Aktivizační metoda: Didaktická hra - Aktivity

Kartičky ke stažení:

Kartičky 1. část - dokument PDF, dokument SVG

Kartičky 2. část - dokument PDF, dokument SVG

Seznam pojmů: dokument ODS (tabulky)

Odborný a didaktický podklad

Didaktický podklad:

Trvání	Aktivita	Pomůcky	Podrobnosti
5 min	Úvod, pravidla, skupinky	Mohlo by být vhodné mít na očích pravidla (na tabuli, na slidu)	Uvedení aktivity: Minulý týden jsme dokončili velký blok derivátů uhlovodíků a stihli si probranou látku i krátce zopakovat. Nyní bychom tedy měli už tedy znát různé skupiny organických sloučenin. A protože opakování není nikdy dost, budeme dnes ještě opakovat, tentokrát však hraním párty hry Aktivity. Pravidla: Kdo z vás zná Aktivity? Pokud se někdo přihlásí, vyzvat studenta, aby spolužákům vysvětlil pravidla. Pravidla případně doplnit. - Hra se hraje následovně: Dva týmy soutěží proti sobě. Jeden z týmu vždy předvádí, zbytek týmu hádá. Druhý tým zatím mlčí, pak se role prohodí. Jeden z týmu si vždy vezme do ruky kartu (všichni v týmu se postupně střídají) a dle symbolu (modré znázorňují mluvení, zelený a žlutý kreslení, růžový a oranžový pantomimu) musí daný termín popsat / namalovat / předvést tak, aby spolužáci z týmu uhodli než vyprší čas. Musí uhodnout přesně to dané slovo / kombinaci slov. Při popisu nesmí použít kořen daného slova (např. hádáme uhlovodíky, nelze popisovat tak, že se jedná o sloučeniny uhlíku a vodíku), při kreslení nelze psát číslovky a písmena, při pantomimě se nemluví ani nepoužívá znaková abeceda nebo vykreslování písmen do vzduchu. Časový limit je dán přesýpacími hodinami. - Pojmy jsou různorodé, jedná se o příklady látek, které jsme probírali, reakce, vlastosti i další pojmy. - Pokud žák pojem nezná nebo neví, může použít sešit nebo učebnici a pojem si vyhledat. V tu chvíli mu už ale běží čas a o to méně ho pak tým má na hádání. (Má to smysl? Dá se to vůbec stihnout?) - Pokud je porušeno něktré z pravidel (např. Hráč řekne „jablko“ při popisu jablečného koláče), hra je přerušena a na řadě je druhý tým. - Pokud tým správně v rámci časového limitu uhodne, získávají daný počet bodů, podle toho, zda si zvolili kartu z kategorie 3, 4 nebo 5 a na řadě je další tým. (Je těžké určit tu obtížnost, občas hra může být nefér a stejně všichni hned sahají po pětkách, možná by bylo rozumnější udělat jeden balíček a ohodnotit všechny karty stejnou bodovou hodnotou – ale pak je pevně daný posun o daný počet a žáci nemohou uvažovat stylem „vezmeme 4, abychom skončili na kreslení“. Ještě mě napadá varianta s kostkou, kde padají 1-3. Pokud uhodnou, mohou si hodit kostkou. 1-6 je příliš velké rozpětí. Zvážit.)
25 min	Aktivity	Herní deska a přesýpací hodiny z reálných Aktivit, upravené karty	- Týmy asi po čtyřech žácích, vždy jedny Aktivity do skupinky osmi žáků (hrají tedy dva týmy proti sobě v jedné hře), celkem budeme mít 3-4 hry v průměrné třídě. (Nebo po třeach a hrají tři týmy u jedné desky?) Žáci se mohou rozdělit dle svých preferencí. - Všichni ví, co mají dělat? Otázky? Zatímco žáci hrají, učitel může procházet, sledovat, odpovídat na otázky... Sledovat čas a upozornit žáky cca deset/pět minut před koncem, že budeme brzy končit. Hra se nemusí dohrát až do cíle, to není ten cíl. Upravené karty byly vyrobeny pomocí programu Inkscape, který je zdarma ke stažení (https://inkscape.org/). Pozor na autorská práva, nikde nešířit, neprodávat, pro výuku by mělo být ok.
15 min	Karty, pojmy, dojmy, otázky	Karty, vysvětlení k pojmům	Zeptat se žáků na dojmy z hry, bavilo je to, bylo to těžké/lehké/nudné... Co se jim na aktivitě líbilo nebo nelíbilo, jak se cítili. (Tato aktivita nemusí být vhodná pro každou skupinu, pokud se třeba stydí nebo mají nějaké negativní vazby.) Poté věnovat pozornost kartám, se kterými jsme hráli. Pojmy na jedné kartě se vždy vztahují ke stejné skupině organických látek. Ví všichni, ke které? Ví všichni, proč jsou vůbec některé pojmy na kartách? Občas je asociace celkem volná a nemusí být na první pohled jasné, proč se ten daný pojem vztahuje k určité skupně organických látek. Vyzvat žáky, aby si ujasnili, zda jim všechno dává smysl, pokud ne, zkusili se zeptat kamarádů v týmu a kdyby na to nemohli přijít, ať se zeptají učitele. Mohou taky zkusit vymyslet další pojmy, které by se na kartičku hodily. Vysvětlení pojmů níže. (Abychom nehráli jen tak pro nic za nic, dává smysl si příští týden z pojmů napsat malý testík.)

Odborný podklad:

Alkany: Sloučeniny skládající se pouze z uhlíku a vodíku, obsahují pouze jednoduché vazby
Rozvětvený alkan: Alkan s postranními řetězci, obsahuje tedy kromě CH3 a CH2 i CH nebo C skupinu
Zemní plyn: Přírodní hořlavý plyn; plynné fosilní palivo; hlavní složkou je methan; často se nachází společně s ropou nebo černým uhlím
Methan: Nejjednodušší alkan, hlavní složka zemního plynu, tetraedr, v atmosféře, produkt metabolismu velkých přežvýkavců
Dehydrogenace: Reakce, při které dochází ke vzniku dvojné vazby za uvolnění molekuly vodíku
Propanbutanová bomba: Plynná směs propanu a butanu, používá se na vaření, plynové vařiče, táboření
Alkeny: Sloučeniny skládající se pouze z uhlíku a vodíku, obsahují minimálně jednu dvojnou vazbu
Polymerace: Chemická reakce, během které dochází ke spojování menších jednotek (monomerů) ve větší celky
Trans-izomer: Geometrie na dvojné vazbě, trans izomer má stejné substituenty na opačných stranách
Cis-izomer: Geometrie na dvojné vazbě, cis izomer má stejné substituenty na jedné straně dvojné vazby
Elektrofilní adice: Typická reakce např. pro alkeny, adice na dvojnou vazbu (protože dvojná vazba má vysokou elektronovou hustotu)
Ethylen: Také ethen, nejjednodušší alken, nasládlá vůně, zrání plodů
Alkyny: Sloučeniny skládající se pouze z uhlíku a vodíku, obsahují minimálně jednu trojnou vazbu
Vazba pí: Vzniká až po vzniku vazby sigma – vyskytuje se tedy např. v alkenech a alkynech, ale ne alkanech (tam je pouze sigma), elektronová hustota nejvyšší nad a pod nebo vedle spojnice jader, reaktivnější než sigma vazba
Trojná vazba: Vazba v alkynech, jedna vazba sigma a dvě vazby pí, kratší a pevnější než dvojná nebo trojná, stericky hůře přístupná a tedy méně reaktivní než dvojná
Markovnikovo pravidlo: Pravidlo uplatňující se při nesymetrické adici na násobnou vazbu. Vodík se vždy váže první tak, aby vznikl co nejstabilnější kation a v tom důsledku se pak zbytek molekuly (např. -OH nebo -Br) naváže do vnitřku molekuly
Acetylen: Také ethyn, nejjednodušší alkyn, acetyleové lampy – karbid vápanatý a kapající voda, kyslíko-acetylenové sváření a řezání kovů
Areny: Aromatické uhlovodíky
Mezomerní efekt: Též rezonanční efekt, posun volných elektronových párů a pí elektronů v konjugovaném systému dvojných vazeb. Typicky důležité při substituci na aromatickém jádře, určování poloh ortho, meta, para, podle toho, zda je mezomerní efekt kladný nebo záporný
Anilin: Aromatický amin používaný k výrobě barviv (anilínky, anilínové barvy), vyrábí se redukcí nitrobenzenu
Poloha meta: Poloha na aromatickém jádře, ani vedle ani naproti od substituentu
Nitrace: Chemická reakce, při které je NO2 skupina navázána do sloučeniny
Polystyren: Polymer vzniklý z monomerních jednotech aromatického styrenu, polystyren je levný a pevný plast, výroba modelů, vycpávky obalů, izolace
Ester: Organické sloučeniny, deriváty odvozené od karboxylových kyselin. -OH skupina karboxylové kyseliny je nahrazena organickým zbytkem z alkoholu, vznikají při esterifikaci, často mají charakteristickou vůni (tohle je trošku vtípek, nedokázala jsem si představit, jak by šel pantomimou předvést Ester jinak, než že žáci předvedou lyžování – zajímalo mne, jestli to někoho napadne, ale holky dnes dokázaly, že to jde i mávnutím ruky ve vzduchu) :)
Esterifikace: Chemická reakce, při které z kyseliny a alkoholu vzniká ester
Mýdlo: vzniká alkalickou hydrolýzou esterů (zmýdelnění), esterem je tuk (triacylglycerol) na který je aplikován roztok hydroxidu jako činidlo, pak vzniká sodná nebo draselná sůl té dané kyseliny (tedy mýdlo) a glycerol
Plexisklo (PMMA): Polymetylmethakrylát, průhledný syntetický polymer, polymerace estarů kyseliny methakrylové, esterové vazby
Kyselá hydrolýza: opačná reakce k esterifikaci, vzniká při ní alkohol a karboxylová kyselina. Probíhá v těle, např. v žaludku při rozkladu tuků
Rumová vůně: jeden z esterů má rumovou vůni a je složkou tzv. Tuzemáku. Jedná se o ethyl-formiát. I další estery mají charakteristické, často příjemné vůně.
Organokovové sloučeniny: Sloučeniny obsahující silně polární nebo dokonce iontovou vazbu kov-uhlík. V důsledku nízké elektronegativity kovů je na uhlíku parciální záporný náboj, což pro něj není typické
Iontová vazba: Velmi polarizovaná vazba, rozdíl elektronegativit mezi oběma prvky je větší než cca 1,7, elektornegativnější atom si k době přitáhne elektron i toho druhého atomu
Tetraethylolovo: Organokovová sloučenina, která se přidávala do benzínů jako antidetonační přísada, ale jedovatost, takže už dnes máme bezolovnaté benzíny
Jed: Tento pojem je zde zařazen proto, že řada organokovových sloučenin je jedovatá (Tetraethylolovo, methylrtuť,...)
Grignardovo činidlo: Organokovové sloučeniny, které se obecně dají vyjádřit jako RMgX. Velmi podstatné látky pro organické syntézy, vhodné např. k vnášení alkylové skupiny do molekul
Samozápalná sloučenina: Mnohé organokovové sloučeniny jsou také samozápalné (např. diethylzinek)
Halogenderiváty: Deriváty uhlovodíků obsahující atom halogenu
Poloha ortho a para: Polohy na aromatickém jádře, ortho je vedle řídící skupiny a para naproti
Teflon: Teflonové pánve, polymer z monomerních jednotek halogenderivátu tetrafluorethylenu
Freony: Fluorované uhlovodíky, které se dřívě hojně používaly jako náplně do ledniček nebo do sprejů a laků, výborné vlastnosti, ale bohužel bylo zjištěno, že ničí ozonovou vrstvu (řetězové radikálové reakce v atmosféře), zákaz
Organické rozpouštědlo: Halogenderiváty se často používají jako organická rozpouštědla
Ozonová vrstva: Část stratosféry se zvýšeným obsahem ozonu, která chrání Zemi před UV zářením.
Brom: Halogen, těžší než F a Cl, za normální teploty kapalný
Radikálová substituce: Typická reakce pro vznik halogenderivátů, mohou být syntetizovány z alkanů radikálovou substitucí, 3 kroky – iniciace, propagace, terminace
Chloroform: trichlormethan, toxický, karcinogenní, používá se jako rozpouštědlo, v minulosti se používal jako anestetikum, ale pak se přišlo na nežádoucí účinky. V knihách nebo filmech často kapesník napuštěný chloroformem k únosu někoho, ale reálně to takhle fungovat nemůže, oběť by vědomí neztratila tak rychle (a chloroform by nejspíš mezitím vyprchal)
DDT: Velmi účiný insekticid, chlorovaný uhlovodík, velmi hojně používán, ale pak se přišlo na to, že se hromadí v živých organismech a byl zakázán
Polyvinylchlorid (PVC): PVC je polymer z chlorethenových podjednotek, velmi hojně používaný plast – např. trubky, desky, nádoby, podlahové krytiny, kabely...)
Polární vazba: Vazba vyskytující se mimo jiné v halogenderivátech mezi halogenem a uhlíkem. Halogen je elekronegativnější a přitahuje si elektrony blíže k sobě
Hydroxyderiváty: Organické sloučeniny obsahující -OH skupinu
Vodíkové můstky: Nevazebné interakce, kterých je schopná například voda, nebo právě alkoholy (obecně sloučeniny s vodíkem navázaným na nějaký hodně elektonegativní atom)
Alkohol: Obecný název pro alifatické uhlovodíky s -OH skupinou, ty aromatické se nazývají fenoly
Ethanol: Nejznámnější alkohol – dvouuhlíkatý ethanol, oblíbená a tolerovaná droga v populaci
Glycerol: Trojsytný alkohol, který je významnou složkou tuků. Tuky a oleje jsou estery mastných kyselin a glycerolu
Ztráta zraku: Ztráta zraku způsobená vypitím methanolu, pozor při domácím pálení, první pomoc při napití methanolu – panák nějakého opravdu kvalitního alkoholu (ethanolu), ethanol má vyšší afinitu k receptorům, na kterí se váže i methanol a vyvázal by ho tedy pryč, methanol by se pak vyloučil. Jinak by se metabolizoval na formaldehyd a kyselinu mravenčí, a to nechceme
Alfred Nobel: Vynálezce dynamitu, je podle něj pojmenovaná Nobelova cena
Trojsytný fenol: Aromatický hydroxyderivát obsahující tři hydroxyskupiny
Dynamit: Glyceroltrinitrát, také nazýván nitroglycerin – explozivní potenciál, nitriglycerin citlivý na náraz
Kvašení cukrů: Při kvašení cukrů za přítomnosti kvasinek (bez přítomnosti kyslíku) vzniká jako produkt alkohol (alkoholové kvašení)
Methanolová aféra: Událost z roku 2012, ethanol byl namíchán s methanolem, v Česku došlo k četným otravám alkoholem, několik lidí zemřelo, další oslepli. Prohibice.
Ethery: Látky, které obsahují dva uhlovodíkové zbytky navázané na atom kyslíku
Destilace: Metoda oddělováné kapalin založená na různé těkavosti složek
Crownethery:
Narkotikum: diethylether byl kdysi použvíván jako narkotikum, dnes často používané rozpouštědlo
Těkavost: Ethery jsou látky velmi těkavé, snadno se tedy odpařují
Vůně: Ethery mají často nějaký charakteristický zápach/vůni, některé se používají při výrobě voňavek
Aldehydy a ketony: Deriváty uhlovodíků obsahující karbonylovou skupinu =Ov
Dipól: Polarita karbonylové skupiny, kladný parciální náboj na uhlíku a záporný parciální náboj na kyslíku - dipól
Aceton: Tříuhlíkatý keton, rozpouštědlo, součástí některých odlakovačů na nehty
Formaldehyd: Methanal, nejjednodušší aldehyd, toxický a těkavý. Vodný roztok formaldehydu se používá jako konzervační prostředek, konzervaci biologického materiálu, dezinfekce
Nukleofilní adice: Nejčastejší reakce karbonylových sloušenin, reagují takto např. s vodou nebo s alkoholy, parciální kladný náboj na atomu uhlíku, na tento uhlík se pak snadno aduje nukleofilní skupina
Pí elektrony: Elektrony podílející se na pí vazbě (dvojné, trojné)
Karboxylové kyseliny: Deriváty uhlovodíků obsahující -COOH skupinu
Kyselina olejová: Vyšší mastná kyselina s jednou nenasycenou vazbou, vyskytuje se v olejích, odstraněním dvojné vazby hydrogenací vznikají ztužené tuky
Mravenec: To, čím mravenci „štípají“ je kyselina mravenčí, nejjednodušší organická kyselina
Ocet: Ocet je 8% roztok kyseliny octové (ethanové)
Karboxylová skupina: Skupina -COOH
Kopřiva: Obsahuje kyslinu mravenčí, proto nás „štípe“ a pak nás z toho mravenčí
Funkční deriváty karboxylových kyselin: Odvozují se od karboxylových kyselin změnou fuknční skupiny (např. soli, anhydridy, amidy, estery, nitrily...)
Ztužený tuk: Vyroben z olejů hydrogenací, tedy odstraněním dvojné vazby
Slabá kyselina: Karboxylové kyseliny patří obecně mezi slabé kyseliny, ale velmu záleží na substituentech, např. kyseliny trichloroctová je díky přítomnosti indukčního efektu tří chlorů silnou kyselinou
Indukční efekt: Posun sigma elektronů směrem k elektronegativnějšímu atomu (oproti tomu mezomerní efekt se týká pí elektronů)
Octové kvašení: Aerobní (za přístupu vzduchu) kvašení alkoholu, vzniká kyselina octová
Kyselina máselná: Kyselina butanová, nepříjemný pach žluklého másla, produkt degradování másla

Kartičky:

Kartičky