Элективный курс

Вид материала

Элективный курс

Содержание 4. Выберите правильный ответ Ход работы. Опыт2. Осаждение казеиногена. Опыт3. Обнаружение глюкозы. Опыт5. Определение солей кальция. Опыт6. Осаждение белков молока солями тяжёлых металлов. Цель работы Обнаружение ацетона. Опыт 1. Проба Либена. Определение глюкозы в моче. Опыт 2. Определение глюкозы с помощью реактива Гайнеса. Учащимся можно предложить самим составить уравнение реакции и записать его в ионном виде Смог Лондонович представляет других членов фракции, которые будут вносить по­правки в закон. Угарный газ. Представитель «Союза промышленни­ков». Угарный газ.

Подобный материал:

• Элективный курс «глобальные проблемы человечества», 121.74kb.
• В. А. Ходаков моу воротынская средняя школа Перемышльского района Калужской области, 76.7kb.
• Элективный курс по астрономии, 93.86kb.
• Пояснительная записка Элективный курс «Природа тел Солнечной системы» предназначен, 50.52kb.
• Ф. В. Чижова методическая разработка элективный курс, 490.04kb.
• Элективный курс «Методы решения задач по физике» 10 11 классы 68 часов, 115.81kb.
• Липецка Учитель Тарасова Светлана Васильевна. Предмет математика. Класс 9 элективный, 242.74kb.
• Багровникова Светлана Владимировна, к ф. н., доцент элективный курс, 110.32kb.
• Джейранов Федор Елефтерович, к ф. н., доцент элективный курс, 116.47kb.
• Р. И. Горелова элективный курс «молекулярные основы наследственности», 116.13kb.

16. В питьевой воде были обнаружены следы вещества, обладающего общетоксическим и наркотическим действием. При проведении качественного и количественного анализа было установлено, что это производное фенола и массовые доли элементов в нём таковы: 55% (С), 4% (Н), 14% (О), 27% (Cl). Установите молекулярную формулу вещества, укажите возможные причины попадания этого вещества в окружающую среду.


Решение.


Формулу вещества представим как: С_xH_yO_zCl_k.

x : y : z : k = 0,55/12 : 0,04/1 : 0,14/16 : 0,27/35,5 = 6 : 5 : 1 : 1


Молекулярная формула: С₆H₅OCl.

Это хлорфенол. Причины попадания хлорфенеола в окружающую среду – нарушение технологий, отсутствие очистных сооружений на заводах.


Ответ: С₆H₅OCl.


Экспериментальные задачи по теме:

«Влияниеа и здоровье человека».


1.Токсичность тяжёлых металлов объясняется их способностью вызывать денатурацию белков. Объясните, почему токсическое действие солей тяжёлых металлов тем выше, чем выше их растворимость в воде. Как можно экспериментально подтвердить токсическое действие ионов свинца?


Ход работы.

В пробирку прилейте 2мл раствора яичного белка. Медленно, по каплям, встряхивая пробирку, добавьте раствор ацетата свинца (II) Pb(CH₃COO)₂. Выпадает хлопьевидный осадок белого цвета, образующийся в результате разрушения структуры белка.


2.Кислотные дожди закисляют природные воды. В такой воде увеличивается подвижность ионов тяжёлых металлов и, следовательно, повышается их токсическое действие. Если русло реки проходит в известковых породах, пагубное воздействие кислотных дождей значительно уменьшается. Объясните почему? Напишите уравнения реакций. Как экспериментально определить концентрацию ионов водорода в воде?


Ход работы.

Определите значение рН в приготовленных пробах воды с помощью универсальной индикаторной бумаги и с помощью рН-метра. Сравните результаты. В норме рН воды составляет 6,5 – 7,5. Если рН пробы воды оказался меньше нижнего значения, то проба имеет кислотную реакцию среды. Концентрацию ионов водорода определяют по уравнению: [H⁺] = 10^-pH

Известняк ослабляет воздействие кислотных дождей:

CaCO₃ + 2H⁺ = Ca²⁺ + H₂O + CO₂.


3.Глюкоза – легко усвояемое питательное вещество, незаменимое при сердечной слабости, шоке и т.д. Она содержится в виноградном соке, а также в соке других фруктов. Как экспериментально установить присутствие сахара вместо глюкозы в пищевых продуктах?


Ход работы.

В основе определения глюкозы в растворе лежит реакция её окисления свежеосаждённым гидроксидом меди (II) – реакция на альдегидную группу:

R – COH + 2Cu(OH)₂ → R – COOH + Cu₂O↓ + 2H₂O.

голубой красный

В результате взаимодействия сахара с водой (реакция гидролиза) также образуется глюкоза (и фруктоза):

С₁₂Н₂₂О₁₁ + Н₂О → С₆Н₁₂О₆ + С₆Н₁₂О₆.

Однако в нейтральной среде эта реакция протекает очень медленно. Ускорить её можно добавлением катализатора (соляной кислоты); в щелочной среде сахар не гидролизуется. Следовательно, о соотношении глюкозы и сахарозы можно судить по количеству красного осадка в щелочном растворе. В четыре пробирки налейте по 5 мл дистиллированной воды. В первую добавьте 5 капель натурального мёда, во вторую 5 капель исследуемого мёда, в третью – 0,2г сахара, а в четвёртой пробирке останется вода. Затем в каждую пробирку прилейте по 7,5г/мл щелочной взвеси гидроксида меди (II). Для её получения перемешивают 10мл. 10%-ного раствора медного купороса и 20мл. 20%-ного раствора едкого натра. Наблюдайте за изменениями происходящими в пробирках. Появление красного осадка свидетельствует о присутствии глюкозы. Сделайте выводы относительно содержания сахара в исследуемом мёде.


4.Как экспериментально определить старое растительное масло?


Ход работы.

В состав жирных растительных масел входят непредельные кислоты, которые способны к реакции присоединения. По мере старения масла за счёт реакции окисления двойные связи в радикалах непредельных карбоновых кислот подвергаются деструкции. Значит, старое загустевшее масло практически не будет взаимодействовать с бромной водой (бурая окраска брома сохранится). Такое масло добавлять в пищу не рекомендуется. В пробирки налейте по 1мл. одинакового растительного масла с разными сроками хранения, немного нагрейте и добавьте пол каплям бромную воду. Наблюдайте за изменениями в пробирках.


Тестовые задания по теме:

«Вещества организма человека».


1. Выберите правильный ответ:

- ряд химических элементов, образующих вещества человеческого организма и расположенных в порядке убывания их массовых долей в нём –


а) водород, кислород, углерод, азот;

б) кислород, углерод, водород, азот;

в) водород, азот, кислород, углерод;

г) углерод, кислород, водород, азот.


2. Выберите правильный ответ:

- ряд веществ, входящих в состав организма человека и расположенных в порядке убывания их массовых долей в нём –


а) углеводы, вода, белки, жиры;

б) белки, углеводы, вода, жиры;

в) белки, вода, жиры, углеводы;

г) вода, белки, жиры, углеводы


3. Выберите правильный ответ:

- вещества, входящие в состав плазмы крови и расположенных в порядке убывания их массовых долей –


а) вода, белки, глюкоза, хлорид натрия;

б) вода, глюкоза, хлорид натрия, белки;

в) вода, хлорид натрия, белки, глюкоза;

г) вода, белки, хлорид натрия, глюкоза.


4. Выберите правильный ответ:

- две группы витаминов –


а) водорастворимые и спирторастворимые;

б) водорастворимые и жирорастворимые;

в) спирторастворимые и жирорастворимые;

г) спирторастворимые и маслорастворимые.


5. Заболевание, связанное с чрезмерным избытком витаминов в организме человека –


а) авитаминоз; в) гипервитаминоз;

б) гиповитаминоз; г) супервитаминоз.


6. Нарушается секреция гормона щитовидной железы при недостатке иода в организме –


а) адреналина; в) тироксина;

б) тестостерона; г) окситоцина.


7. Содержание глюкозы в крови здорового человека составляет около о,1%. Превышение этой величины свидетельствует о нарушении в организме секреции гормона –


а) норадреналина; в) инсулина;

б) соматотропина; г) прогестерона.


8. Главный алкалоид табака – никотин. Это чрезвычайно токсичное вещество, действующее на центральную и периферическую систему, имеет формулу:






N

|

N CH₃

Два азотных основания, которые входят в состав никотина называются:


а) пиримидин и пирролидин; в) пиридин и пиррол;

б) пиридин и пирролидин; г) пиримидин и пиррол.


9. Химики не запрещают в алюминиевой кастрюле:


а) готовить кислые щи;

б) мариновать мясо для шашлыка;

в) кипятить раствор соды;

г) кипятить молоко.


10. Слабый раствор марганцовки (перманганата калия) обесцвечивается, если добавить к нему:


а) столовый уксус; б) сок щавеля;

в) сахарный сироп; г) раствор поваренной соли.

Номер задания	1	2	3	4	5
Ответ	б	г	г	б	в
Номер задания	6	7	8	9	10
Ответ	в	в	б	г	в

Практические работы на тему:

«Вещества и здоровье человека.»


Практическая работа: «Анализ молока».


Цель работы: познакомить учащихся с составом и свойствами пресного коровьего молока.


Молоко представляет собой эмульсию молочных (жировых шариков) в молочной плазме. В состав молока входят вода, жиры белки (казеиноген, молочный альбумин и молочный глобулин), углеводы (лактоза и в небольшом количестве глюкоза), ферменты (амилаза, липаза, каталаза), витамины (А,С,Д – группы В и др. а также провитамины А – каротины), минеральные вещества (соли калия, натрия, кальция, магния и др.)

Молоко травоядных животных имеет обычно нейтральную реакцию среды, рН молока составляет 6,5 – 7,0


Ход работы.


Опыт1.

Определение реакции молока на лакмус и фенолфталеин.

В пробирку наливают и смачивают им лакмусовую бумажку, после чего в пробирку добавляют 2 – 3 капли раствора фенолфталеина. Отмечают реакцию молока на лакмус и фенолфталеин.


Опыт2.

Осаждение казеиногена.

В небольшую колбу наливают 2,5 мл. молока и 5 мл. дистиллированной воды, перемешивают содержимое колбы и добавляют по каплям 1 мл.

3% - ного раствора уксусной кислоты. Затем опять хорошо перемешивают содержимое и оставляют стоять на 5 – 10 минут. Выпавший осадок (казеиноген и жиры) отфильтровывают, а фильтрат разливают по пробиркам и используют в следующих опытах. После промывания водой осадок растворяют на фильтре 1% - ным раствором гидроксида натрия. С полученной жидкостью проводят биуретовую реакцию. Наблюдают за происходящими изменениями.


Опыт3.

Обнаружение глюкозы.

Фильтрат, полученный в опыте 2, используют для обнаружения глюкозы реакцией с гидроксидом меди (II). В пробирку с 3 -4 каплями раствора сульфата меди (II) приливают 1 мл. раствора гидроксида натрия. К полученному осадку приливают фильтрат и взбалтывают смесь. Затем содержимое пробирки нагревают. Наблюдают за происходящими изменениями и составляют уравнение реакции окисления глюкозы гидроксидом меди(II).


Опыт 4.

Обнаружение солей фосфорной кислоты.

В пробирку с фильтратом добавляют 5 – 6 капель 4%-ного раствора молибдата аммония в азотной кислоте и нагревают до кипения. Наблюдают медленное образование жёлтого кристаллического осадка фосфатмолибдата аммония (NH₄)PO₄ * 12MoO₃.

(растворяют 1,5г. молибдата аммония в 10мл. дистиллированной воды. Этот раствор вливают в 10мл. 32% - ной азотной кислоты. Дают раствору сутки постоять.


Опыт5.

Определение солей кальция.

В пробирку с фильтратом добавляют 3 -4 капли 0,2%-ного раствора оксалата аммония. Выпадает осадок нерастворимого в воде оксалата кальция:

CaHPO₄ + (NH₄)₂C₂O₄ = CaC₂O₄ + (NH₄)₂HРО₄.

Отмечают цвет осадка.


Опыт6.

Осаждение белков молока солями тяжёлых металлов.

В две пробирки наливают по 1мл. молока. В первую пробирку добавляют

2 – 3 капли раствора сульфата меди (II), во вторую – 2 – 3 капли раствора ацетата свинца. Наблюдают осаждение белков молока.


Практическая работа:

«Определение веществ, дающих цветные реакции, при метаболических нарушений в организме».


Цель работы:

показать учащимся, как в медицинской практике обнаруживаются вещества, которые приводят к метаболическим изменениям в организме, в исследуемых жидкостях.


Обнаружение ацетона.

Ацетон – один из промежуточных продуктов обмена веществ, не содержащийся в существенных количествах в организме. Однако при некоторых обстоятельствах в крови накапливаются так называемые кетоновые тела, к которым, помимо ацетона, относится ацетоуксусная кислота и -оксимасляная кислоты. Причиной накопления кетоновых тел является избыточный метаболизм углеводов. Любая причина, приводящая к понижению доступности углеводов, будет усиливать утилизацию жирных кислот. При углеводном голодании запасы гликогена быстро истощаются, и выживание зависит от энергии, получаемой при распаде липидов, что и приводит к накоплению кетоновых тел в крови, почках и моче. При значительном накоплении ацетона в организме он может быть обнаружен в выдыхаемом воздухе. Это состояние называют кетозом. Причины кетоза самые разнообразные: ограничения в питании, диеты, желудочно-кишечные заболевания, сахарный диабет, интенсивная мышечная нагрузка. В медицинской практике накапливающийся в организме ацетон обнаруживается при помощи проб Легаля и Либена.


Опыт 1.

Проба Либена.

В пробирку помещают 1 каплю раствора йода в йодиде калия и 5 капель 2М раствора гидроксида натрия. к обесцвеченному раствору добавляют 1 – 2 капли исследуемой жидкости. В случае присутствия ацетона немедленно без нагревания выпадает жёлто-белый осадок с характерным запахом йодоформа:

3I₂ + 6NaOH → 3NaOI + 3NaI + 3H₂O


CH₃ – C – CH₃ + 3NaOI → I₃C – C – CH₃ + 3NaOH

|| ||

O O

I I

| |

I – C – C – CH₃ + NaO H → I – C – H + NaO – C – CH₃

| || | ||

I O I O

йодоформ ацетат натрия

Йодоформная проба очень чувствительная и позволяет обнаруживать ацетон в растворах при содержании его около 0,04%.


Определение глюкозы в моче.

Глюкоза в нормальной моче обычными лабораторными методами не обнаруживается, хотя моча и содержит от 10 до 20 мг глюкозы на 100 мл. Повышенное содержание глюкозы в моче (глюкозурия) наблюдается при анестезии, асфиксии, а также при различных эмоциональных состояниях и нарушении функции почечных канальцев. Однако обычно глюкозурия является следствием сахарного диабета, при котором содержание глюкозы в моче достигает 12%. Для клинического определения глюкозы в моче (помимо инструментальных методов) применяют реактив Гайнеса. Этот реактив представляет собой щелочной раствор глицерата меди.


Опыт 2.

Определение глюкозы с помощью реактива Гайнеса.

В пробирку помещают 1 каплю 0,1М раствора сульфата меди и 2 капли 2М раствора гидроксида натрия. К образовавшемуся осадку гидроксида меди (II) добавляют 1 каплю глицерина. Содержимое пробирки перемешивают. При этом образуется тёмно-синий раствор глицерата меди.


CH₂ – OH CH₂ – O H – O⁺ – CH₂

| | Cu |

2 CH – OH + Cu(OH)₂ → CH – O⁺ – H O – CH

| | |

CH₂ – OH CH₂ – OH HO – CH₂

глицерат меди


К полученному раствору прибавляют 1 – 2 капли исследуемого раствора и несколько капель воды. Раствор перемешивают и нагревают. Если в исследуемом растворе содержится глюкоза, то в нагретой пробирке постепенно появляется красный осадок оксида меди (II).


Деловая игра на тему:

«Влияние кислотных дождей на здоровье человека

и на окружающую среду».

Ведущий. За последние десятилетия ста­ло очевидным, что человек перенасытил природу загрязняющими веществами. Со­гласно расчетам их поступление из антропо­генных источников в десятки, а то и в тыся­чи раз больше, чем из естественных, в зави­симости от вещества. Остро встает проблема — уберечь окру­жающую среду и здоровье человека.


Вступительное слово врача.

Влияние кислотных осадков на человека.

В последнее время участились случаи губительного влияния, как прямого так и косвенного, кислотных осадков на человека. Например, доказана прямая зависимость между выпадением кислотных осадков и заболеваниями детей, живущих в г. Черновцы. В лечебные учреждения города в конце августа 1988г. стали обращаться родители с маленькими детьми, у которых выпадали волосы. Этому предшествовали катаральные явления, бронхоспазм, повышенная возбудимость, бессонница. Через 1 – 3 дня дети совсем лишались волос, чаще всего это наблюдалось у белокурых голубоглазых детей в возрасте 2 – 4 лет. Общее число пострадавших достигло 113 человек. К счастью, началось постепенное восстановление волосяного покрова практически у всех заболевших детей. Микроаналитические методы позволили предположить, что названные симптомы – проявление токсического действия металлов, в частности таллия, повышенное содержание которого было обнаружено в почве, пробе воды, стекающей с крыш в некоторых районах города. Таллий был обнаружен в выпавших волосах и слюне детей. В волосах детей было также найдено большое количество алюминия. Появление таллия стало следствием выпадения кислотных осадков, обусловленных техногенными выбросами.

На здоровье человека серьезное воздействие оказывает сернистый газ. Диоксид серы – наиболее вредный газ из числа распространенных загрязнителей воздуха. Он особенно опасен для здоровья людей, страдающих заболеваниями дыхательных путей. Установлена линейная корреляция между концентрацией сернистого газа в воздухе и частотой заболевания населения хроническим бронхитом:

у = 14,5 х – 13,3,

где у – процент заболевших бронхитом,

х – концентрация сернистого газа в воздухе, мг/м³.

Таким образом, при концентрации диоксида серы в воздухе 0,5 мг/м³ заболевает бронхитом 6% населения, а при концентрации 6,8 мг/м³ – заболевает практически каждый. Эти прогнозы совпадают с результатами исследований, проведенных в Германии и других европейских странах.

Кислотные осадки ускоряют разрушение строений, скульптур, выполненных человеком. Известняк и мрамор – излюбленные материалы для оформления фасадов зданий и сооружения памятников. Взаимодействие кислоты и известняка приводит к его быстрому выветриванию и эрозии.

Учащимся можно предложить самим составить уравнение реакции и записать его в ионном виде:

CaCO₃ + 2H⁺ → Ca²⁺ + H₂O + CO₂↑


Выступление учителя.

Меры борьбы с кислотными осадками

Борьба с кислотными осадками может быть направлена, с одной стороны, на их предупреждение, а с другой – на их нейтрализацию.

1. Например, осуществляют известкование почв, водоемов, но это может привести к изменению кальциевого баланса воды или почвы и к таким изменениям в экосистемах, результаты которых будут непредсказуемы.

2. Предупредительные меры связаны прежде всего с сокращением выбросов кислотообразующих веществ. По мнению ученых, сокращение таких выбросов всего на 50% фактически приостановило бы дальнейшее подкисление окружающей среды.

Добиться этого можно разными способами: заменой топлива (применение низкосернистого угля, низкосернистой нефти, природного газа), промыванием угля (измельчение и химическая очистка угля от серы перед сжиганием). Можно сжигать топливо в псевдосжиженном слое (в смеси с песком и известью), под действием вдуваемого снизу воздуха смесь как бы кипит, при этом сера удаляется вместе с золой. Применение скрубберов (жидких фильтров) также сокращает нежелательные выбросы. Газообразные продукты сгорания пропускаются через распыленный водный раствор извести. Сернистый газ (а также углекислый газ, вызывающий парниковый эффект) поглощается гидроксидом кальция.

SO₂ + Са(ОН)₂ = СаSО₃ + Н₂О;

СО₂ + Са(ОН)₂ = СаСО₃ + Н₂О;

2SO₂ + О₂ + Са(ОН)₂ = 2СаSO₄ + 2Н₂0.

Важное значение приобретает замена существующих ТЭЦ на альтернативные электростанции (солнечные, ветряные, приливные, АЭС), которые, предотвращая выбросы оксидов серы и азота, еще и экономят энергию.

Ведущий. Мы собрались на конгресс, чтобы обсудить проект закона «О чистом воздухе». Проект предусматривает следующие меры по охране атмосферы от загрязнения:

1. Разработать стандарты по выхлопным газам для грузовых и легковых автомобилей.
   
2. Прекратить вырубку лесов.
   
3. Устанавливать очистные сооружения на предприятиях химической промышленности.
   
4. Осуществить переход на использование бестопливных источников энергии.
   

Конгрессу предстоит принять закон. Для этого необходимо выслушать представите­лей различных фракций и внести поправки в проект.

Ведущий представляет участников кон­гресса. Труппам ученых раздаются пакеты документов:

1. Проект закона «О чистом воздухе».
   

2. Схемы 1, 2, 3.

3. Протокол заседания международного конгресса.

Ведущий. Слово имеет член фракции «За­щитники грязного воздуха» Смог Лондонович. "

Учитель (зачитывает характеристику Смога Лондоновича). Смог — это туман, сме­шанный с пылью, сажей и ядовитыми газа­ми. В 1952 г. в Лондоне в течение 3-4 суток погибло от смога более 4000 человек. Пер­вое появление смога отмечено в 50-е гг. XX в., с тех пор он часто появляется в круп­ных городах. Поражает прежде всего слизи­стые оболочки глаз и дыхательных путей.

Смог Лондонович представляет других членов фракции, которые будут вносить по­правки в закон.

Угарный газ. Я оксид углерода (П), хими­ческая формула СО. С самого рождения при­числяю себя к этой замечательной фракции. Я самый таинственный, загадочный и ковар­ный среди моих друзей.

Ведущий. Как вы думаете, о каких физи­ческих свойствах угарного газа идет речь?

Угарный газ. Я попадаю в воздух при сжигании топлива в промышленных печах и двигателях автомобилей. Закон «О чистом воздухе» требует сокращения этих выбросов на 90 %, но ведь я тоже имею право на суще­ствование в атмосфере.

Представитель «Союза промышленни­ков». Без угарного газа не смогут существо­вать многие отрасли промышленности. Ок­сид углерода (II) - ценное топливо, в метал­лургии его используют как восстановитель металлов.

Ведущий. Чем опасен угарный газ для организма человека?

Врач. Десятиминутное вдыхание челове­ком воздуха, в котором содержание угарно­го газа составляет 5,7 г/м³, может привести к летальному исходу. Ядовитость оксида углерода (П) обусловлена тем, что этот оксид соединяется с гемоглобином крови, в резуль­тате чего кровь теряет способность перено­сить кислород из легких к тканям. Сродство гемоглобина к угарному газу гораздо боль­ше, чем к кислороду, поэтому достаточно

самой ничтожной концентрации этого газа, чтобы вызвать удушье. Однако при вдыхании чистого воздуха или, еще лучше, чистого кислорода оксид углерода(П) постепенно удаляется из крови.

Угарный газ. Прошу записать мою по­правку в закон: «Отменить все стандарты по выхлопным газам для грузовых и легковых автомобилей».

Группы ученых работают по заполнению схемы 1, отражающей пути и источники поступления угарного газа в атмосферу.