Аннотация. Конструирование моделей молекул веществ с заданными свойствами. Составление шаростержневых моделей гомологов и изомеров.
Под молекулярным моделированием понимают теоретический метод изучения строения сложных молекул веществ на основе атомистических моделей. Молекулярное моделирование - собирательное название методов исследования структуры и свойств молекул.
Метод моделирования способствует изучению темы более быстрыми темпами и повышает интерес к предмету химия. Общей чертой методов молекулярного моделирования является атомистический уровень описания молекулярных систем, а наименьшими частицами являются атомы или небольшие группы атомов [1].
Активизация абстрактной мыслительной деятельности обучающихся в связи с повышением теоретического уровня курса органической химии приводит к повышению роли различных средств наглядности (моделирования, химического эксперимента, технических средств и других) в процессе формирования понятий. Модели в учебном процессе облегчают задачу учащимся в познании абстрактных понятий курса органической химии [2].
В процессе моделирования у школьников успешно формируется предметная химическая компетентность. Компетентность заключается в развитии представления о том, что окружающий мир состоит из веществ, которые характеризуются определённой структурой и способны к взаимным превращениям; существует связь между структурой, свойствами и применением веществ; в формировании химического мышления, умения анализировать явления окружающего мира в химических терминах, способности говорить и думать на химическом языке [3].
При моделировании важно проследить за тем, чтобы школьники могли отразить на бумаге графическое строение вещества, изображая полные или сокращенные структурные формулы. Можно познакомить учащихся, прибегая к моделированию, с четырехвалентностью углерода, свойством его атомов образовывать одинарные и кратные связи.
Обучающиеся должны знать о свойстве атомов углерода образовывать прямые, разветвленные и замкнутые цепи.
Примеры вопросов для самостоятельной работы.
1. Составить шаростержневые модели вещества 2,2 - диметилбутана, его гомолога и изомера.
2. Составить шаростержневую модель вещества, обладающего следующими свойствами:
- обесцвечивает бромную воду;
- к 1 моль этого вещества можно присоединить 1 моль хлора;
- при гидратации это вещество превращается в этанол.
3. Охарактеризовать свойства вещества по шаростержневой модели.
4. Дать характеристику всем связям вещества по шаростержневой модели, определить тип гибридизации всех атомов углерода.
Таким образом, в процессе моделирования появляется возможность поддержать инициативу обучающихся, мотивировать их к творчеству в познавательной деятельности, которая может содержать исследовательский характер. Такая деятельность помогает вызвать интерес к рассуждению, анализу и сравнению фактов и явлений, к поиску новых знаний и нестандартных способов решения задач, учит самостоятельно обобщать и делать выводы. Возможность тактильно ощутить «частицы вещества» и «рассмотреть» химические свойства существенно повышает интерес к учебному процессу и изучение химии становится более увлекательным.
Список использованных источников
- D.Frenkel, B.Smit, Understanding Molecular Simulation: From Algorithms to Applications, 1996, ISBN 0-12-267370-0.
- Проблемы обучения химии в условиях профилизации старшей школы. Н.В.Богомолова, П.А.Оржековский. Газета № 2/2007, "Химия", ИД "Первое сентября".
- Нормативная база ПО химии в средней (полной) школе. А.А.Каверина.