Урок хімії "Хімічні формули. Моделюємо молекули простих та складних речовин"

Тема уроку хімії в 7 класі (нуш). Хімічні формули.  Моделювання молекул простих та складних речовин. (онлайн урок)

ОЧІКУВАНІ РЕЗУЛЬТАТИ:

Знаннєвий компонент: мати уявлення про моделі молекул та їх види, за моделями молекул визначати якісний та кількісний склад.

Діяльнісний компонент: створювати моделі молекул простих речовин та складних речовин   (наприклад, з пластиліну, кульок, конструктора) та створювати 3D-моделі молекул, обертати їх, змінювати масштаб та отримувати різну інформацію про них.

Ціннісний компонент: розуміти навіщо потрібні такі знання

І. Оголошення теми та очікуваних результатів уроку.

ІІ. Актуалізація опорних знань. Інтерактивна вправа.

ІІІ. Теоретичний блок.

1. Навіщо нам потрібні ці знання?

Моделі молекул є важливим інструментом для візуалізації та розуміння будови речовин. Вони допомагають нам уявити, як атоми з'єднуються між собою, та як молекули розташовуються у просторі. Існує кілька видів моделей молекул, які відрізняються за способом зображення та рівнем деталізації.

2. Які існують види моделей молекул

Кульково-стержневі моделі: У цих моделях атоми зображуються у вигляді кульок, а хімічні зв'язки - у вигляді стержнів, що з'єднують ці кульки. Кульки можуть мати різний колір та розмір, що відповідає різним атомам. Стержні відображають напрямок зв'язку, але не відображають його довжину та кут між зв'язками.

Масштабні моделі: Цей вид моделей передає справжні розміри атомів та відстані між ними. Зазвичай, вони більші за реальні розміри молекул у багато разів.

Повноцінні моделі: Ці моделі також передають справжні розміри атомів, але, на відміну від масштабних моделей, вони не відображають відстані між атомами. Атоми в таких моделях щільно прилягають один до одного, показуючи, як вони заповнюють простір.

Комп'ютерні моделі: За допомогою спеціального програмного забезпечення можна створювати віртуальні моделі молекул на екрані комп'ютера. Такі моделі можуть бути як статичними, так і динамічними, тобто відображати рух атомів у молекулі. Комп'ютерні моделі дозволяють детально розглянути будову молекули, обертати її, змінювати масштаб та отримувати різну інформацію про неї.

Схематичні моделі: Ці моделі є спрощеним зображенням молекул, де атоми та зв'язки можуть бути позначені символами або лініями. Схематичні моделі часто використовуються для зображення складних молекул, де детальне відображення всіх атомів є важким або не потрібним.

3. Яку модель обрати?

Вибір моделі молекули залежить від мети, з якою вона створюється. Для загального уявлення про будову молекули часто достатньо кульково-стержневої моделі. Якщо ж важливо передати реальні розміри атомів та відстані між ними, краще скористатися масштабною або повноцінною моделлю. Для детального вивчення будови молекули та її властивостей найбільш зручними є комп'ютерні моделі. Важливо зазначити, що жодна модель не може повністю передати всі особливості реальної молекули. Кожна модель є лише спрощеним відображенням дійсності, яке має свої переваги та недоліки.

ІУ. Практична діяльність

І. На основі перегляду навчального відео, створити кульково-стержневі моделі таких молекул:

•      Амоніак: NH3
•      Вуглекислий газ: CO2
•      Кисень: O2
•      Вода: H2O
•      Метан СН4

ІІ. Знайомство з програмою та створення тих самих моделей молекул у програм MolView. Це безкоштовний онлайн-інструмент для візуалізації та аналізу молекул. Він дозволяє створювати 3D-моделі молекул, обертати їх, змінювати масштаб та отримувати різну інформацію про них.

Запиши висновок, в якому відзнач:

• який метод дослідження природи використано в дослідженні;
• чим відрізняються виготовлені моделі молекул речовин, а що між ними спільного;
• яку інформацію про речовини передають моделі їхніх молекул.

У. Рефлексія.

1. Усні питання та обговорення:

Які молекули ви сьогодні моделювали?

Які матеріали ви використовували?

Які труднощі у вас виникли під час моделювання?

Що ви дізналися про будову молекул?

Як ви розумієте, чому молекули мають різну форму?

Яке значення мають хімічні формули?

Як моделювання допомогло вам краще зрозуміти хімічні поняття?

УІ. Домашня робота

Написати короткий звіт або есе, створити презентацію або постер, в якому описати свій досвід моделювання. Ці питання можуть стати у нагоді. Яка молекула була для вас найскладнішою для моделювання? Чому? Які нові знання ви отримали під час роботи? Як ви можете застосувати ці знання у майбутньому? Що вам сподобалося найбільше у процесі моделювання?

За бажанням розмістити свої роботи у віртуальній виставці.

Додаткові матеріали.

Алгоритм моделювання молекул з пластиліну та сірників

1. Підготовка:

• Оберіть молекулу: Виберіть молекулу, яку ви хочете зобразити. Почніть з простих молекул, таких як вода (H₂O), кисень (O₂) або вуглекислий газ (CO₂).
• Знайдіть формулу: Знайдіть хімічну формулу обраної молекули. Це покаже вам, які атоми входять до її складу та в якій кількості.
• Підготуйте матеріали: Вам знадобляться:
  • Пластилін різних кольорів (кожен колір відповідатиме певному виду атомів)
  • Сірники (для з'єднання атомів)
  • Зображення молекули (за бажанням)

2. Виготовлення атомів:

• Розділіть пластилін: Розділіть пластилін на шматочки різного розміру, відповідно до кількості атомів кожного виду у молекулі.
• Надайте форму: Сформуйте з пластиліну кульки або інші фігури, що символізуватимуть атоми. Кожен колір пластиліну відповідатиме певному виду атомів (наприклад, червоний - кисень, білий - водень, голубий - вуглець).

3. З'єднання атомів:

• Використовуйте сірники: З'єднайте пластилінові "атоми" між собою за допомогою сірників. Сірники символізують хімічні зв'язки між атомами.
• Дотримуйтесь формули: Розміщуйте атоми та з'єднуйте їх сірниками відповідно до хімічної формули молекули. Наприклад, молекула води (H₂O) складається з одного атома кисню, з'єднаного з двома атомами водню.

4. Перевірка та коригування:

• Порівняйте з оригіналом: Порівняйте створену модель з зображенням або формулою молекули, щоб переконатися, що вона відповідає дійсності.
• Внесіть зміни: Якщо потрібно, внесіть зміни у модель, додавши або видаливши атоми, змінивши їх розташування або кількість сірників.

5. Оформлення (за бажанням):

• Підпишіть модель: Прикріпіть до моделі етикетку з назвою молекули та її хімічною формулою.
• Створіть підставку: Розмістіть модель на підставці, щоб вона була більш стійкою та зручною для демонстрації.