2 |
Mündliche Präsentation einer eigenen Ausarbeitung zu einer organisch-chemischen Problematik |
Mündl. Präs. entfällt, wenn eine in AC-II absolviert wird. |
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Leistungs- |
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1,5 |
Zweistündige Klausur zum Seminar und Praktikum, abgeschlossene Praktikums-teilnahme |
LN entfällt, wenn |
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Modulab- |
Anmeldung |
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1,5 |
Mündliche Prüfung von 20-30 min oder schriftliche Prüfung von 4 Stunden Dauer |
Abgeschlossene |
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*) Wahlmöglichkeit: eine schriftl. und eine mündl. Modulabschlussprüfung sind in zwei der drei Module AC-II, OC-II oder PC-II abzulegen. Zu Einzelheiten siehe Text dieser Studienordnung.
Aus dem nachfolgenden Katalog von vier Vorlesungsblöcken zur Speziellen Organischen Chemie sind entsprechend dem Lehrangebot mindestens 2 SWS (entspricht zwei der vier Vorlesungsblöcke) auszuwählen:
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a) Reaktionsmechanismen, reaktive Zwischenstufen |
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Modulbezeichnung: PHYSIKALISCHE CHEMIE II Pflichtmodul im Hauptstudium des
Lehramts GG mit Unterrichtsfach Chemie Turnus: Einmal jährlich im Wintersemeste
(5. oder 7. Fachsemester) |
Kurzbezeichnung |
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Reaktionskinetik, Grundlagen der Quantentheorie, Anwendungen auf Festkörper und Moleküle, Grundlagen spektroskopischer Methoden |
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Vermittelte Kompetenzen: Die Studierenden sollen die quantitative Beschreibung chemischer Reaktionen in kinetischen Modellen erlernen. Weiterhin soll der Aufbau der Materie in klassischen sowie grundlegenden quantenmechanischen Konzepten verstanden werden. |
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Voraussetzungen: Bestandene Zwischenprüfung in AC, OC und PC (gilt nicht für Studierende mit Chemie als Erweiterungsfach) |
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Lehrveran- |
Teilnahme- modalitäten |
SWS |
CP |
Studien-/Prüfungs- |
Voraussetzungen |
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|
Vorlesung |
|
3 |
3 |
Selbständige Nachbereitung |
|
|
|
Übungen |
Aktive Teilnahme |
3 |
4 |
Bearbeitung von Hausübungen, Vorstellung von Lösungen durch die Studierenden |
Teilnahme an den Veranstaltungen des Moduls PC I |
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Leistungs- |
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1,5 |
Zwei Klausuren in der Mitte und am Ende des Semesters |
LN entfällt, wenn eine schriftl. Modulabschluss-prüfung zu diesem Modul abgelegt wird |
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Modulab- |
Anmeldung |
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1,5 |
Mündliche Prüfung von 20-30 min oder schriftliche Prüfung von 4 Stunden Dauer |
Abgeschlossene Zwischen-prüfung, LN zu diesem Modul, falls mündliche Prüfung |
|
*) Wahlmöglichkeit: eine schriftl. und eine mündl. Modulabschlussprüfung sind in zwei der drei Module AC-II, OC-II oder PC-II abzulegen. Zu Einzelheiten siehe Text dieser Studienordnung.
Lehrinhalte zum Modul PC-II
Molekulare Theorie der Gase
Verteilungsfunktionen, Maxwell-Boltzmann-Verteilung
Reaktionskinetik
Stoßtheorie für Gase, Reaktionsgeschwindigkeiten, Reaktionsordnung, einfache Reaktionen 1. und 2. Ordnung, Reaktionsmechanismen, gekoppelte Reaktionen
Grundlagen der Quantentheorie
Photoeffekt, Bohr’sches Atommodell, Begriff der Quanten, Welle-Teilchen-Dualismus, Schrödinger-Gleichung
Mathematische Beschreibung der Quantentheorie
Schrödinger-Gleichung, Operatoren und ihre Bedeutung, Wellenfunktionen, Eigenwerte, Aufenthaltswahrscheinlichkeiten, Erwartungswerte
Beispiel: Potentialtopf
Elektron im eindimensionalen Kasten
Beispiel: Molekülschwingungen
Potentialtopf, harmonischer Oszillator, Wasserstoffatom, Atomstruktur, Orbitale, Vielelektronenatom, Elektronenübergänge und Auswahlregeln
Beschreibung der Formen der Materie
Flüssigkeiten, Festkörper, Wechselwirkungen zwischen Molekülen und Atomen
Kristalle
Gitterenergie, Symmetrien, Transportprozesse im Festkörper
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Modulbezeichnung: CHEMIEDIDAKTISCHE GRUNDLAGEN Pflichtmodul im Hauptstudium des
Lehramts GG mit Unterrichtsfach Chemie Turnus: Einmal jährlich: Beginn i.d.R. im WS,
jedoch Beginn auch im SS möglich |
Kurzbezeichnung Umfang: |
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Inhalt und Ziele: Chemiedidaktische Grundlagen
Chemische Kenntnisse und Fähigkeiten, die in der Allgemeinen, Anorganischen, Organischen und Physikalischen Chemie erworben wurden, sollen mit chemiedidaktischem Wissen und schulchemischen Fragestellungen verknüpft werden. Im Rahmen dieses Moduls sollen die Studierenden tragfähige Vorstellungen von effektivem Lehren und Lernen aufbauen und konkrete Umsetzungsmöglichkeiten für den Chemieunterricht erarbeiten. Die Studierenden sollen befähigt werden, Chemieunterricht begründet zu planen und die Lernprozesse im Chemieunterricht zu verstehen. Lerntheoretische Erkenntnisse werden auf den Chemieunterricht bezogen und daraus Prinzipien für die Unterrichtsgestaltung abgeleitet. Die Studierenden sollen ein Repertoire an integrativen, schulrelevanten Experimenten und Modellvorstellungen entwickeln. Da das Experiment zwar eine notwendige, aber noch keine hinreichende Bedingung für einen effektiven Chemieunterricht ist, werden auch die Bedingungen erarbeitet und eingeübt, unter denen der Experimenteinsatz im Chemieunterricht lernwirksam wird. Dies geschieht schwerpunktmäßig in der Veranstaltung zum Schulorientierten Experimentieren, in der schulrelevante Experimente und deren konzeptionelle Einbettung kennen gelernt und diskutiert werden. Daraus ergeben sich die folgenden grundlegenden Inhalte: Lernvoraussetzungen der Schülerinnen und Schüler, Schülervorstellungen, Ziele des Chemieunterrichts, Methoden und Medien des Chemieunterrichts, Experimente, Modelle und Modellvorstellungen, Chemische Formelsprache, Diagnosemöglichkeiten für Lernerfolg und Lernschwierigkeiten sowie Fördermöglichkeiten, Konzepte des Chemieunterrichts. Im Seminar werden unterrichtsrelevante Fragestellungen exemplarisch vertieft. Je nach Lehrangebot werden Themen wie z.B. Schülervorstellungen, Chemische Formelsprache, Probleme und Methoden des Chemieanfangsunterrichts, Unterrichtskonzepte zum vernetzten Denken, Chemie im Alltag, Geschichte der Chemie mit Bezug zum Chemieunterricht behandelt. |
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Vermittelte Kompetenzen: Die folgenden Kompetenzen werden mit diesem Modul angestrebt: - Fähigkeit, mit den Besonderheiten des Lehrens und Lernens im Unterrichtsfach Chemie umzugehen und dabei die Voraussetzungen und Lernprozesse der Schülerinnen und Schüler zu analysieren und zu reflektieren und bei der Unterrichtsplanung zu berücksichtigen - Fähigkeit zur Diagnose von Lernleistungen und Lernschwierigkeiten bei Schülerinnen und Schülern - Fähigkeit zur fachdidaktischen Rekonstruktion von chemischen Sachverhalten und von naturwissenschaftlichen Erkenntniswegen (z.B. Fähigkeit, Sachverhalte adressaten- und sachgerecht darzustellen und für den Chemieunterricht unter Berücksichtigung eines angemessenen Medieneinsatzes aufzuarbeiten) - Fähigkeit zur Durchführung und didaktischen Einordnung schulchemischer Experimente - Fähigkeit zur Verwendung und Klassifizierung von naturwissenschaftlichen Modellen - Fähigkeit mit Bildungszielen und Lehrplänen umzugehen - Fähigkeit zur Rezeption und Interpretation von chemiedidaktischen Forschungsarbeiten |
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Voraussetzungen: Zwischenprüfung in Anorganischer und Organischer Chemie (gilt nicht für Studierende mit Chemie als Erweiterungsfach) |
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|
Lehrveran- |
Teilnahme- modalitäten |
SWS |
CP |
Studien-/Prüfungs- leistungen |
Voraussetzungen |
|
|
Vorlesung |
|
2 |
2 |
Selbständige Nachbereitung |
|
|
|
Seminar |
Aktive Teilnahme |
2 |
2 |
Gestaltung eines Seminartermins |
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|
|
Seminar/ Praktikum |
Aktive Teilnahme |
2+2 |
6 |
Schulorientiertes Experimentie-ren, Durchführung schulrele-vanter Experimente; Konzeption und Präsentation experimenteller Unterrichtseinheiten |
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|
|
Leistungs- |
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|
1 |
Zweistündige Klausur zur Vorlesung |
Erfolgreicher Experimen- Dieser LN muss in jedem Fall erworben werden |
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|
Modulab- |
Anmeldung |
|
1 |
Schriftliche Prüfung von vier Stunden Dauer |
LN zu diesem Modul, abgeschlossene Zwischenprüfung |
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Inhalte:
Lernvoraussetzungen der Schülerinnen und Schüler:
Kognitiver Entwicklungsstand, Motivation, Ablauf von Lernprozessen
Schülervorstellungen:
Vorstellungen zu grundlegenden chemischen Begriffen vor schulischer Instruktion, Schülervorstellungen nach schulischer Instruktion, Analyse der bestehenden Probleme
Ziele des Chemieunterrichts:
Scientific Literacy, Richtlinien und Lehrpläne: z.B. Interesse an der Chemie entwickeln, anwendbares chemisches Grundwissen erwerben, spezifische Denk- und Arbeitsweisen der Chemie anwenden
Methoden und Medien des Chemieunterrichts:
Problemorientierter Chemieunterricht, Projekte im Chemieunterricht, Möglichkeiten und Grenzen des Einsatzes von Medien wie Schulbuch, Transparente, Videos, Computer im Chemieunterricht
Modelle und Modellvorstellungen:
Historische Modellvorstellungen, Erklärungsmächtigkeit und Grenzen von Modellen, Möglichkeiten und Gefahren bei der Veranschaulichung von Denkmodellen durch Sachmodelle
Experimente im Chemieunterricht:
Grundlegende Schüler- und Lehrerexperimente aus dem Bereich der Allgemeinen, Anorganischen und Organischen Chemie, Anleitung zur eigenständigen Planung einer experimentellen Unterrichtseinheit, selbständige Ausarbeitung von Experimenten durch die Studierenden, Vorstellen von Unterrichtseinheiten mit Vorführen von Experimenten unter Beachtung von wahrnehmungspsychologischen Erkenntnissen, Anforderungen an Schulexperimente und Bedingungen ihres lernwirksamen Einsatzes
Chemische Formelsprache:
Bedeutung chemischer Symbole, Möglichkeiten zur Ableitung von Symbolen, Probleme mit der Formelsprache im Chemieunterricht und deren Korrektur
Diagnosemöglichkeiten für Lernerfolg und Lernschwierigkeiten sowie Fördermöglichkeiten:
Erstellen und Auswerten von aussagefähigen Tests, Diagnose von Lernschwierigkeiten, Möglichkeiten zur Förderung von Kompetenzen
Konzepte des Chemieunterrichts:
Chemie im Alltag, Bedeutung der Fachsystematik, fächerübergreifendes Lernen, entdeckendes Lernen und vernetztes Denken, Geschichte der Chemie
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Modulbezeichnung: ANALYTISCHE CHEMIE Wahlpflichtmodul im Hauptstudium des
Lehramts GG mit Unterrichtsfach Chemie Turnus: Wahlweise im SS oder im WS
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Kurzbezeichnung
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Vermittelte Kompetenzen: Dieses Modul soll das Basiswissen für moderne analytische Methoden legen. Prinzipien, Geräteaufbau, Durchführung und Probleme der einzelnen Methoden werden besprochen |
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Voraussetzungen: Eines der Wahlpflichtmodule W-ANA, W-BIO, W-LEB muss im Hauptstudium absolviert und mit einem LN abgeschlossen werden. Eine Modulabschlussprüfung ist hierzu im 1. Staatsexamen nicht vorgesehen. |
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Lehrveran- |
Teilnahme- modalitäten |
SWS |
CP |
Studien-/Prüfungs- Leistungen |
Voraussetzungen |
|
|
Vorlesung |
Teilnahme |
2 |
2 |
|
|
|
|
Praktikum |
aktive Teilnahme |
3 |
1,5 |
Durchführung und Protokoll zu den Versuchen |
|
|
|
Seminar |
|
1 |
1,5 |
|
im Anschluss an die Versuche |
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|
|
|
|
|
Leistungs- |
|
|
1 |
Mündliches Kolloquium von 30 min Länge |
Abgeschlossene Praktikumsteilnahme und Teilnahme an den Vorlesungen |
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Der Kurs "Analytische Strategie und Qualitätssicherung" und "Chromatographische Trennmethoden" wird im Wintersemester durchgeführt; der Kurs "Elektrochemische Methoden und Sensorik" und "Spektrometrische Bestimmungsmethoden" im Sommersemester.
Im Wintersemester: Schritte einer Analyse, Analysenplanung, qualitätssichernde Maßnahmen, Normen, Theorie der Chromatographie, Dünnschichtschromatographie, Flüssigkeitschromatographie, Gaschromatographie.
Im Sommersemester: Potentiometrische Methoden einschl. ionenselektiver Elektroden, amperometrische Methoden, Coulometrische Methoden, Chemosensoren, Biosensoren, Atomabsorptionsspektrometrie, induktiv gekoppelte Plasmen mit optischer Emissionsspektrometrie und mit massenselektiver Detektion, Röntgenfluoreszenzanalytik.
|
Modulbezeichnung: BIOCHEMIE Wahlpflichtmodul im Hauptstudium des
Lehramts GG mit Unterrichtsfach Chemie Turnus: Einmal jährlich im Sommersemester
6. Fachsemester (wahlweise im 8. Fachsemester) |
KurzbezeichnungW-BIO
Umfang: |
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Inhalt und Ziele: Das Modul vermittelt Grundkenntnisse über die Struktur und Funktion biologischer Makromoleküle (Proteine,Lipide,Nukleinsäuren). Die hauptsächlichen Stoffwechselwege (Glycolyse, Citratzyklus, oxidative Phosphorylierung) und der Fettsäurestoffwechsel werden behandelt. Im Praktikum werden Grundkenntnisse in einfachen biochemischer präparativer und analytischer Methoden vermittelt.
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|
Vermittelte Kompetenzen: Grundkenntnisse in Biochemie und Erlernen einfacher biochemischer präparativer und analytischer Methoden. |
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Voraussetzungen: Abgeschlossene Zwischenprüfung in AC, OC und PC. Eines der Wahlpflichtmodule W-ANA, W-BIO, W-LEB muss im Hauptstudium absolviert und mit einem LN abgeschlossen werden. Eine Modulabschlussprüfung ist hierzu im 1. Staatsexamen nicht vorgesehen..
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|
Lehrveran- |
Teilnahme- modalitäten |
SWS |
CP |
Studien-/Prüfungs- Leistungen |
Voraussetzungen |
|
|
Vorlesung |
|
2 |
2 |
Teilnahme |
(keine) |
|
|
Praktikum |
|
4 |
2,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Leistungs- |
|
|
1,5 |
Klausur, Protokoll |
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|
Die Vorlesung findet im SS statt und gibt einen Überblick über die wichtigsten Makromoleküle,ihre Funktion und die grundlegenden Stoffwechselwege. Die Proteine werden aufbauend auf der Sequenz der Aminosäuren die Sekundärstrukturen abgeleitet und darauf aufbauend Motive der Tertiär- und Quartärstrukturen besprochen. Funktionen wie Enzymaktivität, Strukturgebung oder Transporteigenschaften von Proteinen werden erläutert. Lipide als molekulare Einheit der Membranen werden ebenso berücksichtigt wie die Struktur der Nukleinsäuren (DNA/RNA).
Bei den Stoffwechselwegen werden die Einzelreaktionen der Glykolyse, der Pyruvatdecarboxylierung, des Citronensäurezyklus und der Atmungskette besprochen. Fettsäurebiosynthese und ß-Oxidation als wesentlicher Weg des Energiemetabolismus wird angesprochen.
Im Praktikum lernen die Studierende den Umgang mit biologischen Materialien und den Einsatz analytischer Verfahren. Enzyme werden isoliert und zur Messung der Aktivität verwendet. Lipide werden zu Membranen rekonstituiert und als Modelle für Transportmessungen eingesetzt. Einfache Experimente zu moderner Molekularbiologie werden angeboten.
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Modulbezeichnung: LEBENSMITTELCHEMIE Wahlpflichtmodul im Hauptstudium des
Lehramts GG mit Unterrichtsfach Chemie Turnus: Einmal jährlich im Wintersemester
7. Fachsemester (wahlweise im 5. Fachsemester) |
KurzbezeichnungW-LEB
Umfang: |
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Inhalt und Ziele: Grundlagen der Lebensmittelchemie am Bsp. ausgewählter Lebensmittelinhaltsstoffe Kohlenhydrate (LM I) oder Proteine und Enzyme (LM II) oder Lipide und Vitamine (LM III) oder Alkaloide und Polyphenole (LM IV) |
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Vermittelte Kompetenzen: Dieses Modul soll den Studierenden die Grundlagen der Lebensmittelchemie am Beispiel ausgewählter Lebensmittelinhaltsstoffe vermitteln. Im Praktikum werden Versuche durchgeführt, die u.a. im chemischen Unterricht nutzbar sind. Sie vermitteln einen Überblick über klassische nasschemische sowie instrumentell-analytische Verfahren aus dem Bereich der Lebensmittelanalytik. |
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Voraussetzungen: Abgeschlossene Zwischenprüfung in AC, OC und PC |
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Lehrveran-staltungen |
Teilnahme- modalitäten |
SWS |
CP |
Studien-/Prüfungs- Leistungen |
Voraussetzungen |
|
|
Vorlesung |
Teilnahme |
2 |
2 |
Selbständige Nachbereitung |
|
|
|
Praktikum |
Aktive Teilnahme |
2 |
3 |
Erfolgreiche Durchführung und Protokolle zu den Versuchen |
|
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|
|
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|
Leistungs- |
|
|
1 |
Zweistündige Abschlussklausur oder einstündige mündliche Prüfung |
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Kohlenhydrate (LM I) |
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Monosaccharide |
· Struktur und Nomenklatur · Konstitution · Konfiguration · Konformation · Physikalische Eigenschaften · Chemische Reaktionen · Maillard-Reaktion |
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Oligo- und Polysaccharide |
· Struktur und Nomenklatur · Konformation · Enzymatischer Abbau |
|
Proteine und Enzyme (LM II) |
|
|
Aminosäuren |
· Einteilung · Physikalische Eigenschaften · Chemische Reaktionen |
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Peptide und Proteine |
· Nomenklatur · Physikalische Eigenschaften · Aminosäuresequenz · Konformation · Lebensmitteltechnologisch interessante chemische und enzymatische Reaktionen |
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Enzyme |
· Allg. Merkmale, Isolierung und Nomenklatur · Cofaktoren · Cosubstrate · Enzymkatalyse · Kinetik enzymatischer Reaktionen · Enzymatische Analyse · Einsatz von Enzymen in der Lebensmittelverarbeitung |
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Lipide und Vitamine (LM III) |
|
|
Fettsäuren |
· Nomenklatur/Einteilung · Chemische und physikalische Eigenschaften |
|
Acylglyceride |
· Nomenklatur/Einteilung · Chemische und physikalische Eigenschaften · Veränderungen in Lebensmitteln · Enzymatische Hydrolyse · Autoxidation |
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Antioxidantien |
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Bestandteile des Unverseifbaren |
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|
Wasser- und fettlösliche Vitamine |
· Biologische Funktion, Bedarf, Stabilität, Vorkommen |
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Alkaloide und Polyphenole (LM IV) |
|
|
Polyphenole |
· Einteilung · Biosynthese und chemische Reaktionen · Analytik |
|
Polyphenol- & alkaloidhaltige Lebensmittel |
· Tee · Kaffee · Kakao |
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Praktikum Es werden 6 - 8 Versuche durchgeführt (ganztätig, 1 Woche), z. B.: |
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· Quantitative Bestimmung reduzierender Zucker nach LUFF-SCHOORL · Isolierung und Dünnschichtchromatographie von synthetischen, wasserlöslichen Lebensmittelfarbstoffen · Bestimmung von Sorbin- und Benzoesäure in Wein durch Hochdruckflüssigchromatographie · Identifizierung von Fetten über ihr Fettsäuremuster durch gaschromatographische Trennung der Fettsäuremethylester · Polarimetrische Saccharosebestimmung in Limonaden · Enzymatische Bestimmung von L-Glutamat · Potentiometrische Bestimmung von Natriumchlorid · Mikrobackversuch |
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Modulbezeichnung: SCHRIFTLICHE HAUSARBEIT (wahlweise in Chemie, falls nicht im zweiten
Unterrichtsfach oder in Erziehungswissenschaft) Zeitl. Zuordnung: empfohlen im oder nach dem 7. Fachsemester (jedoch auch früher möglich)
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Kurzbezeichnung Umfang: |
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Inhalt und Ziele: Das Thema der schriftlichen Hausarbeit muss eine klar umrissene wissenschaftliche Fragestellung aus einem der Prüfungsgebiete gemäß § 12 dieser Studienordnung zum Gegenstand haben (fachwissenschaftliches oder fachdidaktisches Thema aus dem Bereich Chemie). Das Thema muss den Prüfungsanforderungen entsprechen und in der Regel aus einem Modul dieses Studiengangs erwachsen sein.
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Vermittelte Kompetenzen: Selbständige Erarbeitung und Diskussion eines Themas, Erwerb zusätzlicher Sicherheit in der Durchführung von Experimenten, Beurteilung empirisch gewonnener Daten und ihre Einordnung in einen Gesamtzusammenhang |
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Voraussetzungen: Abgeschlossene Zwischenprüfung in AC, OC und PC. |
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Ablauf: Wahl eines Hochschullehrers als Themensteller à Anmeldung mit den erforderlichen Unterlagen im Staatl. Prüfungsamt à Mitteilung an den Prüfling vom Staatl. Prüfungsamt unter Nennung des Themas und der Bearbeitungsdauer |
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Bearbeitungszeit: 3 Monate, für Arbeiten mit Experimenten bzw. Gewinnung empirischer Daten auf Vorschlag des Themenstellers (an das Staatl. Prüfungsamt zusammen mit dem Themenvorschlag) bis zu 5 Monaten |
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Abgabe: Spätestens zum festgelegten Termin beim Staatlichen Prüfungsamt in gebundener Form mit Inhaltsverzeichnis und den notwendigen Erklärungen. Der Umfang der Arbeit soll 60 Seiten nicht überschreiten. |
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| Ausgefertigt aufgrund des Beschlusses des Fachbereichsrates des Fachbereichs Chemie und Pharmazie vom 06.07.05. |
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Der Rektor
Prof. Dr. Jürgen Schmidt |
| Die vorstehende Ordnung wird gemäß der Ordnung der Westfälischen Wilhelms-Universität über die Verkündung von Ordnungen, die Veröffentlichung von Beschlüssen sowie die Bekanntmachung von Satzungen vom 08.02.1991 (AB Uni 91/1), zuletzt geändert am 23.12.1998 (AB Uni 99/4), hiermit verkündet. |
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| Münster, den 26. August 2005 | Der Rektor Prof. Dr. Jürgen Schmidt |
[1] Zahl in Klammern gilt, falls in diesem Modul keine Modulabschlussprüfung durchgeführt wird (dann nur ein Leistungsnachweis erforderlich) oder falls in diesem Modul eine schriftl. Modulabschlussprüfung gewählt wird (und deshalb kein Leistungsnachweis zu erwerben ist)
[2] Zahl in Klammern gilt, falls in diesem Modul keine Modulabschlussprüfung durchgeführt wird (dann nur ein Leistungsnachweis erforderlich) oder falls in diesem Modul eine schriftl. Modulabschlussprüfung gewählt wird (und deshalb kein Leistungsnachweis zu erwerben ist)
[3] Zahl in Klammern gilt, falls in diesem Modul keine Modulabschlussprüfung durchgeführt wird (dann nur ein Leistungsnachweis erforderlich) oder falls in diesem Modul eine schriftl. Modulabschlussprüfung gewählt wird (und deshalb kein Leistungsnachweis zu erwerben ist)