Трёхмерное прототипирование
Учёные отмечают, что подобные модели чрезвычайно полезны в обучении, ведь если студент сможет в собственных руках подержать молекулу хемотрипсина, гемоглобина или рибосому, он немедленно, на интуитивном уровне, почувствует, как структура белка связана с его функцией — а ведь это один из самых важных аспектов молекулярной биологии!
Русские идут в 3D
Не следует думать, что вопросы визуального представления молекул и наукоёмкого материала вообще занимают умы исключительно зарубежных учёных. Московская компания Visual science предлагает свои услуги по созданию научных иллюстраций, трёхмерных моделей биологических объектов, мультимедийных презентаций и пластиковых моделей биомолекул и других медико-биологических объектов (изготавливаемых с помощью технологии трёхмерной печати). Среди своих целей компания называет:
- грамотную и наглядную подачу научной информации с использованием современных технологий;
- создание профессиональных иллюстраций и схем для образовательных материалов и учебников;
- иллюстрирование научно-популярных публикаций без фактических ошибок, которыми изобилуют современные издания.
Молекула воды из пластилина фото — VilingStore.net
Молекула воды
С водой связана вся жизнь человека – от самого зарождения и до смерти. Вода – это одно из самых первых веществ, которое начинает изучать маленький исследователь – в ванне, луже и даже на кухонном столе. Ее уникальные свойства испаряться, замерзать, таять (плавиться) привлекает умы деток постарше.
Но о том, почему так происходит и из чего состоит хорошо известная вода – узнается только в старших классах школы. Однако мы склонны считать, что не стоит ждать пока познавательный интерес к этому уникальному по своим свойствам веществу начнет угасать. Ведь даже старшему дошкольнику доступны к пониманию понятия атом и молекула, тем более если их модели слепить своими собственными руками, опираясь на научные данные (с помощью взрослых).
Как слепить молекулы из пластилина.
Многие школьники не любят химию и считают ее скучным предметом. Многим этот предмет дается с трудом. Но ее изучение может быть интересным и познавательным, если подойти к процессу творчески и показать все наглядно.
Предлагаем вам подробное руководство по лепке молекул из пластилина.
Перед изготовлением молекул нам нужно заранее определиться с тем, какие химические формулы будем использовать. В нашем случае это этан, этилен, метилен. Нам понадобятся: пластилин контрастных цветов (в нашем случае – красный и синий) и немного зеленого пластилина, спички (зубочистки).
1. Из красного пластилина скатываем 4 шарика диаметром около 2 см (атомы углерода). Затем из синего пластилина скатываем 8 шариков поменьше, диаметром около сантиметра (атомы водорода).
2. Берем 1 красный шарик и вставляем в него 4 спички (или зубочистки)так, как показано на рисунке.
3. Берем 4 синих шарика и надеваем их на свободные концы вставленных в красный шарик спичек. Получилась молекула природного газа.
4. Повторяем шаг №3 и получаем две молекулы для следующего химического вещества.
5. Сделанные молекулы нужно соединить между собой спичкой для того, чтобы получилась молекула этана.
6. Также можно создать молекулу с двойной связью — этилен. Для этого, из каждой молекулы, полученной при выполнении шага № 3 вынимаем по 1 спичке с надетым на нее синим шариком и соединяем детали между собой двумя спичками.
7. Берем красный шарик и 2 синих и соединяем их между собой двумя спичками так, чтобы получилась цепочка: синий – 2 спички – красный – 2 спички – синий. У нас получилась еще одна молекула с двойной связью – метилен.
8. Берем оставшиеся шарики: красный и 2 синих и соединяем их спичками между собой как показано на рисунке. Затем скатываем из зеленого пластилина 2 маленьких шарика и прикрепляем к нашей молекуле. У нас получилась молекула с двумя отрицательно заряженными электронами.
Изучение химии станет интереснее, а у вашего ребенка появится интерес к предмету.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Полезные советы
Для создания модели молекулы из пластилина существует несколько полезных советов, которые помогут вам успешно выполнить задание.
1. Перед началом работы необходимо определиться с молекулой, которую вы хотите смоделировать. Изучите ее форму, структуру и особенности. Это позволит вам в точности воплотить ее в пластике.
2. Подготовьте все необходимые материалы: пластилин разных цветов, ножики или лезвие для резания, линейку или циркуль, чтобы делать аккуратные и ровные элементы молекулы.
3. Начните с создания основы молекулы. Выберите центральный атом и добавьте к нему другие элементы, соединяя их химическими связями. Для этого можно использовать разные цвета пластилина для обозначения разных атомов.
4. Будьте внимательны к деталям. Детали в виде химических связей, атомов и групп функциональных групп должны быть выполнены точно и аккуратно. Используйте линейку или циркуль для создания ровных связей и элементов.
5
Во время работы аккуратно моделируйте молекулу, обращая внимание на ее 3D-структуру. Старайтесь придать модели реалистичный вид, учитывая углы и расстояния между атомами
6. Если у вас возникли сложности, посмотрите фотографии или модели молекулы в интернете, чтобы подробнее изучить ее форму и структуру.
7. Не забывайте профессиональные правила безопасности при работе с пластилином. Используйте нож или лезвие аккуратно, чтобы избежать травматизма.
8. После завершения работы с моделью молекулы, не забудьте зафиксировать ее. Для этого можно использовать специальные средства для приклеивания пластилина или провести аккуратное окрашивание модели.
Следуя этим полезным советам, вы сможете создать реалистичную и уникальную модель молекулы из пластилина. При этом не забывайте быть аккуратными и творческими!
Полезные советы
Современные родители и без советов знают, как развивать своих детей, но мы все же озвучим несколько рекомендаций.
Если хотите донести до школьника сложную информацию, находите нестандартные пути ее подачи. В нашем случае обучение химии происходит через 3D-моделирование. Полезные моменты заключаются в следующем.
- Дети усваивают новые знания.
- Способ получения информации сопровождается творческим процессом ваяния объемных фигурок. Он увлекает и дает возможность ученику заинтересоваться таким сложным предметом, как химия.
- Работа с пластилином развивает моторику рук, поэтому она полезна для мыслительной деятельности и творческого потенциала.
- Занятия лепкой помогают в становлении таких полезных качеств, как воображение, усидчивость и сосредоточенность.
Начинайте обучение с простых, но реально существующих моделей молекул. Ребенок сразу должен себя почувствовать причастным к настоящей науке.
Делаем модель молекулы воды из пластилина далее.
Молекулярные модели — физические либо визуализированные компьютерные модели молекул химических соединений, дающие наглядное представление о взаимном пространственном расположении атомов, входящих в молекулу. Молекулярные модели используются при необходимости пространственного анализа молекулярных структур, в случаях, когда по структурной формуле — проекции структуры молекулы на плоскость — трудно либо невозможно проанализировать расположение атомов в пространстве либо оценить влияние взаимного расположения атомов на их взаимодействия (оценка стерических затруднений, конформационный анализ, специфическое межмолекулярное взаимодействие и т. п.).
Обзор
Скульптуры, посвящённые молекулам — это прекрасный образчик понимания того, что мир, в котором мы сейчас живём, создан всё-таки не телевизионными реалити-шоу, не шоппинг-центрами и не грязными политтехнологиями
Автор
Редакторы
Размер молекул, как правило, несоизмеримо меньше того предела, который можно разглядеть глазом, даже используя самый лучший оптический микроскоп — ведь длина волны видимого света существенно превосходит характерные размеры большинства молекул. Поэтому для изучения фундаментальных основ жизни приходится прибегать к упрощениям — молекулярным моделям, — чтобы биологические молекулы из области, доступной исключительно интеллекту, перенеслись в область чего-то видимого (на дисплее или листе бумаги) или даже осязаемого. Однако молекулы оказались не только желанным объектом для изучения: сама их суть стала для многих учёных и художников объектом вдохновения — и появилась молекулярная скульптура.
Удивительно стремление разума человеческогок построению моделей и к совершенствованию оных,пока они не станут всё ближе и ближе к реальности. Людвиг Больцман Поистине невероятно, как малó взаимное проникновениенауки XX века и искусства этого же века. Чарльз Сноу. Две культуры
Белковый вальс
Джеймс Уотсон (первооткрыватель структуры ДНК и нобелевский лауреат) занимал в этом институте пост заведующего лабораторией, пока его неосторожное высказывание не было интерпретировано охочими до сенсаций журналистами как расистское. После этого Уотсона отстранили от руководства
МОДЕ́ЛИ МОЛЕКУЛЯ́РНЫЕ, наглядное изображение молекул органич. и неорганич. соединений, позволяющее судить о взаимном расположении атомов, входящих в молекулу. М. м. используют в тех случаях, когда по структурной формуле трудно или практически невозможно представить пространственное расположение атомов, в частности при изучении пространственной изомерии, в конформационном анализе, для оценки стерических препятствий.
-
Как зоопарки помогают животным на английском с переводом кратко
-
Какие указания по благоустройству нижнего новгорода дал николай 1 в 1834 и 1836 годах кратко
-
Какому числу кратко число частей цветка у растений семейства розоцветные
-
Почему люди стали объединяться в родовые общины кратко
- Могла ли конфликтология возникнуть до xx века ответ обоснуйте кратко
Полезные рекомендации
При выборе конкретного вида пластилина необходимо уделять внимание не только его удобству, но и безопасности
Особенно важно это для детей. Проработка мелких деталей при работе с военной техникой очень важна
При создании моделей реальной боевой машины необходимо внимательно знакомиться с видеороликами и фотографиями. Камуфляжная окраска получается при помощи смешивания пластилина разных оттенков
Проработка мелких деталей при работе с военной техникой очень важна. При создании моделей реальной боевой машины необходимо внимательно знакомиться с видеороликами и фотографиями. Камуфляжная окраска получается при помощи смешивания пластилина разных оттенков.
Необходимо учитывать, что танки имеют различную окраску в зависимости от условий. Осенью по дорогам они движутся в коричнево-зелёном камуфляже. Летом нужно меньше зелёной и коричневой красок, зато добавляют небольшое количество жёлтой массы. Зимой можно придерживаться обоих вариантов. А можно, если есть желание, сделать чисто белый танк.
Очень важны аккуратные переходы (переливы) разных цветов. Для их получения пластилин скручивают в тонкие полоски, после чего разминают в один комок. Очень твёрдый и неподатливый материал прогревают с помощью вентилятора или фена. Слишком вязкую массу надо на несколько минут поместить в холодильник. Работать придётся последовательно; лепной танк — дело серьёзное, и, выполняя его поэтапно, только выигрывают, на самом деле, нежели когда торопятся и стараются сделать всё сразу.
Внешние границы военной машины должны быть чёткими, с хорошо заметными контурами. Чёткость прорезания углов обеспечивается пластиковым ножом. Лепить подвеску не требуется, потому что она в любом случае не будет видна снаружи. Для большей аутентичности можно вылепить пулемёт, выхлопные трубы. На «тридцатьчетвёрке» стоит разместить поручни, которыми пользовалась пехота; у других моделей есть свои индивидуальные нюансы, и их следует учитывать.
О том, как сделать танк из пластилина, смотрите в видео.
Инструменты и материалы
Даже такой, казалось бы, привычный с детства материал, как пластилин, претерпел существенные изменения. Классикой жанра остаётся парафиновая масса. Кроме основного компонента, в её состав входит мел. Такой продукт имеет вполне доступную цену.
Плавающий пластилин вдвое легче привычного, и изготовленные из него поделки остаются на плаву.
Вылепить танк теоретически возможно также:
-
из скульптурного пластилина (он подходит для профессиональной работы и художественных школ, но не для маленьких детей);
-
из воскового продукта (отличающегося мягкостью и как раз подходящего для различных поделок);
-
из застывающей массы (она схватывается за 24 часа);
-
из воздушного пластилина, который лёгок и прочен (по массе сопоставим с обычным пенопластом), лишён неприятных посторонних запахов;
-
из шариковой массы, позволяющей активизировать развитие детских пальцев;
-
из флуоресцентного или созданного на растительной основе пластилина, который существенно мягче традиционной лепной массы;
-
из перламутрового пластилина, подходящего для создания светящихся уникальным блеском фигурок.
Практически никогда не получится обойтись без особого компактного ножа умеренной остроты. Также потребуется ещё так называемая стека — недаром она присутствует почти в любых комплектах для работы с пластилином изначально. Для детей надо брать стеки минимальной остроты, которые не представляют особой опасности. Дополнительно при лепке могут пригодиться:
-
монеты;
-
зубочистки;
-
кулинарные шпажки;
-
пуговицы;
-
колпачки от ручек или фломастеров;
-
ножницы для работ с пластилином;
-
формочки;
-
молды;
-
кухонные скалки для раскатки массы;
-
доски, к которым пластилин не прилипает (их заменяют иногда обычной фанерой либо пищевой плёнкой);
-
линейка (можно даже без делений — она позволит делать ровные линии).
Молекулярные формы – с использованием комплектов моделей
Треугольная Плоская
Источник неизвестен.
Нажмите
скрыть решение
Треугольная пирамида
Нажмите, чтобы скрыть
решение
Нажмите, чтобы скрыть
раствор
Треугольная бипирамида
Нажмите, чтобы скрыть
раствор
Строительные модели |
|
Использование модели |
|
Формула |
Нарисуй молекулу |
СФ 6 |
Решение Нажмите, чтобы посмотреть 120-килобайтный фильм об этой модели. |
Ч 4 |
Решение |
СО 2 |
Решение |
НХ 3 |
Решение |
СО 2 |
Решение |
С 2 Н 6 |
Решение Нажмите, чтобы посмотреть 120-килобайтный фильм об этой модели. |
С 2 Н 5 ОХ |
Решение Нажмите |
Сера диоксид и диоксид углерода – молекулы с похожими формулами. Объяснять разница в молекулярной форме между диоксидом серы и углеродом диоксид. |
|
Дом
Был поленом, стал скульптурой
Рисунок 3. Антоцианы придают радующую глаз окраску лепесткам цветов и плодам фруктовых деревьев
Эдгар Мейер (Edgar Meyer) — учёный с богатым прошлым, пионер компьютерной графики в биомолекулярных исследованиях, основатель Брукхейвенского депозитария пространственных структур белков (Protein Data Bank) и кристаллограф, на счету которого десятки структур белковых молекул.
Выйдя на пенсию, Мейер (видимо, в память о своём первопроходстве в области молекулярной визуализации) увлёкся изготовлением скульптур молекул, используя различные породы дерева — несколько сортов дуба, орех-пекан, клён, мескитовое дерево и другие, более редкие древесины. Для автоматизации процесса он использует контролируемый компьютером с его собственной программой фрезерный станок по дереву, который слой за слоем обрабатывает деревянные монолиты. В результате получаются такие скульптуры как антоцианин (рис. 3) или более сложные — например, сайт связывания аспирина в белке циклооксигеназе.
α-спираль для Полинга
Несколько лет назад Восс-Андре представилась уникальная возможность сконструировать мемориал одному из самых известных химиков мира — Лайнусу Полингу, единственному человеку на свете, дважды единолично награждённому Нобелевской премией . Джулиану предложили соорудить памятный постамент возле домика в Портланде (штат Орегон США), где Лайнус провёл детство (сейчас там Центр науки, мира и здравоохранения имени Полинга). Для скульптуры была использована массивная шестиметровая стальная балка, которая после серии из 15 разрезов плазменной горелкой и сварочных работ преобразовалась. в трёхметровую α-спираль, посвящённую памяти великого учёного и миротворца (рис. 6).
Julian Voss-Andreae, 2003, публикуется с разрешения автора
Julian Voss-Andreae, 2003, публикуется с разрешения автора
Julian Voss-Andreae, 2003, публикуется с разрешения автора