„Das Unsichtbare sichtbar machen“ - Die Nutzung von Kristallstruktur-Datenbanken als Zugang zur Teilchenebene
Vortragende/r: Dr. Erhard Irmer
Institution:Georg August-Universität Göttingen, XLAB – Göttinger Experimentallabor für junge Leute
Datum:06. März 2021
Zeit:09:00 - 09:45 Uhr
Raum:R02
Hinweis:Gefördert durch: Klett-Verlag

Der Zugang zur Teilchenebene wird für Schülerinnen und Schüler häufig erschwert, weil es an anschaulichen Zugangsweisen mangelt. Molekülmodelle, ob analog oder digital, vereinfachen häufig sehr stark oder sind gleich sehr komplex. Zudem unterliegen sie dem Vorbehalt, inwiefern sie tatsächlich die Realität angemessen wiedergeben.

Die Ergebnisse moderner analytischer Methoden wie der Röntgenstrukturanalyse bieten für die Schule ausgezeichnete Möglichkeiten, den Zugang zur Teilchenebene zu veranschaulichen. Digitale Darstellungsweisen dieser Ergebnisse sind im Chemie- und Biologieunterricht leicht und vielfältig einsetzbar.

Die Cambridge Structural Database (CSD) enthält mehr als eine Million Einträge von organischen oder metallorganischen Kristallstrukturen. Ein frei erhältliches teaching subset stellt die Ergebnisse von gut überprüften Verbindungen zur Verfügung, die für den Bereich der Schule oder Hochschullehre relevant sind. Mit Hilfe eines Web-Interfaces oder des kostenlosen Programms „Mercury“ können die Ergebnisse der Röntgenstrukturanalysen visualisiert oder messend erfasst werden.

Es werden Materialien vorgestellt, mit denen die Themenbereiche „Der aromatische Zustand des Benzol-Moleküls“, „VSEPR-Modell“ und „Wasserstoffbrücken“ in Form von aufgabenbasierten Tutorials zur selbständigen Erarbeitung durch Schülerinnen und Schüler behandelt werden können. Ein Tutorial zur Einführung in Mercury zeigt die wichtigsten Funktionen des Programms.