Вопросы викторины по химии для интеллектуального марафона
- Какой русский химик был энтомологом и занимался пчеловодством?
- Что опаснее в пожарном отношении: бочка, доверху заполненная бензином или же заполненная им не полностью?
- О каком элементе идет речь?
Он нужен всем, когда лишь связан,
А вяжется с большим трудом
Весь мир живых существ обязан
Ему растительным белком.
Распространен во всех трех царствах,
Освобождается в огне.
И есть он в красках и лекарствах,
Он нужен в мире и в войне - О каком элементе идет речь?
В солях бесцветен, безопасен,
Полезен безусловно всем.
Становится весьма опасен,
Когда свободен он совсем.
Тогда он ядовит, окрашен
И может стлаться по земле,
Удушливый, казался страшным,
Как первый газ из всех ОВ - Как образуются «Блуждающие огоньк» на болоте, описанные Артуром Конан Дойлем в повести «Собака Баскервилей»? Почему перед наступлением ненастной погоды вода болота «булькает»?
- Какая связь существует между глюкозой и елочными игрушками?
Ответы:
- А.М.Бутлеров. Он написал свою первую научную работу «Дневные бабочки Волго-Уральской фауны» и защитил её как диссертацию, пчеловодством он занимался в поместье «Бутлеровка» Казанской губернии ).
- (В бочке, не полностью заполненной бензином, образуется смесь паров его с воздухом, взрывающаяся даже от искры. Поэтому в пожарном отношении она опаснее бочки, наполненной доверху ).
- (азот ).
- хлор ).
- При гниении растительных остатков на дне болот под влиянием микроорганизмов (метановое брожение) образуется «болотный газ» - метан, который способен самовоспламеняться на воздухе, порождая «блуждающие огоньки». Перед наступлением ненастной погоды происходит снижение атмосферного давления. При высоком давлении газы держатся на дне болот, а при низком – выходят наружу, распространяются вширь и вверх. В этот момент можно слышать характерное «бульканье воды».
- Так как глюкоза содержит альдегидную группу атомов, то, как и альдегиды, она с аммиачным раствором оксида серебра дает реакцию серебряного зеркала. В этой реакции оксид серебра – окислитель, глюкоза – восстановитель. Как восстановитель глюкоза используется для изготовления елочных игрушек (реакция серебрения)
Варианты вопросов и ответов для учащихся 10-х классов
Какое вещество гасят водой, хотя оно не горит? - Оксид кальция (СаО) - негашеную известь.
Какая кислота всегда находится в желудке человека, а при недостатке ее пьют как лекарство? - Соляная кислота (НСL).
Какой царский напиток не пил ни один царь? Назовите его состав. - «Царскую водку». Это смесь концентрированных азотной и соляной кислот всоотношении 1:3.
Какое влияние оказывает хлороформ на организм человека? - По характеру действия хлороформ - наркотик. Он вызывает дерматиты, экземы, желудочно-кишечные расстройства. Небольшое отравление сопровождается рвотой, болями в желудке.
Для чего умные хозяйки при хранении картофеля в подвале кладут к ним несколько спелых яблок? - Зрелые плоды яблок выделяют газ этилен, который вызывает торможение ростовых процессов. Клубни картофеля дольше сохраняются и не прорастают.
Почему нельзя делать «домики» для птиц из пластмассы? - В отличие от дерева, пластмасса не способна впитывать влагу и выпускать ее наружу, поэтому водяные пары, выделяемые при дыхании, накапливаются, образуя повышенную влажность, которая губительна для птиц.
Что является источником антропогенного метана? Какое влияние он оказывает на атмосферу Земли? - Таким источником являются рисовые поля, животноводческие фермы, угольные шахты и мусорные свалки. Антропогенный метан, поглощая инфракрасное излучение земной поверхности, усиливает парниковый эффект.
Выброс каких продуктов сгорания производят теплоэлектростанции, работающие на каменном угле? Как они влияют на атмосферу? - Продуктами сгорания являются СО2, СО, 5О2, зола и т. д., они усиливают парниковый эффект.
Вопросы и ответы для учащихся 11-х классов
Какая мука несъедобна? - Несъедобная мука, но дающая хлеб, это минеральные удобрения. Это - костяная, фосфоритная, апатичная мука.
Какая связь между свеклой и пирожным? - В обоих продуктах есть сахар.
Какой сахар не едят? - Свинцовый сахар, т. е. ацетат свинца, сладковатый на вкус, но он ядовит.
Какое масло называют прованским и почему? -Лучший сорт оливкового масла (прозрачное, душистое, застывающее при -60°С, прованское масло названо по имени провинции Прованс на юге Франции).
Почему разрушаются бетонные траншеи, по которым осуществляется сток отходов жирокомбинатов? - Сток отходов жирокомбинатов всегда содержит жирные кислоты, которые образуют с известью цемента кальциевое мыло, вследствие чего цемент разрушается и связь между зернами бетона нарушается.
6. Какая связь существует между глюкозой и елочными игрушками? - Так как глюкоза содержит альдегидную группу, то она с аммиачным раствором оксида серебра дает реакцию «серебряного зеркала», в результате реакции выделяется тонкий слой серебра, которым покрывают елочные игрушки.
7. В 1845 году немецкий химик Христиан. Шенбейн нечаянно пролил на пол смесь серной и азотной кислоты. Он машинально вытер пол хлопчатобумажным фартуком жены, прополоскал его и повесил сушиться над печкой. Фартук подсох, но затем раздался не очень громкий взрыв и...фартука не стало. Почему взорвался фартук? - Нити хлопчатобумажной ткани сделаны из целлюлозы, в состав элементарного звена мономера которой входят три групп ОН (гидроксогруппы). Под действием кислот происходит реакция нитрования с образованием нитроклетчатки (пироксилина), которая взрывается с выделением тепла и газов.
8. В ясный солнечный день Исаак Ньютон вышел на прогулку и встретил пастуха. Пастух посоветовал ученому вернуться домой, чтобы не попасть под дождь. Ньютон не послушал совета пастуха и был наказан. Продрогший и промокший, он пожелал узнать, как пастуху удалось так точно предсказать погоду. Пастух ответил, что ему помог баран. Как? - Перед дождем и в сырую погоду поры каждой шерстинки животного заполняются водой, шерсть набухает и удлиняется. В сухую погоду часть воды испаряется, и длина шерсти уменьшается.
9. Обладают ли слезы человека бактерицидными свойствами? - Слезы человека содержат 0,1% белков, в том числе фермент лизоцим, обладающий бактерицидным действием. Лизоцим быстро и полностью растворяет многие аэробные бактерии. 10. Почему животные долго зализывают свои раны? - Животные не зря долго зализывают свои раны: кроме ферментов, убивающих микроорганизмы, в слюне обнаружен особый белок, стимулирующий размножение клеток кожи и образование кровеносных капилляров.
Ведущий: Следующий тур нашего состязания называется «Экспериментатор». От каждой команды приглашаются - по два человека.
Ваша задача определить несколько веществ по цвету и с закрытыми глазами по запаху.
1-й вариант веществ
Уксусная кислота по запаху
Бензин по запаху
Формалин по запаху
Сульфат бария молочно-белый осадок
Гидроксид железа (III) бурый осадок
2-й вариант веществ
Нашатырный спирт по запаху
Этиловый спирт по запаху
Керосин по запаху
Хлорид серебра белый творожистый осадок
Гидроксид меди (II) голубой осадок
Ведущий: Переходим ко второму этапу конкурса «Экспериментатор» .
На столе заранее приготовлены наборы реактивов: раствор карбоната натрия, разбавленная соляная кислота, раствор гидроксида кальция, стеклянная трубочка, кусочек мела, свеча, резиновые шарики, спички, пробирки.
Ведущий: Прошу подойти ко мне по одному участнику от каждой команды.
Ваша задача - получить углекислый газ и объяснить, как вы это сделали.
Звучит музыка, ребята приступают к проведению опытов.
Варианты получения СО2:
слить в пробирку карбонат натрия и соляную кислоту, в результате реакции будет выделяться СО2;
провести реакцию взаимодействия мела с соляной кислотой;
Зажечь свечу или просто спичку - при горении любого органического вещества выделяется СО2;
в раствор гидроксида кальция подуть через стеклянную трубочку;
просто надуть воздушный шарик - мы выдыхаем СО2.
(Жюри оценивает каждый из этапов конкурса «Экспериментатор» по 5 баллов.)
Ведущий: Переходим к самому интересному и увлекательному туру наших состязаний «Домашнее задание».
Первый конкурс «Что бы это значило?»
Ведущий; Каждой команде заранее было дано задание нарисовать рисунок на экологическую тему. Сейчас вы обменяетесь своими рисунками и постараетесь за 30 секунд объяснить, что на них, по-вашему мнению, нарисовано.
Объяснение команды « SOS»
Киты вообще планктон едят,
Но этот кит ест все подряд.
Ох, неразборчив он - обжора,
И уйму выбросил он сора.
Он променял свои все блюда
На то, что плавает в округе.
Объяснение команды «Вобла»
Если воздух загрязнять,
Нечем будет нам дышать.
Скафандр наденет человек,
То костюм на новый век.
Ведущий: А сейчас команды разыграют экологические сценки.
Сценка команды « SOS »
«Две бабушки»
На сцену выходят две бабушки: Авдотья Никитична - деревенская, Марья Ивановна - городская.
Марья Ивановна: Авдотья, здравствуй, как поживаешь? Как здоровье?
Авдотья Никитична : Ох! Ох! Какое может быть сейчас здоровье? Сахар, говорят, нельзя есть, соль тоже, уже и мясо вредно. Вот я и решила стать вегетеривянкой.
Марья Ивановна: Кем решила стать?
Авдотья Никитична: Кем, кем - вегетеривянкой!
Марья Ивановна: Господи, название какое-то космическое придумала. Наверное, ты имеешь в виду вегетерианкой?
Авдотья Никитична: Ну да. Ентой самой, которая все овощи ест. Вот и я решила подольше пожить.
Марья Ивановна: И что же, получается?
Авдотья Никитична: Вместо подольше пожить я чуть раньше не умерла.
Марья Ивановна: Как так?
Авдотья Никитична: Да, овощи сейчас какими-то нитракторами обрабатывают.
Марья Ивановна: Ха, ха, ха! Опять ты все перепутала! Они называются нитратами, ими подкармливают растения.
Авдотья Никитична: Да сейчас даже озон едят. Его уже столько съели, что даже дырки какие-то в небе стали появляться.
Марья Ивановна: Ох, не говори, моя внучка сказала, что ее жених недавно в какую-то трубу вылетел! Может, в эту дыру, а? Вот и песню про это поет жалостливую, как романсы раньше певали. Послушаем ее.
Песня про озонную дыру
(мелодия из к/ф «Жестокий романс»)
А напоследок я скажу:
Мой милый улетел напрасно,
Лететь хочу, с ума схожу,
В дыру озонную, в пространство.
Быть может, там его найду,
А может, встречу космонавта,
По Млечному Пути пройду,
Замуж пойду за аргонавта.
А напоследок я скажу:
В озонную дыру бегу
Я ежедневно в сновиденьях.
Быть может, вылетев в дыру,
Я счастия добьюсь мгновенья!
А напоследок я скажу..
Ведущий: Сценку экологическую покажет команда «Вобла».
Сказка про Репку
На сцене на стульях сидят Дед и Бабка. За ними, на корточках с большим рисунком девочка - Репка.
Сказочница (читает): Жили-были старик со старухой. Однажды решил старик посадить репку.
Старик отодвигает стул, и все видят сидящую Репку.
Сказочница: А чтобы репка быстрее росла и вкуснее была, решил дел воспользоваться чудесницей-химией.
Дед выходит с мешком минеральных удобрений.
Сказочница: Взял он «волшебный порошок» да и стал посыпать репку. Старался, да и перестарался.
Дед высыпает весь мешок.
Сказочница: Затем дед решил, как следует полить репку. Взял он пока еще «живую воду» из Дона и полил репку. Приустал дед и решил, чтобы далеко не ходить, полить репку «мертвой водой» из Темернички. Полил дед репку хорошо, добросовестно. Выросла репка? большая-пребольшая.
Репка встает.
Сказочница: Зовет дед бабку.
Дед: Гляди, бабка, какая репка выросла - красива, да румяна! Надо ее скорей попробовать.
Бабка: Подожди, дед, слышала я, что надо сначала урожай проверить, а ты и впрямь, наверное, перестарался, - поливал репку и «живой водой» и «мертвой», да порошков сыпал чересчур много!
Дед: Да, ладно тебе, бабка, понаслушалась ты страхов.
Дед откусывает «кусочек» репки и падает, корчась на стул, бабка плачет...
Сказочница: Вот к чему может привести неразумное и небрежное отношение к природе и к наукам...
Команда поет песню.
Лирическая - экологическая
Вырос урожай высокий,
Но какой в нем интерес,
В этих овощах нет пользы,
Даже их свинья не ест.
Припев:
Реторта крутится, вертится.
Формулы светятся.
Это прекрасно тогда,
Когда мы недра откроем,
Химзаводы построим,
А в отходах лишь будет вода!
О воде мы спорим много,
Как ее для всех сберечь,
Надо нам без слов все помнить,
Без нее и хлеб не испечь.
В воздухе прохлада, свежесть,
Но нам снится страшный сон,
Как от лаков «Локон», «Прелесть»,
В дырах над землей озон.
Мы хотим сказать, ребята,
Много в химии чудес,
Все законы ее святы,
Ей не страшен черт и бес.
Ведущий: А теперь «Конкурс капитанов команд».
Капитанам предлагаются тестовые задания.
1. Какое простое вещество в одним случах бывает самым твердым, а в других - очень мягким?
б) водород;
в) углерод,
г) кислород.
Ответ: углерод, который образует аллотропные модификации - алмаз и графит.
2. Какие известные два газа не ядовиты, но в них гибнут животные?
а) СО2 и О2;
в) СО2 и К2;
Ответ: СО2 и N2 - углекислый газ и азот.
Капитаны вручают друг другу «Черный ящик».
«Черный ящик» от команды « SOS »
Здесь находится вещество, которое в 1802 году впервые выделил из виноградного сахара химик Жозеф Луи Пруст. Вкус этого вещества также приятен, как и вкус победы. Ответ: глюкоза.
«Черный ящик» от команды «Вобла»
Здесь находится то, что у большинства народов служило символом постоянства, нерушимой дружбы и гостеприимства. Ответ: соль.
Ведущий: Просим жюри оценить «Конкурс капитанов» и подвести итоги встречи.
Команды выходят на сцену и вместе читают прощальные строки:
Друзья, настал наш миг прощанья с вами,
С улыбкой будем помнить этот час,
Накал борьбы и радость в мире знаний,
Поддержку ваших милых сердцу глаз.
Наш КВН на этом не закончен,
Находчивыми будем мы везде.
Сдружились мы на КВНе очень
И вместе будем в счастье и в беде!
А за жизнь на планете - каждый в ответе!
Факты, которые заставляют нас задуматься
1. Историческая справка:
Первым законом об охране окружающей среды можно считать эдикт английского короля Эдуарда 1, принятый в 1273 году, запрещавший использование каменного угля для отопления жилищ в Лондоне. За нарушение эдикта полагалась смертная казнь.
При короле Эдуарде III в 1336 году парламент принял закон, запрещавши сбрасывать мусор в Темзу.
2. Современная информация:
1/3 поверхности мирового океана покрыта масляной пленкой плюс промышленные стоки и бытовой мусор.
Резко изменился химический состав почвы из-за избытка удобрений, ядохимикатов, различных металлов и их соединений, захоронения радиоактивных веществ.
К загрязнению атмосферы приводят промышленные выбросы угарного и углекислого газов, сернистого газа.
В отдельных районах планеты уже происходят локальные изменения климата вследствие загрязнения воздуха.
Над городами образуется фотохимический смог, в состав которого входят канцерогенные органические вещества, вредно влияющие на организм человека.
Ежегодно производится выброс более 600 тысяч тонн фреона в атмосферу, что приводит к разрушению озонового слоя, а это, в свою очередь, задерживает УФ-лучи и снижает интенсивность солнечной коротковолновой радиации.
Из мирового океана в настоящее время извлекают 33 % соли, 60 % магния мировой добычи.
В средние века люди извлекали из земной коры лишь 18 химических элементов, а в конце XX века более 80.
Некоторые страны уже импортируют пресную воду и даже есть проекты перекачки воды из Гренландии в Европу, а из Антарктиды в Южную Америку и Африку.
Американские ученые подсчитали, что в северной части Тихого океана плавают миллионы пластиковых пакетов, бутылок и пластмассовых изделий. То, что эти предметы обнаруживаются в желудках морских животных, стало обычным явлением.
Кельнский собор, Афины, Акрополь и другие исторические здания за последнее десятилетие пострадали больше, чем за все предыдущие века!
Тема урока: Углеводы. Глюкоза, ее строение и свойства.
Цели урока:
Обсудить значимость углеводов в природе и жизни человека, подвести учащихся к осознанию практической значимости химических знаний в человеческой жизни.
Создать условия для развития навыков анализа, прогностических качеств ума при выполнении химического эксперимента по распознаванию функциональных групп глюкозы.
Способствовать развитию мышления через установление причинно-следственных связей «строение вещества – свойства вещества – применение вещества».
Создать условия для реализации творческой активности, умения самостоятельно находить решение поставленной проблемы, формирование познавательных УУД.
Тип урока: изучение нового материала.
Ведущие методы обучения: проблемно-поисковая беседа, химический эксперимент.
Ход урока
Организационный момент.
Мотивационно - ориентационный.
Сегодня я хочу начать урок со стихотворения:
Наливаешь крепкий чай,
Хорошенько сахарозу
В чашке ложкой размешай.
Виноградную глюкозу,
И медовую фруктозу,
И молочную лактозу
Любят взрослый и малыш.
Но крахмалом и клетчаткой,
Что совсем-совсем несладки,
Тоже нас не удивишь.
Так устроена природа –
Это тоже… (отвечают учащиеся)
- Как вы думаете, с какой целью я прочитала это стихотворение? ( это тема нашего урока)
– Сегодня на уроке, как вы поняли из стихотворения, мы приступаем к изучению такого класса органических соединений как углеводы .
Давайте с вами вспомним, где мы уже встречались с этими веществами?
Данные соединения были рассмотрены вами в курсе биологии. Сейчас я приглашаю Ионову Регину выступить с небольшим сообщением на тему «Биологическая роль углеводов, их классификация»).
Учащиеся делают вывод: Углеводы – важные химические соединения .
Сейчас, я обращаю ваше внимание на эпиграф ко второй части нашего урока: (слайд 1)
“Химик не такой должен быть,
который дальше дыму и пеплу ничего не видит,
а такой, который на основании опытных данных
может делать теоретические выводы”
М.В.Ломоносов
– Как вы думаете, почему я взяла эти слова эпиграфом к нашему уроку?
– Чем мы будем заниматься, исходя из этого эпиграфа?
– Сегодня у нас будет проведение не опытов, а проведение эксперимента.
– Чем, на ваш взгляд, различаются опыт и эксперимент? (Было опережающее задание на самоподготовку слабоуспевающему ученику).
– Я вам напомню, что такое опыт. Опытом
называется воспроизведение какого-нибудь явления экспериментальным путем, создание чего-нибудь нового в определенных условиях с целью исследования, испытания.
Эксперимент
предполагает выдвижение гипотезы, затем ее проверку с помощью опыта и, наконец, вывод, подтверждающий или опровергающий данную гипотезу. (Гипотеза – предположение, требующее подтверждения). (слайд 2)
Как вы думаете, какую основную задачу мы должны поставить сейчас перед собой?
Так вот сегодня на уроке наша задача будет состоять в следующем: сделать вывод о природе исследуемого вещества на основании проведенного эксперимента . (слайд 3) Давайте договоримся, что мы будем понимать под природой вещества? (Состав, строение, свойства).
- Природу какого же вещества нам предстоит исследовать? Чтобы определить это вещество, я предлагаю познакомиться с областями его применения. (слайд 4)О каком веществе пойдет сейчас речь? (О глюкозе).
Глюкоза – удивительное вещество, это энергетический резерв каждой клетки, без глюкозы клетка погибает, избыточное содержание глюкозы в крови приводит к заболеванию – сахарному диабету. Лекарства, кондитерские изделия и еще многим другим мы обязаны глюкозе. Она стоит того, чтобы урок посвятить ей.
Сформулируйте тему второй части нашего урока: Глюкоза, ее строения и свойства. (слайд 5)
Что вы знаете о глюкозе?
- Сладкая, хорошо растворимая в воде.(слайд 6)
Конечно, этих знаний недостаточно для полной характеристики глюкозы. Чтобы познакомиться с ее химическими свойствами и предположить ее строение, обратимся к эксперименту. Чтобы грамотно провести его, необходимо вспомнить ряд теоретических вопросов, на которые мы будем опираться в ходе эксперимента
Какие вопросы (теории) нам необходимо вспомнить, чтобы правильно провести эксперимент, верно выдвинуть гипотезу?
1. Основные положения теории химического строения А.М. Бутлерова. Учитель: Строение вещества, взаимное влияние атомов определяют свойства вещества. Это положение - ведущая линия сегодняшнего урока.
2. Углеводы – это кислородсодержащие вещества. Вспомните классы органических соединений, которые также содержат кислород? (Спирты, альдегиды, карбоновые кислоты, эфиры ученик у доски записывает общие формулы данных классов соединений). Какие функциональные группы для них характерны?
3. С помощью каких качественных реакций можно распознать карбоновую кислоту, альдегид и многоатомный спирт? (Наличие карбоксильной группы, можно проверить с помощью индикатора - лакмуса. Качественный реактив на многоатомный спирт – взаимодействие со свежеприготовленным гидроксидом меди (II). Признак реакции – изменение цвета с голубого на ярко- синий. Качественный реактив на альдегид-взаимодействие с аммиачным раствором оксида серебра. Признак реакции – образование осадка – “серебряного зеркала” на стенках пробирки).
Операционно–исполнительный.
– Теоретические вопросы вспомнили. Перейдем к практике. Помните, что мы проводим эксперимент, что мы должны сделать сначала? (сначала выдвигаем гипотезу). (слайд 7)
Постановка проблемы: Глюкоза – важнейший представитель моносахаридов, следовательно это кислородсодержащее вещество. Какие функциональные группы могут содержаться в ее молекуле?
- Поэтому можно предположить, что в состав глюкозы могут входить одна или несколько гидроксильных групп, или альдегидная группа, или карбоксильная.
- Теперь проведем проверку выдвинутой гипотезы. Какие методы исследования мы будем использовать для этого? (Химический эксперимент и наблюдение).
Помните, что проведение эксперимента требует точности, аккуратности, внимательности. Но прежде о правилах техники безопасности. Вспомним правила работы со спиртовкой при нагревании и закреплении пробирки, как работать с едкими веществами. (слайд 8)
Разделим класс на три группы, каждая из которой сейчас превратится в минилабораторию:
1-я группа исследует вещество глюкозу на наличие гидроксильных групп;
2-я группа – на наличие альдегидной группы; 3-я - на наличие карбоксильной группы и решает расчетную задачу на вывод формулы органического вещества. (Каждая группа получает задание и инструкцию).
Результаты наблюдения запишите в таблицу. (слайд 9)
1-я группа делает вывод о том, что в результате взаимодействия вещества глюкозы со свежеприготовленным раствором гидроксида меди (II ) наблюдается образование ярко-синего раствора, что характерно для многоатомных спиртов, следовательно, в состав вещества входят несколько гидроксильных групп, а при нагревании – получаем оранжевый осадок, что характерно для альдегидов. (для других групп опыт наглядно демонстрируется с диска 1С «Органическая химия 10-11 класс)
2-я группа делает вывод о том, что в результате взаимодействия вещества с аммиачным раствором оксида серебра наблюдается реакция «серебряного зеркала», которая характерна для альдегидной группы, следовательно , в состав вещества входит альдегидная группа (для других групп опыт наглядно демонстрируется с диска 1С «Органическая химия 10-11 класс).
3-я группа, представив решение задачи, делает вывод о том, что молекулярная формула вещества C 6 H 12 O 6. Отсутствие изменения окраски индикатора говорит об отсутствии карбоксильной группы в молекуле глюкозы.
Дано: Решение:
% (С) = 40% (0,4)
% (Н) = 6,7% (0,067) СхНуОz
% (О) = 53,3% (0,533)
М(глюкоза) = 180 г/моль1) х: у: z = 0,4/12: 0,067/1: 0,533/16
х: у: z = 0,033: 0,067: 0,033
формула = ? х: у: z = 1: 2: 1 ––> СН 2 О
2) n = М(глюкоза) / М(СН 2 О)
n = 180 / 30 = 6 ––> С 6 Н 12 О 6
Ответ: формула – С 6 Н 12 О 6 .
Что подтверждает наша гипотеза? К какому классу мы можем отнести глюкозу?
- Глюкоза имеет свойства и многоатомных спиртов, и альдегидов. Следовательно, глюкоза – многоатомный альдегидоспирт. (слайд 10)
Итак, мы подошли к решению задачи по выведению структурной формулы глюкозы.
Знаем формулу С 6 Н 12 О 6 и химические свойства вещества на основании экспериментальных данных. Так попробуйте составить его структурную формулу. Помните: 1 – атом углерода 4-х валентен, 2 – вещество содержит одну альдегидную группу, 3 – спиртовых групп соответственно будет 5. О наличии 5-и гидроксильных групп подтверждает сложный эфир глюкозы, содержащий 5 остатков уксусной кислоты и экспериментально доказывает что все атомы С связаны между собой в прямую цепь. Запишем формулу, выражающую строение глюкозы.
Как должны быть расположены гидроксогруппы: попарно у одного и того же углеродного атома или у разных?
Ответ учащихся:
У разных, иначе молекула будет неустойчивой.
Установлено, что у третьего атома С группа - ОН расположена иначе, чем у других атомов С и распространённое строение глюкозы выглядит так:
Вывод: таким образом глюкоза - альдегидоспирт, точнее - многоатомный альдегидоспирт.
Знакомство с циклическими формами глюкозы .
Однако установлено, что в растворе глюкозы, помимо линейных молекул, существуют молекулы циклического строения, из которых состоит кристаллическая глюкоза. Таким образом, в водном растворе глюкозы в динамическом равновесии находятся три ее изомерные формы – циклическая α-форма, линейная и циклическая β- форма. В водных растворах глюкоза находится в основном в циклических формах и менее 1% - в альдегидной (открытой) форме. Альфа- и бетта – формы глюкозы изомерны друг другу. (слайд 11)
Учитель: молекулярному составу С 6 Н 12 О 6 соответствует много веществ различного строения, знаете ли вы, какое вещество имеет такой же состав, что и глюкоза? (слайд 12)
(фруктоза)
В чем отличие в строении этих двух веществ?
Фруктоза намного слаще глюкозы, не даёт реакций альдегидной группы глюкозы, плавится при более низкой температуре. Тем самым ещё раз подтверждается, что свойства веществ – это функция их химического строения.
- Как называются такие вещества, имеющие одну молекулярную формулу, но различное строение? (Ответ учащихся)
Химические свойства глюкозы.
Выясняя строение молекулы глюкозы, ребята какие ее свойства мы уже определили?
1) взаимодействует с Сu(ОН) 2 , с образование ярко-синего раствора глюконата меди (II );
2) взаимодействует с Ag 2 O в аммиачном растворе с образованием свободного серебра и глюконовой кислоты;
3) взаимодействует с Сu(ОН) 2 , при нагревании образует красный осадок;
Химические свойства глюкозы : а) как альдегида б) как многоатомного спирта мы рассмотрели. Есть у нее и специфические свойства, она в определенных условиях подвергается реакциям брожения.
Учитель: Дома, пользуясь материалами учебника, выпишите химические свойства глюкозы. (стр 135 таблица 13).
В связи с рассмотрением химических свойств глюкозы интересно вспомнить эпизод из романа Валентина Пикуля “Нечистая сила”, где идет речь о неудачной попытке отравления Распутина в 1916 году.
“Лазоверт со скрипом натянул резиновые перчатки, растер в порошок кристаллы цианистого калия… Доктор щедро и густо насыщал внутренность пирожных страшным ядом.
…Распутин с неохотой съел пирожное с ядом. Понравилось – потянулся за вторым. Юсупов внутренне напрягся, готовый увидеть перед собой труп. Но Распутин спокойно доедал восьмой птифур…
Учитель. Почему цианистый калий не убил Распутина?
Учащиеся высказывают разные гипотезы, возникает оживленная беседа.
* Распутин считался святым .
* Имел крепкое здоровье.
* Был очень могучим человеком.
* Дело не в самом Распутине, а в действии вина, которым он запивал пирожное.
* Может, сказалось действие глюкозы и сахарозы, которые находились в пирожном?
* Яд был просрочен.
* Мало яда положили.
* Глюкоза нейтрализует яд, он теряет свои свойства.
Решение проблемы и выводы.
Учитель. Послушайте мнение ученых и решите, какая гипотеза дает ответ на этот вопрос .
C давних пор, при опасности отравления цианидами, рекомендовали держать за щекой кусочек сахара. Учеными было доказано, что глюкоза взаимодействует с цианидами с образованием нетоксичного соединения циангидрин глюкозы. Возьмите это на вооружение. (слайд 13)
Ребята удивляются и запоминают это свойство глюкозы.
Получение глюкозы
Вспомните, какими способами можно получить глюкозу? (Ответ и запись уравнений реакций на доске).
Реакция фотосинтеза.
6СО 2 +6 Н 2 О хлорофилл С 6 Н 12 О 6 + 6О 2 +Q
Гидролиз крахмала (уравнение записывает учитель).
Учитель. Можно ли получить глюкозу из известного вам вещества формалина? Когда собираются сохранить (законсервировать) ткань, убив в ней все живое - гнилостные микроорганизмы, грибки, бактерии, - дают такой совет: «Поместите препарат в формалин».
Возникает активная дискуссия, высказывается несколько противоположных мнений.
* Нет, т.к. формалин убивает все живое, а глюкоза поддерживает жизнь.
* Можно, но эту глюкозу нельзя будет в пищу употреблять.
* В химии все возможно.
* Можно, т.к. при химической реакции образуется новое вещество с новыми свойствами.
* Нет, у этих веществ свойства совсем разные.
Учитель. Спасибо за гипотезы. Какая из них правильная, вы убедитесь сами .
Но великий русский химик А.М.Бутлеров увидел в этом веществе один из источников жизни: в растворах слабых оснований молекулы формалина, соединяясь друг с другом, образуют цепочку углеводов. Реакция полимеризации.
Так в 1861 г. Бутлеров доказал, что смерть рождает жизнь. Внесите в тетрадь этот способ получения глюкозы. (слайд 15)
Рефлексивно-оценочный.
Тест по теме «Углеводы. Глюкоза»
Выбрать один ответ из четырёх:
1. Глюкоза относится к:
1) дисахаридам;
2) моносахаридам;
3) полисахаридам;
4) карбоновым кислотам.
2. Глюкоза по химическому строению является:
1) одноатомным спиртом;
2) альдегидом;
3) многоатомным спиртом;
4) многоатомным альдегидоспиртом.
3. Молекулярная формула глюкозы:
1) СН 3 СООН;
2) С 6 Н 12 О 6 ;
3) С 12 Н 22 О 11 ;
4) НСОН.
4. Изомером глюкозы является:
1) сахароза;
2) фруктоза;
3) лактоза;
4) крахмал.
5. Глюкоза образует циклические формы:
1) только -форма;
2) и -формы;
3) только -формы;
4) не образует.
6. Кристаллическая глюкоза содержит молекулы:
1) с открытой цепью атомов;
2) циклического строения;
3) альдегидная и циклическая формы.
7. Глюкоза как альдегид вступает в реакцию с
2) магнием;
8. Глюкоза как многоатомный спирт вступает в реакцию с
1) гидроксидом меди (II) при нагревании;
2) магнием;
3) гидроксидом меди (I) при нагревании;
4) гидроксидом меди (II) при комнатной температуре.
Домашнее задание.
§32. Из курса биологии назовите области применения глюкозы и выполите тест.
Тест:
1) В начале XX в. доктора уже знали, что сахар – это «белая смерть», однако очень медленная и сладкая. Те же доктора, хорошенько изучив таблицу Д.И.Менделеева, нашли несколько полноценных заменителей сахара, не отличающихся от него по вкусу, но не вызывающих диабета и разрушения зубов.
Как называется один из заменителей сахара?
В а р и а н т ы о т в е т а . Пинакон, сорбит , глицерин.
2) Кровоточивость десен, язвы на слизистой рта, расшатывание и выпадение зубов, покрытие тела кровоподтеками – это признаки болезни – цинги.
При недостатке какого витамина в организме развивается эта мучительная болезнь?
В а р и а н т ы о т в е т а . С , D, A.
3) Как называется заболевание суставов, обусловленное нарушением обмена мочевой кислоты в организме, причиной которого является молочная кислота?
В а р и а н т ы о т в е т а . Ревматизм, радикулит, подагра .
4) Обыкновенная лягушка может провести зиму, вмерзнув в лед, а весной возвращается к жизни. Это явление основано на повышенном содержании в ее крови какого углевода?
В а р и а н т ы о т в е т а . Глюкозы , фруктозы, галактозы.
5) Как называют соль, которую применяют в медицинской практике при аллергических, кожных заболеваниях, легочных и носовых кровотечениях, при усиленном выделении кальция из организма?
В а р и а н т ы о т в е т а . Глюконат кальция , ацетат свинца, глицерат меди.
6) Продуктом одного из типов брожения глюкозы является вещество, которое применяется как раздражающее средство для обтираний, компрессов. Какое это вещество?
В а р и а н т ы о т в е т а . Метанол, этанол , бутанол.
7) Какой изомер глюкозы, за счет которого сперматозоиды получают энергию, синтезируется в семенных пузырьках?
В а р и а н т ы о т в е т а . Фруктоза , манноза, галоза.
8) Глюкоза применяется в производстве зеркал и елочных украшений. Какой тип xимических реакций лежит в основе этого производства?
В а р и а н т ы о т в е т а . Замещение, окисление , присоединение
Ведущий: Здравствуйте, дорогие друзья! Начинаем наше заседание Клуба Веселых и Находчивых. Сегодня мы будем свидетелями баталий между командами «Вобла» и «SOS».
Команды выходят в зал под музыку и аплодисменты болельщиков.
Ведущий: Помогать нам в разрешении споров и оценивать предстоящие конкурсы будет уважаемое жюри: директор школы, завуч, учителя химии, физики, литературы, двое учащихся.
Итак, первый тур нашей встречи! Звучит гонг!
Конкурс «Приветствия»
Прошу капитанов команд подойти к столику жюри для жеребьевки.
Капитаны выбирают билеты с № 1 и № 2.
Приветствие команды « Sos »
Соревноваться рады с вами
Мы юмором, и смехом, и делами.
Мы вас приветствуем, друзья!
Без юмора и смеха жить нельзя!
Цель нашей встречи - шутка и общение,
Обмен весельем, взглядом, мненьем.
И выиграть, и проиграть мы рады.
Скрестим в игре, как шпаги, взгляды!
Приветствие команды «Вобла»
Как здесь много эрудитов,
Негде яблоку упасть.
Трудно будет победить нам,
Не ударим лицом в грязь.
Обращение команды « SOS » к болельщикам
Как много девушек хороших
Собралось здесь сейчас вокруг,
Но мысль одна меня тревожит:
Поддержат «SOS» они, мой друг?
В игре не будет нам покоя,
И надо сильным духом быть.
Любовь болельщиц беспокойных
Поможет выжить, победить!
Ведущий: Просим жюри подвести итоги первого тура соревнования «Приветствия».
Объявляются результаты, которые вывешиваются на табло.
Ведущий: Начинаем второй конкурс: «Расшифруй название команды». Слово предоставляется команде «Вобла».
Мы приняли «Воблу» в буквальном смысле,
А не в каком-нибудь инакомыслии,
И этой рыбешке мы посвящаем оду,
И нам, и вам, и всем в угоду.
Ода Вобле
В те давние, далекие года
Была ты королевой бала.
Теперь ты экспонатом стала,
В небытие уходишь навсегда.
Тебя едали часто, много, вкусно,
С картошечкой, с пивком, с капустой,
От голода простой народ спасала,
И вот теперь тебя почти не стало.
Чтоб не показывать тебя в музеях,
Как динозавров, вымерших зверей,
На радость бытия людей.
И вобле все кричали мы «SOS»,
И любим мы ее всерьез.
Спасем оставшихся - созданье
Природы-матушки своей,
Чтоб не ушла она в преданья,
Была кумиром для людей!
И хорошо, что мы назвали
Команду «Воблой» дорогой,
Торжественно ее признали
Живой, реальной, не мечтой.
Ведущий: Слово предоставляется команде «SOS».
«SOS» - краткое - спасите души,
Природа всем кричит давно.
Закрыть глаза, заткнуть уши,
И выжить - так не суждено...
Будем бить тревогу вместе,
Потому что все в ответе,
Как нам в новом веке жить,
Ведущий: Начинаем третий тур нашего состязания «Разминка».
Условия конкурса: каждая команда приготовила по три вопроса со своими ответами и задает, их по очереди друг другу. Время на обдумывание 30 секунд. Жюри оценивает скорость, правильность и оригинальность ответов.
Варианты вопросов и ответов для учащихся 10-х классов
1. Какое вещество гасят водой, хотя оно не горит? - Оксид кальция (СаО) - негашеную известь.
2. Какая кислота всегда находится в желудке человека, а при недостатке ее пьют как лекарство? - Соляная кислота (НСL).
3. Какой царский напиток не пил ни один царь? Назовите его состав. - «Царскую водку». Это смесь концентрированных азотной и соляной кислот всоотношении 1:3.
4. Какое влияние оказывает хлороформ на организм человека? - По характеру действия хлороформ - наркотик. Он вызывает дерматиты, экземы, желудочно-кишечные расстройства. Небольшое отравление сопровождается рвотой, болями в желудке.
5. Для чего умные хозяйки при хранении картофеля в подвале кладут к ним несколько спелых яблок? - Зрелые плоды яблок выделяют газ этилен, который вызывает торможение ростовых процессов. Клубни картофеля дольше сохраняются и не прорастают.
6. Почему нельзя делать «домики» для птиц из пластмассы? - В отличие от дерева, пластмасса не способна впитывать влагу и выпускать ее наружу, поэтому водяные пары, выделяемые при дыхании, накапливаются, образуя повышенную влажность, которая губительна для птиц.
7. Что является источником антропогенного метана? Какое влияние он оказывает на атмосферу Земли? - Таким источником являются рисовые поля, животноводческие фермы, угольные шахты и мусорные свалки. Антропогенный метан, поглощая инфракрасное излучение земной поверхности, усиливает парниковый эффект.
8. Выброс каких продуктов сгорания производят теплоэлектростанции, работающие на каменном угле? Как они влияют на атмосферу? - Продуктами сгорания являются СО2, СО, 5О2, зола и т. д., они усиливают парниковый эффект.
Вопросы и ответы Для учащихся 11-х классов
1. Какая мука несъедобна? - Несъедобная мука, но дающая хлеб, это минеральные удобрения. Это - костяная, фосфоритная, апатичная мука.
2. Какая связь между свеклой и пирожным? - В обоих продуктах есть сахар.
3. Какой сахар не едят? - Свинцовый сахар, т. е. ацетат свинца, сладковатый на вкус, но он ядовит.
4. Какое масло называют прованским и почему? -Лучший сорт оливкового масла (прозрачное, душистое, застывающее при -60°С, прованское масло названо по имени провинции Прованс на юге Франции).
5. Почему разрушаются бетонные траншеи, по которым осуществляется сток отходов жирокомбинатов? - Сток отходов жирокомбинатов всегда содержит жирные кислоты, которые образуют с известью цемента кальциевое мыло, вследствие чего цемент разрушается и связь между зернами бетона нарушается.
6. Какая связь существует между глюкозой и елочными игрушками? - Так как глюкоза содержит альдегидную группу, то она с аммиачным раствором оксида серебра дает реакцию «серебряного зеркала», в результате реакции выделяется тонкий слой серебра, которым покрывают елочные игрушки.
7. В 1845 году немецкий химик Христиан. Шенбейн нечаянно пролил на пол смесь серной и азотной кислоты. Он машинально вытер пол хлопчатобумажным фартуком жены, прополоскал его и повесил сушиться над печкой. Фартук подсох, но затем раздался не очень громкий взрыв и...фартука не стало. Почему взорвался фартук? - Нити хлопчатобумажной ткани сделаны из целлюлозы, в состав элементарного звена мономера которой входят три групп ОН (гидроксогруппы). Под действием кислот происходит реакция нитрования с образованием нитроклетчатки (пироксилина), которая взрывается с выделением тепла и газов.
Новый год – один из самых любимых праздников, а уж его ожидание порой более волнительно, чем сам праздник. Одно из самых приятных хлопот в преддверии Нового года – это украшение новогодней елки. А чтобы елка была наряжена не обычными шарами из магазина, изготовьте елочные украшения своими руками, используя школьные знания по химии.
Из курса органической химии вам хорошо известна реакция «серебряного зеркала», которая является качественной реакцией на альдегидную группу (реакция Толленса). В качестве восстановителя в этой реакции можно использовать глюкозу, которая является альдегидоспиртом, т.е. содержит в своем составе альдегидную группу. Эта реакция широко применяется в промышленности с целью серебрения зеркал, для изготовления елочных украшений, колб для термосов.
В водном растворе аммиака оксид серебра растворяется с образованием комплексного соединения гидроксида диамминсеребра (I):
Ag 2 O + 4NH 3 ·H 2 O ↔ 2OH + 3H 2 O
Альдегидная группа глюкозы окисляется до карбоксильной группы. При этом глюкоза окисляется до глюконовой кислоты с образованием ее аммиачной соли:
СН 2 ОН–(СНОН) 4 –СОН + 2OH → 2Ag↓ + СН 2 ОН–(СНОН) 4 –COONH 4 + 3NH 3 + H 2 O
Реактивы для проведения этой реакции можно приобрести в любой аптеке: ляписный карандаш (нитрат серебра), нашатырный спирт, глюкоза. С помощью этой реакции вы можете посеребрить любые прозрачные бесцветные или цветные склянки (флакончики из-под лекарств, духов и др.)
Одним из важнейших условий проведения этой реакции является идеальная чистота внутренней поверхности будущей елочной игрушки. Основной загрязнитель - жировой налет. С этой целью внутреннюю поверхность промывают щелочным раствором, после этого – многократно дистиллированной (дождевой) водой. В крайнем случае, можно использовать синтетические моющие средства для мытья посуды.
Для получения зеркальных покрытий рекомендуется добавлять к нитрату серебра сначала аммиак, а потом щелочь. Во многих методиках подчеркивают, что следует избегать избытка щелочи. Действительно, большой избыток щелочи не желателен, но не забывайте, что осаждение серебра должно проходить в щелочном растворе.
Обычно для серебрения стекла применяются два свежеприготовленных раствора, примерный рецепт получения которых дается ниже. Все растворы готовятся на дистиллированной или, в крайнем случае, дождевой воде.
Раствор 1. К раствору, содержащему 6 г AgNO3 в 100 мл воды, добавляют водный аммиак до растворения первоначально образующегося осадка, затем 70 мл 3% раствора NaOH и снова водный аммиак до полного осветления раствора (без избытка) и весь полученный раствор разбавляют водой до 500 мл.
Раствор 2. Раствор, содержащий 1,3 г глюкозы в 25 мл воды, кипятят 2 мин, охлаждают и разбавляют равным объемом спирта. Перед самым употреблением растворы 1 и 2 смешивают в соотношении 10:1. Серебристый цвет появляется примерно через 30 мин. При необходимости для получения более толстого слоя серебра обработку повторяют со свежими порциями растворов еще один или два раза. Образовавшееся покрытие серебром промывают водой.
Петельки для подвешивания игрушек на елку делают обычно из стальной проволоки или просунутой внутрь игрушки спичкой, к середине которой привязана ниточка.
2. Рудзитис Г.Е. Химия. Органическая химия. 10 класс: учеб. для общеобразоват. организаций с прил. на электрон. носитпеле (DVD)/Г.Е. Рудзитис, Ф.Г. Фельдман. - 18-е изд. - М.:Просвещение, 2014. - 191 с.: ил.
