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Chemie für Physiker
Chemistry for Physicists

Modul CH1104

Dieses Modul wird durch Fakultät für Chemie bereitgestellt.

Diese Modulbeschreibung enthält neben den eigentlichen Beschreibungen der Inhalte, Lernergebnisse, Lehr- und Lernmethoden und Prüfungsformen auch Verweise auf die aktuellen Lehrveranstaltungen und Termine für die Modulprüfung in den jeweiligen Abschnitten.

Modulversion vom SS 2018 (aktuell)

Von dieser Modulbeschreibung gibt es historische Versionen. Eine Modulbeschreibung ist immer so lange gültig, bis sie von einer neuen abgelöst wird.

verfügbare Modulversionen
SS 2018SS 2017SS 2010

Basisdaten

CH1104 ist ein Semestermodul in Deutsch auf Bachelor-Niveau das im Sommersemester angeboten wird.

Das Modul ist Bestandteil der folgenden Kataloge in den Studienangeboten der Physik.

  • Pflichtmodule im Bachelorstudiengang Physik (4. Fachsemester)
GesamtaufwandPräsenzveranstaltungenUmfang (ECTS)
180 h 60 h 6 CP

Inhalte, Lernergebnisse und Voraussetzungen

Inhalt

Ziel der Vorlesung ist es, die Chemie in Ihren Hauptzweigen darzustellen. Grundlagenthemen wechseln sich mit Gastvorträgen zu aktuellen Forschungsthemen ab. Innerhalb der Grundlagen wird der Aufbau der Materie (Atombau) besprochen, um das Periodensystem der Elemente verstehen zu können. Zudem sollen wichtige Konzepte wie die chemische Bindung (theoretische Chemie), einfache Reaktionsformen (u. a. Elektrochemie) und Katalyse (Kinetik) sowie die Grundlagen der chemischen Thermodynamik und chemischen Analytik vermittelt werden. Im Bereich der Stoffchemie werden die Grundzüge der anorganischen Chemie besprochen, gefolgt von den Kernkonzepten der organischen und der Biochemie.

Kapitelübersicht:
1 Atombau und allgemeine Chemie
2 Die Chemische Bindung
3 Organische Chemie
4 Anorganische Chemie
5 Chemische Thermodynamik
6 Chemische Kinetik
7 Analytische Chemie
8 Elektrochemie

Lernergebnisse

Nach der Teilnahme an dem Modul "Chemie für Physiker" sind die Studierenden in der Lage, den Aufbau des Periodensystems darzustellen und auf der Basis von Trends die Eigenschaften verschiedener Elemente abschätzen zu können. Unterschiedliche chemische Bindungstypen können beschrieben und unterschieden werden; einfache Strukturen von organischen Molekülen und anorganischen Verbindungen können dargestellt werden und erlauben einen ersten Zugang zum dreidimensionalen Aufbau der Materie.
Die Studierenden können auf der Grundlage der phänomenologischen Thermodynamik die grundlegenden Konzepte der chemischen Energetik anwenden, können einfache Beispiele für chemische Reaktionsmechanismen darstellen und grundlegende kinetische Berechnungen durchführen.
Außerdem haben die Studierenden die Fähigkeit erlangt, für gegebene Reaktanden und Bedingungen Reaktionsgleichungen richtig aufzustellen.
Des Weiteren sind die Studierenden in der Lage, wichtige chemische Substanzen zu kategorisieren sowie einfache chemische Reaktionen vorauszusagen und zu klassifizieren. Sie haben grundlegende Kenntnisse über die Reaktivität der Chemie der Elemente erworben und sind in der Lage, diese auf neue Aufgabenstellungen zu übertragen. Des Weiteren sind die Studierenden in der Lage, einfache organische Moleküle nach der IUPAC-Nomenklatur zu benennen und zu zeichnen; die wichtigsten funktionellen Gruppen in organischen Verbindungen können identifiziert und benannt werden. Die wichtigsten Instrumente und Methoden der analytischen Chemie sowie deren Einsatzgebiete sind den Studierenden bekannt.

Voraussetzungen

Grundlegende Kenntnisse der Chemie auf Schulniveau.

Lehrveranstaltungen, Lern- und Lehrmethoden und Literaturhinweise

Lehrveranstaltungen und Termine

ArtSWSTitelDozent(en)Termine
VO 4 Chemie für Physiker (LV0196) Hauer, J. Di, 12:00–13:00, CH 21010
Do, 12:00–14:00, CH 21010

Lern- und Lehrmethoden

Die Inhalte der Vorlesung werden im Vortrag, durch Tafelanschrieb, durch Experimente sowie mittels Projektionsmethoden vermittelt.
Durch Fragen an die Studierenden und Diskussion mit den Studierenden sollen diese gezielt zur inhaltlichen Auseinandersetzung mit den Themen angeregt werden. In den Übungen werden konkrete Fragestellungen mit den Studierenden diskutiert und die Lösungen an der Tafel im Dialog erarbeitet.

Medienformen

In der Vorlesung und der zugehörigen Übung werden alle wichtigen Inhalte erarbeitet und dokumentiert; die Studierenden erstellen somit Ihr eigenes Skript.
Auch PowerPoint-Folien kommen zum Einsatz und werden mit dem Tafelanschrieb verknüpft. Zur Vertiefung des Verständnisses von chemischen Vorgängen und deren physikalischen Grundlagen werden während der Vorlesung Experimente gezeigt und erklärt.
Die Studierenden sind zum Eigenstudium der Inhalte über die Vorlesung hinaus angehalten, wobei in der Vorlesung entsprechende Literaturquellen genannt werden. Ebenso werden im Rahmen der Übungen die Konzepte der Vorlesung vertieft und anhand von Beispielen angewendet.
Weiterführende Informationen, die Folien der Vorlesung, die Übungsaufgaben und die dazugehörigen Lösungen sind im Internet verfügbar.

Literatur

Chemie - Mortimer, Charles E.; Müller, Ulrich: 2014 (11. Auflage); Print ISBN 978-3134843118 - Online ISBN 9783131940513 - Link zum e-book (im MWN)
Lehrbuch der Physikalischen Chemie - Wedler, Gerd und Freund, Hans-Joachim: 2012 (6. Auflage); Print ISBN 978-3527329090- Link zum e-book (im MWN)
Chemie für Ingenieure - Hoinkis, Jan: 2016 (14. Auflage)
Print ISBN 978-3-527-33752-1

Chemie für Ingenieure - Hoinkis, Jan: 2016 (14. Auflage)
Print ISBN 978-3-527-33752-1

Modulprüfung

Beschreibung der Prüfungs- und Studienleistungen

Die Prüfungsleistung wird in Form einer 90-minütigen Klausur am Ende des Semesters erbracht. In dieser soll nachgewiesen werden, dass die Lernergebnisse, der Aufbau der Materie (Atombau), das Periodensystem der Elemente, die chemische Bindung (theoretische Chemie), einfache Reaktionsformen (u. a. Elektrochemie) und Katalyse (Kinetik) sowie die Grundlagen der chemischen Thermodynamik und chemischen Analytik, die Grundzüge der anorganischen Chemie, die Kernkonzepte der organischen und der Biochemie, erreicht wurden. Die Studierenden sind in der Lage, sich an die Lernergebnisse zu erinnern und diese zu verstehen. Es wird gezeigt, dass in begrenzter Zeit und ohne Hilfsmittel ein Problem erkannt wird und die gelernten Grundlagen zur Lösung angewandt werden können. Die Prüfungsfragen erstrecken sich über den gesamten Modulinhalt. Die Antworten erfordern hierbei eigene Berechnungen und Formulierungen.

Wiederholbarkeit

Eine Wiederholungsmöglichkeit wird am Semesterende angeboten.

Aktuell zugeordnete Prüfungstermine

Derzeit sind in TUMonline die folgenden Prüfungstermine angelegt. Bitte beachten Sie neben den oben stehenden allgemeinen Hinweisen auch stets aktuelle Ankündigungen während der Lehrveranstaltungen.

Titel
ZeitOrtInfoAnmeldung
Chemie für Studierende der Physik
Di, 31.7.2018, 11:00 bis 12:30 MW: 2001
bis 30.6.2018 (Abmeldung bis 24.7.2018)
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