Web-Vorlesung Intermetallische Phasen Vortrag DGK Bayreuth

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Intermetallische Phasen - Eine Vorlesung im World-Wide-Web

Caroline Röhr, Institut für Anorganische und Analytische Chemie, Universität Freiburg

Inhalt

Einleitung: Das WWW in der Lehre
Vorteile für die (anorganische) Strukturchemie
Technisches
Intermetallische Phasen I: Inhalt und Gliederung
Intermetallische Phasen II: Beispiele
Dank + Ausblick
Links:
- die Vorlesung: http://ruby.chemie.uni-freiburg.de/Vorlesung/intermetallische_0.html
- dieser Beitrag: http://ruby.chemie.uni-freiburg.de/Vorlesung/bayreuth.html
- Homepage/Weitere Materialien zur Anorganischen Strukturchemie: http://ruby.chemie.uni-freiburg.de

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Intermetallische Phasen

1. Einleitung: Das WWW in der Lehre

Eine Vorlesung im WWW

Einsatz und Vorteile (gegenüber Skripten und Büchern) in/als Ergänzung zu Vorlesungen

wie Skript (Vor- und Nachbereitung des Vorlesungsstoffs, Prüfungsvorbereitung)
Angebot weiterer Unterlagen (Tischvorlagen, Übungsblätter)
zeitliche Unabhängigkeit (z.B. vom Vorlesungsrhythmus => Vorlesungen mit spezielleren Inhalten)
örtliche Verfügbarkeit (Lokal: Bibliothek, PC-Pools, Wohnheime, notfalls CD; WW)
umfangreiche Gestaltungsmöglichkeiten (z.B. Farbe), dabei kostengünstig
Aktualisierbarkeit
Vernetzung (z.B. innerhalb der Seiten/mit anderen Vorlesungen, Datenbanken, Glossare, 'clickable' Images, usw.)
Angebot multimedialer Materialien (Videosequenzen, ... (s.u.) )
Einsatz der MM-Materialien im Hörsaal (Beamer)
Ankündigungen, Fragebogenauswertungen, 'Kommunikation' mit den Studierenden
Nachteile (bei Verwendung von Standard-HTML)
- eingeschränkter Textsatz (Formeln usw.)
- Probleme beim Layout durch Browser-Spezialitäten
- Lesbarkeit ? => Ausdrucke ?
- Verfügbarkeit externer Links

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Intermetallische Phasen

2. Vorteile für die Strukturchemie

Eine Vorlesung im WWW

Vernetzung z.B. mit

eigener 'Datenbank' wichtiger Strukturtypen
Sonderseiten zu den wichtigsten wiederkehrenden Prinzipien der Strukturchemie (Dichte Packungen, Symmetrielehre, Punktgruppen usw.)
Inorganic Crystal Structure Database (Web-Frontend mit Teilen der ICSD)
Mineralien-Datenbanken
div. Seiten zu Methoden der Strukturchemie (Beugung, Mikroskopie, usw.)
Sammlungen von Phasendiagrammen
Einsatz interaktiver Materialien zur 3D-Darstellung von Kristallstrukturen
- bewegbare Darstellungen
  - VRML-1 (Virtual-Reality-Modelling-Language)
  - java3D, javascript
  - Chemie-spezifische Programme (z.B. rasmol)
- bewegbare und bewegte Darstellungen
  - VRML-2
  - java3D, javascript

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Intermetallische Phasen

3. Technisches

Eine Vorlesung im WWW

Texte

einfache, einheitliche Gestaltung in Standard-HTML
Browser-unabhängig, Plattform-unabhängig
starke Untergliederung (Datenmengen/Übertragungszeiten)

Abbildungen

statisch (jeweils mit Links auf vergrößerte Darstellungen)

gif, jpeg

Strukturdarstellungen per grabber aus VRMLs
Schema-Zeichnungen (!eigene! -> ! Copyright !) per xfig

bewegt

animated gifs, mpeg, ....

bewegbar: VRML-1

freie Betrachter für alle Plattformen
relativ einfache Erstellung, z.B. mit DRAWxtl
variabler Einsatz (Stick-and-Ball und/oder Polyederdarstellungen)
Nachteil: Verlust der 'chemischen' Information (Atomsorten, Bindungslängen usw.) durch Umsetzung in Grafik-Primitive

bewegbar und bewegt: VRML-2

nur in Spezialfällen sinnvoll
aufwendige Erstellung 'von Hand'

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Intermetallische Phasen

Bestehende eigene Angebote

Eine Vorlesung im WWW

Strukturchemie der Oxide (Volltext)¹
Silicatchemie (Volltext)²
Intermetallische Phasen (Volltext)
Anorganische Strukturchemie (nur Materialien, bzw. Volltext im Aufbau)
Elektronen in Festkörpern (nur Materialien)
Sammlung der wichtigsten anorganischen Strukturtypen (immer im Aufbau)
Chemie der Metalle (Grundstudium, nur Materialien)
Chemie der Nichtmetalle (Grundstudium, nur Materialien)

DGK Leipzig

DGK Aachen

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Intermetallische Phasen

Warum 'Intermetallische Phasen' ?

Eine Vorlesung im WWW

nicht oder nur (für die Studierenden) unzureichend durch Bücher abgedeckt
komplexe Strukturchemie/schwierige Darstellung durch
- hohe Koordinationszahlen
- starke Durchdringung der Koordinationspolyeder
- oft keine einfachen Konzepte zum Verständnis der Strukturchemie
statistische Elementverteilung (Formel?)
chemische Bindung
anwendungstechnisch z.T. extrem wichtige Verbindungsklassen
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Intermetallische Phasen

Gliederung

Eine Vorlesung im WWW

Inhalt Hauptseite, Links zu allen Kapiteln, Links zu Vorlagen, Erläuterung zu Browsern usw.
Kap. 1: Einleitung und Übersicht Einteilung der elementaren Metalle (A,B-Gruppen) -> Gruppen binärer Phasen; Literatur
Kap. 2: Elementare Metalle Strukturchemie, physikalische Eigenschaften, elektronische Strukturen
Kap. 3-8: Binäre (und z.T. auch ternäre) intermetallische Phasen nach Gruppen
- Kap. 3: Feste Lösungen (z.B. AA)
- Kap. 4: Hume-Rothery-Phasen (A2-B1)
- Kap. 5: Phasen mit kovalenten Bindungsanteilen (B2-B2)
- Kap. 6: Zintl-Phasen (A1-B2)
- Kap. 7: Packungsdominierte Phasen (A1-A2, A1-B1 und A2-B1)
- Kap. 8: NiAs und Verwandte (A2-B2)

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Intermetallische Phasen

Beispiele

Eine Vorlesung im WWW

Allgemeines
- Phasendiagramme
- Schemazeichnungen
- Elektronische Strukturen (u.a. mit VRMLs von BZ)
- Physikalische Eigenschaften (z.B. der elementaren Metalle)
- Literaturübersicht
VRMLs
- Strukturzusammenhänge (Element-HL <-> Po)
- Clusterverbindungen mit gemischter Polyeder/Stick-and-Ball-Darstellung
- Koordinationspolyeder in Strukturen (z.B. sigma-Phasen)
- Tabellarische Strukturübersichten (VRMLs ohne statische Bilder bei extremer Strukturvielfalt, z.B. Zintl-Phasen; Te/Se-Verbindungen)
- Aufbau von Strukturen anhand von Bilderserien (z.B. dichte Packungen, Laves-Phasen)

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ENDE

Intermetallische Phasen

Ausblick und Dank

Eine Vorlesung im WWW

Ausblick
- Aufbau der Vorlesung 'Festkörper- und Strukturchemie' im SS2001
- Erweiterung des Angebots an VRML-2-Abbildungen
- Ausbau der Strukturtypendatenbank
Dank
- zahlreichen Nutzern der Seiten -> Korrekturen und Anregungen
- Larry W. Finger und Martin Kroeker -> Programm DRAWxtl
- Martin Kroeker -> VRML-2-Files
- Prof. Dr. Herbert Schäfer -> Anregungen zur Gliederung und inhaltlichen Gestaltung
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CD ?