Posterpräsentation - Uni
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Mechanistisches Denken fördern Elementarreaktionen strukturiert erschließen am Modellbeispiel der SN2-Reaktion Andreas Trabert, Catharina Schmitt und Dr. Michael Schween Motivation Zielsetzung • Mechanistisch-molekulares Denken ist eine der schwierigsten Aufgaben für Studierende der Organischen Chemie • Rückgriff auf memorierte, aber isoliert stehende Regeln → führt oft zur korrekten Lösung, aber kein tiefgreifendes Verständnis von Organischer Chemie; wenig Transfervermögen • Multivariate Problemlösestrategien werden nur von sehr fortgeschrittenen Lernenden angewendet[1] → erfordert vernetzte Anwendung erlernter Konzepte • Problem: Reaktionsmechanismus als „black box“ → einfache, aussagekräftige Experimente zu grundlegenden Konzepten und Reaktionen der Organischen Chemie nötig Mechanistisch-molekulares Denken fördern • enge Verzahnung von Theorie und Praxis • Verknüpfung von experimentellen Beobachtungen mit chemischen Konzepten wie Elektronegativität und Basizität • Entwicklung von Vorstellungen des strukturellen und energetischen Verlaufs organisch-chemischer Reaktionen[2] → Experimente zur (in)direkten Beobachtung des Mechanismus[3] • Möglichkeit zur Professionalisierung angehender Lehrkräfte → tiefgreifendes Fachverständnis als Grundlage für didaktische Elementarisierungs-, Rekonstruktions- und Inszenierungsprozesse Untersuchung der SN2-Reaktion Nucleophile Wie ändert sich die Nucleophilie vergleichbarer Teilchen innerhalb einer Gruppe bzw. einer Periode und warum? → Konkurrenzexperimente 5. Hauptgruppe Abgangsgruppen Welche Eigenschaften machen Teilchen zu guten Abgangsgruppen? Wie ändert sich die Qualität innerhalb einer Gruppe? → Konkurrenzexperimente 6. Hauptgruppe 7. Hauptgruppe 3. Periode 2. Periode 4. Periode Es tritt eine Substitutionsreaktion ein – Wie kann man das beobachten? Neutrale Edukte, geladene Produkte → Messung der elektrischen Leitfähigkeit 3. Periode 5. Periode Ergebnisse Qualitative Leitfähigkeit Experimente zur Abgangsgruppenqualität +++ Qualitative Leitfähigkeit o + ++ + +++ o Abgangsgruppenqualität Nucleophilie Experimente zur Nucleophilie Die SN2-Reaktion ist einstufig → Einführung der Beschreibung des energetischen Verlaufs einer chemischen Reaktion mittels eines einfachen Energiediagramms sehr gut möglich → Nucleophilie ist eine kinetische Größe (Produktbildungsgeschwindigkeit ist abhängig von der Aktivierungsenergie) Zusammenfassung und Ausblick Literatur • Strukturierte Erarbeitung des Reaktionsmechanismus • Vernetzung von grundlegenden chemischen Konzepten • Elektronegativität, Basizität, Polarisierbarkeit • Verbindung des Reaktionsmechanismus mit Basiskonzepten[4] • Donor-Akzeptor, Energie, Reaktionsgeschwindigkeit • Konkurrenzexperimente zur Erkenntnisgewinnung • Erarbeitung neuer Module im ProfiWerk[5] • Inhalte konzeptbasiert reflektieren und modellieren • Erprobung neuer Module im PraxisLab[5] • Inhalte konzeptbasiert inszenieren [1] N. Graulich, Chem. Educ. Res. Pract. 2015, 16, 9–21. [2] C. Schmitt, O. Wißner, M. Schween, CHEMKON 2013, 20, 59–65. [3] C. Schmitt, A. Trabert, M. Schween, PdN-ChiS 2016, 65, 37–42. [4] R. Demuth, B. Ralle, I. Parchmann, CHEMKON 2005, 12, 55–60. [5] M. Schween, C. Schmitt, A. Trabert, Marburger Schriften zur Lehrerbildung 2016, im Druck. Philipps-Universität Marburg Qualitätsoffensive Lehrerbildung – ProPraxis Fachbereich Chemie AG Fachdidaktik der Organischen Chemie [email protected] +49 (0)6421 28-25555 ProPraxis wird im Rahmen der gemeinsamen „Qualitätsoffensive Lehrerbildung“ von Bund und Ländern aus Mitteln des Bundesministeriums für Bildung und Forschung gefördert.
![Aufgabe 5 [11 Punkte] Aufgabe 6 [5 Punkte] Aufgabe 7 [9 Punkte]](http://s1.studylibde.com/store/data/006684056_1-61f64db75cb08180639c7a7d33d99942-300x300.png)
