- «Скажите, Ролинг, химические заводы представляют большую опасность для взрыва ?»
- «О, да! Четвертая производная от каменного угля - тратил - чрезвычайно могучее взрывчатое вещество. Восьмое производное от угля - пикриновая кислота, ею начиняют бронебойные снаряды морских орудий. Но есть и еще более сильная штука - это тетрил».
- «А что это такое, Ролинг?»
«Все тот же каменный уголь. Бензол, смешанный при 80° с азотной кислотой дает нитробензол. Если мы в ней две части кислорода заменим двумя частями водорода, то есть, если мы нитробензол начнем медленно размешивать при 80 градусов с чугунными опилками и небольшим количеством соляной кислоты, то мы получим анилин. Анилин, смешанный с древесным спиртом при 50 атм. давления, дает демитил-анилин. ...Произведем реакцию демитил-анилина с азотной кислотой. За термометрами во время этой реакции будем наблюдать издали, в подзорую трубу. Реакция диметил-анилина с азотной кислотой и даст нам тетрил. Этот самый тетрил - настоящий дьявол. От неизвестных причин он иногда взрывается во время реакции и разворачивает в пыль огромные заводы...» Почти все учащиеся читали эту книгу или смотрели фильм, поэтому с интересом слушали текст, а затем изучали строение и свойства анилина, проделывая лабораторные опыты.
При изучении аминокислот говорим о связи с биологией. Раскрываем биологическую роль аминокислот, рассказываем о заменимых и незаменимых аминокислотах. Затрагиваем вопрос сбалансированного питания и применении аминокислот в пищевой промышленности, медицине, животноводстве, ветеринарии.
Белки – единственный источник незаменимых аминокислот в организме. Нормы белка 1,5 г на 1 кг массы в сутки, т.е. 90-130 г. незаменимые аминокислоты, играющие важную роль для жизнедеятельности организма, содержатся в основном в продуктах животного происхождения (в мясе, рыбе, молоке, яйцах). Недостаточное поступление белков негативно сказывается на деятельности ЦНС, функции печени и эндокринных желез, задерживает рост и половое развитие, ухудшает кроветворение. Избыток белка в пищи приводит к усилению процессов гниения в кишечнике и к увеличению продуктов распада белков, приводя к напряжению работы мочевыделительной системы.
При повторении вопроса биологического значения белков, о выполняемых белками функции, например каталитических недостаточно просто назвать биологические катализаторы – ферментами (или энзимами). Необходимо рассмотреть особенности ферментов. Для этого демонстрируются опыты взаимодействия каталазы (сырая морковь) с перекисью водорода и не взаимодействия каталазы (вареная морковь) с Н2О2. Затем задать вопрос (показав пачку любого стирального порошка с энзимами): « При какой температуре вы будете отстирывать, например кровяные пятна?». Рассказывая о селективности работы ферментов, интересно было бы рассказать о тирозиназе, это фермент, который катализирует окисление аминокислоты тирозина, в результате чего образуется черный пигмент – меланин. Именно он вызывает пигментацию кожи у животных и человека, проявляющуюся в виде различных родимых пятен. В потемнении битого картофеле, зрелых бананов и других фруктов также повинен мелонин. С тирозиназой связана и такая аномалия, как альбинизм (от латинского «альбус» - белый). Это врожденное отсутствие пигментации кожи, волос, радужной оболочки глаз. Людей и животных с такой аномалией называют альбиносами. Тирозиназе принадлежит основная роль и при развитии меланомы – одной из разновидностей рака кожи, возникающего из клеток, вырабатывающих меланин, особенно из родимых пятен. Вот ведь как важна во всем мира: отсутствие или неактивное состояние тирозиназы приводит к альбинизму, а чрезмерная ее активность – к развитию злокачественных образований.
При освещении гормональной функции начинаю с рассказа … «В Европе и Америке миллионы людей болеют диабетом, и тысячи из них умирают. Дети, внезапно пораженные диабетом, превращаются в чахлых карликов и гибнут. Молодые мужчины и женщины гибнут во цвете лет, мучимые жаждой, которую они не могут утолить, и голодом, которого они не могут насытить…» Такую мрачную картину «доинсулиновой эры» нарисовал автор широко известных книг по микробиолиогии и медицине Поль де Крайф. У него были свои счеты с диабетом: от этой болезни умер его отец.
Сейчас на земном шаре диабетом страдают многие миллионы людей. К сожалению , «ему по-прежнему» все возрасты покорны, и число диабетиков согласно статистике каждое десятилетие удваивается. Однако с открытием инсулина – гормона вырабатываемого поджелудочной железой и снижающего уровень сахара в крови, стало возможным облегчить страдание больных, в значительной степени улучшать их углеводный обмен и успешно противостоять грозному недугу. Не вдаваясь в подробности, заметим, что диабет возникает при недостатке в организме инсулина. Резко нарушается обмен веществ. В крови и моче появляется сахар. Инсулин был открыт всего лишь в 1921 году, и сразу же его стали использовать для лечения больных диабетом. (Английский био-химик Фредерик Сенгер, затратив 10 лет, установил формулу инсулина, был удостоен Нобелевской премии.)
ГЛАВА III.
ПРАКТИЧЕСКОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ МЕЖПРЕДМЕТНЫХ СВЯЗЕЙ В КУРСЕ ОБУЧЕНИЯ ХИМИИ 11-ГО КЛАССА
III. 1 .Тема первая. " СТРОЕНИЕ АТОМА».
Связь с физикой.
История открытия атома. Корпускулярно - волновой дуализм электрона, состояние электрона в атоме, строение атома.
III.2.Тема вторая " ПЕРИОДИЧЕСКИЙ ЗАКОН И ПЕРИОДИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ХИМИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ».
Связь с литературой.
При обобщающем опросе можно некоторые вопросы задавать из литературных текстов.
- О каком химическом элементе, предсказанном Д.И. Менделеевым упоминает В.В. Маяковский в своем стихотворении «Разговор с фининспектором о поэзии»?
«Поэзия - та же добыча радия,
В грамм - добыча в год - труды,
Изводишь единого слова ради
Тысячи тонн словесной руды....»
Литературный критик Огнев в статье, опубликованной в журнале «Юность», привел фразу из дневника поэта Ильи Сельвинского: « Ртуть стоит в таблице элементов рядом с золотом, ей не хватает всего двух нейтронов, чтобы стать золотом....»
Задание: проанализировать научную достоверность этой фразы.
Ответ: поэт Селъвинский, а следом за ним и критик Огнев допустили ошибку: изменение числа нейтронов в ядре атома не приводит к
образованию нового химического элемента (образуется изотоп). Чтобы
перейти от ртути к золоту надо из ядер атома ртути убрать по одному
протону.
Ведущий телевизионной программы «Вести» сообщил о том, что на таможне было изъято 4 кг. красной ртути, и заметил: « ...кстати, красная ртуть единственный элемент, которого нет в периодической системе Д.И. Менделеева...»
Задание: что такое красная ртуть? Можно ли ее назвать химическим элементом?
Ответ: красная ртуть - это химическое соединение, оксид ртути (II). Назвать сложное вещество элементом, да еще при этом сказать что для него нет места в периодической системе - грубая ошибка.
Зачитываем отрывок из романа Конан Дойля « Собака баскервилей».
....«да, это была собака, огромная, черная как смоль... из ее отверстой пасти вырывалось пламя, глаза метали искры, по морде и загривку переливался мерцающий огонь. Ни в чьем воспаленном мозгу не могло бы возникнуть ведение более страшное, более омерзительное, чем это адское существо, выскочившее на нас из тумана.......его огромная пасть все еще светилась голубоватым пламенем, глубоко сидящие дикие глаза были обведены огненными кругами.. .я дотронулся до этой святящейся головы и отняв руку увидел, что мои пальцы тоже засветились в темноте. Фосфор - сказал я!»
Вопросы: какими свойствами обладает фосфор? Возможны ли явления, описанные в повести А. Конан Дойля?
Ответ: аллотропное видоизменение фосфора - белый фосфор -действительно светится в темноте, при испарении самовоспламеняется. Белый фосфор ядовит: 0,1гр. вещества - смертельная доза. Из свойств белого фосфора следует: если бы каким-то образом и удалось «расписать собаку» не только снаружи, но и ее пасть, то она немедленно погибла бы от отравления, а ее труп превратился бы в пылающий костер.
И так далее.
III.3.Тема третья «ОКИСЛИТЕЛЬНО-ВОССТАНОВИТЕЛЬНЫЕ РЕАКЦИИ».
Связь с литературой.
При обобщении темы можно использовать строки из стихов для анализа и последующего составления окислительно-восстановительных реакций.
Пример: зачитываю строки из стихотворения А.А. Ахматовой.
«На рукомойнике моем
позеленела медь,
но так играет луч на нем
что весело глядеть...»
Задание: составить окислительно-восстановительные реакции.
На этом же уроке можно обратится к отрывку из стихотворения Ю.Кузнецова «Тайна Черного моря».
«Трясся Крым 28-го года
С вставало море на дыбы
Испуская, к ужасу народа
Огненный серные столбы.
Все прошло. Опять гуляет пена
Но с тех пор все выше, все плотней
Сумрачная серная геенна,
Подступает к днищам кораблей...»
Предлагаю учащимся следующее задание: напиши схемы возможных ОВР, имевших место в данном эпизоде.
Можно предложить учащимся вспомнить, в каких еще художественных произведениях они встречали окислительно-восстановительных процессов, а затем записать схемы соответствующих реакций. Можно зачитать отрывок из повести К.Г. Паустовского «Бросок на юг» , иллюстрирующий ОВР, происходящие с соединениями серы: «... на поворотах Келасура намывала маленькие песчаные косы. Они горели под солнцем как золотой песок. В первый раз, попав на Келасуру, я намыл из этого берегового песка горсть темно-золотых чешуек - веселых и невесомых.
Но через час они почернели и стали похожи на железные опилки. В Сухуми мне объяснили, что это не золото, а серный колчедан». Учащимся задаю вопрос: в результате каких процессов из серного колчедана образуются оксиды? Напишите схему ОВР, в результате которой образуется оксид железа(Ш) и сернистый газ. Расставьте коэффициенты в схеме реакции методом электронного баланса.