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Chemie auf Eduskript unterrichten

Auf dieser Seite schauen wir uns an, was Eduskript Chemie-Lehrpersonen bietet: Strukturformeln aus einer Zeile Text, KI-Feedback auf handschriftliche Lösungen, Reaktionsgleichungen im Satz, Kurven direkt im Text und Schätzfragen mit abgestuftem Feedback.

Strukturformeln aus einer Zeile Text

Strukturformel von Acetylsalicylsäure (Aspirin)Strukturformel von Acetylsalicylsäure (Aspirin)Acetylsalicylsäure (Aspirin)

Keine Zeichenprogramme, keine Screenshots aus dem Lehrmittel: Sie schreiben die Summenformel in SMILES-Notation, Eduskript zeichnet die Strukturformel.

Geschrieben ist das eine Zeile:

<molecule smiles="CC(=O)Oc1ccccc1C(=O)O" name="Acetylsalicylsäure (Aspirin)" ></molecule>

SMILES ist die übliche Textschreibweise für Moleküle — CCO ist Ethanol, c1ccccc1 Benzol, O Wasser. Auswendig können muss man sie nicht: PubChem führt zu jedem Stoffnamen eine SMILES, und Struktureditoren geben sie aus. Grösse und Ausrichtung ziehen Sie im Editor mit der Maus zurecht.

Strukturformel von EthanolStrukturformel von EthanolEthanol
Strukturformel von BenzolStrukturformel von BenzolBenzol
Strukturformel von IbuprofenStrukturformel von IbuprofenIbuprofen

KI-Feedback auf Handgeschriebenes

Weil eine Strukturformel ein gewöhnliches Bild ist, können Schüler mit dem Stift direkt hineinzeichnen — und die KI sieht das Bild mitsamt den Notizen. Dasselbe gilt für alles andere, was von Hand geschrieben wird.

Aufgabe 1: Direkt in die Strukturformel zeichnen

Jetzt sind Sie dran

Unten sehen Sie Ibuprofen. Zeichnen Sie mit dem Stift direkt ins Bild:

  1. Kringeln Sie die Carboxygruppe ein und beschriften Sie sie.
  2. Markieren Sie das Chiralitätszentrum mit einem Stern.
  3. Notieren Sie daneben die Summenformel.
Strukturformel von IbuprofenStrukturformel von IbuprofenIbuprofen
…or paste a screenshot

Aufgabe 2: Auf leerem Papier rechnen

Jetzt sind Sie dran

Gleichen Sie die Verbrennung von Propan aus:

_ C3H8+_ O2  ⟶  _ CO2+_ H2O\mathrm{\_\,C_3H_8 + \_\,O_2 \;\longrightarrow\; \_\,CO_2 + \_\,H_2O}
  1. Schreiben Sie die ausgeglichene Gleichung auf.
  2. Notieren Sie daneben, wie viele O\mathrm{O}-Atome auf jeder Seite stehen.
…or paste a screenshot
Jede Aufgabe sieht nur ihren eigenen Abschnitt

Die KI bekommt die Zeichnung aus dem Abschnitt, in dem der Knopf steht — Aufgabe 1 sieht die Notizen aus Aufgabe 2 nicht und umgekehrt. Deshalb steht jede Aufgabe unter einer eigenen Überschrift.

Formeln und Reaktionsgleichungen

Summenformeln stehen mitten im Satz: Kochsalz ist NaCl\mathrm{NaCl}, Schwefelsäure H2SO4\mathrm{H_2SO_4}, das Sulfat-Ion SO42−\mathrm{SO_4^{2-}}. Ganze Gleichungen bekommen ihre eigene Zeile:

2 H2+O2  ⟶  2 H2O\mathrm{2\,H_2 + O_2 \;\longrightarrow\; 2\,H_2O}

Gleichgewichte, Aggregatzustände und Bedingungen lassen sich genauso setzen:

N2(g)+3 H2(g)  ⇌  2 NH3(g)ΔH=−92 kJ/mol\mathrm{N_2(g) + 3\,H_2(g) \;\rightleftharpoons\; 2\,NH_3(g)} \qquad \Delta H = -92\ \mathrm{kJ/mol} Kc=[NH3]2[N2]⋅[H2]3K_c = \frac{[\mathrm{NH_3}]^2}{[\mathrm{N_2}]\cdot[\mathrm{H_2}]^3}
SäureFormelpKS\mathrm{p}K_\mathrm{S}Stärke
SalzsäureHCl\mathrm{HCl}−6-6sehr stark
EssigsäureCH3COOH\mathrm{CH_3COOH}4,764{,}76schwach
KohlensäureH2CO3\mathrm{H_2CO_3}6,356{,}35schwach
AmmoniumNH4+\mathrm{NH_4^+}9,259{,}25sehr schwach

Auf jede dieser Formeln lässt sich direkt schreiben — Oxidationszahlen darüber notieren, Elektronenübergänge einzeichnen, Fehler markieren.

Kurven direkt im Text

Ein Zerfalls- oder Konzentrationsverlauf entsteht aus vier Zeilen Text — kein Tabellenprogramm, kein Screenshot:

Plot of f(x) = exp(-0.05x)Plot of f(x) = exp(-0.05x)Reaktion erster Ordnung mit k = 0,05 min⁻¹

Die gestrichelten Linien markieren die Halbwertszeit t1/2=ln⁡2kt_{1/2} = \frac{\ln 2}{k}.

Für Rechnungen, die über eine Formel hinausgehen, läuft Python direkt in der Seite. Der Code bleibt aufklappbar — die Schüler können die Parameter ändern und sehen sofort die neue Kurve:

PythonLoading editor…
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

# Titration: 50 mL Essigsäure (0.1 M, pKs 4.76) mit 0.1 M NaOH
V = np.linspace(0.01, 99.9, 500)
Ka, c0, V0 = 10**-4.76, 0.1, 50.0
n_saeure = c0 * V0 / 1000
n_base = 0.1 * V / 1000

pH = np.where(
    n_base < n_saeure,
    4.76 + np.log10(np.clip(n_base, 1e-12, None) / np.clip(n_saeure - n_base, 1e-12, None)),
    14 + np.log10(np.clip((n_base - n_saeure) / ((V0 + V) / 1000), 1e-12, None)),
)

plt.figure(figsize=(7, 4))
plt.plot(V, pH, linewidth=2)
plt.axvline(50, linestyle="--", color="gray")
plt.axhline(8.7, linestyle="--", color="gray")
plt.xlabel("V(NaOH) in mL")
plt.ylabel("pH")
plt.title("Titration einer schwachen Säure")
plt.grid(alpha=0.3)
plt.show()

Schätzfragen mit abgestuftem Feedback

Chemie braucht ein Gefühl für Grössenordnungen. Der Schieberegler bewertet, wie nah die Schätzung liegt, und gibt je nach Abstand einen anderen Hinweis.

Mit zwei Reglern lässt sich ein ganzer Bereich abfragen:

Entscheidungswege als Diagramm

Trennverfahren, Nachweisreihen und Reaktionswege lassen sich als Text schreiben und ändern:

Quizfragen

Alles auf dieser Seite ist mit ein paar Zeilen Text geschrieben

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