VC 28-003

Veranschaulichung und Untersuchung des Struktur-Eigenschaft-Basiskonzepts mit Simulationen auf der Teilchenebene
Vortragende/r: Wolfgang Kirsch
Co-Autoren:Dr. Jurgen Schnitker, Wavefunction, Inc., 18401 Von Karman Ave, Suite 370, Irvine, California 92612, USA
Institution:Landesinstitut für Pädagogik und Medien (LPM), Saarbrücken-Dudweiler
Datum:28. März 2018
Zeit:12:00 - 12:55 Uhr
Raum:1250

Die Beziehung zwischen molekularer Struktur und chemischen Eigenschaften ist nicht nur für die Chemie, sondern auch für die Materialwissenschaft, für viele der Ingenieurwissenschaften und für die Biowissenschaften von grundlegender Bedeutung. Wenn dreidimensionale Visualisierung auf der Teilchenebene mit der fundamentalen Berechnung von physikalischen Eigenschaften kombiniert wird, kann zu Struktur-Eigenschafts-Beziehungen auf neuartige und vielversprechende Weise unterrichtet werden. Wir werden Beispiele aus dem Softwarepaket "Odyssey" vorstellen, wo entweder die Eigenschaften einzelner Moleküle mit den Methoden der Quantenchemie berechnet werden oder wo die Eigenschaften von ausgedehnten Systemen durch molekulardynamische Simulationen bei einer gewählten Temperatur erhalten werden. Durch Visualisierung und Manipulation von submikroskopischen Proben der verschiedensten Art können Lernende so ein intuitives Gefühl für die molekulare Welt zu gewinnen. Motivierende Lernerfahrungen ergeben sich leicht daraus, dass Exploration und sogar ein Element von Forschung der Software immanent ist.

Literatur:
[1] A.H. Johnstone, J. Chem. Educ. 2010, 87, 22-29.
[2] J. Schnitker, MNU Journal 2016, 69, 392-399.