Digitális tananyagelemek az interneten
Karbonsavak
A karbonsavak az oxigéntartalmú szerves vegyületek egyik csoportját alkotják. Molekulájukban egy vagy több karboxilcsoportot (-COOH) tartalmaznak. A karboxilcsoport összetett funkciós csoport, mely egy karbonilcsoportból és egy hidroxilcsoportból épül fel.
 |
| Karboxilcsoport Forrás: Mozaweb |
Az egyszerű funkciós csoportok kapcsolata miatt tehát a karboxilcsoport O—H kötése jóval polárisabb, mint az alkoholok O—H kötése, emiatt a karboxilcsoportról könnyebben leszakadhat a proton, mint az alkoholos hidroxilcsoportról. Ez a folyamat már víz hatására is lejátszódik.
Így a karbonsavak vizes oldatai savas kémhatásúak.
 |
| A karboxilcsoportról való proton leszakadásának folyamata Forrás: Mozaweb |
Karbonsavak elnevezése
A karbonsavakat úgy nevezzük el, hogy az alapszénhidrogén neve után a -sav végződést tesszük.
A főláncot úgy választjuk ki, hogy abban a karboxilcsoport is benne legyen. Az alapszénhidrogén méretébe a karboxilcsoport szénatomját is beleszámítjuk. A főlánc számozását a karboxilcsoport szénatomjával kezdjük.
A kétértékű karbonsavak, azaz a dikarbonsavak nevét a -disav utótaggal képezzük.
A funkciós csoport kiemelésével is megalkothatjuk az általános képletet:
CxH2x+1 - COOH, ahol x = n-1, vagyis x≥0.
Forrás: Mozaweb
Karbonsavak a mindennapjainkban
Hangyasav (metánsav) H-COOH
 |
| Hangyasav szerkezeti képlete Forrás: Tudásbázis |
A legegyszerűbb karbonsav, amely szúrós szagú, színtelen folyadék. Bőrre kerülve erősen maró (hólyaghúzó) hatású. Megengedett koncentráció esetén nincs mellékhatása, ám magas koncentrációban vízhajtó hatású.
Felhasználása széleskörű: gyógyászatban reuma ellen, fahordók fertőtlenítésére, gyapjúszínezéshez, bőrcserzésre.
Reaktivitása:
- A hangyasav a legerősebb karbonsav. A fémeket hidrogéngáz fejlődése közben oldja:
A kísérlet bemutatása: Hangyasav reakciója magnéziummal
 |
| Forrás: Mozaweb |
- A hangyasavból a tömény kénsav vízelvonással éghető szén-monoxidot szabadít fel:
 |
| Forrás: Tudásbázis |
- A brómos víz a bele csepegtetett hangyasav hatására fokozatosan elszíntelenedik, és közben gáz fejlődik.
 |
| Az elszíntelenedés folyamata Forrás: Mozaweb |
 |
| Reakcióegyenlet Forrás: Mozaweb |
- Ezüsttükörpróba: A hangyasav molekulájában (formálisan) a formilcsoportot is megtalálhatjuk, ezért az aldehidekhez hasonlóan ezüst-nitrát-oldatból fémezüstöt választ ki.
Előfordulása:
A hangyák váladéka mellett a méh, a szúnyog és a csalán csípésnél is ezzel a vegyülettel találkozunk.
Forrás: Mozaweb
Forrás: Mozaweb
Ecetsav (etánsav) - CH3COOH
A hétköznapi életben is használt ecet tartozik ide. A levegőn álló alkoholos italok erjedésével jön létre. Ősidők óta használt ízesítő szer. Szúrós szagú, színtelen folyadék, mely a vízzel minden arányban elegyedik. |
A dimer szerkezetű ecetsav
Forrás: Tudásbázis A karboxilátionban az O—H kötésből visszamaradt elektronpár egyenletesen oszlik el két oxigénatomon, és delokalizált molekulapályán helyezkedik el. (A karboxilcsoportból visszamaradó három atom által meghatározott sík alatt és fölött.)
A molekula térbeli szerkezete:
Forrás: Build a molecule program
Az ecetsav reakciója fémekkel: Megtekint
|
Előfordulás:
- Számos gomba és baktérium készít szerves anyagok oldatából ecetsavat
- előfordul az aludttejben,
- bizonyos sajtokban,
- alkoholos folyadékok ecetesedésénél. (A bor is ecetté - borecet)
Oxálsav (etándisav) - HOOC-COOH
A legegyszerűbb dikarbonsav, amely színtelen, kristályos, mérgező vegyület. A hangyasavnál is erősebb sav a szomszédos karboxilcsoportok egymásra gyakorolt elektronvonzó hatása miatt.
 |
| oxálsav |
 |
| Forrás: http://termtud.akg.hu/okt/10/kemia/7zolds.htm |
Az oxálsav káliumhidroxiddal képzett sója a káliumoxalát, amely a növényvilágban igen elterjedt.
Megtalálható: a sóskában, spenótban, egresben, vöröshagyma héjában, de kimutatható az emlősök és az ember vizeletében is.
Citromsav (2-hidroxipropán-1,2,3-trikarbonsav) C₃H₄(COOH)₃
A citromsav egy olyan háromértékű karbonsav, amely egy hidroxilcsoportot is tartalmaz. Először a citromban mutatták ki, de számos más növényben is előfordul.
Színtelen, nem mérgező, savanyú ízű, vízben jól oldódó, kristályos anyag. Igen elterjedt növényi sav (a citromlé 5–7 tömeg%-a). Kimutatható az emberi és állati szervezetben is. Ez annak tulajdonítható, hogy a tápanyagok szervezetben végbemenő lebomlásakor (a citromsavciklusban) a citromsav fontos közti termék.
Tejsav (2-hidroxipropánsav) - C3H6O3
Egyértékű karbonsav, amely egy hidroxilcsoportot is tartalmaz.
Színtelen, szirupszerű folyadék. A tejcukor és más cukrok tejsavbaktérium hatására bekövetkező lebomlása során keletkezik. A tejsavtól savanyú az aludttej, a kovászos uborka és a savanyú káposzta.
 |
| Szerkezeti képlet forrása: ChemSketch program |
Borkősav (2,3-dihidroxibutándisav) - C4H6O6
A borkősav színtelen, nem mérgező, vízben jól oldódó, szilárd kétértékű karbonsav.A boros hordók falán kiváló borkő mellett megtalálható a szőlőben és más gyümölcsökben is. Felhasználják műméz, fagylalt és más cukrásztermékek előállításához.
Tudásszintmérő folyamatábra:
Megoldás: Katt ide
Reflexió:
A mindennapi oktatásban a digitális tananyagelemek használata egyre inkább szükségszerűvé válik a Z-generációs diákok számára. Ezekkel az innovatív alkalmazási lehetőségekkel könnyeben megismertethetjük és megszerettethetjük a tanulókkal az órai tananyagot, melynek során a diákok gond nélkül használni tudják a digitális forrásokat és folyamatosan újdonságokhoz is jutnak. A tanulók határtalan kedvvel használják a különböző modern technológiákat, így a diákok tananyag iránti érdeklődése, motivációja fokozható, teljesítményük javítható.Az általam tanítani kívánt témakörhöz (Karbonsavak) is számos digitális tananyag érhető el az interneten, legtöbbjük online, ingyenesen használható, azonban vannak olyan programok, melyek számítógépünkre történő telepítés során válnak csak alkalmazhatóvá.
A karbonsavak előadásomhoz az alábbi digitális forrásokat vettem igénybe:
Felhasznált programok:
- GoLab
- ChemSketch
- Build a molecule
- Molecule shapes
A Sulinet, Mozaweb, és a Termtud.akg tartalma valójában egy digitalizált tankönyvnek tekinthető. Előnye, hogy a diákok bármikor ingyenesen böngészhetik, nincs szükség a tankönyv megvásárlására, és a hozzáférés mindenki számára elérhető. Mindemellett a kezelőfelülete egyszerű, rendelkezik kereső funkcióval, a tartalom tematikai felépítése átlátható, és nem csak tantárgyanként, de azon belül témakörönkénti keresésre is jól alkalmazható.
A természettudományi tárgyak oktatása során GoLab virtuális laboratóriumai nagy segítséget jelentenek a pedagógusok munkájában. A program használatával a diákok saját maguk is kivitelezhetnek számos kísérletet, melyre a tanóra keretében nem nyílna lehetőségük, vagy a kísérlet bemutatása túl veszélyes. A karbonsavak tanítása során a GoLab Acid-Base Solutions alkalmazását biztosan én is használni fogom, mellyel kitűnően lehet szemléltetni a karbonsavak savi erősségének pH változásait virtuális universal indikátor használata során. Ez a program továbbá alkalmas az oldatok ionerősségének mérésére is.
 |
| Forrás: GoLab Acid - Base Solutions |
Build a molecule használata rendkívül hasonló a ChemSketch programéhoz. A program előnye, hogy a 3D-s megjelenítés során az általunk megépített molekula nem csak kalott, - hanem pálcika - modellben is szemléltethető, mely kitűnően alkalmas a tanulók vizualitásának és térlátásának fejlesztésére.
Molecule shapes programot munkám során biztosan alkalmazni fogom. A program megítélésem szerint kitűnően alkalmas a molekulák térszerkezeteinek és kötésszögeinek látványos bemutatására, ezzel a diákok figyelmének felkeltésére és a tanóra színesebbé tételére.
Figyelembe véve a modern kor tendenciáit és a tanulók igényeit a digitális tananyagok használata nélkülözhetetlen és kihagyhatatlan eleme az iskolai oktatásnak. Alkalmazásuk több okból is indokolt, ugyanis növeli a tanulók motivációját, aktív részvételre és együttműködésre való hajlandóságot teremt, és elősegíti a tananyag megértését, alkalmazását, hosszú távú memorizálását. A digitális tananyagok nemcsak egyéni, páros vagy kooperációt igénylő csoportmunkák esetében használhatók, de lehetőséget adnak a tanulók kritikus és alkotó gondolkodásának fejlesztésére, valamint a különböző tanulási stílusú gyerekek sikerélményének növelésére.
Nincsenek megjegyzések:
Megjegyzés küldése