Podstawowe kształty molekuł swobodnych

Wszystkie, stosowane w nauczaniu chemii modele - od najprostszych tzw. krążkowych do modeli komputerowych - mają swoje ograniczenia. Ważne jest by uczniowie poznawali je systematycznie i zdawali sobie sprawę z tego, że model jest jedynie uproszczeniem rzeczywistości, którą odwzorowuje.

Omawiane tutaj modele pręcikowo-kulkowe szczególnie dobrze odzwierciedlają strukturę cząsteczek czy sieci kryształów tzn. ukazują dobrze względne położenia atomów (jonów) jak też, w sposób przejrzysty, kierunkowość wiązań chemicznych.

Wersja pierwotna: Zestawy elementów strukturalnych wyposażone są w instrukcję podręczną w postaci kart pn. Typy elementów strukturalnych reprezentujących „atomy w molekule” oraz łączniki reprezentujące wiązania chemiczne występujące w zestawach UNI2 oraz KOM-2. (Karty te dołączone są do niniejszej instrukcji.) W instrukcji podręcznej umieszczono podstawowe informacje o stosowanym kodzie kolorów, o typach koordynacyjnych elementów strukturalnych oraz podano w formie uproszczonej przykłady wykorzystania danych elementów do budowy wybranych cząsteczek.

Zmontowane modele sieci kryształów oraz modele DNA posiadają na metce główne informacje dotyczące w szczególności kodu kolorystycznego, ułatwiające Użytkownikowi zapoznanie się z modelem.

Od roku 2002 firma M&C Lab instrukcję dostarcza na krążku CD wraz z odpowiednimi animacjami komputerowymi, których liczba sukcesywnie wzrasta.

Poniżej przedstawiono krótką charakterystykę poszczególnych zestawów.

1. Zestaw elementów strukturalnych do budowy modeli cząsteczek i sieci kryształów KOM-2.

Zestaw przeznaczony jest do ćwiczeń uczniowskich i składa się z trzech części:
a. elementy do budowy modeli cząsteczek związków nieorganicznych
b. elementy do budowy modeli cząsteczek związków organicznych
c. elementy do budowy fragmentów sieci diamentu i grafitu, modelu fullerenów do C₆₀ włącznie oraz komórki elementarnej halitu.
Założono, że w oparciu o instrukcję podręczną uczeń samodzielnie zbuduje poprawną strukturę wybranego związku, a dalej w dyskusji z nauczycielem, będzie umiał na podstawie tak zbudowanego modelu opisać pewne właściwości molekuły takie jak np. polarność cząsteczki H₂O, możliwość tworzenia izomerów geometrycznych, itp.

2. Zestaw elementów strukturalnych do budowy modeli cząsteczek UNI-2.

Zestaw przeznaczony jest dla nauczyciela i obejmuje większość produkowanych typów elementów. Podobnie jak w zestawie dla ucznia, wyboru właściwego dla danego związku elementu strukturalnego dokonuje się w oparciu o instrukcję podręczną (na płycie CD przejdź do elementy). Zestaw nie posiada elementów przeznaczonych do budowy modeli sieci kryształów albowiem integralnie związanym z tym zestawem jest zestaw podstawowy gotowych sieci kryształów obejmujący modele: diamentu, grafitu heksagonalnego, fullerenu C₆₀, halitu oraz lodu zwykłego. Zestaw posiada płaty orbitalowe dzięki czemu nauczyciel może zilustrować uczniom zagadnienia związane z wyobrażeniem wiązań chemicznych.

3. Zestaw modeli sieci kryształów.

Zestaw obejmuje modele diamentu, grafitu heksagonalnego, fullerenu C₆₀, halitu oraz lodu. Wykorzystując ten zestaw nauczyciel może omówić zagadnienia alotropii, twardości kryształów, gęstości ciał stałych oraz wybrane problemy o charakterze teoretycznym jak translacje, przewodnictwo cieplne czy elektryczne ciał stałych oraz zagadnienia związane z budową kryształów jonowych, atomowych czy cząsteczkowych.

4. Model cząsteczki B-DNA.

Model, w sposób jasny i klarowny przedstawia podwójną helisę - w pewnym sensie symbol nauki naszego wieku. Na wyższym poziomie nauczania daje okazję do dyskusji nad takimi zjawiskami jak replikacja, kod genetyczny itp. Tworzy także doskonałe okazje do stawiania pytań problemowych, np. „jakie skutki mogłaby mieć zmiana konfiguracji furanozy?”, „jakie znaczenie dla replikacji mają mostki wodorowe?”, czy pytania o to, które? i dlaczego? zasady organiczne mogą łączyć się w pary.