จะสร้างแบบจำลองโมเลกุลจากดินน้ำมันได้อย่างไร?

เคมีที่นำเสนอในภาษาวิทยาศาสตร์ที่น่าเบื่อไม่น่าจะน่าสนใจสำหรับนักเรียน แต่ถ้าคุณเชื่อมต่ออุปกรณ์ช่วยการมองเห็น การเรียนรู้จะสนุกมากขึ้น การสร้างเลย์เอาต์ด้วยมือของคุณเองนั้นน่าสนใจยิ่งขึ้น ในบทความนี้ เราจะบอกคุณถึงวิธีการสร้างแบบจำลองโมเลกุลโดยใช้ดินน้ำมัน สำหรับบทเรียนที่ให้ข้อมูล โครงสร้างของโมเลกุลใด ๆ ก็เหมาะสม: เหล็ก แอลกอฮอล์ คาร์บอนไดออกไซด์ มาดูหลายตัวเลือกกันโดยละเอียด แบบจำลองของสารที่เหลือจะดำเนินการตามกฎเดียวกัน: เราปั้นอะตอมจากดินน้ำมัน และสำหรับพันธะโครงสร้าง เราใช้ไม้จิ้มฟันหรือไม้ขีด

ก่อนเริ่มบทเรียนการสร้างแบบจำลองและในขณะเดียวกัน วิชาเคมี คุณต้องเตรียมสื่อการสอนต่อไปนี้:

• ดินน้ำมันหลายเฉดสี
• ไม้จิ้มฟันหรือไม้ขีด;
• กระดานหรือผ้าน้ำมันสำหรับใช้กับดินน้ำมัน
• สูตรโมเลกุลที่นำมาจากอินเทอร์เน็ตหรือตำราเคมี

เมื่อทุกอย่างพร้อมแล้ว คุณสามารถเริ่มสร้างแบบจำลองโมเลกุลของสารใดๆ ก็ได้

เป็นการดีกว่าที่จะสร้างแบบจำลองของโมเลกุลของสารเฉพาะตามแบบแผนทันที ดีกว่าเริ่มอธิบายเกี่ยวกับไมโครออบเจกต์ของผลิตภัณฑ์ที่เป็นนามธรรม ขั้นแรก มาพูดถึงพันธะโครงสร้างขององค์ประกอบโดยใช้ตัวอย่างของสารต่างๆ ได้แก่ มีเทน อีเทน เอทิลีน เมทิลีน

ขั้นแรก ให้ดูพื้นฐานโมเลกุลอย่างง่ายของก๊าซมีเทน ซึ่งมีสูตร CH4 ในการสร้างแบบจำลองที่สอดคล้องกัน ม้วนลูกบอลขนาดเล็กสี่ลูกจากดินน้ำมันสีน้ำเงิน: พวกมันจะเป็นตัวแทนของไฮโดรเจน จากนั้นเตรียมลูกบอลสีแดงซึ่งใหญ่กว่าลูกบอลสีน้ำเงินหลายเท่า - คาร์บอน สร้างพันธะโครงสร้างด้วยไม้ขีด เติมไฮโดรเจนลงในคาร์บอน 4 ผลที่ได้คือแบบจำลองที่ง่ายที่สุดของโมเลกุลมีเทน

สารประกอบอินทรีย์ของอีเทน C2H6 ในเวอร์ชันแผนผังนั้นดูซับซ้อนกว่ามีเทน แต่โดยเชิงโครงสร้างแล้ว แบบจำลองนั้นทำจากชิ้นส่วนดินน้ำมันและไม้ขีดที่เหมือนกัน จึงไม่ยากที่จะทำ

ลบการจับคู่ที่มีองค์ประกอบสีน้ำเงินออกจากประติมากรรมมีเทน ทำให้คาร์บอนมีพันธะไฮโดรเจนสองพันธะ สำหรับการก่อตัวของอีเทน เราต้องการชุดดังกล่าวสองชุด โดยการผูกเข้าด้วยกันด้วยการจับคู่เพิ่มเติม เราจะได้สารประกอบอีเทน

ในการสร้างแบบจำลองเอทิลีน เราทำโครงสร้างพันธะคู่ เมื่อต้องการทำเช่นนี้ ให้นำไม้ขีดหนึ่งที่มีองค์ประกอบสีน้ำเงินออกจากการออกแบบอีเทนออกจากลูกบอลสีแดงแต่ละลูก และเพิ่มการจับคู่ที่เชื่อมระหว่างลูกบอลคาร์บอนอีกอัน นี่คือสิ่งที่เราได้รับ

ตอนนี้โดยใช้ตัวอย่างของเมทิลีน (CH2) เราจะเรียนรู้วิธีสร้างสายสัมพันธ์ เมื่อต้องการทำเช่นนี้ ม้วนลูกบอล 3 ลูกที่มีขนาดเท่ากัน: สีแดง (คาร์บอน) 1 ลูก และสีน้ำเงิน 2 ลูก (ไฮโดรเจน)

เราสร้างโมเลกุลเมทิลีนที่มีพันธะคู่โดยประกอบเป็นลูกโซ่ตามรูปแบบต่อไปนี้: ไฮโดรเจน-คาร์บอน-ไฮโดรเจน นั่นคือ เราเชื่อมลูกบอลสีน้ำเงินกับสองแมตช์กับอันสีแดง และอีกครั้งด้วยสองแมตช์ด้วยลูกบอลสีน้ำเงิน เราเรียงองค์ประกอบทั้งหมดในบรรทัดเดียว

เพื่อจุดประสงค์ในการรับรู้ เราเสนอให้รวบรวมโมเลกุลของสารเคมีต่างๆ จำนวนหนึ่ง

ก๊าซนี้เป็นของสารประกอบที่มีคาร์บอน 3 อะตอมและไฮโดรเจน 8 อะตอม (C3P8) สำหรับแบบจำลองเชิงพื้นที่ คุณต้องสร้างลูกบอลสีแดงขนาดใหญ่ 3 ลูกและถั่วสีน้ำเงินขนาดเล็ก 8 เม็ดจากดินน้ำมัน เราต้องการ 10 แมตช์เพื่อเชื่อมสัมพันธ์ การประกอบแบบจำลองโมเลกุลโพรเพนดำเนินการดังนี้

1. เราแนบถั่วสีน้ำเงิน 3 อันเข้ากับลูกบอลสีแดงลูกหนึ่งโดยใช้ไม้ขีด
2. เราทำซ้ำการก่อสร้างเนื่องจากเราต้องการสองตัวเลือกที่เหมือนกัน
3. สำหรับลูกบอลสีแดงลูกที่สามที่เหลือ ให้เพิ่มถั่วสีน้ำเงินสองอันที่ติดกับไม้ขีด
4. ตอนนี้เราเชื่อมต่อทั้งสามส่วนเข้าด้วยกัน ตรงกลางควรมีอะตอมของคาร์บอนที่มีอะตอมไฮโดรเจนสองอะตอม และตามขอบ คาร์บอนแต่ละตัวควรมีไฮโดรเจน 3 อะตอม

เป็นสารประกอบไบนารีอนินทรีย์ของไนโตรเจนและไฮโดรเจน (NH3) แอมโมเนียเป็นก๊าซไม่มีสีซึ่งสังเกตได้ง่ายจากกลิ่นเฉพาะตัว ในรุ่นก่อนๆ เราใช้ดินน้ำมันสีน้ำเงินเพื่อสร้างอะตอมไฮโดรเจน และสีแดงแทนคาร์บอน ในการสร้างแบบจำลองโมเลกุลแอมโมเนีย ให้ใช้สีน้ำเงินสำหรับไฮโดรเจนสามอะตอม นั่นคือ ลูกบอลสีน้ำเงิน 3 ลูกที่มองไม่เห็น

สำหรับไนโตรเจน ให้เลือกสีอื่น เช่น สีเหลือง คุณจะต้องมีลูกบอลสีนี้หนึ่งลูก ตอนนี้ ด้วยความช่วยเหลือของไม้ขีด ให้เติมไฮโดรเจน 3 (ลูกบอลสีน้ำเงิน) เข้ากับไนโตรเจน (ลูกบอลสีเหลือง) แบบจำลองแอมโมเนียพร้อมแล้ว

ฮาโลเจนนี้แพร่หลายไปทั่วโลก โครงสร้างโมเลกุลของก๊าซนั้นง่ายมาก ประกอบด้วยอะตอมเพียงสองอะตอม (Cl2) คลอรีนมีน้ำหนักมากกว่าอากาศ มีโทนสีเหลืองแกมเขียวและมีกลิ่นฉุนเป็นพิษ

ไม่ยากที่จะพรรณนาถึงโมเลกุลของมัน คุณต้องปั้นลูกบอลสีเขียวสองลูกจากดินน้ำมันแล้วเชื่อมต่อเข้ากับนัดเดียว วิธีที่ง่ายกว่านั้นคือการติดลูกบอลสองลูกไปด้านข้างโดยไม่ต้องใช้ไม้ขีดหรือไม้จิ้มฟัน

สารเชิงซ้อนที่พบในธรรมชาติในรูปแบบต่างๆ เช่น โซเดียมคลอไรด์ (NaCl) แคลเซียมซัลเฟต (CaSo4) NaCl เรียกอีกอย่างว่าเกลือแกงเราแต่ละคนคุ้นเคยเพราะเป็นเกรดอาหาร

ในการทำส่วนผสมของเกลือแกงเราทำสองลูก: สีเขียวขนาดเล็ก (คลอรีน) และสีน้ำตาลขนาดใหญ่ (โซเดียม) ในการทำให้พวกมันเป็นโมเลกุลเดียว ก็เพียงพอที่จะกดลูกบอลเข้าด้วยกัน แต่คุณสามารถใช้การจับคู่ซึ่งเป็นสัญลักษณ์ของพันธะที่เชื่อมต่อกัน

พ่อแม่ยุคใหม่รู้วิธีพัฒนาลูก ๆ ของพวกเขาแม้จะไม่มีคำแนะนำ แต่เราจะให้คำแนะนำสองสามข้อ

หากคุณต้องการถ่ายทอดข้อมูลที่ซับซ้อนให้กับนักเรียน ให้ค้นหาวิธีการนำเสนอที่ไม่ได้มาตรฐาน ในกรณีของเรา วิชาเคมีได้รับการสอนผ่านการสร้างแบบจำลอง 3 มิติ จุดที่เป็นประโยชน์มีดังนี้

• เด็กได้เรียนรู้ความรู้ใหม่ๆ
• วิธีการรับข้อมูลมาพร้อมกับกระบวนการสร้างสรรค์ของการแกะสลักตัวเลขเชิงปริมาตร มันดึงดูดใจและช่วยให้นักเรียนมีความสนใจในวิชาที่ซับซ้อนเช่นเคมี
• การทำงานกับดินน้ำมันจะพัฒนาทักษะการเคลื่อนไหวของมือ ดังนั้นจึงเป็นประโยชน์สำหรับกิจกรรมทางจิตและความคิดสร้างสรรค์
• การแกะสลักช่วยในการพัฒนาคุณสมบัติที่เป็นประโยชน์ เช่น จินตนาการ ความพากเพียร และสมาธิ

เริ่มเรียนรู้ด้วยโมเดลโมเลกุลที่เรียบง่ายแต่ใช้งานได้จริง เด็กควรรู้สึกมีส่วนร่วมกับวิทยาศาสตร์ที่แท้จริงในทันที

เราทำแบบจำลองโมเลกุลน้ำจากดินน้ำมันเพิ่มเติม