Zajímavá chemie: LAMS

Mentor a mentorink ve školství

Zajímavá chemieMartin Slavík

martin.slavik<at>tul.cz

Analýza software, analytická chemieŠkodaAuto – e-commerce projekt CentriaNOVARTIS; BAYER – molekulární vizualizaceALS Globals CR – QC-QA, TQMTUL

ICT: e-learning (Moodle) | redakční systémy (Drupal)Chemická informatika | Molekulární vizualizace

Mar

keti

ng


• Zajímavá chemie: smysly, živly, umění

• Chemie a informační technologie, trendy

• DYI elektronika

• [Počítačem podporovaný experiment]

• Vlastnosti molekul

• Vizualizace struktur

• IBSE badatelská výuka

• Zajímavé pokusy

• Motivace, marketing, prezentace, MBTI


� Co už víte?

� Co používáte?

� Zkušenosti?

� Co chcete vědět?




Raketa

https://www.youtube.com/watch?v=7gnC0mXE0Vkhttps://www.youtube.com/watch?v=V1TZTJUPMZw


Blesky ve zkumavce Pomůcky a chemikálie:zkumavka, stojan, Pasteurova pipeta, lžička, skleněná tyčinka, střička s destilovanou vodou,kádinka s vodou na chemický odpad, ochranný štít, gumové rukavice ;konc.H2SO4, manganistan draselný, ethanol;Postup:Použijte ochranný štít!Do zkumavky upevněné ve stojanu nalijte do výšky asi 1–2 cm koncentrovanou kyselinusírovou (použijte Pasteurovu pipetu) a opatrně ji převrstvěte stejným množstvím ethanolu(ethanol přilévejte ze střičky po stěně zkumavky). Dávejte přitom pozor, aby se roztokyvzájemně nepromíchaly.Do zkumavky pak přisypte několik krystalků manganistanu draselného a pozorujte reakci.Princip:Silnější kyselina sírová vytěsní z manganistanu oxid manganistý (tmavě zelená kapalina), kterýse dále rozkládá, a uvolněný kyslík ve stavu zrodu (někdy se uvádí ozon O3) oxiduje ethanol–pozorujeme malé jiskření na rozhraní kapalin.H2SO4 + 2 KMnO4 → Mn2O7 + K2SO4 + H2O + 3/2 O2Mn2O7 → 2 MnO2 + 3/2 O2 (resp. 2 O3)CH3CH2OH + 3 O2 → 2 CO2 + 3 H2OUpozorn ění: po skončení tohoto experimentu vzniklé produkty nalijte opatrně do sběrnékádinky s vodou určené na chemický odpad.POZOR při vylévání reakční směsi s produkty může dojít ke vznícení nezreagovaného ethanolu



http://en.wikipedia.org/wiki/Water

Voda









https://www.youtube.com/watch?v=m55kgyApYrY

http://vesmir.cz/2015/01/27/video-vybuchujici-sodik-ve-vode-jste-jeste-nevideli/

Vylepšíme to společně


Dozvěděli jste se n ěconového a d ůležitého?

Dozvěděli jste se něconového a důležitého?

+ | -


Dramatizace

http://cs.wikipedia.org/wiki/Jan_Amos_Komensk%C3%BD

Všichni na jednom jevišti velikého světa stojíme, a cokoliv se tu koná, všech se týče.

Didactica –umění umělého vyučování.

� Učit se musí od mládí.� Povinná školní docházka (chytří, hloupí, chudí, bohatí, …).� Názorné vyučování.� Nutnost určitého stupně vzdělání, horlivost.� Přiměřenost látky k věku.� Vše převádět do praxe.� Vyučovat od jednoduššího ke složitějšímu.� Nutnost stálého opakování.� Žák má být sou časně učitelem.� Vyučování má být zábavné.


Cíle a smysl: příklady

Hudeček, Michal. Webová Režie. Accessed February 26, 2013. http://www.palmknihy.cz/web/kniha/webova-rezie-4130.htm.

Innocentive – online platforma, výzkumníci a firmy řeší problémAutoři řešení → propagace+ hrdost a peníze

Foldit – počítačová hra, 3D puzzle. Výzkum léků HIV/AIDS | rakovina

+ zábava a smysl


http://fold.it/portal/info/science

gamification





+ | -



KCH FP TUL

10-5 %

0

republikový lídrMartin Slavík


Geoff Delderfield, http://heavenawaits.files.wordpress.com/2009/05/beggar-angel2.jpg


Malene Thyssen, http://commons.wikimedia.org/wiki/User:Malene



/4 = 0,25martin.slavik<at>tul.cz

/4 = ½ = 0,5martin.slavik<at>tul.cz

/4 = 0,75Education is the single most

important job of the human race.

George Lucasmartin.slavik<at>tul.cz

/4 = 1

Periodic Table

#262626, #272727, #282828, #292929, # 2b2b2b , # 2c2c2c , # 2e2e2e , #313131, #323232, #343434, #353535, #373737, #393939, # 3a3a3a , # 3c3c3c , # 3f3f3f , #404040, #424242, #444444, #454545, #474747, #484848, # 4a4a4a , # 4b4b4b , # 4d4d4d , # 4e4e4e , #505050, #515151, #535353, #565656, #575757, #585858, #595959, # 5b5b5b , # 5c5c5c , # 5e5e5e , #616161, #626262, #646464, #656565,#676767, # 6a6a6a , # 6b6b6b , # 6c6c6c , # 6d6d6d , # 6f6f6f , #727272, #737373, #757575, #767676, #777777, # 7b7b7b , # 7c7c7c , # 7d7d7d , # 7e7e7e , #808080, #818181, #838383, #868686, #878787, #888888, #898989, # 8b8b8b , # 8c8c8c , # 8e8e8e , #919191, #929292, #949494, #959595, #979797, # 9a9a9a , # 9b9b9b , # 9c9c9c , # 9d9d9d , # 9f9f9f , #a0a0a0, #a2a2a2, #a5a5a5, #a6a6a6, #a8a8a8, #a9a9a9, #ababab, #aeaeae, #afafaf, #b0b0b0

Právě jste přečetli 50 odstínů šedi...

Nejúčinnější antikoncepce


我們享受化學


Zapálený učitel


je všudemartin.slavik<at>tul.cz



Sacharidový kompozit Polysacharidový kompozit

Sendvič Biologicky neodbouratelný polymer


AFM snímek antibakteriální vrstvy s nanočásticemiInhibice růstu baktérií MRSA (i viru HIV)

Patent PV 2011-202


41

Spolupráce s průmyslem:DIAMO, ELMARCO, ELCERAM…

Čidla bojových látek

Čištění vod pomocí netradičních sorbentů

Antimikrobiální materiály

Metoda sol-gel

Inteligentní textilie

Speciální materiály




1630 –1692 (1710) Hamburg

Hypotéza: Au ve zlatavé tekutiněVerifikace:� vem 5 500 l moči� nech ji zkvasit� destilovat, destilovat, destilovat (bez O2)…� zchladit bílé páry→ bílá látka, která sama svítí = Kámen mudrců

Alchymista hledá Kámen mudrcůJoseph Wright | 1771


http://en.wikipedia.org/wiki/File:Chemical_basis_of_love.png http://en.wikipedia.org/wiki/Phenylethylamine



Martin Slavík & Jan GrégrDěkuji za pozornost

Chemikové jsou zvláštní třídou smrtelníků,kterou jakýsi nesmyslný pud pohání vyhledávat rozkoše mezi dýmem a výpary, mourem a plameny, jedy a chudobou. Ale navzdory těmto útrapám se mi zdá,že vedu život utěšený, a raději nechť zemřu,než bych si vyměnil své místo s králem perským.

Martin Slavík (2014) a Johann Joachim Becher, Physica Subterranea (1667)




+ | -



• K čemu to je?

• Jak na to? martin.slavik<at>tul.cz





(1S,5S)-2,6,6-trimethylbicyclo[3.1.1]hept-2-en

Pinenmartin.slavik<at>tul.cz


HOH

H

feromon kance

Androstenol(5α-androst-16-en-3α-ol)

� matky rozeznají vůni svého dítěte� synchronizace menstruačního cyklu� pocity uvolnění a pohody

2004 Nobelova cena



http://en.wikipedia.org/wiki/Biosensor


http://en.wikipedia.org/wiki/Attacus_atlas

Feromony z Nasonovy žlázy lákají včely do úlu

Geraniol

Citral

http://www.asknature.org/strategy/b25d523b27046c43a503564f8aa1a4c6


• Proč?

• Výhody?

• Nevýhody?

• Molekulární gastronomie

• Rohlík


Molekulární gastronomie

Prof. Miroslav Raab: Úvod do molekulární gastronomie aneb hovory s Mojmírem

Ve víně je pravda......a trans-resveratrol


Dr. James Burchfield | The Garvan Institute Sydney, New South Wales, Australia

The explosive dynamics of sugar transport in fat cells


Maillard ova reakce

http://en.wikipedia.org/wiki/Maillard_reaction

1912 Louis-Camille Maillard syntéza proteinůNeenzymatické hnědnutí = barva + vůně (149–260˚C)

6-Acetyl-2,3,4,5-tetrahydropyridine

2-Acetylpyrroline

Vůně pečiva: chleba, popcorn, tortilla, pražená káva, pečené maso, pražený ječmen (whiskey, pivo)…

149–260˚C

Advanced glycosylation end-product (AGE) zahřátí, metabolismus, stárnutíReceptory AGE (RAGE) chronická zánětlivá onemocnění : astma, atherosclerosa, arthritida, infakt myokardu…

Hnědé (ko-) a polymery = melanoidiny

http://www.chem.shef.ac.uk/chm131-2003/chb03jb/maillard.html

http://www.chemicke-listy.cz/docs/full/1997_08_558-569.pdf


Pokud ochutnáme lístek máty peprné, pocítíte chlad v puse. Může za to obsažený menthol. Proč ale chladí?

1. menthol účinkuje na nervová zakončení2. V mátě peprné vydrží krystalky ledu i za teploty

podstatně větší než je teplota tání vody. Tyto krystalky pak způsobují chladivý pocit.

3. menthol se při rozpouštění ochlazuje a lokálně tedy opravdu chladí jazyk

4. menthol chladí zejména díky rychlému vypařování

Barva?Rozpustnost?Teplota tání?http://en.wikipedia.org/wiki/Menthol

http://en.wikipedia.org/wiki/TRPM8

http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S000527360900039X

Malkia et al. MolecularPain 2009 5:62 doi:10.1186/1744-8069-5-62.


Sladkost látek


Sladkost látek

Neotame is a close aspartame congener. It has a clean sweet taste relatively close to sucrose. Higher stability in the neutralpH range is an important advantage in comparison to the parent aspartame. After consumption in humans only an insignificant release of methanol and phenylalanine occurs (Nofre and Tinti, 2000). This is important due to phenylketonurichuman hazards (Oilman, 2004). Finally, high sweetness potency (neotame is 11,000 times sweeter than sucrose on a molar basis, and aspartame is only 170 times sweeter than sucrose) makes the production of this compound highly effective.


Sladkost látek


Sladkost látek


Smažená zmrzlina� 2 vejce� 4 lžíce solamylu� asi 250 300 ml zmrzliny� 250 g oleje nebo ztuženého tuku� 150 g jemně strouhaného kokosu

Pomůcky: malé kovové sítko, malý vyšší hrnec, polévková lžíce, miska,vidličkaVejce ušleháme se škrobem pomocí vidličky. Ze zmrzliny (z mrazničky) vykrojíme lžící kus zmrzliny. Obalíme ho ve vajíčku se škrobem, v kokosu, znovu ve vajíčku a v kokosu. Tímto způsobem obalíme všechny kousky zmrzliny a dáme je na chvíli do mrazničky. Při obalování pracujeme pečlivě, aby nebyla na zmrzlině žádná místa bez těstíčka.Do malého vyššího hrnce dáme olej nebo ztužený tuk. Kousek obalené zmrzliny položíme do malého sítka a rychle ponoříme do rozpáleného oleje. Smažíme krátce do zežloutnutí.Smaženou zmrzlinu vyklopíme na talířek. Můžeme ozdobit šlehačkou, ovocem či čokoládou a hned podáváme.Zmrzlina neroztála. Obal z těstíčka tvořeného vajíčkem se škrobem a kokosem po vložení do rozpáleného tuku vytvoří pevnou vrstvu, která je tepelným izolantem.Bdinková, V.: Debrujárská kuchařka, AMD ČR 1998




+ | -


http://www.mrs.org/s07-science-as-art-winners/

A Bouquet of Anthradithiophene - Matthew Lloyd, Cornell University


• Barvy

• Fluorescence

• Tajná písma


Proč se dříve prádlo bělilo indigem?

1. indigo působí jako oxidační činidlo a rozloží žluté produkty fotodegradace prádla

2. prádlo na světle žloutne a přídavkem komplemen-tárního modrého indiga dojde k součtu barev v bílou

3. indigo pomáhá rozpustit žluté produkty fotodegradace

4. indigo se slučuje se žlutými produktyfotodegradace za tvorby bezbarvé látky

Barva?Rozpustnost?Teplota tání?


http://en.wikipedia.org/wiki/Chromophore

beta-karoten11 konjugovaných vazeb

Chromofory VIS absorpce

Žluté azo barvivoKomplexy s kovyRozštěpení d-orbitalů, ∆E → λmax


http://en.wikipedia.org/wiki/Chromophorehttp://en.wikipedia.org/wiki/Phenolphthalein



ANON., nedatováno. RNDr. Renata Šulcová[online] [vid. 9. květen 2015]. Dostupné z: http://rena.sulcova.sweb.cz/


Pokus 9 Ochranné prvky na bankovkách pod UV sv ětlemPostup:Pod UV lampou sledujeme, jakým způsobem jsou chráněny bankovky proti padělání.Hledáme umístění a tvar fluorescenčních „značek“ na bankovkách.

Pokus 10 Fluorescen ční látky v r ůzných výrobcích Pomůcky:2 vzorky na Petriho miskách – cukr, prací prášek2 kousky papíru – kancelářský, filtrační (cca + 10 x 10 cm)2 laky na nehty – disko tech, bezbarvý lak3 zvýrazňovače, 1 fix lihový, 1 UV fix, papírPostup:a) pod UV lampou porovnejte bílou barvu cukru a pracího prášku, filtračního a kancelářskéhopapíru.b) nakreslete obrázek každým fixem a pak srovnejte viditelnost a jas barev na denním světle apod UV světlemc) zjistěte, který lak obsahuje fluorescenční barvivaPrincip:Do pracích prášků a papíru se přidávají opticky aktivní látky „aby bílá bílá byla“. Do papíruse jako optický zjasňovač používá kyselina 4,4′-diamino-2,2′-stilbenedisulfonová a její deriváty (obchodní označení rylux ). Filtrační papír obsahuje pouze čistou buničinu.Zvýrazňovače (žlutý, zelený, růžový, aj,) a UV fixy obsahují fluorescenční barviva, lihový fix tyto látky neobsahuje.Disco lak na nehty svítí po ozáření UV světlem (obsahuje fluororescenční barviva).





Dr Pedro Barrios-Perez | National Research Council of Canada, Ottawa, Ontario, Canada

Specimen: Silicon dioxide on polydimethylglutarimide-based resist (200x)Technique: Brightfield


• Komu?

• Jak? martin.slavik<at>tul.cz

http://www.amazon.com/Country-Pears-Soap-Dirty-Advertisement/dp/B00FD5PFV6

http://sirismm.si.edu/archivcenter/ivorysoap/ivory_0300600226.jpg



OpodeldokLinimentum saponato-camphoratum"Tak nám zabili Ferdinanda", řekla posluhovačka panu Švejkovi, který opustiv před léty vojenskou službu, když byl definitivně prohlášen vojenskou lékařskou komisí za blba, živil se prodejem psů, ošklivých, nečistokrevných oblud, kterým padělal rodokmeny. Kromě tohoto zaměstnání byl stižen revmatismem a mazal si právě kolena opodeldokem."

mast z: Opoponaxu, Bdel ia a aristolochie

ČsL 3 : medicinální (sodné) mýdlo (sapo medicinalis) 50 g + Ethanol 95 % 800 g + voda 70 g + kafr 20 g + čpavek + levandulová + rozmarýnová silice

http://www.opodeldok.cz/historie_opodeldoku.html | http://cs.wikipedia.org/wiki/Opodeldok

„Sesílený Opodeldok ichthyolový zastínil všecky jiné nabízené přípravky velezdárným účinkem svým proti rheumatismu, bolestem nervů a hlavy, lámání v údech, bolesti kyčelní a všem bolestem těla, kteréž pocházejí z nachlazení. Objednati lze pošt. poukázkou lahvičky po 20, 40 a 80 kr. a 20 kr. za poštovné a balení v lékárně „u zlatého lva“ v Dobrušce.“

(Národní politika č. 329, 29.11. 1887, s. 5).

Paracelsus (1493–1541)


• Co?

• Jak? martin.slavik<at>tul.cz


Paracelsus (1493 -1541)

Dosis sola facit venenum


Straubův fenomén)


Straubův fenomén)



http://cs.wikipedia.org/wiki/Prskavec

C6H4(OH)2 (aq) + H2O2 (aq) = C6H4O2 (aq) + 2H2O


Persistentní toxické látky




+ | -


Voda je …

Jak ukážete, že…martin.slavik<at>tul.cz

Složení vody

A jinak? martin.slavik<at>tul.cz

Plave železo na vodě?

Hoří železo?

Je železo jedovaté?

Littera occidit, spiritus autem vivificat.

Vede železo elektřinu?

Jaká je teplota tání Fe?


Kde to hledat?

� Nápady?

Ethylén rajčata + jablko Sirky podvodní, zapálení AA baterií, svíčka z pomeranče, zdroj elektřiny,grafitový obvod na papířeElektrolýza vody, ferrofluid, nehořlavý kapesník, spektrometr, UV, mikrovlnka


http://www.ted.com/talks/james_watson_on_how_he_discovered_dna

TED

http://www.ted.com/playlists/171/the_most_popular_talks_of_all

http://www.ted.com/playlists/77/11_must_see_ted_talks

http://www.ted.com/talks/robert_lang_folds_way_new_origami



Přírodov ědec - Rozvoj odborných kompetencí talentovaných student ů středních školve vědeckovýzkumné práci v oblasti p řírodních v ědhttp//www.prirodovedec.eu

http://www.studiumchemie.cz/

https://khanovaskola.cz/


http://www.chemspider.com

ESIS | EINECS | CLP/GLP | NLP


• Nápady?

• Jak to donutit pamatovat jiné?

• Jak to uložit?

• Jak to znovu najít?


Věda


Pro zapamatování pořadí prvků

I. Helenu Líbal Na Kolena Robustní Cestář FrantaII.A Běžela Magda Caňonem, Srážela Banány RádiemVI.A O Slečno, Sejměte Též Podprsenku VII.A Fousatý Chlap Brousil Ivaně Anténu Ráno

Lanthanoidy:Laciné Ceny Prasat Nedovolily Prométheovi Smésti Europu, Gdyž Théby Dýchaly Horkou Erotickou Tmou Ybišku Lučního

více…


www.ped.muni.cz/wchem/hry.htm

Hry…


Rusek, Martin. Chemie a mediální výchova – 1. část. [cited 6 May 2012a]. Available fromworld wide web: http://clanky.rvp.cz/clanek/s/G/1809/CHEMIE-A-MEDIALNI-VYCHOVA---1-CAST.html/.

Pozorně si přečti následující dva texty a posuď správnost uvedených informací.

Text 1.: Na krabičce s bonbony Orbit Drops Lemon Mint je upozornění „Bez cukru".Přečtete-li si složení těchto bonbonů, pak zjistíte, že kromě jiného obsahují 97 g sacharidů.

Text 2.: Na webových stránkách http://astro.pef.zcu.cz/slunecni_soustava/pluto/index.html můžete najít informace o bývalé planetě Pluto a následující sdělení: „Dle poznatků uváděných pozemními observatořemi je povrch Pluta pokryt zmrzlým metanem a dalšími prvky, jako jsou H2O, N2, CH4, CO".

Indiana Jones a k řížová výpravaVe filmu Indiana Jones a poslední křížová výprava je pasáž, kdy hlavní hrdina vchází z knihovny do podzemí, ve kterém probourá zeď, za níž je stoka. Do stoky při probourání spadne a čichem zjistí přítomnost ropy. Jones jde stokou, aby našel odkaz, který mu má pomoci k nalezení Svatého grálu. Ochránci Svatého grálu však hrdinu Jonese pronásledují. Aby mu zabránili grál najít, hodí do stoky hořící zápalku a ve stoce začne hořet. Jak je možné, že došlo k hoření vody ve stoce? Vysvětli.


Rusek, Martin. Chemie a mediální výchova – 2. část. [cited 6 May 2012b]. Available fromworld wide web: <http://clanky.rvp.cz/clanek/s/G/1815/CHEMIE-A-MEDIALNI-VYCHOVA---2-CAST.html/>.

Pozorně si přečti následující dva texty a posuď správnost uvedených informací.

Úloha 8„Já vezmu pásek! Copak tě mám mlátit rukou? Už ji mám celou červenou. Řekneš mi konečně, cos jim dal?! Řekneš nebo ne?! Podívej se! Podívej se na ně! Podívej! (na stole leží mrtví králíci)" křičí matka Škopková. „Anilínový barvičky," odpovídá Jirka.„Cože? Jaký že barvičky?" ptá se Škopková. „Ty, co s něma malujeme ve škole. Ty jedovatý," odpovídá Jirka. „Ježíšimarjá! To nás chceš otrávit všechny? Šmarjápanno! Za co mě trestáš? Kolik si jim toho dal?" ptá se Škopková. „Jenom modrou a zelenou," odpovídá Jirka.Slunce, seno, jahody (režie Zdeněk Troška)

Úkoly:Jak se nazývá film, ze kterého je uvedená ukázka?Do které skupiny organických sloučenin patří anilin, o kterém se v ukázce hovoří?Jaký má anilin chemický vzorec?Jak se projevuje otrava anilinem? Jak se poskytuje první pomoc?


Dramatizace

„An Experiment on a Bird in an Air Pump by Joseph Wright of Derby, 1768“ od Joseph Wright of Derby – National Gallery, London.


Dramatizace

http://www.utexas.edu/cofa/dbi/teaching_strategieshttp://www.utexas.edu/cofa/dbi/content/scientific-methodhttp://www.theatrefolk.com/blog/teach-lesson-drama/http://www.scienceinschool.org/2009/issue13/drama

� Vodivost kov ů a závislost na teplot ě� Iontová vazba� Stavba atomu� Stavba molekul� Modelování reakcí� Mechanismy reakcí� Stereochemie


Dramatizace

Redox reactionsThis is a method to visualise the exchange of oxygen between different metal atoms within the redox series (after Lavoisier). Each student wears a top in one of three colours, representing atoms of oxygen and two different metals (there should be equal numbers of each colour). In groups of about 8-10, the students enact simple redox reactions with 1:1 stoichiometry, such as CuO + Fe → Cu + FeO, and afterwardspresent them to the entire class. Students often find creative ways to represent both the activation energy and the release of energy in these reactions.Chemical bonding: conductivity of water (Grotthuss mechanism)Red: hydrogen atom (kneeling)Blue: oxygen atom (standing)Bent arms/legs: free ele ctron pairs in the oxygen atomStretched arms/legs: bind ing electronpairs.The positive charge passes rapidly down from the rig ht side of the line (H 3O+) to the left (H +) by rearranging electron pairs and exchanging protons from one water molecule to the next .

The following method can be used to demonstrate how an electric current passes rapidly through water, although the protons do not travel: instead, a positive charge is transmitted. The students should wear tops in one of two colours, representing hydrogen and oxygen atoms(ratio 2:1). Arrange a line of water molecules: each molecule consists of two (kneeling) hydrogen atoms and one (standing) oxygen atom. Theoxygen atom touches one hydrogen atom with his or her right hand and the other hydrogen atom with his or her right foot (see diagram on theright). The hydrogen atom’s arms and legs have no function. One extra hydrogen atom is attached to the oxygen atom (touched by his or her


Honorio Cócera | University of Valencia - Valencia, Spain

Specimen: Cacoxenite (mineral) (18x) | http://en.wikipedia.org/wiki/CacoxeniteTechnique: Transmitted Light



Co mají vločky společné?

http://www.scientificamerican.com/article/why-are-snowflakes-symmet/


Dokázali byste ji vystřihnout z papíru?

http://www.wikihow.com/Make-a-3D-Paper-Snowflake

http://www.firstpalette.com/Craft_themes/Colors/papersnowflake/papersnowflake- 6side12side.html

http://www.mathwire.com/seasonal/sflakesym.pdf


Všechno souvisí s…

http://ffky.edublogs.org/2010/11/27/nakaya-diagram/




"Simple, Rapid, Sensitive, and Versatile SWNT-Paper Sensor for Environmental Toxin Detection Competitive with ELISA).

a) A filter paper coated with photoresist;

b) selective crosslinking of photoresist;

c) suction filtration of SWCNTs through the paper under low pressure;

d) a paper chip with sensing arrays. (Reprinted with permission from Wiley-VCH Verlag)


To je ale matematika | fyzika | biologie…

STEM | Analytical science | Unified science.


Bioindikátory – Beckův index

http://hgf10.vsb.cz/546/Ekologicke%20aspekty/loticky_system/4_samocistici/cistici.htm


Mathematica – Wolfram Research, Inc. (komerční software)


komplexní integrace(UnifiedScience)




+ | -


Je to Phun|Algodoo


http://www.icpf.cas.cz/cs/pokusy-navody

http://www.icpf.cas.cz/cs/rychlost-svetla-mikrovlnka

Čokoláda v mikrovlnceOheň z obalu od žvýkačkyNejjednodušší motorVede | nevede


Redukční účinky alkoholu Pomůcky a chemikálie:širší kádinka 100 ml, hodinové sklo nebo větší Petriho miska (na přikrytí kádinky), plynovýkahan, pinzeta, čajová svíčka;měděná spirála (Cu drát 1mm hustě navinutý do 18 závitů o průměru 1cm, upravte ji tak, abystála na stole), ethanolPostup:Do menší kádinky nalijte asi do výšky 1,5 cm ethanol. V plameni kahanu zahřejte měděnouspirálu do červeného žáru.2 Cu + O2 → 2 CuOPoté ji rychle postavte do kádinky s ethanolem tak, aby se nedotýkala stěn kádinky. Sledujte,jak se mění zbarvení spirály.a) Vyzkoušejte, jak ovlivní probíhající chemický děj přikrytí kádinky s Cu spirálou sklem ajejí opětovné odkrytí.b) Po ukončení reakce se čichem přesvědčíte o vzniku nové látky.Princip:Měď se při zahřívání v plameni pokrývá vrstvičkou černého oxidu měďnatého, který jeredukován ethanolem, vzniká červená měď a acetaldehyd. Vzdušným kyslíkem je opět měďoxidována na černý oxid měďnatý a následně je parami ethanolu redukován na měď.CH3CH2OH + CuO → CH3CHO + Cu + H2OPOZOR! ethanol se někdy může zapálit, v tom případě přikryjte kádinku hodinovým sklemnebo mokrým hadrem (zabrání se tak přístupu vzduchu a plamen zhasne).


Bělousovova - Žabotinského reakcePotřebný materiál4 kádinky o objemu 100 ml1 kádinka o objemu 200 mlMagnetické míchadloOdměrné válce o objemu 5 a100 mlPetriho miska

Roztok A 2,24 g KBrO3 v 60 ml 0,6 M H2SO4 ([BrO3-] = 0,5 M)

Roztok B 3,5 g kyseliny malonové v 50 ml H2O ([MA] = 0,5 M)Roztok C 0,43 g KBr ve 23 ml H2O ([Br-] = 0,16 M)Roztok D Ferroin – komerčně prodávaný roztok nebo vodný roztok o objemu 50 ml z 0,35 g heptahydrátu síranu železnatého a 0,88 g 1,10-fenantrolinu hydrochloridu rozpuštěných v 35 ml destilované vody.Jak na to?Roztoky A–C nalijeme do kádinky o objemu 200 ml. Po vymizení žlutohnědé barvy (bromu) přidáme 2 ml roztoku D (ferroinu), vhodíme magnetické míchadlo a postavíme na zapnutou míchačku. Bez promíchání můžeme také nalít malé množství roztoku na Petriho misku, kde se po chvíli začnou tvořit nepravidelné obrazce.VýsledekFerroinový indikátor zbarví roztok do červena. Po zhruba 75 sekundách se barva roztoku změní na modrou, která je po nějakém čase opět vystřídána červenou. Takto reakce osciluje mezi modrou a červenou barvou.Proč to tak je?Bělousovova – Žabotinského (BZ) reakce je tzv. autokatalyzovaná oxidačně-redukční reakce. V základním uspořádání se jí účastní redoxní katalyzátor, organický substrát, který lze snadno bromovat a oxidovat, a bromičnanový iont ve formě NaBrO3 nebo KBrO3. To vše rozpuštěno v kyselém prostředí (roztoku kyseliny sírové nebo dusičné). Katalyzátorem byly v původní práci Ce3+/Ce4+ ionty, ale lze je nahradit ferroinem (jako v tomto pokusu) nebo Mn2+ ionty. Barevnou změnu způsobuje cyklická oxidace a redukce bromičnanových iontů na bromidové a zpět.Doplňující informaceTuto reakci objevil sovětský chemik Boris P. Bělousov v 50. letech 20. století. Ten si povšiml, že ve směsi bromičnanu draselného, síranu ceričitého a kyselin propionové a citronové ve zředěné kyselině sírové osciluje koncentrace ceričitých a ceritých iontů tak, že se směs střídavě zabarvuje žlutě a odbarvuje do bezbarvé formy. Takovýto typ reakce později potvrdil i další Rus, Anatolij Žabotinský. Oscilační reakce slouží jako učebnicový příklad nerovnovážné termodynamiky a také jako inspirace pro praktické aplikace – japonští vědci nedávno BZ reakci použili při výrobě oscilačních gelů, které lze využít v mikroreaktorech (viz Y Shiraki and R Yoshida, Angew. Chem., Int. Ed., 2012, DOI: 10.1002/anie.201202028).UpozorněníKBrO3 je silné oxidační činidlo – v kontaktu s hořlavými materiály může dojít k jeho vznícení. Silně toxický!Koncentrovaná kyselina sírová je silně toxická a leptavá.



http://www.fyzikahrou.cz/sok/bublinoskola




http://www.mrs.org/fall-2013-science-as-art-winners/

A family portrait of magnetic droplets. The image is a composite photograph of ferrofluid droplets on a superhydrophobic surface at varying magnetic field strengths. The "eyes" are reflections from two lamps. - Robin Ras, Aalto University


http://www.mrs.org/f10-science-as-art-winners/

Silk, produced by the silkworm Bombyx mori, has been viewed for millennia as a prestigious and valuable material. This protein has recently found application as a high technology material in biomedical micro- and nanotechnology. This scanning electron microscopy image depicts a detail of a micro patterned silk surface, fabricated with an all-aqueous micro molding technique. The silk structures, measuring approximately one micrometer in diameter, were fabricated at room temperature and under ambient pressure. The research is performed in Prof. Fiorenzo Omenetto’s group (Ultrafast Nonlinear Optics and Biophotonics Laboratory) and is part of “the silk collective” at Tufts University. - Konstantinos Tsioris, Tufts University

Mikroskop je cool!


http://www.mrs.org/s10-science-as-art-winners/

Colorized SEM image of thesuperparamagnetic poly methyl methacrylate(PMMA) microspheres with Fe2O3 nanocrystals self-assembly on the surface and inside. - Yongxing Hu, University of California, Riverside

Melouny jsou cool!


Neskutečné struktury

Jaké struktury vymyslíte do C10–30?martin.slavik<at>tul.cz

http://en.wikipedia.org/wiki/Valence_isomer

RotaxanyKatenany


謩

http://cultureofchemistry.fieldofscience.com/2012/02/curious-invention-drawing-chemical.html

http://simple.wikipedia.org/wiki/Benzene

Alt +23E3 | Alt + 232C martin.slavik<at>tul.cz





http://csi.chemie.tu-darmstadt.de/ak/immel/script/redirect.cgi?filename=http://csi.chemie.tu-darmstadt.de/ak/immel/tutorials/structures/index.html

[5]Helicene


Paul May: Molecules with Silly or Unusual Names










Neskutečné struktury 2

Jaké struktury vymyslíte s bórem, křemíkem, C10–30 s kyslíkem?


http://www.beilstein-journals.org/bjoc/content/figures/1860-5397-7-30-3.png?scale=2.0&max-width=1024&background=FFFFFF

hypercloso- (from the Greek for "overcage") a closed complete cluster, e.g., B8Cl8 is a slightly distorted dodecahedroncloso- (from the Greek for "cage") a closed complete cluster, e.g., icosahedralB12H12

2−

nido- (from the Latin for "nest") B occupies n vertices of an n+1 deltahedron, e.g., B5H9 an octahedronmissing 1 vertexarachno- (from the Greek for "spidersweb") B occupies n vertices of an n+2 deltahedron e.g. B4H10 an octahedronmissing 2 verticeshypho- (from the Greek for "net") B occupies n vertices of an n+3 deltahedronpossibly B8H16 has this structure, anoctahedron missing 3 verticesconjuncto- 2 or more of the above are fused together, e.g., the edge or twovertex fused B19H22

1−, face or threevertex fused B21H18

1−, and four vertex fused B20H16



http://en.wikipedia.org/wiki/Boranes

http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2006/dt/b610138k







http://csi.chemie.tu-darmstadt.de/ak/immel/script/redirect.cgi?filename=http://csi.chemie.tu-darmstadt.de/ak/immel/tutorials/reactions/index.html

Cyclodextrin Complex


http://geophysics.ou.edu/geol1114/notes/minerals/silicate_structures3.jpg


Zajímavosti

� Burning iron wool,

� Gallium Induced Structural Failure of a Coke Can

� Tin pest

� Mercury (Hg) vs Tungsten Carbide

� Caesium in Water (slow motion) - Periodic Table of Videos


Geobacter metallireducenshttp://microbewiki.kenyon.edu/index.php/Geobacter_metallireducens

Biologická fixace dusíkuhttp://cs.wikipedia.org/wiki/Biologick%C3%A1_fixace_dus%C3%ADku

Volné radikály a stárnutíhttp://apps.faf.cuni.cz/Gerontology/mechanisms/theory/theory_contemporary.asp

Muchomůrka šiškovitá: biokoncentrace Ag 1000×

Zajímavosti



Ethanol


Methanol Ethanol

Co má menší teplotu varu?

Co je toxičtější?

Proč je to toxičtější?


Methanol Ethanol

H3COH H3CCH2OH

Propanol

H3CCH2CH2OH

|OH

H3CCHCH3


Je vypadá závislost teploty varu na počtu atomů?

alkany|alkeny|ROH|RCOOH


http://www.chemistryrules.me.uk/junior/organic.htm

Tboil = f(x) Tboil = f(M)Proč je závislost rostoucí?

Proč mají alkoholy a kyseliny tak vysoké teploty varu?

Lze použít n ěco prakti čtějšího, než po čet C?


QSAR = Quantitative structure–activity relationship

http://en.wikipedia.org/wiki/Quantitative_structure%E2%80%93activity_relationship

Hypotéza: Podobné látky mají podobné vlastnosti


Je to pravda?martin.slavik<at>tul.cz

QSAR paradox

Ne všechny podobné molekuly mají podobné vlastnosti

David A. Bender Introduction to Nutrition and Metabolism Taylor & Francis, 1997 - Počet stran: 355

D-sacharidy

L-aminokyseliny

L-tryptofan

hořký

D-tryptofan

40x sladší než sacharóza


(–)-Carvone přírodní voní po mátě (spearmint oil)(+)-Carvone, enantiomer voní po kmínu (caraway

seeds)

CAIRNS, Donald, 2012. Essentials of Pharmaceutical Chemistry. B.m.: PharmaceuticalPress. ISBN 9780853699798.

(R)-thalidomid = sedativum(S)-thalidomid = teratogenní

Testováno na krysách, bioracemizace

Ephedrin (1R,2S) diastereoisomer přírodníz keře chvojníku (Ephedra) proti astmatu

Pseudoephedrin (1S, 2S) diastereoisomerdekongestant

http://cs.wikipedia.org/wiki/Chvojn%C3%ADk


sodium fluoride, dicalcium phosphate dihydrate, water, glycerin, sodium lauryl sulfate,

Sodium dodecyl sulfate

Carboxymethylcellulose; carmellose; E466 Sodium 1,2-benzothiazol-3-olate 1,1-dioxide

cellulose gum, flavor, tetrasodium pyrophosphate, sodium saccharin, Triclosan

http://en.wikipedia.org/wiki/Toothpaste

abrazivumodolnost pěnidlo

antimikrobiálníchuťpojivo

adstringentum

Triclosan, 5-chlor-2-(2,4-dichlorfenoxy)fenol

http://cs.wikipedia.org/wiki/Triclosan

zvlhčovadlo

antiplak

Co je: abrazivum, antimikrobiální, antiplak, odolnost, pěnidlo, pojivo, chuť, zvlhčovadlo


Striped toothpaste was invented by a New Yorker named Leonard Lawrence Marraffino in 1955. The patent (US patent 2,789,731, issued 1957) was subsequently sold to Unilever, who marketed the novelty under the 'Stripe' brand-name in the early 1960s. This was followed by the introduction of the 'Signal' brand in Europe in 1965 (UK patent 813,514). Although 'Stripe' was initially very successful, it never again achieved the 8% market share that it cornered during its second year.

http://en.wikipedia.org/wiki/Toothpaste


Properties

Molecular formula C4H10O

Molar mass 74.12 g/mol

Appearance colorless liquid

Density 0.7134 g/cm3, liquid

Melting point -116.3 °C

Boiling point 34.6 °C

Solubility in water 6.9 g/100 ml (20 °C)

Viscosity 0.224 cP (25 °C)

Skupenství

Těkavost

Teplota varu

Hořlavost

Stabilita

Oxidační vlastnosti

Barva

Polarita

Mísitelnost s vodou

UV spektrum

IČ spektrum

Reaktivita

Toxicita

Název


Properties

Molecular formula C6H14

Molar mass 86.18 g/mol

Appearance Colorless liquid

Density 0.6548 g/mL, liquid

Melting point −95 °C (178 K)

Boiling point 69 °C (342 K)

Solubility in water 13 mg/L at 20°C[1]

Viscosity 0.294 cP at 25 °C

Skupenství

Těkavost

Teplota varu

Hořlavost

Stabilita

Oxidační vlastnosti

Barva

Polarita

Mísitelnost s vodou

UV spektrum

IČ spektrum

Reaktivita

Toxicita

Název


CrBr2 H2O2 HgSO4

NaMnO4 PCB H2

CH3OCH2CH3 hexafluorpropan AgO

PTFE PbO2 CCl4

V uvedeném seznamu označte: C – žíraviny, T – toxické a vysoce toxické látky, O – oxidovadla, R – redukovadla, N – Látky nebezpečné pro životní prostředí; H – hořlaviny; K – těkavé látky

Vlastnosti látek




+ | -


Vybrané aplikace – obecné

� Kancelá řské balíky ( OpenOffice )

� Chemické kalkula čky (ChemicaLogic MW Calculator) MW("C2H5OH") = 46.0694

� Anon. Creating Excel Add-ins: Molecular Weight Example. [cited 4 May 2012a]. Available from world wide web: <http://www.sciencechatforum.com/viewtopic.php?f=15&t=17657>.

� Anon. Excel Add-In for basic chemical calculations - Chemistry calculations in Excel. [cited 4 May 2012b]. Available from world wide web: <http://chemistry-in-excel.jimdo.com/>.

� Anon. Molecular Weight Calculator. [cited 4 May 2012c]. Available from world wide web: <http://www.chemicalogic.com/mwcalc/>.

http://chemistry-in-excel.jimdo.com/download/


Advanced Chemistry Development http://www.acdlabs.com/

ACD/ChemSketch 12.0

C-

CH3CH3CH3

CH3CH3

Kontrola vaznostiVýhodné pro studenty s handicapem


V programu ACD/ChemSketch nakreslete(nezapomeňte strukturu optimalizovat!)

1. Pojmenujte sloučeniny systematickým názvem podle IUPAC [Tools/Generate].

2. Vypočtěte vlastnosti sloučenin [Tools/Calculate].

3. Vytvořte identifikátor SMILES a InCHi[Tools/Generate].

4. Vyhledejte vlastnosti sloučenin v eMolecules[Add-Ons/Search eMolecules].

5. Porovnejte vypočtená a experimentální data.


http://chemcollective.org/activities/vlab?lang=cs

Rychlé, levné, názorné


Virtuální chemická laborato ř

http://chemcollective.org/activities/vlab?lang=cs

aplikace ; applet; autorský systém

� čeština

� sbírky úloh včetně multimediálních→ Murder Mystery



Identifikátor

= Textový řetězec identifikující chemikálii

• Číslo CASčíslo Chemical Abstracts Service

• SMILESSimplified molecular input line entry specification

• InChIInternational Chemical Identifier


BoraxTetraboritan disodnýCAS: 1303-96-4EINECS: 215-540-4Na2B407 ∙10H2O

http://www.chemspider.com/

InChI=1S/B4O7.2Na.10H2O/c5-1-7-3-9-2(6)10-4(8-1)11-3; ;;;;;;;;;;;/h;;;10*1H2/q-2;2*+1;;;;;;;;;;

IUPAC International Chemical Identifier (InChI)

Standardized InChIKey (otisk, hash, fingerprint InChi):

CDMADVZSLOHIFP-UHFFFAOYSA-N

� volně použitelný� odvoditelný ze struktury� srozumitelný

25 znakový kód vzniklý hashováním


• XML

• CML

• MathML

• …

Sémantická informaceSrozumitelná lidemStrojově zpracovatelnéVšechno v jednom


Chemical Markup language – CML

<molecule id="CuprammoniumSulfate"><formula id="f2" title="[Cu(NH3)4]2+ SO42-]"><formula id="f21" formalCharge="2"><atomArray id="aa1" elementType="Cu" count="1"/><formula id="f22" count="4"><atomArray elementType="N H" count="1 3"/></formula></formula><formula id="f3" formalCharge="-2"><atomArray id="aa2" elementType="S O" count="1 4"/></formula></formula></molecule>

Značkovací jazyk = XMLEXtended Markup Language


Secret Worlds: The Universe Withinhttp://micro.magnet.fsu.edu

Názornost (vizualizace) – mikrosv ět, makrosv ět, molekuly, mapy, ...

Simulace d ějů – příliš rychlých, pomalých, nebezpečných, drahých, ...

Kritické zhodnocení!Jakou barva má kvark?


Sen Augusta Kekulé

www.fp.tul.cz/molvis


Secret Worlds: The Universe Withinhttp ://micro.magnet.fsu.edu

Kritické zhodnocení!Jakou barva má kvark?


Názornost (vizualizace) – mikrosv ět, makrosv ět, molekuly, mapy, ...

Simulace d ějů – příliš rychlých, pomalých, nebezpečných, drahých, …


On-line molekulární vizualizace

On-line molecular visualization

is not still


www.fp.tul.cz/molvis

On-line molecular visualization

On-line molekulární vizualizace

is interactive

Measure

Manipulate


Interactive

Please, choose language of mycontribution by voting.

� English� Czech� German� French� Spanish� Russian

� Chinese



Výhody a nevýhody

zobrazení kompletní strukturyrozpoznání vzorůsnadná kontrola správnosti modelu

všechny strukturní informaceInteraktivita + porozumění tvarůmpřímé srovnání s 2D modelem


www.fp.tul.cz/molviz

H

H

H

H

H

H

Který vzorec je správnější?

Jaký tvar má molekula?Jaká je reaktivita?

Výhody vizualizace


Výhody vizualizace


http://chemclub.cambridgesoft.com/chemhumor/

Pozor na špatné modely!

CH3

CH3

CH3

CH3


http://mw.concord.org/modeler/


Simulace skupenských přeměn vody v (Molecular Workbench)


The collision between a buckyball and a small neon crystal � http://mw2.concord.org/public/student/materials/nec60.html

Molecular crystals� http://mw2.concord.org/tmp.jnlp?address=http://mw2.concord.org/public/part1/molecularcrystal/index.cml

Introduction to modeling� http://mw2.concord.org/tmp.jnlp?address=http://mw2.concord.org/public/part2/intromodeling/index.cml

Molecular geometry� http://mw2.concord.org/tmp.jnlp?address=http://mw2.concord.org/public/part2/molgeo/index.cml

Protein conservation� http://mw2.concord.org/tmp.jnlp?address=http://mw2.concord.org/public/part1/conserve/protConsIndex.cml

Drug design� http://mw2.concord.org/tmp.jnlp?address=http://mw2.concord.org/public/part1/drugdesign/drugIndex.cml


http://www.physics.upenn.edu/~robertjo/vmd/http://www.ks.uiuc.edu/Research/vmd/


http://www.ks.uiuc.edu/Research/vmd/

VMD iTest GUI

Molecule LibraryProteins – HaemoglobinWater – Water pentamer + Phases of water


Accelrys DS Visualizer

Tools/Labels – Add; Tools/Surfaces – Add; Monitors – H bond; Window /New Hierarchy Window� Pravé tlačítko myši, lze upravovat vlastnosti objektu.

DNA: � Display Style - Atom/Line � Display Style - (DNA/RNA) / Arrows + Ladder� Monitors/H-Bond � Tools/Labels/Add - NucleicAcid - Type [Apply]

Haemoglobin:� Display Style - Protein – Schematic | ColorBy - pKa� Display Style - Protein – SolidRibbon | ColorBy - pKa� Display Style – Stick; Label/Residue – Name; Label/Atom - Name

www.chemexper.com


Aplikace 1

� Rozpustnost vitamínu A a C ve vodě

� http://www.chemspider.com

www.chemexper.com


wikipedia

Aplikace 2

• Barvení přírodními barvivy� afinita barviv z ořešáku k různým substrátům

jaká barviva obsahuje ořešák

podobnost jejich struktury s: celulózou, pokožkou…

Walnut, Juglans, Dyeshttp://en.wikipedia.org/wiki/Juglans_nigra#Dyes_and _other_usesDyes and other usesBlack walnut drupes contain juglone (5-hydroxy-1,4-naphthoquinone), plumbagin (yellow quinone pigments), and tannin.[8] The brownish-black dye was used by early settlers to dye hair.[9] Extracts of the outer soft part of the drupe are still used as a natural dye for handicrafts.[10] The tannins present in walnuts act as a mordant aiding the dyeing process;[11] [2] usable as a dark ink or wood stain.[12]


Vede grafit elektřinu?


Krystalické struktury prvků v interaktivní podobě nabízí databáze webelements.com


http://www.chemeddl.org/collections/molecules/pro maximalizaci okna slouží tlačítko Popup Jmol window



σ- a π- vazby v polymerech

polytetrafluoretylen polyanilin

polyetylentereftalát polyamid 6,6

cis-polyacetylen trans-polyacetylen

fibroin - hedvábí polyakrylonitril


Polarita povrchu polymerů

červená– zvýšená, modrá – snížená elektronová hustota

polypropylen polyvinylidenfluorid celulóza

polyamid 6,6 polyakrylonitril polyvinylchlorid

polyetylentereftalát polyetylennaftendiát


Martin Slavíkmartin.slavik<at>tul.cz

• Chemická meteorologická pomůcka

• Admirál Fitzroy (1805-1865)

• HMS Beagle, Darwin

Jak to funguje?




Spektrometr DYI

http://spectralworkbench.org/

http://publiclaboratory.org/wiki/foldable-spec

http://publiclab.org/notes/ygzstc/07-23-2014/detection-of-added-sugar-in-red-wine-using-visual-light-spectroscopy

http://publiclab.org/wiki/near-infrared-camera

http://publiclab.org/tools


A to není vše…

http://publiclab.org/notes/donblair/09-30-2014/making-a-diy-conductivity-probe-from-a-water-bottle-and-metal-screws


http://publiclaboratory.org/wiki/dustduino


http://publiclaboratory.org/wiki/riffle

RIFFLE: Remote Independent Friendly Field-Logger Electronics


NDVI - Normalized Difference Vegetation Index.NDVI can be used to identify not only the presence of but also the health of vegetation. Since the 1980's NDVI has become one of the important tools for mapping and monitoring vegetation.NDVI = (NIR-RED) / (NIR+RED)where, RED and NIR stand for the spectral reflectance measurements acquired in the red and near-infrared regions, respectively.Only two bands are required: Red channel 0.62 – 0.67 μm, and Near IR channel 0.84–0.87 μm. On the MODIS satellite these are Bands 1 and 2 respectively.Another use of a stereo camera rig would be for stereoscopy -- a technique which uses two slightly offset images (from two cameras as far apart as human eyes, for instance) to recreate the illusion of depth in a digital image.

Stereo Camera

http://publiclaboratory.org/wiki/stereo-camera


Clever DYI electronics

http://publiclaboratory.org/wiki/environmental-estrogen-testing

http://publiclaboratory.org/wiki/potentiostat

http://publiclaboratory.org/wiki/hydrogen-sulfide-sensor


Clever DYI electronics

http://publiclaboratory.org/wiki/water-quality-sensor

http://publiclaboratory.org/wiki/roomba-indoor-air-quality-mapping

http://publiclaboratory.org/wiki/near-infrared-camera


� Obrovský potenciál� Vědecký nástroj� Úlohy pro nadané

CHANG, Byoung-Yong. 2012. Smartphone-based ChemistryInstrumentation: Digitization of Colorimetric Measurements. Bulletin of the KoreanChemical Society[online], roč. 33, č. 2, s. 549–552. [vid. 10. říjen 2013]. ISSN 0253-2964. Dostupné z: doi:10.5012/bkcs.2012.33.2.549

Např.: kolorimetrický detektor pro měření pH papírky (RGB2HSV, vyvážení bílé, ± 0,1 pH


Hardware

� Fotoaparát� Kamera� GPS� Skener…

� Interaktivní tabule� Herní konzole:

Ovladač Nintendo Wiimote + MS Kinect� Počítačem podporovaný experiment


� LogIT, Phywe, CoachLab, Lego Mindstorm,

� multimetr s USB, ScratchBoard…

Vernier�Pasco

…Usnadnění manipulace s daty | reálný experiment

dotykový displej, levnýi jako USB rozhraníhigh-tech, maximum čidelm

artin.slavik<at>tul.cz

http://www.vernier.cz/produkty/podrobne-informace/kod/LABQ2

tónový generátor, periodická tabulka prvků, stopky, kalkulačka, nástroje pro analýzu a zpracování naměřených datmožnost vkládat vlastní pracovní instrukce (včetně obrázků)

Displej 800×480procesor 800 MHzWiFi a Bluetoothvzorkovací frekvence až 100 kHz+MicroSD/MMC karty nebo USBrozlišení 12-bitdata mailem nebo WiFi

3 analogové konektory -BTA2 digitální konektory -BTDUSB A | USB mini-ABAudio In/Mic/OutDC power jack

3D akcelerometrmikrofonsenzor sv ětleníGPS navigace

+ 80 externích senzor ůI, U, T, m, v, osvětlení, pohyb, počítač kapek, O2, CO2, ISE, polarimetr, UV, VIS, GC, αβγ


Počítačem podporovaný experiment jinak

� Multimetr s USB výstupem� GoGo Board ; ScratchBoard ; PicoBoard� Lego Mindstorms� Mobilní telefony


Levná rozhraní pro CSE

< 50 USD



Co nás čeká?




+ integrace, ne nový předmět

+ přínos pro pokročilé

+ praktické použití

+ ověřené příklady

– nesoulad výuky s praxí

– brzda pro nemotivované









