Ako vyrobiť model molekuly z plastelíny?

Chémia, prezentovaná nudným vedeckým jazykom, pravdepodobne nebude zaujímať študenta. Ale ak prepojíte vizuálne pomôcky, učenie bude zábavnejšie. Je ešte zaujímavejšie urobiť rozloženie vlastnými rukami. V tomto článku vám povieme, ako si môžete vyrobiť model molekuly pomocou plastelíny. Pre informatívnu lekciu je vhodná štruktúra akejkoľvek molekuly: železo, alkohol, oxid uhličitý. Pozrime sa podrobnejšie na niekoľko možností. Modely iných látok sa budú vykonávať podľa rovnakých pravidiel: atómy vyrezávame z plastelíny a na štrukturálne väzby používame špáradlá alebo zápalky.


čo je potrebné?
Pred začatím lekcie modelovania a zároveň chémie si musíte pripraviť nasledujúce materiály:
- plastelína niekoľkých odtieňov;
- špáradlá alebo zápalky;
- doska alebo handrička na prácu s plastelínou;
- molekulové vzorce prevzaté z internetu alebo z učebnice chémie.
Keď je všetko pripravené, môžete začať vytvárať molekulárny model akejkoľvek látky.


Ako formovať rôzne modely?
Je lepšie okamžite vyrezať model molekuly konkrétnej látky podľa schémy, ako začať vysvetľovať o mikroobjektoch abstraktných produktov. Najprv si povedzme o štruktúrnych väzbách prvkov na príklade rôznych látok: metán, etán, etylén, metylén.
Kvôli prehľadnosti upravíme každú vyrobenú molekulu a vytvoríme z nej diagram ďalšieho kognitívneho modelu. To nie je ťažké urobiť, pretože väzba uhlíka a vodíka je zahrnutá vo všetkých schémach.
metán
Najprv si vezmime za základ jednoduchú molekulu zemného plynu metánu, má vzorec CH4. Ak chcete vytvoriť zodpovedajúci model, vyvaľkajte štyri malé guľôčky z modrej plastelíny: budú predstavovať vodík. Potom pripravte červenú guľu, niekoľkonásobne väčšiu ako modré, - uhlík. Vytvorte štrukturálne väzby so zápalkami pridaním vodíka k uhlíku 4. Výsledkom je najjednoduchší model molekuly metánu.


etán
Organická zlúčenina etánu C2H6 v schematickej verzii vyzerá komplikovanejšie ako metán, ale konštrukčne je model vyrobený z rovnakých plastelínových dielov a zápaliek, takže nebude ťažké ho vyrobiť.
Odstráňte jednu zápalku s modrým prvkom z metánovej sochy. Takto zostane uhlík s dvoma vodíkovými väzbami. Na tvorbu etánu potrebujeme dve takéto sady. Ich zviazaním dodatočnou zápalkou získame etánovú zlúčeninu.


Etylén
Na modelovanie etylénu vytvoríme štruktúru dvojitej väzby. Ak to chcete urobiť, odstráňte jednu zápalku s modrými prvkami z etánového dizajnu z každej červenej guľôčky a pridajte ďalšiu spojovaciu zápalku medzi uhlíkové guľôčky. Tu je to, čo máme.

metylén
Teraz sa na príklade metylénu (CH2) naučíme, ako vytvoriť reťazec väzieb. Za týmto účelom rolujte 3 guľôčky rovnakej veľkosti: jednu červenú (uhlík) a 2 modré (vodík).
Zložíme metylénovú molekulu s dvojitou väzbou, zostavíme reťazec podľa nasledujúcej schémy: vodík-uhlík-vodík, čiže modrú guľôčku s dvomi zápalkami spojíme s červenou a opäť dvomi zápalkami s modrou guľôčkou. Všetky prvky lemujeme v jednej línii.

Na kognitívne účely navrhujeme zhromaždiť množstvo molekúl rôznych chemikálií.
Propán
Tento plyn patrí medzi zlúčeniny obsahujúce 3 atómy uhlíka a 8 atómov vodíka (C3P8). Pre priestorový model je potrebné vyrobiť z plastelíny 3 veľké červené gule a 8 malých modrých hráškov. Potrebujeme 10 zápasov ako spojovacie remízy. Zostavenie modelu molekuly propánu sa uskutočňuje nasledujúcim spôsobom.
- Na jednu z červených guličiek pripevníme pomocou zápaliek 3 modré hrášky.
- Duplikujeme konštrukciu, pretože potrebujeme dve rovnaké možnosti.
- Do zvyšnej tretej červenej gule pridajte dva modré hrášky pripevnené k zápalkám.
- Teraz spojíme všetky tri časti dohromady. V strede by mal byť atóm uhlíka s dvoma atómami vodíka a pozdĺž okrajov by mal mať každý uhlík 3 atómy vodíka.
Typ väzieb, ktorý je zodpovedný za štruktúru molekuly propánu, je rovnaký ako v plynoch butánu, metánu.


Amoniak
Je to anorganická binárna zlúčenina dusíka a vodíka (NH3). Amoniak je bezfarebný plyn, ktorý je ľahko rozpoznateľný podľa charakteristického zápachu. V predchádzajúcich modeloch sme použili modrú plastelínu na tvarovanie atómu vodíka a červenú na uhlík. Pri modelovaní molekuly amoniaku použite aj modrú pre tri atómy vodíka, čiže slepé 3 modré guľôčky.
Pre dusík vyberte inú farbu, napríklad žltú. Budete potrebovať jednu guľu tohto odtieňa. Teraz pomocou zápaliek pripojte 3 vodík (modré guľôčky) k dusíku (žltá guľôčka). Model s amoniakom je pripravený.


Chlór
Tento halogén je rozšírený v okolitom svete. Molekulárna štruktúra plynu je mimoriadne jednoduchá, obsahuje iba dva atómy (Cl2). Chlór je ťažší ako vzduch, má zelenožltý odtieň a toxický, štipľavý zápach.
Nie je ťažké znázorniť jeho molekuly. Z plastelíny musíte vyrezať dve zelené gule a spojiť ich jednou zápalkou. Ešte jednoduchší spôsob je pripevniť dve loptičky bokom k sebe bez použitia zápaliek alebo špáradiel.

Soľ
Komplexná látka nachádzajúca sa v prírode v rôznych variantoch, napríklad chlorid sodný (NaCl), síran vápenatý (CaSo4). NaCl sa nazýva aj kuchynská soľ, pozná ju každý z nás, keďže je potravinárskej.
Na výrobu zmesi stolovej soli urobíme dve guľôčky: malé zelené (chlór) a veľké hnedé (sodík). Na vytvorenie jednej molekuly stačí guľôčky stlačiť k sebe, ale môžete použiť aj zápalku, ktorá symbolizuje spojovacie väzby.

Užitočné tipy
Moderní rodičia vedia, ako rozvíjať svoje deti aj bez rady, no napriek tomu vyslovíme niekoľko odporúčaní.
Ak chcete študentovi sprostredkovať komplexné informácie, nájdite neštandardné spôsoby ich prezentácie. V našom prípade sa chémia vyučuje prostredníctvom 3D modelovania. Užitočné body sú nasledovné.
- Deti sa učia nové poznatky.
- Spôsob získavania informácií je sprevádzaný tvorivým procesom vyrezávania objemových postáv. Zaujme a umožní študentovi, aby sa začal zaujímať o taký zložitý predmet, akým je chémia.
- Práca s plastelínou rozvíja motoriku rúk, preto je užitočná pre duševnú aktivitu a kreativitu.
- Sochárstvo pomáha pri rozvoji užitočných vlastností, ako je predstavivosť, vytrvalosť a koncentrácia.
Začnite sa učiť s jednoduchými, ale skutočnými molekulárnymi modelmi. Dieťa by sa malo okamžite cítiť zapojené do skutočnej vedy.
Pozvite svojho syna alebo dcéru, aby pomocou učebnice (internetu) samostatne našli vzorce molekúl, ktoré ste ešte neprešli. Nechajte dieťa pomocou nájdenej schémy a svojej fantázie vytvoriť model bez pomoci. Môže ho zaujímať, z akých molekúl sa skladá vzduch, kyslík, voda, zlato, diamant či sladký cukor.


Ďalej vyrábame model molekuly vody z plastelíny.