Vyberte si druh cukroví. Chcete-li vytvořit boční vlákna z cukrových a fosfátových skupin, použijte duté proužky černé a červené lékořice. Na dusíkaté báze použijte gumové medvídky ve čtyřech různých barvách.

• Ať už použijete jakékoli cukroví, mělo by být dostatečně měkké, aby se dalo propíchnout párátkem.
• Pokud máte po ruce barevné marshmallow, jsou skvělou alternativou gumových medvídků.

Připravte zbývající materiály. Vezměte provázek a párátka, která používáte k vytvoření modelu. Lano bude potřeba rozřezat na kousky dlouhé asi 30 centimetrů, ale můžete je udělat delší nebo kratší – v závislosti na délce vámi zvoleného modelu DNA.

• K vytvoření dvojité šroubovice použijte dva stejně dlouhé provázky.
• Ujistěte se, že máte alespoň 10-12 párátek, i když možná budete potřebovat trochu více nebo méně - opět v závislosti na velikosti vašeho modelu.

Kromě pozorování a experimentů hraje modelování důležitou roli v porozumění přírodnímu světu a chemii.

Již jsme si řekli, že jedním z hlavních cílů pozorování je hledání zákonitostí ve výsledcích experimentů.

Některá pozorování je však nepohodlné nebo nemožné provést přímo v přírodě. Přírodní prostředí se v laboratorních podmínkách obnovuje pomocí speciálních zařízení, instalací, objektů, tedy modelů (z latinského modulus - míra, vzorek). Modely kopírují pouze nejdůležitější vlastnosti a vlastnosti objektu.

Aby vědci mohli například studovat přírodní jev blesků, nemuseli čekat na bouřku. Blesk lze simulovat v hodinách fyziky a ve školní laboratoři. Dvěma kovovým kuličkám je třeba dát opačný elektrický náboj: kladný a záporný. Když se kuličky přiblíží na určitou vzdálenost, přeskočí mezi nimi jiskra – to je miniaturní blesk. Čím větší je náboj na koulích, tím dříve při přiblížení přeskočí jiskra, tím delší je umělý blesk. Takový blesk se vyrábí pomocí speciálního zařízení zvaného elektroforový stroj (obr. 33).

Rýže. 33.
Elektroforový stroj

Studium modelu umožnilo vědcům určit, že přirozený blesk je obří elektrický výboj mezi dvěma bouřkovými mraky nebo mezi mraky a zemí. Skutečný vědec se však snaží najít praktické uplatnění pro každý studovaný fenomén. Čím silnější je elektrický blesk, tím vyšší je jeho teplota. Ale přeměnu elektrické energie na teplo lze využít například pro svařování a řezání kovů. Tak se objevil proces elektrického svařování, který dnes zná každý student (obr. 34).

Rýže. 34.
Přírodní jev blesku lze simulovat v laboratoři

Modelování ve fyzice se používá obzvláště široce. V lekcích na toto téma se seznámíte s řadou modelů, které vám pomohou studovat elektrické a magnetické jevy, vzorce pohybu těles a optické jevy.

Každá přírodní věda používá své vlastní modely, které pomáhají vizuálně si představit skutečný přírodní jev nebo předmět.

Nejznámějším geografickým modelem je zeměkoule (obr. 35, a) - miniaturní trojrozměrný obrázek naší planety, pomocí kterého můžete studovat polohu kontinentů a oceánů, zemí a kontinentů, hor a moří. Pokud je obraz zemského povrchu aplikován na plochý list papíru, pak se takový model nazývá geografická mapa (obr. 35, b).

Rýže. 35.
Nejznámější geografické modely: a - zeměkoule; b - mapa

Modely jsou široce používány při studiu biologie. Stačí zmínit např. modely - atrapy lidských orgánů apod. (obr. 36).

Rýže. 36.
Biologické modely: a - oko; b - mozek

Neméně důležité je v chemii modelování. Obvykle lze chemické modely rozdělit do dvou skupin: objektivní a symbolické, neboli symbolické (schéma 1).

Pro větší přehlednost jsou použity předmětové modely atomů, molekul, krystalů, chemických průmyslových závodů.

Pravděpodobně jste viděli obrázek modelu atomu, který připomíná strukturu sluneční soustavy (obr. 37).

Rýže. 37.
Model atomové struktury

Ball-and-stick nebo trojrozměrné modely se používají k modelování chemických molekul. Jsou sestaveny z kuliček symbolizujících jednotlivé atomy. Rozdíl je v tom, že u modelů s kuličkou a tyčí jsou atomy kuličky umístěny v určité vzdálenosti od sebe a jsou k sobě připevněny tyčemi. Například kuličkové a trojrozměrné modely molekul vody jsou znázorněny na obrázku 38.

Rýže. 38.
Modely molekuly vody: a - koule a tyč; b - objemový

Modely krystalů připomínají kuličkové modely molekul, ale neznázorňují jednotlivé molekuly látky, ale ukazují vzájemné uspořádání částic látky v krystalickém stavu (obr. 39).

Rýže. 39.
Model měděného krystalu

Chemici však nejčastěji používají spíše ikonické nebo symbolické modely než předmětové. Jsou to chemické symboly, chemické vzorce, rovnice chemických reakcí.

Chemický jazyk znaků a vzorců se začnete učit v další lekci.

Otázky a úkoly

1. co je to model? modelování?
2. Uveďte příklady: a) geografických modelů; b) fyzické modely; c) biologické modely.
3. Jaké modely se používají v chemii?
4. Vytvářejte kuličkové a trojrozměrné modely molekul vody z plastelíny. Jaký tvar mají tyto molekuly?
5. Zapište si vzorec pro brukvovitý květ, pokud jste tuto čeleď rostlin studovali v hodině biologie. Dá se tento vzorec nazvat modelovým?
6. Napište rovnici pro výpočet rychlosti tělesa, pokud je známa dráha a doba, kterou těleso urazí. Lze tuto rovnici nazvat modelovou?

Spousta školáků chemii nebaví a považují ji za nudný předmět. Mnoho lidí považuje toto téma za obtížné. Ale jeho studium může být zajímavé a poučné, pokud k procesu přistoupíte kreativně a vše názorně ukážete.

Nabízíme vám podrobného průvodce vyřezáváním molekul z plastelíny.

Před výrobou molekul se musíme předem rozhodnout, jaké chemické vzorce použijeme. V našem případě se jedná o ethan, etylen, methylen. Budeme potřebovat: plastelínu v kontrastních barvách (v našem případě červenou a modrou) a trochu zelené plastelíny, zápalky (párátka).

1. Z červené plastelíny vyválíme 4 kuličky o průměru asi 2 cm (atomy uhlíku). Poté z modré plastelíny vyválejte 8 menších kuliček o průměru asi centimetr (atomy vodíku).

2. Vezměte 1 červenou kuličku a vložte do ní 4 zápalky (nebo párátka), jak je znázorněno na obrázku.

3. Vezměte 4 modré kuličky a vložte je na volné konce zápalek vložených do červené kuličky. Výsledkem je molekula zemního plynu.

4. Opakujte krok č. 3 a získejte dvě molekuly pro další chemickou látku.

5. Vyrobené molekuly musí být navzájem spojeny zápalkou, aby se vytvořila molekula etanu.

6. Můžete vytvořit i molekulu s dvojnou vazbou – etylen. Chcete-li to provést, z každé molekuly získané v kroku č. 3 vyjměte 1 zápalku s modrou kuličkou a spojte části dohromady dvěma zápalkami.

7. Vezměte červenou kuličku a 2 modré a spojte je dvěma zápalkami tak, aby vznikl řetízek: modrá – 2 zápalky – červená – 2 zápalky – modrá. Máme další molekulu s dvojnou vazbou – methylen.

8. Vezměte zbývající kuličky: červenou a 2 modré a spojte je zápalkami, jak je znázorněno na obrázku. Poté ze zelené plastelíny vyválíme 2 malé kuličky a připevníme je k naší molekule. Máme molekulu se dvěma záporně nabitými elektrony.

Studium chemie se stane zajímavějším a vaše dítě si o tento předmět vyvine zájem.

Pokud najdete chybu, zvýrazněte část textu a klikněte Ctrl+Enter.

Tato práce je prováděna se studenty, kteří přišli získat odborné vzdělání. Velmi často jsou jejich znalosti chemie slabé, takže o předmět nemají žádný zájem. Ale každý student má chuť se učit. I slabě prospívající žák projeví zájem o předmět, když něco zvládne sám.

Zadání v práci jsou navržena s ohledem na mezery ve znalostech. Silný teoretický materiál umožňuje rychle si vybavit potřebné pojmy, což studentům pomáhá dokončit práci. Po sestavení modelů molekul je pro děti snazší psát strukturní vzorce. Pro silnější studenty, kteří praktickou část práce dokončí rychleji, jsou uvedeny výpočtové úlohy. Každý žák při práci dosáhne výsledku: některým se podaří postavit modely molekul, což dělá s radostí, jiný dokončí většinu práce, další všechny úkoly a každý žák dostane známku.

Cíle lekce:

• rozvoj dovedností samostatné práce;
• zobecnit a systematizovat znalosti studentů o teorii struktury organických sloučenin;
• upevnit schopnost skládat strukturní vzorce uhlovodíků;
• procvičit dovednosti pojmenování podle mezinárodní nomenklatury;
• opakovat řešení úloh k určení hmotnostního zlomku prvku v látce;
• rozvíjet pozornost a tvůrčí činnost;
• rozvíjet logické myšlení;
• pěstovat smysl pro zodpovědnost.

Praktická práce

„Vytváření modelů molekul organických látek.
Sestavení strukturních vzorců uhlovodíků."

Cíl práce:

1. Naučte se vytvářet modely molekul organických látek.
2. Naučte se zapisovat strukturní vzorce uhlovodíků a pojmenovávat je podle mezinárodní nomenklatury.

Teoretický materiál. Uhlovodíky jsou organické látky skládající se z atomů uhlíku a vodíku. Atom uhlíku ve všech organických sloučeninách je čtyřvazný. Atomy uhlíku mohou tvořit přímé, rozvětvené a uzavřené řetězce. Vlastnosti látek závisí nejen na kvalitativním a kvantitativním složení, ale také na pořadí, ve kterém jsou atomy navzájem spojeny. Látky, které mají stejný molekulový vzorec, ale různé struktury, se nazývají izomery. Předpony označují množství di- dva, tři- tři, tetra- čtyři; cyklo- znamená uzavřeno.

Přípony v názvech uhlovodíků označují přítomnost násobné vazby:

en jednoduchá vazba mezi atomy uhlíku (CC);
en dvojná vazba mezi atomy uhlíku (C = C);
v trojná vazba mezi atomy uhlíku (CC);
dien dvě dvojné vazby mezi atomy uhlíku (C = CC = C);

radikály: methyl -CH3; ethyl -C2H5; chlor -Cl; brom -Br.

Příklad. Vytvořte model molekuly propanu.

Molekula propanu C3H8 obsahuje tři atomy uhlíku a osm atomů vodíku. Atomy uhlíku jsou navzájem spojeny. Přípona – en označuje přítomnost jednoduché vazby mezi atomy uhlíku. Atomy uhlíku jsou umístěny pod úhlem 10928 minut.

Molekula má tvar pyramidy. Nakreslete atomy uhlíku jako černé kroužky, atomy vodíku jako bílé kroužky a atomy chloru jako zelené kroužky.

Při kreslení modelů sledujte poměr velikostí atomů.

Určete molární hmotnost pomocí periodické tabulky

M (C3H8) = 123 + 18 = 44 g/mol.

Chcete-li pojmenovat uhlovodík, musíte:

1. Vyberte nejdelší řetěz.
2. Číslo začínající od okraje, ke kterému je radikálová nebo násobná vazba nejblíže.
3. Uveďte zbytek, je-li každý označen několika zbytky. (Číslo před jménem).
4. Pojmenujte radikál, začněte nejmenším radikálem.
5. Pojmenujte nejdelší řetězec.
6. Uveďte polohu násobné vazby. (číslo za jménem).

Při skládání vzorců podle názvu nutné:

1. Určete počet atomů uhlíku v řetězci.
2. Určete polohu násobné vazby. (číslo za jménem).
3. Určete polohu radikálů. (Číslo před jménem).
4. Zapište vzorce radikálů.
5. Nakonec určete počet a uspořádání atomů vodíku.

Hmotnostní zlomek prvku je určen vzorcem:

Kde

– hmotnostní zlomek chemického prvku;

n – počet atomů chemického prvku;

Ar je relativní atomová hmotnost chemického prvku;

Mr – relativní molekulová hmotnost.

Při řešení problému použijte kalkulační vzorce:

Relativní hustota plynu Dg ukazuje, kolikrát je hustota jednoho plynu větší než hustota jiného plynu. D(H 2) - relativní hustota vodíku. D(vzduch) - relativní hustota ve vzduchu.

Vybavení: Sada kuličkových modelů molekul, plastelína různých barev, zápalky, tabulka „Nasycené uhlovodíky“, periodická tabulka. Jednotlivé úkoly.

Pokrok. Plnění úkolů dle možností.

Možnost 1.

Úkol č. 1 . Sestavte modely molekul: a) butanu, b) cyklopropanu. Nakreslete molekulární modely do sešitu. Napište strukturní vzorce těchto látek. Najděte jejich molekulové hmotnosti.

Úkol č. 3. Komponovat strukturální vzorce látek:

a) buten-2, napište jeho izomer;
b) 3,3-dimethylpentin-1.

Úkol č. 4. Řešit problémy:

Úkol 1 Určete hmotnostní zlomek uhlíku a vodíku v metanu.

Úloha 2. Saze se používají k výrobě pryže. Určete, kolik g sazí (C) lze získat rozkladem 22 g propanu?

Možnost #2.

Úkol č. 1 . Vytvořte modely molekul: a) 2-methylpropan, b) cyklobutan. Nakreslete molekulární modely do sešitu. Napište strukturní vzorce těchto látek. Najděte jejich molekulové hmotnosti.

Úkol č. 2. Pojmenujte látky:

Úkol č. 3 Složte strukturální vzorce látek:

a) 2-methylbuten-1, napište jeho izomer;
b) propin.

Úkol č. 4. Řešit problémy:

Úkol 1. Určete hmotnostní zlomek uhlíku a vodíku v ethylenu.

Úloha 2. Saze se používají k výrobě pryže. Určete hmotnost sazí (C), které lze získat rozkladem 36 g pentanu?

Možnost #3.

Úkol č. 1 . Vytvořte modely molekul: a) 1,2-dichlorethan, b) methylcyklopropan

Nakreslete molekulární modely do sešitu. Napište strukturní vzorce těchto látek. Kolikrát je dichlorethan těžší než vzduch?

Úkol č. 2. Pojmenujte látky:

Úkol č. 3. Komponovat strukturální vzorce látek:

a) 2-methylbuten-2, napište jeho izomer;
b) 3,4-dimethylpentin-1.

Úkol č. 4. Řešit problémy:

Úkol 1. Najděte molekulární vzorec látky obsahující 92,3 % uhlíku a 7,7 % vodíku. Relativní hustota vodíku je 13.

Úloha 2. Jaký objem vodíku se uvolní při rozkladu 29 g butanu (n.o.)?

Možnost číslo 4.

Úkol č. 1 . Vytvořte modely molekul: a) 2,3-dimethylbutan, b) chlorcyklopropan. Nakreslete molekulární modely do sešitu. Napište strukturní vzorce těchto látek. Najděte jejich molekulové hmotnosti.

Úkol č. 2. Pojmenujte látky

Úkol č. 3. Komponovat strukturní vzorce látek:

a) 2-methylbutadienten-1,3; napište izomer.
b) 4-methylpentin-2.

Úkol č. 4. Řešit problémy:

Úkol 1. Najděte molekulární vzorec látky obsahující 92,3 % uhlíku a 7,7 % vodíku. Relativní hustota vodíku je 39.

Úloha 2. Jaký objem oxidu uhličitého se uvolní při úplném spálení 72 g automobilového paliva tvořeného propanem?