Program Operacyjny Kapitał Ludzki 2007-2013 CZŁOWIEK – NAJLEPSZA INWESTYCJA

1. Projekt „ROZWÓJ PRZEZ KOMPETENCJE” jest współfinansowany przez Unię Europejską w ramach środków Europejskiego Funduszu Społecznego Program Operacyjny Kapitał Ludzki 2007-2013 CZŁOWIEK – NAJLEPSZA INWESTYCJA Publikacja jest współfinansowana przez Unię Europejską w ramach środków Europejskiego Funduszu Społecznego Prezentacja jest dystrybuowana bezpłatnie

2. ROZWÓJ PRZEZ KOMPETENCJE TEMAT CZĄSTECZKA BYŁ REALIZOWANY PRZEZ 10 – OSOBOWĄ GRUPĘ Z GIMNAZJUM W KIELNIE POD OPIEKĄ MAŁGORZATY ŁUGIN NAUCZYCIELA CHEMII I BIOLOGII

3. CZĄSTECZKA

4. DNA to cząsteczka ŻYCIA • MA KSZTAŁT PODWÓJNEJ SPIRALI • MA ZDOLNOŚĆ SAMOPOWIELANIA SIĘ • MA ZDOLNOŚĆ SAMONAPRAWIANIA SIĘ • JEST ZBUDOWANA W TEN SAM SPOSÓB U WSZYSTKICH ORGANIZMÓW • DANY GATUNEK CHARAKTERYZUJE SIĘ OKREŚLONĄ DŁUGOŚCIĄ DNA • DNA JEST PRZEKAZYWANE POTOMSTWU PODCZAS ROZMNAŻANIA

5. Odkrywcami struktury DNA są James Watson i Francis Crick

6. Woda jest niezbędna do życia wszystkim żywym organizmom , a ich ciała charakteryzują się dużą zawartością wody

7. Cząsteczka wody jest dipolem ma biegun dodatni i ujemny poniżej 4 st.C podczas zamarzania cząsteczki wody tworzą 6 – częściowe wianuszki ta właściwość wody powoduje, że struktura lodu posiada wolne przestrzenie, a płatki śniegu mają 6 ramion +4 ↓ czyli, podczas zamarzania woda zwiększa swoją objętość, a tym samym – zmniejsza gęstość

8. Płatki śniegu mają 6 osi symetrii

9. Obieg wody w przyrodzie S K R A P L A N I E RESUBLIMACJA SUBLIMACJA P A R O W A N I E K R Z E P N I Ę C I E T O P N I E N I E opiera się na tym, że woda zmienia swój stan skupienia

10. Ponieważ woda jest bardzo dobrym rozpuszczalnikiem w żywych organizmach może zachodzić wiele ważnych procesów (np. trawienie, przewodzenie impulsów nerwowych) Cząsteczki wody krążą w organizmach w procesie osmozy.

11. W szklance z wodnym roztworem barwnika umieszczono pęcherz ze słabszym roztworem tego barwnika W szklance z wodnym roztworem barwnika umieszczono pęcherz z mocniejszym roztworem tego barwnika • barwnik ze szklanki • wchodzi do pęcherza • woda z pęcherza • przenika do szklanki • barwnik z pęcherza • wchodzi do szklanki • woda ze szklanki • przenika do pęcherza DYFUZJA OSMOZA OBA TE PROCESY ZACHODZĄ JEDNOCZEŚNIE DO WYRÓWNANIA STĘŻEŃ

12. PRZENIKANIE CZĄSTECZEK CIAŁ STAŁYCH, CIECZY I GAZÓW Z MIEJSC, GDZIE JEST ICH DUŻO DO MIEJSC, GDZIE JEST ICH MAŁO, DO MOMENTU WYRÓWNANIA STĘŻEŃ Dyfuzja CZYSTA WODA W SZKLANCE BARDZO SŁODKA WODA W SZKLANCE Owoc zanurzony w słodkiej wodzie skurczył się, bo oddał wodę Owoc zanurzony w wodzie spęczniał, bo wchłonął wodę Osmoza PRZENIKANIE CZĄSTECZEK WODY Z MIEJSC, GDZIE JEST JEJ DUŻO DO MIEJSC, GDZIE JEST JEJ MAŁO, DO MOMENTU WYRÓWNANIA STĘŻEŃ

13. GAZY WYSTĘPUJĄCE W POWIETRZU : AZOT , TLEN , OZON , DWUTLENEK WĘGLA , WODÓR I INNE MAJĄ POSTAĆ CZĄSTECZEK Nowoczesna spalarnia śmieci w centrum Wiednia

14. CZĄSTECZKI OZON O3 TLEN ATMOSFERYCZNY O2

15. tlen O2 3 O2 2 O3 ozon O =O OZON powstaje podczas burzy OZON w górnych warstwach atmosfery zatrzymuje część szkodliwego promieniowania UV FOTOSYNTEZA to endoenergetyczny chemiczny proces syntezy 6 6 6 CO2 + H2O C6H12O6 + O2 dwutlenek węgla i woda glukoza i tlen FOTOSYNTEZA to źródło TLENU w ATMOSFERZE

16. Dziura ozonowa powstaje wtedy gdy ozon w górnej warstwie atmosfery jest rozkładany przez freony ochronna warstwa ozonu Promieniowanie UV w nadmiarze może powodować nowotwory skóry promieniowanie UV zatrzymało się w warstwie ozonu Małe dawki promieniowania UV przyczyniają się do wytwarzania witaminy D w skórze przez dziurę w warstwie ozonu przedostaje się całe szkodliwe promieniowanie UV

17. Aby mieć energię do pracy i innych czynności życiowych paliwo biologiczne – glukozajest utleniane w mitochondriach komórkowych, a spaliny - CO2 i H2O są usuwane na zewnątrz glukoza + tlen → dwutlenek węgla + woda +ENERGIA CZĄSTECZKI TLENU UTLENIAJĄ RÓWNIEŻ CZĄSTECZKI PALIW POWODUJĄC WYTWARZANIE ENERGII.

18. to gaz bezwonny , bezbarwny , cięższy od powietrza , tłumiący palenie +IV –II tlenek węgla IV C O2 O= C = O gaz cieplarniany rośliny potrzebują go do fotosyntezy powoduje efekt cieplarniany gdy jest go za dużo w pomieszczeniu boli nas głowa i jesteśmy osłabieni powstaje on podczas palenia węgla i wylatuje z wulkanów

19. Efekt cieplarniany w atmosferze tworzy się warstwa izolacyjna z CO2 , pary wodnej i metanu ta warstwa powoduje , że ciepło nie mogąc ujść podgrzewaatmosferę ziemską : • ocieplając klimat • roztapiając lodowce • podnosząc poziom mórz i oceanów • zmniejszając powierzchnię lądów • zagrażając wyginięciem zwierząt polarnych

20. to gaz bezwonny , bezbarwny , cięższy od powietrza i zabójczo trujący dla człowieka ponieważ trwale blokuje cząsteczki hemoglobiny, co powoduje, że krew nie może roznosić tlenu C = O +II –II C O CZAD tlenek węgla II powstaje on w słabo wentylowanych pomieszczeniach , w których pali się węgiel lub inne paliwo z węglem

21. Cząsteczka hemoglobiny BIAŁKO z jednym atomem żelaza CZAD (CO) blokuje hemoglobinę, która nie może przenosić tlenu Fe Cząsteczka chlorofilu BIAŁKO z jednym atomem magnezu Cząsteczka hemoglobiny różni się od cząsteczki chlorofilu tylko jednym atomem – metalu otoczonym cząsteczką białka. To bardzo duże podobieństwo cząsteczek obu barwników wskazuje na wspólne pochodzenie życia na Ziemi Mg

22. jest to gaz tłumiący palenie i nie jest używany do oddychania N N AZOT Rośliny motylkowe : koniczyna , łubin , groch , soja , fasola za pośrednictwem bakterii w brodawkach korzeniowych przyswajają azot z powietrza N2 W czasie burzy azot reaguje z tlenem atmosferycznym dając NO2 Azot jest pierwiastkiem koniecznym do wzrostu roślin i znajduje się on w cząsteczkach nawozów azotowych ź ź ź

23. H2 WODÓR H H jest to wybuchowy i najlżejszy gaz występujący w górnych warstwach atmosfery Słońce to wielki reaktor , w którym wodór jest zamieniany w hel Jego atom jest pierwszy w układzie okresowym pierwiastków Atomy wodoru mają najprostszą budowę Atomy wodoru tworzą dwuatomowe cząsteczki

24. John Dalton 1766 – 1844 Podstawowe założenia teorii Daltona: • Materia złożona jest z niewidzialnych atomów • Wszystkie atomy jednego pierwiastka mają identyczną masę • i pozostałe właściwości • Każdy pierwiastek zbudowany jest z niepowtarzalnych • atomów, różniących się od innych masą • Atomy są niezniszczalne i nie podlegają przemianom • podczas reakcji chemicznych, zmienia się tylko ich wzajemne ułożeniei powiązanie • Cząsteczka związku chemicznego składa się ze skończonej i niewielkiej • liczby atomów różnych pierwiastków angielski fizyk, chemik i meteorolog. Twórca nowożytnej, atomistycznej teorii materii, odkrył prawo ciśnień cząstkowych, prawo stosunków wielokrotnych, opisał wadę wzroku nazywaną później daltonizmem.

25. ATOM to najmniejsza część pierwiastka chemicznego zachowująca jego właściwości. Jest to elektrycznie obojętny układ złożony z dodatnio naładowanego jądra atomowego i ujemnie naładowanych elektronów. Jądro atomowe to wewnętrzna część atomu będąca układem protonów i neutronów (nukleonów) związanych siłami jądrowymi. Ponieważ neutrony i protony są znacznie cięższe od elektronów, w jądrze atomowym jest skupiona prawie cała masa atomu (ok. 99,9%). • Skład jądra określa się podając • liczbę atomową Z (liczba protonów) i liczbę masową A (suma protonów i neutronów). • Wszystkie atomy tego samego pierwiastka zawierają • tę samą liczbę protonów i elektronów, natomiast mogą się różnić liczbą neutronów. • Odmiany atomów pierwiastka o identycznej liczbie atomowej , • różniące się liczbą masową, czyli odmiany, których atomy mają • taką samą liczbę protonów, a różną liczbę neutronów, nazwano izotopami. • Atomy znanych dotychczas pierwiastków • posiadają od jednej do siedmiu powłok elektronowych. • W atomie każdego pierwiastka można wyodrębnić rdzeń atomowy • i elektrony walencyjne – te, które poruszają się na ostatniej powłoce. • Elektrony walencyjne decydują o właściwościach chemicznych pierwiastków.

26. Josef John Thomson 1856 – 1940 angielski fizyk, prowadził badania dotyczące budowy materii i struktury elektryczności), badając wyładowania w gazach rozrzedzonych odkrył istnienie cząstki mniejszej od atomu, niosącej elementarny ujemny ładunek elektryczny. Cząstkę tę nazwano elektronem. Antoine Henri Becquerel1852 – 1908 francuskichemik i fizyk, laureat Nagrody Nobla w dziedzinie fizyki za odkrycie promieniotwórczości. Odkrył też zjawisko radioaktywności. • Nagrodę tę otrzymał wraz z Marią i Piotrem Curie. • Ich odkrycie było potwierdzeniem podzielności atomów

27. Ernest Rutherford1871-1937 angielski fizyk, był współtwórcą teorii rozpadu promieniotwórczego atomów, laureat nagrody Nobla, opracował planetarny model atomu, odkrył pierwszą sztuczną reakcję jądrową. Rutheford zaproponował planetarny model atomu, w którym wyróżnił dodatnio naładowane jądro, skupiające prawie cała masę i lekkie elektrony poruszające się z ogromną prędkością wokół niego. James Chadwick1891-1974, angielski fizyk,wspólnie z Rutherfordem przeprowadzili pierwszą sztuczną reakcję jądrową, otrzymał nagrodę Nobla,odkrył trzecią podstawową, elementarną cząsteczkę materii – neutron Dzięki rozwojowi dalszych badań nad promieniotwórczością zostało dokonane kolejne przełomowe odkrycie. Odkryto, że atomy różnych pierwiastków rozpadając się tworzą ołów, ale o identycznej liczbie atomowej. Identyczna liczba atomowa, a różna liczba masowa wskazują, iż ten sam pierwiastek może składać się z atomów o różnej liczbie neutronów w jądrze. W późniejszym okresie odkryto także, że nie tylko ołów ale również inne pierwiastki tworzą mieszaniny izotopów. Współczesna teoria budowy atomu przyjmuje, że elektron ma dwoistą naturę - w pewnych zjawiskach zachowuje się jak cząsteczka materialna, a w innych - jak fala.

28. Maria Skłodowska-Curie 1867 – 1934 fizyk i chemik narodowości polskiej Większość życia spędziła we Francji tam też rozwinęła swoją karierę naukową. Prekursor nowej gałęzi chemii — radiochemii Do jej największych dokonań należą: opracowanie teorii promieniotwórczości,technik rozdzielania izotopów promieniotwórczych oraz odkrycie dwóch nowych pierwiastków — radu i polonu. Pod jej osobistym kierunkiem prowadzono też pierwsze w świecie badania nad leczeniem raka za pomocą promieniotwórczości. Dwukrotnie wyróżniona Nagrodą Noblaza osiągnięcia naukowe, po raz pierwszy w 1903 z fizyki wraz z mężem i Henrim Becquerelem za badania nad odkrytym przez Becquerela zjawiskiem promieniotwórczości, po raz drugi w 1911 z chemii za wydzielenie czystego radu. Do dziś pozostaje jedyną kobietą, która tę nagrodę otrzymała dwukrotnie, a także jedynym uczonym w historii uhonorowanym Nagrodą Nobla w dwóch różnych dziedzinach nauk przyrodniczych.

29. Niels Henrik David Bohr1885 – 1962 fizyk duński, laureat Nagrody Nobla z dziedziny fizyki za opracowanie teorii budowy (struktury) atomu. Jego prace naukowe przyczyniły się do zrozumienia budowy atomu oraz rozwoju mechaniki kwantowej, opisał swój model budowy atomu wodoru. Po II Wojnie Światowej był był orędownikiem pokojowego wykorzystania energii atomowej. Stwierdził, że elektrony krążą wokół jądra po torze ściśle określonym energetycznie zwanym orbitą stacjonarną, a elektron może zmienić orbitę, gdy odda lub pobierze energię .Przedstawił on rewolucyjną teorię atomu. Zgodnie z tym modelem elektrony w atomie krążą po pewnych stacjonarnych orbitach. Dopóki elektron znajduje się na takiej orbicie nie zachodzi emisja energii. Energia jest emitowana jedynie wtedy, gdy elektrony przeskakują z orbity na orbitę.

30. izotopy wodoru Różnią się liczbą neutronów - - - + 0 + + 0 0 PROT DEUTER TRYT m = 1 u m = 2 u m = 3 u składniki atomu : proton – masa 1 u + jądro atomu powłoka elektronowa 0 neutron – masa 1 u - elektron – nic nie waży

31. liczba masowa A będąca sumą protonów i neutronów znajdujących się w jądrze atomu numer grupy informujący o liczbie elektronów krążących na ostatniej powłoce II 40 20 Ca 40,08 (u) liczba atomowa Z informująca o liczbie elektronów i jednocześnie o liczbie protonów ponieważ le = lp , atom ma ładunek obojętny 4 numer okresu informujący o liczbie powłok elektronowych średnia masa atomów izotopów wyrażona w unitach

32. Jak obliczyć średnią masę atomu azotu, który ma 2 rodzaje izotopów 14 N i 15 N ? 7 7 Pierwszy z nich stanowi 99,6 % , a drugi 0,4 % mi1 % i1+ mi2 % i2 ____________________ ma = 100 % 14 99,6 % + 15  0,4 % ____________________ ma = 100 % ma = 14,004 u oblicz liczbę neutronów w obu izotopach ln 1 = 14 – 7 = 7 ln 2 = 15 – 7 = 8

33. Położenie pierwiastka w układzie okresowym informuje o budowie jego atomu Budowa atomu pierwiastka decyduje o jego właściwościach chemicznych iwartościowościach Wartościowości pierwiastków decydują o budowie cząsteczek Wartościowość=ilość wiązań wysyłanych przez dany atom

34. IV grupa = 4 elektrony na ostatniej powłoce C 2okres = 2 powłoki elektronowe 6 12 elektronów krąży na dwóch powłokach protonów siedzi w jądrze atomu u to średnia masa izotopów węgla

35. VI grupa = 6 elektronów na ostatniej powłoce S 3okres = 3 powłoki elektronowe 16 32 elektronów krąży na trzech powłokach protonów siedzi w jądrze atomu u to średnia masa izotopów siarki

36. I grupa = 1 elektron na ostatniej powłoce K 4okres = 4 powłoki elektronowe 19 39 elektronów krąży na czterech powłokach protonów siedzi w jądrze atomu u to średnia masa izotopów potasu

37. Z = Lp = Le A = Lp + Ln Ln = A – Z Modele atomów 3 powłoki= nr okresu= protony= elektrony =Z= A = masa= n=A – Z= 11Na 23 11 11 p 12 n 23 gr I 12 2 8 1 K L M 4 powłoki= nr okresu= protony= elektrony =Z= A = masa= n=A – Z= 20Ca 41 20 41 20 p 21 n gr II 21 2 8 8 2 K L M N 3 powłoki= nr okresu= protony= elektrony= Z= A = masa= n=A – Z= 13Al 27 13 27 13 p 14 n 14 gr III 2 8 3 K L M

38. Modele atomów 3 powłoki= nr okresu= protony= elektrony=Z= A = masa= n=A – Z= 15P 31 15 15 p 16 n 31 gr V 16 2 8 5 K L M 4 powłoki= nr okresu= protony= elektrony=Z= A = masa= n=A – Z= 19K 39 19 39 19 p 20 n gr I 20 2 8 8 1 K L M N 3 powłoki= nr okresu= protony= elektrony=Z= A = masa= n=A – Z= 16S 33 16 33 16 p 17 n 17 gr VI 2 8 6 K L M

39. Modele atomów 3 powłoki= nr okresu= protony= elektrony=Z= A = masa= n=A – Z= 17Cl 35 17 17 p 18 n 35 gr VII 18 2 8 7 K L M 2 powłoki= nr okresu= protony= elektrony=Z= A = masa= n=A – Z= 6C 13 6 13 6 p 7 n gr IV 7 2 4 K L 2 powłoki= nr okresu= protony= elektrony=Z= A = masa= n=A – Z= 7N 14 7 14 7 p 7 n 7 gr V 2 5 K L

40. Jaki pierwiastek ma podaną konfigurację elektronową ? K2 L8 M18 N4 german 2 + 8 + 18 + 4 = 32 elektrony Z=32 4 powłoki = 4 okres 4 ew = IV grupa K2 L8 M18 N18 O8 ksenon 2 + 8 + 18 + 18 + 8 = 54 elektrony Z=54 5 powłok = 5 okres 8 ew = VIII grupa K2 L8 M18 N7 brom 2 + 8 + 18 + 7 = 35 elektrony Z=35 4 powłoki = 4 okres 7 ew = VII grupa

41. lew le = lp masa atomu = lp + ln liczba powłok = nr okresu lew = nr grupy nazwa pierwiastka wartościowość ujemna wartościowość dodatnia 6 16 VI 17 + 16 = 33 u 3316S 17 n 3 3 16 p VI siarka – II + VI lew le = lp masa atomu = lp + ln liczba powłok = nr okresu lew = nr grupy nazwa pierwiastka wartościowość ujemna wartościowość dodatnia 3 5 8 +5 = 11 u III 6 n 2 115B 5 p 2 III bor – V + III lew le = lp masa atomu = lp + ln liczba powłok = nr okresu lew = nr grupy nazwa pierwiastka wartościowość ujemna wartościowość dodatnia 5 7 8 + 7 = 15 u V 2 157N 8 n V 2 7 p azot – III + V

42. lew le = lp masa atomu nr okresu nr grupy nazwa pierwiastka wartościowość ujemna wartościowość dodatnia 2 12 11 + 12 = 23 u 11 n 3 12 p II magnez brak + II 5 lew le = lp masa atomu nr okresu nr grupy nazwa pierwiastka wartościowość ujemna wartościowość dodatnia 15 16 + 15 = 31 u 3 16 n V 15 p fosfor – III + V lew le = lp masa atomu nr okresu nr grupy nazwa pierwiastka wartościowość ujemna wartościowość dodatnia 4 6 8 + 6 = 14 u 2 8 n IV 6 p węgiel – IV + IV

43. Co to za pierwiastek ? S w jego atomie jest 16 protonów siarka C w jego atomie są 2 powłoki, a na ostatniej 4e węgiel P w jego atomie są 3 powłoki, a na ostatniej 5e fosfor O w jego atomie jest 8 elektronów tlen w atomie jego izotopu o masie 37u jest 20 neutronów Cl chlor Ca w jego atomie są 4 powłoki, a na ostatniej 2e wapń w atomie jego izotopu o masie 81u jest 46 neutronów Br brom Mg w atomie jego izotopu o masie 24u jest taka sama liczba protonów i neutronów magnez

44. Symbole elektronowe pierwiastków POKAZUJĄ ELEKTRONY Z OSTATNIEJ POWŁOKI - ELEKTRONY WALENCYJNE, które biorą udział w tworzeniu wiązań chemicznych     H Ca Al C               N Ne  O Cl                 

45. Jak powstaje wiązanie kowalencyjne niespolaryzowane WYSTĘPUJE ONO MIĘDZY ATOMAMI TYCH SAMYCH PIERWIASTKÓW dwuatomowa cząsteczka wodoru H H H H  H2       O O O O O O O dwuatomowa cząsteczka tlenu O2      O O3 trzyatomowa cząsteczka tlenu OZON O O                    

46. Jak powstaje wiązanie kowalencyjne spolaryzowane Cl  +I –I H H Cl  HCl cząsteczka chlorku wodoru WYSTĘPUJE ONO MIĘDZY ATOMEM NIEMETALU I NIEMETALU       elektron wodoru zostaje przesunięty w kierunku chloru

47. Jak powstaje jon ujemny - anion GDY ATOM PRZYJMIE ELEKTRONY na ostatnią powłokę – tyle , aby upodobnić się do najbliższego pierwiastka szlachetnego S0 S2 – 16 16 + + = + 2 - 18 16 - - 6+2 16 16 + + 2 8 8 2 8 6

48. Jak powstaje jon dodatni - kation GDY ATOM ODDA ELEKTRONY z ostatniej powłoki Ca0 Ca2 + 20 20 + – = + 2 - 18 20 - - 20 20 + + 2 8 8 2 2 8 8 2

49. Jak powstaje wiązanie jonowe WYSTĘPUJE ONO MIĘDZY ATOMEM METALU I NIEMETALU Cl  Na Na  Cl NaCl cząsteczka chlorku sodu 11 protonów (+) 11 elektronów ( –) ładunek obojętny 17 protonów (+) 17 elektronów ( –) ładunek obojętny 11 protonów (+) 10 elektronów ( –) ładunek 1+ 17 protonów (+) 18 elektronów ( –) ładunek 1 –       kation sodu i anion chloru mają ładunki różnoimienne, więc się przyciągają

50. TLENKI NIEMETALI O O O H H2O tlenek wodoru H O C C CO tlenek węgla II CO2 tlenek węgla IV