Sissejuhatus

pH skaala
Avalik domeen: https://openclipart.org/detail/302548/ph-values-chart
Teaduses, eriti keemias, kipuvad teadlased töötama paljude erinevate kemikaalidega. Aine happelisuse mõistmiseks mõõdetakse neid kemikaale pH-skaala abil.
Aine pH-d saab mõõta kas pH-meetriga, mis annab arvväärtuse, või mõõta indikaatori abil ja võrrelda värvi pH-skaalaga.
pH skaala:
- PH skaala on numbriskaala, tavaliselt vahemikus 0 kuni 14. See näitab, kui happeline või aluseline on vesilahus.
- Vesilahus on lahus, mis saadakse aine lahustamisel vees.
- Võite lahuse liigitada happeliseks, neutraalseks või aluseliseks, olenevalt sellest, millisele skaala osale see jõuab.
- Võite lahuse liigitada happeliseks, neutraalseks või aluseliseks, olenevalt sellest, millisele skaala osale see jõuab.
- Neutraalsete lahuste pH on 7.
- Lahused, mille pH väärtus on alla 7, on tuntud kui happelised. Mida väiksem on väärtus, seda happelisem see on,
- Lahused, mille pH väärtus on üle 7, on tuntud kui leeliselised. Mida suurem on väärtus, seda leeliselisem see on.
Universaalne indikaator on aine, mis reageerib pH-ga. Loodusest võib leida palju universaalseid näitajaid (nt punase kapsa mahl). Kaubandusliku universaalse indikaatori patent pärineb aastast 1933.
Universaalne indikaator võib pH-skaala abil täpselt näidata, kui tugevalt happeline või aluseline lahus on. Universaalsel indikaatoril on palju erinevaid värvimuutusi, alates punasest hapete jaoks, rohelisest neutraalsest ja sinisest/lillast leeliselisest. Samuti on olemas elektroonilised seadmed pH mõõtmiseks. Vaadake linkides toodud Arduino pH-meetrit, https://create.arduino.cc/projecthub/atlasscientific/arduino-ph-meter-e94fb4.
Ülesanne

Logo graafika
Avalik domeen: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/09/KochTurtleAnim.gif
See harjutus on mitmemõõtmeline ja väga läbiva õppekava osa.
Õpite Pythoni abil pilte joonistama, kuid joonistusmeetodit nimetatakse LOGO programmeerimiseks.
LOGO oli algselt robot, mis joonistab suurele paberile, kuid arvuti kasutamine jooniste loomiseks muudab jooned sirgemaks ja korralikumaks. Muidugi saab värve muuta ja piirkondi värvida. LOGO graafikat kasutades saate joonistada mis tahes soovitud pildi. Pythonis nimetatakse LOGO-d kilpkonnaks. LOGO joonistamise kohta lisaideid leiate veebipõhisest LOGO-st (https://www.transum.org/software/Logo/) või videostPython Turtle Tutorial – Code Your First Game!, mis näitab kuidas luua mängu LOGO graafika abil.
Teine asi, mida õppida, on pH skaala (vaata Wikipedia: https://en.wikipedia.org/wiki/PH või https://et.wikipedia.org/wiki/Vesinikeksponent) ja happelised ning aluselised materjalid. Kuidas oleks neutraalsete lahendustega? Lisateabe saamiseks vaadake linki https://www.thespruce.com/ph-levels-for-common-cleaning-supplies-1900473. Kuidas värv on seotud pH-ga? Lisaks võiksite mõelda, kuidas pH on seotud vesinikioonidega! Kas indikaatorpaberit saab kodus teha?
Kuidas värvi määratleda? Mis on värv? Arvutiteaduses defineeritakse värve sageli kolme numbriga, üks punase, üks rohelise ja teine sinise jaoks. Näiteks must on 0 0 0, punane on 255 0 0, roheline on 0 255 0 ja valge on 255 255 255. Mõned värvid ja nende nimed on toodud level 1 pH scale.pdf dokuemendis lehekülgedel 12 - 13 ja RGB selgitus on toodud videos the RGB explained is in 30 seconds.
Dokumendi lehel 33 on näidatud mõned materjalid ja nende pH-d. Kas leiate need esemed oma majapidamisest? Kas oskate selgitada, miks söögisooda nii hästi kohviplekke eemaldab? Kodus saate katsetada söögisooda ja äädika segamist või lihtsalt vaadata videot Vinegar + Baking Soda + Balloons = FIZZY FUN! | Kids Science Experiments | Science for Kids. Mis juhtus? Miks?
pH on seotud ka selle kursuse teise teemaga, nimelt veeringega. Miks vesi on hape? Kui merede happesuse tase tõuseb, siis milline on mõju merekarpidele või korallidele (vaata videot Ocean Acidification). Puhastamise ja pH kohta lisateabe saamiseks vaadake jaotistest linki Average pH Levels of Common Cleaning Supplies.
Allpool on pilt pH skaala kohta, mida me loome.
* Edasijõudnute: Leia aine, mille pH on suurem kui 14. Millise aine pH on väiksem kui 0? Vaadake linki https://www.sciencefocus.com/science/could-a-ph-greater-than-14-exist/
* Märkus: pH väiketäht p tähendab 10 baaslogaritmi ja suur H tähistab vesinikioonide tihedust.
Protsess
- Pythoni teekide kohta vaadake lehekülgi 7-9. Python on multifunktsionaalne programmeerimiskeel ja erinevate kodeerimisplokkide (või funktsioonide) kogumit nimetatakse käsumi kogumikuks (library). Võimalike Pythoni teekide hulk on tohutu.
- Looge oma funktsioone või alamprogramme. Seda on kirjeldatud leheküljel 11.
- Lisage rohkem funktsioone, et joonistada erinevat värvi ristkülikuid, nagu on kirjeldatud sammudes 3 kuni 18 (14-29). Saate neid funktsioone hõlpsasti kopeerida/kleepida ja redigeerida, kasutades eelmises etapis loodud funktsioone. Pange tähele, et ainult värv muutub. Edasijõudnud tasemel saate luua ühe funktsiooni, mis võtab sisendiks värvi.
- Looge põhifunktsioon sammus 19 (lk 30). See kutsub kõiki meie funktsioone. Read 172–200 saab asendada massiivi ja tsükliga, mis on täiustatud meetod.
- LISA: Veebipõhine LOGO (vasakul olevaid linke arvestades) on suurepärane tööriist LOGO keele abil rohkema joonistamiseks. Võite proovida seda tööriista LOGO abil piltide joonistamiseks.
Kokkuvõte
- Olete tuttav erinevate omadustega, nagu mass, tihedus või maht.
- See harjutus tutvustab pH-d, mis kirjeldab, kas lahus on happeline või aluseline. Peaksite oskama nimetada happelisi ja leeliselisi lahuseid.
- Python Turtle'i käsumi kogumi abil saate joonistada ristkülikuid ja peaaegu kõiki (lihtsaid) pilte.
- Peaksite teadma, kuidas arvutid värve kirjeldavad ja kasutavad.
Järgmised sammud:
- Looge oma joonis, kasutades Python Turtle'i raamatukogu
- Liikuge 2. taseme Pythoni tegevusele või proovige anatoomia viktoriini.
Seosed igapäevaeluga:
- pH on oluline kodutehnika omadus, nt. puhastusvahendites või toiduvalmistamisel või küpsetamisel.
- Meie merede hapestumine on seotud kliimamuutustega.
- Indikaator võib olla tuttav aine, nt. punane rämps.
Hindamine
QUEST_LO
- Te teate, mis on pH ja pH skaala.
- Oskate importida Pythoni teeki kilpkonna graafika jaoks.
- Oskate nimetada kolm asja, mille pH on alla 7.
- Oskate defineerida ja kutsuda alamprogramme.
- Oskate nimetada 5 asja, mille pH on üle 7.
- Saate aru Pythoni värvikogust ja valite pH skaala jaoks sobivad värvid.
- Teate, kuidas arvutites värve defineeritakse.
- Oskate kasutada tsükleid.
- Teate, kuidas kasutada puhastamisel söögisoodat ja äädikat.