如何用橡皮泥製作分子模型?

以枯燥的科學語言呈現的化學不太可能引起學生的興趣。但是,如果您連接視覺輔助工具,學習會變得更加有趣。用自己的雙手製作佈局更有趣。在本文中,我們將告訴您如何使用橡皮泥製作分子模型。對於認知課程,任何分子的結構都適用:鐵、酒精、二氧化碳。讓我們仔細看看幾個選項。 其他物質的模型將按照相同的規則進行:我們用橡皮泥雕刻原子,對於結構鍵,我們使用牙籤或火柴。


什麼是必要的?
在開始建模課之前,同時化學,有必要準備以下材料:
- 幾種色調的橡皮泥;
- 牙籤或火柴;
- 用於處理橡皮泥的木板或油布;
- 分子式取自互聯網或化學教科書。
一切準備就緒後,您就可以開始製作任何物質的分子模型了。


如何成型不同的模型?
與其開始解釋抽象產品的微觀對象,不如立即根據方案雕刻出特定物質的分子模型。 首先,我們將使用不同物質的例子來談談元素的結構關係:甲烷、乙烷、乙烯、亞甲基。
為清楚起見,我們將修改每個製造的分子,從中構建下一個認知模型的圖表。這並不難做到,因為碳和氫的鍵參與了所有方案。
甲烷
首先,讓我們以一個簡單的天然氣分子甲烷作為基礎,它的分子式為 CH4。 要製作相應的模型,滾動四個藍色橡皮泥小球:它們代表氫。 然後準備一個紅球,比藍色球大幾倍——碳。通過將 4 個氫連接到碳上來執行與匹配的結構鍵。獲得了最簡單的甲烷分子模型。


乙烷
示意圖中的乙烷 C2H6 的有機化合物看起來比甲烷複雜,但在結構上,模型是由相同的橡皮泥部件和匹配物製成的,因此製作起來並不難。
從雕刻的甲烷雕像中取出一根帶有藍色元素的火柴。 結果是具有兩個氫鍵的碳。對於乙烷的形成,我們需要兩個這樣的集合。通過將它們與額外的匹配連接在一起,我們得到了乙烷化合物。


乙烯
為了製作乙烯模型,我們製作了一個帶有雙鍵的結構。 為此,我們從乙烷結構中的每個紅球中刪除一個帶有藍色元素的匹配,並在碳球之間再添加一個連接匹配。這就是我們得到的。

亞甲基
現在,以亞甲基 (CH2) 為例,我們將學習如何形成鍵鏈。為此,滾動 3 個相同大小的球:一個紅色(碳)和 2 個藍色(氫)。
我們用雙鍵組成一個亞甲基分子,根據以下方案組裝鏈: 氫-碳-氫,也就是說,我們將藍色球與兩根火柴與一根紅球連接起來,然後再將兩根火柴與一個藍色球連接起來。所有元素都排列整齊。

出於認知目的,我們建議收集許多不同化學物質的分子。
丙烷
這種氣體是指含有 3 個碳原子和 8 個氫原子的化合物 (C3P8)。對於空間模型,您需要用橡皮泥製作 3 個大紅球和 8 個小藍豌豆。作為連接鏈接,我們需要 10 個匹配項。 丙烷分子模型按以下方式組裝。
- 我們在火柴的幫助下將 3 個藍豌豆附在其中一個紅球上。
- 我們複製設計,因為我們需要兩個相同的選項。
- 在剩下的第三個紅球上,我們添加了兩個固定在火柴上的藍豌豆。
- 現在我們將所有三個部分放在一起。在中心應該有一個帶有兩個氫原子的碳原子,在邊緣,每個碳應該有3個氫原子。
負責丙烷分子結構的鍵類型與丁烷和甲烷氣體的鍵類型相同。


氨
它是氮和氫(NH3)的無機二元化合物。氨是一種無色氣體,但通過其特有的氣味很容易識別。在之前的模型中,我們使用藍色橡皮泥來模擬氫原子,紅色橡皮泥來模擬碳。 對氨分子建模,同樣使用藍色表示三個氫原子,即盲 3 個藍色球。
對於氮氣,請選擇其他顏色,例如黃色。你將需要一個這種陰影的球。現在,在火柴的幫助下,將 3 個氫(藍色球)連接到氮(黃色球)上。氨模型已準備就緒。


氯
這種鹵素廣泛分佈於周圍世界。這種氣體的分子結構極其簡單,它只含有兩個原子(Cl2)。 氯比空氣重,呈黃綠色,有刺鼻的有毒氣味。
描繪它的分子並不難。有必要用橡皮泥製作兩個綠色球並用一根火柴將它們連接起來。更簡單的方法是將兩個球並排連接,而無需借助火柴或牙籤。

鹽
一種複雜的物質,在自然界中以不同的方式呈現,例如氯化鈉 (NaCl)、硫酸鈣 (CaSo4)。 NaCl也被稱為食鹽,我們每個人都熟悉它,因為它是食物。
為了製作食鹽化合物,我們製作了兩個球: 小綠色(氯)和大棕色(鈉)。為了使它們成為單個分子,將球相互擠壓就足夠了,但您也可以使用火柴,象徵著連接鍵。

有幫助的提示
現代父母知道如何在沒有建議的情況下培養孩子,但我們仍會提出一些建議。
如果您想向學生傳達複雜的信息,請找到非標準的呈現方式。在我們的案例中,化學是通過 3D 建模來教授的。 有用的點如下。
- 孩子們學習新知識。
- 獲取信息的方法伴隨著雕刻三維人物的創作過程。它著迷並使學生對化學這樣複雜的學科產生興趣。
- 與橡皮泥一起工作可以培養手部運動技能,因此對心理活動和創造力很有用。
- 建模課程有助於培養想像力、毅力和專注力等有用的品質。
從簡單但現實的分子模型開始學習。孩子應該立即感受到參與真正的科學。
邀請您的兒子或女兒,使用教科書(互聯網),獨立找到您尚未通過的分子式。讓孩子利用找到的方案和他的想像力,在沒有外界幫助的情況下進行佈局。他可能對空氣、氧氣、水、金、鑽石或甜糖的分子成分感興趣。


接下來我們用橡皮泥製作水分子模型。