פרקי הלימוד - הקשר לתכנית הלימודים והבהרות מתודיות

صفحة: יד

. 5 תרכובות פחמן אורגניות - תרכובות המכילות לפחות אטום פחמן אחד . השם “ אורגני״ נובע מכך שעד המאה 19–ה חשבו שחומרים אלו מצויים רק בבעלי–חיים ובצמחים או בשאריות שלהם . כיום קיימות מיליוני תרכובות פחמן מעשה ידי אדם . הכימיה של תרכובות הפחמן ( כימיה אורגנית ) עוסקת בין היתר בחקר המבנה של תרכובות פחמן אורגניות , ובסינתזה של חומרים דומים במעבדה על פי הצורך ( ליישומים כגון פיתוח תרופות , חומרים פלסטיים , חומרי הדברה ועוד . ( כדי ליצור תרכובות פחמן חדשות , יש להבין כיצד לחבר בין אטומי הפחמן ליצירת השלד הפחמני הרצוי . פרס נובל בכימיה לשנת 2010 הוענק לשלושה מדענים על פיתוח שיטות חדשניות לבניית תרכובות אורגניות ( ליצירת קשרי פחמן–פחמן ) באמצעות זרז המבוסס על תרכובות פלדיום . . 6 ניסוי הכנת הסיליפטי - בניסוי זה משתמשים בפולימר ( דבק פלסטי המכיל את הפולימר פוליויניל אצטט , ( PVA ) ויוצרים פולימר מסוג חדש - חומר פלסטי בעל תכונות שונות . כאשר מוסיפים לדבק הפלסטי בורקס ומים , נוצרים קשרים חדשים בין מולקולות הבורקס למולקולות הדבק . מולקולת בורקס אחת נקשרת לשתי מולקולות דבק . נוצרים קשרי צילוב בין–מולקולריים ומתקבל פולימר בעל תכונות שונות מן הפולימר המקורי - קשיח יותר ( הסיליפטי הנרכש בחנויות שונה מפולימר זה , הוא מבוסס על סיליקון ולא על פחמן ואינו מכיל מים , לכן איננו מתייבש ומתקשה כמו הסיליפטי ה״ביתי״ . ( התלמידים יכולים לחקור בניסוי את ההשפעה של תהליך הייצור על תכונות החומר הפלסטי המתקבל . ואכן , התכונות המגוונות של החומרים הפלסטיים נובעות בין היתר מכך שתהליך הייצור משפיע על תכונות הפולימר . לדוגמה , קיים פוליאתילן בעל צפיפות גבוהה HDPE ( צפיפות 0 . 97-0 . 95 גרש / סמ״ק , ( ופוליאתילן בעל צפיפות נמוכה LDPE ( צפיפות 0 . 93- 0 . 92 גרש / סמ״ק . ( . 7 בעירה של חומרים אורגניים - תלמידים אינם רואים בחמצן את אחד המגיבים , ואינם מודעים לתוצרים הגזיים ( פחמן דו–חמצני ואדי מים . ( בכלל , תלמידים נוטים להתעלם ממגיבים או מתוצרים במצב של גז , ואינם מתייחסים לחוק שימור החומר בתהליך השריפה . כדאי להתייחס לבעירה כתהליך כימי שבו מתקיים שימור החומר , ולדון בבעירת חומרים אורגנים ובתוצרי הבעירה המלאה - מים ופחמן דו–חמצני , או החלקית - מים ופחמן חד–חמצני או פחם . חשוב להדגיש שהאנרגיה המתקבלת בתהליך היא ההפרש בין האנרגיה שנדרשה לפירוק הקשרים הכימיים במגיבים ( החומר האורגני ) ובין האנרגיה שהתקבלה מיצירת הקשרים החדשים בתוצרים ( הפחמן הדו–חמצני והמים . ( אפשר להשתמש בהמחשות שונות ובדגמים שונים כדי להמחיש שגם בתגובות פולטות אנרגיה , כמו בעירה , דרושה לפעמים אנרגיה לתחילת התהליך ( הקרויה אנרגיית שפעול ) ולפירוק הקשרים הכימיים . לאחר מכן התגובה ממשיכה , ומשתחררת אנרגיה ביצירה של מולקולות התוצרים , שבה משתמשים לפירוק קשרים נוספים , כגון לחימום המכונית , להנעתה וכדומה , עד שחומר הדלק או החמצן מתכלים . . 8 תעשיית תרכובות הפחמן ואיכות הסביבה - הפעילויות בפרק זה מזמנות דיון בדרך החשיבה המדעית , שאינה מסתמכת על שמועות או על דעות אלא על עובדות שנבדקו באמצעות ניסויים . בפרק מודגשת ההשפעה הסביבתית של מוצר בכל מחזור חייו . פעמים רבות ההשפעה הסביבתית הגדולה ביותר היא לא בשלב שבו המוצר מיוצר במפעלי התעשייה אלא בשלבים אחרים , כגון שלב השימוש ( מכוניות ) או שלב ההשלכה לפסולת . לעתים קרובות הדיון בהשלכות סביבתיות של תהליכי הפקה / ייצור / שימוש / יצירת פסולת של מוצרים אינו מבוסס על עובדות מדעיות , אלא נערך ברמה פופוליסטית . טיעונים חסרי ביסוס יכולים להביא למסקנות ולתפיסות שגויות , ולתוצאה ההפוכה מן הרצויה . אחת הדוגמאות לכך היא הטענה כי שימוש בשקיות נייר הוא “ ידידותי״ יותר לסביבה בהשוואה לשקיות פלסטיק . במחקרים רבים שנערכו בעולם הופרכה הטענה הזו , והוכח כי שימוש בשקיות פלסטיק הוא ידידותי יותר לסביבה בהשוואה לשקיות נייר . לדוגמה , כמות האנרגיה הנדרשת לייצור שקית נייר גדולה פי 4 מכמות האנרגיה הדרושה לייצור שקית פלסטיק ; הייצור של שקיות נייר גורם לזיהום מים הגדול פי 50 מזיהום מים כתוצאה מייצור של שקיות פלסטיק , ולזיהום אוויר הגדול 70 % –ב מזיהום אוויר הנוצר כתוצאה מייצור שקיות פלסטיק ; כמות האנרגיה הדרושה למחזור של שקית פלסטיק קטנה כמעט פי 2 מכמות האנרגיה הדרושה למחזור שקית נייר ; וקיימים נתונים נוספים המעידים על יתרון שקיות הפלסטיק על פני שקיות הנייר ( מתוך כתבה Washington Post–ב משנת 2007 המתבססת על נתונים של גופים ממשלתיים ושל גופי מחקר . ( . 9 הקשר בין החומרים בגוף לבין תזונה - הפרק יוצר קשר אסוציאטיבי ראשוני בין החומרים הבונים את גופנו לבין המזון שאנו אוכלים . הוא מניח את הבסיס להבנה ( שמורחבת בפרק הרביעי הזנה ואנרגיה ) שחשוב לאכול מגוון של מזונות , שכל אחד מהם מכיל חומרים שונים . . 10 החומרים וחשיבותם - חלוקה סכמתית לחומרים שבונים את הגוף ולחומרים שמספקים לו אנרגיה נועדה להקל על הבנת

السابق  |  التالي