Создание моделей молекул, и атомов, и демонстрация связей между ними выпускника 11 Б класса мбоу гимназия 7
 Скачать 30.75 Kb.
|
|
Министерство образования Красноярского края Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение «Гимназия № 7» Индивидуальный итоговый проект на тему: «Создание моделей молекул, и атомов, и демонстрация связей между ними» выпускника 11 «Б» класса МБОУ Гимназия № 7 Ибраимова Нурсултана Нурланбековича Оценка предзащиты: «» () ______ подпись ФИО ______ подпись ФИО Содержание
Введение В современном мире происходит интенсивное изменение окружающей жизни, активное проникновение научно-технического прогресса во все сферы жизнедеятельности. Одним из наиболее перспективных методов обучения является моделирование, поскольку мышление человека отличается предметной образностью и наглядной конкретностью метод моделирования открывает ряд дополнительных возможностей в ознакомлении с окружающим миром. Моделирование на современном этапе приобрело значение общенаучного метода. Его особенностью является то, что для изучения объекта используется опосредующее звено – объект-заместитель. Исходный объект исследования при моделировании называется оригиналом, объект-заместитель – моделью. В данной работе мы изучим и апробируем компьютерные программы для построения виртуальных моделей молекул и атомов, которые позволят понять строение химических веществ. Актуальность: суть моей работы заключается в том, что при изучении химии пространственное воображение играет большую роль. Из-за неразвитости этого компонента темы как химическое строение веществ воспринимается достаточно тяжело, как следствие этого возникают затруднения при изучении классов веществ органической химии. Построение и исследование моделей – это один из важнейших методов познания, умение использовать компьютер для построения моделей – одно из требований сегодняшнего дня. Проблема: химическое строение веществ воспринимается достаточно тяжело, как следствие этого возникают затруднения при изучении классов веществ органической химии. Цель: создание моделей молекул, и атомов, и демонстрация связей между ними. Задачи: Дать теоретические сведения о моделировании. Описать этапы моделирования. Изучить конструкторы химических молекул и атомов. Апробировать компьютерную программу ArgusLab 4.0.1 в построении химических молекул и атомов. Помочь учащимся разобраться в химическом строение. Объект изучения: химические модели. Предмет изучения: строение химических моделей. Методы исследование: Эмпирические: наблюдение, сравнение. Экспериментальные: химический эксперимент, анализ результатов. Теоретические: изучение литературы, обобщение, анализ, сравнение. Список литературы О. С. Габриелян, И.Г. Остроумов «Химия: 9-е издание. Учебник для студентов учреждений среднего профессионального образования .» - М.: «Академия», 2011. Х.Д.Хёльтье, В. Зиппль, Д. Роньян, Г. Фолькерс «Молекулярное моделирование.» - М.: Бином, 2010. http://ek-ek.jimdo.com/петухин/моделирование2/1-понятие-моделирования-история-развития-математического-моделирования-особенности-компьютерного-моделирования/ http://www.gff-lgi.spb.ru/bibl-begin.htm http://www.kinetics.nsc.ru/chichinin/rprogramms.htm Основная часть Моделирование (лат. modus – мера, образ, способ). Моделирование — исследование объектов познания на их моделях; построение и изучение моделей реально существующих объектов, процессов или явлений с целью получения объяснений этих явлений, а также для предсказания явлений, интересующих исследователя. Моделирование как метод познания применялось человечеством - осознанно или интуитивно - всегда. На стенах древних храмов предков южно-американских индейцев обнаружены графические модели мироздания. Учение о моделировании возникло в средние века. Выдающаяся роль в этом принадлежит Леонардо да Винчи (1452-1519). В науке Нового времени первоначально применялись различные механические модели. Постепенно метод моделирования стал приобретать все большее распространение, проникая во все отрасли научного знания. XX век принес методу моделирования новые успехи, связанные с расцветом кибернетики. Сущность процесса моделирования. Этапы моделирования Процесс как теоретического, так и экспериментального моделирования состоит из следующих шагов: 1. Построение модели. 2. Изучение модели. 3. Экстраполяция – перенос полученных данных на область знаний об исходном объекте. На первом этапе, при осознании невозможности или нецелесообразности прямого изучения объекта, создается его модель. Целью этого этапа является создание условий для полноценного замещения оригинала объектом-посредником, воспроизводящим его необходимые параметры. На втором этапе производится изучение самой модели – настолько детальное, насколько это требуется для решения конкретной познавательной задачи. Здесь исследователь может вести наблюдения за поведением модели, проводить над ней эксперименты, измерять или описывать ее характеристики – в зависимости от специфики самой модели и от исходной познавательной задачи. Цель второго этапа – получение требуемой информации о модели. Третий этап представляет собой «возвращение» к исходному объекту, т.е. интерпретацию полученных знаний о модели, оценку их приемлемости и, соответственно, приложение их к оригиналу, позволяющее в случае успеха решить исходную познавательную задачу. Человечество в своей деятельности (научной, образовательной, технологической, художественной) постоянно создает и использует модели окружающего мира. Строгие правила построения моделей сформулировать невозможно, однако человечество накопило богатый опыт моделирования различных объектов и процессов. Модели позволяют представить в наглядной форме объекты и процессы, недоступные для непосредственного восприятия (очень большие или очень маленькие объекты, очень быстрые или очень медленные процессы и др.). Наглядные модели часто используются в процессе обучения. Моделирование в химии Молекулярное моделирование — собирательное название методов исследования структуры и свойств молекул вычислительными методами с последующей визуализацией результатов, обеспечивающие их трехмерное представления при заданных в расчете условиях. Методы молекулярного моделирования используются для изучения, как индивидуальных молекул, так и взаимодействия в молекулярных системах. Материальное (экспериментальное) моделирование широко используется в химии для познания и изучения строения веществ и особенностей протекания химических реакций, для выявления оптимальных условий химико-технологических процессов и др. Общей чертой методов молекулярного моделирования является атомистический уровень описания молекулярных систем — наименьшими частицами являются атомы или небольшие группы атомов. В этом состоит отличие молекулярного моделирования от квантовой химии, где в явном виде учитываются и электроны. Таким образом, преимуществом молекулярного моделирования является меньшая сложность в описании систем, позволяющая рассмотрение большего числа частиц при расчётах. Используя имеющиеся данные о свойствах многих макромолекул, удается с помощью компьютеров моделировать их структуру. Это дает четкое представление о геометрии всей молекулы. г. Красноярск, 2023г |