Жылыжай газдары

Molecules and Light by PhET Interactive Simulations, University of Colorado Boulder, licensed under CC-BY-4.0 (https://phet.colorado.edu)

Жобаның атауы: Жылыжай газдары

Бұл виртуалды зертхана химия сабақтарында келесі тақырыптар бойынша пайдалануға арналған:

  • 8 сынып. VI тарау. «Жылыжай эффекті».

Мақсаттар:

  • Жарықтың әртүрлі молекулалармен қалай әрекеттесетінін түсіну
  • Жылыжай эффекті ұғымын зерттеу
  • Жарық энергиясын молекулалардың қозғалысымен байланыстыру
  • Жарық-молекула әрекеттесулерін нақты әлем құбылыстарымен ұштастыру

Тәжірибелік бөлім

play-rounded-fill
03:26

Жылыжай газдары

Бұл нұсқаулық PhET «Molecules and light» виртуалды симуляциясын әртүрлі жарық бөлшектерінің (фотондардың) түрлі молекулалармен әрекеттесуін зерттеу үшін пайдалануды көрсетеді.

1. Симуляцияны орнату:

  • Экранның төменгі жағындағы жарық көзін таңдау түймелерін табыңыз. Бұл түймелер сол жақтағы микротолқынды пештен оң жақтағы ультракүлгінге дейін жарық энергиясын арттыру ретімен орналастырылған.

  • Экранның оң жағында сіз әртүрлі молекулалардан таңдауға болатын мәзірді табасыз.

  • Орталық терезеде таңдалған молекула мен жарық көзі арасындағы өзара әрекеттесу көрсетіледі.

2. Жарықтың әрекеттесуін имитациялау:

  • Шамның жасыл түймесін басыңыз. жарық көзін қосу/өшіру үшін. 
  • Өзара әрекеттесуді мұқият талдау үшін кідірту түймесі арқылы модельдеуді кідіртуге болады. Содан кейін алға жылжыту түймесі арқылы модельдеуді бір уақытта бір кадрға жылжытуға болады. Бұл молекуланың фотонды қалай жұтып, оны жай ғана секіріп кетпей, қайта шығаратынын байқауға мүмкіндік береді.

3. Үлгілерді сәйкестендіру:

  • Әртүрлі жарық көздері мен молекулаларды зерттей отырып, молекуланың жарықтың әрбір түрімен әрекеттесу заңдылықтарын анықтауға тырысыңыз.
  • Мысалы, инфрақызыл сәуле молекуланың дірілдеуіне әкелуі мүмкін. Бұл жарықтың жұтылуы мен нәтижесінде пайда болатын қозғалыс молекулаға да, қолданылатын жарық түріне де байланысты екенін түсінуге көмектеседі. (мысалы, симметриялы молекулалар микротолқынды пештерге әсер етпейді)

Кесте 1

 Қысқатолқынды сәулелерИнфрақызыл сәуллерКөзге көрінетін сәулелерУльтракүлгін сәулелер
     
N2    
O2    
2    
H2O    
NO2    
O3    

4. Фотон энергиясын және молекулалық қозғалысты талдау:

  • Фотон энергиясының молекуланың нәтижесінде пайда болған қозғалысына қалай қатысы барын зерттеуге болады. Жоғары энергиялы фотондар (ультракүлгін сәуле сияқты) молекуланың ыдырауына (диссоциациялануына) әкелуі мүмкін.

5. Симуляцияны қалпына келтіру:

  • Егер молекула диссоциацияланса, оны «Return Molecule» батырмасын басу арқылы қайтаруға болады. Сонымен қатар, оң жақтағы мәзірден басқа молекуланы таңдауға болады.

6. Нақты әлемдік байланыстар:

  • Бұл симуляция нақты әлем құбылыстарын түсінуге көмектеседі. Мысалы, көмірқышқыл газы сияқты белгілі бір атмосфералық молекулалардың жарықтың белгілі бір түрлерін сіңіру арқылы парниктік газдар ретінде қалай әрекет ететінін көруге болады, ал басқалары, оттегі сияқты, жоқ.

7. Жарық спектрін зерттеу:

  • Симуляцияда «Show Light Spectrum» мәзірі бар. Бұл мәзірде жарық энергиясы микротолқынды пештен ультракүлгінге дейін артады деген ұғымды нығайта отырып, әртүрлі жарық түрлерінің толқын ұзындықтары мен жиіліктері туралы ақпарат көрсетіледі.

Қорытынды

«Молекулалар және жарық» PhET симуляциясын интерактивті қолдану арқылы оқушылар жарық пен әртүрлі молекулалардың өзара әрекеттесуін зерттей алады. Бұл оларға “Жылыжай эффектінің” ғылыми негіздерін және оның климаттың өзгеруіндегі рөлін түсінуге көмектеседі.

Терминдік сөздік

  • Light spectrum — Жарық спектрі
  • Radiowaves — Радиотолқындар
  • Microwave — Қысқа толқындар
  • Infrared — Инфрақызыл сәулелер
  • Visible light — Көзге көрінетін жарық
  • Ultraviolet — Ультракүлгін сәулелер
  • X-ray — Рентген сәулелері
  • Gamma ray — Гамма сәулелері
  • Frequency and energy -Жиілік және энергия
  • Wavelength — Толқын ұзындығы
  • Carbon monooxide — Көміртегі тотығы
  • Nitrogen — Азот
  • Oxygen — Оттегі
  • Carbon dioxide — Көмірқышқыл газы
  • Methane — Метан
  • Water — Су
  • Nitrogen dioxide — Азот диоксиді
  • Ozone — Озон