Von der Elektronendichte zum 3D-Molekül – Mit Röntgenstrukturanalyse-Ergebnissen Molekülstrukturen erkunden
Lehrerfortbildung

Während die Messung von Röntgenbeugungsdaten an Einkristallen besondere fachliche Expertise und hochspezialisierte Geräte erfordert, wie sie nur in Universitäten oder größeren Unternehmen vorhanden sein können, ist die Auswertung der Messdaten (Intensitäten der Beugungsmaxima) inzwischen dank verbesserter graphischer Benutzeroberflächen der Strukturbestimmungsprogramme auch durch Schüler*innen möglich. Die Schüler*innen ordnen den Elektronendichtemaxima Atomtypen zu und passen das so erhaltene Strukturmodell iterativ den Messdaten an. Der Abgleich mit der experimentell bestimmten Elektronendichte bietet eine Möglichkeit, die eigenen Überlegungen zu bestätigen oder zu korrigieren.

Die Fortbildung zeigt, wie man die komplexen theoretischen Hintergründe zur Methode der Röntgenstrukturanalyse schülergerecht didaktisch reduzieren kann. Bei einem Besuch der Röntgenstrukturanalyse-Abteilung im Institut für Anorganische Chemie der Universität Göttingen lernen Sie die Schritte zur Vorbereitung einer Röntgenbeugungsmessung kennen. Die Teilnehmenden erfahren, wie mit Hilfe eines Step-by-Step-Tutorials und frei erhältlichen professionellen Programmen aus gemessenen Röntgenbeugungsdaten Strukturen bestimmt werden können. Sie erhalten umfangreiches Material und eine Sammlung von Messdaten alltagsrelevanter organischer Verbindungen, mit denen sie und ihre Schüler*innen selbstständig die räumliche Struktur der Moleküle bestimmen und auswerten können.

Für die Teilnahme an der Fortbildung sind keine Vorkenntnisse aus dem Bereich der Kristallographie erforderlich. Es wird gebeten – wenn möglich – einen eigenen Laptop (Windows, IOS oder Linux) zur Veranstaltung mitzubringen.

Unterrichtsbezug

Molekülgeometrie; Strukturen von Molekülen organischer Stoffe; organische Verbindungen und ihre Reaktionswege; chemische Bindung

Ablauf

14:00-18:00 Uhr:

1. Einführung in die Theorie der Röntgenstrukturanalyse und ihre didaktische Reduktion
2. Besuch der Röntgenstrukturanalyse-Abteilung im Institut für Anorganische Chemie der Universität Göttingen
3. Übungen zur Strukturbestimmung einfacher organischer Verbindungen durch Auswertung echter Röntgenbeugungsdaten
4. Abschlussdiskussion

Kursgebühr