Как сделать из пластилина молекулы: Как слепить молекулы из пластилина. – Всё о детях – беременность, воспитание, уроки для детей

Содержание

Молекулы из пластилина. Пошаговый урок лепки. Построение модели днк Молекула днк из пластилина

Выберите сорт конфет. Чтобы сделать боковые нити из сахара и групп фосфатов, используйте полые полоски черной и красной лакрицы. В качестве азотистых оснований возьмите конфеты “мармеладные мишки” четырех разных цветов.

Какие конфеты бы вы ни использовали, они должны быть достаточно мягкими, чтобы их можно было проткнуть зубочисткой.
Если у вас под рукой есть цветной зефир, он будет прекрасной альтернативой мармеладным мишкам.

Приготовьте остальные материалы. Возьмите веревку и зубочистки, которые вы используете при создания модели. Веревку нужно будет нарезать на куски длиной около 30 сантиметров, но вы можете сделать их длиннее или короче – в зависимости от выбранной вами длины модели ДНК.

Чтобы создать двойную спираль, используйте два куска веревки одинаковой длины.
Убедитесь, что у вас есть хотя бы 10-12 зубочисток, хотя вам может понадобиться немного больше или меньше – опять же в зависимости от размера вашей модели.

Нарежьте лакрицу. Вы будете вешать лакрицу, поочередно меняя ее цвет, длина кусков должна составлять 2,5 сантиметра.

Разберите мармеладных мишек по парам. В нити ДНК в парах расположены цитозин и гуанин (Ц и Г), а также тимин и аденин (Т и А). Выберите мармеладных мишек четырех различных цветов – они будут представлять разные азотистые основания.

Не важно, в какой последовательности располагается пара Ц-Г или Г-Ц, главное другое – чтобы в паре были именно эти основания.
Не делайте пары с несоответствующими цветами. Например, нельзя объединять Т-Г или А-Ц.
Выбор цветов может быть абсолютно произвольным, он полностью зависит от личных предпочтений.

Повесьте лакрицу. Возьмите два куска веревки и завяжите каждую в нижней части, чтобы предотвратить соскальзывание лакрицы. Затем нанизывайте на веревку сквозь центральные пустоты кусочки лакрицы чередующихся цветов.

Два цвета лакрицы символизируют сахар и фосфат, которые образуют нити двойной спирали.
Выберите один цвет, который будет сахаром, ваши мармеладные мишки будут прикрепляться к лакрице именно этого цвета.
Убедитесь, что на обеих нитях кусочки лакрицы расположены в одинаковом порядке. Если вы положите их рядом, то цвета на обеих нитях должны совпасть.
Завяжите другой узел на обоих концах веревки сразу после того, как вы закончите нанизывать лакрицу.

Прикрепите мармеладных мишек с помощью зубочисток. Как только вы распределили по парам всех мишек, получив группы Ц-Г и Т-А, воспользуйтесь зубочисткой и прикрепите по одному мишке из каждой группы на оба кончика зубочисток.

Протолкните мармеладных мишек на зубочистку так, чтобы торчало хотя бы полсантиметра острой части зубочистки.

У вас может получиться больше одних пар, чем других. Количество пар в реальной ДНК определяет различия и изменения генов, которые они образуют.

М ногие, наверняка знают, как легко и просто реплицировать часть собственной ДНК. Процесс нехитрый по сути. Зато сколько потом восторженных сюсюканий из серии “ах, как он/она похож(а) на папу/маму!”. Однако, задача сильно усложняется, когда нужно создать некую абстрактную модель ДНК у себя на столе из подручных материалов.

Нафига это мне понадобилось, спросите? Очень просто. У дочери в школе есть предмет аналогичный “биологии” в российских школах. Соответственно, ученикам задали домашний проект, который включает в себя не только получение теоретических знаний о строении ДНК, но и создание модели оной. C этой моделью потом нужно выступать перед учителем и классом, рассказывая, что там в ней и как.

Вообще, это будет не совсем “мой” пост. Он, скорее посвящен дочери. Хотя я и принимал некоторое участие в процессе, в основном это участие сводилось к консалтингу… Однако, вдруг кому будет интересно или, вдруг у кого ребенку в школе зададут сделать аналогичную шнягу. Вот и руководство готовое получится.

Согласно условиям задачи, модель должна удовлетворять определенным требованиям. Интересно, что ученик сам может выбрать, какие условия он выполнит. Каждый пункт презентации “весит” определенное количество зачетных баллов. Соответственно, можно пойти по простому пути и набрать некий минимальный проходной балл или попробовать реализовать “программу максимум”.

Исходная постановка задачи:

Так же, как следует из задачи, это не обязательно должна быть именно модель. Это может быть что угодно – от книжки с рассказом до пазла. Главное, чтобы это имело некое физическое представление. Отдельно отмечено, что, если ученик решит делать именно модель, то запрещается использовать готовый магазинный набор. Типа такого , например.

Дочь решила делать модель и постараться настрелять максимальное число баллов. ОК.

Начали с компьютерной модели… Я на самом деле – не настоящий сварщик. Ну, т.е., в общих чертах знаю, что такое ДНК, из чего она состоит и как её принято изображать. Не более того. Поэтому уже с самых первых шагов, инициативу перехватила дочь. Она смогла растолковать мне что из чего состоит и что к чему прикрепляется.

Вышло что-то вроде такого:

Когда стало понятно. какие запчасти нам понадобятся, отправились по магазинам.Понадобится: пенопластовые шарики двух размеров, деревянные прутки, краска, клей и кусочек MDF для подставки.

Ах, да… Еще обязательно понадобится Пес:

Если честно, я сам не очень понимаю за каким хреном нужен Пес, но зато у него самого уверенности в этом хватило на нас всех. На самом деле, он только мешался… Но может быть я просто что-то недопонял.

Пенопластовые шарики были куплены в “долларом” магазине. В разделе “все для вечеринок”. Даже не хочу пытаться понять, как в контексте вечеринки могут быть использованы пенопластовые шарики. Но хорошо, что они нашлись. Это был у нас самый проблематичный момент. Нужно было найти такие шарики, которые было бы легко обрабатывать. Например, стеклянные шарики не подойдут – запаришся сверлить. Деревянные… В принципе, подошли бы. Для меня. Но работать предстояло дочери и я сомневался, что она вот так сходу сможет ровно продырявить деревянный шарик ручной дрелью. Половину запорет с непривычки. А они достаточно дорогие. Нужен был более мягкий и дешевый материал. Пенопласт подошел просто идеально.

Деревянные рейки были куплены в магазине стройматериалов. Эти прутки – более тонкие собратья тех, что я использовал для декорирования кровати и тумбочек . С этим проблем не было. Они всегда есть в большом многообразии во всех строительных магазинах.

Краски/клей – тривиально. Взяли обычную краску в аэрозоле. Сперва попробовали на одном из шариков – краска пенопласт не съела. Соответственно купили нужное количество цветов. Клей – обычный ПВА.

Кусок MDF-панели для подставки у меня уже был в загашнике. Можно приступать к работе.

Сперва подставка. Дочь прислушалась к моему совету и распечатала на принтере шаблон, который приклеила на кусок MDF:

Её вариант был – найти блюдце подходящего диаметра и обрисовать по нему окружность. Но я смог её убедить, что такой путь – не путь самурая. Кому, как не мне знать, что у нас в хозяйстве нет блюдец подходящего диаметра с ровной кромкой – все с волнистым краем.

Плавали уже – знаем:-)

На удивление ровно вырезала. Я даже прифигел слегка…

Незначительные неровности по краю она убрала на шлифмашинке:

Чтобы придать эстетизьму подставке, её кромка была обработана на фрезе:

Получился вот такой диск:

Ну и отверстие по центру, в которое будет вставлена модель:

Далее предстояла сама занудная операция. Нужно было взять пенопластовый шарик и просверлить в нем два сквозных отверстия крест накрест. Через первое отверстие такой шарик насаживается на общую ось, в другое отверстие, с обоих его концов втыкаются поперечные палочки. Таких шариков нужно было сделать десять штук:

Труднее всего было мне. Вы не представляете себе, какая это пытка – стоять и смотреть. Вместо того, чтобы самому схватить дремель и быстро насверлить все за пару минут. Дочь управилась где-то за пол часа… Неспешная методичность с которой она все это проделывала – просто убивала меня:-)

Полученный результат она назвала шашлыком:

Теперь в шашлык предстояло напихать поперечные палочки. Они были нарезаны все из того же деревянного прутка, что и центральная ось:

Опять же, она хотела резать палочки ножовкой, но мне удалось убедить её, что отрезной диск и дремель – гораздо быстрее.

Следующий этап: взять полученные палочки:

… и напихать их в полученный ранее шашлык:

Это нужно было для того, чтобы приклеить центральные шарики (кстати, это вам не фигня какая, а самые настоящие водородные связи) с общей палке. На фото можно увидеть, что к основанию прицеплен очередной шаблон на котором размечены сегменты. Поперечины втыкаются в шарик, на центральную ось наносится клей, шарик выставляется на нужной высоте и поворачивается вдоль нужного сектора разметки. Т.е. на данном этапе, поперечины помогают позиционировать центральный шарик с нужным углом поворота. Повторить десять раз:

После этого, поперечины можно вынуть и отправить запчасти в покраску:

Как все высохло, приступили к финишной сборке.

На каждую поперечную палочку прицеплялась деоксирибоза… Кажется… Deoxyribose в оригинале. Пес его знает, что это… Не важно. Главное, что дочь знает, что это. Ей перед учителем презентуху толкать, а не мне:-)

Сами эти шарики должны быть белыми, поэтому красить их не пришлось:

Долгий и кропотливый процесс сборки модели:

Осталось добавить только фосфатные цепочки (phosphates). Насколько мы поняли, их и принято изображать в виде той самой, узнаваемой двойной спирали.

Из плотной толстой бумаги серебристого цвета были выкроены две ленты:

Эти полоски клеятся к вершинам крайних шариков на модели. Вот так:

На этом этапе я впервые принял личное участие. Двух рук оказалось недостаточно. Надо, чтобы кто-то один держал и направлял полоски, а второй – мазал клеем и прижимал.

Худо-бедно мы с этой процедурой управились, получив в итоге, желаемую модель:

Согласно условиям задачи, нужно было так же, обозначить все запчасти. Решили ограничиться прилепливанием легенды к подставке. Как назло, кончились цветные чернила в принтере. Поэтому пришлось напечатать ч/б вариант и раскрасить его фломастерами:

Ламинация тоже не прошла с первого раза. Агрегат сжевал две этикетки, прежде чем нормально сделал третью:

Не знаю в чем дело было. Я уже сто раз пользовался этим агрегатом и ни разу до этого он ничего не жевал… Так или иначе, свою этикетку мы получили:

Модель готова:

Теперь дочери надо вызубрить устную часть презентации. Но с этим я уже помочь ей никак не могу. Надеюсь справится сама. Еще неделя у нее есть на зубрежку теоретической части. Напишу потом, как отсрелялась с проектом..

Исходная постановка задачи:

Дочь решила делать модель и постараться настрелять максимальное число баллов. ОК.

Вышло что-то вроде такого:

Ах, да… Еще обязательно понадобится Пес:

Кусок MDF-панели для подставки у меня уже был в загашнике. Можно приступать к работе.

На удивление ровно вырезала. Я даже прифигел слегка…

Незначительные неровности по краю она убрала на шлифмашинке:

Чтобы придать эстетизьму подставке, её кромка была обработана на фрезе:

Получился вот такой диск:

Ну и отверстие по центру, в которое будет вставлена модель:

Полученный результат она назвала шашлыком:

Следующий этап: взять полученные палочки:

… и напихать их в полученный ранее шашлык:

После этого, поперечины можно вынуть и отправить запчасти в покраску:

Как все высохло, приступили к финишной сборке.

Сами эти шарики должны быть белыми, поэтому красить их не пришлось:

Долгий и кропотливый процесс сборки модели:

Из плотной толстой бумаги серебристого цвета были выкроены две ленты:

Эти полоски клеятся к вершинам крайних шариков на модели. Вот так:

Худо-бедно мы с этой процедурой управились, получив в итоге, желаемую модель:

Ламинация тоже не прошла с первого раза. Агрегат сжевал две этикетки, прежде чем нормально сделал третью:

Модель готова:

Содержимое:

Создание модели ДНК – отличный способ больше узнать о том, каким образом эта замечательная молекула образует наши гены. Используя обычные бытовые материалы, вы сможете сделать собственную модель, в которой будут сочетаться ваши знания в области науки и умение мастерить, а в итоге вы получите отличный проект.

Шаги

1 Создание модели из бусинок и трубоочистителей

1 Соберите материалы и инструменты. Вам понадобится минимум четыре 30-см трубоочистителя и различные бусинки по меньшей мере шести цветов.
- Для этого проекта больше всего подходит крупный пластиковый бисер, однако вы можете использовать любые бусины, отверстие в которых достаточно большое, чтобы сквозь него прошел трубоочиститель.
- Каждая пара трубоочистителей должна быть определенного цвета, что даст вам суммарно четыре трубоочистителя двух разных цветов.
2 Нарежьте трубоочистители. Возьмите два трубоочистителя одинакового цвета и разрежьте их на полоски длиной 5 см. Вы будете использовать их, чтобы нанизывать на них пары бусин Ц-Г и Т-А. Другие два трубоочистителя не разрезайте.
3 Нанизывайте бусины на трубоочиститель, который будет нитью двойной спирали. Выберите бусины двух цветов, представляющие фосфатную группу и сахар, и нанизывайте их попеременно на каждый трубоочиститель.
- Удостоверьтесь, что две длинные нити, которые формируют двойную спираль, соответствуют заданному порядку расположения цветов.
- Оставьте немного места между бусинами для того, чтобы прикрепить туда остальные куски трубоочистителя.
4 Нанизывайте азотистые основания. Возьмите бусинки оставшихся четырех цветов и разберите их на пары. Одна и та же пара цветов должна всегда быть вместе, чтобы соответствовать парам цитозин-гуанин и тимин-аденин.
- Разместите по одной бусине из каждой пары на концах 5-сантиметрового куска трубоочистителя. Оставьте немного места на концах, чтобы обернуть их вокруг нитей двойной спирали.
- Не важно, в каком порядке бузины размещены на трубоочистителях, главное – соблюдать правильные пары.
5 Соедините трубоочистители с нанизанными на них бусинами. Возьмите 5-сантиметровые куски трубоочистителя и оберните их концы вокруг нитей длинной двойной спирали.
- Разделяйте короткие куски таким образом, чтобы они всегда прикреплялись над бусинами одного и того же цвета. Бусины другого цвета на нити двойной спирали следует пропускать.
- Порядок коротких кусков не важен, лишь вам решать то, как вы хотите организовать их на нитях двойной спирали.
6 Изогните двойную спираль. Прикрепив все мелкие куски трубоочистителя с бусинами, изогните концы двойных спирали против часовой стрелки, чтобы получился вид настоящей нити ДНК. Ваша модель готова!

2 Создание модели из пенопластовых шариков

1 Соберите материалы. Для этой версии проекта вам понадобятся небольшие шарики пенопласта, иголка с ниткой, краска и зубочистки.
2 Покрасьте пенопластовые шарики. Выберите шесть разных цветов, которые будут представлять сахар, фосфатную группу и четыре азотистых основания. Это могут быть шесть любых цветов на ваш выбор.
- Вам нужно будет покрасить 16 шариков сахара,14 фосфатных групп и подобрать 4 разных цвета для каждого азотистого основания (цитозин, гуанин, тимин и аденин).
- Вы можете выбрать таким образом, чтобы один из цветов был белым, так вам не придется красить весь пенопласт. Это рациональнее всего применить к шарикам сахара, поскольку в этом случае общий объем вашей работы значительно уменьшится.
3 Разберите азотистые основания по парам. Как только краска высохнет, назначьте каждому азотистому основанию цвет. Цитозин всегда связан с гуанином, а тимин – с аденином.
- Порядок расположения цветов не имеет значения, важна только правильность пары.
- Воткните зубочистку в каждую пару шариков, оставив немного места у концов зубочистки.
4 Сделайте двойную спираль. Отрежьте кусок нити достаточной длины, чтобы пройти сквозь 15 пенопластовых шариков. Завяжите узел на одном конце веревки и проденьте иглу в другой.
- Выстройте пенопластовые шарики сахара и фосфатов так, чтобы они чередовались в двух рядах по 15 шариков. Шариков сахара должно быть больше, чем фосфатных.
- Убедитесь, что в обоих нитях сахар и фосфаты находились в одинаковом порядке, а если положить их рядом, то можно увидеть, что они совпадают.
- Проденьте нитку сквозь центры каждой цепочки пенопластовых шариков сахара и фосфатов. Завяжите нитку на концах, чтобы предотвратить выпадение шариков.
5 Прикрепите азотистые основания к двойной спирали. Возьмите зубочистки с парами азотистых оснований и прикрепите их острыми концами к соответствующим шарикам сахара на обоих длинных нитях.
- Прикрепляйте пары пенопластовых шариков только к тем шарикам, которые представляют сахар, поскольку именно такое строение имеет реальная ДНК.
- Убедитесь, что зубочистка достаточно прочно прикреплена к нити, и что пары оснований не будут отпадать.
6 Изогните двойную спираль. Прикрепив все пары оснований на зубочистках, изогните двойную спираль в направлении против часовой стрелки, чтобы сымитировать внешний вид настоящей двойной спирали ДНК. Ваша модель готова!

3 Создание модели из конфет

1 Выберите сорт конфет. Чтобы сделать боковые нити из сахара и групп фосфатов, используйте полые полоски черной и красной лакрицы. В качестве азотистых оснований возьмите конфеты “мармеладные мишки” четырех разных цветов.
- Какие конфеты бы вы ни использовали, они должны быть достаточно мягкими, чтобы их можно было проткнуть зубочисткой.
- Если у вас под рукой есть цветной зефир, он будет прекрасной альтернативой мармеладным мишкам.
2 Приготовьте остальные материалы. Возьмите веревку и зубочистки, которые вы используете при создания модели. Веревку нужно будет нарезать на куски длиной около 30 сантиметров, но вы можете сделать их длиннее или короче – в зависимости от выбранной вами длины модели ДНК.
- Чтобы создать двойную спираль, используйте два куска веревки одинаковой длины.
- Убедитесь, что у вас есть хотя бы 10-12 зубочисток, хотя вам может понадобиться немного больше или меньше – опять же в зависимости от размера вашей модели.
3 Нарежьте лакрицу. Вы будете вешать лакрицу, поочередно меняя ее цвет, длина кусков должна составлять 2,5 сантиметра.
4 Разберите мармеладных мишек по парам. В нити ДНК в парах расположены цитозин и гуанин (Ц и Г), а также тимин и аденин (Т и А). Выберите мармеладных мишек четырех различных цветов – они будут представлять разные азотистые основания.
- Не важно, в какой последовательности располагается пара Ц-Г или Г-Ц, главное другое – чтобы в паре были именно эти основания.
- Не делайте пары с несоответствующими цветами. Например, нельзя объединять Т-Г или А-Ц.
- Выбор цветов может быть абсолютно произвольным, он полностью зависит от личных предпочтений.
5 Повесьте лакрицу. Возьмите два куска веревки и завяжите каждую в нижней части, чтобы предотвратить соскальзывание лакрицы. Затем нанизывайте на веревку сквозь центральные пустоты кусочки лакрицы чередующихся цветов.
- Два цвета лакрицы символизируют сахар и фосфат, которые образуют нити двойной спирали.
- Выберите один цвет, который будет сахаром, ваши мармеладные мишки будут прикрепляться к лакрице именно этого цвета.
- Убедитесь, что на обеих нитях кусочки лакрицы расположены в одинаковом порядке. Если вы положите их рядом, то цвета на обеих нитях должны совпасть.
- Завяжите другой узел на обоих концах веревки сразу после того, как вы закончите нанизывать лакрицу.
6 Прикрепите мармеладных мишек с помощью зубочисток. Как только вы распределили по парам всех мишек, получив группы Ц-Г и Т-А, воспользуйтесь зубочисткой и прикрепите по одному мишке из каждой группы на оба кончика зубочисток.
- Протолкните мармеладных мишек на зубочистку так, чтобы торчало хотя бы полсантиметра острой части зубочистки.
- У вас может получиться больше одних пар, чем других. Количество пар в реальной ДНК определяет различия и изменения генов, которые они образуют.
7 Прикрепите мишек к лакрице. Разложите ваши лакричные нити на гладкой поверхности и прикрепите зубочистки с мармеладными мишками к лакрице, вставляя в нее острые концы зубочисток.
- Вставлять зубочистки нужно только в молекулы”сахара”. Это – все кусочки лакрицы одного цвета (например, все красные кусочки).
- Используйте все зубочистки с мармеладными мишками, не старайтесь сэкономить.
8 Изогните двойную спираль. Прикрепив все зубочистки с мармеладными мишками к лакрице, изогните нити в направлении против часовой стрелки, чтобы придать модели вид двойной спирали. Наслаждайтесь видом выполненной вами модели ДНК!

Сложить журавлика из бумаги легко! Сложить журавлика из молекулы ДНК. .. тоже легко! Немного усидчивости и мастерства позволяют своими руками создавать из бумаги настоящие произведения искусства. Молекулы ДНК, в свою очередь, не требуют специальных навыков и собираются в красивые структуры на подобие оригами легко и непринужденно! Звучит как бред сумасшедшего, скажете вы. Отнюдь! Из этой статьи вы узнаете, как создать свою собственную фигурку оригами из ДНК, как похитить золото с помощью роботов, и кто победит в схватке между тараканом и ДНК-машиной.

Эта работа публикуется в рамках конкурса научно-популярных статей, проведенного на конференции «Биология – наука 21 века » в 2014 году.

ДНК-оригами и связанные с этим ДНК-нанотехнологии сформировали в последнее десятилетие отдельное научное направление и получили стремительное развитие в работах нескольких научных групп по всему миру. В общем случае, за термином «ДНК-оригами» скрывается технология направленного конструировании молекул ДНК, способных к самосборке в заранее рассчитанные и смоделированные объекты. Такие конструкции могут быть как плоскими, так и объемными, довольно простыми и чрезвычайно замысловатыми. Все так же, как в японском искусстве складывания бумажного листа, только здесь вместо листа бумаги выступает нить ДНК!

Как и многие научные открытия и разработки, это направление возникло, в некоторым смысле, случайно и неожиданно. Впервые о конструировании и использовании 3D-структур из ДНК всерьез заговорил американский ученый Нэд Симан (Ned Seeman ) в начале 1980-х гг. Исследователь указывал на одну из главных сложностей метода рентгеновской кристаллографии (используемого тогда и по сей день для определения структуры белковых молекул), а именно необходимость подбора точных условий для получения «чистого» кристалла, по которым можно судить о структуре белка, и ставил своей целью разработку вспомогательной технологии фиксации белковых образцов (рис. 1). Для решения поставленных задач нужно было для начала разобраться с тем, как по собственному желанию и разумению собирать молекулы ДНК в необходимые конструкции.

Рисунок 1. А. Гравюра на дереве «Глубина», созданная Маурицем Корнелисом Эшером в 1955 году. Поговаривают, что, глядя на это произведение искусства в университетской столовой, Нэд Симан вдохновился на создание новой технологии, упрощающей кристаллизацию полипептидов и, следовательно, структурные исследования белков. С определением пространственной организации белков что-то не заладилось, но зато идеи Симана были подхвачены другими исследователями и привели к возникновению ДНК-оригами . Б. Схема процесса кристаллизации белков, нарисованная В. Идея ДНК-структур для правильной ориентации молекул в пространстве, изображенная Симаном (перевод автора статьи).

Поиск и описание различных свойств элементарных ДНК-конструктов длились несколько лет. В 1991 году Нэд Симан представил нанометровый куб, ребра которого представляли собой молекулы ДНК . Спустя некоторое время, несмотря на скептическое отношение некоторых ученых, работа была признана выдающейся. За неё Нэд Симан был удостоен Фейнмановской премии по нанотехнологиям в 1995 году и навсегда вошел в историю науки как создатель первых ДНК-нанотехнологий.

Результаты Нэда Симана и его лаборатории послужили фундаментом для идей другого блистательного исследователя и, без преувеличения, крупной фигуры в области ДНК-оригами – американца Пола Ротемунда. В 2006 году он опубликовал статью в авторитетнейшем научном издании Nature , в которой был описан метод получения точных ДНК-структур с заданной формой, а также были представлены детальные результаты и анализ такого направленного конструирования. В отличие от других исследователей, ему удалось строить не решетки из отдельных молекул, а настоящие плоские фигуры шириной в несколько цепочек ДНК (рис. 2). Эта статья сразу разлетелась по научно-популярным журналам, новостям и блогам, ведь представленные структуры и изображения впечатляли даже неподготовленного с научной точки зрения читателя. Не удивительно, что иллюстрации эксперимента красовались на обложке выпуска журнала.

Рисунок 2. Некоторые структуры, построенные при помощи ДНК-оригами и представленные в статье Пола Ротемунда .

В последующие годы вышло несколько десятков статей, посвященных технологии ДНК-оригами. Росло число полученных форм, размеров конструкций и их сложности. Некоторые из результатов были экспериментально опробованы на реальных биологических объектах для решения прикладных биотехнологических и медицинских задач.

Двумерное ДНК-оригами: от простого к сложному

Как же ученые складывают ДНК-оригами? Разберемся в деталях данного метода. Для начала нам потребуется длинная одноцепочечная молекула ДНК, которая будет играть роль каркаса и основы нашего будущего объекта. В первых экспериментах использовалась ДНК фага M13 длиной 7249 нуклеотидов, однако сейчас с усовершенствованием ряда технологий стали использовать другие последовательности ДНК. Затем нам понадобятся заранее синтезированные короткие комплементарные цепочки ДНК (также называемые «скрепляющими цепочками» или «ДНК-скрепками», обычно 30-40 нуклеотидов в длину), последовательность которых необходимо подобрать при помощи компьютерного моделирования и анализа структур. Теперь смешаем растворы с длинной молекулой и короткими «скрепками» и нагреем смесь до температуры 95 °C, чтобы случайные и ненужные молекулярные связи распались. В процессе остывания до комнатной температуры (эта процедура называется отжигом) молекулы ДНК сами соберутся вместе, образуя нужную нам структуру. Проще простого – они всё делают за нас сами!

Рисунок 3. А, Б иллюстрируют схему связей между каркасной ДНК (серая кривая) и скрепляющими олигонуклеотидами (кривые разных цветов) . В) Пошаговая схема по изготовлению ДНК-оригами .

В результате эксперимента получается раствор, содержащий желаемые ДНК-конструкции. В одной-единственной капле раствора скрываются миллиарды крошечных объектов, которые, в отличие от бумажных фигурок оригами, нельзя потрогать, повертеть в руках и рассмотреть. Для оценки результата нам потребуется прибор со сверхвысоким разрешением – атомно-силовой микроскоп (АСМ) или электронный микроскоп. Ведь рассмотреть фигурки размером 50-100 нм так непросто!

Для создания плоских структур ДНК-оригами смежные двухцепочечные молекулы должны быть соединены друг с другом кроссовером – особым типом переплетения нитей ДНК. Такое переплетение «склеивает» соседние цепочки посредством уотсон-криковского комплементарного спаривания и не дает всей структуре рассыпаться. Учитывая большое количество скрепляющих цепочек, требуются алгоритмы для расчета вероятности их точной посадки на основную цепь. Если ДНК-скрепка сядет не в том месте, то это может повлечь за собой как дефект структуры, так и полную путаницу в посадке всех остальных скрепок. В худшем случае это может привести к тому, что структура не соберется вовсе. Все-таки самосборка молекул в идеально плоскую структуру – это не такая уж и легкая задача.

Рисунок 4. Точность собранного рисунка может быть довольно высока и находиться буквально на грани разрешения современных приборов. Можно добиться того, чтобы на ровном плоском «ДНК-полотне» в заранее предусмотренных местах будут выбиваться ДНК-шпильки. Это выглядит так, как если бы на кусочке ткани сделали рисунок узелками. Именно так была собрана карта западного полушария Земли, которую можно было увидеть исключительно при помощи АСМ (а, б).

Двумерные структуры на основе ДНК-оригами позволяют достичь не только большого многообразия форм – с помощью этой техники можно добиться невиданной до этого точности в размещении требуемых функциональных групп и молекул. Связанные с ДНК-скрепками молекулы могут быть размещены с точностью до нескольких нанометров и даже ангстрем (при условии правильной сборки)!

Если требуется собрать структуру побольше, нужно всего лишь соединить несколько длинных цепочек в одну составную конструкцию, как в конструкторе или крупных оригами-фигурах. На практике это можно осуществить так же, как было описано для одной единственной каркасной молекулы ДНК – нужно смешать все ингредиенты будущего объекта в одной пробирке, нагреть и ждать чуда, или собрать каждую деталь по отдельности, после чего объединить уже готовые элементы для окончательной сборки при менее интенсивном нагреве. В первом подходе нам приходится работать с достаточно большим количеством компонентов, ввиду чего увеличивается вероятность неправильной сборки молекул. При сборке деталей по отдельности необходимо провести несколько независимых экспериментов и совершить дополнительный шаг – повторный отжиг малых структур при нагреве до температуры 50 °C. При такой температуре детали еще не разваливаются на части, но уже более охотно связываются с друг с другом [ , ].

Трехмерное ДНК-оригами

При определенных модификациях подход, который применяется для конструирования плоских структур, может быть обобщен до более сложного объемного случая. При конструировании 3D-структур можно, как и раньше, использовать кроссоверы, учитывая дополнительное третье измерение, и собирать все за один эксперимент, либо нужно начинать с собранных по отдельности плоских ДНК-объектов и лишь потом объединять их в конечную конструкцию. Выбор правильной последовательности действий в случае трехмерного ДНК-оригами чрезвычайно важен из-за значительно большего числа используемых молекул. Для особо сложных конструкций (особенно, при выборе первой стратегии сборки за один эксперимент) самосборка объекта может занимать несколько дней.

Несмотря на все сложности, которые могут возникнуть, объемные конструкции так привлекательны для исследователей! Ведь объемные объекты, ввиду многообразия возможных форм, могут быть использованы в широком круге самых разных прикладных задач.

Рисунок 5. ДНК-«коробочка» с открывающейся крышкой и молекулярным «замком». Получена в Датском центре ДНК-нанотехнологий в 2009 году. Предполагается, что в будущем такая конструкция будет использоваться для адресной доставки лекарств к определенным клеткам, где она будет открыта при помощи молекулярного «ключа».

Так, используя несколько одинаковых квадратов, ученым удалось собрать полый куб (правда, немного деформированный). Для устранения недостатков конструкции исследователи приделали к этому кубу крышку, которая запиралась на замок нанометровых размеров. Открытием крышки можно было управлять при помощи изменения конформации замка за счет спаривания с небольшими «ДНК-ключами» (рис. 5). Убедиться в том, что куб надежно закрывается на замок и открывается лишь определенным ключом, помог эффект FRET . При этом данная конструкция стала одним из первых в своем роде контейнером для адресной доставки лекарств. Пока только в перспективе, конечно же.

Следующим этапом конструирования 3D объектов стала сборка строительных блоков, которые в дальнейшем скреплялись между собой, как детали конструктора (подробнее об этом можно прочесть в ).

Словарик

Применение ДНК-оригами: ДНК-чипы, молекулярные машины и нанороботы

Пока мы затрагивали в основном процесс конструирования и сборки ДНК-оригами, и практически никак не упоминали о том, зачем все это нужно. И действительно, ведь ДНК-структуры разрабатываются не для того чтобы ими любоваться и получать эстетическое удовольствие! Современные ДНК-нанотехнологии направлены на решение нескольких прикладных задач, связанных с медициной, биотехнологией и программированием.

ДНК-конструкции могут нести на поверхности несколько строго ориентированных функциональных групп, специфически связывающих ту или иную молекулу, и, таким образом, регистрировать их присутствие. В самых простых случаях синтезируется специальная ДНК-скрепка с последовательностью, комплементарной молекуле РНК или ДНК в растворе. При использовании АСМ мы можем зафиксировать даже акт единичного связывания такой молекулы, так как при возникновении связи между структурой ДНК-оригами и целевой молекулой, последняя начинает сильно «выпирать» . Это сразу бросается в глаза при анализе изображения.

Использование лигандов или аптамеров позволяет создавать настоящие сенсорные чипы. С их помощью можно регистрировать наличие не только одноцепочечных молекул нуклеиновых кислот, но и интересующих нас молекул белков и других соединений. При удачном стечении обстоятельств, речь может идти об обнаружении даже единичных молекул.

Способность к регистрации можно улучшить, фиксируя структуры ДНК-оригами на поверхности подложки. Подложка при этом заранее размечается методами литографии и травления, после чего обрабатывается специальными химическими соединениями. При правильной подготовке «плацдарма» для посадки, ДНК-структуры выстраиваются точно по порядку в интересующих нас местах и даже в нужной ориентации . В совокупности, последовательность таких операций дает довольно точное размещение на подложке конструкций ДНК-оригами, которые, в свою очередь, служат подложкой для еще более точного размещения исследуемых молекул самой разной природы. Чип для широкого круга регистрируемых химических соединений готов к использованию!

Одним из интереснейших направлений ДНК-нанотехнологий является создание молекулярных машин, которые могли бы проводить разнообразные операции при минимальном участии человека. Например, Нэд Симан с коллегами собрал шагающую ДНК-машину с двумя ногами . На заранее сконструированной подложке (тоже собранной из ДНК) они разместили несколько других простых ДНК-машин, которые держали золотые наночастицы и могли их высвобождать при изменении конформации. Наш «молекулярный пешеход» ходил по подложке (по заранее известной дороге, которую тоже надо было собрать) и, когда оказывался вблизи носителей золота, отбирал у них золотую наночастицу! Заполучив немного золота, наш герой не успокаивался и шел за следующей порцией золотой добычи. По окончанию экспериментов жадный ДНК-пешеход должен был неплохо обогатиться!

Для того, чтобы продемонстрировать возможности программируемого перемещения молекулярных машин, другая группа исследователей собрала ДНК-«паука» с тремя ногами и одним хвостом . (Странный, конечно, паук получился, но мы закроем на это глаза.) К ногам ДНК-«паука» были прикреплены функциональные молекулярные группы, которые позволяли перемещаться по специально созданной для этого трассе. Паук был привязан молекулой-замком за хвост в самом начале своего пути; затем, после связывания молекулы-замка с молекулой-ключом, его отпускали на свободу, и он убегал исследовать мир! Передвижение ДНК-паука было заснято в реальном времени при помощи микроскопии полного внутреннего отражения – его средняя скорость составила 3 нм/мин. Видимо, он не убегал, а скорее с наслаждением прогуливался по своей дорожке.

Большие надежды возлагаются на ДНК-оригами и другие ДНК-нанотехнологии в связи с вопросом адресной доставки лекарственных средств нуждающимся клеткам. К сожалению, это направление не проработано так хорошо, как другие, и всё ещё находится на стадии интенсивных исследований. Остается верить, что открытия, связанные с ДНК-роботами, служащими на благо здравоохранения и человечества в целом, ещё впереди!

Вместо заключения

К настоящему моменту учеными из разных стран собран большой объем экспериментальных данных и описано большое число механизмов на основе ДНК-технологий, которые ещё только предстоит полностью осмыслить и оценить. Уже сейчас подробно описать каждую из полученных структур и её преимущества над другими не представляется возможным. Ведь если только 10 лет назад исследованиями такого рода занималось всего несколько лабораторий во всем мире, сейчас их количество исчисляется несколькими десятками. Относительно будущего данной области науки сказать определенно можно только одно – дальше будет еще интереснее! Чтобы убедить вас в этом, приведем заголовок статьи, которая вышла в апреле 2014 года – «Universal computing by DNA origami robots in a living animal», в которой описано использование ДНК-нанороботов в живых тараканах Programmed two-dimensional self-assembly of multiple DNA origami jigsaw pieces . ACS Nano 5, 665-671; ;

Zhao Z., Liu Y., Yan H. (2011). Organizing DNA origami tiles into larger structures using preformed scaffold frames . Nano Lett. 11, 2997-3002; ;

Andersen E.S., Dong M., Nielsen M.M., Jahn K., Subramani R., Mamdouh W., Kjems J. (2009). Self-assembly of a nanoscale DNA box with a controllable lid . Nature 459, 73-76; ;

Элементы: «Наноструктуры из ДНК можно собирать по принципу конструктора „Лего“ »;

Ke Y., Lindsay S., Chang Y., Liu Y., Yan H. (2008). Self-assembled water-soluble nucleic acid probe tiles for label-free RNA hybridization assays . Science 319, 180-183; ;

Kershner R.J., Bozano L.D., Micheel C.M., Hung A.M., Fornof A.R., Cha J.N., Wallraff G.M. (2009). Placement and orientation of individual DNA shapes on lithographically patterned surfaces . Nat. Nanotechnol. 4, 557-561; ;

Omabegho T., Sha R., Seeman N.C. (2009). A bipedal DNA Brownian motor with coordinated legs . Science 324, 67-71; ;

Gu H., Chao J.

, Xiao S.J., Seeman N.C. (2010). A proximity-based programmable DNA nanoscale assembly line . Nature 465, 202-205; ;

Lund K., Manzo A.J., Dabby N., Michelotti N., Johnson-Buck A., Nangreave J., Yan H. (2010). Molecular robots guided by prescriptive landscapes . Nature 465, 206-210; ;

Amir Y., Ben-Ishay E., Levner D., Ittah S., Abu-Horowitz A., Bachelet I. (2014). Universal computing by DNA origami robots in a living animal . Nat. Nanotechnol. doi: 10.1038/nnano.2014.58;

Инструкция по выполнению практического занятия — Студопедия.Нет

1. Составьте сокращённые структурные формулы углеводородов: метана, этана, пропана, бутана, изобутана, пентана и всех его изомеров.

2. Изготовьте модели молекул углеводородов:

– Модель молекулы метана.

Соберите модель молекулы метана, используя для этого спички и пластилин. Для этого из пластилина (в наборе 16 шариков) выберите четыре шарика, а из пластилина (в наборе 7 шариков) – один шарик. В качестве стержней можно использовать спички. Учтите, что в молекуле метана угол между химическими связями С–Н составляет 109°28′, т. е. молекула имеет тетраэдрическое строение (см. рис. 1).

– Модель молекулы этана.

Соберите модель молекулы этана, используя для этого спички и пластилин. Учтите, что в молекуле этана угол между химическими связями С–Н составляет 109°28′, а углерод-углеродные связи L (С-С) = 0,154 нм. (см. рис. 2).

– Модель молекулы пропана.

Соберите модель молекулы пропана, используя для этого спички и пластилин.

– Модели молекул бутана и изобутана.

Соберите модель молекулы н-бутана, используя пластилин. Подумайте и переделайте модель н-бутана в модель молекулы изобутана. Учтите, что в бутане атомы углерода расположены по отношению друг к другу под углом 109°, т. е. углеродная цепь должна иметь зигзагообразное строение. В молекуле изобутана все связи центрального атома углерода направлены к вершинам правильного тетраэдра.

Сравните строение этих углеводородов.

– Модели молекул пентана и всех его изомеров.

Соберите модель молекулы н-пентана и всех его изомеров последовательно, используя пластилин.

Образец отчёта

Практическое занятие № 12 Составление моделей молекул органических веществ.

Цель: научиться составлять модели молекул различной сложности.

№ задания	Название вещества	Шаростержневая модель молекулы	Сокращенная структурная формула	Молекулярная формула

Вывод делать в соответствии с целью работы

Литература0-1 с 78 – 80

Тема 2.2 Углеводороды и их природные источники

Лабораторная работа № 8

Нефть и нефтепродукты

Цель:изучить свойства природных источников углеводородов.

Обеспеченность занятия

1. Сборник методических указаний для студентов по выполнению практических занятий и лабораторных работ по учебной дисциплине «Химия».

2. Коллекции «Продукты нефтепереработки», учебные схемы «Перегонка нефти. Трубчатая печь и ректификационная колонна», «Фрагмент установки каталитического крекинга нефтепродуктов», «Коксохимическое производство», «Основные научные принципы современного химического производства», «Выход продукта и отходы производства. Экологические проблемы».

Теоретический материал

Нефть– природная смесь углеводородов, обычно содержащая три вида углеводородов (в зависимости от месторождения) – парафины, цикланы и арены (ароматические).
Крекинг – процесс расщепления углеводородов нефти с образованием более легких углеводородов.

Термический крекинг протекает при 470–550 °С. Процесс медленный. Образуются углеводороды с неразветвленной цепью, в том числе непредельные углеводороды, легко окисляющиеся и полимеризующиеся. Продукт неустойчив при хранении.
Каталитический крекинг протекает при 450–500 °С в присутствии катализаторов. Скорость процесса больше, чем при термическом крекинге. Происходит изомеризация (разветвление). Продукт обладает большей детонационной стойкостью. Непредельных углеводородов в смеси меньше, следовательно, образующийся бензин более устойчив при хранении.
Пиролиз – это высокотемпературный (700 °С и больше) крекинг без доступа воздуха (продукты – этен, этин, бензол, толуол и др.). При радикальном разрыве -связей (связи С–С примерно в середине углеродной цепи и связи С–Н в 2-положении от места разрыва связи С–С) из одной молекулы алкана образуется две сравнительно короткие молекулы новых алкана и алкена. Например, из н-октана получается н-бутан и бутен-1:

Дальнейший пиролиз можно описать такими реакциями:

Схема использования продуктов нефтепереработки

Вопросы для закрепления теоретического материала

1. Чем отличаются попутные газы от природного газа?

2. Какие смазочные масла используют на производстве?

3. Назовите важнейшие нефтепродукты и укажите их область применения.

4. Чем отличается процесс крекинга нефти от её перегонки?

5. Чем отличается термический крекинг от каталитического? Дайте характеристику бензинов термического и каталитического крекингов.

Задание

Рассмотрите выданные коллекции с образцами продуктов нефтепереработки. Охарактеризуйте свойства этих продуктов и области их применения.

Инструкция по выполнению

1. Рассмотрите образец нефти и нефтепродуктов.

2. Охарактеризуйте его по разным признакам.

3. Запишите его состав и свойства в таблицу для отчёта.

4. По аналогии проведите работу с другими образцами из коллекции.

Образец отчёта

Лабораторная работа № 8 Нефть и нефтепродукты.

Цель: изучить свойства природных источников углеводородов.

	Природный и попутный газы	Нефть	Уголь
1. Агрегатное состояние и состав
2. Запасы
3. Переработка
4. Применение

Продукты нефтепереработки	Свойства (агрегатное состояние, цвет, особенности)	Применение
1. Газ
2. Бензин
3. Лигроин
4. Керосин
5. Мазут
6. Гудрон

Вывод делать в соответствии с целью работы

Литература0-1.с 80-90

Тема 2.3Кислородсодержащие органические соединения».

Лабораторная работа №9

Масштабное моделирование молекул.

Авторы
Руководители
Файлы работы
Наградные документы

Шульженко М.А. 1Денисов М.А. 1

1МОУ Быковская СОШ №14

Макаренкова Г.Ю. 1

1МОУ Быковская СОШ №14

Автор работы награжден дипломом победителя II степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителя

Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке “Файлы работы” в формате PDF

1 Введение.

Вся материя состоит из атомов. Это то, что мы теперь представляем, как само собой разумеющееся. И, как вы знаете из истории, представления о существовании атомов возникли еще в древности. Авторство возникновения этой теории чаще всего приписывается Демокриту (460-370 до н.э.) и его наставнику Левкиппу. Хотя их идеи об атомах были рудиментарными по сравнению с нынешней концепцией сегодня, они обрисовал важную идею, состоящую в том, что все состоит из атомов – невидимых и неделимых сфер материи бесконечного типа и числа.

С греческого «атом» переводится как «неделимый». Долгое время термины «атом», «корпускула», «молекула» были почти синонимами. Совсем недавно, по меркам истории, появилось представление о том, что же такое атом, причем ученые до сих пор спорят, как именно атом выглядит.

Ясность внесли химики всего мира в 1860 году. Ученые приняли решение называть атомами мельчайшие неделимые частицы вещества. Если химически устойчивая единица вещества включала в себя несколько атомов, то соответственно говорилось о том, что вещество состоит из молекул. Таким образом, ученые разделили все вещества на имеющие молекулярное и немолекулярное строение.

Нам стало интересно, какую форму имеют разные молекулы, как атомы располагаются в пространстве в различных молекулах, как выглядит молекулы окружающих нас веществ. Поэтому мы решили создать учебный комплект, который включал бы несколько простых, но разнообразных по пространственному строению молекул.

Цели проекта:

изучить строение различных молекул;

создать масштабные модели, отразив их реальные размеры;

создать учебный фильм в формате презентации, освещающий тему молекулярного строения веществ для курсов химии 7-8 классов;

Задачи проекта

найти информацию о молекулярном строении вещества и подготовить обзор литературы;

найти информацию о линейных размерах молекул некоторых неорганических и органических веществ;

перевести указанные размеры в единый масштаб;

сделать чертежи различных молекул в указанном масштабе;

создать шаростержневые модели молекул из фольги, деревянных шпажек и модельного пластилина (застывающего) в указанном масштабе;

создать полусферические модели молекул из фольги и модельного пластилина (застывающего) в указанном масштабе;

подготовить учебный фильм в формате презентации, в которой объясняется молекулярное строение веществ и показываются молекулы различных веществ;

показать фильм учащимся 7-8 классов нашей школы;

сделать выводы по результатам проекта.

Объект исследования – молекулы некоторых органических и неорганических веществ.

Предмет исследования – создание масштабных, объёмных моделей выбранных веществ.

Молекулярные вещества – это вещества, мельчайшими структурными частицами которых являются молекулы. Молекулярные вещества имеют низкие температуры плавления и кипения и находятся в стандартных условиях в твердом, жидком или газообразном состоянии.

Немолекулярные вещества – это вещества, мельчайшими структурными частицами которых являются атомы или ионы. Немолекулярные вещества находятся в стандартных условиях в твердом агрегатном состоянии и имеют высокие температуры плавления и кипения.

Все молекулы состоят из атомов, как химически неделимых мельчайших частиц вещества. Атомы имеют свой радиус, упрощенно их можно представить в виде сферы. Атомы в молекулах связаны друг с другом химическими связями, тем самым достигается прочность молекулы в пространстве и времени. Связи могут быть как одинарные, так и кратные – двойные, тройные. При этом атомы находятся на некотором расстоянии друг от друга, так как ядра атомов имеют одноименные заряды и поэтому отталкиваются. Следовательно, для изображения молекулы необходимо учитывать следующие параметры.

Длина связи. Для обозначения этих расстояний между атомами в молекуле используется понятие ковалентный радиус. Длина простой связи является величиной аддитивной: она примерно равна сумме ковалентных радиусов двух атомов. В последнее время атомные радиусы и расстояние между атомами принято выражать в пикометрах (пм, 1 пм = 10^-12м). Ранее длину связей представляли в ангстремах (Å, 1Å = 100пм).

Валентные углы. Направление ковалентных связей характеризуется валентными углами – углами между линиями, соединяющими связываемые атомы. Графическая формула химической частицы не несёт информации о валентных углах. Например, в сульфат-ионе SO₄^2- валентные углы между связями сера-кислород равны 109,5°. Совокупность длин связей и валентных углов в химической частице определяет её пространственное строение. Для определения валентных углов используют экспериментальные методы изучения структуры химических соединений. Оценить значения валентных углов можно теоретически, исходя из электронного строения химической частицы.

Энергия ковалентной связи. Химическое соединение образуется из отдельных атомов только в том случае, если это энергетически выгодно. Если силы притяжения преобладают над силами отталкивания, потенциальная энергия взаимодействующих атомов понижается, в противном случае – повышается.

Параметры ковалентной связи. Совокупность атомов, образующих химическую частицу, существенно отличается от совокупности свободных атомов. Образование химической связи приводит, в частности, к изменению радиусов атомов и их энергии. Происходит также перераспределение электронной плотности: повышается вероятность нахождения электронов в пространстве между связываемыми атомами.

При образовании химической связи в молекуле всегда происходит сближение атомов – расстояние между ними меньше, чем сумма радиусов изолированных атомов. Межъядерное расстояние между химически связанными атомами называется длиной химической связи.

Во многих случаях длину связи между атомами в молекуле вещества можно предсказать, зная расстояние между этими атомами в других химических веществах. Длина связи между атомами углерода равна 154 пм, между атомами в молекуле хлора–199 пм. Полусумма расстояний между атомами углерода и хлора, рассчитанная из этих данных, составляет 177 пм, что совпадает с экспериментально измеренной длиной связи в молекуле CCl₄.

В то же время это правило выполняется не всегда. Например, расстояние между атомами водорода и брома в двухатомных молекулах составляет 74 пм и 228 пм, соответственно. Среднее арифметическое этих чисел составляет 151 пм, однако реальное расстояние между атомами в молекуле бромоводорода равно 141 пм, то есть заметно меньше.

Расстояние между атомами существенно уменьшается при образовании кратных связей. Чем выше кратность связи, тем короче межатомное расстояние. Двойная связь на 10%-20% короче простой связи.

Существуют следующие основные геометрические формы молекул:

Линейная;

Треугольная;

Тетраэдрическая

Тригонально-бипирамидальная

Октаэдрическая.

Данные формы молекул представлены на рисунке 1.

Некоторые молекулы не укладываются в данную классификацию и имеют свою уникальную форму. При этом молекула может лежать на плоскости или быть объемной.

Рисунок 1. Основные формы молекул (слева направо: линейная, треугольная, тетраэдрическая, тригонально-бипирамидальная, октаэдрическая.)

Основной структурной единицей веществ, имеющих молекулярное строение, является молекула. Молекула состоит из ограниченного числа атомов, связанных друг с другом ковалентными химическими связями. Заряд молекулы также как и атома равен нулю.

Можно сказать, что молекула – это группировка взаимосвязанных атомов различных химических элементов, поэтому атомы при сближении должны каким-то образом друг с другом связаться, чтобы молекула была устойчива в пространстве.

Первый способ – это ионная связь. В результате образования связей одни атомы отдают (теряют) свои электроны, а другие атомы присоединяют эти электроны. В обоих случаях образуются ионы (заряженные частицы) которые притягиваются. Схема образования ионной связи показана на рисунке 2. В этом случае получается вещество немолекулярного строения. Такие вещества в нашем проекте мы рассматривать не будем.

Рисунок 2. Схема образования поваренной соли.

Второй способ – это ковалентная связь. Этот способ заключается в обобществлении внешних электронов. При сближении нескольких атомов отдельные электроны, находящиеся на внешней электронной оболочке, престают принадлежать какому-то одному атому, а становятся общими (обменными) для двух атомов. Такие электроны называются валентными.

Общие электронные пары могут возникать двумя способами: в результате обобществления неспаренных валентных электронов (обменный или коллигативный механизм) и в результате обобществления неподелённой электронной пары одного из атомов (донорно-акцепторный механизм). Количество общих электронных пар, образуемых атомом, принято называть его валентностью.

Например, так группируется молекула углекислого газа. Она состоит из атома углерода и двух атомов кислорода. У углерода 4 электрона на внешнем электронном уровне, у кислорода – 6. Возникает молекула следующим образом: углерод индивидуально себе оставляет 2 внутренних электрона, а четыре внешних электрона делятся на пары: одна пара электронов связывается с одним атомом кислорода, другая пара со вторым атомом кислорода. Связывается – значит, эта пара электронов вращается и вокруг кислорода, и вокруг углерода одновременно. Кислород на каждый такой «обмен» отдает по два электрона. Кислород в таком соединении двухвалентен, а углерод – четырехвалентен. Схема образования такой связи представлена на рисунке 3.

Рисунок 3. Схема молекулы углекислого газа. «Обменные» электроны показаны кружочками вне оболочек.

В результате такого процесса объединения атомов в молекулу, около каждого ядра кислорода движется по 8 электронов и вокруг атома углерода тоже 8 электронов.

Молекулы всегда имеют постоянный состав, поэтому и вещества молекулярного строения имеют постоянный состав, т.е. являются дальтонидами. Дальтониды подчиняются закону постоянства состава – закону Пруста (Ж. Л. Пруст, 1801—1808 гг.).

Объединяясь в молекулу, атомы образуют определённую 2D или 3D-структуру (треугольник, квадрат, тетраэдр, октаэдр и т. д.). Данная структура устойчивая и единственно возможная для каждого отдельного соединения. Проще говоря – каждая молекула одного вещества (например: воды) имеет одни и те же размеры и выглядит одинаково.

Особо отметим, что если связи между атомами ковалентные, то это не свидетельство того, что вещество имеет молекулярное строение, т.е. состоит из молекул. Например, связи между атомами кремния и кислорода в SiO₂ являются ковалентными, но SiO₂ имеет атомное строение.

Для наглядного изображения пространственного строения молекул применяют различные модели: шаростержневая модель, полусферическая модель Стюарта-Бриглеба, модель Драйдинга. Примеры данных моделей представлены на рисунке 4.

Рисунок 4. Виды моделей атомов.

4 Практическая часть: создание чертежей.

Мы для своего проекта выбрали вещества молекулярного строения, потому что единицей такого вещества является молекула, имеющая постоянные линейные размеры и форму. Для реализации нашего проекта мы выбрали 12 веществ, среди которых взяли некоторые неорганические и органические вещества, которые упоминаются в школьном курсе химии и будут знакомы и интересны учащимся. Вот эти вещества:

водород Н₂; кислород О₂; озон О₃; азот N₂; вода H₂O; аммиак NH₃; угарный газ СО; углекислый газ СО₂; метан СН₄; этилен С₂Н₄; бензол С₆Н₆; ромбическая сера S₈.

Также мы постарались выбрать вещества разнообразные и интересные по строению молекулы, чтобы можно было рассмотреть различную форму молекул.

Мы собрали информацию о размерах молекул и валентных углах между отдельными атомами. Они представлены в таблице 1. Далее мы перевели все линейные размеры молекул в масштабе в 5см 0,1нм, кроме молекулы ромбической серы – масштаб в 2,8см 0,1нм. Данные представлены в таблице 2.

После этого, используя полученные данные, мы начертили модели на бумаге. Михаил Денисов делал чертежи шаровых моделей атомов, а Михаил Шульженко – шаростержневых моделей. Михаил Шульженко сперва чертил атомы, а потом соединения между атомами, а Михаил Денисов, наоборот, сперва начертил соединения, а после сами атомы. Получалось не сразу, но потом мы приноровились и от молекулы к молекуле чертили всё лучше и лучше. Для контрастности мы раскрасили атомы в соответствующие цвета, принятые для обозначения различных элементов в химии.

Фотографии наших чертежей вы можете видеть в приложении 1 на рисунках 5-11.

Таблица 1. Линейные размеры молекул.

Формула вещества	Длина связей (нанометры)	Радиус атома (нанометры)	Валентный угол, градусы
H₂	0,074	0,053	180
O₂	0,121	0,06	180
O₃	0,128	0,06	116,8
N₂	0,11	0,065	180
H₂O	0,096	Водород-0,053 Кислород-0,06	104,45
NH₃	0,1017	Азот-0,065 Водород-0,053	107
CO	0,113	Углерод-0,07 Кислород- 0,06	180
CO₂	0,116	Углерод-0,07 Кислород-0,06	180
CH₄	0,1087	Углерод-0,07 Водород-0,053	109
C₂H₄	Между С-0,133 Между С и Н-0,108	Углерод-0,07 Водород-0,053	120
C₆H₆	0,140	Углерод-0,07 Водород-0,053	120
S₈	0,206	0,1	108

Таблица 2. Вычисление размеров молекул, исходя из масштаба в 5см 0,1нм, кроме молекулы ромбической серы – масштаб в 2,8см 0,1нм.

Формула вещества.	Длина связей в масштабе (сантиметры)	Радиус атома в масштабе (сантиметры)	Валентный угол, градусы
H₂	(0,074*5)/0,1=3,7	(0,053*5)/0,1= 2,65	180
O₂	(0,121*5)/0,1=6,05	(0,06*5)/0,1=3	180
O₃	(0,128*5)/0,1=6,4	(0,06*5)/0,1=3	116,8
N₂	(0,11*5)/0,1=5,5	(0,065*5)/0,1=3,25	180
H₂O	(0,096*5)/0,1=4,8	(0,0535)/0,1=2,65 (0,065)/0,1=3	104,45
NH₃	(0,1017*5)/0,1=5,9	(0,0655)/0,1=3,25 (0,0535)/0,1=2,65	107
CO	(0,113*5)/0,1=5,65	(0,075)/0,1=3,5 (0,065)/0,1=3	180
CO₂	(0,116*5)/0,1=5,8	(0,075)/0,1=3,5 (0,065)/0,1=3	180
CH₄	(0,1087*5)/0,1=5,4	(0,075)/0,1=3,5 (0,0535)/0,1=2,65	109
C₂H₄	(0,1335)/0,1=5,65 (0,1085)/0,1=5,4	(0,075)/0,1=3,5 (0,0535)/0,1=2,65	120
C₆H₆	(0,140*5)/0,1=7	(0,075)/0,1=3,5 (0,0535)/0,1=2,65	120
S₈	(0,206*2,8)/0,1=4,4	(0,1*2,8)/0,1=2,8	108

5 Практическая часть: создание моделей молекул.

Используя чертежи, мы перешли непосредственно к созданию объемных моделей молекул. Для изготовления моделей мы применяли:

Алюминиевую фольгу для наполнения (придания объема) атомам;

Легкий пластилин (застывающий) для формирования оболочки атомов;

Деревянные шпажки для конструирования связей в молекуле.

Для измерения длины мы использовали линейку, для измерения углов – транспортир.

Первоначально мы сминали фольгу и измеряли заготовки по чертежу (первоначальная подгонка), когда шары из фольги становились сходными по размеру с чертёжными, мы покрывали их пластилином определённого цвета, добиваясь соответствия размеру.

Затем мы брали деревянные шпажки, обрезали их под нужный размер, оставляя место для крепления в атомы, затачивали один из концов ножницами и крепили их в готовые атомы под определённым углом. Углы измеряли транспортиром. Полученные модели представлены в приложении 2 на рисунках 12-23 (шаростержневые модели) и на рисунках 25-27 (полусферические модели).

Сперва для крепления атомов в молекулах мы использовали тонкие деревянные шпажки, но при этом страдала прочность конструкции – такую модель нельзя было взять в руки и рассмотреть со всех сторон без риска разрушения конструкции. Поэтому для того, чтобы ребятам впоследствии можно было подержать в руках наши модели, мы в большинстве молекул заменили тонкие шпажки на деревянные рейки с применением клея. В качестве примера как мы переделали наши модели, рисунок 24 в приложении 2. Во всем остальном, кроме толщины деревянных реек, наши модели остались прежними и мы их не стали приводить их фотографии, чтобы не повторяться.

6 Выводы по результатам проекта.

В результате наших исследований мы можем сделать следующие выводы:

большое количество веществ нашей Вселенной имеет молекулярное строение, то есть состоит из отдельных, устойчивых во времени и пространстве молекул;

все молекулы имеют разный размер, зависящий от количества атомов в молекуле, характеристик этих атомов, характера химических связей и ее длины;

состав молекул, а также их форма напрямую влияют на свойства вещества, которое образовано этими молекулами;

форма некоторых молекул симметрична и уникальна;

наглядные пособия, которые у нас получились можно использовать при изучении атомно-молекулярного учения, молекулярного строения веществ и т. д.;

не всегда валентность совпадает с количеством связей в молекуле.

7 Практическая часть: создание учебного фильма.

При использовании возможностей программы PowerPoint и Word нами был разработан и выполнен учебный фильм. Слайды данного фильма представлены в приложении 3.

8. Заключение

Одним из основополагающих понятий современной науки и материалистического представления об устройстве Вселенной является понятия атома и молекулы. На международном съезде химиков в Карлсруэ (Германия) в 1860 году были официально приняты определения этих понятий. Данное введение дало последующий толчок к развитию не только химии и физики, но и других естественных наук. Постепенно, с открытием химического состава молекул (химической формулы) и разработками более совершенных методов исследования строения вещества, были получены знания о размерах и форме тех или иных молекул. Стало возможно построение молекулярных моделей.

Молекулярные модели дают наглядное представление о том, как именно устроены молекулы, а зная эти особенности легко понимать особенности физических и химических свойств вещества. На основании знаний о физических и химических свойствах можно предсказать строение молекул веществ, в ней участвующих. Также противоположное заключение тоже будет верным: на основании сведений о строении молекулы вещества реально предсказать его поведение во время химической реакции.

Разрабатывая свой проект, мы сперва не ожидали большого эффекта, но постепенно увлеклись и создали достаточно большой набор наглядных пособий моделей разнообразных неорганических и органических молекул. Наши пособия позволили нам создать учебный фильм, который дает учащимся возможность окунуться в микромир, увидеть какими причудливыми бывают порой молекулы. А самым любопытным учащимся мы даем возможность потрогать, подержать в руках и поближе рассмотреть наши модели.

Так как учение о молекулах для химической науки является одним из самых главных, то наш проект, надеемся, даст учащимся возможность лучше понять и изучить важнейшие сведения о составе и свойствах этой мельчайшей единицы вещества.

В будущем мы хотели бы продолжить свои исследования и может быть попытаться создать модель природных и искусственных макромолекул (полимеров) в нескольких масштабах, а также дополнить коллекцию примерами других интересных молекул.

9. Список литературы.

Материал по молекулярному строению вещества на образовательном портале Фоксфорд.

Х.Д.Хёльтье, В. Зиппль, Д. Роньян, Г. Фолькерс «Молекулярное моделирование.» – М.: Бином, 2010.

Молекулярная модель – https://ru.qaz.wiki/wiki/Molecular_model

Молекула – определение, строение и свойства Источник: https://nauka. club/fizika/molekula.html

http://examchemistry.com/content/lesson/veshestva/molekulyarnoestroenye.html

https://studopedia.ru/23_11453_sposobi-otobrazheniya-stroeniya-molekul-formuli-modeli.html

https://zen.yandex.ru/media/id/5a630d2c9b403c5442578563/pogovorim-o-molekulah-kak-obrazuiutsia-molekuly-5b0cfaee3c50f79e15532009

https://zen.yandex.ru/media/id/5a630d2c9b403c5442578563/pogovorim-o-molekulah-kak-predstavit-sebe-ih-formu-5b2a533724611300a945efa7

https://zen.yandex.ru/media/disttutor/vescestva-molekuliarnogo-stroeniia-5d72366532335400ad8be80d

Вид конкурсной работы: Учебный проект.

Тема: Масштабное моделирование молекул.

Авторы: Шульженко Михаил Андреевич, Денисов Михаил Андреевич, 8 класс.

Приложение 1. Чертежи молекул в масштабе в 5см 0,1нм

Рисунок 5. Чертеж молекулы воды Н₂О

Рисунок 6. Чертеж молекул азота N₂и озона О₃

Рисунок 7. Чертеж молекул водорода Н₂ кислорода О₂, угарного газа СО и углекислого газа СО₂

Рисунок 8. Чертеж молекулы аммиака NH₃

Рисунок 9. Чертеж молекулы метана СН₄

Рисунок 10. Чертеж молекулы этана С₂Н₄

Рисунок 11. Чертеж молекулы бензола С₆Н₆

Вид конкурсной работы: Учебный проект.

Тема: Масштабное моделирование молекул.

Авторы: Шульженко Михаил Андреевич, Денисов Михаил Андреевич, 8 класс.

Приложение 2. Масштабные модели молекул.

Рисунки 12-24 – шаростержневые модели, рисунки 25-27 – полусферические.

Рисунок 12. Масштабная модель молекулы кислорода О₂

Рисунок 13. Масштабная модель молекулы воды Н₂О

Рисунок 14. Масштабная модель молекулы озона О₃

Рисунок 15. Масштабная модель молекулы этилена С₂Н₄

Рисунок 16. Масштабная модель молекулы аммиака NH₃

Рисунок 17. Масштабная модель молекулы водорода Н₂

Рисунок 18. Масштабная модель молекулы углекислого газа СО₂

Рисунок 19. Масштабная модель молекулы угарного газа СО

Рисунок 20. Масштабная модель молекулы азота N₂

Рисунок 21. Масштабная модель молекулы углекислого газа СО₂

Рисунок 22. Масштабная модель молекулы ромбической серы S₈

Рисунок 23. Масштабная модель молекулы метана СН₄

Рисунок 24. Масштабные модели молекул воды Н₂О, озона О₃ и водорода Н₂ с использованием деревянных реек.

Рисунок 25. Масштабные полусферические модели молекул воды Н₂О, озона О₃, кислорода О₂,азота N₂ и водорода Н_2.

Рисунок 26. Масштабная полусферическая модель молекулы ромбической серы S₈

Рисунок 27. Масштабные полусферические модели молекул углекислого газа СО₂, угарного газа СО, этилена С₂Н₄ и аммиака NН_3.

Вид конкурсной работы: Учебный проект.

Тема: Масштабное моделирование молекул.

Авторы: Шульженко Михаил Андреевич, Денисов Михаил Андреевич, 8 класс.

Приложение 3. Слайды учебного фильма.

Слайд 1	Слайд 2
Слайд 3	Слайд 4
Слайд 5	Слайд 6

Слайд 7	Слайд 8
Слайд 9	Слайд 10
Слайд 11	Слайд 12

Слайд 13	Слайд 14
Слайд 15	Слайд 16
Слайд 17	Слайд 18

Слайд 19	Слайд 20
Слайд 21	Слайд 22
Слайд 23	Слайд 24

Слайд 25	Слайд 26
Слайд 27	Слайд 28

Просмотров работы: 199

Взаимодействие молекул 7 класс онлайн-подготовка на Ростелеком Лицей

Как обнаружить взаимодействие молекул?

Вы уже знаете, что все тела состоят из молекул, между молекулами есть промежутки, и все молекулы и атомы, из которых они состоят, непрерывно движутся. Но почему твердые тела или жидкости так трудно сжать, растянуть, разломать, если между молекулами есть промежутки?

Попробуем разломать несколько твердых тел: кусочек мела, кусочек пластилина, кусочек резинового жгута, пластмассы. Чтобы тело разломалось, нам приходится прилагать некоторое усилие. И в некоторых случаях силы рук для этого не хватает.

В чем причина того, что для разрушения твердого тела приходится прикладывать усилие? Все дело в притяжении, которое существует между молекулами. Молекула притягивает все ближайшие к ней молекулы и сама притягивается к ним.

На каком расстоянии взаимодействие молекул становится заметным?

Если между молекулами существует притяжение, то, наверное, возможно из осколков вновь создать целое тело? С кусочком мела, как бы мы ни старались, сделать это не удастся. А вот кусочки пластилина при сжатии вновь станут одним целым телом.

Если внимательно рассмотреть сколы кусочков мела, то можно увидеть, что они неровные, шероховатые. А значит, при их соединении мы не можем приблизить молекулы на поверхностях двух соединяемых частей так близко, чтобы между ними возникло притяжение.

Рис. 1. Поверхность мела шероховатая

В отличие от мела, пластилин – материал податливый, и при сжатии кусочков мы располагаем молекулы пластилина достаточно близко друг от друга. Но что означают слова «достаточно близко»? Насколько близко?

Оказывается, что взаимное притяжение молекул начинает заметно проявляться тогда, когда молекулы приближаются друг к другу настолько, что между ними может поместиться только одна такая же по размеру молекула.

Рис. 2. Расстояние, на котором становится заметным притяжение между молекулами

Не только притяжение, но и отталкивание

А что будет происходить, если продолжать уменьшать расстояние между молекулами? Жизненный опыт подсказывает нам, что при сжатии твердого тела, при попытке его деформации резко возрастает сила отталкивания между молекулами.

Примеров из повседневной жизни и техники, где ярко проявляется притяжение и отталкивание молекул, можно привести много. Это сжатие рессор в автомобиле, натяжение тетивы лука при стрельбе. Это такие производственные процессы, как штамповка или ковка.

Рис. 3. При ковке и штамповке преодолевается притяжение и отталкивание молекул

Итак, если молекулы располагаются достаточно близко, то проявляются силы притяжения между ними, но если продолжить сближение молекул, то между ними начинают проявляться силы отталкивания.

Сцепление свинцовых цилиндров

Вот еще одна демонстрация, доказывающая, что между молекулами существует взаимное притяжение. Возьмем два одинаковых свинцовых цилиндра. Вначале их поверхности шероховатые, и если прижать цилиндры основаниями друг к другу, то заметного взаимодействия между ними не произойдет.

Рис. 4. Свинцовые цилиндры со стругом

Но ситуация изменяется, если поверхности цилиндров обработать с помощью специального инструмента – так называемого струга. Это инструмент, позволяющий заточить торцы цилиндров так, что их поверхности станут очень гладкими, отполированными. Если теперь на некоторое время плотно прижать торцы свинцовых цилиндров друг к другу, то по всей площади соприкосновения расстояние между их поверхностями уменьшится настолько, что «включатся» силы межмолекулярного притяжения. Эти силы достаточны, чтобы безо всякого соединения цилиндры могли удержать значительный груз.

Рис. 5. Сцепление свинцовых цилиндров объясняется взаимным притяжением молекул

Явление смачивания

Смачивание – это также проявление взаимного притяжения молекул.

Возьмем две стеклянных пластинки. Если просто прижать их друг к другу чистыми плоскими поверхностями, а затем попытаться разъединить, то никакого эффекта не будет.

Но если на поверхность одного из стекол нанести несколько капель воды, а потом вновь приложить второе стекло и плотно прижать стекла друг к другу, то отсоединить их друг от друга будет достаточно сложно. И если мы все-таки отсоединим их друг от друга, мы увидим, что обе поверхности стекла – и одного, и второго – оказываются смоченными водой. Это означает, что взаимное притяжение между молекулами стекла и воды больше, чем между самими молекулами воды.

Рис. 6. Для демонстрации явления смачивания можно использовать два стекла, на которые поместили несколько капель воды

Явление смачивания достаточно часто встречается в нашей жизни. Именно благодаря смачиванию мы можем вытирать полотенцем посуду, писать по бумаге чернилами (попробуйте вытереть тарелку полиэтиленовым пакетом или написать что-нибудь на нем авторучкой!). Отсутствие смачивания позволяет водоплавающей птице оставаться сухой в воде даже под проливным дождем.

Рис. 7. Перья водоплавающей птицы не смачиваются водой

Список литературы

Перышкин А.В. Физика. 7 кл. – 14-е изд., стереотип. – М.: Дрофа, 2010.
Перышкин А.В. Сборник задач по физике, 7 – 9 кл.: 5-е изд. , стереотип. – М: Издательство «Экзамен», 2010.
Лукашик В.И., Иванова Е.В. Сборник задач по физике для 7 – 9 классов общеобразовательных учреждений. – 17-е изд. – М.: Просвещение, 2004.

Дополнительные рекомендованные ссылки на ресурсы сети Интернет

Единая коллекция Цифровых Образовательных Ресурсов (Источник)
Единая коллекция Цифровых Образовательных Ресурсов (Источник)

Домашнее задание

Лукашик В.И., Иванова Е.В. Сборник задач по физике для 7 – 9 классов

№ 73 – 83.

Взаимодействие молекул – физика, уроки

Тема

Диффузия в газах, жидкостях и твердых телах.

Цель урока

достичь образовательных результатов:

Личностный результат – расширить естественнонаучную систему взглядов на процессы, происходящие в природе, развитие зрительной памяти, внимания, смысловой памяти, умений анализировать, сравнивать, обобщать, формирование представления о компьютере как о средстве обучения.

Метапредметный результат – развитие речи учащихся, наблюдательности, зрительного восприятия, самостоятельности в выдвижении гипотезы и формулирования выводов, воспитание коммуникативной культуры, умения оценивать себя и своих товарищей.

Предметный результат – – формирование понятия всемирного тяготения, силы тяжести;

– формировать умение анализировать факты и давать им обоснованную научную оценку;

– показать взаимосвязь силы тяжести и массы тела.

Задачи урока

используя основные положения МКТ объяснить явление диффузии
Сформировать опыт самостоятельного преодоления познавательных затруднений на основе рефлексивного метода;
Отрабатывать умения анализировать, сравнивать и рассуждать, умения оценивать свою деятельность, коммуникативные умения слушать друг друга, высказывать свою точку зрения и аргументировать ее, работать в группе.

Вы уже знаете о суперспособностях современного учителя?

Тратить минимум сил на подготовку и проведение уроков.

Быстро и объективно проверять знания учащихся.

Сделать изучение нового материала максимально понятным.

Избавить себя от подбора заданий и их проверки после уроков.

Наладить дисциплину на своих уроках.

Получить возможность работать творчески.

=> ПОЛУЧИТЬ СУПЕРСПОСОБНОСТИ УЧИТЕЛЯ

Просмотр содержимого документа
«рабочий лист»

Тема:__________________________________________________________________________________

Цель:__________________________________________________________________________________

Перевести в систему СИ и записать в стандартном виде:

357мм = __________________

43т = _____________________

0,542нс = _________________

0,00032мкм =______________

ЗАДАНИЕ №1

А). Нанести с помощью салфетки масло на поверхность стекла. На промасленную поверхность выдавить шприцом 2-3 капли воды, пластмассовым стержнем попытаться сблизить капли, проследить за их слиянием. Подготовить вывод_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Б). Попытаться сжать металлический цилиндр. Подготовить вывод________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

В). Набрать в шприц (без иглы) воду, закрыть отверстие и попытаться сжать воду в шприце с помощью поршня. Подготовить вывод.

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Запишем выводы:

·1. )___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Пример: ______________________________________________________________________________

·2. ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________Пример: _______________________________________________________________________________

ЗАДАНИЕ №2

А). Возьмите две стеклянные пластинки попробуйте их соединить и разъединить. Затем из шприца выдавите капли 2-3 воды на поверхность одного стекла, соедините стекла и попробуйте их разъединить. Сравните результаты.

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Б). Опустите кусочек пластилина в воду и достаньте из воды. Проследите за поведением воды на поверхности пластилина. Сделаете вывод.

______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Запишем выводы в тетрадь:

Смачивание: _____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________Несмачивание: ______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Откройте учебник и ответьте с его помощью на вопросы

Верно ли утверждение, что молекулы газа движутся, а молекулы твёрдого тела нет?

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
2. Что означают слова: молекулы взаимодействуют?

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
3. Верно ли утверждение: молекулы газа отталкиваются, а молекулы твёрдого тела и жидкости притягиваются?

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
4. Молекулы вещества притягиваются друг к другу. Почему же между ними существуют промежутки?

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Работа в группах

1.Чтобы разломать кусочек мела, нужно приложить усилие. Почему?

_______________________________________________________________________________________

2. Чашка раскололась на две части. Почему невозможно без помощи клея соединить половинки в целую чашку, даже если аккуратно сложить по линии раскола?

_______________________________________________________________________________________

3.Для чего при складывании полированных стекол между ними кладут бумагу?

_______________________________________________________________________________________

4. Почему после дождя пыль на дороге не поднимается?

_______________________________________________________________________________________
5. Почему на классной доске пишут мелом, а не куском белого мрамора?

_______________________________________________________________________________________

Прочитайте § 11, ответьте на вопросы после параграфа.

Выполните одно из заданий:

1.Подготовьте презентацию по одной из тем. « Взаимное притяжение и отталкивание молекул». «Опытное доказательство взаимного притяжения и отталкивания молекул».

2.Подготовьте анимацию по данной теме.

3.Выполните экспериментальное задание упражнения 2(1) на стр 33 учебника

4.Решить задачи №

Просмотр содержимого документа
«технологическая карта урока взаимодействие молекул»

Технологическая карта урока физики
Тема	Взаимодействие молекул
Цель урока	а) вызвать объективную необходимость изучения нового материала; способствовать овладению знаниями по теме «Взаимное притяжение и отталкивание молекул. Опытное доказательство взаимного притяжения и отталкивания молекул». Контроль знаний системы СИ и закрепление навыков работы с числами, заданными в стандартном виде. Актуализация знаний по теме « Диффузия». (предметный результат). б) развитие умения генерировать идеи, выявлять причинно-следственные связи, работать в команде, формировать умение анализировать факты при наблюдении и объяснении явлений, при работе с текстом учебника (метапредметный результат). в) формирование умений управлять своей учебной деятельностью, формирование интереса к физике при анализе физических явлений, формирование мотивации постановки познавательных задач, раскрытия связи теории и опыта, развития внимания, памяти, логического и творческого мышления (личностный результат).
Задачи урока	Организовать деятельность учащихся по восприятию, осмыслению и первичному закреплению представления о взаимном притяжение и отталкивание молекул. Доказать с помощью опыта взаимное притяжение и отталкивание молекул.
Планируемые результаты:	УУД Личностные: Выполняют опыты по обнаружению сил молекулярного притяжения Наблюдают и объясняют явление диффузии Познавательные: Выбирают знаково-символические средства для построения модели. Выделяют обобщенный смысл наблюдаемых явлений Регулятивные: Принимают и сохраняют познавательную цель, четко выполняют требования познавательной задачи Коммуникативные: Строят понятные для партнера высказывания. Обосновывают и доказывают свою точку зрения. Планируют общие способы работы
Тип урока	Урок открытия нового знания
Формы работы	коллективная, индивидуальная, групповая.
Основные понятия	Взаимное притяжение, взаимное отталкивание, молекулы
Источники информации	1. Перышкин А.В., Гутник Е.М. Физика. 7 класс. – М.: Дрофа, 2011 2. Громцева О.И. Контрольные и самостоятельные работы по физике 7 класс: к учебнику А.В. Перышкина. Физика. 7класс. –М.: Издательство «Экзамен» 2013
Ресурсы	Рабочий лист, технологическая карта, презентация. Оборудование на столах у учащихся: стеклянные пластинки, растительное масло, вода, трубочки, шприц, цилиндр металлический,
Организационный этап
Включить обучающихся в учебную деятельность	Здравствуйте, ребята. Я рада приветствовать Вас на моем уроке. Присаживайтесь. Командиры групп, подойдите и возьмите рабочие листы.
Актуализация знаний и фиксация затруднений в индивидуальной деятельности
Актуализировать учебное содержание, необходимое и достаточное для восприятия нового материала	1. Перевести в систему СИ и записать в стандартном виде: 357мм =… 43т =… 0,542нс =… 0,00032мкм =… 2. Определить цену деления и показания прибора: ( мл) 1.Рассказать о диффузии. 2. Рассказать о результатах домашнего эксперимента? Класс, выслушивает ответы, контролирует содержание ответа и речь отвечающего по плану: – Что положительного было в ответе? – Что не удалось в ответе? – Что можно добавить к ответу? – Какую оценку следует поставить? Объявляются итоги проверки домашнего задания.
Подготовка обучающихся к работе на основном этапе
Организовать коммуникативное взаимодействие , в ходе которого сформулировать тему урока, цель урока и план урока, а так же подвести обучающихся к проблемном у вопросу	На прошлом уроке мы узнали, что такое диффузия, где мы можем её наблюдать. А сегодня мы продолжим говорить о взаимодействии частиц вещества. Объявляется тема урока. Тема урока: Взаимное притяжение и отталкивание молекул. Опытное доказательство взаимного притяжения и отталкивания молекул.
Этап усвоения новых знаний и способов действий
Обеспечить восприятие, осмысление и первичное закрепление обучающимися изучаемого материала	По теме урока вы уже догадались, что сегодня нам предстоит убедиться в том, что между молекулами веществ существует взаимодействие: притяжение и отталкивание. У вас на столах лежат приборы и карточки с описанием экспериментов, которые сегодня вам предстоит выполнить. ЗАДАНИЕ №1 А). Нанести с помощью салфетки масло на поверхность стекла. На промасленную поверхность выдавить шприцом 2-3 капли воды, пластмассовым стержнем попытаться сблизить капли, проследить за их слиянием. Подготовить вывод. Б). Попытаться сжать металлический цилиндр. Подготовить вывод. В). Набрать в шприц (без иглы) воду, закрыть отверстие и попытаться сжать воду в шприце с помощью поршня. Подготовить вывод. Учитель: Есть ли вопросы по ходу выполнения экспериментов? ( Учащиеся выполняют эксперименты: ) Учитель: Итак, какие выводы по экспериментам вы получили? Учащиеся: В первом опыте у нас капли слились, потому что между молекулами воды есть притяжение. Второй и третий опыты показали, что твердое тело и жидкость нельзя сжать, потому что молекулы начинают при сжатии веществ отталкиваться. Учитель: А как вы думаете можно ли заставить соединиться свинцовые цилиндры, как так же как можно соединить два пластилиновых цилиндра? (учитель показывает, как соединяются два пластилиновых цилиндра) Учащиеся: Соединить свинцовые цилиндры нельзя, т.к. цилиндры – твердые тела и у них неровные поверхности. Поэтому приблизить молекулы на расстояние, когда начнет действовать притяжение молекул, нельзя. Учитель: А теперь посмотрим опыт. Свинец мягкий металл, мы зачистим поверхности цилиндров, выровняем их и соединим. Цилиндры соединились. Теперь посмотрим, насколько сильно притягиваются молекулы цилиндров. Подвесим к нижнему цилиндру груз. Какие выводы сделаем по опыту? Ученик: Для того, чтобы между молекулами двух цилиндров возникли силы притяжения, необходимо приблизить молекулы цилиндров очень близко друг к другу. Запишем выводы в тетрадь: ·1. Между молекулами есть взаимное притяжение, существующее только на расстояниях соизмеримых с размерами самих молекул (атомов). Пример: Слияние капель, притяжение свинцовых цилиндров . ·2. Между молекулами существует взаимное отталкивание. Отталкивание заметнее на расстояниях меньших размеров молекул (атомов). Пример: несжимаемость твердых тел и жидкостей. Учитель: А теперь мы должны познакомиться еще с одним явлением физики. Для этого у вас есть задание №2 в карточке: ЗАДАНИЕ №2 А). Возьмите две стеклянные пластинки попробуйте их соединить и разъединить. Затем из шприца выдавите капли 2-3 воды на поверхность одного стекла, соедините стекла и попробуйте их разъединить. Сравните результаты. Б). Опустите кусочек пластилина в воду и достаньте из воды. Проследите за поведением воды на поверхности пластилина. Сделаете вывод. Учитель: какие выводы по экспериментам вы сделали? Ученик: В первом эксперименте легче было разделить два стекла, когда они между ними не было воды. Во втором опыте вода с кусочков пластилина стекла. Учитель: В первом случае вода смачивала стекло, во втором вы увидели, что вода не смачивает пластилин. Объясните с точки зрения молекулярного строения результаты опытов. Ученик: Молекулы воды сравнительно сильно притягивались к стеклу и не давали оторвать стекла, а во втором случае молекулы воды слабо притягивались к молекулам пластилина, сильнее притягивались друг к другу, и поэтому собирались в капли. Запишем выводы в тетрадь: Смачивание: жидкость смачивает тело, если молекулы жидкости притягиваются друг к другу слабее, чем к молекулам твердого тела. Несмачивание: Жидкость не смачивает тело, если молекулы жидкости притягиваются друг к другу сильнее, чем к молекулам твердого тела.
Этап первичной проверки понимания изученного материала
Анализ содержания параграфа. Выделение существенной информации. Логические умозаключения. Осознанное построение речевых высказываний в устной и письменной форме.	Ребята откройте учебник и ответьте с его помощью на вопросы 1. Верно ли утверждение, что молекулы газа движутся, а молекулы твёрдого тела нет? 2. Что означают слова: молекулы взаимодействуют? 3. Верно ли утверждение: молекулы газа отталкиваются, а молекулы твёрдого тела и жидкости притягиваются? 4. Молекулы вещества притягиваются друг к другу. Почему же между ними существуют промежутки?
Этап закрепления новых знаний и способов действий
Осознанное и произвольное построение речевых высказываний в устной форме. Рецензирование ответов товарищей. Оценивание ответов и их корректировка.		Работа в группах. Учащимся выдаются карточки с вопросами. 1.Чтобы разломать кусочек мела, нужно приложить усилие. Почему? 2.Чашка раскололась на две части. Почему невозможно без помощи клея соединить половинки в целую чашку, даже если аккуратно сложить по линии раскола? 3. Для чего при складывании полированных стекол между ними кладут бумагу? 4. Почему после дождя пыль на дороге не поднимается? 5. Почему на классной доске пишут мелом , а не куском белого мрамора?
Этап информации о домашнем задании
Обеспечить понимание обучающихся цели, содержания и способов выполнения домашнего задания	Прочитайте § 11, ответьте на вопросы после параграфа. Выполните одно из заданий: 1. Подготовьте презентацию по одной из тем. « Взаимное притяжение и отталкивание молекул». «Опытное доказательство взаимного притяжения и отталкивания молекул». 2.Подготовьте анимацию по данной теме. 3.Выполните экспериментальное задание упражнения 2(1) на стр 33 учебника 4.Решить задачи №
Этап подведения итогов
Дать качественную оценку работы класса и отдельных обучающихся	Можно ли считать выполненной задачу, поставленную в начале урока? Какие новые термины мы изучили на уроке? Что они означают? Чему вы научились? Как вы можете использовать на практике полученные знания?
Этап рефлексии
Обеспечить усвоения обучающимися принципов саморегуляции и сотрудничества	Рефлексия «Цветовое изображение настроения». Прием Рефлексия «Цветовое изображение настроения». Прием «ДЕРЕВО ЧУВСТВ».

Просмотр содержимого презентации
«11»

Строение вещества. Молекулы.

План – конспект открытого урока

Ф.И.О. учителя Пушкова Ольга Петровна

Должность учитель физики

Образовательное учреждение МБОУ «СОШ №31 имени А.П.Жданова»

Тема урока «Строение вещества. Молекулы»

Класс 7А

Методические цели урока:

Образовательные:вызвать объективную необходимость изучения нового материала; способствовать овладению знаниями по теме «Строение вещества. Молекулы».

Развивающие:содействовать развитию речи, мышления, познавательных умений; содействовать самостоятельному овладению методами научного исследования: анализа и синтеза.

Воспитательные: формировать добросовестное отношение к учебному труду, положительную мотивацию к учению, коммуникативные умения, способствовать воспитанию гуманности, дисциплинированности, эстетического восприятия мира.

Тип урока:

урок изучения нового материала с применением технологии проблемного обучения

Ход урока

Этапы урока	Деятельность учителя	Деятельность учащихся
Организационный этап	Приветствует учащихся, проверяет готовность к началу урока	На столе приготовлены учебные принадлежности для урока
Этап постановки целей и задач	Слайд №1Учитель актуализирует цели и задачи урока через проблемную ситуацию: Человек издавна пытался объяснить необъяснимое, увидеть невидимое, услышать неслышимое. Оглядываясь вокруг себя, он размышлял о природе и пытался решить загадки, которые она перед ним ставила. Вы ежедневно сталкиваетесь с различными явлениями и в большинстве случаев можете предсказать, чем они закончатся. Например, предскажите, чем закончатся следующие события: – если капнуть каплю краски в стакан с водой, то… – если открыть флакон с духами, то… – если нагреть лёд, то… – если капнуть каплю масла на воду, то… – если опустить термометр в горячую воду, то… Скажите, пожалуйста, какие знания вы использовали для того, чтобы ответить на поставленные вопросы? Давайте вспомним: что такое вещество? А теперь ответьте на такой вопрос: Предположим, вы решили построить дом. Из чего вы будете его строить?Почему вы выбрали именно эти материалы?Чтобы что-то создать, изготовить какой-то новый материал, что нужно знать? Таким образом, мы приходим к мысли, что нам необходимо знать внутреннее строение различных веществ для того, чтобы изготовить тот или иной механизм, чтобы он отвечал предъявленным к нему требованиям. Знания о строении вещества позволяют не только объяснять многие физические явления. Они помогают предсказывать, как будет происходить явление, что нужно сделать, чтобы его ускорить или замедлить. Изучив строение тел, можно объяснить их свойства, а также создавать новые вещества с нужными свойствами, которые можно использовать в быту, в технике, в медицине. Слайд №2Итак, тема нашего урока «Строение вещества. Молекулы»	Учащиеся слушают. Заканчивают события, предложенные учителем. Отвечают на поставленные вопросы. Рассматривают и анализируют проблемную ситуацию, делают вывод о том, что нужно знать, чтобы решить эту проблему на практике – строение вещества и его свойства. Записывают тему урока в тетрадь.
Этап изучения нового материала	О строении вещества помогают судить некоторые явления и опыты. И сегодня мы с вами проведём опыты, которые нам помогут узнать о строении вещества. Опыт 1. У вас на парте лежит кусочек мела. Разломите его. Можно ли его ещё разделить на части? Как? Проведите пальцем по поверхности мела. Что мы наблюдаем? Что остаётся у вас на руках? Из чего же состоит кусок мела? Опыт 2. Возьмём стакан с водой. Какое вещество в стакане? Можем ли мы это вещество разделить на более мелкие порции? Как? А эти порции ещё на более мелкие? И эта маленькая порция из чего будет состоять? (Из частиц воды). Какой вывод можно сделать из этих опытов? Слайд №3: Вещество состоит из частиц (моделирование деления вещества с помощью конструктора) Опыт 3. Приглашаются три человека учащихся. Возьмём воздушный шарик. Какое вещество находится внутри шарика? Учащимся предлагается представить, что они – это частицы воздуха в шаре. Учащиеся должны демонстрировать то, что происходит с частицами внутри шарика, когда я на него произвожу действие. Надавим на шарик. Что изменилось? Отпустим шарик. А что теперь изменилось? Изменилось ли число частиц в шарике? А сами частицы могли уменьшиться в размере? Тогда как вы можете объяснить изменение объёма воздуха в шарике? Если тело сжимают, то……….(промежутки между частицами уменьшаются). А теперь, представьте, что вы – это частицы пружины, а я на нее действую (растягиваю и отпускаю, а дети демонстрируют). Если растягивают пружину, то……(промежутки между частицами увеличиваются) и наоборот. Какой вывод можно сделать из этих опытов? Слайд №4: Между частицами есть промежутки Видео-анимация – механическое сжатие и расширение тела: http://wwwschool.edu.ru/physics. nad.ru Опыт 4. Брызнем одеколоном в воздухе. Что произойдёт через некоторое время? Что вы почувствуете? Как это произошло Опыт 5. Видео-опыты (расширение твердых тел при нагревании): http://wwwyoutube.com Что произошло при нагревании и охлаждении шара, проволоки? Опыт 6. Если опустим термометр в горячую воду, что произойдёт через некоторое время? А если опустим его в холодную воду? Какой вывод можно сделать из этих опытов? Слайд №5: При изменении температуры промежутки между частицами изменяются. При этом изменяется объём тела. Мы с вами каждый день наблюдаем ряд окружающих нас предметов: столы, стулья, книги, парты. Теперь вы знаете, что все они состоят из частиц, между которыми есть промежутки. Посмотрите на эти предметы. Разве вы видите частицы и промежутки между ними? Почему же эти тела кажутся нам сплошными? Докажем это. Проведём следующий опыт. Опыт 7. Растворим маленькую крупинку краски в воде, налитой в пробирку.Отольём немного окрашенной воды в другой сосуд и дольём в него чистую воду. Что будем наблюдать? Повторим предыдущее действие.Что будем наблюдать? С каждым разом мы убеждаемся в том, что раствор окрашен всё более слабее. Рассмотрим последний раствор. Он хотя и слабо, но равномерно окрашен. Следовательно, в каждой его капле содержатся частицы краски. А ведь в воде растворили очень маленькую крупинку краски, и лишь часть её попала в последний раствор. Что же можно сказать о количестве частиц? А о размерах частиц? Слайд №6 Частицы очень маленькие. Их очень много. Слайд №7 А теперь перед нами стоит проблема: Сможем ли мы делить краску до бесконечности? Ответ на этот вопрос дал древнегреческий учёный, философ Демокрит, живший в 5 веке до нашей эры. Он утверждал, что все тела в мире состоят из молекул. Слайд №8 Молекула – мельчайшая частица вещества. Самая малая частица воды – молекула воды. Самая малая частица сахара – молекула сахара. Слайд №9 Молекулы разных веществ различны. Молекулы одного вещества одинаковы. Слайд №10 Каковы же размеры молекул? Слайд №11 Молекулы хоть и очень маленькие частицы, но они делимы. Молекулы состоят из атомов. Атомы каждого вида принято обозначать специальными символами. Например: О – атом кислорода, Н – атом водорода. Молекулы также обозначаются специальными символами (химическими формулами). Например: О₂ – молекула кислорода. Она состоит из 2-х атомов кислорода. Н₂– молекула водорода. Она состоит из 2-х атомов водорода. Н₂О – молекула воды. Она состоит из 2-х атомов водорода и одного атома кислорода. Атомы очень маленькие частицы, но и они имеют сложное строение. Существуют ещё более мелкие частицы, о которых вы узнаете позже. Можно ли увидеть молекулы невооружённым глазом? Слайд №12 Молекулы и атомы нельзя увидеть невооружённым глазом. Атомы и молекулы можно увидеть в самые современные электронные микроскопы! Слайд №13 Так выглядят атомы под микроскопом.	Проводят эксперимент, отвечают на поставленные проблемные вопросы, делают вывод о том, что кусочек мела состоит из частиц мела. Наблюдают демонстрационный опыт, поставленный учителем, отвечают на проблемные вопросы, делают вывод о том, что капля воды состоит из частиц. Записывают утверждение в тетрадь, наблюдают моделирование утверждения. Учащиеся моделируют проводимые учителем опыты, остальные учащиеся отвечают на проблемные вопросы, делают выводы. Записывают утверждение в тетрадь. Смотрят видео – анимацию, демонстрирующую изменение промежутков между частицами. Наблюдают за экспериментом, отвечают на проблемные вопросы, делают вывод: частицы одеколона проникают между частицами воздуха. Смотрят видео-опыты, отвечают на проблемные вопросы, делают выводы. Записывают утверждение в тетрадь. Слушают учителя, отвечают на проблемные вопросы, делают вывод о размерах и числе частиц. Проводят эксперимент под руководством учителя, отвечают на вопросы, делают выводы. Записывают утверждение в тетрадь. Слушают учителя, смотрят информацию на слайдах. Записывают в тетрадь. Записывают в тетрадь. Слушают сообщение учащегося. Записывают в тетрадь. Слушают учителя, смотрят иллюстрации на слайдах. Рассматривают проблемную ситуацию, делают выводы. Смотрят фотографии на слайдах.
Этап закрепления нового материала	А теперь постарайтесь применить знания о строении вещества, полученные на сегодняшнем уроке. Учитель предлагает ряд утверждений, ученики записывают под соответствующим номером “да”, если считают утверждение верным, или “нет”, если считают его неверным: (учащимся выдается листочек для ответов с № от 1 до 10). Слайд №14 Вещество состоит из мельчайших частиц, едва различимых невооруженным глазом (нет). Объем газа при нагревании увеличивается, так как каждая молекула становится больше по размеру (нет). Пленка масла, растекаясь по поверхности воды, может занять любую площадь (нет). Молекулы воды точно такие же, как и молекулы льда (да). Атомы состоят из молекул (нет). Объем тела при нагревании уменьшается (нет). Объем жидкости при охлаждении уменьшается, так как промежутки между молекулами становятся меньше (да). При сжатии газа уменьшается размер молекул (нет). Молекулы водяного пара отличаются от молекул воды (нет). Газом из двухлитрового сосуда можно заполнить четырехлитровый сосуд (да).	Выражают согласие или несогласие с утверждениями (да или нет), анализируя полученные знания на уроке.
Заключительный этап	Что ж, наш урок подходит к завершению. Я надеюсь, что полученные вами знания о строении вещества вы будете использовать не только на уроках по различным предметам, но и будете применять их в повседневной жизни. А теперь давайте подведём итог. Рефлексия. – Что вы сегодня узнали на уроке? Что вам понравилось? – Что вам не понравилось на уроке? – Что вы хотели бы еще узнать? Выставим оценки за урок. Домашнее задание: § 7,8 Творческое задание: Создать с помощью подручных средств (пластилина, бумаги, клея и т.д.) макеты молекул воды, кислорода, водорода.	Анализируют свою деятельность на уроке, полученные знания и умения. Записывают домашнее задание.

Использованные методические пособия:

1.Интернет-ресурсы:

http://fiz.uroki.org.ua/course8.html/

http://wwwschool.edu.ru/physics.nad.ru/

медийный портал: http://wwwyoutube.com/

2.Перышкин А.В. Физика. 7 класс: учебник для общеобразовательных учреждений, М.:Дрофа, 2013г.

причин для создания собственных молекулярных моделей | Идеи

Многое из того, что мы знаем о химии, невозможно увидеть. Вместо этого ученые разработали модели для описания ключевых понятий на основе имеющихся данных и математических принципов. Модели можно считать инструментами мышления, помогающими формировать объяснения. Они также являются полезными упрощениями для облегчения понимания.

Источник: © Королевское химическое общество

Будьте изобретательны: легкодоступные материалы и планирование могут сделать обучение эффективным

Физическое моделирование на уроках химии — хороший способ помочь учащимся визуализировать такие понятия, как молекулярная геометрия, структура и связь, атомная структура и теория столкновений. Хотя теория «стилей обучения» в преподавании и обучении была широко дискредитирована, кинестетические подходы — учебные действия, включающие выполнение определенных действий — действительно вносят разнообразие в уроки для учителей и учеников. Физические модели также могут стимулировать обсуждение между учащимися или способствовать обсуждению между учащимся и учителем.

Наборы молекулярных моделей часто используются для физического моделирования на уроках химии. Атомы и соединения в наборах молекулярных моделей были специально разработаны для воспроизведения наблюдаемых углов и валентностей атомов в ковалентных молекулах. Однако наборы могут быть дорогими и ограничивать занятия по моделированию школьной средой. Неформальное моделирование с использованием доступных материалов обеспечивает доступную альтернативу. Одно исследование, посвященное неформальному моделированию молекулярной геометрии, показало, что наборы моделей «сделай сам» с использованием ершиков для труб оказались «более значимыми для лучших учеников и более приятными для всех».

Выбор материалов для моделирования

Вы можете найти примеры концепций химии, смоделированных с использованием любого вообразимого материала, в академической литературе и других источниках. Сферы, изображающие атомы, можно смоделировать с помощью подручных материалов, таких как шарики из полистирола, пластилин или липкая липкая бумага. Связи атомов можно моделировать с помощью ершиков для труб, ватных палочек или зубочисток. В совокупности они похожи на модели, сделанные с помощью наборов молекулярных моделей. Студенты должны решить, сколько связей установить и где их разместить, что создает трудности для более успевающих. Леса могут поддержать студентов, нуждающихся в дополнительной помощи.

В вашем классе

Загрузите рабочий лист для создания модели связи в аммиаке в формате MS Powerpoint или pdf.

Модели для склеивания могут быть изготовлены из аналогичных материалов. Картонные пазлы или перфокарты могут представлять собой ионы. Чистящие средства для труб в виде валентных оболочек и шарики в виде внешних электронов могут проиллюстрировать модель ковалентной связи Льюиса. Веревка, картонные круги или проволока создают электронные оболочки для модельных атомов, а липкие точки, выпученные глазки, бусинки для украшений и даже сладости могут отображать электроны.

Модели для склеивания могут быть изготовлены из аналогичных материалов. Картонные пазлы или перфокарты могут представлять собой ионы. Чистящие средства для труб в виде валентных оболочек и шарики в виде внешних электронов могут проиллюстрировать модель ковалентной связи Льюиса. ² Веревка, картонные круги или проволока создают электронные оболочки для модельных атомов, а липкие точки, выпученные глазки, бусинки для украшений и даже сладости могут отображать электроны.

Получение максимальной отдачи от физических моделей

Учителям сложно использовать модели, поскольку могут возникать неверные представления. Например, распространенное заблуждение состоит в том, что научная модель является точной копией реальной вещи, точно так же, как отлитая под давлением игрушечная машинка является моделью автомобиля стандартного размера. Немногие студенты понимают, почему ученые используют несколько моделей для объяснения концепций. Кроме того, слово «модель» имеет несколько значений в зависимости от контекста. Когда мы используем слово «модель» в обучении, то, что приходит в голову нашим ученикам, может отличаться от того, что у нас в голове.

Учителям сложно использовать модели, потому что могут возникать неверные представления. Например, распространенное заблуждение состоит в том, что научная модель является точной копией реальной вещи, точно так же, как отлитая под давлением игрушечная машинка является моделью автомобиля стандартного размера. Немногие студенты понимают, почему ученые используют несколько моделей для объяснения концепций. ³ Кроме того, слово «модель» имеет несколько значений в зависимости от контекста. Когда мы используем слово «модель» в обучении, то, что приходит в голову нашим ученикам, может отличаться от того, что у нас в голове.

Как и при любом занятии в классе, вы должны оценивать цели обучения, сопровождающие занятия по моделированию, и планировать другие аспекты урока, чтобы учащиеся добивались успехов. Уроки произвольного моделирования редко бывают успешными. Поэкспериментируйте с материалами перед уроками, чтобы предвидеть, где могут возникнуть неправильные представления или даже плохое поведение. Подумайте, какие вопросы будут проверять понимание учащимися и как вопросы и мышление будут работать в больших классах. Например, наборы карточек с вопросами между парами студентов дают подсказки для обсуждения. Они позволяют учителю в конце урока задавать прямые вопросы, как только учащиеся имеют возможность подумать.

Помимо уроков, неформальные модели служат хорошим украшением классной комнаты, обеспечивая прочную память. Поскольку они недороги, студенты могут взять их домой или использовать домашние материалы для изготовления моделей и их критики.

Мы хотели бы увидеть неформальные занятия по моделированию, которые вы проводите на своих занятиях. Напишите нам в Твиттере @RSC_EiC.

Источник: © Королевское химическое общество

Основные советы по неформальному моделированию

1. Продумайте логистику распределения материалов и уборки.

2. Предусмотрите, какие проблемы могут возникнуть при использовании выбранных вами материалов, например, проблемы с гигиеной для сладостей в лабораториях и проблемы с безопасностью при использовании острых ершиков для труб.

3. Запланируйте вопросы для более глубокого анализа теории или для проверки полезности модели.

Дополнительная литература

Королевское химическое общество Разработка и использование моделей Курс повышения квалификации помогает справиться с трудностями, связанными с использованием моделей.

Ссылки

1. Т. Кенни, J. Chem. Образовательный , 1992, 69 , 67, (DOI: 10. 1021/ed069p67)

2. KL Turner, J. Chem. Образовательный , 2016, 93 , 1073, (DOI: 10.1021/acs.jchemed.5b00981)

3. DF Treagust and AG Harrison , Int. J. Sci. Educ., 2000, 22 , 1011, (DOI: 10.1080/0950066884)

Кристи ТернерКристи Тернер — научный сотрудник школы Манчестерского университета/Школы Болтона, Великобритания

How to Make a Molecular Model

FutureLearn использует куки-файлы для повышения удобства использования веб-сайта. Все файлы cookie, кроме строго необходимых, в настоящее время отключены для этого браузера. Включите JavaScript, чтобы применить настройки файлов cookie для всех необязательных файлов cookie. Вы можете ознакомиться с политикой FutureLearn в отношении файлов cookie здесь.

В этом упражнении мы собираемся использовать легкодоступные материалы, которые мы все можем найти дома или легко купить в супермаркете, для создания молекулярной модели молекулы аромата.

Просмотр стенограммы

6.4

Сложные эфиры представляют собой класс органических соединений, все из которых имеют формулу RCO2R. Низкомолекулярные сложные эфиры обычно имеют приятный фруктовый запах, в том числе запах яблока, банана и клубники, и, следовательно, их часто используют в ароматизаторах и отдушках. Одним из примеров фруктового эфира является пропилэтаноат, представляющий собой бесцветную жидкость с запахом груши. Вот структура пропилэтаноата, Ch4CO2Ch3Ch3Ch4 – обратите внимание, что есть пропильная группа (Ch4Ch3Ch3-), связанная с кислородом, и этаноатная группа – Ch4CO2-. Его можно легко получить в лаборатории путем взаимодействия спирта, пропан-1-ола, с карбоновой кислотой, этановой кислотой, в реакции этерификации — обратите внимание, что в качестве побочного продукта образуется вода.

54.3

Вы увидите, что в реакции используется небольшое количество кислоты, например серной кислоты. Кислота увеличивает скорость образования сложного эфира, и требуется лишь небольшое ее количество, так как она не изменяется химически во время реакции. Таким образом, он действует как катализатор. Итак, давайте рассмотрим структуру пропилэтаноата – углеродная цепь имеет зигзагообразную форму, а углы связи вокруг плоской карбонильной группы составляют 120 градусов. Один из лучших способов узнать о структуре и форме органических соединений – с помощью молекулярных моделей. , а вот молекулярная модель пропилэтаноата.

91.9

Наличие физической молекулярной модели, которую вы можете построить и вращать в руках, поможет вам представить в 3-х измерениях, как выглядят органические соединения, такие как сложные эфиры. Итак, ваша задача в этом упражнении — построить реалистичную молекулярную модель пропилэтанолата, используя легкодоступные бытовые материалы. Вы можете рассмотреть возможность использования конфет, палочек для коктейлей, ершиков для труб, пластилина, пуговиц, магнитов, соломинок, карандашей или даже рождественских украшений, но самое главное — использовать свое воображение и проявлять творческий подход. Разместите фотографии своего творения на нашем сайте, чтобы их увидел весь мир!

Молекула пропилэтаноата

Мы хотели бы, чтобы вы попробовали сделать пропилэтаноат (CH ₃ CO ₂ CH ₂ CH ₂ CH _{2 3 9013), как и мы. творческий, как вы можете с материалами, которые вы используете! Но помните, что мы по-прежнему хотим иметь возможность увидеть истинное представление молекулы (то есть, чтобы она имела правильную трехмерную форму с углами связи, которые выглядят достаточно точными).}

Потребуются следующие ингредиенты:

Конфеты, шарики Play-Doh или другие круглые предметы, которые можно использовать в качестве атомов, трех разных цветов (в идеале красный, белый и черный)
Палочки для коктейлей, соломинки, ершики и т. д. (что-то, что можно использовать в качестве скрепок).

Перед началом эксперимента обязательно прочтите все инструкции, чтобы точно понимать, что будет происходить на каждом этапе.

Создание молекулярной модели

Шаг первый: выберите молекулу аромата

Мы предприняли попытку воссоздать сложный эфир, который мы хотели бы, чтобы вы сделали (пропилэтаноат). Структура скелета показана ниже.

Шаг второй: выберите материалы

Для наших молекул мы выбрали красные мармеладки для кислорода, черные мармеладки для углерода, белые мини-зефирки для водорода и палочки для коктейлей для связей. Но здесь вы можете проявить себя по-настоящему творчески!

Вы можете использовать фрукты, марципан, пластилин Play-Doh… все, что у вас есть в доме, что может работать как атомы и молекулы – мы оставим это на ваше усмотрение.

Шаг третий: пробуйте

Вот фотография нашего мармеладного творения!

Довольно сложно заставить модели стоять вертикально, но главное, что вы можете использовать свою модель, чтобы визуализировать молекулы аромата в 3D. Чтобы повысить стабильность, некоторые из одинарных связей в нашем мармеладном творении нуждались в двух коктейльных палочках, расположенных рядом друг с другом — для двойной связи коктейльные палочки хорошо разделены с очевидным зазором между ними.

Когда вы закончите, мы будем рады увидеть ваши творческие шедевры! Почему бы не загрузить фотографию своей модели в наш открытый блокнот (мы включили несколько примеров из предыдущих курсов, чтобы вдохновить вас) или использовать хештег #FLchemistry в Твиттере или Instagram, чтобы рассказать, как у вас дела.

Если вам нужно какое-либо руководство по использованию Padlet, тогда доступна дополнительная информация — мы бы очень хотели, чтобы каждый чувствовал себя частью учебного сообщества, поэтому с нетерпением ждем ваших предложений.

Не ешьте молекулярную модель!

В целях вашей безопасности рекомендуется не есть какую-либо часть молекулярной модели, которую вы сделали, на любом этапе эксперимента (негигиеничное обращение с пищевыми продуктами может привести к заражению). Выбрасывайте образцы в общий мусорный бак. При использовании коктейльных палочек или других острых предметов соблюдайте меры предосторожности, чтобы не пораниться.

Почему бы не попробовать?

Эта статья взята из бесплатного онлайн-ресурса

Изучаем повседневную химию

Создано

Присоединяйся сейчас

Наша цель — изменить доступ к образованию.

Мы предлагаем широкий выбор курсов от ведущих университетов и учреждений культуры со всего мира. Они предоставляются поэтапно и доступны на мобильных устройствах, планшетах и компьютерах, поэтому вы можете приспособить обучение к своей жизни.

Мы считаем, что обучение должно быть приятным, социальным опытом, поэтому наши курсы дают возможность обсудить то, что вы изучаете, с другими, помогая вам делать новые открытия и формировать новые идеи.
Вы можете разблокировать новые возможности с неограниченным доступом к сотням коротких онлайн-курсов в течение года, подписавшись на наш безлимитный пакет. Развивайте свои знания в ведущих университетах и организациях.

Узнайте больше о том, как FutureLearn меняет доступ к образованию

преобразований 5.

2 | 4 класс Учебный план

5. Преобразования: Исследование 5.2

План
1. Спросите
2. Исследуйте
3. Сделать смысл
Просмотреть все

План исследования 5.2

Что, если мы возьмем шарик пластичной глины и слепим из него слона? Вес остался прежним? Есть ли объем?

Понимают ли учащиеся, что шарик пластичной глины для лепки будет иметь одинаковый вес и вытеснять такой же объем воды независимо от формы?

Доступно в Интернете по адресу queryproject.terc.edu

В этом исследовании, дополняющем предыдущее, учащиеся продолжают изучать, что происходит при преобразовании земных материалов. Вместо того, чтобы разбивать ракушки, на этот раз ученики манипулируют шариком пластичной глины для лепки, который служит заменой глины, податливого земляного материала. Учащиеся записывают вес и объем шарика пластичной глины для лепки, придают ему новую форму по своему выбору, а затем снова измеряют вес и объем.

К концу этого исследования учащиеся поймут, что пластичная глина для лепки или пластилин сохраняет свой вес и объем независимо от того, какую форму они принимают.

Цели обучения

Узнайте, что происходит с весом и объемом, когда глина меняет форму

Последовательность опыта
1. Задайте вопрос	Все классы	5 мин
2. Узнайте вес и объем	пар	25 минут
3. Сделать смысл	Обсуждение	15 минут

Материалы и подготовка

Для класса:

Разместите исследовательский вопрос в месте, где его смогут увидеть все учащиеся.
1 лоток с материалами, как показано ниже, для обсуждения в классе

Для каждого лотка:

1 перманентный маркер с тонким наконечником
1 цифровая шкала
1 стакан воды на 3 унции
2 чашки по 20 унций, заполненные примерно наполовину водой
2 вилки
2 пипетки
4 шарика пластичной глины для лепки, примерно по 30 г каждый
4 бумажных полотенца

Страницы для ноутбука

Формирующая оценка

Понимают ли учащиеся, что шарик пластичной глины для лепки будет иметь одинаковый вес и вытеснять такой же объем воды независимо от того, как он будет изменен?

Тетрадь предоставит вам доказательства понимания учащихся. Критерии, которые вы можете использовать для интерпретации записей; У студентов:

Увеличить образец ноутбука

предсказывают, что вес и объем останутся прежними?
используют свои измерения для подтверждения своих утверждений?
почему, если вы не добавите пластилин или не уберете его, вес и объем останутся прежними?
кажутся ли их измерения точными?

Учащиеся могут обнаружить небольшие изменения в весе (+/- 1 грамм) после изменения формы. Считают ли учащиеся эту разницу существенной? В качестве следующего шага вы можете просмотреть данные класса и обсудить возможные источники ошибок, такие как неточные весы или забывание высушить пластилин для лепки измененной формы.

наверх ▲

1. Задать вопрос

Весь класс 5 минут

Вспомните последнее расследование, когда ученики раздавили горсть ракушек в мешке.

Что мы узнали о весе дробленых снарядов?

Совпадала с массой целых снарядов.

Что с объемом?

Тоже самое было.

Теперь передайте четыре шарика пластичной глины для лепки.

Что вы знаете об этом материале? Каковы некоторые из его свойств? Чем он отличается от оболочки?

мягкие и твердые, мягкие и хрупкие, искусственные и натуральные, разные цвета и т. д.

Хрупкий против податливого: Термины хрупкий и податливый могут быть новыми для некоторых учащихся. Хотя они могут быть знакомы с материалами, которые являются хрупкими (стекло, керамика, мел) или податливыми (глина, пластиковая глина для лепки), они могут не знать, что это свойства материала.

Пластмассовая глина для лепки очень похожа на глину, природный материал земли. В отличие от скорлупы, которая является хрупкой, пластичная глина для лепки и глина податливы; они могут быть изменены без разрыва на мелкие кусочки.

Но что произойдет, если мы изменим форму пластилина для лепки? Если мы сильно сожмем мяч, он станет тяжелее? Если мы раскатаем его очень тонко, получится ли у него больше объема или меньше?
Если один из вас слепит из пластилина собаку, а другой сделает змею, которая будет весить больше? Что будет иметь больший объем?
Что, если разбить мяч на 25 маленьких кусочков? Объем будет больше или меньше? Как насчет веса?

Что происходит с весом и объемом, когда мы меняем форму глиняного шара?

Объясните, что это расследование очень похоже на предыдущее. Каждый учащийся возьмет шарик пластичной глины для лепки, измерит его вес и объем, изменит его форму и снова измерит. Но вместо того, чтобы измельчать материал, как это было с раковинами, они могут придать ему любую форму, какую пожелают.

вверх ▲

2. Изучите вес и объем

Пары 25-минутной тетради

Раздайте лоток с материалами каждой группе. Попросите добровольцев описать шаги, необходимые для ответа на вопрос исследования. Какие данные им нужно будет собрать до и после изменения формы? Какие методы они будут использовать? Напишите на доске шаги, предложенные учащимися, а затем уточните последовательность по мере необходимости. В частности, объясните следующие два правила:

Учащиеся должны использовать весь исходный материал в преобразованной форме; в противном случае это не честный тест.
Чтобы проверить объем, учащиеся должны суметь поместить свою новую форму в большую чашку и полностью погрузить ее в воду; если им нужно свернуть свою форму, чтобы сделать это, это нормально.

Дайте учащимся несколько минут на то, чтобы они записали свои прогнозы в своих тетрадях [Что происходит с весом и объемом, когда мы меняем форму глиняного шарика?], а затем пусть каждый из них превратит шарик пластичной глины для лепки в форму — или коллекция форм — по собственному выбору.

Предложите учащимся выполнить процедуру в парах, при этом каждый записывает свои данные в свои тетради по ходу выполнения. Студенты могут попробовать столько фигур, сколько позволяет время.

Распространяясь по группам, спросите учащихся, что они думают о том, как форма влияет на объем. Если они уже уверены, что их новая форма не изменит вес и объем пластической глины для лепки, предложите им попытаться найти такую форму.

Вероятная последовательность исследования:

Взвесьте пластилин для лепки и запишите его вес в тетрадь.
Отметьте начальный уровень воды в большой чашке.
Осторожно опустите пластилин в чашку, чтобы определить, сколько воды вытеснено.
Отметьте новый уровень воды и запишите информацию в блокноте.
Удалите пластилин для лепки, высушите его бумажным полотенцем и измените форму.
Повторите процесс с новой формой.

После того, как учащиеся закончат сбор и запись своих данных, попросите их записать свои заявления в свои тетради, а затем поделиться ими в своих малых группах.

вверх ▲

3. Придать смысл

Обсуждение 15 минут

Используйте этот контрольный список для планирования и анализа.

Доступно в Интернете по адресу requestproject.terc.edu

Цель обсуждения

Целью обсуждения является построение основанного на фактических данных объяснения того, что происходит с весом и объемом при изменении формы глиняного шара. Сосредоточьте обсуждение на вопросе исследования.

Как насчет противоречивых утверждений? Учащиеся должны обнаружить, что вес и объем остаются постоянными независимо от того, какую форму они делают из пластилина для лепки. Если в классе возникает противоречивое утверждение, т. е. если кто-то утверждает, что вес или объем его пластиковой глины для лепки действительно изменились, проведите обсуждение того, чем можно объяснить это открытие. Могла ли пластилин для лепки потеряться при трансформации? Может ли быть ошибка измерения? Может ли встречный иск быть правильным? Учащийся может повторить эксперимент с новым шариком пластичной глины для лепки, чтобы разрешить спор. В любом случае сообщите учащимся, что ученые иногда получают разные результаты в результате одного и того же исследования. Именно путем обмена данными они разрешают эти различия.

Привлеките учащихся к основному вопросу

Что происходит с весом и объемом, когда мы меняем форму шарика из пластилина?

Какие претензии вы можете предъявить? Каковы ваши доказательства?
Вам это понятно? Как вы думаете, почему вес и объем остаются неизменными при изменении формы?

Прислушайтесь к аргументу, что вес и объем не меняются, потому что никакой материал не был добавлен или удален; материал только что был переработан. Если кто-то говорит, что новая форма «выглядит» больше или меньше, признайте, что это может быть так, попросите ученика описать, о чем говорят данные, и вернитесь к идее о том, что мы не всегда можем полагаться на наши чувства при измерении веса или объема. .

Установите связь с повседневной жизнью студентов.

Можете ли вы привести пример дробления чего-либо и изменения громкости? Как бы вы это объяснили?

Объем пространства внутри пустой банки из-под газировки изменится, когда банку раздавят, но объем и вес алюминия останутся прежними.
Общий объем коробки с кукурузными хлопьями изменится, если содержимое осядет. Как и в банке с газировкой, уменьшается объем воздуха; вес и объем самих кукурузных хлопьев остается прежним.

Иногда кажется, что объем меняется: Твердые и жидкие вещества практически несжимаемы. Сжатие их не изменит их объемы или веса. Газы – отдельная история. Газы сжимаемы, потому что их молекулы гораздо больше разнесены, чем молекулы твердых или жидких тел, но это не та тема, которую вам нужно поднимать со студентами сейчас.

Подведите итоги обсуждения

Используйте тот же язык, который использовали учащиеся, чтобы объяснить, что вес и объем не меняются, потому что никакой материал не был добавлен или удален, а только переставлен.

Подводя итоги расследования, проверьте, понимаете ли вы, что при изменении формы податливого объекта его вес и объем остаются прежними.

Документ без названия

Эксперименты с давлением воздуха

Декартовский ныряльщик

Антигравитационная вода

Веселье с воздушными шарами

Всасывание воды через соломинку

Часть первая

Часть вторая

Волшебная банка

Дымовая кольцевая пусковая установка

Больше давления воздуха

Вернуться на главную страницу

Вопросы можно отправлять по электронной почте любому из следующих лиц:

Райс Координатор факультета: проф. Мардж Коркорран: [email protected]

UH Координатор факультета: проф. Л. Пинский: [email protected]

UH Координатор программы: Джон Уилсон: John. Уилсон@mail.uh.edu

Веб-страница UH Outreach Дизайнер: Аманда Паркер.: [email protected]

Декартовский ныряльщик

Выталкивающая сила и гравитация конкурируют, чтобы определить, где Картезианский ныряльщик идет:

Вам понадобится

1) Пластиковая бутылка для безалкогольных напитков, наполненная водой, и ее крышка
2) Пластилин
3) Чашка
4) Крышка ручки. Лучше всего работает прозрачный.

Что делать

1) В крышке пера будет отверстие, куда вставляется перо. Палка немного пластилина вокруг отверстия, чтобы, если вы опустите его в воду, он поплавок с отверстием, направленным вниз, и наконечником, едва возвышающимся над поверхностью. Если в крышке вашей ручки есть отверстие на кончике, заклейте его пластилином. если ты так же искушены оборудованием, как и я, когда снимал это видео, вы можно поэкспериментировать с резинками для волос и резинками, чтобы утяжелить кепку. Не блокировать отверстие в нижней части крышки ручки.

2) Используйте воду в чашке, чтобы проверить, правильно ли она всплывает.

3) Наполните бутыль водой доверху.

4) Поместите дайвера в бутылку – убедитесь, что он остается в правильном положении. так, чтобы он не заполнялся водой.

5) Закрутите бутылку крышкой.

Если дайвер тонет, когда вы завинчиваете крышку, значит, она слишком тяжелая. – снять с ныряльщика немного пластилина.

Что происходит, когда вы сжимаете бутылку?

Сожмите бутылку, и ныряльщик утонет. Отпустите бутылку и дайвера будет плавать.

Не забудьте посмотреть видео Декарта Diver in Action

Будьте осторожны: если бутылку встряхнуть или перевернуть вверх дном, пузырь может ускользнуть от дайвера. Вам нужно будет вывести дайвера, встряхнуть воду из него и вернуть его в бутылку. Вы можете налить воду в ведро, а затем перелить обратно в бутылку

Вернуться к началу

Антигравитационная вода

Как перевернуть полный стакан вверх дном и не пролить вода?
Переверните стакан с водой вверх дном, и вода всегда выльется. Сила тяжести тянет воду к земле, верно?
Есть ли способ перевернуть класс с ног на голову, не выплескивая его?

Что вам понадобится

1) Большая миска с водой

2) Пищевой краситель

3) Маленькая прозрачная чашка

Что делать

1) Убедитесь, что вы делаете это в месте, где вызвать проблему – есть реальная вероятность того, что вода попадет в земле во время этого эксперимента.

2) Смешайте пищевой краситель с водой.

3) Погрузите чашку в чашу прямо вверх, чтобы она наполнилась с водой.

4) Полностью погрузив его в воду, переверните стакан вверх дном.

5) Медленно поднимите стекло, но не поднимайте верхнюю часть стекло над поверхностью воды.

6) Теперь внимательно посмотрите, что произойдет.

Посмотреть видео Антигравитации Вода в действии

Почему Вода остается внутри стакана?

Когда вы поднимаете основание чашки над поверхностью воды, гравитация пытается вытащить его обратно в миску.

Однако давление воздуха давит на поверхность воды заставляет его оставаться в чашке.

Атмосферное давление у поверхности земли может поддерживать столб воды примерно на 10 метров в высоту – выше этой высоты даже перепад давления между воздухом и вакуумом, который образуется над столбик, когда капли не могут преодолеть вес воды.

Когда вы поднимаете стекло над поверхностью, воздух может попасть внутрь доверху стакана, легко позволяя воде упасть, так что стакан опорожняется.

Вернуться к началу

Воздушный шар, который не Лопаться!

Если вставить булавку, шпажку или другой острый предмет в воздушный шар, он лопается. Ну, на самом деле, я могу вспомнить два случая, когда это не всплеск:

1) Если шар не надут (хорошо, это немного глупо, но оказывается, что в точку). Если проткнуть дырку в пустом воздушном шаре, то нет ни взрыва, ни “баха” и никаких маленьких кусочков резины везде. Кажется, это подходит под описание баллон не лопнул.

2) Это более удивительный случай. Возьми себе ненадутый воздушный шар и взорвать его, но не взорвать его слишком далеко. Как только у вас есть несколько вдохните в него, зажмите конец и осмотрите баллон. Ты будешь обратите внимание, что вокруг отверстия и вокруг другой точки примерно прямо поперек баллон оттуда, резина не растянута.

Можно сказать, что он не растянут, потому что, в отличие от остального шара, он не прозрачен (т.е. не пропускает свет), как резина растягивается, то становится тоньше (точно так же, как если бы вы растягивали кусок резинки) и когда он становится достаточно тонким, он начинает пропускать свет. Если ты ткнешь иглой или какой-либо другой острый предмет в эти темные области, воздушный шар не лопнет.
По моему опыту, я обнаружил, что шампуры типа барбекю работают очень хорошо, с дополнительным преимуществом, что вы обычно можете работать с ними прямо через воздушный шар и другое темное пятно. У воздушного шара есть дырка в груди сейчас, и если вы внимательно прислушаетесь, вы сможете услышать, как воздух выходит это, особенно если вы снова вытащите острый предмет, но во многих отношениях это сохраняет свойства воздушного шара. Важнейшее свойство для нас — «взрываемость». потому что люди, которым вы это показываете, тоже захотят доказать, что это не трюковой воздушный шар: поэтому, пока воздушный шар все еще нанизан, проткните его еще одна шпажка, на тонкой стороне. Он должен хорошо лопнуть.

Почему этот шарик не лопается? Почему лопаются воздушные шарики тем не мение? Воздушные шары сделаны из резины, которая является эластичным материалом, то есть, если его растянуть, он тянется назад.

Чтобы проделать дырку в воздушном шаре, нужно проткнуть шпажку в стороны воздушного шара, пока резина перед наконечником не будет настолько натянута что он ломается. Тогда могут произойти две вещи: либо шарик лопнет, либо или нет. Если резина, через которую вы протыкаете, обычно ненатянутый (как конец надутого воздушного шара или ненадутый), то растяжение за счет шпажки в некотором смысле «локальное», т. е. растягивается и рвется только резина очень близко к острию., остальное резины остается растянутым и держится вместе.

Вокруг отверстия, сделанного шпажкой, множество маленьких трещин и слезы в резине. Если резина провисла, они не распространяются и воздушный шар остается вместе. С другой стороны, если резина растянута, затем он растягивает эти трещины и разрывы и делает их все больше и больше. Некоторые из этих разрывов очень быстро становятся настолько большими, что воздушный шар падает. на кусочки. Это когда вы лопаете воздушный шар, проделав в нем маленькую дырочку, вы все еще часто заканчиваете тем, что воздушный шар выглядит так, как будто он разорван на куски.

Еще один способ предотвратить катастрофическое увеличение этих слез заключается в том, чтобы укрепить воздушный шар каким-либо другим способом. Например, если положить полоску липкой ленты на шарик и осторожно проткните шарик через скотч, скотч должен скреплять разрывы и удерживать воздушный шар в целости и сохранности.

Но откуда треск?

Баллон наполнен воздухом под высоким давлением, удерживаемым воздушный шар. Как только воздушный шар исчезнет, в воздухе ничего не держится, поэтому он пытается распространиться и везде уравнять давление. Этого не может быть мгновенно, поэтому «волна» воздуха под высоким давлением распространяется из баллона. Волны воздуха под высоким давлением — это именно то, чем является звук, поэтому когда это высокое давление достигает ваших ушей, оно «срабатывает».

Воздушные шары высокого давления и импульс.

Давление воздуха внутри удерживает резиновые борта из воздушного шара, так что с ним весело играть. Воздушные шары также дают нам еще способ взглянуть на нашу последнюю идею — воздух будет пытаться двигаться так, чтобы он уравновешивал любое изменение давления — когда вы надуваете воздушный шар, но не завяжите конец, воздух вырвется наружу, так что давление внутри и снаружи будут равны.
Когда воздух вырывается из конца воздушного шара, он заставляет воздушный шар выстреливать. вперед — еще один интересный эффект, называемый сохранением импульса – один из самых фундаментальных законов физики во Вселенной. Импульс является мерой того, насколько «движением» обладает объект. В некотором смысле, именно импульс определяет, насколько сильно брошенный мяч попадает в вашу руку. Мяч мяч, который движется быстро, ударит сильнее, чем мяч, движущийся медленно. Тяжелое лекарство мяч ударит сильнее, чем бейсбольный мяч (с той же скоростью). Физики провел сотни тысяч таких экспериментов по столкновению и определил этот момент (равный массе, умноженной на скорость) никогда не создается и не уничтожается. Когда вы ловите мяч, его импульс передается вашей руке – если вы поймали мяч, движущийся достаточно быстро, вы заметите, что он толкает вашу руку назад, что толкает ваше тело назад.

Вы не летите назад так же быстро, как мяч, по двум причинам:

1) вы намного тяжелее мяча, поэтому скорость, которую он вам дает, равна намного меньше скорости, которую он имел, и

2) трение между вами и землей передает импульс в земля, которая настолько тяжела, что инерция, входящая в нее, незаметна (и в значительной степени компенсируют импульс, полученный от него человеком, который через мяч на первом месте)

Вернуться к началу

Всасывание воды через соломинку – Давление воздуха и жидкости

Если вы понизите давление во рту, воздух вытолкнет верхнюю часть воды вверх по соломе!

Что происходит, когда вы набираете воду через соломинку?

Сначала нужно поговорить о давлении. Молекулы газа, из которых состоит воздух вокруг и натыкаться на вещи. Как мяч, отскакивающий от стены (или ваш рукой) когда газ сталкивается с предметами, он давит на них. Это толкание именно то, что мы подразумеваем под давлением, и даже если вы думаете, что никогда не испытывал, держу пари, если мы немного подумаем, я смогу убедить ты этого. Давайте проведем небольшой эксперимент

1) Сделайте глубокий вдох

2) Медленно и размеренно выдохните через рот

3) Прежде чем вы закончите дышать, закройте рот – но воздух через нос тоже не выпускайте, а продолжайте дуть на внутренней стороне ваших щек

Чувствуете, как что-то выталкивает ваши щеки и пытается раздвинуть ваши губы? Что это давление воздуха. Когда у тебя открыт рот, воздух на входе и внешние стороны ваших щек будут находиться под таким же давлением – так что воздух снаружи будет вдавливаться с той же силой, с какой выталкивает воздух внутри – так ничего и не почувствуешь, но когда твои ребра выдавят воздух из ваши легкие, в том же пространстве в вашем рот — так что это как иметь два, или три, или двадцать (в зависимости от от того, насколько сильны ваши легкие) раз больше мячей, отскакивающих от внутренней части стены – выталкивание сильнее, чем вдавливание, которое растягивает из твоих щек.

Другой пример — воздушный шар — давление воздуха внутри удерживает резиновые стороны воздушного шара, так что с ним весело играть. Надувные шарики также введем еще одну важную мысль – воздух будет пытаться двигаться так, чтобы он выравнивает любое изменение давления — когда вы надуваете воздушный шар, но не завязывайте конец, воздух вырвется так, что давление внутри и снаружи будут равны. Когда воздух вырвется из конца воздушного шара, это заставляет воздушный шар лететь вперед — еще один интересный эффект, называемый сохранение импульса – один из самых фундаментальных законов физики во вселенной. Но это тенденция к выравниванию колебаний давления что помогает нам пить через соломинку.

Теперь давайте проверим наш последний эксперимент в обратном порядке. держите рот закрытым, втяните щеки. Ваши легкие расширяются, уменьшение количества воздуха во рту – теперь это воздух снаружи который побеждает в конкурсе, чтобы раздвинуть твои щеки. Но когда ты сосешь щеки воздух будет проникать в ваш рот, раздвигая при этом губы. Воздуха это то, что намерено вернуть равенство давлений, что оно будет двигаться части твоего тела!

Как это связано с пьянством? Когда вы сосете через соломинку, вы делаете то же самое, но вместо того, чтобы толкать твои щеки, воздух снаружи нашел лучший способ попасть в твой рот – нажимая на верхнюю часть напитка, чтобы он выстрелил вверх соломинку в рот. Для того, чтобы попасть в рот, воздух готов протолкнуть весь напиток в вашем стакане до рта!

Наверх

Когда двое Соломинки хуже одной

Вот еще один эксперимент

1) Возьмите в рот две соломинки

2) Поместите другой конец одной из соломинок в напиток, но оставьте второй соломинка в воздухе

3) Попробуй попить!

Вы заметите, что как бы вы ни старались проглотить напиток, все, что вы в конечном итоге получите, это глоток воздуха из второй соломинки. Несмотря на то что природа полна решимости уравнять давления, она ленива – толкает поднять воздух через свободную соломинку намного легче, чем проталкивать жидкость, поэтому только воздух течет в рот.

4) теперь, если вам повезло, или особенно умно, на последнем шаг, возможно, вам удалось получить напиток — если вы используете часть губы или языка, чтобы плотно зажать конец свободной соломинки, воздух больше не сможете подняться по этой соломинке, и вы сможете пить

5) Бросьте вызов другим в «гонках по выпивке двух соломинок» – но не рассказывай им секрет. Используйте это, чтобы произвести впечатление на своих друзей, семью и коллеги

Более тонкий вариант этого трюка — сделать очень маленькое отверстие (или попросите взрослого сделать отверстие, если вам не разрешено использовать ножи) в сторону соломинки для питья примерно на полпути. Теперь, если вы попытаетесь выпить этой соломинкой (с новой дыркой снаружи рта и над верхушкой напиток), вы обнаружите, что вы просто получаете воздух — теперь попробуйте с палец над отверстием

Вернуться к началу

Магия воды Банка – демонстрация давления

Расходные материалы:

1) Маленькая кофейная банка

2) Крышка кофейной банки

Сила выталкивания воздуха называется давлением воздуха. Чем ближе ты к Земле, тем больше давление воздуха. Чем дальше от Земли (другими словами чем выше ваша высота), тем меньше атмосферное давление. И помните, давление идет отовсюду вокруг нас.

Что делать:

1) Возьмите банку из-под кофе и проделайте 3 маленьких отверстия в дне. Также пробить один держать в пластиковой крышке.

2) Теперь наполните кофе примерно на 1/2 водой и накройте крышкой.

3) Положите руку на отверстие и нажмите на крышку. Обратите внимание, как вода вытекает из отверстий на дне из-за давления, которое вы оказываете на крышке.

4) Теперь медленно перестаньте давить на крышку. Обратите внимание, как поток вода останавливается. Вы можете остановить и запустить поток воды, просто убрав вас палец из дырочки. (Сейчас самое время передать банку одному из твои родители…)

5) Когда вы заполняли банку только наполовину, вы оставляли место пустым. Этот пространство на самом деле не было пустым — оно было заполнено воздухом. Давление на крышку оказывали давление на этот воздух, который, в свою очередь, оказывал давление на нагнетание воды это из банки.
Когда вы перестанете нажимать на крышку и оставите палец над отверстием, Давление воздуха снаружи банки удерживает воду со дна.

Наверх

МАЛЕНЬКОЕ ДЫМОВОЕ КОЛЬЦО ПУШКИ

Много лет назад компания WHAM-O продавала пластиковую пневматическую пушку. Порывы воздуха могут летать по комнате и сбивать картонные мишени.

Оказывается, в этом орудии использовались кольцевые вихри, или «невидимые дымовые кольца» в качестве боеприпасов. чрезвычайно легко сделать.

Что вам понадобится:

1) Суповая банка

2) Кусок картона

3) Воздушный шар

Что делать:

1) Возьмите консервную банку, вырежьте верх и низ, заклейте кусок скотчем. картона на одном конце и вырежьте отверстие диаметром 1 дюйм в центре картона.

2) Разрежьте воздушный шар пополам и протяните его через другой конец.

3) Когда вы осторожно ударяете закрытый конец пусковой установки Vortex, из отверстия вылетит прозрачное кольцо вращающегося воздуха. Направьте устройство на лицо или руку, и вы почувствуете струйку воздуха, когда она коснется вашей кожи.

4) Вихревые кольца можно сделать видимыми с помощью небольшого количества дыма. Я использую ароматическую палочку и просто засовываю конец палочки в отверстие для некоторое время (не поджигайте картон!!)

5) Аккуратно постучите по дну, и медленно вращающиеся кольца дыма быть запущен. Сильно нажмите на нее, и кольца дыма поднимутся так быстро, что вы видеть только серое пятно. Нажмите слишком сильно, и вы создадите воздушную турбулентность, но нет дымовых колец.

Чтобы увидеть детали колец дыма, нужно иметь яркий свет и темный фон. Работайте в затемненной комнате, поместив устройство между ты и яркая настольная лампа. Свет должен светить на вас через курите, но располагайте предметы так, чтобы вы могли видеть дым на фоне затемненной стены. Дымовые кольца похожи на торнадо, но концы торнадо изогнуты. вокруг так, чтобы его концы соединялись в круг.
Попробуйте стрелять медленными кольцами, а затем сразу стреляйте более быстрыми. самые быстрые будет догонять более медленные и двигаться сквозь них (более медленные открывают шире, чтобы пропустить самых быстрых.)
Вместо дыма вы можете использовать запах. Любые пары в банке окажется внутри воздуха в кольце дыма. Попробуйте положить духи в банку. Когда вы запускаете свои кольцевые вихри, они будут невидимы. Но если вы нацелены далекий нос, ваша жертва будет знать, когда они были поражены.

Вернуться к началу

Больше Давление воздуха Эксперименты

Два отдельных эксперимента:

Первый эксперимент:

Сначала мы покажем, что на нас давит давление воздуха от в любом направлении, пока мы на этой Земле.

Вам потребуется:

1) Газета,

2) Метрическая линейка ACE’ (1/8 дюйма) толстый)

3) плоский стол

Что делать:

1) Положите тонкую линейку на плоский стол с чуть менее половина его свисает с края стола.

2) Поместите лист газеты на мерную линейку плашмя к стол (под бумагой должно быть как можно меньше воздуха) так, чтобы сгиб строка газеты находится на мерке.

3) Быстро ударьте по концу линейки, свисающей с края стола. Если вы ударите по ней достаточно быстро, линейка сломается край стола.

Земля покрыта слоем воздуха толщиной почти 80 миль и высотой уровень моря (дно) оказывает или «толкает» почти 15 фунтов давления в секунду. квадратный дюйм. Это означает, что полный лист газеты, разложенный плашмя, имеет почти 9300 фунтов воздуха над ним. Когда вы нарушаете критерий выше, вы в состоянии сломать его из-за того, что «тяжелый» воздух давит на бумагу, в то время как вы быстро достигаете критерия. Первоначально стол отталкивается от бумаги, и если вы достаточно быстро переместите линейку, другой воздух вокруг края бумаги не могут попасть под бумагу достаточно быстро, поэтому вы пытаетесь поднять это 9300 фунтов с меркой! Немного воздуха попадает под бумагу, но недостаточно, поэтому мерка ломается.

Второй эксперимент:

Теперь мы собираемся сделать «ракету» из воздушного шара, которая летит веревка воздушного змея.

Вам потребуется:

1) Веревка для воздушного змея

2) Пластиковые соломинки

3) Воздушные шары

4) Целлофан или малярная лента

Что делать:

1) Разрезать пластиковую соломинку пополам длина строки (в по крайней мере 20 футов в длину веселее) между двумя стульями или что-то в этом роде.

2) Перед тем, как завязать второй узел на веревке, снимите соломинку на струну. Постарайтесь натянуть веревку достаточно туго (два стула работают). хорошо, потому что вы можете раздвинуть стулья, чтобы натянуть веревку).

3) Надуть воздушный шар, но не завязывать конец и заклеить его скотчем. к соломе так, чтобы она напоминала рисунок ниже.

4) Отпустите воздушный шарик и “ракета” должна полететь дальше веревка (очень быстро) к другому стулу. Попробуйте другой вид воздушный шар!

Вернуться к началу

Наука на полках – Soapy Science

Вы здесь: Главная > Мероприятия > Soapy Science

Загрузите эту страницу в виде рабочего листа (pdf, 133 КБ).

В этом упражнении вы можете:

узнать, как действуют моющие средства,
провести четыре эксперимента по созданию пузырей,
исследовать поверхностное натяжение и
измерьте его, сделав собственный баланс кнопок.

Как действуют моющие средства?

Мыло и моющие средства состоят из длинных молекул, содержащих «голову» и «хвост». Эти молекулы называются поверхностно-активными веществами ; на приведенной ниже диаграмме представлена молекула поверхностно-активного вещества.

Головка молекулы притягивается к воде (гидрофильная), а хвост притягивается к жиру и грязи (гидрофобный). Когда молекулы моющего средства встречаются с жиром на одежде хвосты втянуты в жир, а головы все еще сидят в воде.

Силы притяжения между головными группами и водой настолько сильны, что жир отходит от поверхности. Капля жира теперь полностью окружена молекулами детергента и разбивается на более мелкие части, которые смываются вода. Подробнее о том, как работают моющие средства, можно узнать здесь.

Молекулы моющего средства также помогают сделать процесс стирки более эффективным. уменьшение поверхностного натяжения воды. Поверхностное натяжение – это сила, которая помогает капля воды на поверхности держит форму и не растекается. ПАВ молекулы моющего средства разрушают эти силы и делают воду более влажной!

Вернуться к началу.

Мыльные пузыри

Пузырьки и мыльные пленки состоят из тонкого слоя воды, зажатого между двумя слои молекул мыла. Вы можете сделать гигантские пузыри, смешав эти ингредиенты вместе:

1 литр воды (предпочтительнее дистиллированная, но подойдет и водопроводная),
15 мл жидкости для мытья посуды хорошего качества (мы использовали Fairy),
10 мл глицерина/глицерина (из отдела выпечки в супермаркете).

После того, как вы приготовили раствор для мыльных пузырей, вы можете попробовать наши четыре эксперимента!

Эксперимент 1

Руками сделайте кольцо. Окуните их в пузырь раствором и дуйте мягко, но сильно. Используя этот метод, вы должны быть в состоянии взорвать пузырьки до 60 см в диаметре!

Эксперимент 2

Сухость, а не острота лопает пузыри. Надуйте большой пузырь, затем попробуйте просунуть в него пальцы. Если ваша рука мокрая, вы можете коснуться и даже поместить руку внутрь пузыря, не лопнув его! Мыльный пузырь имеет толщину всего 1/500 000 сантиметра, когда он начинает лопаться!

Эксперимент 3

Сделайте большой обруч из веревки диаметром около 1 метра и свяжите 4 маленькие петли по углам, чтобы получились ручки. Окуните его в мыльный раствор и вместе с другом раздвиньте ручки, чтобы образовалась гигантская мыльная пленка. Пробуем трясти одним концом и смотреть, как волна бежит по пленке.

Эксперимент 4

Теперь попробуйте сделать купол из пузырей, как показано на рисунке ниже.

Смочите поднос или кухонную рабочую поверхность раствором для мыльных пузырей. Используя соломинку, выдуйте большой пузырь. Протолкните соломинку через первоначальный пузырь и надуйте внутрь меньший пузырь. Посмотрите, сколько маленьких пузырей вы можете сделать!

Вернуться к началу.

Исследование поверхностного натяжения

«Появление Dr. Marten размера 338 наконец-то позволило Энни ходить по воде»

Вода обладает многими необычными свойствами, одним из которых является явление поверхностного натяжения. Как мы уже говорили ранее, поверхностное натяжение — это сила, которая препятствует растеканию капли воды по поверхности. Поверхностное натяжение позволяет водомеркам и другим насекомым ходить по воде, а также позволяет булавке плавать.

Вы можете продемонстрировать это сами, взяв миску с водой и опустив на поверхность булавку. Осторожно добавьте всего одну каплю жидкости для мытья посуды и посмотрите, что произойдет с булавкой. Он должен немедленно утонуть, потому что молекулы моющего средства разрушают силы, скрепляющие воду. Штифт больше не поддерживается и поэтому опускается на дно!

Вернуться к началу.

Измерение поверхностного натяжения Кнопка Баланс

Вы можете самостоятельно измерить поверхностное натяжение, изготовив собственные пуговичные весы, подобные тем, которыми пользовалась знаменитая домашняя экспериментаторша девятнадцатого века Агнес Покельс. Вам понадобится:

леденец,
капроновая нить,
кнопка,
немного пластилина,
миллиметровка,
кусок карты,
контейнер для тестируемой жидкости.

Вот как построить баланс кнопок:

Вы можете настроить баланс одним из двух способов, как показано на схеме выше. Вскоре вы узнаете, какой из них лучше всего подходит для вас. В качестве рычага используется леденец на палочке, а нейлоновая нить имеет то преимущество, что не впитывает воду и не влияет на баланс. Кусок карты можно подвешивать к леденцу на нейлоновой нити, чтобы он служил противовесом. Маленькие квадраты миллиметровой бумаги можно использовать в качестве гирь вы можете взвесить большое количество целых листов миллиметровой бумаги и вычислить из этого, сколько весит каждый маленький квадратик. Чтобы использовать свой баланс:

Сбалансируйте рычаг перед началом работы, например, приклеив кусок пластилина на леденец.
Осторожно поднимите контейнер с жидкостью так, чтобы кнопка (ободком вниз) мягко прижалась к поверхности. Вы должны заметить, что кончик рычага обращен к жидкости.
В зависимости от того, какую конструкцию вы использовали, вы либо добавляете небольшие грузы к чаше противовеса, либо постепенно перемещаете противовес до точки, в которой кнопка отрывается от поверхности жидкости. Вы можете попробовать положить кнопку обратно на поверхность жидкости, просто чтобы убедиться, что кнопка оторвалась от веса, а не от падения груза в чашу противовеса. (или сдвигая противовес).
Для каждого измерения вы можете записать количество квадратов бумаги, необходимое для удаления кнопки с поверхности жидкости (или преобразовать это в фактический вес), или записать положение скользящего противовес вдоль градуированного рычага. Попробуйте повторить эксперимент, чтобы увидеть, насколько близки измерения. Как вы думаете, насколько точен ваш баланс?

С помощью пуговичных весов попробуйте измерить поверхностное натяжение ряда жидкостей и сравнить их. Например: холодная вода, соленая вода, теплая вода и мыльная вода. Вы также можете попробовать изменить размер используемой кнопки или материал, из которого она сделана.

Вернитесь к началу этого действия.

Это задание использовалось нами на Неделе науки 2003 г. и на мероприятии BAYSday «Практика науки», проведенном в Имперском колледже Лондона в марте 2003 г.

Открытые учебники | Siyavula

Загрузите наши открытые учебники в различных форматах, чтобы использовать их так, как вам удобно. Нажмите на обложку каждой книги, чтобы увидеть доступные для загрузки файлы на английском и африкаанс. Лучше, чем просто бесплатные, эти книги также имеют открытую лицензию! См. различные открытые лицензии для каждой загрузки и пояснения к лицензиям в нижней части страницы.

Математика

- Читать онлайн
- Учебники
  - Английский
    - - 7A PDF (CC-BY-ND)
      - 7B PDF (CC-BY-ND)
  - Африкаанс
    - - 7A PDF (CC-BY-ND)
      - 7B PDF (CC-BY-ND)
- Читать онлайн
- Учебники
  - Английский
    - - 8A PDF (CC-BY-ND)
      - 8B PDF (CC-BY-ND)
  - Африкаанс
    - - 8A PDF (CC-BY-ND)
      - 8B PDF (CC-BY-ND)
- Читать онлайн
- Учебники
  - Английский
    - - 9A PDF (CC-BY-ND)
      - 9B PDF (CC-BY-ND)
  - Африкаанс
    - - 9A PDF (CC-BY-ND)
      - 9B PDF (CC-BY-ND)
- Читать онлайн
- Учебники
  - Английский
    - - PDF (CC-BY-ND)
      - ePUB (CC-BY-ND)
      - ePUB (CC-BY)
  - Африкаанс
    - - PDF (CC-BY-ND)
      - ePUB (CC-BY-ND)
      - ePUB (CC-BY)
- Пособия для учителя
  - Английский
    - - PDF (CC-BY-ND)
  - Африкаанс
    - - PDF (CC-BY-ND)
- Читать онлайн
- Учебники
  - Английский
    - - PDF (CC-BY-ND)
      - ePUB (CC-BY-ND)
      - ePUB (CC-BY)
  - Африкаанс
    - - PDF (CC-BY-ND)
      - ePUB (CC-BY-ND)
      - ePUB (CC-BY)
- Пособия для учителя
  - Английский
    - - PDF (CC-BY-ND)
  - Африкаанс
    - - PDF (CC-BY-ND)
- Читать онлайн
- Учебники
  - Английский
    - - PDF (CC-BY-ND)
      - ePUB (CC-BY-ND)
      - ePUB (CC-BY)
  - Африкаанс
    - - PDF (CC-BY-ND)
      - ePUB (CC-BY-ND)
      - ePUB (CC-BY)
- Пособия для учителя
  - Английский
    - - PDF (CC-BY-ND)
  - Африкаанс
    - - PDF (CC-BY-ND)
- Читать онлайн
- Учебники
  - Английский
    - - PDF (CC-BY-ND)
      - ePUB (CC-BY-ND)
      - ePUB (CC-BY)
  - Африкаанс
    - - PDF (CC-BY-ND)
      - ePUB (CC-BY-ND)
      - ePUB (CC-BY)
- Пособия для учителя
  - Английский
    - - PDF (CC-BY-ND)
  - Африкаанс
    - - PDF (CC-BY-ND)

Наука

- Читать онлайн
- Учебники
  - Английский
    - - PDF (CC-BY-ND)
      - ePUB (CC-BY-ND)
      - ePUB (CC-BY)
  - Африкаанс
    - - PDF (CC-BY-ND)
- Пособия для учителя
  - Английский
    - - PDF (CC-BY-ND)
  - Африкаанс
    - - PDF (CC-BY-ND)
- Читать онлайн
- Учебники
  - Английский
    - - PDF (CC-BY-ND)
      - ePUB (CC-BY-ND)
      - ePUB (CC-BY)
  - Африкаанс
    - - PDF (CC-BY-ND)
      - ePUB (CC-BY-ND)
      - ePUB (CC-BY)
- Пособия для учителя
  - Английский
    - - PDF (CC-BY-ND)
  - Африкаанс
    - - PDF (CC-BY-ND)
- Читать онлайн
- Учебники
  - Английский
    - - PDF (CC-BY-ND)
      - ePUB (CC-BY-ND)
      - ePUB (CC-BY)
  - Африкаанс
    - - PDF (CC-BY-ND)
      - ePUB (CC-BY-ND)
      - ePUB (CC-BY)
- Пособия для учителя
  - Английский
    - - PDF (CC-BY-ND)
  - Африкаанс
    - - PDF (CC-BY-ND)
- Читать онлайн
- Учебники
  - Английский
    - - PDF (CC-BY-ND)
      - ePUB (CC-BY-ND)
      - ePUB (CC-BY)
  - Африкаанс
    - - PDF (CC-BY-ND)
      - ePUB (CC-BY-ND)
      - ePUB (CC-BY)
- Пособия для учителя
  - Английский
    - - PDF (CC-BY-ND)
  - Африкаанс
    - - PDF (CC-BY-ND)
- Читать онлайн
- Учебники
- Пособия для учителя
  - Английский
    - Класс 7А
      - PDF (CC-BY-ND)
    - Класс 7Б
      - PDF (CC-BY-ND)
  - Африкаанс
    - Граад 7А
      - PDF (CC-BY-ND)
    - Граад 7Б
      - PDF (CC-BY-ND)
- Читать онлайн
- Учебники
- Пособия для учителя
  - Английский
    - Класс 8А
      - PDF (CC-BY-ND)
    - Класс 8Б
      - PDF (CC-BY-ND)
  - Африкаанс
    - Граад 8А
      - PDF (CC-BY-ND)
    - Граад 8Б
      - PDF (CC-BY-ND)
- Читать онлайн
- Учебники
- Пособия для учителя
  - Английский
    - Класс 9А
      - PDF (CC-BY-ND)
    - Класс 9Б
      - PDF (CC-BY-ND)
  - Африкаанс
    - Граад 9А
      - PDF (CC-BY-ND)
    - Граад 9Б
      - PDF (CC-BY-ND)
- Читать онлайн
- Учебники
- Пособия для учителя
  - Английский
    - Класс 4А
      - PDF (CC-BY-ND)
    - Класс 4Б
      - PDF (CC-BY-ND)
  - Африкаанс
    - Граад 4А
      - PDF (CC-BY-ND)
    - Граад 4Б
      - PDF (CC-BY-ND)
- Читать онлайн
- Учебники
- Пособия для учителя
  - Английский
    - Класс 5А
      - PDF (CC-BY-ND)
    - Класс 5Б
      - PDF (CC-BY-ND)
  - Африкаанс
    - Граад 5А
      - PDF (CC-BY-ND)
    - Граад 5Б
      - PDF (CC-BY-ND)
- Читать онлайн
- Учебники
- Пособия для учителя
  - Английский
    - Класс 6А
      - PDF (CC-BY-ND)
    - Класс 6Б
      - PDF (CC-BY-ND)
  - Африкаанс
    - Граад 6А
      - PDF (CC-BY-ND)
    - Граад 6Б
      - PDF (CC-BY-ND)

Лицензирование наших книг

Эти книги не только бесплатны, но и имеют открытую лицензию! Один и тот же контент, но разные версии (фирменные или нет) имеют разные лицензии, как объяснено:

CC-BY-ND (фирменные версии)

Вам разрешается и поощряется свободное копирование этих версий.

Молекулы из пластилина. Пошаговый урок лепки. Построение модели днк Молекула днк из пластилина

Шаги

1 Создание модели из бусинок и трубоочистителей

2 Создание модели из пенопластовых шариков

3 Создание модели из конфет

Двумерное ДНК-оригами: от простого к сложному

Трехмерное ДНК-оригами

Словарик

Применение ДНК-оригами: ДНК-чипы, молекулярные машины и нанороботы

Вместо заключения

Инструкция по выполнению практического занятия — Студопедия.Нет

Масштабное моделирование молекул.

Автор работы награжден дипломом победителя II степени

Взаимодействие молекул 7 класс онлайн-подготовка на Ростелеком Лицей

Как обнаружить взаимодействие молекул?

На каком расстоянии взаимодействие молекул становится заметным?

Не только притяжение, но и отталкивание

Сцепление свинцовых цилиндров

Явление смачивания

Взаимодействие молекул – физика, уроки

Строение вещества. Молекулы.

причин для создания собственных молекулярных моделей | Идеи

Выбор материалов для моделирования

В вашем классе

Получение максимальной отдачи от физических моделей

Основные советы по неформальному моделированию

Дополнительная литература

Ссылки

How to Make a Molecular Model

Молекула пропилэтаноата

Создание молекулярной модели

Шаг первый: выберите молекулу аромата

Шаг второй: выберите материалы

Шаг третий: пробуйте

Не ешьте молекулярную модель!

Изучаем повседневную химию

Наша цель — изменить доступ к образованию.

преобразований 5.

План исследования 5.2

Цели обучения

Материалы и подготовка

Страницы для ноутбука

Понимают ли учащиеся, что шарик пластичной глины для лепки будет иметь одинаковый вес и вытеснять такой же объем воды независимо от того, как он будет изменен?

1. Задать вопрос

2. Изучите вес и объем

3. Придать смысл

Цель обсуждения

Привлеките учащихся к основному вопросу

Подведите итоги обсуждения

Документ без названия

Наука на полках – Soapy Science

Как действуют моющие средства?

Мыльные пузыри

Эксперимент 1

Эксперимент 2

Эксперимент 3

Эксперимент 4

Исследование поверхностного натяжения

Измерение поверхностного натяжения Кнопка Баланс

Открытые учебники | Siyavula

Математика

Наука

Лицензирование наших книг

CC-BY-ND (фирменные версии)

Добавить комментарий Отменить ответ