Fach: Chemie

Thema: Massenspektrometersimulation

Beschreibung des Programms:
Das Lern- und Simulationsprogramm Pedagogica (Concord Consortium, www.concord.org) basiert auf einem konstruktivistischen Ansatz, der es den Schülerinnen und Schüler ermöglicht, die Funktionsweise eines Massenspektrometers schrittweise zu entdecken.
Im ersten Teil des Programms können sie ausprobieren, welchen Einfluss Masse, Ladung und Geschwindigkeit der zu untersuchenden Teilchen sowie die Stärke des angelegten Magnetfeldes auf die Bahn der Teilchen haben.
Anschließend erhalten die Schülerinnen und Schüler die Aufgabe, ein Ziel (den Detektor) zu treffen, in dem sie die Masse des geladenen Teilchens und die Stärke des Magnetfeldes variieren. Dabei entdecken sie, dass immer ein bestimmtes konstantes Verhältnis von Masse des Teilchens und der Stärke des Magnetfeldes erforderlich ist, wenn Ladung und Anfangsgeschwindigkeit der Teilchen konstant bleiben.
Schließlich soll der Detektor nur durch Variation der Anfangsgeschwindigkeit von Teilchen unterschiedlicher Massen getroffen werden.

Im zweiten Teil des Programms lernen die Schülerinnen und Schüler, wie ein Massenspektrum entsteht.

Im dritten Teil können sie die Aufzeichnung eines Massenspektrums simulieren, indem sie unterschiedliche Proben analysieren. Hierzu müssen sie manuell die Magnetfeldstärke des virtuellen Massenspektrometers variieren.

Zum Abschluss gibt es zwei Übungsaufgaben, bei denen die Zusammensetzung einer Probe aus einem Massenspektrum abzuleiten ist.