דרך כימיה ללמדהכימיה של ההיסטוריה

איידין אמיל

ללמד ?איך

, על המדע והשפעות היסטוריים ניסויים היסטוריים אישים שיבוץ

. הנלמד בנושא האנושית ההיסטוריה

כאמצעי מהווה והיא ההיסטוריה סביב סובב כולו השיעור

. הנושא ללימוד העיקרי

( האבר (1868-1934פריץ

. , אמוניה לסנתוז השיטה וממציא הסינטטי הדשן אבי

. הכימית הלוחמה אבי

ציקלון לסנתז . Aהראשון

כלור גז מתקפת

כלור הפקת

2: קתודה H3O+ (aq) + 2 e− → H2 (g) + 2H2O(l)

2אנודה: Cl− (aq) → Cl2 (g) + 2 e−

. כולל 2תהליך NaCl(aq) + 2 H2O(l) → Cl2(g) + H2(g) + 2

NaOH(aq)

אלקטרוליזה לסרטון :לינק

http://www.youtube.com/watch?v=r3gzSaWsghE

רעיל כלור ?מדוע

ליצור הנשימה בדרכי הלחה הסביבה עם בקלות מגיב חזקה, HClהכלור כה חומצית סביבה יצירת

( מה מושפע האמינו חומצות של מטענם בתא השונים החלבונים מבנה את הורסת הנשימה PHבדרכי

. הרקמה( של תפקוד לחוסר דבר של בסופו וגורמת בסביבתם

)(2)()(

)()(3)(2)(

)()()(2)(2

22 gaqaq

aqaqlaq

aqaqlg

OHClHClO

ClOHOHHCl

HClOHClOHCl

ן Bציקלו

במיני לעסוק חזר הראשונה העולם מלחמת לאחר האבר . אחד מזיקים הדברת חומרי בפיתוח היתר בין שונים פרוייקטים

הציקלון הוא אלו היה . Aמפיתוחים זו בתערובת הפעיל החומרציאניד ריח. HCNההידרו תוסף נוסף למדביר methylבנוסף

2 bromo acetate .בחומר להשתמש החליטו הנאצים כאשרתוסף את להוציא למפעלים הוראה נתנו הם אדם בני לרציחת

הריח. בעל נשפט ידיהם למעשה אחריות שלמדענים ההכרה מתוקף

. בתליה למוות ונידון טש ברונו והכימאי המפעל

מהשמים אוכל יוצרים ?איך

, כך כל לכלכל מסוגלים אנו האבר של המצאתו בזכות האבר של לעבודתו היה הרסני פן רק לא אך

. . מאוד הייתה התגלית לפני התחזית לה זקוק שהוא האנרגיה את לאדם לספק כלומר פיות הרבה

קודרת.

בשנת מלטוס לגדל 1798תומס היכולת עם מסונכרן אינו האנושי שהגידול הטוען מאמר פרסם

. לכולם. אוכל מספיק יהיה לא דבר של שבסופו שכזה באופן גדלה העולם אוכלוסיית כלומר יבולים

. לחפש יש כולו לעולם מאיימות הן ברעב מתים אשר רבים של וההשלכות לרעוב נידונו רבים בקיצור

פתרונות.

באורגניזם החנקן חשיבותהחי

' , , , : . וכו אשלגן מגנזיום זרחן חנקן כגון יסודות להתקיים מנת על שונים חומרים דורשים צמחים

כגון החי מולקולות של חשוב מרכיב מהווה .DNAהחנקן אמינו וחומצות

: כגון מרוכב כיון מופיע הוא כאשר רק לצמחים זמין +NO3-,NH4החנקן

, חיים בעלי או שצמחים כך לצמחים זמין ואינו באטמוספירה נמצא החנקן מרבית הצער למרבה

. כ מהווה החנקן לטובתם החופשי החנקן את לקבע יכולים , 80%אינם רק ומהווה האויר 0.002%מן

. " א כדה של הקרקע משכבת

ואנרגיה חנקן

( גבוהה קשר אנרגיית האטמוספרי ∆( H0=945.4KJלחנקן

.) הקשר , שבירת על מאוד שמקשה מה השלישוני מהקשר הנובעת

2N2(g) + O2(g) 2NO(g) ∆H0= 90.25KJ

NO(g) + O2(g) 2NO2(g) ∆H0= 33.1KJ

ת א ר י ב ג ת ש י ד כ ב ע ק ר ק ה ת א ן ש ד ל ם ד א ה ע ד י ו י ה ם י מ י ה ר ב כ ש מ " ח. ע ב ל ש ם ה י ל ל ג ר מ ו ל כ ם י י ע ב ט ו י ה ה ז ן ו ש י ד ל ם י ר מ ו ח ה ה ל ו ב י

. ת י י ס ו ל כ ו א ש ל כ כ ך א ע ק ר ק ל ן י מ ז ן ק נ ח ל ש ר ו ק מ ו ו י ה ש ם י נ ו שח מ צ ל ן י מ ז ן ק נ ח ר ת ו י ו ר ת ו י ב ך ר ו צ ש י ה ל ד ג ו ה ל ד ג ם ל ו ע ה

ק י פ ס מ ו נ י א י ע ב ט ה ן ו ש י ד ה ו .

י לפנ אמוניה ליצור הצליחו ?לא

•. גבוהה והעלות יעיל היה לא התהליך אך הצליחו2 NH4Cl(s) + 2 CaO(s) CaCl2(s) + Ca(OH)2(s) + 2NH3(g)

•. , יותר ופשוט יותר זול יותר יעיל בתהליך צורך היה•! , פשוט כמה חנקן עם מימן להגיב ניסה האבר

N2(g) +3H2(g) 2NH3(g) ∆H0=-92.4KJ

. , נובל בפרס זוכה היה לא האבר פשוט כה היה זה אם מהר כך כל לא ובכןשתצא בכדי מסוימים בתנאים צורך יש ספונטני באופן מתרחשת אינה התגובה

. , התגובה של השפעול אנרגיית את שיוריד בזרז צורך ויש הפועל אל

שהתגובה בכדי תנאיםתתרחש

המגנטיט הוא לתגובה שמשמש . Fe3O4הזרז

? - המגנטיט של החמצון דרגת מהי למחשבה נקודה

הברזל תחמוצות שתי של שילוב היא . 1:1ביחס Fe2O3ו FeOהתחמוצת

לדעת שנוכחנו כפי אך בטבע טבעי באופן נמצא המגנטיט לצערנו אמנם

" החומר בסנתוז צורך ויש מספקת אינה א כדה על . הכמות

Fe2O3(s) + H2(g) 2FeO (s) +H2O(g)

דשנים הפקת רק לא

NitroglycerineTNT-2,4,6Tri Nitro Toluene

רציונל

מהלך על להשפיע יכולים ומדענים מדעיות תגליות כיצד להמחיש

ההיסטוריה.

. ליניארי באופן מתקדם אינו המדע כיצד להמחיש

לתלמיד ולתת מדעיות תגליות של האתי בפן מעמיק באופן לדון

. מדעיות תגליות של ההשלכות לגבי דעה לגבש הזדמנות

האדם של הסובייקטיבי בשימוש הניטרלי המדעי הידע את לשזור

. לרלבנטי אותו להפוך ובכך והחברה

ככלי ההיסטוריה

מרכזי רעיון בחירת

הינו זה רעיון עליהם והנושאים הגורמים של ההיסטוריה סקירת

מתבסס.

. התלמידים לרמת המדעיים הרעיונות התאמת

. מסגרת סיפור ובניית האירועים סדר רשימת

ב PREZI (prezi.com)כתיבה

המשפט !בית

None Base

d Argumen

ts

Based Argu

ments

Scien

tific Base

d Argumen

t

Partialy

Scien

tific Argu

ment

Wro

ng Scie

ntific Argu

ment

Populist Argu

ment

Rebuttal

06

1218

19 19

6 52

8 8

Y 2 Class Arguments Distribution

num

ber o

f arg

umen

ts

048

1216 13 15

6 711 10

7

K Class Arguments Distribution

num

ber

of a

rgum

ents

תלמידים

' ד: כי " רפורד ורת תומפסון הניסויים על השיעורים את אהבתי

כאילו שלמה יחידה כאל לא אבל האטום על כבר למדתי בחטיבה

פרוטונים נויטרונים שיש לי ואמרו להכל הגיעו איך על לי סיפרו לא

הגיעו איך בניסויים הדרך את הבנתי ככה אבל אלקטרונים

לחלקיקים"

תלמידים

נחמד:" מאוד היה זה המדעיים הנושאים שמבחינת חושב אני גיא

, הרגשתי יודע לא מיותרת קצת הייתה שההיסטוריה חושב אני אבל

, היה לא לדעתי זה גם למחשבה השאלות גם קשור ממש לא שזה

" קשור ממש

יהיה גיא: " שלא מעדיף אהבתי פחות אני המצגת עם הקטע את

, מול לשבת במקום נחמד מאוד היה המשפט אבל המצגת כמו

" . האמיתי הכיף זה לבד ולחפש לעשות דברים הא ולכתוב הספר

תלמידים

? במצגת: שהועברו הנושאים על דעתך מה מראיין

של: " מבחינה טוב בנוי גם היה זה מעניין מאוד היה זה לדעתי ענבר

שבר לידע המון לנו והוסיף מהתחלה שהתחיל ומה ההיסטוריה

" עליהם ידענו שלא ודברים סטיגמות הרבה

תלמידים

? הזה: מהסוג פעילויות יותר שיתקיימו רוצה היית האם מראיין

!!! , בטח: כן רואי

? למה: מראיין

שהייתי: ממה טוב יותר שהבנתי חושב ואני כיף ממש היה כי רואי

. בכתה ולומד יושב הייתי אם יכול

תלמידים

ליכולת: לך תרם המשפט האם הזו לשאלה אותי מביא זה מראיין

טיעונים לשפוט

אותם: שהציגו והדרך זה לפני שידעתי העובדות סמך על כי כן שחף

. לבין בינו שהקשר טיעון איזה שמעתי דברים מיני כל לדעת יכולתי

האלה לדברים לב לשים לומד אתה וכן בהחלט מקרי המציאות

תלמידים

? לדעתך: מספיק היה להכנה שהוקדש הזמן האם מראיין

, כאילו: " במצגת השתמשנו לא גם זה בגלל מספיק לא ממש בינת

. אני המושבעים חבר על להשפיע בכדי רגשניים כאלו נימוקים

נותנים היו ואם בולט היה החברתי העניין כל שלי שבקבוצה יודעת

" מדעיים בנימוקים משתמשים היינו כן ימים כמה עוד לנו

תלמידים

? , חוויתית: צורה שונה צורה זה מה מראיין

צריכים: " להקשיב שבאמת יותר הרבה דיבורים יותר הרבה חוויתית יותר הרבה ענבר

ל כתוכנית זה את רואה את אם אבל עצמך על "בגרותלהסתכל טוב פחות זה אז

? למה: מראיין

לשנן: " משהו לקרוא משהו צריכים אנחנו אז למבחן ניגשים כשאנחנו דבר של בסופו כי ענבר

או בכללי מבין אתה אם על לא הקטנים הפרטים על שואלים אז להצליח שרוצה מי וכאילו

אותם לשלב שאפשר חושבת אני אבל להעשרה טובים מאוד האלו השיעורים כללי לידע

ל , בגרותכלמידה שהייתי חושבת אני לבגרות בסיס שהוא כמשהו אבל לילדים לעזור ללמוד

" עליו ולחזור ולקרוא לכתוב ופחות לדבר יותר שהם בשיעורים מצליחה פחות

ההקשבה על תודה

קישורים

האטום של בהיסטוריה פרקים פרזי למצגת לינק

http://stwww.weizmann.ac.il/chemcenter/Page.asp?id=972

תומפסון ניסוי את בפירוט המסביר לינק

http://www.dartmouth.edu/~phys1/labs/lab3.pdf

' רפורד רת ניסוי את בפירוט המסביר לינק

http://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/ed067p889

אמוניה מסנטוז הנובע חנקות סחף השפעת על למאמר לינק

http://www.nature.com/ngeo/journal/v1/n10/pdf/ngeo325.pdf

בחום מומלץ ספר

E=mc2 בודאניס דייויד