Die Präsentation virtueller 3D-Moleküle auf einer digitalen Tafel, auf Tablets oder Computerbildschirmen liefert Schülerinnen und Schülern einen tieferen Einblick in den Aufbau und die Struktur von Molekülen. Mit geeigneten digitalen Werkzeugen werden Strukturen analysiert und Eigenschaften ableitbar. Molekülmodelle werden im Unterricht in der organischen Chemie notwendig, wenn den Schülerinnen und Schülern eine räumliche Vorstellung vom Molekülbau vermittelt werden soll. Dies kann sehr gut über Molekülbaukästen erfolgen. Schülerinnen und Schüler haben damit die Möglichkeit, selbstständig 3D-Modelle aufzubauen und gleichzeitig ein Verständnis für die räumliche Organisation der Atome in Molekülen zu entwickeln. Im Unterrichtsgespräch wird der Aufbau von Molekülen in Bezug auf ihre äußere und innere Struktur verbalisiert. Die Visualisierung durch die "klassische" Verfahrensweise, das Hochhalten von Molekülmodellen oder Kugelgitter-Modellen zur Verknüpfung des konkreten Objektes mit entsprechenden Begriffen, ist in seiner Wirkung durch die geringe Größe der Modelle jedoch begrenzt. Eine wirksamere Alternative bietet hier die großflächige Projektion virtueller und dynamischer (manipulierbarer) 3D-Moleküle per Beamer auf einer Leinwand oder auf der digitalen Tafel. Dadurch rückt das Objekt im Unterrichtsgespräch visuell und kognitiv stärker in den Fokus der Schülerinnen und Schüler. Gemeinsam am gleichen Objekt und unter gleichem Blickwinkel zu arbeiten, erhöht die Motivation, die Konzentration und Kommunikation in der Lerngruppe. Der hier vorgestellte Molekül-Viewer läuft im Browser auf einem Tablet oder PC. Die Oberfläche ist zweigeteilt. Sie besteht aus der Präsentationsfläche und einer rechts angeordneten Werkzeugleiste. In einer kleinen Molekülsammlung wurden Standardvertreter der Alkane, Alkene, Alkine, Alkanole, Alkanone, Carbonsäuren, Aromaten, Komplexverbindungen, Biomoleküle und einige wenige anorganische Verbindungen aufgenommen. Wurde ein Molekül über die Stoffauswahl ins Präsentationsfenster geladen, kann man mit den Werkzeugen die Darstellung des jeweiligen Moleküls verändern. Hierzu gehören zum Beispiel die Vergrößerung der Atome (Kalottenmodell), die Ergänzung einer Moleküloberfläche, das Hinzufügen von Transparenz oder zum Beispiel das Anzeigen von Symbolen. Bei Molekülen mit Heteroatomen oder Mehrfachbindungen lässt sich ein elektrostatisches Potential in Form einer farbigen Oberfläche berechnen und anzeigen. Für einige Moleküle sind konkrete Zusatzfunktionen installiert. Diese findet man rechts unten in einem Zusatzfenster. Damit lassen sich geometrische Strukturen, Bindungselektronen, vereinfachte Orbitaldarstellungen, Winkel unter anderem bei den folgenden Molekülen hervorheben: Methan, Ethan, Ethen, Ethin, Benzol, Wasser, Ammoniak, EDTA-Ca-Komplex, Hexaaquacobalt(II)-Komplex; für die Darstellung eines DNA-Abschnitts existiert eine Einzeldarstellung (siehe Menüleiste oben). Technische Informationen zum Molekülviewer Für den Einsatz im Unterricht sind ein Computer oder Tablet mit Internetzugang erforderlich. Der Molekülviewer wird im Browser dargestellt. Die Bedienung kann mittels Maus, Zeichenstift oder Finger erfolgen. Ein Link zu Bedienungshinweisen findet man rechts unten am Bildschirmrand. Moleküle, die nicht in Molekül-Sammlung enthalten sind, findet man eventuell in Moleküldatenbanken im Internet, kann sie downloaden und in den Molekül-Viewer laden. Alternativ kann man mit dem kostenlosen Programm Chemsketch Moleküle zeichnen und als mol-Dateien abspeichern. Sollte man bestimmte Funktionen, zum Beispiel das Selektieren von Atomen oder Atomgruppen und gezielte Veränderungen zum Beispiel für Lernenden-Vorträge oder Präsentationen von Facharbeiten benötigen, kann über die Werkzeugleiste die "Konsole" aufgerufen werden. Über diese lassen sich mit JSMOL-Befehlen (Dokumentationen im Internet) konkrete Manipulationen durchführen. Fachkompetenz Die Schülerinnen und Schüler lernen den Aufbau und die dreidimensionale Struktur einfacher organischer Moleküle kennen. erkennen, dass Moleküle nicht aus "Kugeln" und "Stäbchen" bestehen, sondern raumerfüllte Objekte sind. erkennen, dass sich die räumliche Anordnung der Atome in Molekülen mit dem Elektronenpaar-Abstoßungsmodell begründen lässt. analysieren beispielhaft die Moleküle von Methan, Ammoniak und Wasser und begründen die geometrischen Formen mit dem EPA-Modell. Medienkompetenz Die Schülerinnen und Schüler können nach Linkvorgabe eine Online-Animation aufrufen und starten. analysieren und erklären mithilfe digitaler Moleküldarstellungen dreidimensionale Molekülstrukturen. Sozialkompetenz Die Schülerinnen und Schüler arbeiten konstruktiv beim Umgang mit digitalen Molekül-Viewer zusammen und analysieren gemeinsam unter Beachtung der Fachsprache und formal-chemischen Gesichtspunkten Molekülstrukturen.