ХІМІЯ. БІОЛОГІЯ

Радіон Людмила Олександрівна

-  вчитель хімії, фізики

Бандура Алла Олександрівна

-  вчитель біології, екології, основ здоров"я

Хто сказав, що все уже відкрито? Нащо ж ми народжені тоді?

                                                                          В. Симоненко

Вчителі біології та хімії школи будують уроки так, щоб учні змогли відчути себе дослідниками, вчились зіставляти, порівнювати, аналізувати, шукати та самостійно знаходити відповідь, надають їм можливість вчитися так, щоб відчути радість пізнання, радість відкриття нового.

Професійна майстерність вчителів визначається їх комунікативними здібностями, що розкриваються на уроці в процесі взаємодії та взаєморозуміння між ними та учнями. Оптимальну працездатність учнів педагоги забезпечують завдяки узгодженню дидактичних задач із психофізіологічними можливостями школярів. Із цією метою вони використовують вправи на зіставлення і порівняння конкретного матеріалу, виділення найістотніших ознак, причинно-наслідкових зв'язків у явищах тощо.

 

 

Корисні посилання: 

Реферати з хімії:

http://www.br.com.ua/referats/Chemistry

 

Матеріали ЗНО:

http://www.vintest.org.ua/ready_chem.aspx

Для ерудитів:

Organic food

Глобальні кліматичні зміни змущують людство задуматись над раціональністю використання природних ресурсів і вимагають мінімалізувати (зменшити) руйнівний вплив на довкілля. Зростання кількості випадків захворювань органів травлення і розвитку патологій сприяє зростанню популярності здорового харчування, сироїдіння, вегетаріанства та інших течій. Серед таких модних тенденцій є і продукція «органік», яка завойовує споживача промовистою назвою.

Основні принципи виробництва органік полягають у природності методів вирощування рослин і тварин. Вирощування рослин має здійснюватись на ґрунтах без додавання мінеральних добрив, без обробітку хімічними засобами від шкідників, з використанням якісного насіння, своєчасним поливом і т.д. Для насіння слід використовувати «чисті культури». Продукція тваринного походження буде отримана тоді, коли таким чином вирощені рослини з’їдять тварини.

Безсумнівно, що якість такої продукції має бути високою, а отже і користь для організму. Проте серед найвагоміших недоліків такого виробництва слід вказати величезну затратність: праці людей, використання додаткових площ для випасу тварин, часу і т.д. Все це зумовлюватиме і високу вартість продукції, і зменшений термін зберігання. Цивілізований світ: ситі Європа і Америка можуть дозволити собі виробництво такої продукції для невеликої кількості людей. Серед бідних країн лише окремі, в тому числі Україна, мають зразки виробництва продукції “органік” (Полтавщина, Чернігівщина, і окремі особисті господарства, вирощування “для себе”.)

Зовнішніх відмінностей у продуктах органік чи не органік немає. Відмінності полягають у користі внаслідок споживання.

В побутових умовах можлива тільки приблизна оцінка їх якості за деякими зовнішніми показниками чи за допомогою широкодоступних індикаторів для якісної оцінки продуктів харчування. Так, наприклад, перенасичені нітратами овочі відрізняються жорсткою, крупнопористою структурою м’якуша, який місцями часто має характерний жовтуватий відтінок. Крім того, такі овочі та фрукти швидко псуються і мають малий термін зберігання.

Хімічний аналіз складається з таких етапів:

Переведення досліджуваної речовини у розчин.

Відокремлення елементів, що визначаються від інших та їх концентрування;

Якісне виявлення за допомогою якісних реакцій і кількісне визначення [масу досліджуваної речовини поділити на масу зразка, помножити на 100%].

Визначення нітратів у рослинних зразках

[Реактиви та обладнання: розчин дифеніламіну в сульфатній кислоті (0,1г дифеніламіну розчинити у 10мл 30%-ї сульфатної кислоти), який зберігають у темній склянці; ступка з товкачиком, піпетка, предметне скло, скляна паличка.] Рослинний зразок подрібнити та розтерти в ступці. Краплі одержаного рослинного соку помістити на предметне скло та додати 2-3краплі дифеніламіну. За зміною кольору дифеніламіну на синій роблять висновок про наявність нітратів. Якщо нітратів немає, колір не змінюється (залишається безбарвним); за незначної кількості – колір соку змінюється на світло-блакитний, а за великої – з’являється темно-синій. Дифеніламін застосовують як засіб лікування педикульозу, тому його можна придбати в аптеці у вигляді відповідних препаратів.

Визначення Гідроген сульфіду в м’ясі

Шматочок м’яса подрібнити і покласти в хімічну склянку, прикрити фільтрувальним папером. Приготувати реактив: 4%-ий розчин Плюмбум(ІІ) ацетату змішати з 30% -м розчином Калій гідроксиду до розчинення білого осаду, що утворюється після зливання. У центрі фільтрувального паперу накрапати реактив. У разі присутності Гідроген сульфіду через 10-15хв на фільтрувальному папері утвориться бура пляма. Плюмбум (ІІ) ацетат можна придбати в аптеці у вигляді «Свинцевої води», яку використовують як засіб зовнішнього застосування для лікування запальних процесів шкіри та слизових оболонок, а також у ветеринарії.

Для виявлення органічних складових продуктів харчування – білків, жирів, вуглеводів – можна використати класичні якісні реакції, але вони доведуть лише наявність цих речовин, а не способи, якими були одержані. Наші органи чуття, смакові рецептори, тобто інструменти органолептичного методу, можуть зробити найякісніший хімічний аналіз і відрізнити натуральну продукцію від штучної. Отже, смакуйте якісне і будьте здорові! Дякую за увагу!

Ковбаса з табуретки

Целюлоза - найбільш поширений рослинний полісахарид. Вона має велику механічну міцність і виконує роль опорного матеріалу рослин. Деревина містить 50-70% целюлози, бавовна є майже чистою целюлозою.Целюлоза - міцна, волокниста, водонерозчинна речовина. У невеликих кількостях вона також синтезується деякими бактеріями і тваринами. Кількісний аналіз – це сукупність хімічних та фізичних методів визначення відносної кількості елементів, іонів чи хімічних сполук у досліджуваній речовині.Кількісний аналіз має важливе значення як для розвитку хімічної науки, так і для контролю виробництва. З його допомогою можна визначити наявність целюлози в ковбасі та обчислити її кількість (масу). Для досліду беремо зразок масою 1 г і подрібнюємо його.
Подрібнений зразок перемішуємо з водою.
Таким чином розчинені речовини (сіль, смакові добавки і таке інше) перейдуть у розчин.

Розчин відфільтровуємо.З власного досвіду рекомендуємо на цій стадії білок не відфільтровувати, оскільки повністю його відділити неможливо – він буде разом з целюлозою. Краще за все дослід робити із двома зразками.

Відфільтрований залишок обов’язково повинен містити білок. Щоб його виявити, потрібно здійснити кольорові реакціїї (біуретову і ксонпротеїнову).Але щоб відділити білок, розчин слід нагріти. Для зручності краще спочатку знову залити досліджуваний зразок водою, а потім нагрівати. Відбудеться денатурація білка, осад промивається і відокремлюється .

! Можливо зразок ковбаси містить крохмаль. В такому разі ще до нагрівання слід провести йодокрохмальну реакцію. Таким чином дізнаємось про наявність крохмалю. А в процесі відокремлення білка випаде в осад і крохмаль.

Білок і решту відфільтрованого залишку зважуємо.

Для якісного виявлення у залишку целюлози використовуємо реактив Швейцера – амоніачний розчин Купрум (ІІ) гідроксиду, в якому розчиняється целюлоза(Ще целюлоза розчиняється у концентрованому розчині ZnCl2).

Розчин целюлози обробити Н2SO4 для нейтралізації мідноамоніачного комплексу. Внаслідок цієї реакціїї отримаємо целюлозу у чистому вигляді.

Целюлозу висушити і зважити.

Масову чаcтку целюлози обчислюємо за формулою:W(C6H10O5) =(m(C6H10O5)/m(зразка))*100%    Позитивні і негативні наслідки використання целюлози як домішки:                                                                                 

Позитивні:

  • Природна речовина. 

  • Корисна для людини. 

Негативні:

  • Зменшення поживної цінності продукту.

  • Платимо за м’ясо, а їмо вату.

Целюлоза в організмі людини не перетравлюються зовсім. Тим не менш, це необхідний компонент харчування: стимулює перистальтику кишечника, формує калові маси, сприяючи тим самим виведенню шлаків і очищенню організму, виводить з організму холестерин. Крім того,  целюлоза хоч і не перетравлюється людиною, але служить джерелом харчування для корисної кишкової мікрофлори, сприяючи тим самим кращому травленню і засвоєнню їжі.

Азот для дихання 

Якщо говорити відразу по суті, то це не вигадка, що на Землі є організми, які дихають азотом. І це не тільки грибки чи найпростіші організми або бактерії. (слайд 1) Думка про те, що атмосферний азот не бере участі у життєдіяльності організмів, зокрема диханні, була висловлена Лавуаз’є більше 150 років тому. Цьому вченому належить і назва «азот», що означає «нежиттєвий». Всі ми пам’ятаємо опис його досліду по встановленню складу повітря і виявлення газу, в якому померла миша. (слайд 2) Але відтоді минуло багато часу і вдалося встановити багато фактів, які заперечують думку Лавуаз’є, і навпаки доводять, що азот повітря потрібний всім живим організмам в тому числі й людині.

Доведено, що внаслідок перебування людей у закритому приміщенні, наприклад, космічному кораблі, в атмосфері без азоту працездатність втрачалася на 14 день. (слайд 3) Інші дослідження виявили, що коли людина перебувала на безбілковій дієті, концентрація азоту зменшувалась на 2,25 л/год.

Це означає, що азот з атмосфери потрібен для синтезу білків в організмі.  Коли ж піддослідні отримували в раціоні 23% білка, то всі вони починали видихати азоту більше, ніж вдихали на 2,6 л/год. При збільшенні протеїну в їжі до 32% кількість виділення азоту збільшувалась до 5л/год. Тобто, в організмі білок розкладається до молекулярного азоту N2. В даний час це факт, що азот засвоюється в організмі спеціальними мікробами, які містяться в трахеобронхіальному відділі легенів та кишівнику, як азотобактеріями в грунті.

Вміст Нітрогену в організмі, %:  легені 78;  артеріальна кров  10 – 12; венозна кров 4 – 4,5; тканини 4,5 - %. (переробити в таблицю і помістити в слайд 4). Атмосферне повітря 78% азоту. Як бачите, усі організми споживають азот з повітря, висловлюючись інакше, мають азотне дихання.

У вищих організмів проте переважає кисневе дихання. За участі кисню в клітинах здійснюється синтез АТФ, а АТФ – універсальне і єдине джерело енергозабезпечення клітини. АТФ – джерело енергії для синтезу білка. А матеріал для синтезу білка - Нітроген, тобто Ви вже розумієте, що Оксиген і Нітроген  тут крокують разом, як і в повітрі.  [У тварин АТФ синтезується в мітохондріях, а в рослин – в гранах (мембранні структури хлоропласту).] (слайд 5)

Коли ж говорити про виключно азотне дихання, то в природі, крім анаеробних організмів, описаних в підручнику біології для 10 класу на с.166, є форамініфери – одноклітинні, які живуть на дні морів. Форамініфери – істоти численні та масові, тому їх роль у глобальному колообігу речовин може виявитись доволі істотною. (слайд 6 – картинка)

Безсумнівною перевагою азотного дихання є те, що якраз його (азоту) в атмосфері є найбільше – 78%, а конкурентів з виключно таким типом дихання – мало. Істотний недолік полягає в тому, що організми з азотним типом дихання споживають у кілька разів більше їжі, тому що в процесі безкисневого розщеплення поживних речовин виділяється енергії у 18 разів менше, ніж при кисневому. (слайд 7) типу:

Азотне дихання

Переваги:

  • Багато азоту.

  • Мало конкурентів.

Недоліки:

  • Багато їжі.

  • Мало енергії.

 

В біосфері відбувається постійний колообіг активних елементів, які переходять з організму в організм, у неживу природу і знову потрапляють в організм. Це біогенна міграція, яка відрізняється від здійснюваних на Землі фізико-хімічних переміщень у водному середовищі і в атмосфері. Елементи, вивільнені мікроорганізмами під час гниття, надходячи в грунт і атмосферу, знову включаються в колообіг речовин біосфери, захоплюються живими організмами. У колообігу речовин біосфери до складу живих організмів входять у переважній більшості одні й ті ж самі елементи: Карбон, Нітроген, Гідроген, Оксиген, Сульфур, Фосфор. З неживої природи вони преходять до складу рослин, з рослин – до тварин і людини. (слайд 8)

Якщо на Землі з’являться організми з виключно азотним диханням і їх буде надто багато, то вони споживатимуть азоту в кілька разів більше, ніж тепер. Це призведе до того, що кисню в повітрі стане більше, можливо 30-35%, окисні процеси будуть відбуватися швидше, наприклад, горіння і самозаймання. Популяції усіх видів будуть страждати і ймовірно загинуть від такого дисбалансу.

Згадані вище форамініфери здійснюють денітрифікацію (виділяють азот) в своїх організмах, хоча раніше вважалося, що це можуть робити тільки бактерії. До того ж вчені виявили ще три види найпростіших з аналогічною фукнкцією. Це ще раз показує як мало ми знаємо про про баланс речовин у природі і якими неточними можуть бути основані на цьому прогнози.

 

Реалізація академічних предметних компетентностей через проектну діяльність на  прикладі 7 класу Ківерцівської експериментальної школи

Під час вивчення предметів природничо-математичного спрямування значна увага приділяється виконанню учнями проектів, про що свідчить передбачений навчальними програмами розподіл годин з фізики та хімії. Для семикласників такий вид діяльності не цілком, але частково новий. Виконання проекту вимагає від учня ґрунтовної підготовки, вміння організовувати свою роботу, чіткого дотримання вимог до оформлення проекту, застосування комунікативних навичок та багато чого іншого. Тобто, реалізації і розвитку свої природних компетентностей як академічних, так і мистецьких чи інших.

Цікавими для школярів виявились теми про економію, очищення води і збереження водних ресурсів під час вивчення теми «Вода». Одними із перших презентували свої проекти Лавришик Д., Майструк В., Діброва Т., Почтарук А., Бенесько А., Косинець В.

На уроках фізики Косинець В., Годунок Н., Бенесько А., Ганя А. презентували роботи про механізми та машини, їх еволюцію протягом століть та інше. Ознайомитись із проектами можна у 23 кабінеті.

                                                                                                                                                                                                             Підготувала Л.О. Радіон

Одне з завдань турніру юних хіміків, 2016 р.                                                                                                                                                                                           

Одне з завдань турніру юних хіміків, 2017 р.