플라스틱으로 만든 수소 분자의 DIY 모델입니다. 분자

이 작업은 직업교육을 받으러 온 학생들과 함께 진행됩니다. 화학에 대한 지식이 부족한 경우가 많기 때문에 해당 주제에 관심이 없습니다. 하지만 모든 학생에게는 배우고 싶은 욕구가 있습니다. 성적이 좋지 않은 학생이라도 스스로 뭔가를 할 때 그 과목에 관심을 보입니다.

작업의 과제는 지식의 격차를 고려하여 설계되었습니다. 강력한 이론적 자료를 사용하면 필요한 개념을 빠르게 기억할 수 있어 학생들이 작업을 완료하는 데 도움이 됩니다. 분자 모델을 구축하면 아이들이 구조식을 작성하는 것이 더 쉽습니다. 작업의 실제적인 부분을 더 빨리 완료하는 강한 학생에게는 계산 작업이 제공됩니다. 각 학생은 작업을 통해 결과를 얻습니다. 일부는 즐겁게 분자 모델을 구축하고, 다른 학생은 대부분의 작업을 완료하고, 다른 학생은 모든 작업을 완료하고, 각 학생은 성적을 받습니다.

수업 목표:

  • 독립적인 업무 기술 개발;
  • 유기 화합물의 구조 이론에 대한 학생들의 지식을 일반화하고 체계화합니다.
  • 탄화수소의 구조식을 구성하는 능력을 강화합니다.
  • 국제 명명법에 따른 명명 기술을 연습합니다.
  • 물질 내 원소의 ​​질량 분율을 결정하기 위해 문제 해결을 반복합니다.
  • 주의력과 창의적인 활동을 개발합니다.
  • 논리적 사고력을 키우십시오.
  • 책임감을 기르세요.

실무

“유기 물질의 분자 모델을 만드는 것입니다.
탄화수소의 구조식을 그리는 것.”

작업의 목표:

  1. 유기 물질의 분자 모델을 만드는 방법을 배웁니다.
  2. 탄화수소의 구조식을 적고 국제 명명법에 따라 이름을 지정하는 방법을 배웁니다.

이론적인 자료.탄화수소는 탄소와 수소 원자로 구성된 유기 물질입니다. 모든 유기 화합물의 탄소 원자는 4가입니다. 탄소 원자는 직선형, 가지형 및 닫힌 사슬을 형성할 수 있습니다. 물질의 특성은 질적, 양적 구성뿐만 아니라 원자가 서로 연결되는 순서에도 영향을 받습니다. 분자식은 같지만 구조가 다른 물질을 이성질체라고 합니다. 접두사는 수량을 나타냅니다. 디- 둘, 삼- 삼, 테트라- 4개; 사이클로- 닫혔다는 뜻입니다.

탄화수소 이름의 접미사는 다중 결합이 있음을 나타냅니다.

ko탄소 원자 사이의 단일 결합 (CC);
ko탄소 원자 사이의 이중 결합 (C=C);
~에탄소 원자 사이의 삼중 결합 (CC);
디엔탄소 원자 사이의 이중 결합 2개 (C = C C = C);

급진파: 메틸 -CH 3 ; 에틸 -C 2 H 5 ; 염소-Cl; 브롬 -Br.

예. 프로판 분자 모델을 만드세요.

프로판 분자 C3H8 3개의 탄소 원자와 8개의 수소 원자를 포함합니다. 탄소 원자는 서로 연결되어 있습니다. 접미사 – ko탄소 원자 사이에 단일 결합이 있음을 나타냅니다. 탄소 원자는 10928분의 각도로 위치합니다.

분자는 피라미드 모양을 가지고 있습니다. 탄소 원자를 검은색 원으로, 수소 원자를 흰색 원으로, 염소 원자를 녹색 원으로 그려보세요.

모델을 그릴 때 원자 크기의 비율을 관찰하십시오.

주기율표를 이용하여 몰질량 구하기

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

탄화수소의 이름을 지정하려면 다음을 수행해야 합니다.

  1. 가장 긴 체인을 선택하세요.
  2. 라디칼 또는 다중 결합이 가장 가까운 가장자리부터 시작하는 번호입니다.
  3. 여러 개의 부수를 각각 표시하는 경우 부수를 표시하십시오. (이름 앞의 숫자).
  4. 가장 작은 수부터 시작하여 수의 이름을 지정하십시오.
  5. 가장 긴 사슬의 이름을 지정하십시오.
  6. 다중결합의 위치를 ​​나타냅니다. (이름 뒤의 숫자).

이름으로 수식을 작성할 때 필요한:

  1. 사슬의 탄소 원자 수를 결정하십시오.
  2. 다중 결합의 위치를 ​​결정합니다. (이름 뒤의 숫자).
  3. 라디칼의 위치를 ​​결정합니다. (이름 앞의 숫자).
  4. 근수의 공식을 적어보세요.
  5. 마지막으로 수소 원자의 수와 배열을 결정합니다.

요소의 질량 분율은 다음 공식에 의해 결정됩니다.

어디

– 화학 원소의 질량 분율;

n - 화학 원소의 원자 수;

Ar은 화학 원소의 상대적 원자 질량입니다.

Mr – 상대 분자량.

문제를 풀 때 활용하세요. 계산 공식:

상대 가스 밀도 디지한 가스의 밀도가 다른 가스의 밀도보다 몇 배 더 큰지 보여줍니다. 디(H 2) - 수소의 상대 밀도. 디(공기) - 공기 중 상대 밀도.

장비: 분자의 볼-스틱 모델 세트, 다양한 색상의 플라스틱, 성냥, "포화 탄화수소" 표, 주기율표. 개별 작업.

진전. 옵션에 따라 작업을 완료합니다.

옵션 1.

과제 1번 . a) 부탄, b) 시클로프로판과 같은 분자 모델을 만듭니다. 노트에 분자 모델을 그려보세요. 이 물질의 구조식을 쓰십시오. 분자량을 찾아보세요.

작업 번호 3. 구성하다 구조적 물질의 공식:

a) 부텐-2, 그 이성체를 쓴다;
b) 3,3 - 디메틸펜틴-1.

작업 번호 4. 문제를 해결하다:

작업 1 메탄에 포함된 탄소와 수소의 질량 분율을 결정합니다.

작업 2. 카본 블랙은 고무 생산에 사용됩니다. 프로판 22g을 분해하여 몇 g의 그을음(C)을 얻을 수 있는지 구하시오.

옵션 #2.

과제 1번 . 분자 모델 만들기: a) 2-메틸프로판, b) 사이클로부탄. 노트에 분자 모델을 그려보세요. 이 물질의 구조식을 쓰십시오. 분자량을 찾아보세요.

작업 번호 2. 물질의 이름을 지정하십시오.

작업 번호 3 작성 구조적 물질의 공식:

a) 2-메틸부텐-1, 그 이성질체라고 쓴다.
b) 프로핀.

작업 번호 4. 문제를 해결하다:

작업 1. 에틸렌에서 탄소와 수소의 질량 분율을 결정합니다.

작업 2. 카본 블랙은 고무 생산에 사용됩니다. 펜탄 36g을 분해하여 얻을 수 있는 그을음(C)의 질량을 구하십시오.

옵션 #3.

과제 1번 . 분자 모델 만들기: a) 1,2-디클로로에탄, b) 메틸시클로프로판

노트에 분자 모델을 그려보세요. 이 물질의 구조식을 쓰십시오. 디클로로에탄은 공기보다 몇 배나 무겁습니까?

작업 번호 2. 물질의 이름을 지정하십시오.

작업 번호 3. 구성하다 구조적 물질의 공식:

a) 2-메틸부텐-2, 그 이성질체라고 쓴다.
b) 3,4-디메틸펜틴-1.

작업 번호 4. 문제를 해결하다:

과제 1. 탄소 92.3%와 수소 7.7%를 함유한 물질의 분자식을 찾아보세요. 수소의 상대밀도는 13이다.

문제 2. 부탄(n.o.) 29g이 분해되는 동안 방출되는 수소의 양은 얼마나 됩니까?

옵션 번호 4.

과제 1번 . 분자 모델 만들기: a) 2,3-디메틸부탄, b) 클로로사이클로프로판. 노트에 분자 모델을 그려보세요. 이 물질의 구조식을 쓰십시오. 분자량을 찾아보세요.

작업 번호 2. 물질에 이름을 붙이세요

작업 번호 3. 구성하다 물질의 구조식:

a) 2-메틸부타디엔텐-1,3; 이성질체를 쓰세요.
b) 4-메틸펜틴-2.

작업 번호 4. 문제를 해결하다:

과제 1. 탄소 92.3%와 수소 7.7%를 함유한 물질의 분자식을 찾아보세요. 수소의 상대밀도는 39이다.

문제 2. 프로판으로 구성된 자동차 연료 72g을 완전연소할 때 배출되는 이산화탄소의 양은 얼마인가?

사람들은 물질이 개개의 작은 입자로 구성되어 있다고 오랫동안 추측해 왔습니다. 이것은 약 2500년 전에 그리스 과학자 데모크리토스에 의해 언급되었습니다.

그러나 고대에 과학자들이 물질이 개별 입자로만 구성되어 있다고 가정했다면 20세기 초에 그러한 입자의 존재가 과학에 의해 입증되었습니다. 1. 많은 물질을 구성하는 입자를 분자라고 합니다.

물질의 분자는 그 물질의 가장 작은 입자입니다. 물의 가장 작은 입자는 물 분자이고, 설탕의 가장 작은 입자는 설탕 분자입니다.

분자의 크기는 얼마나 됩니까?

설탕 한 조각을 아주 작은 알갱이로 으깨거나 밀 한 알을 갈아서 밀가루를 만들 수 있는 것으로 알려져 있습니다. 물 위에 퍼지는 기름은 사람 머리카락 두께의 40,000분의 1 두께의 막을 형성합니다. 그러나 밀가루 한 알과 기름막의 두께에는 하나가 아닌 많은 분자가 포함되어 있습니다. 이는 이들 물질의 분자 크기가 밀가루 한 알의 크기와 필름의 두께보다 훨씬 작다는 것을 의미합니다.다음과 같은 비교가 가능합니다. 사과가 지구보다 작은 것처럼 분자도 평균 크기의 사과보다 몇 배 더 작습니다.

다양한 물질의 분자는 크기가 다르지만 모두 매우 작습니다. 현대 장비인 전자현미경을 사용하면 가장 큰 분자를 보고 사진을 찍는 것이 가능해졌습니다(색상표 II 참조). 이 사진은 분자의 존재를 더욱 확증해 줍니다.

분자는 매우 작기 때문에 각 신체에는 많은 수의 분자가 포함되어 있습니다. 1cm 3의 공기에는 같은 수의 모래알을 더하면 큰 공장을 덮을 만큼의 산이 생길 만큼 많은 수의 분자가 포함되어 있습니다.

본질적으로 모든 신체는 적어도 어떤 면에서는 서로 다릅니다. 두 사람의 얼굴이 똑같지는 않습니다. 같은 나무에 자라는 잎사귀 중에 완전히 똑같은 잎은 하나도 없습니다. 모래 더미 전체에서도 동일한 모래 알갱이를 찾을 수 없습니다. 동일한 크기의 하나의 샘플에 따라 수백만 개의 베어링용 볼이 공장에서 제작됩니다.그러나 처리 중에 수행된 것보다 더 정확하게 공을 측정하면 그 중에 동일한 공이 두 개 없다는 것을 확인할 수 있습니다.

같은 물질의 분자도 서로 다른가요?

1. 분자(Molecule)는 라틴어로 '작은 덩어리'라는 뜻이다.

수많은 복잡한 실험을 통해 동일한 물질의 분자가 동일하다는 것이 밝혀졌습니다. 각각의 순수 물질은 그 물질에 고유한 동일한 분자로 구성됩니다.이것은 놀라운 사실입니다. 예를 들어 주스나 우유에서 얻은 물과 해수를 증류하여 얻은 물을 구별하는 것은 불가능합니다. 왜냐하면 물의 분자는 동일하고 동일한 분자로 구성되는 다른 물질은 없기 때문입니다.

분자는 물질의 매우 작은 입자이기는 하지만 나눌 수도 있습니다. 분자를 구성하는 입자를 원자라고 합니다.

예를 들어, 산소 분자는 두 개의 동일한 원자로 구성됩니다. 물 분자는 3개의 원자, 즉 산소 원자 1개와 수소 원자 2개로 구성됩니다. 그림 14는 두 개의 물 분자를 보여줍니다.이러한 분자의 도식적 표현은 과학에서 받아들여지며, 이는 물리적 실험에서 연구된 분자의 특성에 해당하며 분자 모델이라고 합니다.

두 개의 물 분자가 핵분열하면 4개의 수소 원자와 2개의 산소 원자가 생성됩니다. 두 개의 수소 원자가 결합하여 수소 분자를 형성하고, 모든 산소 원자는 결합됩니다. 그림 15에 개략적으로 표시된 것처럼 산소 분자로 변환됩니다.

원자는 또한 분할할 수 없는 입자가 아닙니다. 기본 입자라고 불리는 더 작은 입자로 구성되어 있습니다.

질문. 1.물질을 구성하는 입자를 무엇이라고 합니까? 2. 어떤 관찰을 통해 분자의 크기가 작다는 사실을 알 수 있습니까? 3. 분자의 크기에 대해 무엇을 알고 있나요? 4. 물 분자의 구성에 대해 무엇을 알고 있습니까? 5. 모든 물 분자가 동일하다는 것을 보여주는 어떤 실험과 추론이 있습니까?

운동.아시다시피 기름진 액체 방울이 물 표면에 퍼져 얇은 막을 형성합니다. 특정 필름 두께에서 오일이 퍼지는 것을 멈추는 이유는 무엇입니까?

운동.유색 플라스틱으로 두 개의 물 분자 모델을 만드세요. 그런 다음 이 분자를 사용하여 산소와 수소 분자의 모델을 만듭니다.

사탕 종류를 선택하세요.설탕과 인산염 그룹의 측면 가닥을 만들려면 검정색과 빨간색 감초의 속이 빈 스트립을 사용하십시오. 질소 염기의 경우 네 가지 색상의 젤리곰을 사용하세요.

  • 어떤 사탕을 사용하든 이쑤시개로 찔릴 수 있을 정도로 부드러워야 합니다.
  • 색깔 있는 마시멜로가 있다면 젤리곰 대신 사용할 수 있습니다.

나머지 재료를 준비합니다.모델을 만드는 데 사용하는 끈과 이쑤시개를 가져옵니다. 로프는 약 30cm 길이의 조각으로 절단해야 하지만 선택한 DNA 모델의 길이에 따라 더 길거나 짧게 만들 수 있습니다.

  • 이중 나선을 만들려면 길이가 같은 두 개의 로프를 사용하십시오.
  • 최소한 10-12개의 이쑤시개가 있는지 확인하세요. 단, 모델의 크기에 따라 조금 더 필요할 수도 있고 덜 필요할 수도 있습니다.

  • 감초를 자릅니다.감초를 걸고 색상을 번갈아 가며 조각의 길이는 2.5cm가되어야합니다.

  • 젤리곰을 쌍으로 분류하세요. DNA 가닥에는 시토신과 구아닌(C와 G), 티민과 아데닌(T와 A)이 쌍으로 위치합니다. 서로 다른 질소 염기를 나타내기 위해 서로 다른 색깔의 젤리곰 4개를 선택하세요.

    • C-G 또는 G-C 쌍이 어떤 순서로 위치하는지는 중요하지 않습니다. 가장 중요한 것은 쌍에 정확히 이러한 염기가 포함되어 있다는 것입니다.
    • 일치하지 않는 색상과 결합하지 마십시오. 예를 들어 T-G 또는 A-C를 결합할 수 없습니다.
    • 색상 선택은 완전히 임의적일 수 있으며 개인 취향에 따라 다릅니다.

  • 감초를 걸어두세요.감초가 흘러내리는 것을 방지하기 위해 끈 두 개를 아래쪽에 묶어주세요. 그런 다음 중앙의 빈 공간을 통해 끈에 교대로 색상이 바뀌는 감초 조각을 끈으로 묶습니다.

    • 감초의 두 가지 색상은 이중 나선 가닥을 형성하는 설탕과 인산염을 상징합니다.
    • 설탕이 될 한 가지 색상을 선택하면 구미 베어가 해당 색상의 감초에 달라붙게 됩니다.
    • 감초 조각이 양쪽 가닥에서 동일한 순서로 있는지 확인하십시오. 나란히 놓으면 양쪽 실의 색상이 일치해야 합니다.
    • 감초 묶기를 마친 후 즉시 밧줄의 양쪽 끝에 또 다른 매듭을 묶습니다.

  • 이쑤시개를 이용해 젤리곰을 붙여주세요.모든 곰을 쌍으로 묶어 C-G 및 T-A 그룹을 만들고 나면 이쑤시개를 사용하여 각 그룹에서 곰 한 마리를 이쑤시개 양쪽 끝에 연결합니다.

    • 이쑤시개의 뾰족한 부분이 최소한 0.5인치 정도 튀어나오도록 곰 젤리를 이쑤시개 위에 밀어 넣으세요.
    • 당신은 다른 것보다 더 많은 쌍을 갖게 될 수도 있습니다. 실제 DNA 쌍의 수는 그들이 형성하는 유전자의 차이와 변화를 결정합니다.

    • 오늘 우리는 모델링뿐만 아니라 화학 수업도 진행하고 플라스틱으로 분자 모델을 만들 것입니다. 플라스틱 공은 원자로 표현될 수 있으며 일반 성냥이나 이쑤시개는 구조적 연결을 보여주는 데 도움이 됩니다. 이 방법은 교사가 화학의 새로운 물질을 설명할 때, 부모가 숙제를 확인하고 공부할 때, 그리고 해당 주제에 관심이 있는 어린이가 직접 사용할 수 있습니다. 미세 물체를 정신적으로 시각화하기 위한 시각적 자료를 만드는 데 이보다 더 쉽고 접근하기 쉬운 방법은 없을 것입니다.

    다음은 유기 및 무기 화학 분야의 대표자들을 예시로 들 수 있습니다. 그들과 유사하게 다른 구조를 만들 수 있으며 가장 중요한 것은 이 모든 다양성을 이해하는 것입니다.

    작업 재료:

    • 두 가지 이상의 색상의 플라스틱;
    • 교과서의 분자 구조식(필요한 경우)
    • 성냥이나 이쑤시개.

    1. 분자가 형성될 구형 원자를 모델링하기 위한 플라스틱과 그 사이의 결합을 나타내는 성냥을 준비합니다. 당연히 다양한 유형의 원자를 다른 색상으로 표시하는 것이 더 낫기 때문에 미시 세계의 특정 대상을 상상하는 것이 더 명확합니다.

    2. 공을 만들려면 필요한 만큼의 플라스틱을 꼬집어 손으로 반죽한 후 손바닥으로 굴려 모양을 만듭니다. 유기 탄화수소 분자를 조각하려면 더 큰 빨간 공(탄소)을 사용하고 더 작은 파란색 공(수소)을 사용할 수 있습니다.

    3. 메탄 분자를 형성하려면 성냥 4개를 빨간 공에 넣어 정사면체의 꼭지점을 향하도록 하세요.

    4. 성냥의 자유로운 끝에 파란색 공을 놓습니다. 천연가스 분자가 준비되었습니다.

    5. 두 개의 동일한 분자를 준비하여 다음 탄화수소 분자인 에탄을 얻는 방법을 자녀에게 설명하십시오.

    6. 성냥개비 1개와 파란색 공 2개를 제거하여 두 모델을 연결합니다. 에단은 준비되었습니다.

    7. 다음으로 흥미로운 활동을 계속하면서 다중 유대가 어떻게 형성되는지 설명하세요. 두 개의 파란색 공을 제거하고 탄소 사이의 결합을 두 배로 만듭니다. 비슷한 방법으로 수업에 필요한 모든 탄화수소 분자를 성형할 수 있습니다.

    8. 무기계의 분자를 조각하는 데도 같은 방법이 적합하다. 동일한 플라스틱 공이 계획을 실현하는 데 도움이 될 것입니다.

    9. 중심 탄소 원자, 즉 빨간 공을 선택하세요. 두 개의 성냥을 삽입하여 분자의 선형 모양을 정의합니다. 이 경우 산소 원자를 나타내는 두 개의 파란색 공을 성냥의 자유 끝에 연결합니다. 따라서 우리는 선형 구조의 이산화탄소 분자를 갖게 됩니다.

    10. 물은 극성 액체이며 그 분자는 각진 형태입니다. 그들은 하나의 산소 원자와 두 개의 수소 원자로 구성됩니다. 각 구조는 중심 원자의 비공유 전자쌍에 의해 결정됩니다. 두 개의 녹색 점으로 묘사될 수도 있습니다.

    이것은 자녀와 함께 반드시 연습해야 할 흥미롭고 창의적인 수업입니다. 모든 연령대의 학생들은 학습 과정에서 스스로 만든 시각적 자료를 제공받으면 화학에 관심을 갖고 주제를 더 잘 이해할 수 있습니다.

    많은 학생들은 화학을 좋아하지 않고 지루한 과목이라고 생각합니다. 많은 사람들이 이 주제를 어렵게 생각합니다. 그러나 프로세스에 창의적으로 접근하고 모든 것을 명확하게 보여주면 연구하는 것이 흥미롭고 교육적일 수 있습니다.

    우리는 플라스틱으로 분자를 조각하는 방법에 대한 자세한 가이드를 제공합니다.

    분자를 만들기 전에 어떤 화학식을 사용할 것인지 미리 결정해야 합니다. 우리의 경우에는 에탄, 에틸렌, 메틸렌입니다. 대비되는 색상(이 경우에는 빨간색과 파란색)의 플라스틱과 일부 녹색 플라스틱, 성냥(이쑤시개)이 필요합니다.

    1. 빨간색 플라스틱으로 직경 약 2cm(탄소 원자)의 공 4개를 굴립니다. 그런 다음 파란색 플라스틱으로 만든 직경 약 1cm(수소 원자)의 작은 공 8개를 굴립니다.


    2. 빨간 공 1개를 꺼내서 그림과 같이 성냥개비(또는 이쑤시개) 4개를 넣어주세요.


    3. 파란색 공 4개를 가져다가 빨간색 공에 삽입된 성냥의 자유로운 끝 부분에 놓습니다. 그 결과 천연가스 분자가 탄생합니다.


    4. 3번 단계를 반복하여 다음 화학 물질에 대한 분자 2개를 얻습니다.


    5. 만들어진 분자들이 에탄 분자를 형성하기 위해서는 성냥으로 서로 연결되어야 한다.


    6. 이중 결합이 있는 분자(에틸렌)를 만들 수도 있습니다. 이렇게 하려면 3단계에서 얻은 각 분자에서 파란색 공이 있는 성냥 1개를 꺼내서 두 성냥으로 부품을 연결합니다.



    7. 빨간색 공 1개와 파란색 공 2개를 성냥 2개로 연결하여 사슬을 만듭니다. 파란색 – 성냥 2개 – 빨간색 – 성냥 2개 – 파란색. 이중 결합을 가진 또 다른 분자인 메틸렌이 있습니다.


    8. 남은 공(빨간색 공 2개, 파란색 2개)을 그림과 같이 성냥으로 연결하세요. 그런 다음 녹색 플라스틱으로 만든 작은 공 2개를 굴려 분자에 부착합니다. 우리는 두 개의 음전하를 띤 전자를 가진 분자를 가지고 있습니다.


    화학을 공부하는 것이 더욱 흥미로워지고 자녀는 해당 주제에 대한 관심을 갖게 될 것입니다.


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