Comment faire un modèle de molécule à partir de pâte à modeler ?

La chimie, présentée dans un langage scientifique ennuyeux, est peu susceptible d'intéresser un étudiant. Mais si vous connectez des aides visuelles, l'apprentissage deviendra plus amusant. Il est encore plus intéressant de faire une mise en page de vos propres mains. Dans cet article, nous allons vous expliquer comment vous pouvez créer un modèle de molécule à l'aide de pâte à modeler. Pour une leçon informative, la structure de toute molécule convient: fer, alcool, dioxyde de carbone. Attardons-nous sur plusieurs options plus en détail. Des modèles d'autres substances seront réalisés selon les mêmes règles : on sculpte des atomes à partir de pâte à modeler, et pour les liaisons structurelles on utilise des cure-dents ou des allumettes.

Avant de commencer une leçon de modélisation, et en même temps de chimie, vous devez préparer le matériel suivant :

• pâte à modeler de plusieurs nuances;
• cure-dents ou allumettes;
• une planche ou une toile cirée pour travailler la pâte à modeler;
• formules moléculaires extraites d'Internet ou d'un manuel de chimie.

Lorsque tout est prêt, vous pouvez commencer à créer un modèle moléculaire de n'importe quelle substance.

Il vaut mieux sculpter immédiatement un modèle d'une molécule d'une substance concrète selon le schéma que de commencer à expliquer les micro-objets de produits abstraits. Parlons d'abord des liaisons structurelles des éléments en utilisant l'exemple de différentes substances : méthane, éthane, éthylène, méthylène.

Prenons d'abord comme base une molécule simple de méthane de gaz naturel, elle a pour formule CH4. Pour réaliser le modèle correspondant, roulez quatre petites boules en pâte à modeler bleue : elles représenteront l'hydrogène. Préparez ensuite une boule rouge, plusieurs fois plus grosse que les bleues, - en carbone. Faites des liaisons structurelles avec des allumettes, en ajoutant de l'hydrogène au carbone 4. Le résultat est le modèle le plus simple d'une molécule de méthane.

Le composé organique d'éthane C2H6 dans la version schématique semble plus compliqué que le méthane, mais structurellement, le modèle est composé des mêmes pièces et allumettes en pâte à modeler, il ne sera donc pas difficile de le fabriquer.

Retirez une allumette avec l'élément bleu de la sculpture en méthane. Cela laisse le carbone avec deux liaisons hydrogène. Pour la formation d'éthane, nous avons besoin de deux de ces ensembles. En les attachant avec une allumette supplémentaire, nous obtenons un composé d'éthane.

Pour modéliser l'éthylène, nous réalisons une structure à double liaison. Pour ce faire, supprimez une allumette avec des éléments bleus de la conception en éthane de chaque boule rouge et ajoutez une autre allumette de connexion entre les boules de carbone. Voici ce que nous avons.

Maintenant, en utilisant l'exemple du méthylène (CH2), nous allons apprendre à faire une chaîne de liaisons. Pour ce faire, roulez 3 boules de même taille : une rouge (carbone) et 2 bleues (hydrogène).

On compose une molécule de méthylène avec une double liaison, en assemblant une chaîne selon le schéma suivant : hydrogène-carbone-hydrogène, c'est-à-dire que nous connectons la boule bleue avec deux allumettes avec une rouge et encore avec deux allumettes avec une boule bleue. Nous alignons tous les éléments sur une seule ligne.

À des fins cognitives, nous proposons de collecter un certain nombre de molécules de différents produits chimiques.

Ce gaz appartient aux composés contenant 3 atomes de carbone et 8 atomes d'hydrogène (C3P8). Pour un modèle spatial, vous devez faire 3 grosses boules rouges et 8 petits pois bleus à partir de pâte à modeler. Nous avons besoin de 10 allumettes comme liens de connexion. L'assemblage du modèle de molécule de propane s'effectue de la manière suivante.

1. Nous attachons 3 pois bleus à l'une des boules rouges à l'aide d'allumettes.
2. Nous dupliquons la construction, car nous avons besoin de deux options identiques.
3. À la troisième boule rouge restante, ajoutez deux pois bleus attachés aux allumettes.
4. Maintenant, nous connectons les trois parties ensemble. Au centre, il devrait y avoir un atome de carbone avec deux atomes d'hydrogène, et le long des bords, chaque carbone devrait avoir 3 atomes d'hydrogène.

C'est un composé binaire inorganique d'azote et d'hydrogène (NH3). L'ammoniac est un gaz incolore facilement reconnaissable à son odeur caractéristique. Dans les modèles précédents, nous utilisions de la pâte à modeler bleue pour sculpter l'atome d'hydrogène et du rouge pour le carbone. Lors de la modélisation de la molécule d'ammoniac, utilisez également du bleu pour les trois atomes d'hydrogène, c'est-à-dire 3 boules bleues aveugles.

Pour l'azote, choisissez une couleur différente comme le jaune. Vous aurez besoin d'une boule de cette teinte. Maintenant, à l'aide d'allumettes, attachez 3 hydrogène (boules bleues) à l'azote (boule jaune). Le modèle à l'ammoniac est prêt.

Cet halogène est répandu dans le monde environnant. La structure moléculaire du gaz est extrêmement simple, il ne contient que deux atomes (Cl2). Le chlore est plus lourd que l'air, a une teinte jaune verdâtre et une odeur toxique et piquante.

Il n'est pas difficile de décrire ses molécules. Vous devez sculpter deux boules vertes en pâte à modeler et les connecter avec une seule allumette. Un moyen encore plus simple consiste à attacher deux balles latéralement l'une à l'autre sans utiliser d'allumettes ni de cure-dents.

Substance complexe présente dans la nature sous différentes variantes, par exemple le chlorure de sodium (NaCl), le sulfate de calcium (CaSo4). Le NaCl est aussi appelé sel de table, chacun d'entre nous le connaît, car il est de qualité alimentaire.

Pour faire un composé de sel de table, on fait deux boules : petit vert (chlore) et grand brun (sodium). Pour en faire une seule molécule, il suffit de presser les billes entre elles, mais vous pouvez aussi utiliser une allumette, symbolisant les liaisons de connexion.

Les parents modernes savent développer leurs enfants même sans conseils, mais nous émettrons néanmoins quelques recommandations.

Si vous souhaitez transmettre des informations complexes à l'élève, trouvez des manières non standard de les présenter. Dans notre cas, la chimie est enseignée à travers la modélisation 3D. Les points utiles sont les suivants.

• Les enfants apprennent de nouvelles connaissances.
• La méthode d'obtention d'informations s'accompagne du processus créatif de sculpture de figures volumétriques. Il captive et permet à l'étudiant de s'intéresser à une matière aussi complexe que la chimie.
• Travailler avec de la pâte à modeler développe la motricité de la main, il est donc utile pour l'activité mentale et la créativité.
• La sculpture aide au développement de qualités utiles telles que l'imagination, la persévérance et la concentration.

Commencez à apprendre avec des modèles moléculaires simples mais réels. L'enfant doit se sentir immédiatement impliqué dans la vraie science.

Nous fabriquons ensuite un modèle d'une molécule d'eau à partir de pâte à modeler.