Wybierz rodzaj cukierka. Aby utworzyć boczne pasma grup cukrowych i fosforanowych, użyj pustych pasków czarnej i czerwonej lukrecji. W przypadku zasad azotowych użyj żelek w czterech różnych kolorach.

• Niezależnie od tego, jakiego cukierka użyjesz, powinien on być na tyle miękki, że można go przekłuć wykałaczką.
• Jeśli masz pod ręką kolorowe pianki, są one świetną alternatywą dla żelków.

Przygotuj pozostałe materiały. Weź sznurek i wykałaczki, których używasz do stworzenia modelu. Linę trzeba będzie pociąć na kawałki o długości około 30 centymetrów, ale można je wydłużyć lub skrócić – w zależności od długości wybranego modelu DNA.

• Aby utworzyć podwójną helisę, użyj dwóch kawałków sznurka o tej samej długości.
• Upewnij się, że masz co najmniej 10-12 wykałaczek, chociaż możesz potrzebować trochę więcej lub mniej - znowu w zależności od rozmiaru twojego modelu.

Oprócz obserwacji i eksperymentów modelowanie odgrywa ważną rolę w zrozumieniu świata przyrody i chemii.

Powiedzieliśmy już, że jednym z głównych celów obserwacji jest poszukiwanie wzorców w wynikach eksperymentów.

Jednak niektóre obserwacje są niewygodne lub niemożliwe do przeprowadzenia bezpośrednio w przyrodzie. Środowisko naturalne odtwarzane jest w warunkach laboratoryjnych za pomocą specjalnych urządzeń, instalacji, obiektów, czyli modeli (od łac. moduł – miara, próbka). Modele kopiują tylko najważniejsze cechy i właściwości obiektu.

Na przykład, aby zbadać naturalne zjawisko błyskawicy, naukowcy nie musieli czekać na burzę. Błyskawicę można symulować na lekcjach fizyki i w szkolnym laboratorium. Należy podać dwie metalowe kulki o przeciwnych ładunkach elektrycznych: dodatnim i ujemnym. Kiedy kulki zbliżą się na określoną odległość, pomiędzy nimi przeskakuje iskra - jest to błyskawica w miniaturze. Im większy ładunek na kulach, im wcześniej iskra przeskakuje podczas zbliżania się, tym dłuższy jest sztuczny piorun. Piorun taki wytwarza się za pomocą specjalnego urządzenia zwanego maszyną elektroforową (ryc. 33).

Ryż. 33.
Maszyna elektroforowa

Badanie modelu pozwoliło naukowcom ustalić, że błyskawica naturalna to gigantyczne wyładowanie elektryczne pomiędzy dwiema chmurami burzowymi lub pomiędzy chmurami a ziemią. Jednak prawdziwy naukowiec stara się znaleźć praktyczne zastosowanie dla każdego badanego zjawiska. Im mocniejsza błyskawica elektryczna, tym wyższa jest jej temperatura. Ale konwersję energii elektrycznej na ciepło można wykorzystać na przykład do spawania i cięcia metali. Tak pojawił się proces spawania elektrycznego, znany dziś każdemu uczniowi (ryc. 34).

Ryż. 34.
Naturalne zjawisko piorunów można symulować w laboratorium

Szczególnie szeroko stosowane jest modelowanie w fizyce. Na lekcjach na ten temat zapoznasz się z różnymi modelami, które pomogą Ci badać zjawiska elektryczne i magnetyczne, wzorce ruchu ciał i zjawiska optyczne.

Każda nauka przyrodnicza wykorzystuje własne modele, które pomagają wizualnie wyobrazić sobie prawdziwe zjawisko lub obiekt naturalny.

Najbardziej znanym modelem geograficznym jest globus (ryc. 35, a) - miniaturowy trójwymiarowy obraz naszej planety, za pomocą którego można badać położenie kontynentów i oceanów, krajów i kontynentów, gór i mórz. Jeśli obraz powierzchni Ziemi zostanie nałożony na płaską kartkę papieru, wówczas taki model nazywa się mapą geograficzną (ryc. 35, b).

Ryż. 35.
Najbardziej znane modele geograficzne: a - kula ziemska; b - mapa

Modele są szeroko stosowane w badaniach biologicznych. Wystarczy wspomnieć np. modele – manekiny narządów ludzkich itp. (ryc. 36).

Ryż. 36.
Modele biologiczne: a - oko; b - mózg

Modelowanie jest nie mniej ważne w chemii. Konwencjonalnie modele chemiczne można podzielić na dwie grupy: obiektywne i symboliczne lub symboliczne (Schemat 1).

Dla większej przejrzystości zastosowano modele przedmiotowe atomów, cząsteczek, kryształów, zakładów przemysłu chemicznego.

Prawdopodobnie widziałeś zdjęcie modelu atomu przypominającego budowę Układu Słonecznego (ryc. 37).

Ryż. 37.
Model struktury atomu

Do modelowania cząsteczek chemicznych stosuje się modele kulkowe lub trójwymiarowe. Składają się z kulek symbolizujących poszczególne atomy. Różnica polega na tym, że w modelach kulowo-kijowych atomy kulek znajdują się w pewnej odległości od siebie i są połączone ze sobą prętami. Na przykład kulkowe i trójwymiarowe modele cząsteczek wody pokazano na rysunku 38.

Ryż. 38.
Modele cząsteczki wody: a - kula i pręt; b - wolumetryczny

Modele kryształów przypominają kulkowe modele cząsteczek, jednak nie przedstawiają poszczególnych cząsteczek substancji, ale pokazują względne rozmieszczenie cząstek substancji w stanie krystalicznym (ryc. 39).

Ryż. 39.
Model kryształu miedzi

Jednak najczęściej chemicy posługują się modelami ikonicznymi lub symbolicznymi, a nie przedmiotowymi. Są to symbole chemiczne, wzory chemiczne, równania reakcji chemicznych.

Na następnej lekcji zaczniesz uczyć się chemicznego języka znaków i formuł.

Pytania i zadania

1. Co to jest model? modelowanie?
2. Podaj przykłady: a) modeli geograficznych; b) modele fizyczne; c) modele biologiczne.
3. Jakie modele są stosowane w chemii?
4. Twórz z plasteliny kulkowe i trójwymiarowe modele cząsteczek wody. Jaki kształt mają te cząsteczki?
5. Zapisz wzór na kwiat krzyżowy, jeśli uczyłeś się tej rodziny roślin na lekcjach biologii. Czy tę formułę można nazwać modelem?
6. Zapisz równanie obliczające prędkość ciała, jeśli znana jest droga i czas podróży tego ciała. Czy to równanie można nazwać modelem?

Wiele uczniów nie lubi chemii i uważa ją za nudny przedmiot. Wiele osób uważa ten temat za trudny. Ale studiowanie tego może być interesujące i pouczające, jeśli podejdziesz do procesu kreatywnie i pokażesz wszystko wyraźnie.

Oferujemy szczegółowy przewodnik po rzeźbieniu cząsteczek z plasteliny.

Przed utworzeniem cząsteczek musimy z góry zdecydować, jakich wzorów chemicznych będziemy używać. W naszym przypadku są to etan, etylen, metylen. Będziemy potrzebować: plasteliny w kontrastowych kolorach (w naszym przypadku czerwonej i niebieskiej) oraz trochę zielonej plasteliny, zapałek (wykałaczek).

1. Z czerwonej plasteliny uformuj 4 kulki o średnicy około 2 cm (atomy węgla). Następnie uformuj 8 mniejszych kulek z niebieskiej plasteliny o średnicy około centymetra (atomy wodoru).

2. Weź 1 czerwoną kulkę i włóż do niej 4 zapałki (lub wykałaczki), jak pokazano na rysunku.

3. Weź 4 niebieskie kulki i połóż je na wolnych końcach zapałek włożonych do czerwonej kuli. Rezultatem jest cząsteczka gazu ziemnego.

4. Powtórz krok nr 3 i zdobądź dwie cząsteczki kolejnej substancji chemicznej.

5. Powstałe cząsteczki należy połączyć ze sobą zapałką, aby powstała cząsteczka etanu.

6. Można też stworzyć cząsteczkę z podwójnym wiązaniem – etylen. Aby to zrobić, z każdej cząsteczki otrzymanej w kroku nr 3 wyjmij 1 zapałkę z niebieską kulką i połącz części razem dwoma zapałkami.

7. Weź kulkę czerwoną i 2 niebieskie i połącz je dwoma zapałkami tak, aby otrzymać łańcuszek: niebieska – 2 zapałki – czerwona – 2 zapałki – niebieska. Mamy kolejną cząsteczkę z podwójnym wiązaniem - metylen.

8. Weź pozostałe kule: czerwoną i 2 niebieskie i połącz je zapałkami, jak pokazano na rysunku. Następnie toczymy 2 małe kulki z zielonej plasteliny i przyczepiamy je do naszej cząsteczki. Mamy cząsteczkę z dwoma ujemnie naładowanymi elektronami.

Nauka chemii stanie się ciekawsza, a Twoje dziecko zainteresuje się tym przedmiotem.

Jeśli znajdziesz błąd, zaznacz fragment tekstu i kliknij Ctrl+Enter.

Praca ta prowadzona jest z uczniami, którzy przyjechali na kształcenie zawodowe. Bardzo często ich wiedza z chemii jest słaba, przez co nie interesują się tym tematem. Ale każdy uczeń ma chęć się uczyć. Nawet uczeń osiągający słabe wyniki wykazuje zainteresowanie przedmiotem, gdy udaje mu się zrobić coś samodzielnie.

Zadania w pracy są zaprojektowane z uwzględnieniem luk w wiedzy. Mocny materiał teoretyczny pozwala szybko przypomnieć sobie niezbędne pojęcia, co pomaga studentom w ukończeniu pracy. Po zbudowaniu modeli cząsteczek dzieciom łatwiej jest pisać wzory strukturalne. Dla silniejszych uczniów, którzy szybciej wykonają część praktyczną pracy, podane są zadania obliczeniowe. Każdy uczeń podczas pracy osiąga jakiś wynik: niektórym udaje się zbudować modele cząsteczek, co robią z przyjemnością, inni wykonują większość pracy, jeszcze inni wykonują wszystkie zadania, a każdy uczeń otrzymuje ocenę.

Cele Lekcji:

• rozwijanie umiejętności samodzielnej pracy;
• uogólniać i systematyzować wiedzę studentów na temat teorii budowy związków organicznych;
• utrwalić umiejętność komponowania wzorów strukturalnych węglowodorów;
• ćwiczyć umiejętność nadawania nazw według międzynarodowej nomenklatury;
• powtórzyć rozwiązywanie problemów, aby określić ułamek masowy pierwiastka w substancji;
• rozwijać uwagę i aktywność twórczą;
• rozwijać logiczne myślenie;
• kultywuj poczucie odpowiedzialności.

Praktyczna praca

„Tworzenie modeli cząsteczek substancji organicznych.
Sporządzanie wzorów strukturalnych węglowodorów.”

Cel pracy:

1. Naucz się tworzyć modele cząsteczek substancji organicznych.
2. Naucz się zapisywać wzory strukturalne węglowodorów i nazywać je zgodnie z międzynarodową nomenklaturą.

Materiał teoretyczny. Węglowodory to substancje organiczne składające się z atomów węgla i wodoru. Atom węgla we wszystkich związkach organicznych jest czterowartościowy. Atomy węgla mogą tworzyć łańcuchy proste, rozgałęzione i zamknięte. Właściwości substancji zależą nie tylko od składu jakościowego i ilościowego, ale także od kolejności łączenia atomów ze sobą. Substancje, które mają ten sam wzór cząsteczkowy, ale różne struktury, nazywane są izomerami. Przedrostki wskazują ilość di- dwa, trzy- trzy, tetra- cztery; cykl- oznacza zamknięte.

Przyrostki w nazwach węglowodorów wskazują na obecność wiązania wielokrotnego:

pl wiązanie pojedyncze między atomami węgla (CC);
pl podwójne wiązanie między atomami węgla (C = C);
W potrójne wiązanie między atomami węgla (CC);
dien dwa wiązania podwójne pomiędzy atomami węgla (C = do do = do);

Radykałowie: metylo-CH3; etylo-C2H5; chlor -Cl; brom -Br.

Przykład. Zrób model cząsteczki propanu.

Cząsteczka propanu C 3 H 8 zawiera trzy atomy węgla i osiem atomów wodoru. Atomy węgla są ze sobą połączone. Przyrostek – pl wskazuje na obecność pojedynczego wiązania pomiędzy atomami węgla. Atomy węgla znajdują się pod kątem 10928 minut.

Cząsteczka ma kształt piramidy. Narysuj atomy węgla jako czarne kółka, atomy wodoru jako białe kółka i atomy chloru jako zielone kółka.

Rysując modele, należy zwrócić uwagę na stosunek rozmiarów atomów.

Znajdź masę molową, korzystając z układu okresowego

M (C 3 H 8) = 12 3 + 1 8 = 44 g/mol.

Aby nazwać węglowodór, musisz:

1. Wybierz najdłuższy łańcuch.
2. Liczba rozpoczynająca się od krawędzi, do której najbliżej jest rodnik lub wiązanie wielokrotne.
3. Wskaż rodnik, jeśli wskazano kilka rodników. (Numer przed imieniem).
4. Nazwij rodnik, zaczynając od najmniejszego rodnika.
5. Podaj nazwę najdłuższego łańcucha.
6. Wskaż położenie wiązania wielokrotnego. (Numer po imieniu).

Podczas tworzenia formuł według nazwy niezbędny:

1. Określ liczbę atomów węgla w łańcuchu.
2. Określ położenie wiązania wielokrotnego. (Numer po imieniu).
3. Określ położenie rodników. (Numer przed imieniem).
4. Zapisz wzory pierwiastków.
5. Na koniec określ liczbę i rozmieszczenie atomów wodoru.

Udział masowy pierwiastka określa się według wzoru:

Gdzie

– ułamek masowy pierwiastka chemicznego;

n – liczba atomów pierwiastka chemicznego;

Ar jest względną masą atomową pierwiastka chemicznego;

Mr – względna masa cząsteczkowa.

Rozwiązując problem, użyj wzory obliczeniowe:

Względna gęstość gazu Dg pokazuje, ile razy gęstość jednego gazu jest większa od gęstości innego gazu. D(H 2) - gęstość względna wodoru. D(powietrze) - gęstość względna w powietrzu.

Wyposażenie: Zestaw kulkowych modeli cząsteczek, plastelina w różnych kolorach, zapałki, tablica „Węglowodory nasycone”, układ okresowy. Zadania indywidualne.

Postęp. Wykonywanie zadań według opcji.

Opcja 1.

Zadanie nr 1 . Utwórz modele cząsteczek: a) butanu, b) cyklopropanu. Narysuj modele molekularne w swoim notatniku. Zapisz wzory strukturalne tych substancji. Znajdź ich masy cząsteczkowe.

Zadanie nr 3. Komponować strukturalny wzory substancji:

a) buten-2, napisz jego izomer;
b) 3,3 - dimetylopentyna-1.

Zadanie nr 4. Rozwiązywać problemy:

Zadanie 1 Określ udział masowy węgla i wodoru w metanie.

Zadanie 2. Do produkcji gumy wykorzystuje się sadzę. Oblicz, ile g sadzy (C) można otrzymać z rozkładu 22 g propanu?

Opcja 2.

Zadanie nr 1 . Wykonaj modele cząsteczek: a) 2-metylopropanu, b) cyklobutanu. Narysuj modele molekularne w swoim notatniku. Zapisz wzory strukturalne tych substancji. Znajdź ich masy cząsteczkowe.

Zadanie nr 2. Nazwij substancje:

Zadanie nr 3 Skomponuj strukturalny wzory substancji:

a) 2-metylobuten-1, napisz jego izomer;
b) propin.

Zadanie nr 4. Rozwiązywać problemy:

Zadanie 1. Określ udział masowy węgla i wodoru w etylenie.

Zadanie 2. Do produkcji gumy wykorzystuje się sadzę. Oblicz masę sadzy (C), którą można otrzymać z rozkładu 36 g pentanu?

Opcja nr 3.

Zadanie nr 1 . Wykonaj modele cząsteczek: a) 1,2-dichloroetanu, b) metylocyklopropanu

Narysuj modele molekularne w swoim notatniku. Zapisz wzory strukturalne tych substancji. Ile razy dichloroetan jest cięższy od powietrza?

Zadanie nr 2. Nazwij substancje:

Zadanie nr 3. Komponować strukturalny wzory substancji:

a) 2-metylobuten-2, napisz jego izomer;
b) 3,4-dimetylopentyna-1.

Zadanie nr 4. Rozwiązywać problemy:

Zadanie 1. Znajdź wzór cząsteczkowy substancji zawierającej 92,3% węgla i 7,7% wodoru. Gęstość względna wodoru wynosi 13.

Zadanie 2. Jaka objętość wodoru zostanie uwolniona podczas rozkładu 29 g butanu (n.o.)?

Opcja numer 4.

Zadanie nr 1 . Wykonaj modele cząsteczek: a) 2,3-dimetylobutanu, b) chlorocyklopropanu. Narysuj modele molekularne w swoim notatniku. Zapisz wzory strukturalne tych substancji. Znajdź ich masy cząsteczkowe.

Zadanie nr 2. Nazwij substancje

Zadanie nr 3. Komponować wzory strukturalne substancji:

a) 2-metylobutadienten-1,3; napisz izomer.
b) 4-metylopentyna-2.

Zadanie nr 4. Rozwiązywać problemy:

Zadanie 1. Znajdź wzór cząsteczkowy substancji zawierającej 92,3% węgla i 7,7% wodoru. Gęstość względna wodoru wynosi 39.

Zadanie 2. Jaka objętość dwutlenku węgla zostanie uwolniona podczas całkowitego spalenia 72 g paliwa samochodowego składającego się z propanu?