Membina Struktur Molekul & Isomer Sebatian Karbon Menggunakan Magnet

Bagi tajuk Sebatian Karbon peringkat SPM, terdapat lima siri homolog yang dipelajari, iaitu:

i) Alkana

ii) Alkena

iii) Alkohol

iv) Asid karboksilik

v) Ester

Setiap siri homolog mempunyai formula am/formula molekul dan kumpulan berfungsi yang berbeza. Nama bagi setiap sebatian karbon pula bergantung kepada formula struktur bagi molekul tersebut.

Sebatian karbon yang mempunyai formula molekul yang sama, tetapi formula struktur yang berbeza disebut sebagai ISOMER.

Ramai pelajar (terutama pelajar di sekolah saya) yang keliru dan sering cuai semasa menjawab soalan sebatian karbon terutamanya yang berkaitan dengan isomer. Antara kesukaran yang mereka hadapi ialah:

i) melukiskan & menamakan formula struktur sebatian karbon

ii) membayangkan pembentukan isomer

iii) melukiskan isomer-isomer yang terbentuk (dengan hanya diberikan formula molekul)

iv) mengenal pasti isomer yang sepadan dengan formula molekul

Bagi memudahkan kefahaman pelajar, saya menggunakan magnet semasa sesi PdP Sebatian Karbon.

Setiap magnet mewakili setiap atom yang terdapat dalam molekul sebatian karbon. Jenis atom yang berbeza diwakili oleh warna magnet yang berbeza, termasuklah kumpulan berfungsi masing-masing.

Contoh: 

# magnet merah jambu mewakili atom karbon, C

# magnet biru mewakili atom hidrogen, H

# magnet kuning mewakili kumpulan berfungsi bagi alkohol, iaitu kump. Hidroksil, -OH

Apabila mahu membina struktur molekul yang lain, hanya perlu tambah bilangan magnet sahaja. 

Untuk membina isomer pula, pelajar hanya perlu menggerakkan magnet-magnet tertentu ke tempat baru.

Biarkan mereka meneroka sendiri dengan cara berbincang sesama rakan.

Hasilnya:

Antara kesilapan yang sering pelajar lakukan ialah mengekalkan nama molekul induk yang asal di bahagian belakang. Jadi, perlu ingatkan pelajar walaupun formula struktur yang asal ialah butan-2-ol, tetapi apabila strukturnya berubah, nama bagi isomer yang terbentuk perlu mengikut rantai panjang yang baru.

Penggunaan magnet saya teruskan untuk sub-tajuk sifat kimia (melibatkan tindak balas) bagi setiap sebatian karbon. Pelajar jadi lebih mudah ‘nampak’ bagaimana sesuatu hasil tindak balas terbentuk. 

Nota:

# Penamaan molekul & pembinaan struktur sebatian karbon melibatkan 10 ahli pertama bagi alkana & alkena, manakala penamaan bagi alkohol, asid karboksilik & ester hanya melibatkan 4 ahli pertama sahaja.

# Isomer hanya melibatkan alkana, alkena dan alkohol sahaja.

# Kaedah ini pertama kali saya laksanakan pada tahun 2015

# Memandangkan di sekolah saya (pada tahun lepas) masih menggunakan papan hitam, jadi saya menggunakan papan putih bermagnet (mini magnetic whiteboard) yang dibeli sendiri dari kedai buku Popular.

# Bilangan pelajar 5Sc pula hanya 10 orang, jadi sesi PdP menjadi lebih mudah kerana setiap pelajar mempunyai peluang untuk mencuba dan bergiat aktif dalam perbincangan kumpulan.

# Kos agak tinggi untuk membekalkan mini whiteboard kepada setiap kumpulan pelajar (jika ramai).

# Kos dapat dikurangkan jika sekolah memang menggunakan whiteboard. Lebih mudah & boleh minta pelajar untuk mencuba di hadapan.

# Kos magnet: 1 paket 6 magnet = RM 3 (dibeli dari kedai buku Popular)

# Boleh juga digunakan untuk tajuk-tajuk lain seperti susunan atom dalam jirim, susunan elektron bagi atom & ikatan kimia. 

Impak:

i) pelajar lebih berminat & aktif dalam kelas

ii) pelajar lebih mudah untuk memvisualisasikan pergerakan atom semasa pembentukan isomer & tindak balas kimia

iii) pembelajaran berasaskan murid.

iv) memudahkan pengajaran guru & proses pdp menjadi lebih lancar.

 v) menjimatkan masa: tidak perlu ulang proses lukis, padam & lukis balik. Hanya perlu tukar kedudukan magnet sahaja.