Zajímavá chemie: LAMS

Mentor a mentorink ve školství
Zajímavá chemie
Martin Slavík
m
artin.slavik<at>tul.cz

Analýza software, analytická chemie
ŠkodaAuto – e-commerce projekt Centria
NOVARTIS; BAYER – molekulární vizualizace
ALS Globals CR – QC-QA, TQM
TUL
ICT: e-learning (Moodle) | redakční systémy (Drupal)
Chemická informatika | Molekulární vizualizace
Marketing
m

• 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
m

Co už víte?
Co používáte?
Zkušenosti?
Co chcete vědět?
m

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

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 kyselinu
sírovou (použijte Pasteurovu pipetu) a opatrně ji převrstvěte stejným množstvím ethanolu
(ethanol přilévejte ze střičky po stěně zkumavky). Dávejte přitom pozor, aby se roztoky
vzájemně nepromíchaly.
Do zkumavky pak přisypte několik krystalků manganistanu draselného a pozorujte reakci.
Princip:
Silnější kyselina sírová vytěsní z manganistanu oxid manganistý (tmavě zelená kapalina),
který
se 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 O2
Mn2O7 → 2 MnO2 + 3/2 O2 (resp. 2 O3)
CH3CH2OH + 3 O2 → 2 CO2 + 3 H2O
Upozornění: po skončení tohoto experimentu vzniklé produkty nalijte opatrně do sběrné
kádinky s vodou určené na chemický odpad.
POZOR při vylévání reakční směsi s produkty může dojít ke vznícení
nezreagovaného ethanolu
m

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

https://www.youtube.com/watch?v=m55kgyApYrY
http://vesmir.cz/2015/01/27/video-vybuchujici-sodik-ve-vode-jste-jeste-nevideli/
Vylepšíme to společně
m

Dozvěděli jste se něco
nového a důležitého?
+ | -
m

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 současně učitelem.
Vyučování má být zábavné.
m

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 problém
Autoři řešení → propagace
+ hrdost a peníze
Foldit – počítačová hra, 3D puzzle.
Výzkum léků HIV/AIDS | rakovina
+ zábava a smysl
m

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

KCH FP TUL
10-5 %
0
republikový lídr
Martin Slavík
m

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

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

/4= 0,25m

/4= ½ = 0,5m

/4 = 0,75
Education is the single most
important job of the human race.
George Lucas
m

/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
m

我們享受化學
m

Zapálený učitel
m

je všude
m

Sacharidový kompozit Polysacharidový kompozit
Sendvič Biologicky neodbouratelný polymer
m

AFM snímek antibakteriální vrstvy s nanočásticemi
Inhibice růstu baktérií MRSA (i viru HIV)
Patent PV 2011-202
m

41
Spolupráce s průmyslem:
DIAMO, ELMARCO, ELCERAM…
Čidla bojových látek
Čištění vod pomocí netradičních sorbentů
Antimikrobiální materiály
Metoda sol-gel
Inteligentní textilie
Speciální materiály
m

1630 –1692 (1710) Hamburg
Hypotéza: Au ve zlatavé tekutině
Verifikace:
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 mudrců
Joseph Wright | 1771
m

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

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)
m

• K čemu to je?
• Jak na to? m

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

HO
H
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
m

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

http://en.wikipedia.org/wiki/Attacus_atlas
Feromony z Nasonovy žlázy lákají včely do úlu
Geraniol
Citral
http://www.asknature.org/strategy/b25d523b27046c43a503564f8
aa1a4c6
m

• Proč?
• Výhody?
• Nevýhody?
• Molekulární gastronomie
• Rohlík
m

Molekulární gastronomie
Prof. Miroslav Raab: Úvod do molekulární gastronomie aneb hovory
s Mojmírem
Ve víně je pravda...
...a trans-resveratrol
m

Dr. James Burchfield | The Garvan Institute Sydney, New South Wales, Australia
The explosive dynamics of sugar transport in fat cells
m

Maillardova reakce
http://en.wikipedia.org/wiki/Maillard_reaction
1912 Louis-Camille Maillard syntéza proteinů
Neenzymatické 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, stárnutí
Receptory 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
m

Pokud ochutnáme lístek máty peprné,
pocítíte chlad v puse. Může za to obsažený
menthol. Proč ale chladí?
1. menthol účinkuje na nervová zakončení
2. 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. Molecular
Pain 2009 5:62 doi:10.1186/1744-8069-5-
62.
m

Sladkost látek
m

Sladkost látek
Neotame is a close aspartame congener. It has a clean sweet taste relatively close to sucrose. Higher stability in the neutral
pH 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 phenylketonuric
human 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.
m

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,
vidlička
Vejce 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
m

http://www.mrs.org/s07-science-as-art-winners/
A Bouquet of Anthradithiophene - Matthew
Lloyd, Cornell University
m

• Barvy
• Fluorescence
• Tajná písma
m

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 produkty
fotodegradace za tvorby bezbarvé látky
Barva?
Rozpustnost?
Teplota tání?
m

http://en.wikipedia.org/wiki/Chromophore
beta-karoten
11 konjugovaných vazeb
Chromofory VIS absorpce
Žluté azo barvivo
Komplexy s kovy
Rozštěpení d-orbitalů, ∆E → λmax
m

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

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

Pokus 9 Ochranné prvky na bankovkách pod UV světlem
Postup:
Pod UV lampou sledujeme, jakým způsobem jsou chráněny bankovky proti padělání.
Hledáme umístění a tvar fluorescenčních „značek“ na bankovkách.
Pokus 10 Fluorescenční látky v různých výrobcích
Pomůcky:
2 vzorky na Petriho miskách – cukr, prací prášek
2 kousky papíru – kancelářský, filtrační (cca + 10 x 10 cm)
2 laky na nehty – disko tech, bezbarvý lak
3 zvýrazňovače, 1 fix lihový, 1 UV fix, papír
Postup:
a) pod UV lampou porovnejte bílou barvu cukru a pracího prášku, filtračního a kancelářského
papíru.
b) nakreslete obrázek každým fixem a pak srovnejte viditelnost a jas barev na denním světle a
pod UV světlem
c) zjistěte, který lak obsahuje fluorescenční barviva
Princip:
Do pracích prášků a papíru se přidávají opticky aktivní látky „aby bílá bílá byla“. Do papíru
se 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).
ANON., nedatováno. RNDr. Renata Šulcová [online] [vid. 9. květen 2015]. Dostupné z: http://rena.sulcova.sweb.cz/
m

Dr Pedro Barrios-Perez | National Research Council of Canada, Ottawa, Ontario, Canada
Specimen: Silicon dioxide on polydimethylglutarimide-based resist (200x)
Technique: Brightfield
m

• Komu?
• Jak? m

http://www.amazon.com/Country-Pears-Soap-Dirty-
Advertisement/dp/B00FD5PFV6
http://sirismm.si.edu/archivcenter/ivorysoap/ivory_0300600226.jpg
m

Opodeldok
Linimentum 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, Bdelia 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)
m

• Co?
• Jak? m

Paracelsus (1493-1541)
Dosis sola facit venenum
m

Straubův fenomén)
m

http://cs.wikipedia.org/wiki/Prskavec
C6H4(OH)2 (aq) + H2O2 (aq) = C6H4O2 (aq) + 2H2O
m

Persistentní toxické látky
m

Voda je …
Jak ukážete, že…m

Složení vody
A jinak? m

Plave železo na vodě?
Hoří železo?
Je železo jedovaté?
Littera occidit, spiritus autem vivificat.
Vede železo elektřinu?
Jaká je teplota tání Fe?
m

Kde to hledat?
Nápady?
Ethylén rajčata + jablko
Sirky podvodní, zapálení AA baterií, svíčka z pomeranče, zdroj elektřiny,
grafitový obvod na papíře
Elektrolýza vody, ferrofluid, nehořlavý kapesník, spektrometr, UV, mikrovlnka
m

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
m

Přírodovědec - Rozvoj odborných kompetencí
talentovaných studentů středních škol
ve vědeckovýzkumné práci v oblasti přírodních věd
http//www.prirodovedec.eu
http://www.studiumchemie.cz/
https://khanovaskola.cz/
m

http://www.chemspider.com
ESIS | EINECS | CLP/GLP | NLP
m

• Nápady?
• Jak to donutit pamatovat jiné?
• Jak to uložit?
• Jak to znovu najít?
m

Věda
m

Pro zapamatování pořadí prvků
I. Helenu Líbal Na Kolena Robustní Cestář Franta
II.A Běžela Magda Caňonem, Srážela Banány Rádiem
VI.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…
m

www.ped.muni.cz/wchem/hry.htm
Hry…
m

Rusek, Martin. Chemie a mediální výchova – 1. část. [cited 6 May 2012a]. Available from
world 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 křížová výprava
Ve 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.
m

Rusek, Martin. Chemie a mediální výchova – 2. část. [cited 6 May 2012b]. Available from
world 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?
m

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

Dramatizace
http://www.utexas.edu/cofa/dbi/teaching_strategies
http://www.utexas.edu/cofa/dbi/content/scientific-method
http://www.theatrefolk.com/blog/teach-lesson-drama/
http://www.scienceinschool.org/2009/issue13/drama
Vodivost kovů a závislost na teplotě
Iontová vazba
Stavba atomu
Stavba molekul
Modelování reakcí
Mechanismy reakcí
Stereochemie
m

Dramatizace
Redox reactions
This 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 afterwards
present 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 electron pairs in the oxygen atomStretched arms/legs: binding electron
pairs.The positive charge passes rapidly down from the right side of the line (H3O+) 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. The
oxygen 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 the
right). 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
m

Honorio Cócera | University of Valencia - Valencia, Spain
Specimen: Cacoxenite (mineral) (18x) | http://en.wikipedia.org/wiki/Cacoxenite
Technique: Transmitted Light
m

Co mají vločky
společné?
http://www.scientificamerican.com/article/why-are-snowflakes-symmet/
m

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
m

Všechno souvisí s…
http://ffky.edublogs.org/2010/11/27/nakaya-diagram/
m

"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)
m

To je ale matematika | fyzika |
biologie…
STEM | Analytical science |
Unified science.
m

Bioindikátory – Beckův index
http://hgf10.vsb.cz/546/Ekologicke%20aspekty/loticky_system/4_samocistici/cistici.htm
m

Mathematica – Wolfram Research, Inc. (komerční software)
m

komplexní integrace
(UnifiedScience)
m

Je to Phun|Algodoo
m

http://www.icpf.cas.cz/cs/pokusy-navody
http://www.icpf.cas.cz/cs/rychlost-svetla-mikrovlnka
Čokoláda v mikrovlnce
Oheň z obalu od žvýkačky
Nejjednodušší motor
Vede | nevede
m

Redukční účinky alkoholu
Pomůcky a chemikálie:
širší kádinka 100 ml, hodinové sklo nebo větší Petriho miska (na přikrytí kádinky), plynový
kahan, pinzeta, čajová svíčka;
měděná spirála (Cu drát 1mm hustě navinutý do 18 závitů o průměru 1cm, upravte ji tak,
aby
stála na stole), ethanol
Postup:
Do menší kádinky nalijte asi do výšky 1,5 cm ethanol. V plameni kahanu zahřejte měděnou
spirálu do červeného žáru.
2 Cu + O2 → 2 CuO
Poté 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 a
její 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 je
redukován ethanolem, vzniká červená měď a acetaldehyd. Vzdušným kyslíkem je opět
měď
oxidována na černý oxid měďnatý a následně je parami ethanolu redukován na měď.
CH3CH2OH + CuO → CH3CHO + Cu + H2O
POZOR! ethanol se někdy může zapálit, v tom případě přikryjte kádinku hodinovým sklem
nebo mokrým hadrem (zabrání se tak přístupu vzduchu a plamen zhasne).
m

Bělousovova - Žabotinského reakce
Potřebný materiál
4 kádinky o objemu 100 ml
1 kádinka o objemu 200 ml
Magnetické míchadlo
Odměrné válce o objemu 5 a100 ml
Petriho 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.
Výsledek
Ferroinový 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 informace
Tuto 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).
Upozornění
KBrO3 je silné oxidační činidlo – v kontaktu s hořlavými materiály může dojít k jeho vznícení. Silně toxický!
Koncentrovaná kyselina sírová je silně toxická a leptavá.
m

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

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
m

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!
m

http://www.mrs.org/s10-science-as-art-winners/
Colorized SEM image of the
superparamagnetic poly methyl methacrylate
(PMMA) microspheres with Fe2O3
nanocrystals self-assembly on the surface and
inside. - Yongxing Hu, University of California,
Riverside
Melouny jsou cool!
m

Neskutečné struktury
Jaké struktury vymyslíte do C10–30?m

http://en.wikipedia.org/wiki/Valence_isomer
Rotaxany
Katenany
m

謩
http://cultureofchemistry.fieldofscience.com/2012/02/curious-invention-drawing-chemical.html
http://simple.wikipedia.org/wiki/Benzene
Alt +23E3 | Alt + 232C m

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

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
m

Paul May: Molecules with Silly or Unusual Names
m

Neskutečné struktury 2
Jaké struktury vymyslíte s bórem,
křemíkem, C10–30 s kyslíkem?
m

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 "over
cage") a closed complete cluster, e.g.,
B8Cl8 is a slightly distorted dodecahedron
closo- (from the Greek for "cage") a
closed complete cluster, e.g., icosahedral
B12H12
2−
nido- (from the Latin for "nest") B
occupies n vertices of an n+1
deltahedron, e.g., B5H9 an octahedron
missing 1 vertex
arachno- (from the Greek for "spiders
web") B occupies n vertices of an n+2
deltahedron e.g. B4H10 an octahedron
missing 2 vertices
hypho- (from the Greek for "net") B
occupies n vertices of an n+3 deltahedron
possibly B8H16 has this structure, an
octahedron missing 3 vertices
conjuncto- 2 or more of the above are
fused together, e.g., the edge or two
vertex fused B19H22
1−, face or three
vertex fused B21H18
1−, and four vertex
fused B20H16
m

http://en.wikipedia.org/wiki/Boranes
http://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/20
06/dt/b610138k
m

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
m

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

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
m

Geobacter metallireducens
http://microbewiki.kenyon.edu/index.php/Geobacter_metallireducens
Biologická fixace dusíku
http://cs.wikipedia.org/wiki/Biologick%C3%A1_fixace_dus%C3%ADku
Volné radikály a stárnutí
http://apps.faf.cuni.cz/Gerontology/mechanisms/theory/theory_contemporary.asp
Muchomůrka šiškovitá: biokoncentrace Ag 1000×
Zajímavosti
m

Ethanol
m

Methanol Ethanol
Co má menší teplotu varu?
Co je toxičtější?
Proč je to toxičtější?
m

Methanol Ethanol
H3COH H3CCH2OH
Propanol
H3CCH2CH2OH
|
OH
H3CCHCH3
m

Je vypadá závislost
teploty varu na
počtu atomů?
alkany|alkeny|ROH|RCOOH
m

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 něco praktičtějšího, než počet C?
m

QSAR = Quantitative structure–activity relationship
http://en.wikipedia.org/wiki/Quantitative_structure%E2%80%93activity_relationship
Hypotéza: Podobné látky mají podobné vlastnosti
m

Je to pravda?
m

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
m

(–)-Carvone přírodní voní po mátě (spearmint oil)
(+)-Carvone, enantiomer voní po kmínu (caraway
seeds)
CAIRNS, Donald, 2012. Essentials of Pharmaceutical Chemistry. B.m.: Pharmaceutical
Press. ISBN 9780853699798.
(R)-thalidomid = sedativum
(S)-thalidomid = teratogenní
Testováno na krysách, bioracemizace
Ephedrin (1R,2S) diastereoisomer přírodní
z keře chvojníku (Ephedra) proti astmatu
Pseudoephedrin (1S, 2S) diastereoisomer
dekongestant
http://cs.wikipedia.org/wiki/Chvojn%C3%ADk
m

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
m

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
m

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
m

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
m

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
m

Vybrané aplikace – obecné
Kancelářské balíky (OpenOffice)
Chemické kalkulačky (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/
m

Advanced Chemistry Development http://www.acdlabs.com/
ACD/ChemSketch 12.0
C
-
CH3
CH3CH3
CH3CH3
Kontrola vaznosti
Výhodné pro studenty s handicapem
m

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.
m

http://chemcollective.org/activities/vlab?lang=
cs
Rychlé, levné, názorné
m

Virtuální chemická laboratoř
http://chemcollective.org/activities/vlab?lan
g=cs
aplikace; applet; autorský systém
čeština
sbírky úloh včetně multimediálních
→ Murder Mystery
m

Identifikátor
= Textový řetězec identifikující chemikálii
• Číslo CAS
číslo Chemical Abstracts Service
• SMILES
Simplified molecular input line entry specification
• InChI
International Chemical Identifier
m

Borax
Tetraboritan disodný
CAS: 1303-96-4
EINECS: 215-540-4
Na2B407 ∙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
m

• XML
• CML
• MathML
• …
Sémantická informace
Srozumitelná lidem
Strojově zpracovatelné
Všechno v jednom
m

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 = XML
EXtended Markup Language
m

Secret Worlds: The Universe Within
http://micro.magnet.fsu.edu
Názornost (vizualizace) – mikrosvět,
makrosvět, molekuly, mapy, ...
Simulace dějů – příliš rychlých, pomalých,
nebezpečných, drahých, ...
Kritické zhodnocení!
Jakou barva má kvark?
m

Sen Augusta Kekulé
www.fp.tul.cz/molvis
m

Secret Worlds: The Universe Within
http://micro.magnet.fsu.edu
Kritické zhodnocení!
Jakou barva má kvark?
m

Názornost (vizualizace) – mikrosvět,
makrosvět, molekuly, mapy, ...
Simulace dějů – příliš rychlých, pomalých,
nebezpečných, drahých, …
m

On-line molekulární vizualizace
On-line molecular visualization
is not still
m

www.fp.tul.cz/molvis
On-line molecular visualization
On-line molekulární vizualizace
is interactive
Measure
Manipulate
m

Interactive
Please, choose language of my
contribution by voting.
English
Czech
German
French
Spanish
Russian
Chinese
m

Výhody a nevýhody
zobrazení kompletní struktury
rozpoznání vzorů
snadná kontrola správnosti modelu
všechny strukturní informace
Interaktivita + porozumění tvarům
přímé srovnání s 2D modelem
m

www.fp.tul.cz/molviz
H
H
H
H
H
H
Který vzorec je správnější?
Jaký tvar má molekula?
Jaká je reaktivita?
Výhody vizualizace
m

Výhody vizualizace
m

http://chemclub.cambridgesoft.com/chemhumor/
Pozor na špatné modely!
CH3
CH3
CH3
CH3
m

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

Simulace skupenských přeměn vody v (Molecular Workbench)
m

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
m

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

http://www.ks.uiuc.edu/Research/vmd/
VMD iTest GUI
Molecule Library
Proteins – Haemoglobin
Water – Water pentamer + Phases of water
m

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
m

Aplikace 1
Rozpustnost vitamínu A a C ve vodě
http://www.chemspider.com
www.chemexper.com
m

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, Dyes
http://en.wikipedia.org/wiki/Juglans_nigra#Dyes_and_other_uses
Dyes and other uses
Black 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]
m

Vede grafit elektřinu?
m

Krystalické struktury prvků v interaktivní podobě
nabízí databáze webelements.com
m

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

σ- a π- vazby v polymerech
polytetrafluoretylen polyanilin
polyetylentereftalát polyamid 6,6
cis-polyacetylen trans-polyacetylen
fibroin - hedvábí polyakrylonitril
m

Polarita povrchu polymerů
červená – zvýšená, modrá – snížená elektronová hustota
polypropylen polyvinylidenfluorid celulóza
polyamid 6,6 polyakrylonitril polyvinylchlorid
polyetylentereftalát polyetylennaftendiát
m

Martin Slavík
m

• Chemická meteorologická
pomůcka
• Admirál Fitzroy (1805-1865)
• HMS Beagle, Darwin
Jak to funguje?
m

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
m

A to není vše…
http://publiclab.org/notes/donblair/09-30-2014/making-a-diy-conductivity-probe-from-a-water-bottle-and-metal-screws
m

http://publiclaboratory.org/wiki/dustduino
m

http://publiclaboratory.org/wiki/riffle
RIFFLE: Remote Independent Friendly Field-Logger Electronics
m

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
m

Clever DYI electronics
http://publiclaboratory.org/wiki/environmental-estrogen-testing
http://publiclaboratory.org/wiki/potentiostat
http://publiclaboratory.org/wiki/hydrogen-sulfide-sensor
m

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
m

Obrovský potenciál
Vědecký nástroj
Úlohy pro nadané
CHANG, Byoung-Yong. 2012. Smartphone-based Chemistry Instrumentation: Digitization of Colorimetric Measurements. Bulletin of the Korean
Chemical 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
m

Hardware
Fotoaparát
Kamera
GPS
Skener…
Interaktivní tabule
Herní konzole:
Ovladač Nintendo Wiimote + MS Kinect
Počítačem podporovaný experiment
m

LogIT, Phywe, CoachLab, Lego Mindstorm,
multimetr s USB, ScratchBoard…
Vernier
Pasco
…
Usnadnění manipulace s daty | reálný experiment
dotykový displej, levný
i jako USB rozhraní
high-tech, maximum čidelm

http://www.vernier.cz/produkty/podrobne-informace/kod/LABQ2
tónový generátor, periodická tabulka prvků,
stopky, kalkulačka, nástroje pro analýzu a
zpracování naměřených dat
možnost vkládat vlastní pracovní instrukce
(včetně obrázků)
Displej 800×480
procesor 800 MHz
WiFi a Bluetooth
vzorkovací frekvence až 100 kHz
+MicroSD/MMC karty nebo USB
rozlišení 12-bit
data mailem nebo WiFi
3 analogové konektory -BTA
2 digitální konektory -BTD
USB A | USB mini-AB
Audio In/Mic/Out
DC power jack
3D akcelerometr
mikrofon
senzor světlení
GPS navigace
+ 80 externích senzorů
I, U, T, m, v, osvětlení, pohyb,
počítač kapek, O2, CO2, ISE,
polarimetr, UV, VIS, GC, αβγ
m

Počítačem podporovaný experiment jinak
Multimetr s USB výstupem
GoGo Board; ScratchBoard; PicoBoard
Lego Mindstorms
Mobilní telefony
m

Levná rozhraní pro CSE
< 50 USD
m

Co nás čeká?
m

+ integrace, ne nový předmět
+ přínos pro pokročilé
+ praktické použití
+ ověřené příklady
– nesoulad výuky s praxí
– brzda pro nemotivované
m

m

Zajímavá chemie: LAMS

Recomendados

Recomendados

Mais conteúdo relacionado

Destaque

Destaque (19)

Mais de Martin Slavík

Mais de Martin Slavík (13)

Zajímavá chemie: LAMS