Πώς να φτιάξετε ένα μοντέλο μορίου από πλαστελίνη;

Η χημεία, που παρουσιάζεται σε βαρετή επιστημονική γλώσσα, είναι απίθανο να ενδιαφέρει έναν μαθητή. Αλλά αν συνδέσετε οπτικά βοηθήματα, η μάθηση θα είναι πιο διασκεδαστική. Είναι ακόμα πιο ενδιαφέρον να κάνετε μια διάταξη με τα χέρια σας. Σε αυτό το άρθρο, θα σας πούμε πώς μπορείτε να φτιάξετε ένα μοντέλο μορίου χρησιμοποιώντας πλαστελίνη. Για ένα ενημερωτικό μάθημα, η δομή οποιουδήποτε μορίου είναι κατάλληλη: σίδηρος, αλκοόλ, διοξείδιο του άνθρακα. Ας σταθούμε σε πολλές επιλογές με περισσότερες λεπτομέρειες. Τα μοντέλα άλλων ουσιών θα εκτελούνται σύμφωνα με τους ίδιους κανόνες: σμιλεύουμε άτομα από πλαστελίνη και για δομικούς δεσμούς χρησιμοποιούμε οδοντογλυφίδες ή σπίρτα.

Πριν ξεκινήσετε ένα μάθημα μοντελοποίησης και ταυτόχρονα χημεία, πρέπει να προετοιμάσετε τα ακόλουθα υλικά:

• πλαστελίνη πολλών αποχρώσεων.
• οδοντογλυφίδες ή σπίρτα?
• μια σανίδα ή ένα λαδόπανο για εργασία με πλαστελίνη.
• μοριακούς τύπους που λαμβάνονται από το Διαδίκτυο ή ένα εγχειρίδιο χημείας.

Όταν όλα είναι έτοιμα, μπορείτε να ξεκινήσετε να φτιάχνετε ένα μοριακό μοντέλο οποιασδήποτε ουσίας.

Είναι καλύτερα να σμιλεύσετε αμέσως ένα μοντέλο ενός μορίου μιας συγκεκριμένης ουσίας σύμφωνα με το σχήμα παρά να αρχίσετε να εξηγείτε για μικροαντικείμενα αφηρημένων προϊόντων. Αρχικά, ας μιλήσουμε για τους δομικούς δεσμούς των στοιχείων χρησιμοποιώντας το παράδειγμα διαφορετικών ουσιών: μεθάνιο, αιθάνιο, αιθυλένιο, μεθυλένιο.

Αρχικά, ας πάρουμε ως βάση ένα απλό μόριο φυσικού αερίου μεθανίου, έχει τον τύπο CH4. Για να φτιάξετε το αντίστοιχο μοντέλο, κυλήστε τέσσερις μικρές μπάλες από μπλε πλαστελίνη: θα αντιπροσωπεύουν το υδρογόνο. Στη συνέχεια ετοιμάστε μια κόκκινη μπάλα, αρκετές φορές μεγαλύτερη από τις μπλε, - άνθρακα. Δημιουργήστε δομικούς δεσμούς με σπίρτα, προσθέτοντας υδρογόνο στον άνθρακα 4. Το αποτέλεσμα είναι το απλούστερο μοντέλο ενός μορίου μεθανίου.

Η οργανική ένωση του αιθανίου C2H6 στη σχηματική έκδοση φαίνεται πιο περίπλοκη από το μεθάνιο, αλλά δομικά το μοντέλο είναι κατασκευασμένο από τα ίδια μέρη πλαστελίνης και ταιριάζει, επομένως δεν θα είναι δύσκολο να γίνει.

Αφαιρέστε ένα σπίρτο με το μπλε στοιχείο από το γλυπτό μεθανίου. Αυτό αφήνει τον άνθρακα με δύο δεσμούς υδρογόνου. Για το σχηματισμό αιθανίου χρειαζόμαστε δύο τέτοια σετ. Δένοντάς τα μαζί με ένα επιπλέον σπίρτο, παίρνουμε μια ένωση αιθανίου.

Για να μοντελοποιήσουμε το αιθυλένιο, φτιάχνουμε μια δομή διπλού δεσμού. Για να το κάνετε αυτό, αφαιρέστε ένα ταίρι με μπλε στοιχεία από το σχέδιο αιθανίου από κάθε κόκκινη μπάλα και προσθέστε ένα άλλο συνδετικό ταίρι μεταξύ των μπάλες άνθρακα. Να τι πήραμε.

Τώρα, χρησιμοποιώντας το παράδειγμα του μεθυλενίου (CH2), θα μάθουμε πώς να φτιάξουμε μια αλυσίδα δεσμών. Για να το κάνετε αυτό, κυλήστε 3 μπάλες ίδιου μεγέθους: μία κόκκινη (ανθρακική) και 2 μπλε (υδρογόνου).

Συνθέτουμε ένα μόριο μεθυλενίου με διπλό δεσμό, συναρμολογώντας μια αλυσίδα σύμφωνα με το ακόλουθο σχήμα: υδρογόνο-άνθρακα-υδρογόνο, δηλαδή συνδέουμε τη μπλε μπάλα με δύο σπίρτα με ένα κόκκινο και πάλι με δύο σπίρτα με μια μπλε μπάλα. Ευθυγραμμίζουμε όλα τα στοιχεία σε μία γραμμή.

Για γνωστικούς σκοπούς, προτείνουμε τη συλλογή ενός αριθμού μορίων διαφορετικών χημικών ουσιών.

Αυτό το αέριο ανήκει σε ενώσεις που περιέχουν 3 άτομα άνθρακα και 8 άτομα υδρογόνου (C3P8). Για ένα χωρικό μοντέλο, πρέπει να φτιάξετε 3 μεγάλες κόκκινες μπάλες και 8 μικρά μπλε μπιζέλια από πλαστελίνη. Χρειαζόμαστε 10 αγώνες ως συνδετικούς δεσμούς. Η συναρμολόγηση του μοντέλου μορίου προπανίου πραγματοποιείται με τον ακόλουθο τρόπο.

1. Στερεώνουμε 3 μπιζέλια σε μία από τις κόκκινες μπάλες χρησιμοποιώντας σπίρτα.
2. Αντιγράφουμε την κατασκευή, αφού χρειαζόμαστε δύο πανομοιότυπες επιλογές.
3. Στην υπόλοιπη τρίτη κόκκινη μπάλα, προσθέστε δύο μπιζέλια που είναι κολλημένα σε σπίρτα.
4. Τώρα συνδέουμε και τα τρία μέρη μαζί. Στο κέντρο πρέπει να υπάρχει ένα άτομο άνθρακα με δύο άτομα υδρογόνου και κατά μήκος των άκρων, κάθε άνθρακας πρέπει να έχει 3 άτομα υδρογόνου.

Είναι μια ανόργανη δυαδική ένωση αζώτου και υδρογόνου (NH3). Η αμμωνία είναι ένα άχρωμο αέριο που είναι εύκολα αναγνωρίσιμο από τη χαρακτηριστική του οσμή. Σε προηγούμενα μοντέλα, χρησιμοποιούσαμε μπλε πλαστελίνη για να σμιλεύσουμε το άτομο υδρογόνου και κόκκινο για άνθρακα. Κατά τη μοντελοποίηση του μορίου αμμωνίας, χρησιμοποιήστε επίσης μπλε για τα τρία άτομα υδρογόνου, δηλαδή τυφλώστε 3 μπλε μπάλες.

Για το άζωτο, επιλέξτε διαφορετικό χρώμα όπως κίτρινο. Θα χρειαστείτε μια μπάλα αυτής της απόχρωσης. Τώρα, με τη βοήθεια σπίρτων, συνδέστε 3 υδρογόνο (μπλε μπάλες) στο άζωτο (κίτρινη μπάλα). Το μοντέλο αμμωνίας είναι έτοιμο.

Αυτό το αλογόνο είναι ευρέως διαδεδομένο στον περιβάλλοντα κόσμο. Η μοριακή δομή του αερίου είναι εξαιρετικά απλή, περιέχει μόνο δύο άτομα (Cl2). Το χλώριο είναι βαρύτερο από τον αέρα, έχει μια πρασινοκίτρινη απόχρωση και μια τοξική, πικάντικη οσμή.

Δεν είναι δύσκολο να απεικονίσεις τα μόριά του. Πρέπει να σμιλέψετε δύο πράσινες μπάλες από πλαστελίνη και να τις συνδέσετε με ένα σπίρτο. Ένας ακόμα πιο εύκολος τρόπος είναι να στερεώσετε δύο μπάλες πλάγια η μία στην άλλη χωρίς να χρησιμοποιήσετε σπίρτα ή οδοντογλυφίδες.

Μια σύνθετη ουσία που βρίσκεται στη φύση σε διαφορετικές παραλλαγές, για παράδειγμα, χλωριούχο νάτριο (NaCl), θειικό ασβέστιο (CaSo4). Το NaCl ονομάζεται επίσης επιτραπέζιο αλάτι, ο καθένας μας είναι εξοικειωμένος με αυτό, μιας και είναι ποιότητας τροφίμων.

Για να φτιάξουμε μια ένωση από επιτραπέζιο αλάτι, φτιάχνουμε δύο μπάλες: μικρό πράσινο (χλώριο) και μεγάλο καφέ (νάτριο). Για να γίνουν ένα ενιαίο μόριο, αρκεί να πιέσετε τις μπάλες μεταξύ τους, αλλά μπορείτε επίσης να χρησιμοποιήσετε ένα σπίρτο, που συμβολίζει τους συνδετικούς δεσμούς.

Οι σύγχρονοι γονείς ξέρουν πώς να αναπτύσσουν τα παιδιά τους ακόμη και χωρίς συμβουλές, αλλά παρόλα αυτά θα εκφράσουμε μερικές συστάσεις.

Εάν θέλετε να μεταφέρετε σύνθετες πληροφορίες στον μαθητή, βρείτε μη τυπικούς τρόπους παρουσίασής τους. Στην περίπτωσή μας, η χημεία διδάσκεται μέσω της τρισδιάστατης μοντελοποίησης. Τα χρήσιμα σημεία είναι τα εξής.

• Τα παιδιά μαθαίνουν νέες γνώσεις.
• Η μέθοδος λήψης πληροφοριών συνοδεύεται από τη δημιουργική διαδικασία της γλυπτικής ογκομετρικών μορφών. Σαγηνεύει και δίνει τη δυνατότητα στον μαθητή να ενδιαφερθεί για ένα τόσο περίπλοκο μάθημα όπως η χημεία.
• Η εργασία με πλαστελίνη αναπτύσσει τις κινητικές δεξιότητες των χεριών, επομένως είναι χρήσιμη για πνευματική δραστηριότητα και δημιουργικότητα.
• Η γλυπτική βοηθά στην ανάπτυξη χρήσιμων ιδιοτήτων όπως η φαντασία, η επιμονή και η συγκέντρωση.

Ξεκινήστε να μαθαίνετε με απλά αλλά πραγματικά μοριακά μοντέλα. Το παιδί πρέπει αμέσως να αισθάνεται ότι εμπλέκεται στην πραγματική επιστήμη.

Φτιάχνουμε ένα μοντέλο μορίου νερού από πλαστελίνη περαιτέρω.