Содержание
- 1. Введение…………………………………………………………………………………..4
- Научно-исследовательские работы по химии учащихся Угличского муниципального района ………………………………………………………………………………………
2.1. «Исследование кисломолочного продукта на примере сметаны реализуемой в г.Углич», ученицы 9 класса МОУ СОШ №5 им. 63-го Угличского пехотного полка Сальковой Наталии…………………………………………………………………………5
2.2.«Кости – в дело!», коллектив учащихся 7а, б классов МОУ СОШ №3:Бодунова Алеся, Крупнова Анастасия, Лосикова Алёна, Смирнова Дарина Сергеевна, обучающиеся 7а, б классов средней школы №3 …………………………………………………………13
- Заседания Клуба любителей химии……………………………………………………23
- Занятие №1 «Химическая викторина. Первоначальные химические понятия»,
учитель химии МОУ СОШ № 3 Булахова И.Т. …………………………………………..23
3.2 Занятие №2 «Решение задач на смеси и растворы», учитель химии МОУ СОШ № 4 Горбунова М.Н. ………………………………………………………………….……25
- Занятие №3 «Качественные реакции в органической и неорганической химии», учитель химии МОУ СОШ № 7 Соловьева Е.В……………………………………28
- Занятие №4 «Техника безопасности школьного химического эксперимента»,
учитель химии МОУ СОШ № 5 им.63-го Угличского полка Никитченко Е.В. ………34
- Введение
Гениальность может оказаться лишь мимолетным шансом.
Только работа и воля могут дать ей жизнь и обратить ее в славу.
Труд, его упорядоченность и заложенное в нем смирение
образуют, таким образом, основу свободного творчества…
А.Камю
В течении 2017-2018 учебного года в Угличском муниципальном районе на базе школ города начал свою работу клуб любителей химии, созданный с целью привлечения интереса к предмету, углублению знаний учащихся по химии, получению практических навыков при работе с лабораторным оборудованием и химическими веществами. Участниками клуба любителей химии стали ребята 8-11 классов. В рамках работы клуба прошло пять заседаний по различным тематикам.
На первом заседании учитель химии МОУ СОШ №5 Никитченко Е.В. рассказала об новейших открытиях в области химии, создании новых элементов. Вниманию учащихся был представлен видеоролик об истории создания новых элементов и их создателе — Оганесяне Ю.Ц. Это была подготовка к основной части заседания. Дальше ребятам предстояло участие в викторине, посвященной Периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева и Периодическому закону. Подготовила и провела викторину учитель МОУ СОШ №3 Булахова И.Т. Конечно, наибольший интерес вызвала демонстрация опытов «Несгораемый платок» и «Дым без огня», которую провели учащиеся МОУ СОШ №3.
В ноябре состоялось второе заседание Клуба любителей химии. На него были приглашены учащиеся 9-11 классов. Ребятам предстояло разобраться с методикой решения задач на растворы и сплавы. В начале мероприятия учитель химии МОУ СОШ №4 Горбунова М.Н. дала учащимся теоретические знания о смесях и растворах, затем показала алгоритм решения задач.
На третьем заседании в декабре Соловьева Елена Викторовна, учитель химии МОУ СОШ №7 познакомила учащихся с качественными реакциями на неорганические вещества. Затем был проведен практикум, на котором ребята сами попытались распознавать вещества, составляли уравнения проведенных химических реакций.
Очередное заседание клуба проходило в феврале. На этот раз учащиеся 9-11 классов встретились для рассмотрения правил безопасной работы в кабинете химии. Целью мероприятия было обобщение и систематизация знаний учащихся о правилах техники безопасности на уроках химии при выполнении химического эксперимента. Вместе с учителем химии МОУ СОШ №5 Никитченко Е.В., ребята вспомнили названия лабораторного оборудования и посуды, особенности работы с едкими и токсичными веществами, оказание первой медицинской помощи при получении химических ожогов. В ходе мероприятия были разыграны ситуации, возможные на уроках химии при выполнении практических работ. Ребятам предстояло найти правильное решение для выхода из этого положения, чтобы избежать негативных последствий.
Последнее заседание была посвящено рещению задач повышенного уровня сложности для учащихся 11-ых классов. Это занятие-практикум провели учителя химии Булахова И.Т (МОУ СОШ №3) и Горбунова М.Н. (МОУ СОШ №4).
Таким образом, систематическая работа в Клубе любителей химии позволила учащимся восполнить пробелы в знаниях, получить новую информацию выходящую за пределы школьной программы.
Никитченко Е.В., учитель химии
- Научно-исследовательские работы по химии учащихся Угличского муниципального района
2.1. «Исследование кисломолочного продукта на примере сметаны,
реализуемой в г. Углич»
ученицы 9 класса МОУ СОШ №5
им. 63-го Угличского пехотного полка
Сальковой Наталии
Научный руководитель – Никитченко Елена Викторовна,
учитель химии МОУ СОШ №5
им. 63-го Угличского пехотного полка
Тысячелетиями молоко и молочные продукты были постоянной пищей человека. У разных народов есть свои рецепты приготовления кисломолочной продукции, переданные через поколения. Ряженка и каймак, кумыс и простокваша, йогурт, кефир, сметана… Нет ни одной страны, где не выпускают и не употребляют эту продукцию, виды которой сложно сосчитать. Каждый народ уверен в полезных характеристиках этих продуктов, в их целебных качествах.
Считается, что сейчас люди болеют чаще. Болезни все серьезнее, лечатся они долго и не всегда успешно. В чем же причина? Экология, стрессы, неполноценное, некачественное питание. Все это снижает иммунитет — защитные силы организма, отсюда и болезни.
Рынок предлагает много продуктов питания, производители расхваливают свои продукты, а так ли они качественны? Есть ли в купленных продуктах те полезные вещества, которые действительно должны там быть? Безопасны ли они для организма?
Объект исследования сметана «Из Углича», «Простоквашино», «Вологодская», «Ростагроэкспорт»
Гипотеза: Предполагаю, что среди часто покупаемой сметаны для нашей семьи, возможно наличие некачественной сметаны.
Предмет исследования – классическая сметана 15% жирности.
Цель исследования: определить в домашних условиях качество часто покупаемой классической сметаны для семьи: «Из Углича», «Простоквашино», «Вологодская», «Ростагроэкспорт»
Задачи:
— Проверить сметану на наличие или отсутствие творога
— Проверить сметану на наличие или отсутствие крахмала
— Проверить кислотность сметаны и научиться пользоваться универсальной индикаторной бумагой
— Соотнести качество сметаны с ГОСТ (Приложение №1)
- Сметана – кисломолочный продукт
Сметана— кисломолочный продукт, получаемый из сливок и закваски. По степени жирности варьируется от 10 до 58 %. Сметану считают одним из наиболее характерных русских, украинских и белорусских национальных продуктов. Она также довольно популярна и в других странах Восточной Европы. В прошлом сметану получали довольно просто: с кислого молока снимали («сметали») верхний отстоявшийся слой и выдерживали его в прохладном месте.
Согласно государственным стандартам качества (ГОСТ Р 51917-2002 ) в составе продукта должны присутствовать только сливки и закваска. Лишь тогда на упаковке может быть написано слово «сметана». Таким образом натуральная сметана — это кисломолочный продукт, вырабатываемый в промышленных условиях из пастеризованных сливок путем сквашивания их закваской, приготовленной на чистых культурах молочно-кислых и ароматообразующих бактерий. Сметана — это не просто сквашенные сливки, а обязательно подвергнутые созреванию. Если сливки только сквасить, то получится не сметана, а жидкие кислые сливки, малоприятные на вкус. Созревание сметаны происходит в течение 1-2 суток при температуре 5-6°С. Сущность созревания состоит в том, что содержащийся в сметане жир частично отвердевает и кристаллизуется, а белок набухает. За счет этого сметана приобретает густую консистенцию. В процессе созревания продолжается развитие ароматообразующих стрептококков, накапливаются ароматические вещества, придающие сметане характерный вкус и аромат.
2.1 История возникновения
Несомненно, сметану стоит отнести к исконно славянским изобретениям. К тому же, только в русскоязычных странах понимают, как же правильно её выбрать или уж тем более самостоятельно приготовить. А подают к блюдам её, как один из самых лучших и популярных соусов из всего многообразия в мире. И ведь не зря! Вкус у сметаны действительно, потрясающий.
Углубляясь в исторические корни данного продукта, можно отметить, что появился он вследствие наблюдения за скисшим молоком. Люди заметили, что в течение данного процесса можно снимать или (что более объясняет название продукта) «сметать» с закисшего молока вершки. Именно этим вершкам и по сегодняшний день присвоено название сметана и почет применяющих в пищу людей
2.2 Химический состав сметаны
Молоко переносится хорошо отнюдь не всеми людьми на свете. Но сметана – продукт кисломолочный и очень редко может стать источником аллергии. Про содержание полезных веществ в продукте можно написать целое эссе, но сейчас выделим главное: насыщенные жирные и органические кислоты – их пользу трудно переоценить. Витамин PP, витамин H, витамин E, витамин D, витамин C, витамин B12, В9, В6, В2, В1, витамины группы А в составе сметаны – доказательство нужности продукта для нормальной работы организма. Минеральные вещества: молибден и кобальт, селен и фтор, медь и марганец, железо, а так же хлор, сера и фтор – далеко не полный список веществ, входящих в состав продукта. Так же в сметане есть кальций и калий, необходимые работы костного аппарата человека и сердечной мышцы.
Выбирая сметану в магазине, прежде всего, следует обратить внимание на состав. В нем не должно быть ничего лишнего: никаких загустителей, ароматизаторов или консервантов. А срок хранения настоящей сметаны в идеале не должен быть больше двух недель. Чем меньше срок годности, тем лучше.
В народе распространено заблуждение о том, что сметана должна быть такой, чтобы ложка стояла. Но в век современных технологий с помощью всевозможных добавок и загустителей можно изготовить сметану любой плотности.
Если сметана слишком жидкая, то ее, возможно, разбавили кефиром. В случае, когда продукт наоборот слишком густой, не исключено, что срок ее хранения уже истек или же продавец подмешал творога.
Цвет сметаны должен быть ровным и белым, с незначительным кремовым оттенком, а поверхность ее – гладкой и блестящей. Если же цвет продукта блеклый, поверхность – матовая, а состав неоднороден, это свидетельство того, что в процессе производства сметаны использовались загустители. Вкус продукта должен быть с легкой кислинкой, если вместо легкой кислинки присутствует ярко выраженный кислый вкус, значит, сметана уже начала портиться.
2.3 Правила хранения сметаны
При хранении сметаны надо учитывать ее состав (продукты с консервантами хранятся дольше); Качественная и натуральная сметана является скоропортящимся продуктом (длительный срок хранения может быть только у сметаны с повышенным содержанием консервантов, растительных жиров и загустителей); Сметана в открытой упаковке будет храниться меньше, чем в невскрытом контейнере; Хранить сметану в пластиковых контейнерах не рекомендуется (сразу после вскрытия заводской упаковки продукт лучше поместить в стеклянную емкость, которую можно закрыть крышкой); После вскрытия упаковки сметану надо извлекать только чистой и сухой ложкой (если делать это влажной ложкой, то срок хранения продукта значительно сократится); Если в процессе хранения от сметаны стала отделяться сыворотка, то это признак того, что в скором времени продукт начнет окисляться и портиться (употребить в пищу сметану с таким признаком надо как можно быстрее).
3.Исследование состава сметаны
Продаваемая в магазинах сметана различается по проценту жирности. Я решила проверить 15% сметану на содержание посторонних примесей: творога, крахмала и провести органолептическое исследование. Для этого я я взяла следующие образцы сметаны: 1. «Из Углича», 2. «Простоквашино», 3. «Вологодская», «Ростагроэкспорт» (Приложение №2).
3.1. Социологический опрос и его анализ
Я провела социологический опрос среди покупателей магазина «Пятерочка» в микрорайоне Солнечном. Задавала два вопроса: «Какой вид сметаны вы предпочитаете?» и «По какой причине Вы остановили свой выбор на этой сметане». По результатам опроса выделились четыре вида сметаны («Из Углича»,«Простоквашино», «Вологодская», «Ростагроэкспорт») (Приложение №3). Покупатели отмечали хороший вкус продукта и соответствие вкусовых качеств и цены. По этой причине я и решила провести исследование именно этих видов сметаны.
3.2. Органолептическое исследование
Методика проведения опыта
С помощью органов зрения, обоняния, вкуса можно определить качество сметаны. Продукт должен быть однородным, без комков и крупинок, с глянцевой поверхностью.
Цвет – белый, с кремовым оттенком, равномерным по всей массе. Натуральная сметана должна иметь чистый кисломолочный вкус, без посторонних привкусов и запахов. Для продуктов из рекомбинированных сливок допускается привкус топленого молока.
Запах – кисломолочный, без посторонних запахов. При холодной температуре сметана застывает, а при комнатной – становиться более жидкой. Если же она всегда густая, значит в ее состав включены стабилизаторы. (Приложение №4).
Результат:
| Вид сметаны |
Цвет |
Запах |
Влияние температуры |
| Из Углича |
кремовый |
Сильно выраженный кисломолочный запах |
Становится более жидкой |
| Вологодская |
кремовый |
Сильно выраженный кисломолочный запах |
Становится более жидкой |
| Простоквашино |
Кремовый |
Сильно выраженный кисломолочный запах |
Становится более жидкой |
| Ростагроэкспорт |
белый |
Слабо выраженный кисломолочный запах |
Остается прежней |
Вывод: исследуемая сметана соответствует стандартам ГОСТ. (Приложение №1)
3.3. Опыт№1 «Определение присутствия творога»
Методика проведения опыта
Нальём в емкость горячей воды (60–75°С), внесём чайную ложку сметаны и размешаем. Сметана, приготовленная из сливок, равномерно растворится в воде. Если к сметане добавлен творог, то в растворе будут заметны белые крупинки, которые оседают на дно.
Результат:
| Вид сметаны |
Результат |
| Из Углича |
Незначительное |
| Вологодская |
Незначительное |
| Простоквашино |
Незначительное |
| Ростагроэкспорт |
Отсутствует |
Вывод: При проведении опыта я обнаружила, что во всех видах сметаны в первых трех есть незначительное количество, а в четвертой отсутствует (Приложение №5)
3.4. Опыт№2 «Определение присутствия крахмала»
В пробирку внесём небольшое количество сметаны и 1–2 капли настойки йода. Сметана с крахмалом окрасится в синий цвет, сметана без крахмала окрашивается йодным раствором в желтый цвет.
Результат:
| Вид сметаны |
Результат |
| Из Углича |
Крахмала не обнаружено |
| Вологодская |
Крахмала не обнаружено |
| Простоквашино |
Крахмала не обнаружено |
| Ростагроэкспорт |
Крахмала не обнаружено |
Вывод: При проведении опыта сметана окрасилась в цвет йода (желтый), крахмал отсутствует (Приложение №6)
3.5. Опыт№3 «Микроскопическое исследование сметаны»
На предметное стекло нанесём каплю сметаны, введём в нее каплю йода и накроем покровным стеклом. Препарат поместим под микроскоп при небольшом увеличении. В фальсифицированной сметане при микроскопическом исследовании препарата хорошо видны окрашенные в синий цвет зерна крахмала
Результат:
| Вид сметаны |
Результат |
| Из Углича |
Зерна крахмала не обнаружено |
| Вологодская |
Зерна крахмала не обнаружено |
| Простоквашино |
Зерна крахмала не обнаружено |
| Ростагроэкспорт |
Зерна крахмала не обнаружено |
Вывод: При проведении опыта на предметном стекле не было обнаружено зерен крахмала. (Приложение №7)
3.6. Опыт№4 «Определение присутствия минеральных веществ»
Нальём 2–3 мл воды в пробирку, нагреем до кипения, снимем с огня и внесём микрошпателем небольшой комок исследуемой сметаны. Дадим отстояться в течение 3–5 мин. Если сметана фальсифицирована мелом, гипсом, известью и прочими веществами, они осядут на дно в виде плотного белого осадка, так как не растворяются в воде
Результат:
| Вид сметаны |
Результат |
| Из Углича |
Минеральные вещества отсутствуют |
| Вологодская |
Минеральные вещества отсутствуют |
| Простоквашино |
Минеральные вещества отсутствуют |
| Ростагроэкспорт |
Минеральные вещества отсутствуют |
Вывод: При проведении опыта на дне емкости не был обнаружен плотный белый осадок. (Приложение №8)
- 7. Опыт№5 « Определения кислотности»
Для опытов нам понадобится сметана разных вида, но одинаковой жирности, йод, универсальная индикаторная бумага, емкость.
Для определения кислотности воспользуемся универсальной индикаторной бумагой, внесем ее в исследуемые образцы. Бумага меняет свой цвет не изменила ни в одном из образцов (Приложение №9)
Результаты
| Вид сметаны |
Цвет универсальной индикаторной бумаги |
Кислотность |
Норма кислотности |
| Из Углича |
Желтая pH=5 |
Слабо кислотная |
Слабо кислотная pH=5 |
| Вологодская |
Желтая pH=5 |
Слабо кислотная |
Слабо кислотная pH=5 |
| Простоквашино |
Желтая pH=5 |
Слабо кислотная |
Слабо кислотная pH=5 |
| Ростагроэкспорт |
Желтая pH=5 |
Слабо кислотная |
Слабо кислотная pH=5 |
Вывод: Кислотность сметаны соответствует нормам ГОСТ(Приложение №1)
- Заключение
Лабораторные исследования, проведенные с образцами сметаны: «Простоквашино», «Из Углича», «Вологодская» , «Ростагроэкспорт» показали:
- В сметане «Простоквашино»,«Из Углича» и «Вологодская» незначительное количество творога, а в «Ростагроэкспорт» отсутствует. По ГОСТ сметана должна состоять из сливок и закваски если добавлен творог значит нарушены условия производства т.к. творог изготовляется из молока
- В составе всех видов сметаны отсутствует крахмал: крахмал добавляют для того что бы загустить сметану, по ГОСТ в сметане не должен содержатся крахмал.
- В составе сметаны всех образцов отсутствуют минеральные вещества;
- Кислотность всех исследуемых образцов соответствует ГОСТ: сметана должна обладать слабой кислотностью.
- Приложение
Приложение №1 «Определение качества состава по ГОСТ»
| Наименование показателя |
Характеристика |
| Внешний вид и консистенция |
Однородная густая масса с глянцевой поверхностью. Для продукта с массовой долей жира от 10,0% до 20,0% допускается недостаточно густая, слегка вязкая консистенция с незначительной крупитчатостью |
| Вкус и запах |
Чистые, кисломолочные, без посторонних привкусов и запахов |
| Цвет |
Белый с кремовым оттенком, равномерный по всей массе |
| Наименование показателя |
Норма для продукта с массовой долей жира, %, не менее |
| 10,0; 12,0; 14,0; 15,0; 17,0 |
19,0; 20,0; 22,0 |
25,0; 28,0 |
30,0; 32,0 |
34,0; 35,0; 37,0; 40,0; 42,0 |
| Массовая доля белка, %, не менее |
2,6 |
2,5 |
2,3 |
2,2 |
2,0 |
| Кислотность, |
5 рН |
4,5 рН |
| Фосфатаза или пероксидаза |
Не допускается |
| Температура продукта при выпуске с предприятия, °С |
4±2 |
Приложение №2 «Результаты социологического опроса»
Приложение №3 «Образцы сметаны, взятые для исследования»
Приложение №4 «Органолептическое исследование»
Приложение №5 «Определение присутствия творога»
Приложение №6 «Определение крахмала в образцах сметане»
Приложение№7 «Микроскопическое исследование сметаны»
Приложение№8 «Определение присутствия минеральных веществ»
Приложение№9 «Определение кислотности»
Универсальная индикаторная бумага
- Литература
- Руководство по санитарно- пищевому анализу с применением тестовых средств. Научно-производственное объединение ЗАО «Крисмас+», Издательство Санкт- Петербург (2016)
- Рудзитис Г.Е., Фельдман Ф.Г.Химия 8 класс. Изд. Дрофа 2016
- Интернет-ресурсы:
http://docs.cntd.ru/document/1200098818
2.2. «Кости – в дело!»
коллектив учащихся 7а, б классов МОУ СОШ №3:
Бодунова Алеся, Крупнова Анастасия,
Лосикова Алёна, Смирнова Дарина
Научный руководитель –Соловьёва Елена Викторовна,
учитель химии и биологии МОУ СОШ № 3
Введение
Кладезем опыта и народной мудрости можно назвать пословицы. Эти короткие изречения поучительны и имеют завершённый смысл. Тематика их самая различная, но для своего проекта мы выбрали несколько пословиц с двойным смыслом, убеждающих в ненужности чего-либо и в частности костей: «На оглоданную кость сорока не падка», «Голой кости и собака не гложет», «Позднему гостю – кости». А так ли и бесполезны кости? Этот проект решил поспорить с последним утверждением и по замыслу завершиться созданием лэпбука «Кости – в дело!».
Актуальность нашего проекта определяется несколькими составляющими. Во-первых, 2017 – год старта проекта – объявлен годом экологии. Как известно, захоронение пищевых отходов на полигонах ТБО запрещено: они разлагаются с выделением токсичных «парниковых» газов и содержат патогенную микрофлору. В этих рамках проблема переработки отходов пищевой промышленности звучит достаточно актуально. Во-вторых, почти в каждой семье остаются отходы животного происхождения, которые можно использовать с определённой выгодой, например, для проведения развлекательного, доступного в домашних условиях, эксперимента, а можно, например, практически применив полученные знания, приготовить удобрение для дачи.
В научно-популярной, учебной литературе широко представлена информация о составе, строении и функциях костей. В научном журнале «Известия вузов. Пищевая технология» мы нашли статью об экологической проблеме переработки пищевых отходов. Работая над проектом, мы опирались также на учебное пособие крупного советского и российского учёного-анатома Михаила Романовича Сапина. В книге Ольгерта Марковича Либкина (писал под псевдонимом О.Ольгин) «Опыты без взрывов» мы нашли методики для экспериментальной части проекта. Обнаружено противоречие: с одной стороны достаточно много разрозненной информации и нет единой подборки по интересующей нас теме.
Цель проекта: суммировать знания и составить тематический лэпбук «Кости в дело!» как отчёт о практическом применении полученных знаний.
Объектом исследования опытно-экспериментальной части проекта выбраны кости птиц. Обсуждая возможные варианты решения проблемы: «А так ли и бесполезны кости?», мы сформулировали несколько вопросов, некоторые и стали предметом исследования:
- Почему кости прочные?
- Почему возникают переломы костей?
- Почему из костей можно приготовить студень клей?
- Почему не получают самодельные удобрения из костей?
- Почему собаки обожают грызть кости?
- Сколько в семье остаётся костных отходов?
План действий (задачи):
- Закрепить ответственных;
- Кратко описать теоретические аспекты;
- Изучить методики исследования;
- Провести наблюдения, опыты и анкетирование;
- Оформить полученные результаты, подготовить презентации;
- Защитить проект, демонстрируя полученный продукт.
Теоретическая значимость нашей работы заключается в том, что результаты исследовательской работы обобщают собранную информацию и способствуют продвижению знаний по основному вопросу.
Практическая значимость работы состоит в том, что она может быть использована школьниками для повышения образовательного уровня в области биологии, химии, обществознания.
Методы исследования, которые использовались в работе:
- теоретический анализ и синтез;
- наблюдение за объектом исследования и описание происходящих изменений;
- измерение и фиксация;
- анкетирование;
- статистический метод обработки результатов (расчёт показателей и сравнение их между собой)
Глава 1. Теоретический обзор проекта «Кости – в дело!»
- Строение костей и бионика
Каждая кость представляет собой сложный орган: она занимает определенное положение в теле, имеет свою форму и строение, выполняет свойственные ей функции. Во-первых, кости формируют скелет, задающий форму тела. Во-вторых, они самовосстанавливающиеся и производят клетки крови. Так же кости защищают внутренние органы и поддерживают баланс кальция в живом организме. Кости очень прочные и служат гигантской системой рычагов.
В образовании кости принимают участие все виды тканей, но преобладает костная ткань. Существуют 2 вида костной ткани: в виде плотного компактного и губчатого вещества. Тело длинных костей образовано компактным веществом, под слоем которого в коротких и плоских костях, а также на концах длинных костей находится губчатое вещество. Оно состоит из костных пластинок, расположенных в направлении действия силы давления и растяжения. Полость между перегородками губчатого вещества заполнена красным костным мозгом — тканью, образующей клетки крови. Сверху кость покрыта надкостницей — соединительно-тканной пластинкой, сросшейся с костным веществом. Она пронизана нервами и кровеносными сосудами, обеспечивающими питание кости и её рост в толщину. Основной структурной единицей костной ткани является остеон, который виден в микроскоп при малом увеличении. Каждый остеон включает от 5 до 20 концентрически расположенных костных пластинок. Они напоминают собой вставленные друг в друга цилиндры.
В 60-х годах 20 века в науке появилось новое направление – бионика (от греческого слова bion – элемент жизни), объединяющее интересы биологии и техники. Самым ранним очевидным примером использования бионики в инженерии считается сооружение Густава Эйфеля, который в 1889 году построил чертеж башни. Ажурная 300-метровая башня поразила весь мир красотой и стала своеобразным символом Парижа. Конструкция Эйфелевой башни основана на научной работе швейцарского профессора анатомии Хермана фон Мейера, который за 40 лет до сооружения инженерного чуда исследовал костную структуру головки бедренной кости. Анатом выяснил, что благодаря сетке миниатюрных косточек со строго геометрической структурой нагрузка удивительным образом перераспределяется по кости и кость не ломается под тяжестью тела.
- Химический состав костей и остеопороз
Живая кость содержит 50% воды, 12,5% органических веществ белковой природы (оссеин лат. osseus костный), 21,8% неорганических минеральных веществ (главным образом фосфат кальция) и 15,7% жира. В высушенной кости 2/3 составляют неорганические вещества, от которых зависит твердость кости, и 1/3 — органические вещества, обусловливающие её упругость. В этом можно легко убедиться, проделав несложные опыты. Если прокаливанием кости удалить из неё все органические вещества, то кость, хотя и сохранит свою форму, станет хрупкой, так как именно сгоревшие органические вещества придают ей гибкость, упругость и эластичность. Если опустить кость в кислоту, то она уже через несколько часов станет мягкой, легко гнущейся: произошла декальцинация кости, неорганические соединения, придающие кости твёрдость, растворились. Содержание в кости минеральных (неорганических) веществ с возрастом постепенно увеличивается, в результате чего кости пожилых и старых людей становятся более хрупкими. По этой причине даже незначительные травмы у стариков сопровождаются переломами костей. Гибкость и упругость костей у детей зависят от относительно большего содержания в них органических веществ. В нормальных условиях (то есть у здорового человека) до 20-летнего возраста постоянно поддерживается естественный баланс между формированием и деградацией костной ткани. Затем же процесс формирования костных тканей замедляется, а процесс разрушения усиливается.
Болезнь остеопороз – это повышенная хрупкость костей. Костная ткань при этом заболевании теряет свою плотность, что и приводит к уменьшению прочности костей скелета из-за низкого содержания в них минерального вещества – кальция, одного из пяти главных составляющих элементов организма человека. Они становятся очень хрупкими и ломаются так же легко, как сухие прутья.
- Минеральные удобрения и их получение
Минеральные удобрения – неорганические вещества, в основном соли, включающие в себя необходимые для растений элементы питания и используемые для повышения плодородия почвы. Бывают простые (азотные, фосфорные, калийные, микроудобрения) и комплексные. Производство минеральных удобрений – важная отрасль химической промышленности. Наиболее важными минеральными удобрениями считаются фосфорные (суперфосфат, двойной суперфосфат, преципитат).
Суперфосфат получают из размолотого фосфорита, смешивая его с серной кислотой, и непрерывно перемешивают:
Суперфосфат легкорастворим в воде. Двойной суперфосфат получают в результате разложения природного фосфата под воздействием фосфорной кислоты:
В этом удобрении отсутствует сульфат кальция, упрощая внесение удобрения в почву.
Преципитат – фосфорное удобрение, компонентом которого является гидрофосфат кальция. Указанные выше минеральные удобрения являются простыми.
Глава 2. Описание опытно-экспериментальной части проекта
2.1. Почему кости прочные?
Объект исследования кости птиц: курицы и индюшки
Предмет исследования: прочность костей
Цель работы: Выяснить причину прочности костей
Гипотеза: На прочность костей влияет их внутреннее строение
Оборудование: инструкционная карта, молоток, ножовка, ножницы, лупа, цифровой микроскоп.
Материал: сырые куриные кости, трубочки для коктейля, картон, скотч
Ход работы: В соответствии с разработанной нами инструкционной картой №1 «Изучение внутреннего строения кости» (Приложение 1) провели исследование, записали результаты, подготовили фотоотчёт. Итак, сначала мы проверили кость на прочность, сломать руками её не удалось. Несколько минут пилили ножовкой, появился надрез только в надкостнице диафиза, саму костную ткань таким образом распилить не удалось. Третье испытание прочности провели ударом молотка, раздробили только куриную кость, индюшачью разбить нам не хватило сил. Рассмотрели внимательно внутреннюю часть кости. Даже без увеличения легко увидели её трубчатое строение. Центральная часть заполнена красным костным мозгом, в котором синтезируются клетки крови. Основной структурной единицей костной ткани является остеон – это твёрдое межклеточное вещество, имеющее форму цилиндра. Легко запомнить строение кости можно строчками: «Кость пластинчатая знаем, те пластинки замечаем: круг за кругом создают, остеоном всё зовут. В центре, хоть и очень мал, есть питательный канал. В нём и нервы, и сосуды, кость питается отсюда». Далее мы решили убедиться, действительно ли трубчатое строение придаёт костям прочность и способность выдерживать значительные нагрузки. Для этого изготовили модель кости, соединив вместе трубочки. Модель выдержала даже вес семиклассницы. На концах длинных костей – эпифизах – находится второй вид костной ткани – губчатое вещество. Оно тоже состоит из костных пластинок, только они не цилиндрические, а расположены под углом друг к другу, в направлении действия силы давления и растяжения. Моделью губчатого вещества является инженерное чудо 19 века – ажурная 300-метровая башня-символ Парижа. Конструкция Эйфелевой башни основана на научной работе швейцарского профессора анатомии Мейера.
Вывод: кости прочные, так как состоят из остеонов и пластинок, расположенных в направлении действия силы давления и растяжения. Значит, гипотеза подтвердилась: особое строение кости позволяет ей быть прочной.
- Почему возникают переломы костей?
Объект исследования: кости птицы
Предмет исследования: причины переломов костей
Цель работы: Выяснить причину переломов костей
Гипотеза: Причина перелома костей кроется в изменении их химического состава
Оборудование: инструкционная карта, жестяная банка, ступка, пестик, пробирка
Материал и реактив: сырые куриные кости, уксусная кислота
Ход работы: В соответствии с разработанной нами инструкционной картой №2 «Изучение химического состава кости» (Приложение 2) провели исследование, записали результаты, подготовили фотоотчёт. Итак, сначала мы осторожно на огне прокалили в жестяной банке кость. При этом слышали потрескивание, видели пар и ощутили запах горелой кости, жжёных перьев и волос. В химии такой запах называют специфическим, потому что по нему можно безошибочно установить белковую природу сгоревших веществ. Значит, мы удалили органические вещества из кости и выпарили воду. Поскольку известно, что живая кость содержит 50% воды, около 15% жира, 13% белков, 22% неорганических минеральных веществ, то можно утверждать, что в сухом остатке содержаться только минеральные неорганические вещества. Далее мы рассмотрели кость, лишённую органических соединений. Кость сохранила форму, значит она твёрдая, однако при надавливании пестиком она рассыпалась. Таким образом делаем вывод, что неорганические вещества придают костям твёрдость, но без белковой основы кости хрупкие. Второй опыт основан на общем химическом свойстве кислот реагировать с нерастворимыми в воде солями. Как нам стало известно в костях неорганические вещества представлены главным образом фосфатом кальция Са3(РО4)2, который нерастворим в воде, но растворим в кислоте. Итак, мы залили кость уксусной кислотой, закрыли пробирку пробкой и оставили в лаборантской. Через несколько дней рассмотрели декальцинированную кость: она сохранила форму, но стала прозрачной, потому что минеральные соли в кислоте растворились. Кстати, зубная эмаль также легко растворяется, поэтому надо обязательно полоскать рот после употребления кислых яблок, лимона или ананаса. Извлекли кость из пробирки и без труда изменили её форму. Кость деформировалась и раздеформировалась, значит она эластичная и упругая из-за наличия структурного белка. Вывод: Органические вещества создают белковый каркас и обеспечивают упругость костей, неорганические минеральные вещества – придают костям прочность. В заключении отметим, что наша гипотеза подтвердилась, действительно, переломы возникают из-за изменений в химическом составе костей, а именно уменьшение минеральных солей снижает плотность кости и повышает риск перелома, либо при гормональном нарушении снижается синтез молекул белкового каркаса, что также делает кость хрупкой.
2.3. Кости как минеральные удобрения
Объект исследования: кости птицы
Предмет исследования: костное удобрение
Цель работы: Выяснить, можно ли кости использовать как минеральные удобрения
Гипотеза: Кости используют как минеральные удобрения за счёт неорганического компонента
Оборудование: инструкционная карта, жестяная банка, молоток, ступка, пестик, химический стаканчик, стеклянная палочка, контейнеры для рассады
Материал и реактив: сырые куриные кости, мел, семена, концентрированная серная кислота
Ход работы: В соответствии с разработанной нами инструкционной картой № 3 «Приготовление костного удобрения» (Приложение 3) провели исследование, записали результаты, подготовили фотоотчёт. Итак, сначала мы осторожно на огне прокалили в жестяной банке кость. По специфическому запаху палёного безошибочно установили, что мы удалили органические вещества из кости и в сухом остатке содержится теперь только неорганическое вещество фосфат кальция Са3(РО4)2 — фосфорит. Потом несколько кусочков прокалённой кости общим весом 12г измельчили в порошок сначала с помощью молотка, потом растёрли в ступке. Приготовили смесь 12г фосфорита с 3 г мела. Поместили смесь в чистую склянку и влили в неё 20 г 70 %-ной серной кислоты, постоянно помешивая. Смесь быстро разогрелась, превратилась в пасту. В таком виде оставили на неделю. Через 7 дней обнаружили в стаканчике сухое белое вещество, растёрли его и взвесили. Получили 14 г 500 мг дигидрофосфата кальция Са(Н2РО4)2. В сельском хозяйстве это вещество называют суперфосфат, оно в отличии от фосфорита (размельченных костей) хорошо распределяться в почве и долго в ней удерживаться, поэтому используется в качестве минерального удобрения. И у нас возник вопрос, а намного ли готовое удобрение лучше нашего самодельного? Взяли два образца почвы: один – земля, обеднённая из цветочного горшка, и другой – готовая смесь для рассады. Землю из горшка разделили на две части и одну смешали с самодельным удобрением, приняли её за экспериментальный образец, отметив красной этикеткой. Два остальных стали контрольными образцами, один с магазинной землей, другой контейнер с обеднённой почвой. Обозначили их зелёным маркером. В каждый контейнер 24.02.2018 посеяли по 26 семян астры. Расчертили таблицу 1 – это протокол наблюдения. Заполняли его по мере прорастания семян.
Таблица 1
Протокол наблюдения за прорастанием семян
| Дата |
Образец 1
Экспериментальный |
Образец 2
Контрольный (магазин) |
Образец 3 Контрольный без удобрения |
| 28.02 |
1 |
4 |
1 |
| 01.03 |
4 |
8 |
13 |
| 02.03 |
9 |
11 |
16 |
| 03.03 |
9 |
11 |
16 |
| 04.03 |
10 |
12 |
17 |
| 05.03 |
9 |
12 |
17 |
| 06.03 |
9 |
15 |
17 |
| 07.03 |
9 |
15 |
17 |
| 08.03 |
9 |
19 |
17 |
| 10.03 |
9 |
23 |
16 |
| 11.03 |
9 |
23 |
16 |
| 18.03 |
9 |
23 |
14 |
| 22.03 |
9(появился 2-й лист у1) |
23 |
12 |
| 23.03 |
9(появился 2-й лист у4) |
23(появился 2-й лист у 6) |
12 (появился 2-й лист у1) |
| 15.04 |
6 крупных |
19 большие крепкие, 4 маленькие |
7 мелких, 1 очень маленький |
Далее все значения перевели в графический вид «Прорастание семян»
График 1.
Анализируя график, можно увидеть, что по скорости прорастания сначала опережают семена в земле без удобрения, через неделю вырвались вперёд и значительно опередили семена в готовой почве для рассады. По синему экспериментальному графику видим, что по числу прорастания семян эта земля уступает, однако, следует обратить внимание на стабильность роста рассады: растения не погибали, а росли и крепли.
В конце экспериментального периода видно, что в образце № 2 с готовой землей рассада по числу превосходит: из 26 выросло 19 больших и крупных растений (оранжевый график). В образце 1 и 2 по итогу получили почти равное количество рассады 6 и 7, но с нашим самодельным удобрением растения оказались наиболее крепкими.
Мы пришли к выводу: готовая смесь для рассады, действительно, даёт видимый превосходный результат, но и приготовленное самостоятельно удобрение улучшило состояние земли по сравнению с контрольным образцом №3, о чём свидетельствуют более крепкие растения.
2.4. Сколько в семье остаётся костных отходов?
Метод исследования: анкетирование
Порядок работы:
- Составили анкету «Исследование потребления мясной продукции» Приложение 4
- Обработали результаты анкетирования
- Сделали вывод
Анализируя результаты получили, что на 35 респондентов мясные продукты покупаются 8 раз в неделю, общим весом 10 кг. В пересчёте на средние значения получили, что семья из 3,5 человек 0,8 раз в неделю съедает 1 кг мясных продуктов с костями. Учитывая, что в курице примерно 43-45% костей, то остаётся с 1 кг 430-450 г костных отходов из них 50% костных отходов отдают собакам, а другие 50% выбрасываются.
Вывод: За неделю семья выбрасывает 430-450 г костных отходов за неделю.
Заключение
В ходе реализации исследовательского проекта в течение 2017-2018 учебного года мы пытались ответить на вопрос: «А так ли и бесполезны кости?».
В первую очередь польза костей для всех живых объектов видна в их основной функции – опора тела и защита внутренних органов. По результатам эксперимента и моделирования пришли к следующим выводам:
- кости прочные, так как они состоят из остеонов и пластинок, расположенных в направлении действия силы давления и растяжения; гипотеза подтвердилась: особое строение костей позволяет им быть прочными.
- прочность костей обеспечивается соотношением органических и неорганических веществ; гипотеза подтвердилась, действительно, переломы возникают из-за изменения в химическом составе костей; при уменьшении минеральных солей снижается плотность кости и повышается риск перелома, либо при гормональном нарушении затрудняется синтез молекул белкового каркаса, что также делает кость хрупкой.
Изучив химический состав костей, обнаружили, что пользу от костных отходов можно извлечь, если приготовить из них минеральное удобрение, вывод:
- готовая смесь для рассады, действительно, даёт видимый превосходный результат, но и самодельное удобрение за счёт минерального компонента улучшает состояние земли по сравнению с контрольным образцом.
- за неделю семья в среднем выбрасывает 430-450 г костных отходов.
Выводы 3 и 4 дают идею на перспективу работы.
Таким образом, всё вышесказанное позволяет утверждать, что задачи выполнены, цель достигнута, проблема решена и по замыслу Проект завершился созданием лэпбука «Кости – в дело!».
Список литературы
- М. Р. САПИН, В. И. СИВОГЛАЗОВ АНАТОМИЯ И ФИЗИОЛОГИЯ ЧЕЛОВЕКА — М.: Издательский центр «Академия», 2002. — 448 с, 8 л. ил.
- О.Ольгин Опыты без взрывов – М.: Химия, 1986 – 192с.
- Статья об экологической проблеме переработки пищевых отходов «Известия вузов. Пищевая технология»
Приложение 1
Инструкционная карта № 1 «Изучение внутреннего строения кости»
| №
п/п |
Последовательность выполнения действий |
Фотоотчёт |
Инструменты, оборудование, материалы |
Наблюдения, результат |
| 1. |
Проверка кости на прочность |
| 1.1 |
- сломать руками |
Кость |
Сломать не удалось |
| 1.2 |
- распилить |
Кость, ножовка |
| 1.3 |
- нанести удар |
Кость, молоток |
| 2. |
Изучение строение спила |
Лупа |
Наблюдаем трубчатое строение |
| 3. |
Моделирование трубчатой кости |
| 3.1 |
Соединить несколько трубочек скотчем |
трубочки для коктейля, ножницы, скотч |
Модель трубчатой кости |
| 4. |
Проверка модели кости на прочность |
| 4.1 |
- сломать руками |
|
|
Сломать не удалось |
| 4.2 |
- встать на «кость» |
|
Модель трубчатой кости выдержала вес семиклассницы |
Приложение 2
Инструкционная карта № 2 «Изучение химического состава кости»
| №
п/п |
Последовательность выполнения действий |
Фотоотчёт |
Инструменты, оборудование, материалы |
Наблюдения, результат |
| 1. |
Удаление органических веществ из кости |
| 1.1 |
Осторожно прокалить кость на огне |
Кость, жестяная банка, плитка |
Ощущаем специфический запах: органические вещества выгорели |
| 1.2 |
Рассмотреть кость |
Кость, лишённая органических соединений |
Кость сохранила форму |
| 1.3 |
Надавить на кость |
Кость прокалённая, ступка, пестик |
Кость твёрдая, но рассыпалась, значит хрупкая |
| 2. |
Удаление неорганических веществ из кости |
| 1.1 |
Осторожно залить кость уксусной кислотой, закрыть пробкой и оставить на день |
Пробирка, пробка, штатив, уксусная кислота СН3СООН |
Ощущаем запах уксусной кислоты, лучше закрыть пробирку |
| 1.2 |
Рассмотреть кость |
Декальцинированная кость |
Кость сохранила форму, но стала прозрачной |
| 1.3 |
Извлечь кость из пробирки и нажать на кость
|
|
Декальцинированная кость |
Кость деформировалась и раздеформировалась, значит она эластичная и упругая |
Приложение 3
Инструкционная карта № 3 «Приготовление костного удобрения»
| №
п/п |
Последовательность выполнения действий |
Фотоотчёт |
Инструменты, оборудование, материалы |
Наблюдения, результат |
| 1 |
Кости сначала как следует прокалить на огне |
|
жестяная банка |
После прокаливания останется фосфат кальция Са3(РО4)2 — фосфорит. |
| 2. |
Несколько кусков прокаленной кости отделить и измельчить в порошок — сначала с помощью молотка |
молоток |
| 3 |
потом растиранием в ступке |
ступка, пестик |
| 4 |
Взвесить на весах и смешать 12 г этого порошка с 3 г мела |
ступка, пестик |
| 5 |
Поместить смесь в чистую склянку и влить в нее 20 г 70 %-ной серной кислоты |
химический стаканчик, стеклянная палочка |
Смесь быстро разогреется, превратится в пасту |
| 6 |
Оставить смесь до образования сухого белого порошка — суперфосфат Са(Н2РО4)2 |
На образование
14 г 500 мг ушло несколько дней |
…..
Контейнеры для рассады
Приложение 4
Приложение 5
Лэпбук «Кости – в дело!»
- Клуб любителей химии
- Занятие №1 «Химическая викторина. Первоначальные химические понятия»
(учитель химии МОУ СОШ № 3 Булахова И.Т.)
«Жизнь существует во Вселенной лишь потому,
что атом углерода обладает некими
необычными свойствами»
Джеймс Джинс
Цель:
— развитие интереса к предмету химии, активизация познавательной деятельности, умения применять теоретические знания на практике, развитие творческого мышления
Задачи:
— расширение и углубление химических знаний;
— формирование интереса к химии;
— развитие познавательной активности школьников
Химическая викторина (презентация)
Первоначальные химические понятия
Слайд 1 Физическое явление – это…
- Скисание молока
- Зажигание неоновой лампы
- Горение свечи
- Почернение медной пластинки при нагревании
Ответ
- Зажигание неоновой лампы 5 баллов
Слайд 2
Относительная молекулярная масса вещества, формула которого CхH8O равна 60. Укажите число атомов углерода в молекуле.
Ответ
Три 5 баллов
Слайд 3 Плотность жидкостей измеряется…
Ответ
Ареометром 5 баллов
Слайд 4 Верны ли суждения?
О правилах безопасности в химических лабораториях
- При попадании на кожу рук раствора серной кислоты необходимо нейтрализовать ее известковой водой
- Тщательно промыть кожу раствором мыла
- Верно только А
- Верно только В
- Верны оба суждения
- Оба суждения неверны
Ответ
Оба суждения неверны 5 баллов
Периодический закон и строение атома
Слайд 5
В ряду Na Mg Al увеличивается…
Ответ
Положительная степень окисления 5 баллов
Слайд 6
Самый большой атомный радиус у элемента второго периода
Ответ 5 баллов
Слайд 7 Число электронов и протонов
- Na+
- Cl-
Ответ
- Na+ протонов 11, электронов 10
- Cl- протонов 17, электронов 18
5 баллов
Из Жизни ученых
Слайд 8
Ответ
Бутлеров А.М. 5 баллов
Слайд 9
Ответ
Открыл Фарадея 5 баллов
Слайд 10
Митя стал гимназистом! Да! Но с условием: по малолетству Митю надо оставить в 1-ом классе на второй год, вне зависимости от успеваемости.
Ответ
3 и 3 балла
Слайд 11
В Тобольской гимназии училось 114 мальчиков, а сколько девочек?
- 0
- 57
- 114
Ответ
Ноль 5 баллов
Эрудицион
Слайд 12
Вы – пилот самолета, летящего из Владивостока в Ярославль. Самолет везет слитки самого распространенного металла в природе.
Сколько лет пилоту?
Какой металл вез самолет?
Ответ
- Ваш возраст 3 балла
- AL 3 балла
Слайд 13
Этот металл имеет самую низкую температуру плавления и назван в честь одной из планет солнечной системы. Назовите металл и планету.
Ответ
- Ртуть 3 балла
- Меркурий 3 балла
Слайд 14
Говорят, что один богатый американец купил наш Луноход (сделанный в СССР), но не торопится перевозить его в свои владения в США. Он не боится ни воров, ни коррозии. Почему?
Ответ
- Очень тяжелый
- Сделан из сплава алюминия
5 баллов
Знаете ли вы?
Слайд 15
Какой лед получают при сгорании органических веществ? Назовите и укажите формулу.
Ответ
Сухой лед CO2 6 баллов
Слайд 16
Два газа имеют одинаковую молекулярную массу. Один неядовит, но в его среде погибают, другой – наркотик «веселящий газ». Назовите эти газы и их формулы.
Ответ
- СО2 — углекислый газ 5 баллов
- N2O – оксид азота (1) 5 баллов
Слайд 17
Назовите формулу
Какая слабая кислота – яд?
Ответ
Синильная (циановодородная) HCN
6 баллов
Слайд 18
Этот участник игры, Тимур Б. выиграл у Д. Диброва в программе «Кто хочет стать миллионером» в 2010 году три миллиона рублей. Последний, пятнадцатый вопрос был такой: «Какой из химических элементов назван именем злобного подземного гнома?»
- Ванадий
- Титан
- Ниобий
- Кобальт
Ответ
Кобальт 15 баллов
3.2 Занятие №2 «Решение задач на смеси и растворы»
(учитель химии МОУ СОШ № 4 Горбунова М.Н.)
Решить задачу, говорил Декарт, —
значит выиграть сражение.
Но выиграть сражение не значит
решить задачу.
Жан Ростан
Цель: в нетрадиционной форме обеспечить восприятие и осмысление понятий смеси и растворы, активизировать интерес учащихся к изучаемому предмету, способствовать развитию эрудиции и познавательного интереса.
Задачи:
- проверить глубину и прочность усвоения учащимися основных понятий данной темы;
— выявить типичные ошибки и пробелы в знаниях с целью их последующего устранения;
— учить умению решать задачи на растворы;
— стимулировать познавательную деятельность при решении задач.
Ход занятия.
- Растворы и смеси. Практическое использование (беседа, фронтальный опрос)
- Методика решения задач на растворы и смеси
- Групповая работа. Решение задач.
Презентация занятия
Слайд 1
Условные обозначения и единицы измерения
Масса раствора складывается из суммы масс воды и растворенного вещества
M раствора = m воды + m вещества
W – массовая доля растворенного вещества (определяет какую часть или % растворенное вещество составляет от всего раствора)
W= m (растворенного вещества): m(раствора) в долях единицы
W= m (растворенного вещества): m (раствора) х 100%
Слайд 2
Задача №1
Определите массовую долю сахара в 250 г сиропа, содержащего 125 г сахара.
Слайд 3
1 Решение
Краткая запись условия задачи.
w (сахара) — ?
m(сиропа)=250г
m(сахара)=150г
Слайд 4
2 Решение
w(сахара)= m (сахара) : m(сиропа)
w(сахара)= 125г:250г= 0,5 или 50%
Ответ: W (сахара)=50%
Слайд 5
Задача № 2
К раствору массой 500г с массовой долей вещества
( гидроксида натрия ) 0,2 , добавили 20г гидроксида натрия. Рассчитайте массовую долю гидроксида натрия, в полученном растворе.
Слайд 6
1 Решение
Краткая запись условия задачи.
W -?
m (раствора )=500г
W(NаOH)= 0,2
Слайд 7
2 Решение
m(NаOH) =m (раствора) Х W (NAOH)
m(NаOH) = 500г х 0,2=100г
m(NаOH) после добавления будет = 100г+20г=120г, но ведь и масса раствора изменилась, найдем ее:
m ( нового раствора) = 500г + 20г= 520г
В полученном растворе масса гидроксида натрия -120г, следовательно, массовая доля будет другой. Найдем ее:
W ( NаOH) =120г : 520г = 0,23 или 23%.
Ответ: Массовая доля вещества в растворе равна 23 %
Слайд 8
Задача № 3
Из раствора массой 500г с массовой долей нитрата калия 10% выпариванием удалили 300г воды.
Определите массовую долю соли в оставшемся растворе.
Слайд 9
1 Решение
Краткая запись условия задачи.
W (KNO3) — ?
m раствора =500г
W (KNO3) = 10%
m (H2O ) = 300г
Слайд 10
2 Решение
Определяем массу раствора после выпаривания ( часть воды испарилась) = m (исходного раствора) — m( H2O)
m (нового раствора) = 500г — 300г = 200г
Найдем массу соли в исходном растворе
m(KNO3) = w (KNO3 ) х m( исходного раствора) : 100%
mKNО3 = 0 % х 500 г : 100% = 50 г
Находим массовую долю соли в оставшемся растворе (масса соли в растворе не изменилась)
w(KNO3) в новом растворе] = m (KNO3): m (нового раствора) х 100%
w(KNO3) новом растворе = 50г: 200г х 100% = 25 %
Следовательно, при уменьшении (изменении) массы растворителя массовая доля вещества в растворе увеличивается (изменяется).
Ответ: w(KOH) в новом растворе = 25 %.
- Занятие №3 «Качественные реакции в органической и неорганической химии»
(учитель химии МОУ СОШ № 7 Соловьёва Е.В.)
«Химии никоим образом научиться невозможно,
не видев самой практики
и не принимаясь за химические операции»
М.В. Ломоносов
Цель: — напомнить учащимся основные качественные реакции
— совершенствовать навыки практического выполнения качественных реакций
Оборудование: микролаборатории
Реактивы: в соответствии с инструкционной картой
Регламент: 90 минут
План занятия:
- Организационный момент
- Просмотр видеофильма «Качественные реакции в химии»
- Практическая часть занятия
- Демонстрационные опыты (проводят учащиеся 9 класса, команды заполняют «пустографки» (Приложение 1)
1) Реакции с участием окрашенных соединений (Приложение 2)
2) Качественные реакции на галогениды (Приложение 3)
3) Качественные реакции на сульфат-ион SO42- и карбонат-ион СО32- (Приложение 4)
- Лабораторные опыты (команды выполняют опыты согласно инструкционной карте Приложение 5)
- Решение экспериментальных и теоретических задач (Приложение 6)
- Подведение итогов
Приложения
Приложение 1. Некоторые качественные реакции в неорганической химии
(пустографка)…
Приложение 2. Реакции ионного обмена, идущие с образованием ярко окрашенных солей
Приложение 3. Качественные реакции на галогениды
Приложение 4. Качественные реакции на сульфат-ион SO42- и карбонат-ион СО32-
Приложение 5. Некоторые качественные реакции в неорганической химии
Приложение 6. Экспериментальные и теоретические задачи
Приложение 7. Визуальный ряд занятия (слайды)
Приложение 1
Некоторые качественные реакции в неорганической химии
| № |
Ион |
Реактив |
Аналитический сигнал |
| 1 |
|
|
|
| 2 |
|
|
|
| 3 |
|
|
|
| 4 |
|
|
|
| 5 |
|
|
|
| 6 |
|
|
|
| 7 |
|
|
|
| 8 |
|
|
|
| 9 |
|
|
|
| 10 |
|
|
|
| 11 |
|
|
|
| 12 |
|
|
|
| 13 |
|
|
|
| 14 |
PO43- |
Ag+ |
Ag3PO4↓ светло-желтый |
| 15 |
Fe2+ |
NаОН |
Fe(ОН)2↓ серо-зелёный |
| 16 |
Fe3+ |
NаОН |
Fe(ОН)3↓ бурый |
| 17 |
NH4+ |
ОН-, нагревание |
резкий запах, посинение влажной лакмусовой бумажки |
| 18 |
H+
(кислая среда) |
Индикаторы:
− лакмус
− метилоранж |
красное окрашивание |
| 19 |
нейтральная |
− лакмус |
фиолетовый |
| 20 |
OH−
(щелочная среда) |
– лакмус
– фенолфталеин |
— синее окрашивание
— малиновое окрашивание |
(пустые графы для активного просмотра демонстрационных опытов)
Приложение 2
Реакции ионного обмена, идущие с образованием ярко окрашенных солей
Некоторые соли и основания имеют яркую окраску. Получим такие вещества, проведя реакции обмена.
Для определения трёхвалентного железа Fe3+ в реакциях часто используют реакцию с роданидом калия. Продукт реакции роданид железа (ІІІ) имеет крова-красную окраску. Реакция очень чувствительная.
Хромат-ион CrO4 2- определяется в растворе ионами бария. Осадок хромат бария ярко-жёлтого цвета ВаCrO4.
Ион двух валентного никеля Ni2+, соединяясь с раствором щелочи образует светло-зелёный осадок Ni(ОН)2.
При действии щелочи на ион двухвалентной меди Сu2+ образуется голубой осадок гидроксида меди Сu(ОН)2.
Ион двухвалентной меди Сu2+ и раствор аммиака образуют комплексный ион, окрашенный в ярко-синий цвет.
Приложение 3
Качественные реакции на галогениды
Качественные реакции, которые мы проведём, относятся к химическому методу анализа, т.е. в основе метода лежит проведение химических реакций. Аналитический сигнал мы наблюдаем визуально.
Для обнаружения хлорид-иона Сl- используют реакцию с нитратом серебра АgNO3, в результате которой выпадает белый осадок АgСl↓ – это и есть аналитический сигнал. Проведём эту реакцию с хлоридом натрия NаСl. Реакция очень чувствительная и помутнение наступает в очень разбавленных хлоридах.
Белый осадок хорошо виден не только в бесцветных, но и окрашенных растворах, например, в растворах хрома, меди, железа: CrСl3, СuСl2, FeСl3.
С другими галогенидами АgNO3 так же даёт осадки. Светло-жёлтый с бромидом, жёлтый с иодидом.
Приложение 4
Качественные реакции на сульфат-ион SO42- и карбонат-ион СО32-
Покажем пример специфической реакции, т.е. реакции, характерной только для одного иона при характерных условиях.
Проведём анализ на сульфат-ион SO42-. При добавлении к Nа2SO4 реагента хлорида бария выпал белый осадок ВаSO4.
Похожий белый осадок в присутствии катионов бария Ва2+ дают многие другие анионы, например, растворы оксалата (фосфата) и карбоната натрия: Nа2С2О4 и Nа2СО3.
Итак, белый осадок выпал во всех случаях. Однако только осадок ВаSO4 не должен раствориться в конц. Н2SO4. Оксалат (фосфат) бария легко растворяется при добавлении кислоты, а карбонат бария растворяется с выделение пузырьков углекислого газа.
Следовательно, для доказательства сульфат-иона SO42- в растворе недостаточно только добавить к нему ионы бария, необходимо убедиться, что полученный осадок не растворяется в кислоте. Карбонат-ион легко обнаружить при добавлении кислоты по СО2.
Приложение 5
Некоторые качественные реакции в неорганической химии
| № |
Ион |
Реактив |
Аналитический сигнал |
| 1 |
Fe3+ |
КSСN (роданид калия) |
Fe(SСN)3 кроваво-красный |
| 2 |
CrO42- |
ВаСl2 |
ВаCrO4↓ ярко-жёлтый не растворяется в слабой уксусной кислоте |
| 3 |
Ni2+ |
NаОН |
Ni(ОН)2↓ светло-зелёный |
| 4 |
Сu2+ |
NаОН |
Сu(ОН)2↓ голубой студенистый |
| 5 |
Сu2+ |
р-р NН3 |
Комплекс ярко-синий |
| 6 |
Сl- |
АgNO3 |
АgСl↓ белый творожистый осадок, нерастворимый в HNO3, но растворимый в аммиаке NH3·H2O |
| 7 |
Вr- |
АgNO3 |
АgВr↓ светло-жёлтый |
| 8 |
I- |
АgNO3 |
АgI↓ жёлтый |
| 9 |
F- |
CaCl2 |
CaF↓ белый |
| 10 |
SO42- |
ВаСl2 |
ВаSO4↓ белый, нерастворимый в кислотах и щелочах |
| 11 |
С2О42-
PO43- |
ВаСl2 |
ВаС2О4↓ (оксалат бария) белый, растворимый в Н2SO4
Ва3(PO4)2↓ белый хорошо растворимый кислоте |
| 12 |
СО32- |
Н+ |
СО2↑ |
| 13 |
F− |
Ca2+ |
CaF2↓ белый |
| 14 |
PO43- |
Ag+ |
Ag3PO4↓ светло-желтый |
| 15 |
Fe2+ |
NаОН |
Fe(ОН)2↓ серо-зелёный |
| 16 |
Fe3+ |
NаОН |
Fe(ОН)3↓ бурый |
| 17 |
NH4+ |
ОН-, нагревание |
резкий запах, посинение влажной лакмусовой бумажки |
| 18 |
H+
(кислая среда) |
Индикаторы:
− лакмус
− метилоранж |
красное окрашивание |
| 19 |
нейтральная |
− лакмус |
фиолетовый |
| 20 |
OH−
(щелочная среда) |
– лакмус
– фенолфталеин |
— синее окрашивание
— малиновое окрашивание |
Приложение 6
Экспериментальные и теоретические задачи
Задача 1. (9 баллов)
В трёх пронумерованных пробирках под № 1, 2 и 3 находятся растворы гидроксида натрия, хлорида натрия и соляной кислоты. Распознать данные вещества. Для решения задачи нужно использовать один реактив – индикатор.
Задача 2. (13 баллов)
В трех пронумерованных пробирках под № 1, 2, 3 находятся растворы хлорида бария, сульфата натрия и карбоната калия. Распознать вещества с помощью только одного реактива, составить уравнения реакций в молекулярном, полном и сокращённом виде.
Задача 3.
Задание 25 № 9886 Источник: СтатГрад: Тренировочная работа 2017.
Установите соответствие между формулами веществ и реагентом, с помощью которого можно их различить: к каждой позиции, обозначенной буквой, подберите соответствующую позицию, обозначенную цифрой.
ФОРМУЛЫ ВЕЩЕСТВ РЕАГЕНТ
А) НNO3 и Н2SO4 1) КNО3
Б) КОН и Ва(ОН)2 2) ВаСl2
В) Nа2SO3 и Nа2SO4 3) К2СО3
Г) Nа3РО4 и NаСl 4) НСl
5) Сu(ОН)2
Приложение 7
Визуальный ряд
- Занятие №4 «Техника безопасности школьного химического эксперимента»
(учитель химии МОУ СОШ № 5 им.63-го Угличского полка Никитченко Е.В.)
В наибольшей безопасности тот, кто начеку,
даже когда нет опасности.
Венс Сайрус
Цель мероприятия: обобщить и систематизировать знания учащихся о правилах техники безопасности на уроках химии при выполнении химического эксперимента; продолжить работу по развитию стойкого интереса к изучаемой науке.
План занятия.
- Видеосюжет по технике безопасности в кабинете химии. Разбор ситуации.
- Химическая посуда и лабораторное оборудование (Приложение 1)
- Правила работы с химическими веществами. Работа в группах (Приложение 2)
- Практическая часть. Решение заданий по правилам ТБ в формате ОГЭ и ЕГЭ (Приложение 3)
Ход занятия.
В начале занятия проводится беседа с учащимися, в ходе которой выясняется, насколько хорошо ребята знают химическое оборудование и лабораторную посуду. Проговаривается предназначение данного оборудования. Дальше вниманию учащихся предлагается презентация «Химическая посуда и лабораторное оборудование». После ее просмотра уточняются название незнакомого учащимся оборудования и где его можно использовать (Приложение 1).
Затем проговариваются правила техники безопасности при работе с химическими веществами и химическим оборудованием. На закрепление материала предлагается работа в группах с нахождением решения выхода из ситуаций, возможных при проведении практических и лабораторных работ в кабинете химии (Приложение 2 и 3).
Приложение 1
Химическая посуда и лабораторное оборудование [1]
http://www.myshared.ru/slide/634590 Презентация
Приложение 2
Правила работы с химическими веществами [2]
- При проведении лабораторных опытов по изучению физических явлений, один из учащихся нагрел докрасна стеклянную трубку, положил ее на кафельную плитку и приступил к следующему эксперименту. Определите, какие требования техники безопасности он допустил? Каковы могут быть возможные последствия этих нарушений?
Ответ: Оставил без присмотра нагретый стеклянный предмет, взявшись за него можно получить сильный термический ожог, так как невозможно заметить, что трубка нагрета. Нагретая стеклянная трубка на холодной кафельной плитке может лопнуть с образованием мелких осколков. От этого в последствии можно получить порезы.
- При получении водорода взаимодействием раствора соляной кислоты с цинком в результате неосторожных действий учащегося пробирка упала на стол и разбилась. Как должен поступить ученик?
Ответ: Посмотреть, не попали ли в глаза и на кожу брызги кислоты. Если это случилось, то промыть глаза водой и стряхнуть капли с кожи. Если кислота на тело не попала, отставить находящиеся на столе предметы и сообщить о случившемся учителю.
- При изучении приемов обращения со спиртовкой во время практического занятия, произошла вспышка паров спирта внутри ее корпуса, фитиль выбросило наружу, спирт разлился и загорелся на поверхности стола. Какие должны быть учащийся в этой ситуации, как следует поступить его соседям?
Ответ: Немедленно сообщить о происшедшем учителю или лаборанту. Убрать от очага возгорания легковоспламеняющиеся предметы. Самому учащемуся для тушения пожара предпринимать ничего не следует.
- Во время решения экспериментальной задачи на руку учащегося попала капля концентрированной серной кислоты. Как ему следует поступить?
Ответ: Немедленно стряхнуть каплю, но так, чтобы не забрызгать окружающих, и начать промывать пораженное место проточной водой. Сообщить учителю о происшедшем.
- Что может произойти, если в опытах по разложению гидрокарбоната натрия и получению аммиака пробирку со смесью укрепить не так, как рекомендовано, а с уклоном в сторону дна?
Ответ: Капли воды могут стечь на нагретый участок, и пробирка лопнет.
- Какое значение с точки зрения техники безопасности химического эксперимента имеет рекомендация немедленно закрыть конец газоотводной трубки кусочком мокрой ваты после снятия с нее пробирки с аммиаком?
Ответ: Газообразный аммиак очень хорошо растворяется в воде и поэтому во влаге слизистых оболочек и слезной жидкости глаз образует щелочь, которая разрушающе действует на белок. Поэтому нельзя допускать наличия аммиака в атмосфере учебных кабинетов. Если же газоотводную трубку закрыть мокрой ватой, весь аммиак будет ею поглощен.
- Мы знаем, что с помощью оксида углерода (IV) можно погасить пламя. Почему углекислотные огнетушители не рекомендуется применять для этой цели в закрытых помещениях?
Ответ: В этом случае резко снижается объемная доля кислорода в воздухе и люди могут задохнуться.
- Учащийся на практическом занятии самовольно смешал находящиеся на лабораторном столе вещества. Какие опасные сочетания возможны при этом и каковы могут быть последствия такого «эксперимента»? На столе находились глицерин, перманганат калия, сульфид железа, соляная кислота.
Ответ: Капля глицерина, попавшая на перманганат калия, вызывает вспышку смеси. Сульфид железа (II) с соляной кислотой образует ядовитый сероводород, а перманганат калия с соляной кислотой помимо других продуктов – газообразный хлор.
- Какие серьезные травмы возможны при похищении из кабинета химии различных реактивов?
Ответ: Среди реактивов есть такие, которые обладают высокой токсичностью, поэтому обращение с ними может вызвать смертельные отравления. Кроме того, многие вещества пожароопасные. Поэтому похититель подвергает опасности не только себя, но и окружающих.
- Как должен поступить учащийся, если, по его мнению, при выполнении лабораторного опыта или решении экспериментальных задач его сосед по столу допускает неправильные действия?
Ответ: Попросить соседа на время прекратить выполнение эксперимента и обратиться за разъяснениями к учителю.
Приложение 3
Решение заданий по правилам ТБ в формате ОГЭ и ЕГЭ [3]
- Верны ли следующие суждения о правилах хранения витаминов и предназначении моющих средств?
А. Хранение витаминов не требует строгого соблюдения указанных в инструкции правил.
Б. Для удаления жирных пятен с поверхности посуды целесообразно использовать моющие средства, имеющие щелочную среду.
1) Верно только А 2) верно только Б; 3) верны оба суждения; 4) оба суждения неверны.
- Что нужно делать при попадании на кожу рук раствора щелочи?
1) нейтрализовать её раствором серной кислоты;
2) тщательно обработать кожу рук содой;
3) промыть кожу мылом;
4) смыть щелочь большим количеством воды, а затем нейтрализовать раствором борной кислоты.
- В лабораторных условиях можно перелить из одного стакана в другой стакан газ. Как называется этот газ?
1) Кислород; 2) оксид углерода(II); 3) оксид углерода(IV); 4) метан.
- В результате опыта в пробирке, заполненной водой, собирается газ. Как называется этот газ?
1) Водород; 2) хлороводород; 3) хлор; 4) аммиак.
- Калий хранят под слоем керосина, потому что он:
1) мягкий, легко режется ножом; 2) быстро окисляется кислородом;
3) на воздухе испаряется; 4) взаимодействует с азотом воздуха.
- С помощью прибора, изображённого на рисунке, можно:
1) отделить бензин от воды;
2) выделить сахар из его раствора;
3) отделить осадок глины от воды декантацией;
4) очистить раствор соли от твёрдых примесей.
- Верны ли следующие суждения о назначении химического оборудования и составе средств гигиены?
А. Пробирка с газоотводной трубкой используется для отвода теплоты, выделяющейся в химической реакции.
Б. Зубная паста, содержащая ионы кальция, способствует укреплению зубной эмали.
1) Верно только А; 2) верно только Б; 3) верны оба суждения; 4) оба суждения неверны.
- Оцените справедливость утверждений.
А. При смешивании воды и серной кислоты следует приливать кислоту к воде.
Б. Смесь азота с кислородом взрывоопасна.
1) Верно только А; 2) верно только Б; 3) верны оба утверждения; 4) оба утверждения неверны.
- Оцените справедливость утверждений.
А. Химические ожоги вызывают как сильные кислоты, так и щёлочи.
Б. Бензин нельзя переливать из одной ёмкости в другую вблизи открытого пламени.
1) Верно только А; 2) верно только Б; 3) верны оба утверждения; 4) оба утверждения неверны.
- Верны ли следующие суждения об использовании лабораторного оборудования и правилах хранения препаратов бытовой химии?
А. Для отбора определенного объема жидкости используют мерный цилиндр.
Б. Средства бытовой химии следует хранить отдельно от продуктов питания.
1) Верно только А; 2) верно только Б; 3) верны оба суждения; 4) оба суждения неверны.
- Верны ли следующие суждения о правилах безопасной работы в химической лаборатории?
А. Воспламенившийся бензин тушат водой.
Б. При работе с растворами едких веществ необходимо надевать защитные перчатки и очки.
1) Верно только А; 2) верно только Б; 3) верны оба суждения; 4) оба суждения неверны.
- Верны ли суждения о безопасном обращении с химическими веществами?
А. Разбитый ртутный термометр и вытекшую из него ртуть следует выбросить в мусорное ведро.
Б. Красками, содержащими соединения свинца, не рекомендуется покрывать детские игрушки и посуду.
1) Верно только А; 2) верно только Б; 3) верны оба суждения; 4) оба суждения неверны.
- Верны ли следующие суждения о предназначении лабораторного оборудования и правилах обращения с ним?
А. Для проведения реакций между твердыми веществами можно использовать пробирку.
Б. При нагревании пробирки с реактивами пробиркодержатель закрепляют в центре пробирки.
1) Верно только А; 2) верно только Б; 3) верны оба суждения; 4) оба суждения неверны.
Литература:
- http://xn--i1abbnckbmcl9fb.xn--p1ai/%D1%81%D1%82%D0%B0%D1%82%D1%8C%D0%B8/507374/
«Техника безопасности школьного эксперимента» Перминова Е.В.
- http://www.myshared.ru/slide/634590 Химическая посуда и лабораторное оборудование
- https://chem-ege.sdamgia.ru/test?theme=42 Решу ОГЭ, ЕГЭ
