close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

№ 2

код для вставкиСкачать
ИЗДАЕТСЯ С 1992 г.
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ ЖУРНАЛ ДЛЯ УЧИТЕЛЕЙ ХИМИИ И ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ № 02 (865)
h im . 1 s e p te m b e r. ru
ЕГЭ-2015:
тренировочный
вариант
Решение расчетных
задач
– для подготовки к ЕГЭ по
химии
с. 8, 13
Д.И. Менделеев – символ
национальной гордости
и славы России…
Викторина, посвященная
Д.И.Менделееву
– материалы о периодическом
законе и его авторе
с. 25, 31
Атомы химических
элементов
Вещества
и их свойства
– разработки уроков
для 8-го и 11-го классов
с применением игровой
и модульной технологий
Проектная деятельность как
подготовка к изучению химии
Химия без формул:
«Кисельная вода, крахмальные
берега»
Выращивание кристаллов
Ситуационные задачи
по химии
нн
ая
версия жур
на
ла
о
с. 18,19
w
ww
.1septem
с. 32, 36, 41, 54
ru
каби
чном
и
Л
в
айте
на с
– исследовательские проекты, опыты,
задачи: химия в школе и дома
r.
элек
тр
ные
тель ы
и
н
л
допо териал
ма
не те
be
февраль
1september.ru
Х ИМИЯ
Подписка на сайте www.1september.ru или по каталогу «Почта России» – 79151 (бумажная версия), 12765 (CD-версия)
2015
НОВОСТИ НАУКИ
И.Э.Лалаянц
НОБЕЛЕВСКИЕ ПРЕМИИ 2014 ГОДА.
ХИМИЯ И ФИЗИКА ........................ 3
НЕМНОГО ОБО ВСЕМ,
ИЛИ ВСЕ О НЕМНОГОМ...
О.Э.Анацко,
Е.М.Ханукович
ПРОЕКТНАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ
КАК ПОДГОТОВКА К ИЗУЧЕНИЮ
ХИМИИ ........................................ 32
Д.И.Мустафин
КО ДНЮ РОЖДЕНИЯ…
МЕЖДУНАРОДНЫЕ ХИМИЧЕСКИЕ
СВЯЗИ ............................................ 6
Н.С.Крюкова
ЭКЗАМЕНЫ НЕ ЗА ГОРАМИ…
А.Г.Малин
ЕГЭ-2015. Тренировочный
вариант .......................................... 8
ВИКТОРИНА, ПОСВЯЩЕННАЯ
Д.И.МЕНДЕЛЕЕВУ ......................... 31
ХИМИЯ В ШКОЛЕ И ДОМА
Г.Е.Лычкова
«КИСЕЛЬНАЯ ВОДА, КРАХМАЛЬНЫЕ
Х ИМИЯ
февраль
2015
Читайте
в номере
ХИМИЯ
Учебно-методический
журнал для учителей химии
и естествознания
И зд а н и е ос нова но в 19 9 2 г.
Выходит один раз в месяц
РЕДАКЦИЯ:
Гл. редактор: О.Г.Блохина
Редакторы: Т.В.Богатова,
О.Р.Валединская
Дизайн: И.Е.Лукьянов
Верстка: С.В.Сухарев
Графика: Д.В.Кардановская
Корректор: Е.Е.Полячек
Набор: М.В.Королева
Фото: фотобанк Shutterstock,
если не указано иное
Журнал распространяется по подписке
Цена свободная
Тираж 10 000 экз.
Тел. редакции: (499) 249-0468
Тел./факс: (499) 249-3138
E-mail: him@1september.ru
http://him.1september.ru
© Химия, 2015. При перепечатке ссылка
на журнал «Химия» обязательна.
Редакция не несет ответственности за содержание
и оформление рекламных объявлений
ПОДПИСНЫЕ ИНДЕКСЫ:
Почта России:
79151 (бумажная версия)
12765 (CD-версия)
ПОДГОТОВКА К ЕГЭ ПО ХИМИИ
БЕРЕГА». Исследовательский проект.
В.Н.Доронькин, В.А.Февралева,
А.Г.Бережная
Химия без формул ....................... 36
РЕШЕНИЕ РАСЧЕТНЫХ ЗАДАЧ
ПО ХИМИИ .................................. 13
М.С.Мартынов
КОНКУРС «Я ИДУ НА УРОК»
ВЫРАЩИВАНИЕ КРИСТАЛЛОВ ...... 41
А.В.Русакова
А.В.Аббакумов
АТОМЫ ХИМИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ.
Подготовка к контрольной
работе. 8 класс ............................. 18
СИТУАЦИОННЫЕ ЗАДАЧИ
ВАШ ПРОФЕССИОНАЛИЗМ
О.Д.Сумарокова
ВЕЩЕСТВА И ИХ СВОЙСТВА.
Модульное обучение на уроках
химии. 11 класс ........................... 19
ПО ХИМИИ. 9 класс ..................... 54
Г.В.Пичугина
КАПИТАЛЬНЫЙ РЕМОНТ.
Ситуационные задания по химии.
8–11 классы ................................. 58
ТВОРЧЕСТВО ЮНЫХ
ИЗ ОПЫТА РАБОТЫ
Л.К.Шамгунова
Д.И.МЕНДЕЛЕЕВ – СИМВОЛ
НАЦИОНАЛЬНОЙ ГОРДОСТИ
И СЛАВЫ РОССИИ. 11 класс.
Периодический закон
и периодическая система
химических элементов ................. 25
В.Хисамеденова
«ЛАБОРАТОРНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ».
Кроссворд-шифровка .................. 60
ОТ РЕДАКЦИИ
ИТОГИ КОНКУРСА «Я ИДУ НА УРОК»
ЗА 2014 ГОД ................................ 60
К материалам, помеченным этим символом, есть дополнительные тексты или презентации в вашем
Личном кабинете на сайте www.1september.ru
Облачные технологии от Издательского дома «Первое сентября»
Уважаемые подписчики бумажной версии журнала!
Дополнительные материалы к номеру и электронная версия журнала находятся в вашем Личном кабинете на
сайте www.1september.ru
Для доступа к материалам воспользуйтесь, пожалуйста, кодом доступа, вложенным в январский номер журнала
(№ 1/2015). Срок действия кода с 1 января по 30 июня 2015 года.
Для активации кода:
΢ зайдите на сайт www.1september.ru;
΢ откройте Личный кабинет (зарегистрируйте, если у вас его еще нет);
΢ введите код доступа и выберите свое издание.
Справки: podpiska@1september.ru или через службу поддержки на портале «Первого сентября».
Н О В О С Т И Н АУ К И
ИЗДАТЕЛЬСКИЙ ДОМ
«ПЕРВОЕ СЕНТЯБРЯ»
Главный редактор:
Артем Соловейчик
(генеральный директор)
Коммерческая деятельность:
Константин Шмарковский
(финансовый директор)
Развитие, IT и координация проектов:
Сергей Островский
(исполнительный директор)
Реклама, конференции
и техническое обеспечение
Издательского дома:
Павел Кузнецов
Производство:
Станислав Савельев
Административно-хозяйственное обеспечение:
Андрей Ушков
Педагогический университет:
Нобелевские
премии 2014 года.
Химия и физика
И.Э.ЛАЛАЯНЦ
Названы имена Нобелевских лауреатов 2014 г. В материале
представлено краткое описание их достижений,
наглядно демонстрирующих нам «межпредметность»
современных естественных наук.
Валерия Арсланьян
(ректор)
ЖУРНАЛЫ
ИЗДАТЕЛЬСКОГО ДОМА:
Английский язык – гл. ред. А.Громушкина,
Библиотека в школе – гл. ред. О.Громова,
Биология – гл. ред. Н.Иванова,
География – и.о. гл. ред. А.Митрофанов,
Дошкольное образование –
гл. ред. Д.Тюттерин,
Здоровье детей – гл. ред. Н.Семина,
Информатика – гл. ред. С.Островский,
Искусство – гл. ред. О.Волкова,
История – гл. ред. А.Савельев,
Классное руководство и воспитание
школьников – гл. ред. М.Битянова,
Литература – гл. ред. С.Волков,
Математика – гл. ред. Л.Рослова,
Начальная школа – гл. ред. М.Соловейчик,
Немецкий язык – гл. ред. М.Бузоева,
ОБЖ – гл. ред. А.Митрофанов,
Русский язык – гл. ред. Л.Гончар,
Спорт в школе – гл. ред. О.Леонтьева,
Технология – гл. ред. А.Митрофанов,
Управление школой – гл. ред. Е.Рачевский,
Физика – гл. ред. Н.Козлова,
Французский язык – гл. ред. Г.Чесновицкая,
Химия – гл. ред. О.Блохина,
Школа для родителей – гл. ред. Л.Печатникова,
Школьный психолог – гл. ред. М.Чибисова
УЧРЕДИТЕЛЬ:
ООО «Издательский дом
“Первое сентября”»
Зарегистрировано
ПИ № ФС77-58434 от 25.06.14
в Роскомнадзоре
Подписано в печать:
по графику 10.12.14,
фактически 10.12.14
Заказ №
Отпечатано в ОАО «Первая Образцовая типография»
Филиал «Чеховский Печатный Двор»
ул. Полиграфистов, д. 1, Московская область,
г. Чехов, 142300
Сайт: www.chpd.ru, e-mail: sales@chpd.ru
Факс 8(496) 726-54-10, тел. 8(495) 988-63-76
АДРЕС РЕДАКЦИИ
И ИЗДАТЕЛЯ:
ул. Киевская, д. 24,
Москва, 121165
Тел./Факс: (499) 249-3138
Отдел рекламы:
(499) 249-9870
Сайт: 1september.ru
ИЗДАТЕЛЬСКАЯ ПОДПИСКА:
Телефон: (499) 249-4758
E-mail: podpiska@1september.ru
В
этот раз нобелевские судьи вынесли «перекрестное» решение, дав
премию по физике химикам-технологам, а премию по химии – за сугубо физическое достижение по преодолению дифракционного запрета,
открытого почти полтора столетия назад.
Нобелевские лауреаты 2014 г. п о х и м и и.
Стефан Хелл (Hell) родился в 1962 г. в румынском городе Арад, окончил в 1990 г. Гейдельбергский
университет и сейчас возглавляет один из институтов
в Геттингене. Именно Хелл придумал соединить для
исследования светящихся (флюоресцирующих) молекул два лазерных луча, сканировать получаемые изображения и накапливать их в памяти компьютера для
последующей обработки и получения суммарных изображений. Два его американских коллеги также были
одержимы идеей преодоления дифракционного запре- Стефан Хелл
та, который утверждает, что в оптический микроскоп из-за естественной
дифракции света невозможно увидеть две точки, расположенные ближе,
чем на 0,2 микрона (200 нанометров) друг от друга. Указанное расстояние
соответствует примерно половине усредненной длины волны видимого
света.
Уильям Морнер (Moerner) родился в 1953 г. в
Калифорнии, но окончил в 1982 г. Корнелльский университет далеко на Востоке, в г. Итака, затем вернулся
в родной штат и ныне работает в Станфордском университете.
В том же университете провел свои студенческие
годы третий лауреат Эрик Бетциг (Betzig), родившийся
в университетском городе Энн-Арбор штата Мичиган.
Суть достижения Хелла заключается в том, что
Уильям Морнер
он придумал пропускать сквозь линзы оптического
микроскопа узкий центральный луч лазера, который
возбуждает флюоресценцию – свечение молекул в исследуемом образце. Но это свечение очень яркое и забивает своими «бликами» то, что хочется рассмотреть
(похожие проблемы у астрономов, которые не любят
лунных ночей – яркий свет естественного спутника
Земли затмевает слабый свет далеких звезд и галактик). Для решения проблемы лауреат придумал «деплецию», или гашение бликов с помощью второго Эрик Бетциг
3
Х ИМИЯ
февраль
2015
Н О В О С Т И Н АУ К И
лазерного луча с бόльшим по диаметру «стаканом»
падающего света. Хелл дал новому методу микроскопии название Stimulated Emission Depletion (STED),
что можно перевести как «убывание вызванной эмиссии» света. STED позволил сканировать препараты и
строить с помощью компьютеров их яркие светящиеся
изображения с нанометровым разрешением. Это можно сравнить с переходом от обычного телевидения к
телевидению высокой четкости. Свой приоритет Хелл
«застолбил» статьей в 1995 г., опубликованной в журнале Optic Letters.
да позволило ему также преодолеть дифракционный
предел микроскопии.
Бетциг начинал как микроскопист «ближнего
поля» (near-field microscopy). Суть этой микроскопии
заключается в том, что чрезвычайно тонкий источник
света приближается на несколько нанометров к образцу, это позволяет выйти за пределы дифракционного
ограничения. Однако такая идея показалась ученому
малопривлекательной, и он решил воспользоваться
флюоресцентными белками, в частноcти GFP – «зеленым флюоресцирующим протеином» – его ген был выделен из небольшой океанической
медузки (за что в свое время была
вручена Нобелевская премия). Бетциг исследовал лизосомы клетки,
которые очень важны для понимания иммунитета и других клеточных процессов (в них происходит
расщепление разных антигенов и
веществ). В отличие от Хелла он
использовал один и слабый лазерный луч, вызывающий свечение не
всех сразу, а лишь нескольких молекул. Накопление отдельных изображений и их наложение (суперпозиция) позволяют получать яркие целостные картинки. Впервые
они были опубликованы в 2006 г. в
Science.
Основа STED-микроскопии – два лазера (возбуждающий и гасящий): в обычном оптиНовая микроскопия ознаменоческом микроскопе можно различить контуры митохондрии, однако разрешение его
никогда не будет выше, чем 0,2 микрометра (200 нанометров); 1 – в STED-микроскопе
вала рождение новой светлой эры
кольцеобразный лазерный луч приглушает всю флюоресценцию, кроме флюоресценв биологии и медицине, которые на
ции частицы нанометрового размера; 2 – лазерные лучи сканируют образец и создают
изображение, разрешение которого намного выше, чем 0,2 мкм; 3 – итоговое изобрапротяжении полутора веков имели
жение
По другую сторону Атлантики
два американца, как уже говорилось, тоже были независимо друг
от друга одержимы идеей преодоления давнишнего запрета. Морнер
двумя годами позже Хелла опубликовался в более престижном журнале Nature, описав интересное наблюдение, касающееся включения
и выключения флюоресценции отдельных молекул с помощью света
разной длины волны. Все знали,
что свет с длиной волны 488 нм
возбуждает флюресценцию молекул, которая довольно быстро
гаснет. Но лауреат не успокоился
и обнаружил, что волна с длиной
405 нм вновь вызывает свечение, и
тем самым доказал, что может оптически его контролировать. Дальнейшее усовершенствование мето-
Х ИМИЯ
февраль
2015
Основа микроскопии одиночных молекул: слабый световой импульс активирует только
часть флюоресцирующих глобул белка; размытые изображения отрабатываются с использованием теории вероятности, чтобы сделать изображения четкими; все изображения, возникающие таким образом, суммируются
4
Н о белев с ки е п р е м и и 2014 го да . Х и м и я и ф и зи ка
дело не с фактами, а c артефактами
мертвых тканей и клеточных структур.
Впервые в истории науки ученые увидели живые клетки и процессы в них.
Нобелевский комитет особо подчеркивает, что благодаря быстродействующим
компьютерам изображения в клетках
строятся в режиме реального времени и
часто в секундном разрешении.
Флюоресцентная микроскопия позволила каждому из лауреатов идти
своим собственным путем. Хелл сконцентрировал свое внимание на нервных
клетках и их синапсах, т.е. точках соединений нейронных тел и их отростков.
Морнер изучает молекулярные процессы в тех же нейронах, нарушения которых ведут к развитию таких нейродегенеративных заболеваний, как хорея Послойная структура голубого светодиода
Гентингтона, паркинсонизм и болезнь
ребрался в Калифорнию, где стал работать в универАльцгеймера. Бетцига же заинтересоваситете Санта-Барбары.
ло клеточное деление и его закономерности на самых
Все трое трудились в области, которую покинули
ранних этапах развития зародышей (эмбриональномногие их предшественники. Нитрид галлия считаго), поскольку множество проблем детства и послели хоть и многообещающим в плане прямой конвердующей жизни коренятся именно на стадии внутрисии – преобразования электрического напряжения
утробного развития плода.
в свет, но непрактичным и нетехнологичным. Все
знали, что электрический ток «гонит» электроны наэтом году нобелевской наградой по физике отмевстречу положительно заряженным «дыркам», при
чен успешный коммерческий продукт, нашедший
встрече – рекомбинации – с которыми генерируются
самое широкое применение во всем мире. Речь идет о
энергоемкие кванты-фотоны сине-голубого света. Но
создании сине-голубых лазеров, которое потребовало
сделать практичный светодиод на основе этого подесятилетия теоретико-экспериментальных исследолупроводника никому не удавалось. В Нагое после
ваний и развития технологий.
Нобелевские лауреаты 2014 г. п о ф и з и к е.
тысяч трудоемких экспериментов удалось создать
многослойную структуру на сапфировой подложке с
Исаму Акасаки (Akasaki) родился в 1929 г. и
лишь в 35 лет окончил университет г. Нагоя, в котором
цинковым «допингом» (примесью). Но диод работал
был оставлен преподавать и работать в лаборатории.
весьма тускло и не годился для промышленного использования.
Туда же в 1989 г. после окончания того же университета пришел Хироси Амано (Amano), родившийся в
Эффективность удалось немного повысить благодаря применению нитридов индия и алюминия, но
1960 г.
все это было не то. Помощь пришла из-за океана, где
Так же долго шел к получению диплома и третий
Накамура обратил внимание на то, что подвижность
лауреат Судзи Накамура (Nakamura), окончивший в
положительно заряженных дырок увеличивалась под
1994 г. университет г. Токусима в 30-летнем возрасте,
действием электронного луча.
после чего был взят на работу в небольшую химичеВскоре был создан и голубой лазер, уменьшенная
скую компанию того же города Японии. С накопленным опытом химика-экспериментатора Накамура педлина волны которого позволила увеличить плотность
размещения информации в четыре раза. Так родились
известные уже сегодня Blu-Ray диски со множеством
фильмов на них. Новые LED (light-emitting diode – светоизлучающий диод) увеличили «отдачу» белого света
по сравнению с лампами накаливания почти в 20 раз,
а «жизнь» лампочки до 100 тысяч часов! Неудивительно, что за такое достижение японские ученые удостоились высшей научной награды.
В
Исаму Акасаки
Хироси Амано
Иллюстрации взяты с сайта http://www.nobelprize.
org.
Судзи Накамура
5
Х ИМИЯ
февраль
2015
Н Е М Н О ГО О Б О В С Е М , И Л И В С Е О Н Е М Н О ГО М …
Международные химические
связи
Д.И.МУСТАФИН,
д.х.н., профессор РХТУ
им. Д.И.Менделеева
Все мы сегодня живем в век химии. Любое промышленное производство включает в себя химические технологии. Для того,
чтобы химия не разрушала, а созидала, необходимо взаимодействие ученых разных стран. В публикуемом материале рассказано о Международной выставке химической промышленности и науки, в рамках которой прошли симпозиумы и семинары
«Российская неделя химии: наука и инновации», «День Королевского химического общества Великобритании».
Х
имическая связь определяется как взаимное притяжение атомов, приводящее к образованию молекул и кристаллов. Между учеными-химиками также
существуют связи, которые имеют очень важное значение для построения здания нашей славной химической науки. Регулярно в Центральном выставочном
комплексе «Экспоцентр» проходит Международная
выставка химической промышленности и науки «Химия», в рамках которой организуются многочисленные
семинары, симпозиумы, конференции, способствующие укреплению связей между химиками различных
научных школ и разных стран.
В работе выставки, прошедшей в конце октября
2014 г., приняло участие более 143 компаний, ее посетило более 6000 человек, среди которых было много
школьников и учителей. Несмотря на санкции в Москву приехали специалисты из многих стран, в том
числе из Великобритании, Германии, Канады, Нидерландов, Норвегии, Польши, Финляндии, Швеции и
других стран. Современное развитие науки немыслимо без международного сотрудничества.
станций; о получении полисахаридов из морских
водорослей; о создании с помощью «зеленых» технологий модельных раковых опухолей с целью более адекватного испытания новых лекарственных
средств; о создании высокопористых материалов на
основе биополимеров, которые подходят для медицинских целей, в частности для создания искусственных органов.
Отрадно, что и на выставке, и на симпозиуме присутствовали школьники. С интересными сообщениями
выступили победители 3-го Всероссийского конкурса
работ молодых ученых, некоторые из них получили
дипломы ИЮПАК.
Это стало возможным потому, что выставка «Химия» проходит под эгидой ИЮПАК.
Секцию «Зеленая химия в практическом применении» провела член-корреспондент РАН, профессор
Российского химико-технологического университета
им. Д.И.Менделеева Н.П.Тарасова. С докладом о развитии зеленых методов синтеза метакриловой кислоты выступил вице-президент Королевского общества Великобритании, иностранный член Российской
академии наук, автор знаменитого образовательного
проекта «Периодическая система на видео»*, профессор Ноттингемского университета Мартин Полякофф.
Председатель комитета ИЮПАК по химии и промышленности профессор Бернард Вест (г. Торонто,
Канада) рассказал о программе по обучению химической безопасности, созданной ИЮПАК. Эта программа позволяет в яркой и запоминающейся форме донести знания, необходимые для решения проблем устойчивого развития химической промышленности и всего
общества. В докладе Веста прозвучала очень важная
мысль о том, что учиться должны не только школьники и студенты, а все здравомыслящие люди всю свою
сознательную жизнь.
Н
а симпозиуме по зеленой химии были представлены любопытные доклады о достижениях в области сверхкритической экстракции для извлечения
радиоактивных элементов и фармацевтических суб-
* Проект содержит видеоматериалы, иллюстрирующие
особенность каждого элемента периодической таблицы
Д.И.Менделеева (http://www.periodicvideos.com/).
Крупнейший специалист в области зеленой химии,
профессор Ноттингемского университета М.Полякофф
Х ИМИЯ
февраль
2015
6
М е ж д у н а р о д н ы е х и м и ч е с ки е св язи
В
бликационной активности молодых ученых. Особый
интерес менделеевцев и гостей университета, среди
которых были московские школьники, вызвала лекция
«Как опубликовать статью в англоязычном научном
журнале», которую представили ответственный редактор Королевского общества Серин Дабб и специалист
по международному сотрудничеству Стюарт Гован.
ыставка «Химия» включала целый комплекс мероприятий под названием «Российская неделя
химии: наука и инновации». Ее организатором выступило Королевское химическое общество Великобритании (Royal Society of Chemistry, RSC), являющееся одним из старейших научных обществ в мире.
Тематические недели химии проводятся Королевским
обществом каждые два года в разных странах.
К сожалению, в настоящее время отношение к химии и к химикам не является позитивным. В обиходной лексике само слово «химик» часто приобретает ругательную окраску и по смыслу приравнивается к слову «махинатор». Рекламные кампании многих фирм,
производящих продукты питания, косметику, средства
гигиены, построены на утверждении того, что, якобы,
их так называемые «натуральные продукты» получены «без химии». А это является абсолютной ложью:
промышленное производство любых продуктов обязательно включает в себя химические технологии. Что
бы ни сообщали рекламодатели, но сегодня мы живем
не в каменном веке, а в веке химии. Именно химия является основой нашего материального мира.
По плану Королевского общества Российская неделя химии должна была подчеркнуть важность химической науки в современном социуме и способствовать
формированию положительного имиджа химической
промышленности и ученого-химика, который часто
представляется средствами массовой информации как
злой гений, повинный во всех мыслимых и немыслимых катаклизмах и бедах современности.
Неделя химии включала мероприятия, нацеленные
на поддержку британско-российских инноваций, разработок и сотрудничества в области химии по основным
направлениям инновационной деятельности, в которых
Королевское общество является мировым лидером.
Основными темами Российской недели химии стали: взаимодействие ученых и предпринимателей, написание и публикация научных статей, компьютерные
методы решения химических задач (хемоинформатика), химическое образование.
Ответственный редактор Королевского общества С.Дабб,
специалист по международному сотрудничеству С.Гован,
менеджер образовательных проектов Британского Совета
в России И.Исаков на открытии Дня химии в Российском
химико-технологическом университете им. Д.И.Менделеева
Затем в Экологическом центре Менделеевского
университета прошли интерактивные семинары с обсуждением статей и презентаций, подготовленных молодыми учеными Менделеевки. Результаты научных
работ представили аспиранты и сотрудники ведущих
институтов и факультетов университета, лауреаты
всероссийских и международных научных конкурсов.
В программу семинаров были включены краткий обзор журналов Королевского химического общества и
представление его базы данных ChemSpider. Британские и российские участники встречи обсудили также
актуальные нововведения в издательском процессе Королевского общества и российских издательств, возможности сотрудничества в этой сфере.
День химии в Менделеевском университете и Российская неделя химии, организованные Королевским
обществом Великобритании,
еще раз подтвердили слова гениального М.В.Ломоносова:
«Широко распростирает химия
руки свои в дела человеческие.
Куда ни посмотрим, куда ни
оглянемся, везде обращаются
перед очами нашими успехи
ее прилежания». Школьники,
присутствовавшие на Дне химии, заявили, что они мечтают
поступить учиться в РХТУ на Вице-президент ИЮПАК,
кафедру ЮНЕСКО «Зеленая член-корреспондент
РАН, зав. кафедрой
химия для устойчивого разви- ЮНЕСКО «Зеленая
химия для устойчития».
В
рамках недели химии в Российском химико-технологическом университете им. Д.И.Менделеева
прошел «День Королевского химического общества
Великобритании» при поддержке компании Shell и
Британского Совета. Открывая это мероприятие, ректор РХТУ профессор В.А.Колесников напомнил о том,
что Менделеевский университет имеет давние и крепкие связи с Великобританией. Почетными докторами
Менделеевского университета были избраны баронесса Маргарет Тэтчер, бывший премьер-министр Великобритании, член Королевского общества и Королевского института химии лорд Браун Мэдингли, бывший
руководитель группы компаний British Petroleum.
Программа Дня Королевского химического общества в Менделеевке была посвящена повышению пу-
Фотографии предоставлены
автором.
7
вого развития» РХТУ
им. Д.И.Менделеева
профессор Н.П.Тарасова
Х ИМИЯ
февраль
2015
Э КЗ А М Е Н Ы Н Е З А ГО РА М И …
ТРЕНИРОВОЧНЫЙ ВАРИАНТ
ЕГЭ-2015
А.Г.МАЛИН,
студент V курса,
Институт биологии и химии МПГУ,
г. Москва
Вариант экзаменационной работы, публикуемый в этом
номере журнала, будет полезен старшеклассникам и
их учителям для подготовки к экзамену, а также для
выявления вопросов курса химии, которые нуждаются
в повторении или объяснении.
На сайте Федерального института педагогических измерений (www.fipi.ru) размещены разработанные проекты, регламентирующие содержание и
структуру экзаменационных материалов в 2015 г.
Анализируя экзаменационную модель 2015 г., прежде всего хочется указать на ряд общих для всех предметов изменений, важных для того, чтобы составить
полное представление о структуре контрольно-измерительных материалов (КИМов). За счет объединения всех заданий базового и повышенного уровней
сложности отныне каждый вариант будет состоять из
двух, а не трех частей, как было раньше. Определенные изменения внесены в бланк ответов № 1 – вместо
крестика теперь нужно будет записывать цифру, соответствующую номеру правильного ответа. Отказались
разработчики и от уже ставших привычными обозначений A, B, C, сделав нумерацию заданий сквозной.
Проводя сравнительную характеристику изменений,
затронувших КИМы по химии 2015 г. по сравнению с
2014 г., отметим, что количество заданий с выбором одного ответа из четырех предлагается сократить до 26 (напомним, что в 2013 г. их было 30, а в 2014 г. – 28). Такое
сокращение получается за счет сдваивания: элементы
содержания, проверяемые ранее заданиями A2 и A3, теперь проверяются одним заданием (его порядковый номер в работе 2). То же самое относится к заданиям A22 и
A23: их «роль» в работе будет играть задание 21. Задания
повышенного уровня сложности никаких изменений не
претерпели. Последнее задание экзаменационной работы (в этом году ему присвоен порядковый номер 40) проверяет умения экзаменуемых решать задачи на нахождение молекулярной формулы вещества. Максимальный
балл за его выполнение планируется повысить с 3 до 4.
Описанные изменения, хотя и не являются принципиальными, все же отразились на максимальном
балле, получаемом за правильное выполнение всех заданий (64 против 65 в 2014 г.)
Тренировочные варианты несколько более сложные, чем реальные КИМы, составлены в соответствии
со следующими нормативными документами.
· Спецификация контрольных измерительных материалов для проведения в 2015 г. единого государственного экзамена по химии.
Х ИМИЯ
февраль
2015
· Кодификатор элементов содержания и требований к уровню подготовки выпускников общеобразовательных учреждений для проведения в 2015 г. единого
государственного экзамена по химии.
· Демонстрационный вариант контрольных измерительных материалов единого государственного экзамена 2015 г. по химии.
Представленные в статье задания могут оказать помощь как на ранних стадиях подготовки к экзамену,
так и на заключительном этапе (для контроля и диагностики знаний).
Цифры в ответах заданий 27–32 могут повторяться.
ВАРИАНТ 1
Часть 1
1. Электронная конфигурация атома меди в основном (невозбужденном) состоянии:
1) [Ar]3d104s1;
2) [Ar]3d34s24p6;
5
2
3
3) [Ar]3d 4s 4p ;
4) [Ar]3d94s2.
2. Число электронов на внешнем электронном
уровне атомов уменьшается в ряду:
1) Rb – K – Na;
2) I – Mg – B;
3) N – P – As;
4) Cl – C – Al.
3. В молекуле фосгена COCl2 химические связи:
1) ионные;
2) ковалентные полярные;
3) ковалентные неполярные;
4) водородные.
4. Валентность хлора в соединении Mg(ClO4)2 равна:
1) III; 2) V; 3) VI; 4) VII.
5. Молекулярное строение имеет каждое из двух
веществ:
1) бензоат калия и формальдегид;
2) фенол и цинк;
3) глицерин и перекись водорода;
4) сера и нашатырь.
6. Среди перечисленных солей
В) NH4NO2;
А) KHS;
Б) FeOHSO4;
Г) [C3H7NH3]HSO4; Д) HCOONa;
Е) Ca3(PO4)2
нормальными (средними) являются:
1) АВД; 2) АГЕ; 3) БГД; 4) ВДЕ.
7. С холодной водой не реагирует:
1) стронций;
2) литий;
3) железо;
4) натрий.
8
ЕГЭ - 2 0 1 5
8. Верны ли следующие суждения о химических
свойствах оксидов?
А. Оксид углерода(II) сочетает в себе свойства и
кислотных, и основных оксидов.
Б. Водород восстанавливает медь из ее оксида.
1) Верно только А;
2) верно только Б;
3) верны оба суждения;
4) оба суждения неверны.
9. Гидроксид калия реагирует с каждым из двух веществ:
1) SO2 и MgO;
2) Al(OH)3 и Ca(OH)2;
3) Ba3(PO4)2 и MnCl2;
4) Al2O3 и N2O5.
10. Между какой из следующих пар солей возможна химическая реакция?
1) FeS и ZnBr2;
2) K2SO3 и Na2SiO3;
3) MgCl2 и Al2(SO4)3;
4) (NH4)3PO4 и Ca(NO3)2.
11. В схеме превращений
17. В схеме превращений
H SO
SO , t > 180 ° C
1 моль Cl , CCl
ферм.
ферм.
→ X1 
→ X2 → X3
C6H12O6 
2
4
2
4
веществом X3 является:
1) 1,2-дихлорэтен;
2) 1,2-дихлорэтан;
3) хлорэтан;
4) 1,1,2,2-тетрахлорэтан.
18. Реакция, уравнение которой
K2СО3 + Н2О + СО2 = 2KНСО3,
является реакцией:
1) соединения, окислительно-восстановительной;
2) обмена, не окислительно-восстановительной;
3) соединения, не окислительно-восстановительной;
4) замещения, окислительно-восстановительной.
19. Скорость реакции растворения мела в соляной
кислоте возрастет, если:
1) истолочь мел;
2) понизить температуру;
3) взять бόльшие количества веществ;
4) повысить давление.
20. К необратимым процессам относится:
1) синтез оксида серы(VI) окислением оксида
серы(IV);
2) гидролиз этилпропионата;
3) окисление пирита (FeS2);
4) образование йодоводорода из простых веществ.
21. К сильным электролитам относится:
1) HF; 2) HBr; 3) Mg(OH)2; 4) C6H5OH.
22. С помощью аммиачного раствора оксида серебра можно обнаружить каждое вещество из пары:
1) муравьиная кислота и ацетон;
2) глюкоза и аминоуксусная кислота;
3) этаналь и пропин;
4) этанол и формальдегид.
23. Верны ли следующие суждения о производстве
аммиака?
А. С целью увеличения выхода продукта синтез
осуществляют при пониженном давлении.
Б. В качестве сырья выступает природный газ.
1) Верно только А;
2) верно только Б;
3) верны оба суждения;
4) оба суждения неверны.
24. Смешением 300 г 7%-го раствора карбоната натрия с 250 г раствора того же соединения получили
10%-й раствор. Массовая доля Na2CO3 во втором растворе равна:
1) 15 %; 2) 11,1 %; 3) 13,6 %; 4) 9,4%.
25. На основании термохимического уравнения
«гашения» извести:
t
HCl
HCl

X1 → X2
FeSO4 →
веществами X1 и X2 являются соответственно:
2) Fe2O3 и FeCl2;
1) FeO и FeCl2;
4) Fe2O3 и FeCl3.
3) FeO и FeCl3;
12. Структурным изомером 4-метилгептана не является вещество с формулой:
4) H3C–CH2–CH2–CH2–CH2–CH2–CH2–CH3.
13. Ацетальдегид является продуктом гидратации
(в присутствии Hg2+):
1) этина; 2) этана; 3) этена; 4) пропилена.
14. Этиленгликоль, в отличие от изопропилового
спирта, в водном растворе взаимодействует с:
1) HBr; 2) Cu(OH)2; 3) HNO3; 4) Na.
15. Масляная (бутановая) кислота реагирует с:
1) сульфатом меди(II);
2) ртутью;
3) карбонатом натрия;
4) оксидом бария.
16. Какой из алканов можно получить, нагревая соответствующий моногалогеналкан с металлическим
натрием?
1) Изобутан;
2) н-пентан;
3) 3,4-диэтилгексан; 4) 2,2,3-триметилбутан.
CaO (тв.) + H2O (ж.) = Ca(OH)2 (водн.) + 81,6 кДж
9
Х ИМИЯ
февраль
2015
Э КЗ А М Е Н Ы Н Е З А ГО РА М И …
30. Установите соответствие между формулой соли
и окраской лакмуса в ее водном растворе.
Формула соли
Окраска лакмуса
А) ZnCl2.
1) Фиолетовая.
Б) Cu(NO3)2.
2) Синяя.
В) Na2S.
3) Красная.
Г) KBr.
4) Бесцветная.
рассчитайте, какая масса оксида кальция (в граммах)
вступила в реакцию, если в результате нее выделилось
102 кДж тепла.
1) 70; 2) 72,5; 3) 75; 4) 77,5.
26. Раствор серной кислоты массой 196 г (массовая
доля растворенного вещества составляет 10 %) нейтрализовали гидроксидом лития. В результате этой реакции была получена кислая соль массой (в граммах):
1) 16,5; 2) 20,8; 3) 27,3; 4) 35,7.
27. Установите соответствие между названием органического соединения и общей формулой гомологического ряда.
Название соединения
Общая формула
гомологического ряда
А) Циклопентан.
1) CnH2n.
Б) Бутанон-2.
2) CnH2nO.
В) Толуол.
3) CnH2n+2.
Г) Диэтиловый эфир.
4) CnH2n+2O.
5) CnH2n+3N.
6) CnH2n–6.
А
Б
В
А
Формула вещества
А) SiO2.
Б) NH3.
В) HNO3.
Г) Cl2.
Г
А
Б) SO2 + H2S ® H2O + S.
В) SO2 + KMnO4 + H2SO4 ®
® MnSO4 + K2SO4 + H2O.
Г) SO2 + Br2 + H2O ® H2SO4 + HBr.
А
Б
В
А
Х ИМИЯ
Б
1) –2 ® 0.
2) 0 ® –1.
3) +2 ® 0.
4) +4 ® 0.
5) +4 ® +6.
6) +7 ® +2.
февраль
2015
Б
В
Г
А
Б
Реагент
1) Na.
2) HCl.
3) Ag2O (NH3 р-р).
4) KOH.
5) P2O5.
В
Г
Г
33. Хлорирование изобутана:
1) протекает по механизму радикального замещения;
2) приводит преимущественно к получению
2-хлор-2-метилпропана;
3) начинается с разрыва p-связи в молекуле субстрата;
4) приводит преимущественно к получению
1-хлор-2-метилпропана;
5) не требует нагревания или ультрафиолетового
облучения;
6) носит цепной характер.
Катодный продукт
1) O2 и металл.
2) O2.
3) H2.
4) H2 и металл.
5) H2O.
6) Металл.
В
Реагенты
1) NaI, NaOH, H2O.
2) HCl, O2, CuO.
3) NaOH, FeS2, H3PO4.
4) Na2S, CO2, Ca3(PO4)2.
5) Na2CO3, CaO, Mg.
Названия веществ
А) Диэтиловый эфир и этанол.
Б) Сахароза и глюкоза.
В) Сульфат натрия и сульфит
натрия.
Г) Оксид алюминия и оксид
железа(II).
29. Установите соответствие между названием соли
и продуктом, образующимся на катоде при электролизе ее водного раствора на инертных электродах.
Название соли
А) Нитрат ртути(II).
Б) Ортофосфат калия.
В) Хлорид хрома(III).
Г) Нитрат железа(II).
Г
32. Установите соответствие между названиями
веществ и реагентом, с помощью которого их можно
различить.
Изменение
степени
окисления
окислителя
А) SO2 + NO ® N2 + SO3.
В
31. Установите соответствие между формулой вещества и реагентами, с каждым из которых оно может
взаимодействовать.
28. Установите соответствие между схемой окислительно-восстановительной реакции и изменением
степени окисления окислителя в ней.
Схема реакции
Б
Г
10
ЕГЭ - 2 0 1 5
34. Фенол вступает в реакцию с:
2) NaOH;
1) H2;
5) HCl;
4) CH3COOH;
40. Объем газообразного продукта, выделившегося в ходе реакции 23,6 г некоторого первичного амина изостроения с азотистой кислотой, составил 8,96 л
(н.у.).
На основании данных условия задания:
1) запишите уравнение реакции в общем виде;
2) произведите необходимые вычисления;
3) найдите молекулярную формулу исходного амина;
4) составьте структурную формулу этого амина,
которая отражает порядок связи атомов в его молекуле.
3) H2O;
6) HNO3.
35. Для вещества с формулой
верны
следующие утверждения:
1) содержит атом азота в sp2-гибридном состоянии;
2) в реакцию нитрования вступает труднее, нежели
бензол;
3) его раствор в воде имеет кислую реакцию среды;
4) в лаборатории получают восстановлением нитробензола;
5) обесцвечивает бромную воду;
6) вступает в реакцию солеобразования со щелочами.
ОТВЕТЫ
Часть 2
36. Используя метод электронного баланса, составьте уравнение реакции:
Определите окислитель и восстановитель.
37. К раствору сульфата железа(II), подкисленному
серной кислотой, добавили концентрированную азотную кислоту. В атмосфере полученного бесцветного
газа сожгли красный фосфор. Продукт горения сплавили с негашеной известью. Полученное вещество обработали серной кислотой. Напишите уравнения четырех описанных реакций.
38. Напишите уравнения реакций, с помощью которых можно осуществить следующие превращения:
2
2
2
3
4
5
6
7
8
9 10
Ответ
1
4
2
4
3
4
3
2
4
№ задания
11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
Ответ
4
№ задания
21 22 23 24 25 26
Ответ
2
Ответ
2
3
1
2
2
3
3
1
3
2
3
1
4
3
2
27
28
29
30
31
32
33 34 35
1264 3462 6344 3321 5251 1324 126 126 145
Критерии оценивания заданий части 2
(С развернутым ответом. Высокий уровень
сложности)
Каждый из элементов ответа оценивается одним
баллом. Допускаются иные формулировки ответа, не
искажающие его смысла.
36. 1) Определены недостающие вещества (H2SO4,
Br2). Составлен электронный баланс:
7
2NH
H ,t
Cl P ( кр..))
→ X3 → X4 → глицилаланин.
→ X2 
2
1
№ задания
C H OH, KOH, t
K Cr
Cr O + HCl
→ X1 →
2,2-дибромбутан 
5
№ задания
Задания части 1
(Повышенный уровень сложности)
Верное выполнение заданий 27–35 оценивается
двумя баллами (при наличии одной ошибки выставляется 1 балл, если допущено две и более ошибок – 0
баллов).
NaBrO3 + NaBr + … ® … + Na2SO4 + H2O.
2
И РЕШЕНИЯ
Задания части 1
(Базовый уровень сложности)
Верное выполнение заданий 1–26 оценивается одним баллом.
3
При написании уравнений реакций используйте
структурные формулы органических веществ.
39. Оксид хрома(III) массой 9,12 г сплавили с 5,3 г
карбоната натрия. Выделившийся газ поглотили 14 г
20%-го раствора гидроксида калия. Какая соль и в каком количестве получилась?
5
1
11
-1
0
2Br - 2e ® Br2
+5
0
2 Br + 10e ® Br2
восстановитель
окислитель.
Х ИМИЯ
февраль
2015
Э КЗ А М Е Н Ы Н Е З А ГО РА М И …
ν(Cr2O3) = m / M = 9,12 (г) / 152 (г/моль) =
= 0,06 моль в избытке;
2) Указано, что бром в степени окисления -1 является восстановителем, а бром в степени окисления
+5 – окислителем.
Расставлены коэффициенты в уравнении реакции:
ν(Na2CO3) = m / M = 5,3 (г) / 106 (г/моль) =
= 0,05 моль.
NaBrO3 + 5NaBr + 3H2SO4 = 3Br2 + 3Na2SO4 + 3H2O.
3) Рассчитаны количества веществ реагентов в реакции диоксида углерода со щелочью:
ν(CO2) = ν(Cr2O3) = 0,05 моль,
37. Составлены уравнения протекающих реакций,
указаны коэффициенты.
ν(KOH) = m(р-ра KOH)æω(KOH) / M =
= 14 (г)æ0,2 / 56 (г/моль) = 0,05 моль.
1) 6FeSO4 + 3H2SO4 + 2HNO3 =
= 3Fe2(SO4)3 + 2NO↑ + 4H2O.
Поскольку ν(CO2) : ν(KOH) = 1 : 1, то сделан вывод,
что взаимодействие протекает по реакции (3) с образованием кислой соли.
4) Вычислена масса полученного гидрокарбоната:
2) 4P + 10NO = 5N2 + P4O10.
сплавление
3) P2O5 + 3CaO → Ca3(PO4)2.
4) Ca3(PO4)2 + 3H2SO4 = 3CaSO4¯ + 2H3PO4.
ν(KHCO3) = ν(CO2) = ν(KOH) = 0,05 моль,
38. Записаны уравнения соответствующих реакций.
m(KHCO3) = νæM = 0,05 (моль)æ100 (г/моль) = 5 г.
40. 1) Составлено уравнение реакции в общем виде:
1) H3C–CBr2–CH2–CH3 + 2KOH ®
® H3C–C≡C–CH3 + 2KBr + 2H2O.
CnH2n+1NH2 + HNO2 ® CnH2n+1OH + N2↑ + H2O.
2) H3C–C≡C–CH3 + K2Cr2O7 + 8HCl ®
® 2H3C–COOH + 2CrCl3 + 2KCl + 3H2O.
2) Рассчитаны количество вещества азота и молярная масса амина:
P( кр.)
→ H2CCl–COOH + HCl.
3) H3C–COOH + Cl2 
ν(N2) = V / VM = 8,96 (л) / 22,4 (л/моль) = 0,4 моль;
ν(CnH2n+1NH2) = ν(N2) = 0,4 моль (по уравнению реакции),
t

4) H2CCl–COOH + 2NH3 →
® H2N−CH2−COOH + NH4Cl (запись в продуктах реакции HCl недопустима, поскольку имеет место
реакция с одним из реагентов – аммиаком: NH3 + HCl =
= NH4Cl).
M(CnH2n+1NH2) = m / ν = 23,6 (г) / 0,4 (моль) =
= 59 г/моль.
3) Установлена формула исходного амина:
M(CnH2n+1NH2) = 12n + 2n + 1 + 14 + 2 = 14n + 17,
14n + 17 = 59,
14n = 42,
n = 3.
39. 1) Составлены уравнения реакций:
Cr2O3 + Na2CO3 = 2NaCrO2 + CO2↑,
(1)
Следовательно, искомый амин – C3H7NH2.
CO2 + 2KOH = K2CO3 + H2O,
(2)
4) Составлена структурная формула амина:
CO2 + KOH = KHCO3.
(3)
H3C − CH − NH2 .
|
CH3
2) Найдены количества веществ реагентов (уравнение (1)) и сделан вывод об избытке оксида хрома(III):
Х ИМИЯ
февраль
2015
Окончание следует.
12
П ОД ГОТО В КА К Е Г Э П О Х И М И И
Решение расчетных задач
по химии
В.Н.ДОРОНЬКИН,
В.А.ФЕВРАЛЕВА,
Ростовский государственный
университет путей сообщения,
А.Г.БЕРЕЖНАЯ,
Южный федеральный университет,
г. Ростов-на-Дону
Для решения сложных задач авторы предлагают следующий алгоритм: разбить условие на смысловые фрагменты, записать уравнения реакций; установить логические
связи между количествами веществ реагентов и продуктов реакции; составить план решения задачи и только потом провести математические расчеты.
Продолжение. См. также № 11, 12/2014; № 1/2015.
Содержание
I. Типовые расчеты.
1. Теоретические расчеты по
химическим уравнениям.
2. Решение задач на «чистые» вещества и «избыток–недостаток».
3. Решение задач на «выход
продукта реакции».
II. Комплексные задачи.
1. Разбиваем условие на смысловые фрагменты, выделяем ключевые слова и понятия и составляем уравнения реакций (химическая часть задачи).
1-й фрагмент. «2,24 л (при н.у.)
хлора количественно прореагировали с 177,62 мл раствора бромида калия плотностью 1,34 г/мл».
В этом отрывке описана реакция
вытеснения брома хлором:
Cl2 + 2KBr = Br2 + 2KCl.
II. КОМПЛЕКСНЫЕ ЗАДАЧИ
Пример 1. 2,24 л (при н.у.)
хлора количественно прореагировали с 177,62 мл раствора
бромида калия плотностью 1,34
г/мл. Найдите массовую долю
бромида калия в растворе и его
молярную концентрацию.
Дано:
V(Cl2) = 2,24 л
(н.у.),
V(р-ра KBr) =
= 177,62 мл =
= 0,17762 л,
ω(KBr) – ?
сM(KBr) – ?
r(р-ра KBr) =
= 1,34 г/мл.
Основные формулы для расчета:
ν = m(в-ва) / М(в-ва),
ν = V/VM,
ω = m(в-ва)/m(р-ра),
r = m/V,
сM = ν/V(р-ра).
2-й фрагмент. «Найдите массовую долю бромида калия в растворе и его молярную концентрацию».
Массовая доля вещества в растворе и молярная концентрация
вычисляются по формулам:
ω = m(в-ва) / m(р-ра),
сM = ν / V(р-ра).
Записываем эти формулы в соответствии с условием задачи:
и
2. Устанавливаем логические
связи.
Имеется количественная связь
между хлором и бромидом калия.
3. План решения задачи.
1) Найти количество вещества
хлора.
2) Найти количество вещества
и массу бромида калия по уравнению.
3) Найти массу раствора по его
плотности.
4) Рассчитать массовую долю и
молярную концентрацию бромида
калия.
Решение
1) ν(Cl2) = 2,24 / 22,4 = 0,1 моль.
2) По уравнению реакции:
ν(KBr) = 2ν(Cl2) = 0,2 моль.
M(KBr) = 119 г/моль;
m(KBr) = 0,2æ119 = 23,8 г.
ω(KBr) = m(KBr) / m(р-ра KBr)
3) m(р-ра KBr) = 1,34æ177,62 =
= 238 г.
сM(KBr) = ν(KBr)/ V(р-ра KBr).
4) ω(KBr) = 23,8/238 = 0,1,
или 10 %;
Очевидно, что для проведения
вычислений необходимо найти количество вещества, а также массу
бромида калия и массу раствора.
13
сM = 0,2/0,17762 ≈ 1,126 моль/л.
Ответ. ω(KBr) = 10 %;
сM = 1,126 моль/л.
Х ИМИЯ
февраль
2015
П ОД ГОТО В КА К Е Г Э П О Х И М И И
Пример 2. Найдите объем 10%-го раствора гидроксида натрия плотностью 1,1 г/мл,
который необходим для полной
нейтрализации
газообразных
продуктов обжига смеси, состоящей из 4,4 г сульфида железа и
6 г пирита.
Дано:
m(FeS) = 4,4 г,
m(FeS2) = 6 г,
r(р-ра NaOH) =
= 1,1 г/мл,
ω(NaOH) – 10 %,
или 0,1.
V(р-ра
NaOH) – ?
Основные формулы для расчета:
ν = m(в-ва) / М(в-ва),
ν = V/VM,
ω = m(в-ва) / m(р-ра),
r = m/V.
1. Разбиваем условие на смысловые фрагменты, выделяем ключевые слова и понятия и составляем уравнения реакций (химическая часть задачи).
1-й фрагмент. «Найдите объем 10%-го раствора гидроксида
натрия плотностью 1,1 г/мл, который …»
В этом фрагменте уравнения
химических реакций не рассматриваются.
2-й фрагмент. «…необходим
для полной нейтрализации газообразных продуктов обжига смеси, состоящей из 4,4 г сульфида
железа и 6 г пирита».
Составляем уравнения реакций обжига сульфидов:
4FeS + 7O2 = 2Fe2O3 + 4SO2↑, (1)
4FeS2 + 11O2 = 2Fe2O3 + 8SO2↑. (2)
2. Устанавливаем логические
связи.
1) Объем раствора, плотность,
масса раствора и массовая доля
растворенного вещества связаны
уравнениями:
3) По уравнению (2):
ρ = m/V;
ω(в-ва) = m(в-ва) / m(р-ра).
4) По уравнению (3):
Следовательно, для решения
задачи необходимо найти количество вещества и массу гидроксида
натрия, который будет затрачен на
химическую реакцию нейтрализации.
2) Уравнение (3) описывает
связь между количествами веществ гидроксида натрия и сернистого ангидрида, уравнения (1) и
(2) связывают количества веществ
образованного SO2 и сульфидов.
Очевидно, что общее количество
вещества SO2 будет равно сумме
количеств веществ сернистого
газа, образовавшегося при осуществлении процессов по уравнениям (1) и (2).
3. План решения задачи.
1) Вычислить количества веществ сульфида железа и пирита.
2) Рассчитать количество вещества SO2 по уравнению (1).
3) Рассчитать количество вещества SO2 по уравнению (2).
4) Вычислить общее (суммарное) количество вещества SO2.
5) Рассчитать количество вещества и массу NaOH по уравнению (3).
6) Вычислить объем раствора
щелочи.
Решение
1) M(FeS) = 88 г/моль;
Поскольку установлен состав
газообразных продуктов обжига
(SO2), то можно составить уравнение взаимодействия кислотного
оксида с раствором щелочи (названное в условии задачи «нейтрализацией»):
ν(FeS) = 4,4 / 88 = 0,05 моль,
SO2 + 2NaOH = Na2SO3 + H2O. (3)
ν(SO2) = 2ν(FeS) = 0,05 моль.
Х ИМИЯ
февраль
2015
M(FeS2) = 120 г/моль;
ν(FeS2) = 6/120 = 0,05 моль.
2) По уравнению (1):
14
ν(SO2) = 2ν(FeS2) = 0,1 моль.
νобщ(SO2) = 0,05 + 0,1 =
= 0,15 моль.
ν(NaOH) = 2ν(SO2) = 0,3 моль.
M(NaOH) = 40 г/моль;
m(NaOH) = 0,3æ40 = 12 г.
5) m(р-ра NaOH) = 12/0,1 = 120 г.
V(р-ра NaOH) = 120/1,1 ≈ 109,1 мл.
Ответ. V(р-ра NaOH) = 109,1 мл.
Пример 3. Для полного
осаждения меди (в виде нерастворимого соединения) из
50 мл 10%-го раствора сульфата
меди(II) был использован газ,
полученный при взаимодействии 3,52 г сульфида железа(II)
с избытком раствора серной
кислоты. Определите плотность
раствора сульфата меди.
Дано:
r(р-ра CuSO4) – ?
V(р-ра CuSO4) =
= 50 мл,
ω(CuSO4) = 10 %,
или 0,1,
m(FeS) = 3,52 г.
Основные формулы для расчета:
ν = m(в-ва) / М(в-ва),
ν = V / VM,
ω = m(в-ва) / m(р-ра),
r = m / V.
1. Разбиваем условие на смысловые фрагменты, выделяем ключевые слова и понятия и составляем уравнения реакций (химическая часть задачи).
1-й фрагмент. «Для полного осаждения меди (в виде нерастворимого соединения) из
50 мл 10%-го раствора сульфата
меди(II) был использован газ…»
В этом фрагменте описана реакция взаимодействия сульфата
меди с газом (формулу этого газа
Ре ше н и е ра сч ет н ы х з а да ч п о х и ми и
мы установим позже), в результате
которой происходит полное удаление меди в виде нерастворимого
соединения из раствора.
2-й фрагмент. «…газ, полученный при взаимодействии 3,52 г
сульфида железа(II) с избытком
раствора серной кислоты».
Составляем уравнение реакции:
FeS + H2SO4 = FeSO4 + H2S↑.
(1)
Возвращаясь к 1-му фрагменту, составляем уравнение реакции
взаимодействия сульфата меди с
сероводородом:
CuSO4 + H2S = CuS¯ + H2SO4.
(2)
3-й фрагмент. «Определите
плотность раствора сульфата
меди». Плотность раствора вычисляется по формуле ρ = m / V. Масса
раствора связана с массовой долей
растворенного вещества уравнением:
ω = m(в-ва) / m(р-ра).
Следовательно, для нахождения ответа необходимо, используя
расчеты по химическим уравнениям, найти количество вещества
и массу растворенного вещества
(сульфата меди).
2. Устанавливаем логические
связи.
«Для полного осаждения меди
(в виде нерастворимого соединения) из 50 мл 10%-го раствора
сульфата меди(II) был использован газ…», т.е. количество вещества сульфата меди связано с количеством вещества газа.
«…Газ, полученный при взаимодействии 3,52 г сульфида
железа(II) с избытком раствора
серной кислоты», т.е. количество
вещества сероводорода, пошедшего на реакцию с сульфатом
меди(II), связано с количеством
вещества сульфида железа.
3. План решения задачи.
1) Найти количество вещества
сульфида железа.
2) Найти количество вещества
сероводорода (уравнение 1) по
известному количеству вещества
сульфида железа.
3) Найти количество вещества
и массу сульфата меди (уравнение
2) по известному количеству вещества сероводорода.
4) Найти массу раствора сульфата меди и вычислить его плотность.
Решение
1) M(FeS) = 88 г/моль;
ν(FeS) = 3,52/88 = 0,04 моль.
2) По уравнению (1):
ν(H2S) = ν(FeS) = 0,04 моль.
3) По уравнению (2):
ν(CuSO4) = ν(H2S) = 0,04 моль;
M(CuSO4) = 160 г/моль;
m(CuSO4) = 0,04æ160 = 6,4 г.
4) m(р-ра CuSO4) =
= 6,4 / 0,1 = 64 г;
ρ(р-ра CuSO4) = 64/50 =
= 1,28 г/мл.
Ответ. ρ(р-ра CuSO4) = 1,28 г/мл.
Пример 4. 16,5 г технического сульфида железа обработали
соляной кислотой. Выделившийся газ сожгли в избытке воздуха, продукты сгорания полностью нейтрализовали раствором
гидроксида натрия. Образовавшийся после нейтрализации
раствор может количественно
прореагировать с подкисленным
серной кислотой раствором, содержащим 13,1 г дихромата натрия. Определите содержание
сульфида железа в исходном веществе.
Дано:
m(FeS + примеси) =
= 16,5 г,
m(Na2Cr2O7) = 13,1 г.
15
ω(FeS) – ?
Основные формулы для расчета:
ν = m(в-ва) / М(в-ва),
ν = V / VM,
ω = m(в-ва) / m(смесь),
r = m / V.
1. Разбиваем условие на смысловые фрагменты, выделяем ключевые слова и понятия и составляем уравнения реакций (химическая часть задачи).
1-й фрагмент. «16,5 г технического сульфида железа обработали соляной кислотой».
Составляем уравнение реакции:
FeS + 2HCl = FeCl2 + H2S↑.
(1)
2-й фрагмент. «Выделившийся газ (H2S) сожгли в избытке воздуха…»
Уравнение этой реакции:
2H2S + 3O2 = 2H2O + 2SO2↑. (2)
3-й фрагмент. «…продукты
сгорания (SO2) полностью нейтрализовали раствором гидроксида
натрия».
Составляем уравнение реакции
взаимодействия сернистого газа с
гидроксидом натрия с образованием средней соли («полностью нейтрализовали»):
SO2 + 2NaOH = Na2SO3 + H2O. (3)
4-й фрагмент. «Образовавшийся после нейтрализации раствор (Na2SO3) может прореагировать с подкисленным серной
кислотой раствором, содержащим
13,1 г дихромата натрия».
Описан процесс перевода сульфита в сульфат под действием
сильных окислителей:
3Na2SO3 + Na2Cr2O7 + 4H2SO4 =
= 4Na2SO4 + Cr2(SO4)3 + 4H2O. (4)
5-й фрагмент. «Определите
содержание сульфида железа в исходном веществе». Под термином
«содержание» может подразумеваться и количество вещества, и
масса вещества в смеси, и мольная доля, однако наиболее часто
Х ИМИЯ
февраль
2015
П ОД ГОТО В КА К Е Г Э П О Х И М И И
имеется в виду понятие «массовая
доля». Массовая доля применительно к условию задачи будет вычисляться по уравнению:
ω(FeS) = m(FeS) / m(FeS + примеси).
Очевидно, что для вычисления
массовой доли сульфида железа
необходимо найти количество «чистого» вещества сульфида железа.
2. Устанавливаем логические
связи.
Количество вещества «чистого» сульфида железа связано с количеством вещества сероводорода
(уравнение (1)), которое, в свою
очередь, связано с количествами
веществ оксида серы(IV) (уравнение (2)) и сульфита натрия (уравнение (3)). Сульфит натрия количественно связан с количеством
вещества дихромата натрия (уравнение (4)).
3. План решения задачи.
1) Найти количество вещества
дихромата натрия.
2) Найти количество вещества
сульфита натрия по уравнению (4).
3) Найти количество вещества
сернистого ангидрида по уравнению (3).
4) Найти количество сероводорода по уравнению (2).
5) Найти количество вещества
и массу «чистого» сульфида железа по уравнению (1).
6) Вычислить массовую долю
FeS.
Решение
1) M(Na2Cr2O7) = 262 г/моль;
ν(Na2Cr2O7) = 13,1æ262 =
= 0,05 моль.
2) По уравнению (4):
ν(Na2SO3) = 3ν(Na2Cr2O7) =
= 0,15 моль.
Х ИМИЯ
февраль
2015
3) По уравнению (3):
ν(SO2) = ν(Na2SO3) = 0,15 моль.
4) По уравнению (2):
ν(H2S) = ν(SO2) = 0,15 моль.
5) По уравнению (1):
ν(FeS) = ν(H2S) = 0,15 моль;
M(FeS) = 88 г/моль;
m(FeSчист) = 0,15æ88 = 13,2 г.
6) ω(FeS) = 13,2/16,5 = 0,8,
или 80 %.
Ответ. ω(FeS) = 80 %.
Пример 5. После длительного нагревания в присутствии
диоксида марганца 63,9 г смеси
хлората и хлорида калия образовалось 44,7 г остатка. Этот остаток растворили в воде и подвергли электролизу с графитовыми
электродами. Установите состав
смеси. Какое количество железа способно прореагировать с
газом, выделившемся при электролизе на аноде?
Дано:
m(KClO3 + KCl) =
= 63,9 г,
m(остаток) = 44,7 г.
ω(KClO3) – ?
ν(Fe) – ?
m(Fe) – ?
Основные формулы для расчета:
ν = m(в-ва) / М(в-ва),
ν = V / VM,
ω = m(в-ва) / m(смесь).
1. Разбиваем условие на смысловые фрагменты, выделяем ключевые слова и понятия и составляем уравнения реакций (химическая часть задачи).
1-й фрагмент. «После термического разложения в присутствии
диокиси марганца 63,9 г смеси
хлората и хлорида калия образовалось 44,7 г остатка». Ключевым
в этом фрагменте является описание нагревания смеси хлората калия KClO3 и хлорида калия KCl в
присутствии катализатора.
16
Составляем уравнения реакций:
MnO , t
2KClO3 → 2KCl + 3O2↑, (1)
2
MnO2 , t
KCl → нет реакции. (2)
Масса смеси уменьшается за
счет выделения летучего (газообразного) вещества – кислорода;
остаток будет состоять из хлорида
калия.
2-й фрагмент. «…Этот остаток растворили в воде и подвергли
электролизу с графитовыми электродами».
Ключевое понятие в этом фрагменте – электролиз водного раствора вещества (хлорида калия) с
инертными электродами. Итоговое уравнение реакции электролиза водного раствора хлорида
калия:
эл . ток
2KCl + 2H2O ===
= 2KOH + H2↑ + Cl2↑,
(3)
на аноде выделяется газообразный
хлор.
3-й фрагмент. «Установите состав смеси. Какое количество железа способно прореагировать с
газом, выделившемся при электролизе на аноде?»
Основной частью этого фрагмента является описание взаимодействия железа с хлором:
2Fe + 3Cl2 = 2FeCl3.
(4)
2. Устанавливаем логические
(причинно-следственные) связи.
1) Количество вещества железа
может быть вычислено по количеству вещества хлора по уравнению (4).
2) Количество вещества хлора
может быть найдено по количеству вещества хлорида калия по
уравнению (3).
3) Количество вещества хлората калия может быть вычислено по
уравнению (1) по массе выделившегося кислорода.
3. План решения задачи.
1) Вычислить массу кислорода
(по разности масс смеси до и после прокаливания) и количество
вещества.
Ре ше н и е ра сч ет н ы х з а да ч п о х и ми и
2) По уравнению (1) найти количество хлората калия.
3) Вычислить массовую долю
хлората калия в смеси.
4) Вычислить количество вещества хлорида калия.
5) Вычислить количество хлора по известному количеству вещества хлорида калия по уравнению (3)
6) По уравнению (4) найти количество прореагировавшего железа.
Решение
1) m(O2) = m(смеси до нагревания) – m(смеси после нагревания) =
= 63,9 – 44,7 = 19,2 г;
ν(O2) = 19,2 / 32 = 0,6 моль.
2) По уравнению (1):
ν(KClO3) = 2/3ν(O2) = 0,4 моль.
3) M(KClO3) = 122,5 г/моль,
m(KClO3) = 0,4æ122,5 = 49 г,
ω(KClO3) = 49 / 63,9 » 0,7668,
или 76,68 %.
4) M(KCl) = 74,5 г/моль;
ν(KCl) = 44,7 / 74,5 = 0,6 моль.
5) По уравнению (3):
ν(Cl2) = 0,5ν(KCl) = 0,3 моль.
6) По уравнению (4):
ν(Fe) = 2/3ν(Cl2) = 0,2 моль,
m(Fe) = 0,2æ56 = 11,2 г.
Ответ. Состав смеси:
ω(KClO3) = 76,68 %;
ω(KCl) = 23,32 %;
ν(Fe) = 0,2 моль; m(Fe) = 11,2 г.
Пример 6. Из хлороводорода, полученного при обработке
150 г технической поваренной
соли концентрированной серной кислотой при нагревании,
в результате реакции с оксидом
марганца(IV) был получен хлор,
который количественно прореагировал с 22,4 г железного порошка. Определите процентное
содержание хлорида натрия в
технической соли.
Дано:
m(NaCl +
примеси) =
= 150 г,
m(Fe) = 22,4 г.
ω(NaCl) = m(NaCl) / m(NaCl +
примеси).
ω(NaCl) – ?
Основные формулы для расчета:
ν = m(в-ва) / М(в-ва),
ω = m(в-ва) / m(смесь).
1. Разбиваем условие на смысловые фрагменты, выделяем ключевые слова и понятия и составляем уравнения реакций (химическая часть задачи).
1-й фрагмент. «Из хлороводорода, полученного при обработке
150 г технической поваренной
соли концентрированной серной
кислотой при нагревании…»
Из этого фрагмента ясно, что
описана реакция получения хлороводорода из хлорида натрия при
нагревании с серной концентрированной кислотой:
2NaCl (тв.) + H2SO4 (конц.) =
= Na2SO4 (тв.) + 2HCl↑.
(1)
2-й фрагмент. «Из хлороводорода, полученного при обработке
150 г технической поваренной соли
концентрированной серной кислотой при нагревании, в результате
реакции с оксидом марганца(IV)
был получен хлор…»
MnO2 + 4HCl =
= MnCl2 + Cl2↑ + 2H2O.
(2)
3-й фрагмент. «…хлор, который количественно прореагировал
с 22,4 г железного порошка».
В этом фрагменте текста описано взаимодействие железа с хлором, протекающее в соответствии
с уравнением (3):
2Fe + 3Cl2 = 2FeCl3.
(3)
2. Устанавливаем логические
связи.
1) Расчет массовой доли вещества проводим по формуле ω =
= m(в-ва) / m(смесь), которая применительно к условиям задачи
принимает вид:
17
Следовательно, для вычисления массовой доли необходимо
найти массу «чистого» хлорида
натрия.
2) Количество вещества «чистого» хлорида натрия можно вычислить по уравнению (1) по количеству вещества хлороводорода.
3) Количество вещества хлороводорода можно найти по количеству вещества хлора по уравнению (2).
4) Количество вещества хлора
можно вычислить по количеству
железа по уравнению (3).
3. План решения задачи.
1) Вычислить количество вещества железа.
2) По уравнению (3) рассчитать количество вещества хлора.
3) По уравнению (2) рассчитать количество вещества хлороводорода.
4) По уравнению (1) рассчитать количество вещества хлорида
натрия.
5) Вычислить массовую долю
хлорида натрия в смеси.
Решение
1) M(Fe) = 56 г/моль;
ν(Fe) = 22,4 / 56 = 0,4 моль.
2) По уравнению (3):
ν(Cl2) = 1,5ν(Fe) = 0,6 моль.
3) По уравнению (2):
ν(HCl) = 4ν(Cl2) = 2,4 моль.
4) По уравнению (1):
ν(NaCl) = ν(HCl) = 2,4 моль;
M(NaCl) = 58,5 г/моль;
m(NaCl) = 2,4æ58,5 = 140,4 г.
5) ω(NaCl) = 140,4 / 150 = 0,936,
или 93,6 %.
Ответ. ω(NaCl) = 93,6 %.
Х ИМИЯ
февраль
2015
КО Н КУ Р С
«Я
ИДУ НА УРОК»
ПОДГОТОВКА К КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЕ. 8 КЛАСС
Атомы химических элементов
А.В.РУСАКОВА,
учитель химии,
гимназия № 19,
г. Омск
Для того чтобы подготовиться к контрольной работе по химии, не
обязательно зубрить учебник. Предлагаемая разработка урока
поможет обобщить и систематизировать знания в увлекательной игровой форме.
Материал сопровождается презентацией, размещенной на
сайте www.1september.ru в вашем Личном кабинете.
Тип урока. Урок-игра: применение знаний и умений; коррекция знаний и умений.
Цели урока. Обобщение и систематизация знаний
по теме. Проведение необходимой коррекции умений
по теме. Развитие логического и критического мышления, умения анализировать, делать выводы, умения
работать в группе. Воспитание внимания, коллективизма, умения слушать товарищей.
Задачи урока.
· Обобщить и систематизировать знания о строении атома, видах химических связей.
· Актуализировать умения записывать электронные формулы атомов, определять виды химических
связей.
· Развить навык решения задач на расчет массовой
доли химического элемента в веществе.
Знания, умения, навыки и качества, которые актуализируют, приобретут, закрепят ученики в ходе урока.
Актуализируют знания о: строении атома; физическом смысле понятий «период», «номер группы», «порядковый номер»; видах химических связей.
Закрепят умения: записывать электронные формулы атомов; определять по составу вещества тип химической связи; рассчитывать массовую долю химического элемента в веществе.
Оборудование. Компьютер, мультимедийный проектор, учебник О.С.Габриеляна «Химия. 8 класс» (М.:
Дрофа, 2005).
его. Максимальная оценка за конкурс – 1 балл: за правильное объяснение понятия, сделанного названием
команды.
К о н к у р с 2. «Проворный атом».
З а д а н и е. Напишите состав, схему электронного
строения и электронную формулу атомов:
1-я команда – хлор-35;
2-я команда – сера-32,
3-я команда – магний-24.
Время выполнения – 3 мин.
Максимальная оценка за конкурс – 3 балла: по одному баллу за правильное написание состава атома,
схемы строения и электронной формулы.
Ответы
1-я к о м а н д а. Хлор-35: 17 протонов, 18 нейтронов, 17 электронов;
1s22s22p63s23p5.
2-я к о м а н д а. Сера-32: 16 протонов, 16 нейтронов, 16 электронов;
1s22s22p63s23p4.
3-я к о м а н д а. Магний-24: 12 протонов,
12 нейтронов, 12 электронов;
1s22s22p63s2.
Подробный конспект урока
Мотивация учащихся.
Учитель. Мы закончили изучение темы «Атомы
химических элементов», впереди контрольная работа.
Сегодня на уроке мы должны повторить и систематизировать полученные знания.
К о н к у р с 3. «Химические связи».
З а д а н и е. Определите вид связи в предложенных
веществах:
1-я команда: NaBr, Cl2, Al, H2S, KCl;
2-я команда: Ba, K2O, SO2, P4, Fe;
3-я команда: CaI2, NO2, Cu, S8, NH3.
Время выполнения – 3 мин.
Максимальная оценка за конкурс – 5 баллов: по одному баллу за каждое правильное определение.
Основное содержание урока.
Класс делится на три команды.
К о н к у р с 1. «Представление команд».
З а д а н и е. Необходимо за 3 мин. выбрать из предложенных понятий название для команды и объяснить
Х ИМИЯ
февраль
2015
18
Ато м ы х и м и ч е с ки х э л е м ентов
Ответы
1-я к о м а н д а. NaBr – ионная; Cl2 – ковалентная
неполярная; Al – металлическая; H2S – ковалентная
полярная; KCl – ионная.
2-я к о м а н д а. Ba – металлическая; K2O – ионная; SO2 – ковалентная полярная; P4 – ковалентная
неполярная; Fe – металлическая.
3-я к о м а н д а. CaI2 – ионная; NO2 – ковалентная
полярная; Cu – металлическая; S8 – ковалентная неполярная; NH3 – ковалентная полярная.
10. Сумма протонов и нейтронов в атоме натрия –
….
11. Заряд иона магния равен … .
12. K0 – 1e ® K+ – это схема образования … связи.
13. Металлические свойства в периоде с увеличением заряда ядра … .
14. Металлические свойства в группе с ростом заряда ядра … .
15. Максимальное количество электронов на каждой орбитали равно … .
К о н к у р с 4. «Блиц».
З а д а н и е. Команды получают 15 вопросов. На
их решение дается 10 мин. За каждый правильный ответ – 1 балл.
В о п р о с ы к к о н к у р с у «Б л и ц»
1. Совокупность атомов с одинаковым зарядом
ядра – это … .
2. Автор планетарной модели строения атома – … .
3. Пространство вокруг ядра атома, где вероятность
нахождения электрона наиболее велика, называется … .
4. Связь, образованная ионами за счет электростатических сил притяжения, называется … .
5. Массовая доля азота в нитрате кальция Ca(NO3)2 –
….
6. Элементарная частица, имеющая массу 1 и заряд
0, – это … .
7. Связь, образованная общей электронной парой,
называется … .
8. Заряд ядра атома кремния равен … .
9. Количество электронных уровней и число электронов внешнего уровня в атоме серы … и … соответственно.
Ответы
1. Химический элемент. 2. Резерфорд. 3. Орбиталь. 4. Ионной. 5. 17,07 %. 6. Нейтрон. 7. Ковалентной. 8. +14. 9. 3 и 6. 10. 23. 11. 2+. 12. Металлической. 13. Ослабевают. 14. Усиливаются. 15. 2.
Проверка и оценивание ЗУНКов.
Результат каждого конкурса вывешивается на доске и проверяется командами-соперницами, конкурс
«Блиц» проверяют команды сами, обмениваясь результатами вкруговую. Члены команды, набравшей наибольшее количество баллов, получают за урок оценку
«5».
Рефлексия деятельности на уроке.
Подведение итогов.
Обсуждение – все ли поставленные задачи выполнены, помог ли урок подготовиться к контрольной работе.
Домашнее задание.
Повторить по учебнику введение и главу 1.
ВАШ ПРОФЕССИОНАЛИЗМ
МОДУЛЬНОЕ ОБУЧЕНИЕ НА УРОКАХ ХИМИИ. 11 КЛАСС
Вещества и их свойства
О.Д.СУМАРОКОВА,
учитель химии,
п. Двинской,
Холмогорский р-н,
Архангельская обл.
См.также № 7–8, 10 /2014;
№ 1/2015
Химические свойства металлов: общие для всех и характерные для отдельных представителей; процесс коррозии с точки зрения химика
и методы борьбы с ним. Неметаллы: их свойства и причины проявления именно этих свойств. Вопросы и задания для проверки понимания и осмысления новых заданий с использованием модульного обучения – все это вы найдете в публикуемом материале.
Содержание
Введение.
Кислородсодержащие органические соединения.
10 класс
Спирты.
Отдельные представители спиртов.
Фенолы.
Альдегиды и кетоны.
Карбоновые кислоты.
Химические свойства карбоновых кислот.
Сложные эфиры. Жиры. Мыла.
Углеводы. Моносахариды.
Углеводы. Дисахариды. Полисахариды.
Вещества и их свойства. 11 класс
Металлы.
Неметаллы.
Кислоты.
Основания.
19
Х ИМИЯ
февраль
2015
ВАШ ПРОФЕССИОНАЛИЗМ
Литература: О.С.Габриелян. Химия. 11 класс (базовый уровень). М.: Дрофа, 2009.
Далее в тексте задания повышенной сложности,
выделенные курсивом, выполняются по желанию.
Задания
1. Взаимодействие металлов с неметаллами.
C. 164–165.
1) Общее свойство.
(1 балл.) Запишите уравнение реакции взаимодействия кальция с бромом.
2) Особенные реакции. Запишите уравнения реакций:
а) (1 балл) образования хлорида железа(III),
с. 166;
б) (1 балл) горения железа, с. 165, 166;
в) (2 балла) взаимодействия щелочных металлов с кислородом (2 реакции), с. 166;
г) (1 балл) регенерации кислорода из углекислого
газа;
д) (1 балл) получения оксида калия (как оксида
натрия). C. 166–167.
2. Взаимодействие металлов с водой. C. 167–168.
1) Общее свойство. Запишите уравнения реакций:
а) (1 балл) натрия с водой;
б) (1 балл) бария с водой.
2) Особенные реакции. Запишите уравнения реакций:
(1 балл) железо (раскаленное) + вода = железная
окалина + водород.
3. Взаимодействие металлов с растворами кислот.
С. 167–168.
1) Общее свойство.
а) (1 балл.) Укажите три условия протекания
этих реакций.
б) Запишите уравнения реакций:
(1 балл) серной кислоты (разб.) с магнием;
(1 балл) муравьиной кислоты с кальцием. С. 183.
2) Особенные реакции.
Азотная кислота любой концентрации и концентрированная серная кислота со всеми металлами реагируют без образования водорода.
Запишите уравнения реакций:
(1 балл.) HNO3 (конц.) + Cu = … .
(1 балл.) H2SO4 (конц.) + Zn = … .
в) Запомните: железо и алюминий в концентрированных азотной и серной кислотах пассивируют.
4. Взаимодействие металлов с растворами солей.
С. 169.
1) Общее свойство.
а) (1 балл.) Укажите три условия протекания
этих реакций (плюс еще одно условие – реагирующая соль должна быть растворимой).
б) (1 балл.) Запишите уравнение реакции, которая пойдет:
нитрат цинка + алюминий = … ,
нитрат цинка + железо = …. .
2) Особенных реакций нет.
5. Взаимодействие металлов с оксидами менее активных металлов (металлотермия). С. 169.
(1 балл.) Запишите уравнение реакции получения
цинка с помощью магнийтермии.
М ЕТАЛ Л Ы
УЭ-0 (2 мин.)
Тема урока. Металлы.
Цель. Обобщить знания об общих и специфических
свойствах металлов.
Рекомендации по выполнению заданий. Запишите
тему урока; прочитайте цель урока.
УЭ-1. Входной контроль (5 мин.)
Цель. Проверить уровень остаточных знаний по
теме «Металлы» (строение атомов, тип связи и тип
кристаллической решетки, физические свойства металлов).
Рекомендации по выполнению заданий. Групповая
работа.
Задания
1. (2 балла.) Даны утверждения:
А. Металлические свойства атомов связаны со способностью отдавать электроны.
Б. Металлы всегда являются восстановителями.
а) Верно утверждение А;
б) верно утверждение Б;
в) оба утверждения верны;
г) оба утверждения неверны.
2. (2 балла.) Металлические свойства в периодах:
а) возрастают;
б) убывают;
в) не изменяются.
3. (2 балла.) В металлах присутствует связь:
а) ковалентная;
б) металлическая;
в) ионная;
г) водородная.
4. (2балла.) Для металлов характерен следующий
тип кристаллической решетки:
а) молекулярная;
б) ионная;
в) атомная;
г) металлическая.
5. (4 балла.) За счет обобществленных электронов
металлы проявляют следующие физические свойства:
а) пластичность;
б) хрупкость;
в) растворимость в воде;
г) электропроводность;
д) твердое агрегатное состояние;
е) теплопроводность;
ж) плотность.
УЭ-2 (20 мин.)
Цель. Изучить химические свойства (общие и характерные для конкретных металлов).
Рекомендации по выполнению заданий. Индивидуальная работа с учебником; параграф 20.
Х ИМИЯ
февраль
2015
20
В е щ е ст ва и и х св о йства
Контрольный лист
Тема «Металлы»
УЭ-1. Входной контроль
1. Оба утверждения верны. Правильный ответ – в.
(2 балла.)
2. Металлические свойства в периодах убывают.
Правильный ответ – б. (2 балла.)
3. В металлах присутствует металлическая связь.
Правильный ответ – б. (2 балла.)
4. Для металлов характерна металлическая кристаллическая решетка. Правильный ответ – г. (2 балла.)
5. За счет обобществленных электронов металлы
проявляют следующие физические свойства: пластичность; электропроводность; твердое агрегатное состояние; теплопроводность. Правильный ответ – а, г, д, е.
(4 балла.)
УЭ-3 (12 мин.)
Цель. Изучить процесс коррозии с точки зрения химии,
экономический вред коррозии и способы борьбы с ней.
Рекомендации по выполнению заданий. Индивидуальная работа с учебником.
Задания
1. (1 балл.) Запишите уравнение реакции коррозии
железа во влажном воздухе. С. 170.
2. (1 балл.) Cоставьте схему по видам коррозии.
3. (1 балл.) Перечислите способы борьбы с коррозией. С. 172.
УЭ-4. Выходной контроль (3 мин.)
Цель. Проверка понимания и осмысления новых
знаний.
Рекомендации по выполнению заданий. Взаимопроверка.
Задания
1. (2 балла.) Какой продукт образуется при взаимодействии лития с кислородом:
а) оксид лития;
б) пероксид лития;
в) гидроксид лития.
2. (2 балла.) Хлорид железа(III) образуется при взаимодействии:
а) железа с соляной кислотой;
б) железа с хлором;
в) железа с хлоридом меди(II).
3. (2 балла.) Металлы проявляют:
а) только окислительные свойства;
б) только восстановительные свойства;
в) и восстановительные, и окислительные.
4. (2 балла.) При взаимодействии металлов с водой
всегда образуется:
а) щелочь; б) оксид металла; в) водород.
5. (2 балла.) При взаимодействии разбавленной
серной кислоты с цинком число продуктов реакции
равно:
а) 2; б) 3; в) 4.
6. (2 балла.) Какая реакция пойдет в обычных условиях:
а) нитрат цинка + магний = … ;
б) нитрат цинка + кобальт = … ;
в) карбонат железа + алюминий = … .
7. (2 балла.) Какое вещество называется «ингибитор»?
8. (2 балла.) Что такое «протектор»?
УЭ-2
1. Взаимодействие металлов с неметаллами.
1) Общее свойство:
Ca + Br2 = CaBr2 (1 балл).
2) Особенные реакции:
а) 2Fe + 3Cl2 = 2FeCl3 (1 балл);
б) 3Fe + 2O2 = Fe3O4 (1 балл);
в) 4Li + O2 = 2Li2O (1 балл);
2Na + O2 = Na2O2 (1 балл);
г) 2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 + O2 (1 балл);
д) K2O2 + 2K = 2K2O (1 балл).
2. Взаимодействие металлов с водой.
1) Общее свойство:
а) 2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑ (1 балл);
б) Ba + 2H2O = Ba(OH)2 + H2↑ (1 балл).
2) Особенные реакции:
3Fe + 4H2O = Fe3O4 + 4H2↑ (1 балл).
3. Взаимодействие металлов с растворами кислот.
1) Общее свойство.
а) Условия протекания реакций: металл должен
стоять до водорода; со щелочными металлами реакции не пишут: должна образовываться растворимая
соль. (1 балл.)
б) H2SO4 (разб.) + Mg = MgSO4 + H2↑ (1 балл),
2HCOOH + 2Ca = (HCOO)2Ca + H2↑ (1 балл).
УЭ-5 (3 мин.)
Цель. Осуществить самооценку работы на уроке.
Задание
Проверьте правильность выполнения вашей работы по контрольному листу. Сосчитайте общее количество баллов и поставьте оценку.
0–16 баллов – «2»;
17–33 балла – «3»;
34–45 баллов – «4»;
46–52 балла – «5».
2) Особенные реакции:
4HNO3 (конц.) + Cu = Cu(NO3)2 + 2H2O + 2NO2↑
(1 балл),
2H2SO4 (конц.) + Zn = ZnSO4 + 2H2O + SO2↑ (1 балл).
4. Взаимодействие металлов с растворами солей.
1) Общее свойство.
а) Условия протекания реакций: взаимодействующий металл должен быть активнее, чем металл,
входящий в состав соли; для щелочных металлов
21
Х ИМИЯ
февраль
2015
ВАШ ПРОФЕССИОНАЛИЗМ
реакции не пишут; образующаяся соль должна быть
растворимой (реагирующая соль тоже должна быть
растворимой). (1 балл.)
Задания
1. (2 балла.) Выберите ряд, состоящий только из
металлов:
а) Na, Ba, O, He;
б) Fe, N, S, Cu;
в) K, Ag, Mg, Li;
г) Ca, Fe, Cu, Ar.
2. (2 балла.) Металлы проявляют:
а) только окислительные свойства;
б) только восстановительные свойства;
в) и восстановительные, и окислительные.
3. (2 балла.) Даны утверждения.
А. Металлические свойства в группах возрастают
сверху вниз.
Б. Восстановительные свойства возрастают в периодах слева направо.
а) Верно утверждение А;
б) верно утверждение Б;
в) оба утверждения неверны;
г) оба утверждения верны.
4. (2 балла.) С какими из перечисленных веществ
не реагируют большинство металлов:
а) неметаллы;
б) щелочи;
в) оксиды металлов; г) соли.
5. (2 балла.) Не реагируют вещества:
а) Li + O2;
б) Na + O2;
в) Ca + H2O;
г) Fe + HCl;
д) Fe + Cl2;
е) H2SO4 (разб.) + Cu.
б) 3Zn(NO3)2 + 2Al = 2Al(NO3)3 + 3Zn (1 балл).
5. Взаимодействие металлов с оксидами менее активных металлов (металлотермия):
ZnO + Mg = Zn + MgO (1 балл).
УЭ-3
1. 4Fe + 6H2O + 3O2 = 4Fe(OH)3 (1 балл).
2.
Схема
(1 балл.)
3. Способы борьбы с коррозией:
защитные покрытия;
специальные сплавы, например нержавеющие
стали;
введение ингибиторов;
использование протекторов. (4 балла.)
УЭ-4. Выходной контроль
1. При взаимодействии лития с кислородом образуется оксид лития. Правильный ответ – а. (2 балла.)
2. Хлорид железа(III) образуется при взаимодействии железа с хлором. Правильный ответ – б. (2 балла.)
3. Металлы проявляют только восстановительные
свойства. Правильный ответ – б. (2 балла.)
4. При взаимодействии металлов с водой всегда образуется водород. Правильный ответ – в. (2 балла.)
5. При взаимодействии разбавленной серной кислоты с цинком число продуктов равно двум (сульфат
цинка и водород). Правильный ответ – а. (2 балла.)
6. Пойдет реакция между нитратом цинка и магнием. Правильный ответ – а. (2 балла.)
7. «Ингибитор» – это вещество, которое уменьшает
скорость реакции. (2 балла.)
8. «Протектор» – это более активный металл.
(2 балла.)
УЭ-2 (5 мин.)
Цель. Изучить агрегатное состояние и цвет некоторых неметаллов.
Рекомендации по выполнению задания. С. 174, рис.
123, таблица 5. Парная работа.
Задание
(10 баллов.) Физические свойства неметаллов.
Из выданных веществ и веществ, представленных в
учебнике, выпишите названия неметаллов, укажите их
окраску:
а) газообразные – … ;
б) жидкие – … ;
в) твердые – … .
УЭ-3 (25 мин.)
Цель. Рассмотреть химические свойства неметаллов с точки зрения окислительно-восстановительных
процессов.
Рекомендации по выполнению заданий. Индивидуальная работа. (Вспомните строение атома фтора.)
Задания
Химические свойства неметаллов.
1. Электроотрицательность – способность атомов
притягивать к себе электроны (электронные пары).
(2 балла.) Объясните, почему у фтора самая большая электроотрицательность.
2. Окислительные свойства. С. 176–177.
1) Взаимодействие неметаллов с металлами.
(1–5 баллов.) Запишите уравнение реакции демеркуризации, составьте для нее электронный баланс,
укажите окислитель и восстановитель.
Н Е М ЕТАЛ Л Ы
УЭ-0 (2 мин.)
Тема урока. Неметаллы.
Цель. Обобщить знания об общих и специфических
свойствах неметаллов*.
Рекомендации по выполнению заданий. Сформулируйте и запишите тему урока, цель урока.
УЭ-1. Входной контроль (5 мин.)
Цель. Проверить уровень усвоения темы «Металлы».
Рекомендации по выполнению заданий. Индивидуальная работа.
* Тему урока и его цель учащиеся формулируют самостоятельно.
Х ИМИЯ
февраль
2015
22
В е щ е ст ва и и х св о йства
5. (2 балла.) Выберите неправильное утверждение.
Сера проявляет восстановительные свойства при
взаимодействии с:
а) кислородом;
б) водородом;
в) фтором;
г) бертолетовой солью.
2) Взаимодействие с менее электроотрицательным
неметаллом.
а) (1 балл.) Запишите уравнение реакции синтеза
аммиака.
б) (1–5 балла.) Запишите уравнение реакции получения хлорида фосфора(III), составьте электронный
баланс, подчеркните неметалл, который проявляет
окислительные свойства.
3. Восстановительные свойства. С. 177–179.
1) Взаимодействие с более электроотрицательным
неметаллом.
а) Запишите уравнение реакции получения оксида
серы(IV), составьте электронный баланс, подчеркните неметалл, который проявляет восстановительные
свойства.
б) (2 балла.) Запишите уравнения реакций, протекающих на второй и третьей стадиях получения серной кислоты:
УЭ-5 (3 мин.)
Цель. Осуществить самооценку работы на уроке.
Задание
Проверьте правильность выполнения вашей работы по контрольному листу. Сосчитайте общее количество баллов и поставьте оценку.
0 – 18 баллов – «2»;
19 – 38 баллов – «3»;
39–51 балл – «4»;
52–59 баллов – «5».
Контрольный лист
Тема «Неметаллы»
УЭ-1. Входной контроль
1. (2 балла.) Ряд, состоящий только из металлов, –
это K, Ag, Mg, Li. Правильный ответ – в. (2 балла.)
2. Металлы проявляют только восстановительные
свойства. Правильный ответ – б. (2 балла.)
3. Правильный ответ – а. (2 балла.)
4. Из перечисленных веществ большинство металлов не реагируют со щелочами. Правильный ответ – б.
(2 балла.)
5. Не реагируют вещества: H2SO4 (разб.) + Cu ¹ .
Правильный ответ – е. (2 балла.)
1
→ SO2 2
→ SO3 3
→ H2SO4.
S 
2) Взаимодействие неметаллов со сложными веществами – окислителями.
а) (1–5 баллов.) Запишите уравнение реакции,
которая лежит в основе зажигания спичек, составьте для нее электронный баланс, укажите окислитель и восстановитель.
б) (2 балла.) Запишите уравнение реакции, которая пойдет:
Cl2 + NaI = … ,
I2 + NaCl = … .
в) (2 балла.) Закончите уравнение реакции:
F2 + H2O = … .
УЭ-2
Физические свойства неметаллов
Агрегатное состояние и цвет неметаллов:
а) газообразные – О2 (бесцветный), Н2 (бесцветный), Cl2 (желто-зеленый), F2 (светло-желтый);
б) жидкие – Br2 (красно-бурый);
в) твердые – I2 (черно-фиолетовый), алмаз (бесцветный), графит (черно-серый), сера (желтый),
Р (красный). (10 баллов.)
УЭ-4. Выходной контроль (5 мин.)
Цель. Проверка понимания и осмысления новых
знаний.
Рекомендации по выполнению заданий. Индивидуальная работа.
Задания
1. (2 балла.) Установите соответствие.
Название вещества
Физические свойства
А. Кислород.
1. Твердый, красный.
Б. Хлор.
2. Газ, бесцветный.
В. Бром.
3. Газ, желто-зеленый.
Г. Фосфор.
4. Жидкость, красная.
2. (2 балла.) Наиболее электроотрицательный
элемент из перечисленных ниже – это:
а) хлор;
б) кислород;
в) фосфор;
г) сера.
3. (2 балла.) Какие свойства проявляет хлор в
реакции синтеза хлороводорода?
а) Окислительные;
б) восстановительные.
4. (2 балла.) Реакция демеркуризации – это реакция:
а) серы с железом = … ; б) серы с цинком = … ;
в) серы со ртутью = … ; г) серы с золотом = … .
УЭ-3
Химические свойства неметаллов
1. Электроотрицательность. У фтора самая большая электроотрицательность потому, что у него самый маленький радиус атома и до завершения слоя не
хватает только одного электрона. (2 балла.)
2. Окислительные свойства.
1) Взаимодействие неметаллов с металлами.
Уравнение реакции демеркуризации:
0
0
+22 −2
Hg + S = Hg S ,
0
+2
Hg – 2e = Hg
1 (восстановитель)
S + 2e = S
1 (окислитель)
0
−2
(1–5 баллов.)
2) Взаимодействие с менее электроотрицательным
неметаллом:
23
Х ИМИЯ
февраль
2015
ВАШ ПРОФЕССИОНАЛИЗМ
+5
0
0
+3 −1
+5
б) 2P + 3Cl 2 = 2 PCl3 ,
0
+3
P – 3e = P
0
−1
0
0
0
−2
O2 + 4e = 2O
1 (восстановитель)
1 (окислитель).
2SO2 + O2 = 2SO3,
SO3 + H2O = H2SO4. (2 балла.)
2) Взаимодействие неметаллов со сложными веществами – окислителями.
РЕКЛАМА
февраль
2015
2 (окислитель)
УЭ-4. Выходной контроль
1. Правильный ответ: А-2; Б-3; В-4; Г-1. (2 балла.)
2. Более электроотрицательный из перечисленных
элементов – кислород. Правильный ответ – б. (2 балла.)
3. Хлор в реакции синтеза хлороводорода
проявляет окислительные свойства. Правильный ответ – а. (2 балла.)
4. Реакция демеркуризации – это реакция серы со
ртутью. Правильный ответ – в. (2 балла.)
5. Неправильным будет утверждение.
Сера проявляет восстановительные свойства при
взаимодействии с водородом. Правильный ответ – б.
(2 балла.)
(1–5 баллов.)
б) Уравнения реакций, протекающих на второй и
третьей стадиях получения серной кислоты:
Х ИМИЯ
+4
в) 2F2 + 2H2O = 4HF + O2. (2 балла.)
+4 −2
+4
+4
3 (восстановитель).
(1–5 баллов.)
б) Уравнение реакции, которая пойдет:
Cl2 + 2NaI = 2NaCl + I2. (2 балла.)
а) S + O2 = S O2 ,
S – 4e = S
−1
S – 4е = S
2 (восстановитель)
3 (окислитель).
(1–5 баллов.)
3. Восстановительные свойства.
1) Взаимодействие с более электроотрицательным
неметаллом.
0
−1
Cl + 6е = Cl
Cl 2 + 2e = 2 Cl
0
0
а) 2KClO3 + 3S = 2KCl + 3 S O2 ,
а) 3Н2 + N2 = 2NH3 (1 балл);
24
И З О П Ы ТА РА Б ОТ Ы
11 КЛАСС. ПЕРИОДИЧЕСКИЙ ЗАКОН И ПЕРИОДИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ХИМИЧЕСКИХ ЭЛЕМЕНТОВ
Д.И.Менделеев – символ
национальной гордости
и славы России
Л.К.ШАМГУНОВА,
учитель биологии и химии
средней школы № 30,
г. Астрахань
Как рассказать о периодическом законе, о его авторе,
о предыстории открытия, о том, какое значение имеет
этот закон, за 45 минут урока? Публикуемый материал
дает один из возможных ответов на эти вопросы.
Материал сопровождается презентациями, размещенными
на сайте www.1september.ru в вашем Личном кабинете.
Цель. Развитие метапредметных учебных действий.
1) Познавательные метапредметные учебные действия:
· использование системно-информационного анализа, моделирования для изучения различных сторон
окружающей действительности;
· использование основных интеллектуальных
операций (формулирование гипотез, анализ и синтез,
сравнение, обобщение, систематизация, выявление
причинно-следственных связей, поиск аналогов);
· умение генерировать идеи и определять средства,
необходимые для их реализации;
· умение определять цели и задачи деятельности,
выбирать средства реализации цели и применять их на
практике;
· получение химической информации при использовании различных источников.
2) Регулятивные межпредметные учебные действия: планирование собственной деятельности,
изучение жизни Д.И.Менделеева как примера для
построения собственной жизни, освоения социокультурных норм и правил поведения, развитие эмоционально-нравственной компетентности, чувства
патриотизма и гордости за свою Родину и человека,
прославившего ее.
3) Коммуникативные межпредметные учебные
действия: овладевание способами взаимодействия
с людьми, навыками работы в группе, развитие рефлексивных способностей, самоанализа, самоконтроля
своих возможностей и интересов, приобретение навыков публичных выступлений, логического и понятного
изложения материала.
Планируемые результаты.
1) Личностные. Развитие умения использовать периодическую систему как «шпаргалку», подсказку для
решения конкретных практических задач на уроках
химии и в жизни.
2) Предметные. Усвоение строения, структуры периодической системы, развитие умений составления
схем атомов и формул соединений, навыков описания
свойств атомов элементов и их соединений.
3) Метапредметные.
Приобретение навыков самоорганизации и саморегуляции, умений проведения самооценки и рефлексии,
планирования и прогнозирования собственной деятельности и деятельности партнеров. (Регулятивные.)
Овладение логическими операциями: структурирование, минимизация, анализ, обобщение учебной информации, алгоритмизация деятельности. (Познавательные.)
Овладение навыками сотрудничества. (Коммуникативные.)
Задачи урока.
Образовательные. Обеспечить усвоение знаний о
сущности периодического закона и основных этапах
его открытия и развития; научить характеризовать
свойства атомов элементов и образуемых ими веществ
по положению в периодической системе; совершенствовать умения составлять электронно-графические
формулы атомов элементов, формулы и свойства образуемых ими веществ.
Развивающие. Продолжить развитие умений анализировать, систематизировать, минимизировать учебную информацию, находить главное и существенное.
Воспитательные. Воспитать чувство патриотизма
и гордости за свою Родину и человека, прославившего
ее, на примере жизни и деятельности Д.И.Менделеева.
25
Х ИМИЯ
февраль
2015
И З О П Ы ТА РА Б ОТ Ы
Х ОД У Р О КА
Звучит музыка, например П.И.Чайковский «Первый концерт для фортепьяно с оркестром» или «Увертюра».
Учитель.
Пусть зимний день с метелями
не навевает грусть –
Таблицу Менделеева я знаю наизусть.
Зачем ее я выучил? Могу сказать, зачем.
В ней стройность и величие любимейших поэм.
Без многословья книжного
в ней смысла торжество.
И элемента лишнего в ней нет ни одного.
В ней пробужденье дерева
И вешних льдинок хруст.
Таблицу Менделеева я знаю наизусть.
(Н.Глазков)
http://img.velvet.by/files/userfiles/4467/8_454-thumb.jpg
I. Организация класса
II. Актуализация знаний
III. Операционно-исполнительский этап
(организация познавательной деятельности)
Учитель. На предыдущих уроках мы вспоминали,
что мы знаем о периодическом законе Д.И.Менделеева
и его графическом отображении – периодической системе химических элементов. Сегодня нам предстоит
реализовать ваши знания.
Учитель вызывает к доске четырех учеников, которые получают задание: составить электронно-графические формулы атомов элементов 2-го и 3-го периодов (литий и натрий; фтор и хлор; кислород и сера;
углерод и кремний).
Учитель.
Случилось в Петербурге это.
Профессор университета
Писал учебник для студентов.
Задумался невольно он:
«Как рассказать про элементы?
Нельзя ли тут найти закон?»
Искали многие решенье,
Но, проходя лишь полпути,
Бросали. Мучило сомненье:
«А можно ли закон найти?»
Вопрос классу. Кто открыл периодический закон?
Ответ. Менделеев изложил свое открытие 6 марта 1869 г. в статье «Опыт системы элементов».
Учитель.
Мир состоит из элементов.
В то время знали шестьдесят.
А сколько их всего? На это
Нельзя ответить наугад.
Но не гадал, а верил он:
«Тут должен, должен быть закон!»
Упрямо он искал решенье.
Был труд, надежда и терпенье,
И вера в то, что он найдет.
Он так работал целый год.
Х ИМИЯ
февраль
2015
Д.И.Менделеев.
Портрет работы
Н.А.Ярошенко
Учитель. Нам предстоит систематизировать знания о структуре периодической системы, об этапах открытия и развития знаний о периодическом законе; развивать умения применять полученные знания для решения конкретных практических задач на уроках и в жизни.
Вопросы классу. О чем идет речь в следующих строках? Какое свойство атомов положил в основу классификации химических элементов Д.И.Менделеев?
Великий ум на почве благодатной
Закономерности увидел нить,
Расположив согласно массам атомы,
Вдохнул в свою систему жизнь.
Ответ. Менделеев в основу классификации
элементов положил массу их атомов.
Вопрос классу. Как звучит первая формулировка
периодического закона?
Ответ.
Свойства элементов химических
и их соединений разных классов
изменяются строго периодически
с увеличением атомной массы.
Учитель. Элементы были расположены в порядке
возрастания атомной массы, каждый из них получил
порядковый номер. Похожие элементы были расположены друг под другом, получились периоды и группы,
т.е. таблица, которую мы называем «периодической
системой».
Вопрос классу. Какие отступления сделал Менделеев, чтобы не нарушить периодичность?
Ответ. Переставил местами элементы
калий и аргон, теллур и йод.
26
Д.И.Ме н д елеев – с им в ол н а ц и о н а л ь н о й го р д о ст и и сл а в ы Росси и
Учитель. Однако объяснить эти перестановки в
то время он не мог. Гениальность ученого проявилась
в том, что он предвидел дальнейшее развитие своего
закона. Наука продолжает двигаться вперед. Английский физик Э.Резерфорд, обобщив все предшествующие открытия в области строения атома, создает
планетарную модель его строения, согласно которой
в центре атома находится ядро, а вокруг него – электронная оболочка. Ученик Резерфорда – Г.Мозли доказал, что порядковый номер элемента имеет определенный физический смысл, а именно – совпадает с
зарядом ядра атома.
Вопрос классу. В каком порядке на самом деле расположил Менделеев элементы в таблице?
Ответ. Элементы в периодической системе расположены в порядке возрастания заряда атомного
ядра, а не атомной массы. Теперь становятся
понятными причины отступлений, сделанных
Менделеевым при создании таблицы.
Вопрос классу. Как можно объяснить отступления и
перестановки элементов, допущенные Менделеевым?
Ответ. Заряд атомного ядра у калия больше,
чем у аргона; заряд атомного ядра у йода
больше, чем у теллура.
Учитель.
Закону не грозит уничтоженье,
Развитию не видим мы конца.
Двадцатый век приносит уточненье
Формулировке гениального творца.
Вопрос классу. Какова вторая формулировка периодического закона?
Ответ.
Свойства элементов химических
и их соединений разных классов
изменяются строго периодически
с ростом заряда ядра и массы.
Ответ. Электроны расположены на орбиталях.
На каждой из них может быть
не более двух электронов.
Учитель. Только теперь можно ответить на вопрос: «Почему же свойства элементов изменяются периодически, хотя заряд ядра монотонно возрастает?»
Второй этап уж уровня иного:
Был электрон открыт, протон, нейтрон,
Доказана периодичность строго.
Торжествовал Периодический закон.
И оказалось, что вполне логично,
Что свойства атомов зависят от того,
Как электрон периодически
Окутывает плотное ядро.
Художественное изображение атома
Вопрос классу. Какова третья формулировка периодического закона?
Ответ.
Свойства элементов химических
и их соединений разных классов
изменяются строго периодически
с периодичностью электронных
оболочек атомов.
Учитель. Теперь можно говорить о физическом
смысле периодического закона.
Периодичность электронных оболочек
Нам свойства атомов раскрыла до конца,
Но для науки поиск не окончен,
И наступил очередной этап.
Природа сил открыта ядерных
И роль, которую играет там нейтрон.
Закономерности для изотопов найдены,
Система расширяется, растет.
Вопрос классу. Каков физический смысл порядкового номера?
Ответ. Порядковый номер численно
равен заряду ядра атома элемента.
Учитель. На тот период времени остается
без объяснения причина периодического изменения
свойств атомов элементов. Наука продолжает развиваться, Н.Бор и другие физики создают квантовомеханическую теорию строения атома. Вспомним
основные элементы этой теории.
Вопрос классу. Какие частицы входят в состав атома?
Ответ. Протоны, нейтроны и электроны.
Вопрос классу. Каковы заряды элементарных частиц?
Ответ. Протоны заряжены положительно,
электроны – отрицательно,
а нейтроны не имеют заряда.
Вопрос классу. Как располагаются электроны вокруг атомного ядра?
Как использовать периодическую систему для характеристики элементов и их соединений, для решения жизненных задач и заданий?
27
Х ИМИЯ
февраль
2015
И З О П Ы ТА РА Б ОТ Ы
У Менделеева были предшественники, но великая
тайна периодического закона для них была не доступна. Сейчас перед вами выступят ваши одноклассники
с результатами своего исследования.
Вспомним строение атома и связь его с периодической системой. Структура системы имеет определенный физический смысл. Обратимся к схемам строения
атомов, составленным учащимися на доске (литий и
натрий, фтор и хлор, кислород и сера, углерод и кремний). Выслушаем их пояснения к схемам по плану.
Выступление учащихся
Тема исследования. Почему несостоятельны притязания предшественников на приоритет открытия периодического закона?
Цели исследования. Выяснить, работы каких
ученых предшествовали открытию периодического
закона и подготовили почву для создания периодической системы. Ответить на вопросы. Почему их работы не увенчались успехом? В чем отличие подхода
Д.И.Менделеева к решению проблемы от других ученых?
Гипотеза. Поскольку классификация – это упорядочение и разделение известных фактов по определенным признакам, то мы предположили, что в основе работ разных ученых лежат различные подходы,
т.е. признаки, по которым классифицировались химические элементы. Именно с этой точки зрения мы
изучили работы ученых – предшественников Менделеева.
1. Й.Я.Берцелиус, выдающийся шведский химик,
разделил все известные элементы на металлы и неметаллы на основе различий в свойствах образованных
ими простых веществ и соединений. Он установил,
что металлам соответствуют основные оксиды и гидроксиды, а неметаллам – кислотные.
2. И.В.Деберейнер, немецкий химик, разделил элементы на группы по три (триады) на основе сходства
образуемых ими соединений и с учетом того, что относительная атомная масса среднего элемента равна
среднему арифметическому двух крайних элементов.
Например: Li, Na, K (Ar(Na) = (7 + 39) : 2 = 23). Установил зависимость между атомной массой и свойствами элемента. Удалось составить лишь четыре триады.
Они не охватывали все известные к тому времени элементы.
3. А.Э.Бегье де Шанкуртуа, профессор Парижской
высшей горной школы, расположил элементы по возрастанию атомной массы, по спирали на поверхности
цилиндра, и указал, что в этом случае элементы, попавшие на одну вертикаль, сходны по свойствам. Так
родилась мысль о периодичности, которая, впрочем,
оказалась забытой.
4. Д.А.Р.Ньюлендс, британский ученый, расположил элементы по возрастанию атомной массы и обнаружил, что каждый восьмой элемент повторяет свойства первого элемента (предыдущей группы) подобно
нотам в музыкальных октавах. Объяснить найденную
закономерность и найти место в «октавах» всем известным в то время элементам ему не удалось.
5. Л.Мейер, немецкий исследователь, также расположил элементы в порядке возрастания атомных масс.
План описания элемента по его положению
в периодической системе
1) Атом элемента имеет заряд ядра – … , т.к. его
порядковый номер – … .
2) В атоме ……. энергетических уровней, т.к. он
находится в ………. периоде.
3) На 1-м уровне ………. электронов, на 2-м
…….. , на s-подуровне ………., на р-подуровне
………… электронов и т.д.
4) Простое вещество является ………. (металлом или неметаллом); на внешнем уровне его атома
………… электронов, т.к. элемент находится в …….
группе.
5) Оксид элемента имеет формулу …………. , характер этого оксида ………. (основной или кислотный).
6) Гидроксид имеет формулу …………….. , характер гидроксида ………….. (основной или кислотный).
Учитель. Каково значение периодического закона
для развития естественных наук, какую славу принесло открытие Менделеева для России?
Ф.Энгельс сравнил открытие этого закона с открытием планеты Плутон.
Современники и не подозревали, что в науке совершилось великое историческое событие – в необозримый хаос разрозненных сведений о природе и свойствах химических элементов вошли ясность и порядок, преобразовав древнюю химию из эмпирического
искусства в строгую и точную науку. С открытием
периодического закона химия перестала быть описательной наукой, а стала наукой, способной заглядывать в будущее.
На основе разработанной системы
ее творец расчетом уточнил
Вес атомов известных элементов,
а неоткрытых – вес определил.
Вопрос классу. У каких элементов Менделеев уточнил атомные массы (изменил их, исходя из свойств)?
Ответ. Бериллий, индий, церий,
торий, иттрий, титан.
Учитель. Менделеев предсказал существование,
описал свойства еще неоткрытых элементов.
Прошло немного лет, и обнаружен галлий,
Что был предсказан им.
Затем открыты скандий и германий,
Мир признает периодический закон!
Х ИМИЯ
февраль
2015
28
Д.И.Ме н д елеев – с им в ол н а ц и о н а л ь н о й го р д о ст и и сл а в ы Росси и
http://www.strf.ru/attachment.aspx?Id=29320
Его подход к классификации химических элементов
был построен на поиске групп сходных по свойствам
элементов. Таблица Мейера состояла из 27 элементов,
остальным места не нашлось, структура таблицы была
неясной и закономерности не обнаружены.
Всего до Менделеева было предпринято около 50
попыток классификации. Однако ученые пытались
найти только группы сходных элементов, ни одна из
попыток не объяснила закономерности между свойствами элементов и их положением в системе.
В отличие от предшественников Менделеев, также
расположив элементы сначала в порядке увеличения
атомной массы, сравнивал непохожие и нашел закономерность в изменениях свойств элементов и образуемых из их атомов веществ.
Предложенная им таблица имела четкую структуру
в виде групп и периодов, в ней нашли место все известные элементы и были оставлены пустые места для
еще не открытых. Более того, система Д.И.Менделеева
позволила предсказать существование и описать свойства неизвестных элементов, исправить неверно определенные атомные массы уже известных элементов.
1 марта 1869 г. считается днем рождения великого закона – в этот день Менделеев отправил в типографию таблицу «Опыт системы элементов». 6 марта
Н.А.Меньшуткин доложил об этом открытии на заседании Русского химического общества. В основу своей работы Менделеев положил два признака элементов: атомную массу и свойства. Первоначально закон
звучал так: «Свойства химических элементов и их соединений находятся в периодической зависимости от
их относительной атомной массы».
Как иногда утрировать умеют
Иные авторы за рубежом, подчас,
Открытие, что сделал Менделеев,
Трактуя, как простой пасьянс!
Как дело случая и только,
Но почвы их легко лишить:
Закон великий невозможно
Сидя за партами открыть!
Учитель. Нужна была прозорливость гения, способного почувствовать великий порядок в видимом
хаосе уже познанных свойств веществ. Нужна была
могучая интуиция, продвигающая познание за пределы
известного.
Нужна была научная смелость. Все это отличает
Менделеева от всех его предшественников, которые
впоследствии оспаривали приоритет открытия.
За свои научные заслуги Менделеев был избран
членом более 50 академий и научных обществ разных
стран мира. Свою деятельность Менделеев назвал
«службой Родине» и говорил, что у него было «три
службы Родине».
Первую службу он видел в научной деятельности.
Периодический закон и периодическая система стали
важнейшим вкладом Менделеева в развитие есте-
Д.И.Менделеев. Портрет работы И.Е.Репина
ственных наук, но они составляют лишь часть огромного творческого наследия ученого. Полное собрание
его сочинений – 25 объемных томов, настоящая энциклопедия знаний. Менделеев внес большой вклад в
развитие геохимии и физической химии. Именно он
открыл критическую температуру фазового перехода и создал гидратную теорию растворов; предложил
теорию неорганического происхождения нефти. Дмитрий Иванович внес большой вклад в практическую
химию, разработал процесс приготовления бездымного пороха. Он изучал воздухоплавание, метеорологию,
много сделал для развития метрологии.
Вторая служба Менделеева – педагогическая деятельность. Он был автором учебника «Основы химии», который выдержал при его жизни восемь изданий и не раз переводился на иностранные языки.
Третьей службой Родине была работа Менделеева
на ниве промышленности и сельского хозяйства. В своем имении Боблово он ставил опыты по выведению новых сортов пшеницы. Дмитрий Иванович заботился о
будущем России, вникал в проблемы промышленности,
посещал фабрики и заводы, был экспертом в решении
многих экономических проблем. «Посев научный взойдет для жатвы народной» – таков был девиз всей деятельности ученого.
Менделеев был одним из культурнейших людей своего времени. Он глубоко интересовался литературой
и искусством, собрал огромную коллекцию репродукций картин художников разных стран и народов, в его
квартире часто проходили встречи выдающихся деятелей культуры.
29
Х ИМИЯ
февраль
2015
И З О П Ы ТА РА Б ОТ Ы
Вот он, портрет гения: трудолюбие, находчивость, целеустремленность, милосердие, упорство
в достижении цели, любовь к своей Родине, семье,
доброта, любознательность, порядочность, интеллигентность, полная самоотдача в науке, благодарность матери и учителям, смелость, преданность
делу, бескорыстие, многогранность.
Вся жизнь Менделеева – подвиг во имя процветания России, отечественной науки и промышленности.
Это пример того, как ученый может и должен служить Родине.
Его открытия являются национальным достоянием России.
Имя его – символ национальной гордости и славы
России.
Главный секрет жизни он раскрыл всем будущим
поколениям: «Один человек – ноль, вместе только –
люди. Удовольствие пролетит, оно только для себя.
А труд оставит след долгой радости, он – для других.
Будет неудача – не беда. Сохраняйте спокойствие и
внутреннее самообладание…»
Другого ничего в природе нет
Ни здесь, ни там, в космических глубинах:
Все – от песчинок малых до планет –
Из элементов состоит единых.
Как формула, как график трудовой,
Строй менделеевской системы строгой.
Вокруг тебя творится мир живой,
Входи в него, вдыхай, руками трогай.
(С.Щипачев)
Схема 1
Физический смысл номера периода. Номер периода указывает на число электронных слоев у элементов (см. схему 2).
Схема 2
IV. Этап реализации видов деятельности
по развитию учащихся
Учитель. Графическим отражением периодического закона является периодическая система.
Структура системы имеет определенный физический смысл. Об этом вам сейчас расскажут одноклассники.
Выступление учащихся
Тема исследования. Почему периодическая система является графическим отражением Периодического закона?
Гипотеза. Поскольку причиной периодического
повторения свойств элементов является периодическая повторяемость строения внешнего электронного
слоя атомов, то мы предполагаем, что структура периодической системы также связана со строением атома.
Физический смысл номера группы. Номер группы указывает:
на число электронов внешнего слоя для элементов
главной подгруппы;
на сумму s-электронов внешнего слоя и
d-электронов предвнешнего слоя для элементов побочной подгруппы (см. схему 1).
Х ИМИЯ
февраль
2015
Весь класс фронтально отвечает на вопросы.
· Что называется химическим элементом?
· Что называется изотопом?
· Что называется периодом?
· Что называется группой?
· Как изменяются металлические и неметаллические свойства элементов в периодической системе?
V. Оценочно-рефлексивный этап урока
Подводятся итоги урока, выставляются отметки
наиболее активным учащимся.
ЛИТЕРАТУРА
Менделеев Д.И. Новые материалы по истории открытия периодического закона. М.-Л.: Изд-во АН
СССР, 1950; Кедров Б.М. День одного великого открытия. М.: Соцэкгиз, 1958; Периодический закон и
строение атома. Сборник статей. М.: Атомиздат, 1971;
Габриелян О.С., Лысова Г.Г. Химия. 11 класс. М.: Дрофа, 2002.
30
КО Д Н Ю Р О Ж Д Е Н И Я . . .
Викторина, посвященная
Д.И.Менделееву
Н.С.КРЮКОВА,
средняя школа № 1,
г. Тобольск
В короткой заметке представлены десять вопросов о Д.И.Менделееве
и его родных. Материал может быть полезен на уроке-лекции, посвященном жизни и деятельности этого ученого, для мотивации учащихся на внимательное слушание того, что говорит учитель.
1. В каком учебном заведении получил образование
отец Д.И.Менделеева Иван Павлович Менделеев?
а) В Педагогическом институте в г. СанктПетербурге;
б) в Педагогическом институте в г. Москве;
в) в Педагогическом институте в г. Казани.
2. Какой вклад в развитие образования г. Тобольска внес отец Марии Дмитриевны (матери
Д.И.Менделеева) Дмитрий Васильевич Корнильев?
а) Работал преподавателем в гимназии;
б) имел хорошую библиотеку, которой пользовались тоболяки;
в) был основателем мужской гимназии в г. Тобольске.
3. 24 января 1969 г. Тобольскому государственному
педагогическому институту за разносторонний вклад
в развитие народного образования Тобольска и севера
Западной Сибири Советом Министров РСФСР было
присвоено имя гениального тоболяка Д.И.Менделеева.
В связи с какой юбилейной датой институту было присвоено имя ученого?
а) 100-летие открытия Д.И.Менделеевым периодического закона химических элементов;
б) 70-летие последнего приезда ученого в родной
Тобольск;
в) 135-летие со дня рождения Д.И.Менделеева.
4. Укажите гимназические годы Д.И.Менделеева.
а) 1841–1849 гг.;
б) 1840–1848 гг.;
в) 1840–1849 гг.
5. Кто преподавал Дмитрию Менделееву в гимназии физику и математику?
а) Петр Павлович Ершов;
б) Иван Карлович Руммель;
в) Николай Васильевич Басаргин.
6. Во время учебы Д.И.Менделеева в Тобольской
губернской мужской гимназии у него были любимые и
нелюбимые предметы. Назовите два нелюбимых предмета Мити Менделеева.
а) Латынь и закон божий;
б) философия и латынь;
а) философия и закон божий.
7. Одну из своих работ ученый посвятил своей матери Марии Дмитриевне. Назовите эту работу.
а) «О соединении спирта с водой»;
б) «Исследование водных растворов по удельному
весу»;
в) «Заветные мысли».
8. В каком учебном заведении должна была начаться педагогическая деятельность Д.И.Менделеева?
а) В Ришельевском лицее в Одессе;
б) в Главном педагогическом институте в Петербурге;
в) в Симферопольской гимназии.
9. Сколько работ посвятил Д.И.Менделеев вопросам педагогики?
а) Сорок восемь;
б) восемнадцать;
в) три.
10. Крупнейший ученый-химик, друг Д.И.Менделеева, был композитором – автором оперы «Князь
Игорь».
а) Архип Иванович Куинджи;
б) Александр Порфирьевич Бородин;
в) Александр Абрамович Воскресенский.
Ответы на вопросы викторины
1 – а; 2 – б; 3 – в; 4 – а; 5 – б; 6 – а; 7 – б; 8 – а;
9 – а; 10 – б.
31
Х ИМИЯ
февраль
2015
И З О П Ы ТА РА Б ОТ Ы
Проектная деятельность как
подготовка к изучению химии
О.Э.АНАЦКО,
Е.М.ХАНУКОВИЧ,
гимназия № 399,
г. Санкт-Петербург
Использование метода проектов позволяет стимулировать интерес учащихся как к обучению в целом, так и конкретно к химии. Во время выполнения проекта школьники учатся анализировать материал, планировать и выполнять эксперимент, знакомятся с правилами работы в
лаборатории. Публикуемый материал содержит исследовательские
работы учеников 7-го класса.
Материал сопровождается презентациями, размещенными
на сайте www.1september.ru в вашем Личном кабинете.
5. Провести эксперимент по измерению уровня
кислотности раствора жевательной резинки.
В реферативной части работы рассмотрены такие
вопросы, как история жевательной резинки, состав,
польза и вред, как удалить жвачку с одежды. Исследовательская часть содержит анкетирование и эксперимент.
Анкетирование. Была составлена анкета для опроса одноклассников и других учащихся.
Анкета
1. Какая жевательная резинка вам нравится больше?
• «Орбит». • «Дирол». • «Ментос 3D». • Другое.
Одно из главных требований современного
школьного образования – научить учащихся приобретать знания, преобразовывать уже известные, использовать их на практике. Одним из наиболее эффективных способов овладевания этими умениями является проектная деятельность.
В своей работе мы используем проектную деятельность и на уроках, и во внеурочной деятельности.
Причем в последнем случае в проекты включаются не
только учащиеся 8–11-х классов, уже изучающие химию, но и ученики 6–7-х классов.
В этом учебном году группа учащихся выполняла
проект под общим названием «Незнакомое о знакомом»:
учащиеся изучали жевательную резинку, чай и пищевые
добавки. По результатам выполнения проекта были написаны исследовательские работы. Свои исследования
ученики представляли на гимназической конференции,
ученических районных и городских конференциях.
Каждый раздел проекта (исследовательская работа) состоял из реферативной части, анкетирования и
эксперимента. Далее представлено краткое описание
исследовательских работ, каждая из которых сопровождается презентацией.
2. Какой вкус жевательной резинки вы предпочитаете?
• Мятный. • Фруктовый. • Ягодный. • Экзотик.
3. Как часто вы жуете жевательную резинку?
• Несколько раз в день.
• Один раз в день.
• Несколько раз в неделю.
• Несколько раз в месяц.
• Очень редко.
• Не употребляю.
4. Как вы считаете: жевать жвачку вредно или полезно?
• Вредно. • Полезно.
5. Проглатываете ли вы жевательную резинку?
• Да. • Нет.
Т Е М А «ЖЕВАТЕЛЬНАЯ РЕЗИНКА: ВРЕД ИЛИ ПОЛЬЗА?»
Авторы работы: ПИНЧУК Дарья, ШАКУНОВА
Диана, 7-й класс.
Цель работы. Выяснить положительные и отрицательные стороны употребления жевательной резинки.
Для достижения данной цели были поставлены задачи.
1. Выяснить, что такое жевательная резинка.
2. Выяснить историю жевательной резинки.
3. Провести анкетирование учащихся по употреблению жевательной резинки.
4. Выяснить положительные и отрицательные стороны употребления жевательной резинки.
Х ИМИЯ
февраль
2015
Результаты анкетирования представлены в таблице
(табл. 1, см. с. 33).
Из таблицы видно, что учащиеся имеют представление о вреде жевательной резинки, но все же употребляют ее: чаще – учащиеся 5-го класса, реже – 11-го.
В основном учащиеся не проглатывают жевательную
резинку.
32
Про ектн ая дея тел ь н о ст ь ка к п о д гото в ка к и з уч е н и ю хи ми и
Таблица 1
Ответы
Вопрос
5 «а»
7 «в»
11 «б»
1. Какая жевательная резинка вам нравится больше?
«Орбит»,
«Дирол»
Нет
предпочтений
Нет
предпочтений
2. Какой вкус жевательной резинки вы предпочитаете?
Ягодный
Ягодный
Мятный
3. Как часто вы жуете
жевательную резинку?
Несколько раз в
день
Несколько раз
в день
Несколько раз
в неделю
4. Как вы считаете: жевать жвачку вредно или
полезно?
Вредно
Вредно
Вредно
5. Проглатываете ли вы
жевательную резинку?
Нет
Нет
Нет
Цифровая лаборатория «Архимед»
Исследуемые образцы
Эксперимент.
Цель – измерить уровень кислотности раствора жевательной резинки.
Мы решили экспериментально проверить такие
свойства жевательной резинки, как растворимость в
воде и кислотность полученного раствора. Гипотеза –
жевательная резинка должна нейтрализовывать кислоту, которая образуется в ротовой полости и вызывает
кариес. Соответственно, раствор жевательной резинки
должен иметь малую кислотность.
Мерой кислотности является величина pH, чем она
выше, тем менее кислый раствор, чем ниже, тем более
кислый раствор. Измерения pH проводились с помощью цифровой лаборатории (ЦЛ) «Архимед».
Результаты эксперимента представлены в таблице
(табл. 2).
Эксперимент показал, что жевательная резинка
частично растворяется в воде, т.е. состоит из компонентов как растворимых в воде, так и не растворимых.
Измерение рН среды позволяет сделать выводы: в половине случаев раствор жевательных резинок – кис-
Авторы проекта «Жевательная резинка: вред или
польза?» проводят эксперимент
лый и не может нейтрализовывать кислоту, которая
образуется в ротовой полости. Наименьшую кислотность имеет раствор «Dirol мята» и «Орбит детский».
Вероятно, действие жевательных резинок связано не
столько с тем, что они сами нейтрализуют кислоту, а
скорее с тем, что они стимулируют выделение слюны,
которая уже приводит к нейтрализации кислоты.
Таблица 2
Внешний вид и кислотность растворов жевательных резинок
Номер
образца
1
2
3
Название
«Орбит экзотик»
«Орбит детский»
«Dirol мята»
4
«Eclipse ледяная вишня»
5
«Mentos 3D»
6
«Reload 5 фруктовый заряд»
7
Вода
Внешний вид раствора
рН
Мутный раствор; жевательная резинка немного растворилась
Раствор прозрачный; видимых признаков растворения нет
Раствор мутный; жевательная резинка частично растворилась
Раствор мутный и розовый; жевательная резинка частично растворилась
Зеленый раствор; жевательная резинка практически не растворилась
Раствор слегка мутный; жевательная резинка практически не растворилась
Прозрачная, бесцветная жидкость
3,76
6,58
6,99
33
Х ИМИЯ
6,4
3,7
3,52
6,18
февраль
2015
И З О П Ы ТА РА Б ОТ Ы
Выводы.
1. Жевательная резинка (жвачка) — особое кулинарное изделие, которое состоит из несъедобной эластичной основы и различных вкусовых и ароматических добавок.
2. Жевательная резинка и ее предшественники
используется уже достаточно давно для того, чтобы
успокоиться или расслабиться.
3. Жевательная резинка оказывает больше негативное влияние на организм человека, чем положительное.
4. Анкетированием было выяснено, что учащиеся
имеют представление о вреде жевательной резинки, но
все же употребляют ее.
5. Эксперимент позволил сделать предположение,
что действие жевательных резинок связано не столько
с тем, что они нейтрализуют кислоту, сколько с тем,
что они стимулируют выделение слюны, которая уже
приводит к нейтрализации кислоты.
Результаты анкетирования представлены в таблице
(табл. 3).
Таблица 3
Вопрос
Какой из горячих напитков вы
предпочитаете?
Какой вид чая вы
предпочитаете?
Какую марку чая
вы предпочитаете?
Какие добавки к
чаю вы предпочитаете?
Т Е М А «НЕЗНАКОМОЕ О ЗНАКОМОМ: ЧАЙ»
Автор работы: ГЕВОНДЯН Офеля, 7-й класс.
Цель работы. Изучить виды чая, выяснить, какое
влияние на организм человека может оказывать чай.
Задачи.
1. Изучить историю чая.
2. Выяснить, какие бывают классификации чая, по
каким признакам можно классифицировать чай.
3. Рассмотреть стадии производства чая.
4. Провести анкетирование учащихся по предпочтениям того или иного вида чая.
5. Изучить кислотность настоев чаев и сделать вывод о пользе чая для здоровья зубов.
Как и предыдущая работа, это исследование содержит реферат и собственно исследование. В реферате
подробно изучены следующие вопросы: происхождение и значение слова «чай», история чая, классификация чая, производство чая.
Анкетирование. Цель опроса – выяснить предпочтения учащихся по видам и маркам чая.
Как часто вы употребляете чай?
В какое время
суток вы употребляете чай?
февраль
2015
Количество учащихся
4 «а» 7 «в» 9 «а»
17
11
12
3
11
12
6
5
4
1
4
2
7
12
12
14
4
13
5
4
1
–
5
3
9
12
11
–
5
15
1
5
–
2
2
–
15
–
11
3
4
5
1
14
3
14
3
2
5
4
14
–
12
4
1
3
7
10
11
14
3
7
3
1
3
2
3
12
12
13
5
15
10
12
2
15
15
18
Анкетирование показало, что чай предпочитают
больше половины учащихся. Наиболее популярными
являются черный и зеленый чай. Наиболее популярные марки – «Липтон» и «Гринфилд». Чаще всего чай
пьют с сахаром и лимоном. Пьют чай в течение всего
дня несколько раз.
Экспериментальная часть.
Цель. Измерить кислотность различных видов чая.
Гипотеза – чай нейтрализует кислоту в полости рта,
и употребление чая является профилактикой кариеса.
Анкета
1. Какой из горячих напитков вы предпочитаете?
1) Чай; 2) кофе; 3) какао; 4) другое.
2. Какой вид чая вы предпочитаете?
1) Черный; 2) зеленый; 3) белый; 4) красный.
3. Какую марку чая вы предпочитаете (ответ напишите сами)?
…………………………………………………..
4. Какие добавки к чаю вы предпочитаете?
1) Сахар; 2) соль; 3) лимон; 4) лайм;
5) яблоки; 6) молоко; 7) другое.
5. Как часто вы употребляете чай?
1) Несколько раз в день;
2) раз в день;
3) несколько раз в неделю;
4) редко.
6. В какое время суток вы употребляете чай?
…………………………………………………..
Х ИМИЯ
Варианты
ответов
Чай
Кофе
Какао
Другое
Черный
Зеленый
Красный
Белый
Lipton
Greenfield
Ahmadtea
«Принцесса Нури»
Сахар
Соль
Лимон
Лайм
Яблоки
Молоко
Другое
Несколько
раз в день
Один раз в
день
Несколько
раз в неделю
Редко
Утром
Днем
Вечером
Автор проекта
«Незнакомое о
знакомом: чай»
проводит изучение рН настоев
различных чаев
34
Про ектн ая дея тел ь н о ст ь ка к п о д гото в ка к и з уч е н и ю хи ми и
4. Чай – популярный напиток среди учащихся гимназии.
5. Эксперимент показал, что настой черного чая
имеет более темную и насыщенную окраску, а зеленого и белого – более светлую.
6. Настой чая имеет кислую среду, следовательно,
чай не нейтрализует кислоту в полости рта.
Настои чаев, подготовленные для
эксперимента
Т Е М А «НЕЗНАКОМОЕ В ЗНАКОМОМ:
ПИЩЕВЫЕ ДОБАВКИ»
Мерой кислотности является величина pH: чем она
выше, тем менее кислый раствор, чем ниже, тем более
кислый раствор. Измерения pH проводились с помощью ЦЛ «Архимед».
Результаты измерений представлены в таблице
(табл. 4).
Таблица 4
Кислотность и цвет настоев чая
№
п/п
1
2
3
4
Название чая
Greenfield (корица),
черный чай
Lipton, зеленый чай
Tess pleasure, черный
чай
Greenfield, черный
чай
Кислотность
(рН)
5,34
5,74
5,7
Цвет настоя
Темно-оранжевый
Желтый
Оранжево-коричневый
5,26
Коричневый
5
Майский чай, черный
чай
5,17
Коричневый
6
Greenfield Jasmin
dream, зеленый чай
5,71
Желтый
5,99
Ярко-желтый
5,84
Желтый
8
9
10
11
Greenfield Green Melissa, зеленый чай
Greenfield White
Bloom, белый чай
Curtis Bountea, белый
чай
Lipton Rose Violet,
белый чай
4,73
5,63
Автор работы: СОРОКИН Илья, 7-й класс.
Цель работы. Рассмотреть пищевые добавки, их
содержание и роль в пищевых продуктах.
Задачи.
1. Рассмотреть классификацию пищевых добавок.
2. Выяснить действие пищевых добавок на организм человека
3. Выяснить, какие пищевые добавки содержатся в
некоторых пищевых продуктах.
В отличие от первых двух эта работа немного отличается по структуре.
Реферат посвящен таким вопросам, как пищевые
добавки, классификация пищевых добавок, что скрывают производители, история применения пищевых
добавок, их действие на организм человека.
Экспериментальная часть.
Цель эксперимента – выяснить, что будет происходить с некоторыми видами продуктов без надлежащих
условий хранения.
Гипотеза – продукты, особенно содержащие много
белка, без надлежащих условий хранения должны подвергаться процессу порчи.
В качестве исследуемых образцов были взяты хлеб,
колбаса, сыр и печенье различных марок.
Кусочки исследуемых продуктов были положены
на кухне, где достаточно высокая температура и влажность воздуха.
Эксперимент показал, что все исследуемые образцы
не подверглись процессам гниения и на них не появились плесневые грибки. В основном объекты засохли.
Образцы печенья не изменились. Это может косвенно
служить указанием на наличие в продуктах добавок-консервантов. На упаковке только одного из изученных объектов было указание на содержание пищевых добавок.
Пищевые добавки – вещества, сами по себе не употребляемые как пищевой продукт или обычный компонент пищи. Они преднамеренно добавляются в пищевые системы по технологическим соображениям на
различных этапах производства, хранения, транспортировки готовых продуктов. Существует классификация пищевых добавок по их функциям в продуктах.
В основном пищевые добавки отрицательно влияют
на организм человека. Наиболее часто используют
консерванты и улучшители вкуса.
Лимонно-желтый
Желто-оранжевый
12
Greenfield Golden
Ceylon, черный чай
4,88
Коричневый
13
Вода кипяченая
6,63
Прозрачный,
бесцветный
Эксперимент показал, что настой черного чая имеет более темную и насыщенную окраску, а зеленого и
белого – более светлую.
Настой чая имеет кислую среду, следовательно, чай
не может нейтрализовать кислоту в полости рта.
Выводы.
1. Чай – древний напиток, который имеет происхождение из Азии.
2. Существует несколько классификаций чая по
цвету настоя, виду готовой продукции и стране-производителю.
3. Основная стадия в производстве чая – ферментация.
Фотографии предоставлены авторами.
35
Х ИМИЯ
февраль
2015
Х И М И Я В Ш КО Л Е И Д О М А
ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ПРОЕКТ. ХИМИЯ БЕЗ ФОРМУЛ
«Кисельная вода, крахмальные
берега»
Г.Е.ЛЫЧКОВА,
учитель химии,
школа-интернат № 11,
г. Москва
В исследовательском проекте проведены эксперименты по обнаружению углеводов в продуктах питания.
Занимательные, постепенно усложняющиеся опыты, например «“Черный хлеб” из белого хлеба», «Мука содержит крахмал?», «Крахмал
в продуктах питания», «Солнечный свет в природе», «Сахар двух видов» и другие, помогают школьникам ответить на вопросы о том, где
содержится крахмал или глюкоза. Опыты дают возможность познакомиться с некоторыми лабораторными способами изучения веществ.
Материал сопровождается презентациями, размещенными
на сайте www.1september.ru в вашем Личном кабинете.
Введение
Проект был представлен в форме доклада с компьютерной презентацией на внутришкольном туре защиты проектов.
Важную роль в организме играют углеводы. Это
хорошо известные всем глюкоза, сахароза, клетчатка,
крахмал. Углеводы – один из «трех китов» нашего питания (два других – белки и жиры). Основная функция
углеводов – энергетическая. «Сжигая» глюкозу, организм получает необходимую энергию для идущих в нем
процессов. Живые организмы могут запасать углеводы
в виде крахмала (у растений) и гликогена (у животных и
грибов). В клубнях картофеля крахмал может составлять
до 80 % массы, а у животных особенно много углеводов
в клетках печени и мышц – до 5 %. Выполняют углеводы и другие функции, например опорную и защитную.
Клетчатка входит в состав древесины, хитин образует
наружный скелет насекомых, ракообразных и др.
Исследованием продуктов питания могут заниматься учащиеся даже начальной школы. Для каждого
опыта всем юным экспериментаторам выдаются карты-задания (см. приложение), в которые записываются
наблюдения*.
Цели работы. Расширить знания об углеводах. Научиться обнаруживать их в продуктах питания химическими способами и применять приобретенные знания для формирования правильного рациона питания.
Тип проекта. Межпредметный (химия, биология),
индивидуальный, краткосрочный.
Задачи исследования. Применять знания об углеводах при проведении качественных реакций по обнаружению их в продуктах питания. Получить новые
сведения об углеводах. Научиться проводить химические реакции, делать выводы.
«Черный хлеб» из белого хлеба
Реактивы. Йод.
Оборудование. Пипетка.
На маленький кусочек белого хлеба накапайте слабый раствор йода.
Что наблюдаете? Хлеб мгновенно станет черным.
Кусочек белого хлеба превратился в «черный хлеб», но
только есть его уже нельзя.
Вывод. Белый хлеб содержит крахмал.
* Записи наблюдений и выводы детей в статье выделены
фиолетовым шрифтом.
Х ИМИЯ
февраль
2015
Почернение хлеба от попавших на него капель йода
36
« К и с ел ь н а я в о да , крах м а л ь н ы е б е р ега»
Как отличить крахмал от мела
Реактивы. Йод.
Оборудование. Cтупка, пестик, пипетка.
Для опыта возьмите крахмал и мел. Мел разотрите в ступке и увидите, что крахмал и мел похожи друг
на друга. Накапайте на тот и другой несколько капель
йода.
Что наблюдаете? Мел окрасился в коричневый
цвет, а крахмал стал сине-черным.
Вывод. Мел не изменяет окраску йода, а крахмал
изменяет.
Изменение цвета картофеля при попадании на него йода
Крахмал в продуктах питания
Реактивы. Йод.
Оборудование. Пипетка, нож.
Исследуйте с помощью настойки йода следующие
продукты:
1) горох; 2) фасоль; 3) зерна риса; 4) банан; 5) яблоки; 6) колбасу; 7) мясо.
Что наблюдаете?
1) Синее окрашивание.
2) Синее окрашивание.
3) Синее окрашивание.
4) Синее окрашивание.
5) Если яблоко неспелое, то появляется cинее окрашивание.
6) Синее окрашивание.
7) Синее окрашивание не появляется.
Вывод. Горох, фасоль, рис, банан, неспелые яблоки, колбаса содержат крахмал. В мясе крахмала нет.
При попадании на мел окраска йода остается
неизменной
Мука содержит крахмал?
Реактивы. Йод.
Оборудование. Пипетка.
Хлеб пекут из муки, поэтому крахмал должен содержаться и в муке. Проведите испытание с настойкой
йода на маленькой кучке муки.
Что наблюдаете? Синее окрашивание.
Вывод. Мука содержит крахмал.
В муке есть крахмал: йод это подтверждает
В колбасе тоже есть крахмал
Крахмал в картофеле
Реактивы. Йод.
Оборудование. Пипетка, нож.
Разрежьте сырую картофелину и капните на срез
йодом.
Что наблюдаете? Появилось синее окрашивание.
Вывод. Следовательно, в картофеле тоже есть
крахмал.
Секрет пудры
Реактивы. Йод.
Оборудование. Пипетка.
На щепотку пудры капните настойкой йода.
Что наблюдаете? Происходит очень интенсивное
синее окрашивание.
Вывод. Пудра содержит крахмал.
37
Х ИМИЯ
февраль
2015
Х И М И Я В Ш КО Л Е И Д О М А
Проба на глюкозу
Реактивы. Растворы медного купороса и гидроксида натрия.
Оборудование. Спиртовка, пробирка, пробиркодержатель.
Налейте в пробирку немного раствора гидроксида
натрия. Затем добавьте по каплям раствор сернокислой меди (или медного купороса). Образуется голубой студнеобразный осадок. Этот осадок осторожно
нагрейте. При этом происходит изменение окраски
осадка до черного цвета – это оксид меди(II). Немного
видоизмените опыт: налейте в пробирку виноградного
сока, прибавьте гидроксид натрия, а затем по каплям
раствор медного купороса. Раствор окрашивается в
красивый синий цвет. Получившийся раствор нагрейте на спиртовке.
Что наблюдаете? Постепенно раствор меняет
окраску: синий – зеленый – желтый – красный.
Вывод. Появление красной окраски свидетельствует о том, что в виноградном соке содержится глюкоза. Глюкоза – один из видов сахара, виноградный
сахар.
Окрашивание пудры при попадании на нее
капель йода
Солнечный свет в природе
Реактивы. Йод, спирт этиловый.
Оборудование. Химический стакан, диски из
пробки, булавка.
Без солнечного света не происходит образование
крахмала в зеленых листьях растений. Выберите для
опыта растение с широкими, но не слишком толстыми и твердыми листьями. Выбранный лист должен
хорошо освещаться солнцем в течение дня. Вечером
прикрепите к листу булавкой два диска из пробки так,
чтобы они находились друг против друга на верхней и
на нижней стороне листа. На следующий вечер сорвите лист, снимите пробки и погрузите лист на несколько
минут в кипящую воду. После этого положите лист в
спирт и оставьте его там в течение нескольких часов,
пока вся зеленая краска не исчезнет. Выньте лист из
спирта, протрите затемненный кружок и окружающую
поверхность листа йодной настойкой.
Что наблюдаете? Вокруг кружка лист окрасился
в черно-синий цвет. Кружок, который был закрыт от
света, не темнеет.
Вывод. Днем под действием солнечного света в
листьях образуется крахмал, который ночью превращается в сахар. На затемненном месте листа крахмал
не образовался, и характерного окрашивания не произошло.
Есть ли кислое в винограде?
Проба на глюкозу
Реактивы. Универсальная индикаторная бумажка.
Капните виноградного сока на лакмусовую бумажку.
Что наблюдаете? Капли виноградного сока оставляют на нейтральной желтой индикаторной бумажке
красное пятно.
Вывод. В винограде есть кислота.
Находим глюкозу в ягодах
Реактивы. Растворы медного купороса и гидроксида натрия.
Оборудование. Спиртовка, пробирка, пробиркодержатель.
Несколько капель сока, выжатого из смородины
или малины, подвергаем вышеописанной пробе на
глюкозу.
Что наблюдаете? Появилась желто-красная окраска.
Вывод. Ягоды тоже содержат глюкозу.
Действие виноградного сока на индикаторную бумагу
Х ИМИЯ
февраль
2015
38
« К и с ел ь н а я в о да , крах м а л ь н ы е б е р ега»
Вырабатывают ли пчелы сахар?
Реактивы. Растворы медного купороса и гидроксида натрия.
Оборудование. Спиртовка, пробирка, пробиркодержатель.
Интересно, берут ли пчелы виноградный сахар из
цветов готовым или вырабатывают его сами? Чтобы в
этом разобраться, сделаем пробу на глюкозу с соком
клевера, с головок которого пчелы и собирают нектар.
Что наблюдаете? Появилась желто-красная окраска.
Вывод. В клевере содержится глюкоза, значит, пчелы извлекают сахар из цветов.
Есть ли глюкоза в ягодах?
Мед и варенье содержат глюкозу
Реактивы. Растворы медного купороса и гидроксида натрия.
Оборудование. Спиртовка, пробирка, пробиркодержатель.
Растворите в небольшом количестве воды в отдельных пробирках немного варенья и меда. Сделайте пробу на глюкозу.
Что наблюдаете? Постепенно раствор меняет
окраску: синий – зеленый – желтый – красный.
Вывод. В обеих пробирках находится глюкоза.
Есть ли глюкоза в цветах клевера?
Сахар двух видов
Реактивы. Растворы медного купороса и гидроксида натрия.
Оборудование. Спиртовка, пробирка, пробиркодержатель.
Растворите сахарозу в воде. Сделайте пробу на
глюкозу.
Что наблюдаете? Красного окрашивания не получилось.
Вывод. Сахар вырабатывают из сахарной свеклы
или сахарного тростника, а сахар, содержащийся в
свекле и сахарном тростнике, отличается от сахара из
фруктов.
Тростниковый сахар превращается
в виноградный
Реактивы. Растворы медного купороса, гидроксида натрия и соляной кислоты.
Оборудование. Спиртовка, пробирка, пробиркодержатель.
Сахар растворите в воде, добавьте 10 капель соляной кислоты и кипятите 3 минуты. Сделайте пробу на
глюкозу.
Что наблюдаете? Получается красное окрашивание.
Вывод. Свекольный (тростниковый) сахар при обработке его кислотой частично превращается в виноградный сахар (глюкозу).
Проба на глюкозу растворов меда и варенья
39
Х ИМИЯ
февраль
2015
Х И М И Я В Ш КО Л Е И Д О М А
а
Наглядная демонстрация наличия глюкозы
Крахмал превращается в глюкозу
Реактивы. Растворы медного купороса, гидроксида натрия, соляной кислоты, пищевой соды, йод.
Оборудование. Спиртовка, штатив с кольцом, фарфоровая чашка или химический стакан, чашки Петри,
пробирки, стеклянная палочка, пипетка, пробиркодержатель.
Налейте в фарфоровую чашку крахмального клейстера и добавьте 5 мл соляной кислоты HCl. Смесь нагрейте и в самом начале отберите пипеткой немного
клейстера, вылейте его в чашку Петри и добавьте к
нему каплю настойки йода.
Что наблюдаете? Синяя окраска показывает, что
крахмал еще находится в растворе.
В ходе опыта время от времени нужно брать пробы раствора и, охлаждая их, добавлять к ним капли
настойки йода. После нескольких минут нагревания
отбираемая проба станет окрашиваться в фиолетовый
цвет. Теперь пробы отбирайте чаще. Последние пробы
уже будут окрашивать йод в красный цвет, и, наконец,
окраска станет желтой. Можно с уверенностью сказать, что крахмала в чашке нет.
Возьмите еще одну пробу, добавьте к ней щепотку
соды (чтобы нейтрализовать кислоту), проведите испытание на глюкозу.
Что наблюдаете? Наблюдается красное окрашивание в пробирке, в которой проводится проба на глюкозу.
Вывод. Крахмал гидролизуется до глюкозы.
б
Доказательство превращения крахмала
в глюкозу: а – стакан
с крахмальным
клейстером и соляной кислотой на
спиртовке;
б – чашки Петри с
результатами проверки проб на наличие крахмала;
в – доказательство
наличия глюкозы
Что наблюдаете? Наблюдается красное окрашивание.
Вывод. Изюм и инжир содержат глюкозу.
Карта-задание
Реактивы. Растворы медного купороса и гидроксида натрия.
Оборудование. Спиртовка, пробирки, пробиркодержатель.
Проверьте, есть ли глюкоза в изюме и инжире. Из
изюма и инжира приготовьте вытяжку: прокипятите в
одной пробирке воду с несколькими ягодами изюма,
а в другой – с несколькими кусочками инжира. Затем
слейте воду с изюма и инжира в другие пробирки и
проверьте полученные вытяжки на наличие глюкозы.
февраль
2015
ПРИЛОЖЕНИЕ
№ опыта ………………........…………………..
Название опыта. …………………….....…………
Реактивы. …………………………………..........
Оборудование. …………………………………..
Последовательность действий. ...........................
...................................................................................
………………………………………………...........
Что наблюдаете? ……………………………........
……………………………………………………...
Вывод. ……………………………………….........
………………………………………………….......
Где еще содержится глюкоза?
Х ИМИЯ
в
ЛИТЕРАТУРА
Ольгин О. Опыты без взрывов. М.: Химия, 1986;
Штремплер Г.И. Химия на досуге. М.: Просвещение,
1996; Руководство по работе с набором «Юный химик»; Википедия; Сонин Н.И. Биология. Живой организм. 6 класс. М.: Дрофа, 2003.
Иллюстрации предоставлены автором.
40
Х И М И Я В Ш КО Л Е И Д О М А
Выращивание кристаллов
М.С.МАРТЫНОВ
Многие школьники, наверное, задумывались о том, как вырастить дома
кристаллы, но не знали, где взять необходимые вещества, как приготовить раствор, огорчались, когда кристаллики вырастали, но потом
тускнели или рассыпались в порошок. Предлагаемый материал содержит описания способов приготовления растворов и фотографии
полученных кристаллов.
Выращивание кристаллов – очень и очень интересное занятие. Причем делать это могут не
только химики и физики, но, под контролем взрослых,
даже четырехлетний ребенок.
Если вы решили начать выращивать кристаллы, то
вам понадобятся несколько вещей.
1. Вещество, из которого вы будете их выращивать.
Это может быть любая соль, некоторые виды кислот и
другие соединения. Приобрести их можно в магазине
химических реактивов (химмагазин), иногда в магазине садоводства (минеральные удобрения, гербициды и
др.), аптеке (с ограничениями и тоже далеко не все), а
также попросить у учителя химии, знакомых химиков
или пиротехников, либо заказать через Интернет.
2. Небольшое свободное место. Желательно подальше от средств отопления, там, где нет перепадов
температур и влажности. Температура должна быть
комнатная!
3. Желание и терпение. Кристаллы не вырастут за
один день. Если у вас есть терпение и желание выращивать кристаллы, тогда смело вперед!
Рис. 1. Раствор
медного купороса
что лучше, пластмассовая емкость. К пластмассе кристаллы не так сильно прирастают, как к стеклу. Если
посуда стеклянная, она должна быть тонкостенной.
Толстостенные экземпляры могут лопнуть от горячего
раствора. Если у вас нет химической посуды – не беда,
можно использовать даже одноразовые стаканчики.
В н и м а н и е – есть потом из этой посуды строго
запрещено!!!
Надо взять емкость и насыпать туда медный купорос. Много не сыпьте, для первого раза 70–100 г с
лихвой хватит. Залить его горячей водой (хорошо бы
дистиллированной, но это совсем не обязательно).
Воды много не наливать, постоянно перемешивать
раствор – он должен быть таким насыщенным, чтобы
последняя порция вещества на дне емкости не растворялась. Фильтруется раствор горячим и затем ставится
в прохладное место, крышкой не накрывать. На следующий день на дне емкости выпадает куча маленьких
кристалликов. Отберите несколько самых больших и
ровных, либо тех, которые вам понравились. Для выращивания кристаллов нужна затравка – маленький
кристаллик, который и будет расти. Сколько затравок –
столько получится и кристаллов. После этого раствор
необходимо профильтровать.
Сполоснуть затравку под проточной водой (руками трогать ее нежелательно: во-первых, медный купорос – не самое полезное вещество, а во-вторых, на
ней останутся жировые следы от пальцев, и кристалл
будет расти неправильной формы). После этого аккуратно поместить затравку в емкость с остывшим и
профильтрованным раствором. Можно положить ее на
1. СУЛЬФАТ МЕДИ(II)
(CUSO4æ5H2O, МЕДНЫЙ КУПОРОС)
На тему выращивания кристаллов именно из этого
вещества написано довольно много статей, однако без
знания азов никак не обойтись. Поэтому рассмотрим
процесс выращивания кристаллов на примере медного
купороса.
Кристаллогидрат сульфата меди(II), он же медный
купорос, можно купить в химмагазине, в магазине садоводства. В последнем случае он будет не такой чистый.
Перед покупкой проверьте упаковку и посмотрите на вещество (обычно на упаковке есть маленькая
прозрачная полоска) – там должен быть ярко-синий
порошок. Если есть крупные комки, да еще и зеленые – лучше зайдите в другой магазин: такой медный
купорос хранился при большой влажности и имеет
огромное количество примесей. С ним вы просто замучаетесь выращивать кристаллы. Для сравнения: так
выглядит раствор более-менее чистого медного купороса (рис. 1).
Теперь надо найти емкость, в которой будут выращиваться кристаллы. Подойдет стеклянная или,
41
Х ИМИЯ
февраль
2015
Х И М И Я В Ш КО Л Е И Д О М А
Когда они вырастут подходящего размера, их можно вытащить, сполоснуть в проточной воде, протереть
салфеткой и покрыть одним-двумя слоями прозрачного лака (например, лака для ногтей). Теперь кристалл
можно свободно брать в руки, мочить в воде, и с ним
ничего не случится. Пары слоев лака вполне достаточно. Важный момент: кристаллы хрупкие!
За месяц вырастает примерно 3–4 кристалла размерами от 2´1 см до 4´3 см. Все зависит от условий,
хотя и не всегда.
Вот эта громадина (рис. 5) выросла всего за три недели. Кристалл покрыли лаком, и сейчас он занял свое
достойное место в кабинете химии.
Рис. 2. Затравка в растворе
дно, но тогда кристалл будет расти только в длину и в
ширину. Лучше подвесить ее на леску (если использовать нитку, то на нитке может нарасти куча мелких
кристалликов, а на леске – нет), второй конец лески
привязать к карандашу или другому подобному предмету и поместить кристалл в раствор. Отрегулировать
длину лески так, чтобы затравка висела в середине
раствора. Теперь кристаллик будет равномерно расти
со всех сторон (рис. 2).
Емкость поместить в место, где нет колебаний температур, и накрыть листком бумаги (если использовать
картон, то маленький кристалл будет расти несколько
месяцев, с бумагой же – всего пару недель). Раз в неделю следует фильтровать раствор от выпадающих
кристалликов.
В результате вырастают красивые голубовато-синие кристаллы, с гранями, по форме напоминающими
параллелограмм (рис. 3, 4).
Рис. 5. При удачно
подобранных условиях можно вырастить
очень большие кристаллы
Еще немного нюансов.
· Будут ли расти монокристалл или поликристаллы, зависит не только от положения затравки в растворе (на дне или на нитке), материала подвеса (леска,
нить или волос), но и температуры раствора и чистоты вещества. При выращивании из горячего раствора
(~35–40 °С) будут расти в основном поликристаллы.
Из сульфата меди, купленного в магазине удобрений,
также чаще растут поликристаллы из-за большого количества примесей в нем. Если один-два раза перекристаллизовать медный купорос, то его степень чистоты
заметно повысится.
· Если выращивать сульфат меди из смеси воды и
этилового спирта, то рост происходит быстрее, но может слегка исказиться форма кристаллов.
Если же добавить в него немного серной кислоты,
то кристаллы будут расти более прозрачными и правильными.
Рис. 3. Выросший
кристалл медного
купороса
Рис. 6. Кристаллы медного купороса, выросшие из раствора,
в который добавлен сульфат калия
Рис. 4. Вот такие красивые кристаллы можно вырастить
самостоятельно
Х ИМИЯ
февраль
2015
42
В ы ра щ и ва н и е кр и стал л ов
· При добавлении в раствор сульфата калия кристаллы начнут изменять форму. Небольшая добавка
слегка скругляет грани кристаллов, но с увеличением
количества кристаллы все сильнее меняют форму и
цвет – становятся более похожими на наклонные призмы и меняют цвет на более светлый (рис. 6, см. с. 42).
Возможно, это очень скучно – куча маленьких
сросшихся белых кубиков микроскопического размера. Но можно разнообразить этот унылый вид, просто
добавив в раствор любой пищевой краситель (рис. 8,
9). Варианты окрашивания, комбинирования красителей – на вашу фантазию.
2. ХЛОРИД НАТРИЯ (NaCl, ПОВАРЕННАЯ СОЛЬ)
Перед тем как переходить к выращиванию других
веществ, потренируемся на кристаллах хлорида натрия. Он есть в каждом доме, и если что – кристалл не
очень жалко.
Для выращивания этого кристалла нам нужна поваренная соль. Лучше берите каменную – примеси
хлорида калия делают хлорид натрия не таким «упрямым». Вот только фильтровать обязательно – вы будете сильно удивлены, когда увидите, что раствор очень
мутный. Все из-за примесей, но, как я уже сказал, примеси не всегда вредны.
Растворять соль надо в воде комнатной температуры – хлорид натрия почти так же растворим в холодной воде, как и в горячей.
Одна из особенностей хлорида натрия – его тяга к
образованию поликристаллов. Очень редко вырастает
один крупный кристалл, намного чаще выпадает куча
мелких кристалликов, нарастающих друг на друга. Такие кристаллы еще более хрупкие, но по-своему красивы (рис. 7).
Рис. 9. Подкрашенные зеленым красителем сростки
кристаллов хлорида натрия
3. ХЛОРИД КАЛИЯ (KCl)
Теперь возьмем химический «родственник» хлорида натрия – хлорид калия.
Купить его можно как в химмагазине (калий хлористый), так и в садоводческом магазине – одно из калиевых удобрений, наряду с сульфатом и нитратом калия.
Свойства хлорида натрия и хлорида калия похожи,
но есть небольшие отличия. Во-первых, хлорид калия
очень хорошо растворим в горячей воде, поэтому его
раствор надо готовить горячим. А во-вторых, он практически всегда образует монокристаллы! Затравку
можно вытаскивать из раствора, трогать руками – кристалл все равно будет расти более-менее правильным.
Для этих кристаллов опасны только скачки температуры.
Кристаллы хлорида калия тоже имеют кубическую
форму, но она зачастую искажается, и кристалл вытягивается: может вырасти как кубик, так и параллелепипед (рис. 10).
Рис. 7. Кристаллы хлорида натрия
Рис. 10. Кристаллы хлорида калия
Рис. 8. Примеры окраски кристаллов хлорида натрия
43
Х ИМИЯ
февраль
2015
Х И М И Я В Ш КО Л Е И Д О М А
Я предпочитаю второй способ, т.к. закрыть место
полиэтиленом можно за пару минут, да и серная кислота намного дешевле медного купороса.
Вдобавок, небольшая добавка серной кислоты положительно влияет на рост кристаллов FeSO4.
Отнеситесь аккуратно к работе с серной кислотой!
По способу 1 или 2 полученный прозрачный зеленоватый раствор железного купороса позволяет вырастить кристаллы очень интересной формы красивого светло-зеленого цвета.
Один интересный и важный момент. У сульфата
железа есть несколько кристаллогидратов, т.е. при различных условиях из одного и того же раствора могут
вырасти отличающиеся друг от друга кристаллы с разным количеством заключенной в них воды.
Кристаллы, которые росли в растворе серной кислоты (примерно 45%-й), это 6- или 4-водный кристаллогидрат (рис. 11).
Кристаллы имеют большой размер (больше только
«купоросный гигант»), поэтому для начинающих он
подходит лучше всего.
4. СУЛЬФАТ ЖЕЛЕЗА(II)
(FeSO4æ7H2O, ЖЕЛЕЗНЫЙ КУПОРОС)
Кристаллогидраты сульфата железа(II) интересны
формой своих кристаллов. Но чтобы вырастить кристаллы сульфата железа(II), необходимо его купить
или получить.
Его можно купить в химмагазине (железо(II) сернокислое); в садоводческом магазине его почти не найти. Что же делать? «Получать!» – ответят химики. Для
получения сульфата железа(II) не надо практически
никаких знаний по химии, кроме знания техники безопасности при работе с химикатами.
Возьмите ненужное железо, лучше трансформаторное – чище в домашних условиях вы не найдете.
Подойдут также гвозди, проволка, сталь. Нельзя брать
легированную сталь – в ней очень много примесей.
1-й с п о с о б п о л у ч е н и я. Реакция между
стальной деталью (к примеру) и медным купоросом
(вы уже знаете, что это такое):
CuSO4 + Fe = FeSO4 + Cu¯.
Растворите медный купорос в воде (для ускорения
реакции – в горячей), быстро профильтруйте пока не
остыл раствор и поместите в него железную деталь.
Сразу же на поверхности детали начнется выделение
красного налета меди. Подождите до завершения реакции (чем больше взято компонентов, тем больше в
итоге получится FeSO4, но реакция идет дольше). Аккуратно вытащите деталь из раствора, раствор профильтруйте и получите готовый раствор сульфата
железа(II).
Минус этого способа: может остаться небольшая
примесь сульфата меди, что в конечном итоге плохо
повлияет на рост кристалла. Также в раствор могут
перейти примеси из детали (например, никель, если
железо трансформаторное).
2-й с п о с о б п о л у ч е н и я. Реакция между
стальной деталью и серной кислотой:
Рис. 11. Кристаллогидраты сульфата железа(II),
содержащие 4 и 6 молекул воды
Выращивая очередную порцию кристаллов, уменьшив концентрацию кислоты примерно до 10–15%-й,
получили кристаллы совершенно другого цвета и формы (7-водный кристаллогидрат) (рис. 12).
H2SO4 + Fe = FeSO4 + H2↑.
Серную кислоту легко достать – зайти в любой автомагазин и купить электролит для аккумуляторов –
чистая 33%-я серная кислота.
Плюсы: примеси, например никель, останутся в
виде осадка.
Минусы: пузырьки водорода лопаются, и брызги
раствора могут оказаться на вещах, мебели и т.п. Проводить реакцию лучше на улице или хотя бы защитить
место ее проведения с помощью полиэтилена или куска старой клеенки.
Х ИМИЯ
февраль
2015
Рис. 12. Семиводный кристаллогидрат
сульфата железа(II)
В первом случае выросли светло-зеленые монокристаллы, а во втором – поликристаллы другого оттенка зеленого цвета. Первые без лака сохраняются и по
сей день, вторые не выдержали и двух недель без лака
(с лаком – два месяца).
Если растить кристаллы совсем без кислоты, то
сульфат железа быстро окисляется и гидролизуется,
44
В ы ра щ и ва н и е кр и стал л ов
В качестве источника никеля подойдет спираль из
нихрома, никелированные детали. Предпочтительнее
нихром, и хотя в его составе присутствует хром, реагировать он практически не будет.
Уравнение реакции имеет следующий вид:
выпадает осадок нерастворимого Fe(OH)(SO4). Точно так же выпадает осадок, если выращивать кристаллы из горячего раствора при любой концентрации кислоты.
5. СУЛЬФАТ НИКЕЛЯ
(NiSO4æ7H2O, НИКЕЛЕВЫЙ КУПОРОС)
Ni + 2HCl = NiCl2 + H2↑.
Из-за схожести свойств железа и никеля свойства
их сульфатов тоже очень похожи, но и различия есть,
причем довольно существенные.
Во-первых, сульфат никеля невозможно получить
растворением никеля в серной кислоте – никель довольно пассивен по отношению к кислотам. Кусочек
проволочки длиной 1 см и толщиной 0,08 мм растворяется в кипящей разбавленной серной кислоте двое
суток.
Никель с легкостью реагирует с соляной кислотой
(HCl). Эту кислоту сложно купить. Однако есть два
выхода из этой ситуации.
1-й с п о с о б. Можно получить HCl. Понадобится
серная кислота (если это электролит для аккумуляторов – его надо немного выпарить, т.к. нужна концентрированная кислота). Выпаривать электролит и получать соляную кислоту нужно очень осторожно – при
попадании концентрированных кислот на кожу появляются сильные ожоги, одежду прожигает насквозь!!!
Реакция идет по уравнению:
Реакция будет идти довольно медленно, но ее можно значительно ускорить! Необходимо найти источник
тока (зарядное устройство, например). Подключить
положительный полюс (+) к нихрому, а отрицательный
(–) – к электроду, желательно угольному или (если его
нет) стальному. Минус этого способа: анод – нихром –
быстрее всего растворяется на границе раздела раствора и воздуха. В конченом итоге он может просто развалиться на две половинки. Можно замазать эту границу
чем-нибудь инертным к соляной кислоте, например
полимерным клеем или силиконом.
Полученный раствор надо профильтровать. Если
вам не очень важна чистота получившейся смеси, можете добавить в раствор серной кислоты – кристаллы будут расти и так. И это будут именно кристаллы
сульфата никеля, а не хлорида, так как при длительном
контакте NiCl2 и H2SO4 будет образовываться и улетучиваться соляная кислота.
Но если чистота кристаллов вам важна, то переведите хлорид никеля в сульфат.
Добавьте к раствору пищевую соду (гидрокарбонат
натрия NaHCO3) или кальцинированную соду (карбонат натрия Na2CO3).
Реагент добавлять маленькими порциями, ожидая
окончания предыдущей реакции. Раствор сильно пенится из-за выделения углекислого газа.
В первом случае реакция пойдет так:
H2SO4 + 2NaCl (тв.) = Na2SO4 + 2HCl↑.
Емкость для получения соляной кислоты должна плотно закрываться, желательно, чтобы она была
из тонкостенного стекла. Также понадобится газоотвод – крышка со стеклянной или пластмассовой
трубочкой. В емкость засыпать хлорид натрия и поставить на водяную баню (в емкость с горячей водой,
которая постоянно нагревается, например на газовой
горелке).
Когда водяная баня нагреется, добавить в емкость с NaCl концентрированную серную кислоту,
затем быстро закрыть емкость крышкой, а конец газоотводной трубки поместить в герметичную колбу
с холодной водой (емкость должна быть наполнена
наполовину). Трубка не должна касаться воды! В колбе с реагентами начнется довольно бурное выделение газа, который полностью будет поглощаться холодной водой. В конце реакции надо снять колбу с
водяной бани, а из второй колбы вытащить трубку и
герметично закрыть. Теперь у вас есть HCl, причем,
если серная кислота была достаточной концентрации
и воды было не слишком много, то она будет концентрированной.
2-й с п о с о б. Он не такой опасный, как первый:
просто смешайте серную кислоту (не концентрированную) и поваренную соль – в растворе HCl будет присутствовать в достаточном количестве.
2NiCl2 + 4NaHCO3 =
= Ni2CO3(OH)2¯ + 4NaCl + 3CO2↑ + H2O.
Во втором случае:
2NiCl2 + H2O + 2Na2CO3 =
= Ni2CO3(OH)2¯ + 4NaCl + CO2↑.
Получается осадок основного карбоната никеля
Ni2CO3(OH)2. Чтобы перевести его в сульфат, надо
отфильтровать осадок и добавить к нему серной кислоты:
Ni2CO3(OH)2 + 2H2SO4 = 2NiSO4 + CO2↑ + 3H2O.
Так можно получить раствор сульфата никеля темно-зеленого цвета. Кристаллы почти такой же формы,
как и у кристалогидрата сульфата железа, но цвет у
них ярко-изумрудный (рис. 13, см. с. 46).
45
Х ИМИЯ
февраль
2015
Х И М И Я В Ш КО Л Е И Д О М А
рошо промыть горячей водой, а затем добавить уксусную кислоту и немного воды (ацетата меди образуется
настолько много, что он не до конца растворяется):
Cu2CO3(OH)2 + 4CH3COOH =
= 2(CH3COO)2Cu + CO2↑ + 3H2O.
Получившийся темно-зеленый, почти черный раствор ацетата меди(II) следует профильтровать.
Если вы купили эту соль, то растворять надо в холодной воде. Затем поставьте емкость с раствором в
прохладное место, накройте бумагой и ждите.
После нескольких месяцев выращивания выяснилось, что чистый ацетат меди черно-синего цвета,
а не черно-зеленого (рис. 14). Последний получается
из-за примесей, содержащихся в медном купоросе из
магазина удобрений. Скорее всего, это железо. Если
несколько раз перекристаллизовать купорос, а только
потом получать ацетат меди, то цвет будет другим и
раствор гораздо меньше пахнет уксусом (т.к. ацетат
железа(II) распадается до гидроксида железа и уксусной кислоты).
Рис. 13. Семиводный кристаллогидрат сульфата никеля
6. АЦЕТАТ МЕДИ(II)
(CH3COO)2CU, УКСУСНОКИСЛАЯ МЕДЬ)
Ацетат меди(II) – не самое доступное вещество, но
получить его не так уж и сложно.
Возьмите медный купорос, растворите в достаточно горячей воде и профильтруйте раствор. Много сульфата меди брать не надо! Затем вам понадобится либо
гидроксид натрия NaOH, либо обычная пищевая сода
NaHCO3.
1. Где достать гидроксид натрия?
Получать его нет смысла – вещество простое, а
мороки будет много. Лучше купите его в химмагазине или в хозяйственном магазине – средство «Крот».
Берите в виде порошка – там меньше примесей. Если
вы нашли только в виде раствора (а тем более желтого
цвета) – не берите, лучше используйте соду. (В средстве «Крот» в виде раствора намного больше примесей, чем в порошке. Порошок можно прокалить, и тогда весь наполнитель просто выгорит.)
С гидроксидом натрия реакция пойдет по схеме:
CuSO4 + 2NaOH = Cu(OH)2¯ + Na2SO4.
Выпадает голубой осадок гидроксида меди(II). Раствор слить, промыть осадок несколько раз горячей водой, слить воду, добавить уксусную кислоту:
Рис. 14. Кристаллы ацетата меди(II)
Чистый ацетат меди растет гораздо правильнее и
практически не образует поликристаллов.
Эти кристаллы довольно слабо выветриваются.
Если оставить кристаллы на неделю-две без лака, то
станут заметны более светлые участки на кристаллах и
мутная поверхность. Лучше их покрыть лаком.
Кристаллы ацетата меди лучше выращивать осенью или в середине зимы, чтобы не было резких перепадов температур, иначе сильно пострадает их форма.
У меня за день резко похолодало, скачки температуры
были в течение недели. Стал профильтровывать раствор – и все кристаллы стали шершавыми и сильно потрескались. Так что будьте внимательней! И еще – эти
кристаллы невероятно хрупкие. Но, бесспорно, очень
красивые.
2CH3COOH + Cu(OH)2 = (CH3COO)2Cu + 2H2O.
2. Можно осуществить реакцию с помощью обычной пищевой соды NaHCO3. Соду добавлять маленькими порциями, ожидая окончания каждой реакции.
Раствор сильно пенится из-за выделения углекислого
газа:
4NaHCO3 + 2CuSO4 =
= Cu2CO3(OH)2¯ + 2Na2SO4 + 3CO2↑ + H2O.
Здесь тоже выпадет осадок, но уже сине-зеленого
цвета (если точнее, малахитового). Его тоже надо хо-
Х ИМИЯ
февраль
2015
46
В ы ра щ и ва н и е кр и стал л ов
7. СУЛЬФАТ АЛЮМИНИЯ-АММОНИЯ
(AlNH4(SO4)2æ12H2O, АЛЮМОАММОНИЙНЫЕ
КВАСЦЫ)
Затем возьмите оба раствора – сульфата алюминия
и сульфата аммония, – нагрейте почти до кипения и
слейте в одну емкость. После остывания профильтруйте и поставьте в прохладное место.
В итоге вырастают крупные прозрачные и бесцветные кристаллы интересной формы (октаэдр, но, если
растить на дне, то форма немного искажается). Кристаллы растут довольно быстро, на выращивание самого большого из них понадобилось всего три недели
(рис. 15).
Квасцы – это не одно вещество, а группа соединений, сходных по строению и свойствам. К ним и принадлежат алюмоаммонийные квасцы.
Сульфат алюминия-аммония – больше известный
под названием алюмоаммонийные квасцы – можно купить в химмагазине, в аптеке как кристалл-дезодорант
или как средство для остановки кровотечения (жженые квасцы, но у них плохая растворимость). А можно
и приготовить самому.
Вам понадобится серная кислота, алюминий (размер частиц лучше поменьше, но не порошок) и гидроксид аммония (NH4OH, нашатырный спирт из аптеки).
Для начала готовьте раствор сульфата алюминия.
Налейте серную кислоту в емкость, нагрейте и добавьте туда алюминий (лучше в измельченном виде, но не
порошок). Порошок сильно окислен на поверхности,
поэтому реакция почти не пойдет. А вот стружка растворяться будет:
8. СУЛЬФАТ КАЛИЯ-АЛЮМИНИЯ
(KAl(SO4)2æ12H2O, АЛЮМОКАЛИЕВЫЕ КВАСЦЫ)
Алюмокалиевые квасцы – прозрачные кристаллы
со слабым розоватым оттенком (на самом деле алюмокалиевые квасцы абсолютно прозрачны, просто в них
почти всегда есть примесь хромокалиевых квасцов –
именно они придают кристаллу розовый цвет).
Как всегда, их можно купить, а можно и получить.
Для их получения нам понадобятся сульфат алюминия
(его вы уже умеете делать) и сульфат калия.
Сульфат калия можно купить в садоводческом магазине – одно из калийных удобрений. Конечно, можно и получить сульфат калия, если у вас есть серная
кислота и гидроксид либо карбонат или гидрокарбонат
калия.
Для получения алюмокалиевых квасцов нужно нагреть до кипения растворы сульфата алюминия и сульфата калия, слить их в одну емкость, остудить и профильтровать раствор.
Растут эти кристаллы довольно быстро. Кристалл,
показанный на рисунке (рис. 16), вырос из горячего
раствора на нижней части воронки (поставил на ночь
фильтроваться горячий раствор, а утром уже висел выросший кристалл).
2Al + 3H2SO4 = Al2(SO4)3 + 3H2↑.
Советую запастись терпением (я, например, ждал
несколько дней), пока алюминий прореагирует полностью. После реакции раствор профильтровать.
Затем возьмите серную кислоту и нашатырный
спирт. Для литра раствора алюмоаммонийных квасцов
понадобится две баночки по 10 мл.
В н и м а н и е: реакцию проводить на улице! Нашатырный спирт и аммиак сильно раздражают органы
дыхания и глаза! Наливайте нашатырный спирт в емкость и медленно добавляйте серную кислоту. О с т ор о ж н о, раствор сильно нагревается и может закипеть!
H2SO4 + 2(NH3æH2O) = (NH4)2SO4 + 2H2O.
Заканчивайте приливать кислоту, когда почувствуете, что раствор перестал нагреваться.
Рис. 16. Кристалл алюмокалиевых квасцов
При добавлении буры форма меняется на кубооктаэдр либо куб (чем больше концентрация буры, тем ближе к кубу). Причем сама бура в кристаллы не входит, а
только меняет структуру кристалла (рис. 17, см. с. 48).
Хранятся эти кристаллы неплохо, но покрывать их
лаком надо, иначе они могут мутнеть или выветриваться.
Рис. 15. Кристаллы алюмоаммонийных квасцов
47
Х ИМИЯ
февраль
2015
Х И М И Я В Ш КО Л Е И Д О М А
сульфата железа(III) делает раствор желтым и кристаллы почти не растут, образуются только маленькие
с искаженной формой. При нагревании раствора, добавлении туда сульфата аммония мгновенно выпадал
осадок, который ни в чем не растворялся.
10. СУЛЬФАТ ХРОМА(III)-КАЛИЯ
(KCr(SO4)2æ12H2O, ХРОМОКАЛИЕВЫЕ КВАСЦЫ)
Хромокалиевые квасцы – пожалуй, самые красивые из квасцов. Темно-фиолетовые, почти черные октаэдры – так и хочется их вырастить самому (рис. 19).
Рис. 17. Кристаллы алюмокалиевых квасцов, выросшие
из раствора, содержащего буру
9. СУЛЬФАТ АММОНИЯ-ЖЕЛЕЗА(III)
(NH4Fe(SO4)2æ12H2O, ЖЕЛЕЗОАММОНИЙНЫЕ КВАСЦЫ)
Как и все квасцы, эти кристаллы имеют форму октаэдра. Цвет — от бесцветного до светло-розового и
сиреневого. С чем связано такое отличие в окраске, неизвестно.
Метод получения железоаммонийных квасцов
аналогичен предыдущим – смешать горячие растворы сульфата аммония и сульфата железа(III). Сульфат
железа(III) получается при окислении раствора сульфата железа(II) (1-й способ) пероксидом водорода
(с обязательной добавкой серной кислоты, иначе выпадет осадок).
Есть и другой путь получения (2-й способ): смешать сульфат аммония и сульфат железа(II), добавить
немного серной кислоты и только потом добавлять
пероксид. У этого способа довольно малый выход конечного продукта, зато высокая чистота получившихся
квасцов.
Иногда может начать выпадать осадок нерастворимого Fe(OH)(SO4). Чтобы это предотвратить, можно
добавить на дно емкости немного железных стружек,
либо сразу после смешивания раствор поставить в холод и растворить выпавшие кристаллы в чуть разбавленной серной кислоте.
Через месяц после роста кристаллы стали желто-коричневыми сами и покрылись желтым налетом
Fe(OH)(SO4) (рис. 18). Удаление налета не помогает,
пожелтение начинается опять. Вот такие упрямые
соли железа – не хотят сохраняться.
Небольшое предупреждение – не нагревайте повторно раствор, а уж тем более до кипения. Избыток
Рис. 19. Кристаллы хромокалиевых квасцов
Хромокалиевые квасцы можно купить в химмагазине. Они применяются при дублении кож.
Для получения этих квасцов понадобятся сульфат
калия и сульфат хрома. Сульфат хрома можно получить реакцией дихромата калия, серной кислоты и любого восстановителя (сероводорода, йодида, бромида,
сульфита или сульфида калия и др.).
К сожалению, сохраняются эти кристаллы плохо –
выветриваются даже под слоем лака. Поэтому хранить
их надо в масле (можно использовать вазелиновое
масло из аптеки, оно прозрачное). Есть еще вариант:
поскольку квасцы изоморфны, т.е. имеют одинаковую
кристаллическую решетку, то можно опустить кристалл хромокалиевых квасцов в раствор алюмокалиевых, причем кристалл не растворится, а будет продолжать расти, но слой будет уже прозрачный. Фактически, мы покрываем их прозрачным слоем алюмокалиевых квасцов, которые сохраняются намного лучше.
Так можно делать с любыми квасцами, получая кристалл в кристалле.
11. СУЛЬФАТ АММОНИЯ-ЖЕЛЕЗА(II)
((NH4)2Fe(SO4)2æ6H2O, СОЛЬ МОРА)
Порядок получения такой же, как и для железоаммонийных квасцов, только ничего окислять не надо –
просто смешать горячие растворы сульфата аммония и
сульфата железа(II).
Монокристаллы похожи на кристаллы сульфата
железа, но, срастаясь, они образуют изумительные по
красоте поликристаллы (рис. 20, см. с. 49). Интересно
Рис. 18. Кристаллы железоаммонийных квасцов через месяц
после получения – изначально прозрачные и бесцветные,
некоторые кристаллики пожелтели
Х ИМИЯ
февраль
2015
48
В ы ра щ и ва н и е кр и стал л ов
а затем в сульфат с помощью серной кислоты:
MnCO3 + H2SO4 = MnSO4 + CO2↑ + H2O.
Получается раствор сульфата марганца, правда,
сильно загрязненного. Его можно очистить двойной
или тройной перекристаллизацией. Кристаллы из загрязненного и очищенного перекристаллизацией раствора получаются разными (рис. 21, 22).
Рис. 20. Поликристалл соли Мора
то, что загрязненная соль Мора (с избытком одного из
сульфатов либо другими примесями) растет исключительно поликристаллами, а чистая – исключительно
монокристаллами.
Растут эти кристаллы по времени примерно как
кристаллы сульфата железа, но не окисляются. Только
иногда немного выветриваются, если не покрывать их
лаком.
Рис. 21. Пятиводный кристаллогидрат сульфата марганца(II),
полученный из неочищенного раствора
12. СУЛЬФАТ МАРГАНЦА
(MnSO4æ5H2O, МАРГАНЦЕВЫЙ КУПОРОС)
Это розовые или светло-розовые кристаллы, форма может быть разная: как плоские параллелограммы
с острыми углами (почти как медный купорос, только плоский), так и ромбоэдры (призма с основанием в
виде ромба).
Методика получения: купить в магазине одну-две
большие щелочные батарейки, достать оттуда черную
массу, хорошенько промыть ее кипятком несколько
раз (она сильно мажется, фильтровальной бумаги уйдет много), лучше дополнительно ее прокалить. Это
оксид марганца(IV) (MnO2). Затем добавляем к нему
горячую соляную кислоту (или смесь серной кислоты
и поваренной соли).
Происходит реакция:
Рис. 22. Пятиводный кристаллогидрат сульфата марганца(II),
полученный из раствора уже после перекристаллизации
MnO2 + 4HCl = MnCl2 + Cl2↑ + 2H2O.
В н и м а н и е! Проводить эту реакцию следует
только на улице! Выделяется настолько много газообразного хлора, что ни одна вытяжка не успевает с
ним справиться. Проделывать такое дома нельзя, это
крайне опасно!!!
Полученному раствору надо дать отстояться деньдва, чтобы осел непрореагировавший оксид марганца.
Затем отфильтровать осадок и перевести хлорид марганца в карбонат (строго говоря, образуется гидроксокарбонат) с помощью обычной соды:
Рис. 23. Пятиводный кристаллогидрат сульфата марганца(II),
полученный из раствора, в который добавлен сульфат калия
2NaHCO3 + MnCl2 = MnCO3¯ + 2NaCl + CO2↑ + H2O,
49
Х ИМИЯ
февраль
2015
Х И М И Я В Ш КО Л Е И Д О М А
14. СУЛЬФАТ НАТРИЯ (NaSO4æ10H2O)
Влияние на цвет и форму кристаллов оказывает
концентрация кислоты и температура выращивания.
Хранятся эти кристаллы плохо, даже под слоем
лака быстро выветриваются. Покрываются белым налетом за пару дней, за неделю-две рассыпаются в порошок.
Если добавить в раствор сульфат калия, то полученные кристаллы перестанут выветриваться, но посветлеют и резко изменят форму – станут наклонными
призмами с основанием в виде сплющенного шестиугольника (рис. 23, см. с 48).
Это бесцветные прозрачные кристаллы. Интересно
то, что сульфат натрия сильно подвержен полиморфизму – образованию совершенно разных кристаллических решеток одним и тем же веществом. Так что
количество форм его кристаллов довольно большое:
снежинки (> 70–80 °С), иглы (> 40–50 °C), шестиугольник и октаэдр (комнатная температура), призмы
(< 10 °C) (рис. 25).
13. СУЛЬФАТ ЦИНКА
(ZnSO4æ7H2O, ЦИНКОВЫЙ КУПОРОС)
Это бесцветные прозрачные кристаллы, форма —
призма с основанием в виде прямоугольника с равносторонними треугольниками на концах.
Получение раствора для кристаллизации довольно простое – реакция между металлическим цинком и
серной кислотой:
Рис. 25. Десятиводный кристаллогидрат сульфата
натрия призматической формы
Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑.
Цинк можно достать из тех же батареек, из которых
мы извлекли оксид марганца, – это обычно цинковый
стакан-оболочка, либо стержень с густой смесью цинкового порошка и KOН. Порошок сначала надо отмыть
от KOH.
Есть вероятность, что кристаллы расти не будут
(из-за примеси сульфатов меди или железа). В этом
случае можно добавить немного серной кислоты и вынести на холод. Или взять два стержня, подключить
их к блоку питания и включить в сеть на пару часов.
Медь или железо выделятся на электродах, а кристаллы сульфата цинка начнут расти (рис. 24).
Получение раствора для кристаллизации простое –
реакция между содой и серной кислотой (последней
возьмите чуть больше, это повлияет на рост кристаллов в лучшую сторону).
Хранятся эти кристаллы плохо – быстро выветриваются даже под слоем лака.
15. ЙОДИД НАТРИЯ (NaIæ2Н2О)
Бесцветные прозрачные кристаллы. Как и кристаллогидраты сульфата натрия, кристаллогидраты йодида
натрия полиморфны, могут расти кубами, параллелепипедами (комнатная температура) и призмами (резкое охлаждение раствора до 0–5 °С).
Получение раствора для кристаллизации довольно
необычное – реакция гидроксида натрия, йода и пероксида водорода. Вам понадобятся аптечный раствор
йода, пероксид водорода и средство «Крот». Вместо
Рис. 24. Семиводный кристаллогидрат
сульфата цинка
Вырастают обычно поликристаллы, но могут и
моно-. Выветриваются, хранятся плохо, но лучше
кристаллогидратов сульфата марганца; довольно
хрупкие.
Х ИМИЯ
февраль
2015
Рис. 26. Кристаллы дигидрата йодида натрия
50
В ы ра щ и ва н и е кр и стал л ов
пероксида можно просто кинуть в раствор пару таблеток гидроперита.
Смешайте все компоненты. Йод желательно добавлять в самую последнюю очередь маленькими порциями, а «Крот» нагреть до 50–60 °С:
Через месяц кристаллы окончательно превратились в порошок, став белой пылью в оболочке из лака.
17. ДИГИДРОФОСФАТ АММОНИЯ
(NH4H2PO4, ФОСФАТ МОНОАММОНИЯ)
Бесцветные прозрачные кристаллы в форме обелиска (четырехгранный карандаш или параллелепипед с
пирамидами на концах). Монокристаллы не слишком
примечательны.
Но вот поликристаллы просто восхитительны, похожи на друзы горного хрусталя или кристаллы гипса
из мексиканской Пещеры кристаллов (рис. 28).
2NaOH + I2 + H2O2 = 2NaI + O2↑ + 2H2O.
Полученные кристаллы (рис. 26, см. с. 49) выращены резким охлаждением до 0 °С. Они выветриваются,
хотя и слабее, чем кристаллогидраты сульфата натрия.
На свету иногда могут темнеть из-за выделения йода,
поэтому не стоит растить их на солнце.
16. АЦЕТАТ ЖЕЛЕЗА(II)
((CH3COO)2Fe, УКСУСНОКИСЛОЕ ЖЕЛЕЗО)
Бесцветные прозрачные кристаллы призматической или треугольной формы (рис. 27).
Рис. 28. Поликристаллы дигидрофосфата аммония
Рис. 27. Кристаллы ацетата железа(II)
Вещество для получения раствора куплено в магазине, это – удобрение, называется «Аммофос».
Получение не слишком сложное: к сульфату
железа(II) добавить соду, выпадает осадок гидроксокарбоната железа(II) (все аналогично получению ацетата меди):
18. ОРТОФОСФАТ КАЛИЯ (K3PO4)
Бесцветные, прозрачные кристаллы с очень интересной формой – гексагональная бипирамида (две пирамиды с общим шестиугольным основанием). Отдаленно напоминает бриллиант (рис. 29).
4NaHCO3 + 2FeSO4 =
= Fe2CO3(OH)2¯ + 2Na2SO4 + 3CO2↑ + H2O.
Осадок промыть и добавить уксусной кислоты до
прекращения выделения газа:
Fe2CO3(OH)2 + 4CH3COOH =
= 2(CH3COO)2Fe + CO2↑ + 3H2O.
Уксусной кислоты следует добавить больше необходимого, чтобы подавить гидролиз. Далее добавить
серной кислоты и поставить в морозильную камеру в
герметичной емкости. Температура должна быть около –7…–10 °С, иначе кристаллы окислятся. После выпадения их нужно вынуть из емкости, промыть ледяной водой и сразу же покрыть лаком, иначе происходит
мгновенное выветривание и окисление.
Если хоть одно из этих условий не выполнено, то
ацетат железа(II) быстро окисляется кислородом воздуха до ацетата железа(III) с одновременным гидролизом.
Рис. 29. Кристалл ортофосфата калия
Получение – реакция между удобрением «Суперфосфат» (дигидрофосфат кальция) и сульфатом или
карбонатом калия:
51
Х ИМИЯ
февраль
2015
Х И М И Я В Ш КО Л Е И Д О М А
Ca(H2PO4)2 + K2SO4 = 2KH2PO4 + CaSO4¯
Кристалл не выветривается, только мутнеет на поверхности.
либо
20. ТЕТРАБОРАТ АММОНИЯ
((NH4)2B4O7æ10H2O, АММОНИЙНАЯ БУРА)
Ca(H2PO4)2 + K2CO3 = 2KH2PO4 + CaCO3¯.
Тетраборат аммония – почти что полный аналог тетрабората натрия (это относится к форме, цвету и растворимости кристаллов) (рис. 31).
Вторая реакция предпочтительнее, карбонат кальция совсем не растворим в воде, а сульфат мало, но
растворим. Кроме того, сульфат разбухает в воде и застывает, так что фильтровать его сложно.
В обоих случаях выпадает осадок, его надо отфильтровать и выкинуть. Затем в раствор добавить карбонат калия до прекращения выделения газа:
KH2PO4 + K2CO3 = K3PO4 + H2O + CO2↑.
Растворимость у фосфата калия не очень большая,
растет кристалл довольно долго, но он настолько красив, что на эти сложности не обращаешь внимания.
Хранится хорошо, без лака практически не мутнеет, с лаком не изменяется совсем.
19. ТЕТРАБОРАТ НАТРИЯ (Na2B4O7æ10H2O, БУРА)
Рис. 31. Десятиводный кристаллогидрат тетрабората аммония
Тетраборат натрия можно приобрести в аптеке
(бура) или получить из борной кислоты (H3BO3, или
H2B4O7) и пищевой соды (NaHCO3).
Борную кислоту растворить в горячей воде. Она
достаточно малорастворима в воде, поэтому последней нужно много. Далее маленькими порциями добавить туда пищевую соду, ожидая окончания выделения
пузырьков углекислого газа:
Получение – реакция между борной кислотой и аптечным нашатырным спиртом:
H2B4O7 + 2NH4OH = (NH4)2B4O7 + 2H2O.
Аммиак надо брать в избытке, т.к., во-первых, у
аптечного препарата концентрация всего 3 %, а вовторых, он легко испаряется, и его избыток быстро
пропадет сам собой.
H2B4O7 + 2NaHCO3 = Na2B4O7 + 2H2O + 2CO2↑.
21. АЦЕТАТ ЦИНКА
((CH3COO)2Zn, УКСУСНОКИСЛЫЙ ЦИНК)
Образуется малорастворимый тетраборат натрия.
Кристаллы похожи формой на алюмоаммонийные
квасцы, но они белого цвета и немного полупрозрачные (рис. 30).
Ацетат цинка – очень красивые бесцветные кристаллы шести- или треугольной формы (рис. 32). Получение почти аналогично сульфату цинка, но вместо
серной кислоты нужно взять уксусную.
Рис. 30. Десятиводный кристаллогидрат тетрабората натрия
(бура)
Х ИМИЯ
февраль
2015
Рис. 32. Кристалл ацетата цинка
52
В ы ра щ и ва н и е кр и стал л ов
Растворимость – средняя, заметно лучше ацетата
меди. Не выветривается, монокристаллы достаточно
прочны, но поликристаллы очень и очень хрупкие.
Просто восхитительные кристаллы; жаль, сохраняются они не очень хорошо, если не покрыть сразу же
лаком, то через 2–3 недели образуются белые точки.
22. ГЕКСАЦИАНОФЕРРАТ(III) КАЛИЯ
(K3[Fe(CN)6], КРАСНАЯ КРОВЯНАЯ СОЛЬ)
24. СЕРА (S ИЛИ S8)
Можно вырастить кристаллы и из простого вещества.
Сами кристаллы – желтые ромбические, иногда
вытянутые октаэдры, но они крайне малы, максимум
2–3 мм (рис. 35).
Красная кровяная соль – красные кристаллы с несколькими формами – ромбы, призмы с ромбическим
основанием, иногда обелиски. Получение не рассматриваем – навряд ли вы будете спекать бычью кровь
с железными опилками и поташем, как это делали несколько веков назад. Купить ее можно в магазине, продающем химреактивы, больше нигде, т.к. в быту не используется. Растворимость ее примерно как у медного
купороса.
Важный момент: эта соль реагирует с кислотами
с образованием одного из сильнейших ядов – синильной кислоты HCN! Зато кристаллы очень красивы
(рис. 33).
Рис. 35. Кристаллы ромбической серы
(клетка – 5 мм)
Покупать серу лучше в зоомагазине (кормовая), она
будет чистая, в отличие от серы в магазине для садоводов. Затем надо найти растворители. Самое лучшее
растворение серы наблюдается в сероуглероде и толуоле, чуть хуже в ксилоле, но их нигде не достать, поэтому надо найти растворители 646 или 650: первый –
наполовину толуол, а второй – ксилол. Также можно
использовать дихлорэтан, но в нем растворяется хуже,
да и кристаллы вырастают еще меньше.
Насыпать в емкость (желательно в стеклянную)
серу, залить растворители и поставить в довольно горячее место. Через сутки-двое можно профильтровать
раствор (накрыть воронку чем-нибудь, растворители
очень быстро испаряются) и вылить в емкость c узким
горлом (по той же причине). Оставить в месте с температурой около 35–40 °С.
Кристаллы серы не выветриваются и не окисляются по вполне понятным причинам – это не кристаллогидрат, при комнатной температуре сера инертна.
Рис. 33. Кристаллы красной кровяной соли
23. ЛИМОННАЯ КИСЛОТА (C6H8O7æH2O)
Кристаллы из кислоты – что-то необычное. Но
твердых кислот довольно большое количество, так что
ничего удивительного.
Бесцветные прозрачные кристаллы, форма – многогранник со всеми гранями в форме ромбов (рис. 34).
Рис. 34. Кристалл моногидрата лимонной кислоты
Купить ее можно в любом продуктовом магазине.
Растворимость большая, причем если растворять в
горячей воде, то получится что-то вроде сиропа, кристаллы растут плохо и в виде снежинок. Так что лучше
растворить в холодной воде.
Коллекция автора статьи
Иллюстрации предоставлены автором.
53
Х ИМИЯ
февраль
2015
Х И М И Я В Ш КО Л Е И Д О М А
9 КЛАСС
Ситуационные задачи
по химии
Задачи, публикуемые в этом номере, посвящены металлам (свинец,
железо, олово, платина), а также неметаллам и их соединениям (азот и азотная кислота, смеси, содержащие фосфор, оксид
кремния, хлороводород). Вопросы к задачам помогут школьникам лучше запомнить материал, изучаемый в 9-м классе школы.
А.В.АББАКУМОВ,
учитель химии,
г. Благовещенск,
Амурская обл.
Ситуационная задача № 2.
«Одно из чудес света»
В краеведческом музее вы можете познакомиться с остатками вооружения наших предков, извлеченными при раскопках, и увидите, что многие покрыты толстым слоем ржавчины, а многие почти
полностью разрушены. Однако достопримечательность
старого Дели в Индии –
Делийская железная
колонна – почти не
имеет ржавчины, хотя
не известен даже год
ее постройки, настолько она древняя.
Задания
1. Объясните причины того, почему
Делийская
колонна
не покрылась ржавчиАрхеологические находки
ной.
9 класс
Металлы
Ситуационная задача № 1.
«Производство свинца в древности»
Свинцовые самородки крайне редко встречаются в
природе. Однако в виде соединения с серой – свинцового блеска, или галенита PbS, – свинец был известен
уже древним мастерам. Свинцово-серые кристаллы
этого вещества, по-видимому, привлекли внимание
людей. Если положить их в костер, разведенный в неглубокой яме, на дно ее вскоре стечет расплавленный
металл, ведь температура плавления свинца невысока – 327 °С. Так его получали уже в III тысячелетии
до н.э.
Х ИМИЯ
февраль
2015
54
http://media.tinmoi.vn/2012/07/14/46_34_1342202165_7
8_ireland-giaoduc.net.vn_3.jpg
Задания
1. Запишите схему образования молекулы галенита.
2. Приведите химические реакции получения
свинца из галенита.
3. Рассчитайте на основании данных периодической Галенит
системы Д.И.Менделеева
массовые доли химических элементов в галените.
4. Какие меры предосторожности необходимо соблюдать на промышленных предприятиях при получении свинца?
5. Предложите свой вариант технологии получения
свинца.
6. Выскажите критические суждения о применении
свинцовых изделий в быту.
Содержание
Введение.
Разработка ситуационной задачи и правила работы с ней.
Литература.
8 класс.
Атомы химических элементов.
Простые вещества и их свойства.
Соединения химических элементов.
Изменения, происходящие с химическими веществами.
Растворы. Растворение.
9 класс.
Металлы.
Неметаллы.
10 класс.
Углеводороды.
Кислородсодержащие органические соединения.
Азотсодержащие органические соединения.
Биологически активные вещества.
Искусственные и синтетические полимеры.
11 класс.
Строение вещества.
Химические реакции.
Вещества и их свойства.
http://www.worldofgems.ru/
pic/133400210411.jpg
Продолжение. См. также № 1/2015
этой «проделке» ювелиров стало известно
правительству, и король не нашел ничего
лучшего, как издать
приказ,
требующий
прекратить ввоз в Испанию «никчемного»
металла, а заодно и Кристаллы платины
2
уничтожить все его (размер клетки – 1 см )
запасы, чтобы мошенники-ювелиры не могли больше морочить голову честным людям. Вся имевшаяся
в стране платина была собрана и при свидетелях брошена в море. Этим печальным эпизодом завершился
первый этап в биографии платины.
Задания
1. Определите «координаты» металла в периодической системе химических элементов Д.И.Менделеева.
2. Какие физические свойства платины позволяют
использовать ее в ювелирном деле?
3. Составьте перечень основных физических
свойств платины, характеризующих ее как металл.
4. Изложите в форме рассказа свое мнение о химических свойствах данного металла.
5. Оцените значимость металла для развития промышленности.
Ситуационная задача № 3.
«Оловянная чума»
В самом начале
XX в. в Петербурге
на складе военного
обмундирования произошла скандальная
история: во время
ревизии к ужасу интенданта выяснилось,
что оловянные пуговицы для солдатских
мундиров исчезли, а
ящики, в которых они
хранились,
доверху
заполнены серым порошком. И хотя на
складе был лютый холод, горе-интенданту
стало жарко. Еще бы:
его, конечно, заподоКуда пропали пуговицы?
зрят в краже, а это ничего, кроме каторжных работ, не сулит. Спасло бедолагу заключение химической лаборатории, куда ревизоры направили содержимое ящиков: «Присланное вами
для анализа вещество, несомненно, олово. Очевидно,
в данном случае имело место явление, известное в химии под названием “оловянная чума”».
Задания
1. Объясните, о каком явлении идет речь.
2. Предложите способ хранения оловянных изделий, не допускающий появления «оловянной чумы».
3. Раскройте особенности строения атома олова.
4. Напишите рассказ для учеников начальной школы о данном явлении в окружающем нас мире.
5. Выскажите критические суждения о применении
олова для изготовления предметов, используемых человеком.
Ситуационная задача № 5.
«Эйфелева башня»
В 1889 г. в Париже было
завершено строительство величественной башни, созданной из железа замечательным
французским
инженером
Г.Эйфелем. Многие современники Эйфеля считали, что это
ажурное 300-метровое сооружение окажется непрочным,
ненадежным. Возражая скептикам, автор проекта утверждал, что его детище простоит
не менее четверти века. Но
вот прошло уже более 120 лет,
а Эйфелева башня, ставшая
эмблемой Парижа, до сих пор
привлекает многочисленных Эйфелева башня
туристов. Правда, в 1928 г. некоторые американские газеты сообщили, будто бы башня
уже насквозь проржавела и может обрушиться. Но исследование состояния железных конструкций, проведенное
французскими учеными и инженерами, показало, что это
сообщение было обычной газетной «уткой»: металл, покрытый плотным слоем краски, и не думал ржаветь.
Задания
1. Прочитайте самостоятельно дополнительный
материал об истории создания Эйфелевой башни.
2. Объясните, о каком природном процессе говорится в приведенном отрывке.
Ситуационная задача № 4.
«Никчемный металл»
В XVI и XVII вв. довольно большие количества
платины из Южной Америки испанские конкистадоры вывезли в Испанию, где ее продавали по цене, значительно более низкой, чем серебро. Вскоре ювелиры
обнаружили, что платина хорошо сплавляется с золотом, и те из них, кто был нечист на руку, стали примешивать ее к золоту при изготовлении ювелирных
изделий и, главным образом, фальшивых монет. Об
55
Х ИМИЯ
февраль
2015
http://i.piccy.info/i4/c3/5a/7cd4476da12b175c675702b5b97d.jpeg
http://e-libra.ru/files/cache1/255340/image083.jpg
2. С помощью какого эксперимента можно доказать, что она действительно изготовлена из железа?
3. Раскройте особенности химических процессов,
способствующих быстрому разрушению металлов.
4. Предложите варианты защиты самого распространенного металла – железа – от разрушения.
5. Какую роль играет коррозия в жизни нашего
общества?
http://www.periodictable.
ru/078Pt/slides/Pt6.jpg
С и туа ц и о н н ы е з а да ч и п о х ими и
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/
commons/1/17/Oriented_Campo_
meteorite.jpg
3. Предложите еще способы, с помощью которых
можно затормозить процесс разрушения Эйфелевой
башни.
4. Раскройте особенности протекания этого процесса в природе.
5. Напишите возможный сценарий развития цивилизации, если бы в дальнейшем стало невозможно бороться с данным процессом.
4 млрд киловатт. Резкое повышение температуры в канале молнии – до 20 000 °С –
приводит к разрушению молекул азота и
кислорода с образованием оксида азота(II).
В результате этих Молнии
процессов ежедневно образуется примерно 2 млн т
HNO3 (или более 700 млн т в год) и в виде слабокислого раствора выпадает на землю с дождями. Оказывается, здесь человек далеко отстает от природы: мировое производство азотной кислоты составляет около
20 млн т в год.
В почве, а частично и в атмосфере, азотная кислота
переходит в соли – нитраты, которые являются прекрасными азотными удобрениями и необходимы для
роста растений.
Задания
1. Напишите химическую формулу азотной кислоты, расставьте степени окисления всех химических
элементов в ней.
2. Запишите уравнения химических реакций, показывающих, как в результате вспышки молнии образуется азотная кислота.
3. Рассчитайте на основе данных периодической
системы химических элементов Д.И.Менделеева массовую долю азота в азотной кислоте.
4. Проанализируйте превращения, происходящие с
атмосферным азотом.
5. Составьте схему круговорота азота в природе.
6. Оцените значимость процессов, происходящих с
азотом в канале молнии, для развития жизни на нашей
планете.
Ситуационная задача № 6.
«Метеоритное железо»
На
поверхность
земного шара ежегодно выпадают сотни тысяч тонн метеоритного
вещества,
содержащего до 90 %
железа. Самый крупный железный метеорит найден в 1920 г.
в юго-западной части
Метеоритное железо
Африки. Это метеорит
«Гоба», весящий около 60 т. В 1896 г. известный американский полярный исследователь Роберт Пири нашел
во льдах Гренландии железный метеорит весом 33 т. С
колоссальными трудностями находка была доставлена
в Нью-Йорк, где и хранится до сих пор.
Метеоритное железо сравнительно легко подвергается обработке, и человек еще в древности начал изготовлять из него простейшие орудия. Но, увы, метеориты не падали по заказу, а нужда в железе была постоянной, поэтому люди стремились научиться извлекать его
из руд. И вот настало время, когда человек уже мог использовать не только небесное железо, но и свое, земное. На смену бронзовому веку пришел век железный.
Задания
1. Составьте схему строения, определите заряд
ядра, количество протонов, нейтронов и электронов в
атоме метеоритного железа.
2. Объясните, в чем отличие метеоритного железа
от земного.
3. Предложите эксперимент, подтверждающий
ваши объяснения по предыдущему вопросу.
4. Составьте перечень основных свойств метеоритного железа, характеризующих его с точки зрения
первобытной металлургии.
5. Придумайте игру для учащихся начальной школы, с помощью которой можно было бы объяснить им
роль железа в окружающем нас мире.
6. Оцените значимость для развития нашей цивилизации наличия метеоритного железа.
Ситуационная задача № 8.
«Зажигающиеся при трении»
Изобретение фосфорных спичек, зажигающихся при
трении, относится к 30-м гг. XIX в. Головка спички состояла из серы, которая покрывалась смесью белого фосфора с некоторыми богатыми кислородом веществами
(оксидом марганца, оксидом свинца и т.п.). Такие спички
назывались серными и употреблялись в России до конца
XIX в. Они легко воспламенялись при трении о любую
поверхность. Это делало серные спички очень огнеопасными, хотя и было удобно. Кроме того, вследствие
ядовитости белого фосфора производство их причиняло
большой вред здоровью рабочих спичечных фабрик.
Задания
1. Назовите основные вещества, входящие в головку современных спичек.
2. Объясните причины, по которым современные
спички не способны загораться от трения по любой
поверхности.
3. Сравните состав фосфорных и современных спичек и затем обоснуйте отказ от применения фосфорных спичек.
Неметаллы
Ситуационная задача № 7.
«Без молний не было бы жизни?»
Ежесекундно на Земле вспыхивает в среднем 100
молний. И хотя каждая вспышка длится всего доли секунды, их общая электрическая мощность достигает
Х ИМИЯ
февраль
2015
56
http://www.amic.ru/images/
gallery_07-2013/640.194.jpg
Х И М И Я В Ш КО Л Е И Д О М А
С и туа ц и о н н ы е з а да ч и п о х ими и
ный ученый заложил камень в электрокардиограф, и прибор зафиксировал слабую, но регулярную пульсацию.
Демон вдвоем с коллегой-биологом Б.Эсколье провели сотни экспериментов, в ходе которых выяснилось, что самые обычные камни дышат и даже двигаются, только очень медленно. Фотографируя одного из
«испытуемых» с большими временными промежутками, ученые установили, что за две недели камень сам
переместился на 2,5 мм. В общем, камни – это живые
существа с очень медленным процессом жизнедеятельности. Как и следовало ожидать, научный мир отнесся к этой сенсации с иронией. Но Демон и Эсколье
уверены в точности своих исследований и предлагают
другим ученым повторить их опыты.
Задания
1. Составьте структурную формулу оксида кремния(IV). Найдите техническое название для этого оксида.
2. Какая кислота соответствует оксиду кремния(IV)?
Составьте структурную формулу молекулы кремниевой кислоты.
3. Где в природе можно встретить оксид кремния(IV)?
4. Охарактеризуйте свойства кремниевой кислоты.
Подтвердите их примерами.
5. Составьте сообщение на 4–5 минут о керамике.
Какое отношение к ней имеет оксид кремния(IV)?
Ситуационная задача № 9*.
«Такой знакомый незнакомец»
Наиболее характерным и устойчивым
соединением
кремния является его
диоксид SiO2 (оксид
кремния(IV)).
Свободный диоксид кремния (или кремнезем,
или кремниевый анСветло-дымчатый кварц, сросток
отдельных кристаллов
гидрид) встречается
главным образом в виде более или менее организованных кристаллов кварца. Чистый кварц образует бесцветные твердые кристаллы, плавящиеся при 1713 °С.
Загрязненный примесями кварц, в виде обычного песка, является одним из основных продуктов разрушения горных пород и одновременно одним из важнейших строительных материалов.
Некоторые минералогические разновидности кварца носят особые названия. Так, большие прозрачные
призматические кристаллы кварца часто называют горным хрусталем; окрашенную примесями органических
веществ дымчатую разновидность кварца называют топазом; разновидность, окрашенную примесями железа
и марганца, – аметистом; к очень мелкокристаллическим модификациям кварца, смешанным с некоторыми
другими веществами, относятся агат, яшма.
Задания
1. Объясните причины того, что разновидности
кварца имеют различную окраску.
2. Составьте небольшой рассказ (2–3 минуты) о
применении кремнезема в промышленности.
3. Раскройте особенности строения кремнезема.
4. Оцените экономическую выгоду применения обработанных минералогических разновидностей кварца.
Ситуационная задача № 11.
«Вот так кислота!»
Соляная кислота, как известно, имеет формулу
HCl – такую же, как и хлороводород. Жидкий хлороводород, не содержащий влаги, является молекулярным соединением. Он не взаимодействует с цинком
и гидроксидом калия, его можно хранить в железном
сосуде. Растворяясь в воде, HCl вдруг превращается
в сильную кислоту, активно реагирующую с цинком,
железом и другими металлами, с гидроксидами, оксидами металлов и аммиаком.
Задания
1. Какое другое название имеет соляная
кислота?
2. Объясните причины столь разительного
изменения свойств хлороводорода при растворении в воде, подтвердив уравнением диссоСхема диссоциации соляной
циации.
кислоты
3. Подтвердите уравнениями химических реакций, что для соляной кислоты
характерны все общие химические свойства кислот.
4. С помощью какой реакции можно определить
растворы соляной кислоты и ее солей? Как называют
такие реакции?
5. Приведите примеры использования соляной кислоты в быту, медицине, промышленности.
6. Разработайте электронную презентацию о соляной кислоте.
Ситуационная задача № 10.
«Живые камни»
«На один вдох у камней уходит от трех дней до двух
недель, – считает доктор Р.Демон, биолог из Лиона
(Франция). – Обнаружить пульс камня можно только
при помощи очень чувствительной аппаратуры. Каждый удар сердца длится около суток, и поэтому его
нельзя почувствовать или услышать без специальных
приборов».
Все началось с того, что доктор Демон совершенно
случайно обнаружил пульсацию в камне, который использовал вместо пресса в своей лаборатории. Потрясен* Задачи, предназначенные для работы на уроке, обозначаются звездочкой (*), их рекомендуется решать группой ребят.
57
Х ИМИЯ
февраль
2015
http://lyceum8.ru/himiya/7.files/
image004.jpg
http://www.fmm.ru/pictures/
vitr25/86024c1.jpg
4. Проведите презентацию современной продукции
спичечных фабрик на предмет их безопасности.
5. Придумайте игру для учащихся начальных классов
по технике безопасности при обращении со спичками.
6. Оцените возможности спичек для современного
жизненного этапа нашей цивилизации.
Х И М И Я В Ш КО Л Е И Д О М А
СИТУАЦИОННЫЕ ЗАДАНИЯ ПО ХИМИИ. 8–11 КЛАССЫ
Капитальный ремонт
Г.В.ПИЧУГИНА
Большое внимание во ФГОС уделяется освоению учащимися способов деятельности, применимых как на уроках, так и при решении проблем в реальных жизненных ситуациях. Пособие «Ситуационные задания по химии. 8–11 классы»,
выпущенное в издательстве «Вако», содержит более 250 проблемно-ситуационных заданий по химии с ответами и решениями. В каждом из них описана конкретная ситуация или проблема, для решения которой необходимо привлечь
знания из школьного курса химии, а в некоторых – также знания биологии
и физики. Задания представлены в 14 занятиях, посвященных определенным
проблемам повседневной жизни, отраженным в их названиях. Предметно-тематический указатель заданий, данный в конце издания, позволяет связать каждое задание с конкретным материалом программы.
В публикуемом материале приведены некоторые задания из занятия 8. Полностью
с ним можно ознакомиться в упомянутом выше пособии.
ного или конопляного. Эти масла представляют собой
триглицериды непредельных карбоновых кислот типа
линоленовой.
После частичной полимеризации определенная
доля двойных связей в их молекулах сохраняется,
за счет дальнейшей полимеризации с участием этих
связей и происходит высыхание олиф. Чтобы ускорить
данный процесс, который должен протекать при комнатной температуре, в олифы в качестве катализаторов
полимеризации добавляют сиккативы – соли свинца,
марганца, кобальта. Следует также помнить, что все
растительные масла являются сложными смесями веществ и могут содержать, наряду с триглицеридами,
и некоторое количество свободных жирных кислот, например линолевой.
Эмали, или лаковые краски, – растворы пленкообразующих веществ в органических растворителях
(одно из знакомых вам пленкообразующих веществ –
динитроцеллюлоза).
Водоэмульсионные краски – смесь пигментов
(ТiO2, ZnO) с водной эмульсией полимера, например
поливинилового спирта (–СН2–СН(ОН)–)n или поливинилацетата – полимера эфира винилового спирта
с уксусной кислотой:
Все задания этого занятия связаны с проблемами
приобретения, хранения и использования строительных материалов. Для выполнения большинства
заданий достаточно сведений, содержащихся в школьных учебниках химии. Дополнительная информация,
которую желательно сообщить учащимся, включает
свойства олифы (непредельные жиры) и химические
особенности масляных красок и эмалей.
Оборудование. Образцы различных строительных
материалов (цемент свежий и лежалый, свежая и лежалая гашеная известь, алебастр, органические растворители, масляные краски и эмали), карточки с заданиями для учащихся.
Методические рекомендации по проведению занятия. Некоторые задания повторяются с точки зрения сущности химического процесса, лежащего в их
основе. Но поскольку цель занятия – организовать повторение материала не по темам курса, а на основе различных ситуаций, возникающих в быту, эти задания
лучше выполнять в той последовательности, в какой
они даются в приведенном сценарии.
Во время занятия можно провести демонстрационные опыты: схватывание штукатурных растворов
различного состава, свежего и лежалого цемента, распознавание известкового молока и суспензии мела,
разбавление загустевших масляных красок и эмалей
различными растворителями.
Для выполнения некоторых заданий потребуется
дополнительная информация, которая приведена ниже.
Все масляные краски – смеси пигментов, например
оксида титана(IV), с олифами. Олифы – пленкообразующие вещества, которые хорошо смачивают металл,
дерево, ткани и в тонком слое высыхают при комнатной температуре не более чем за 24 часа, образуя эластичные пленки, нерастворимые в воде и органических растворителях. Олифы получают частичной полимеризацией растительных масел, чаще всего льняХ ИМИЯ
февраль
2015
.
Задания*
8.2. Опытные мастера определяют окончание схватывания известковой штукатурки по внешним признакам. Можно ли определить это химическим путем –
с помощью индикатора (например, фенолфталеина)?
* В публикуемом материале приведено только пять из 20
заданий и ответов на них.
58
Ка п и та л ь н ы й р е монт
8.3. Почему, с точки зрения химии, для лучшего
сцепления масляной краски с оштукатуренной поверхностью ее предварительно шпаклюют?
8.6. Как лучше, с точки зрения гигиены, отделать потолок и стены кухни: побелить мелом, известью, окрасить масляной краской, водоэмульсионной краской,
эмалью, оклеить моющимися обоями?
8.12. Можно ли для приготовления известкового
побелочного раствора использовать алюминиевый бачок? Ответ обоснуйте.
8.13. В двух ведрах приготовлены материалы для
ремонта: суспензия мела для побелки потолков в комнате и суспензия гашеной извести для побелки кухни.
Как их можно отличить?
Ответы и решения
8.2. При полном схватывании весь гидроксид кальция Са(ОН)2 превращается в карбонат, и проба с фенолфталеином не дает окрашивания. Если же штукатурка
не схватилась полностью, то присутствующий Са(ОН)2
даст с фенолфталеином малиновое окрашивание.
8.3. Если нанести масляную краску на непросохшую штукатурку, то Са(ОН)2 может вступить во взаимодействие с кислотными функциональными группами, сохранившимися в олифе:
2С2Н5(СН=СНСН2)3(СН2)6СООН + Са(ОН)2 →
→ [С2Н5(СН=СНСН2)3(СН2)6СОО]2Са + 2Н2О.
При этом будет выделяться вода, как и в любой
реакции нейтрализации. Кроме того, вода образуется за счет ее испарения из штукатурного раствора
и за счет взаимодействия Са(ОН)2 с СО2. Значит, под
образующейся пленкой олифы идет процесс образования воды, в результате пленка отслаивается.
Шпаклевки, которыми обязательно покрывают
оштукатуренные поверхности перед нанесением
масляных красок, представляют собой густые пасты
на основе костного клея, мыла, карбоната кальция.
Зашпаклеванную поверхность можно покрывать
после высыхания шпаклевки и масляной краской,
и эмалью, не опасаясь отслоения. Шпаклевка необходима и для того, чтобы краска ложилась более ровно,
т.к. пористый слой штукатурки неодинаково впитывает краску, в результате стены кажутся окрашенными
неровно – со светлыми и темными пятнами.
8.6. В большинстве современных домов в качестве
топлива для кухонных плит используют природный
газ, основным компонентом которого является метан.
В нем содержатся также этан С2Н6, пропан С3Н8, бутан
С4Н9. При сгорании природного газа образуются главным образом СO2 и пары воды:
СН4 + 2О2 = СО2 + 2Н2О.
Кроме того, природный газ в качестве примеси может содержать сероводород и оксид серы(IV). Примесь
сероводорода приводит к образованию в продуктах
сгорания некоторого количества оксида серы(IV):
2H2S + 3О2 = 2SО2 + 2Н2О.
В южных районах во многих частных домах в качестве бытового топлива используют каменный уголь,
который обычно содержит примеси серы. При сгорании угля, помимо СО2, образуется значительное коли-
чество SО2. Следовательно, воздух в кухне загрязнен
СО2 и SО2.
Различные соединения попадают в воздух кухни
при обработке пищевых продуктов, особенно при жарении (продукты термического разложения жиров).
Все без исключения загрязнители воздуха поглощаются пористыми поверхностями – штукатуркой, в меньшей степени – бетоном за счет физического явления –
адсорбции.
При побелке кухни мелом происходит также химическое взаимодействие некоторых загрязнителей с отделочным материалом:
СаСО3 + 2SО2 + Н2О = Ca(HSО3)2 + СО2.
В процессе реакций выделяется СО2, который попадает в воздух помещения. Поэтому более эффективна с точки зрения химической очистки воздуха побелка гашеной известью, которая вступает во взаимодействие с загрязнителями в соответствии с уравнениями:
Са(ОН)2 + СО2 = СаСО3 + Н2О,
Са(ОН)2 + 2SО2 = Ca(HSО3)2.
Частое обновление побелки – очень эффективный
способ очистки воздуха. Эта традиция распространена среди домохозяек на Украине и в южных районах
России.
Водоэмульсионная краска образует воздухопроницаемую пленку и не препятствует адсорбции вредных
газов штукатуркой. Масляная краска и эмали образуют
воздухонепроницаемую пленку. Моющиеся обои с полимерным покрытием также полностью исключают газообмен между штукатуркой и воздухом помещения. Кроме
того, полимерные материалы подвергаются деструкции
в процессе старения, особенно в кухне, где постоянно
повышена температура воздуха. Продукты деструкции –
«осколки» полимерных молекул – попадают в воздух помещения и еще больше усиливают его загрязненность.
Таким образом, в порядке убывания гигиенических
свойств материалы можно расположить так: известь –
мел – водоэмульсионная краска – масляная краска –
эмаль – моющиеся обои.
8.12. Поверхность всех алюминиевых изделий покрыта тонкой пленкой оксида, который является амфотерным и растворяется в щелочах. В алюминиевом
бачке с побелочным раствором будет протекать реакция, уравнение которой
Аl2О3 + Са(ОН)2 + 3Н2О = Ca[Аl(ОН)4]2.
В результате материал бачка будет постепенно
растворяться. Если раствор держать в бачке недолго,
то последний, в общем, сохранится, только его стенки
изнутри будут разъедены и станут неровными.
8.13. При взаимодействии карбонатов с кислотой
как в твердом виде, так и в растворах образуется СО2,
который выделяется с характерным шипением. Поэтому различить два раствора можно с помощью уксусной кислоты: при ее добавлении к суспензии мела
будет выделяться СО2, который обнаруживается по пузырькам и шипению, а при добавлении кислоты к суспензии Са(ОН)2 происходит реакция нейтрализации,
не сопровождающаяся внешними эффектами (если
не брать во внимание выделение теплоты).
59
Х ИМИЯ
февраль
2015
ТВОРЧЕСТВО ЮНЫХ
КРОССВОРД-ШИФРОВКА
«Лабораторное оборудование»
Составитель В.ХИСАМЕДЕНОВА,
ученица 9-го класса Новинской средней школы,
с. Новинка, Володарский р-н, Астраханская обл.
8. Огнестойкий металл, устойчивый к действию щелочей и кислот.
9. Прибор для определения массы веществ.
10. Округлый сосуд большой вместимости,
используемый, например, при собирании газа
методом вытеснения воды.
11. Нагревательное устройство.
12. Источник тепла, используемый для нагревания веществ в лаборатории.
13. Фарфоровая или металлическая посуда
для прокаливания сухих веществ.
14. Устройство, присоединяющее лапку к
штативу.
15. Предмет для разделения твердых и жидких компонентов смеси.
16. Стеклянный сосуд с горлышком для нагревания, перегонки жидкостей.
17. Стеклянная посуда с пробкой для хранения жидких реактивов.
Среди этой буквенной неразберихи
отыщите термины, определения которых
даны ниже.
1. Стеклянное устройство для переливания и фильтрования жидкостей.
2. Устройство для закрепления лабораторной посуды при проведении опытов.
3. Специальное приспособление для
взятия небольшого количества сухого реактива из банки.
4. Прибор, техническое устройство,
приспособление.
5. Фарфоровая деталь, используемая
для измельчения твердых веществ в ступке.
6. Металлический инструмент для захватывания и удержания мелких предметов.
7. Посуда для приготовления растворов, осаждения и промывания осадков.
ОТ Р Е Д А К Ц И И
ИТОГИ КОНКУРСА «Я ИДУ НА УРОК» ЗА 2014 ГОД
Уважаемые участники!
Вот и закончился еще один «конкурсный» год. Отметим, что все опубликованные работы интересны и безусловно могут быть полезными для учителей. Выбор номинантов на премии был нелегкий: достоинства опубликованных (отредактированных) работ очевидны, однако мы оценивали и выявляли недостатки в тех рукописях, которые были присланы в редакцию. Учитывалось и качество презентаций, сопровождающих сценарии
уроков.
Внимание! Напоминаем, что мы при подведении итогов конкурса не рассматриваем работы, отправленные
одновременно в наш журнал и в другие специализированные издания и напечатанные там.
Результаты конкурса этого года следующие.
I премия:
– АРТЕМЕНКО В.П., СМЫКАЛОВА Г.В. (г. Белгород), № 4.
– ШИХАЛЕЕВА Т.Л. (п. Песковка, Кировская обл.), № 11.
II премия:
– КУЗНЕЦОВА С.В. (г. Петрозаводск), № 3.
III премия:
– ПИЛЬНИКОВА Н.Н. (г. Санкт-Петербург), № 1.
– ШАНГИНА И.В. (п. Котчиха, Кировская обл.), № 10.
Все победители конкурса получат дипломы и денежные вознаграждения от редакции.
Отдельно отметим работы: Головановой Ф.И. (г. Канаш, Чувашия), № 2 – за интересные вопросы по теме
урока; Гершановской Е.В. (г. Москва), № 7–8 – за презентацию, ее оформление и содержание, способствующие повышению интереса учащихся к предметам естественно-научного цикла.
Желаем творческих успехов!
Х ИМИЯ
февраль
2015
60
РЕКЛАМА
61
Х ИМИЯ
февраль
2015
Д Е П А Р Т А М Е Н Т
М
М
М О С К О В С К И Й
П Е Д А ГО Г И Ч Е С К И Й
МАРАФОН
УЧЕБНЫХ ПРЕДМЕТОВ
О Б Р А З О В А Н И Я
г. М О С К В Ы
И З Д АТ Е Л Ь С К И Й Д О М « П Е Р В О Е С Е Н Т Я Б Р Я »
МОСКОВСКИЙ ПЕДАГОГИЧЕСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
2015
23 МАРТА – 17 АПРЕЛЯ
РАСПИСАНИЕ ДНЕЙ
ПЕДАГОГИЧЕСКОГО МАРАФОНА
23 марта
День учителя технологии *
3 апреля
День учителя информатики
24 марта
Открытие Марафона
День классного руководителя
4 апреля
День учителя физики
25 марта
День школьного психолога
День учителя ОБЖ
5 апреля
День учителя математики
7 апреля
День учителя истории и обществознания
26 марта
День здоровья детей, коррекционной
педагогики, логопеда,
инклюзивного образования
и лечебной физической культуры
8 апреля
День учителя МХК, музыки и ИЗО
9 апреля
День школьного
и детского библиотекаря
10 апреля
День учителя литературы
27 марта
День учителя начальной школы
11 апреля
День учителя русского языка
28 марта
День учителя начальной школы
12 апреля
День учителя английского языка
День дошкольного образования
14 апреля
День учителя французского языка
29 марта
31 марта
День учителя географии
15 апреля
День школьной администрации
1 апреля
День учителя химии
16 апреля
День учителя физической культуры
2 апреля
День учителя биологии
17 апреля
День учителя немецкого языка
Закрытие
(день первый)
(день второй)
marathon.1september.ru
Обязательная предварительная регистрация на все дни Марафона
c 20 февраля 2015 года на сайте marathon.1september.ru
Каждый участник Марафона, посетивший три мероприятия одного дня,
получает официальный именной сертификат (6 часов)
В дни Марафона ведущие издательства страны представляют книги для учителей
Начало работы каждого дня – 9.00. Завершение работы – 15.00
УЧАСТИЕ БЕСПЛАТНОЕ. ВХОД ПО БИЛЕТАМ
РЕГИСТРИРУЙТЕСЬ, РАСПЕЧАТЫВАЙТЕ СВОЙ БИЛЕТ И ПРИХОДИТЕ!
Место проведения Марафона: МПГУ, ул. Малая Пироговская, дом 1, стр. 1 (в 5 минутах ходьбы от ст. метро «Фрунзенская»)
* Место проведения Дня учителя технологии: ЦО № 293, ул. Касаткина, 1а (ст. метро «ВДНХ»)
По всем вопросам обращайтесь, пожалуйста, по телефону 8-499-249-3138 или по электронной почте marathon@1september.ru
Х ИМИЯ
февраль
2015
62
Легко учить, легко учиться!
ЭЛЕКТРОННЫЙ УЧЕБНИК
дл я у ч и т е ля и ученика
К 1 сентября 2015 года издательство подготовит электронные учебники
по всем предметам школьной программы. Электронные учебники будут
доступны для апробации педагогам, образовательные организации
которых участвуют в проекте «Школа цифрового века»
Технологические
особенности:
3 Работает на планшетах
iOS, Android, Windows
3 Многослойный
(тексты, словари,
мультимедийные
объекты и др.)
3 «Легкий» (30 секунд
для скачивания
и установки)
Особенности контента:
3 Разные формы
представления
содержания
параграфов
3 Большая база
интерактивных
объектов и сервисов,
в том числе
для интерактивной
доски
3 Инструменты
и сервисы
для удобства
работы учеников
с ограниченными
возможностями
здоровья
63
www.prosv.ru
Х ИМИЯ
февраль
2015
Рима Порфирьевна
Евстигнеева
(1925–2003)
Р
има Порфирьевна Евстигнеева родилась в Подмосковье, в городе Егорьевске. В трудное военное время поступила в Московский институт тонкой
химической технологии, который закончила в 1947 г. Заинтересовавшись
химией природных веществ, стала ученицей профессора Н.А.Преображенского,
в то время возглавлявшего в МИТХТ кафедру химии и технологии тонких органических соединений (ХТТОС). Здесь изучались алкалоиды, витамины, душистые
вещества, природные красители. Как и ее учитель, Евстигнеева принимала активное участие в работе ВНИИ витаминов, где не только разрабатывались методы синтеза витаминов, но и создавались технологии их промышленного производства. В частности, при ее активном участии в нашей стране было налажено
Российский химик-органик,
специалист в области химии
природных соединений
производство витаминов Е и К3. Под руководством Римы Порфирьевны были
внедрены в промышленность технологии получения таких лекарственных препаратов, как арахиден и биополиен (для лечения ожогов), реализован микробиологический синтез арахидоновой кислоты, которая применяется в производстве гербицидов. После кончины Н.А.Преображенского Евстигнеева возглавила
кафедру ХТТОС, продолжив уже сложившиеся направления исследований и
развивая новые. Так, изучение природных липидов, простагландинов, хромопротеидов (белки, участвующие в процессе аккумулирования энергии), начатое
Преображенским в 1960-х гг., в период становления отечественной биоорганической химии, было успешно продолжено Римой Порфирьевной и ее коллегами, за что в 1985 г. группа ученых (Евстигнеева в их числе) была удостоена
Государственной премии СССР в области науки и техники.
Работая в химическом вузе (с 1965 г. – профессор), Рима Порфирьевна много времени уделяла педагогической работе: читала лекции, создавала учебники
и учебные пособия. Среди ее учеников – около сотни кандидатов и 5 докторов
наук. В 1976 г. она была избрана членом-корреспондентом Академии наук.
12 февраля – 90 лет со дня рождения Р.П.Евстигнеевой.
ХИМИЯ
him.1september.ru Подписка на сайте www.1september.ru или по каталогу «Почта России» – 79151 (бумажная версия), 12765 (CD-версия)
Документ
Категория
Техника молодежи
Просмотров
1 437
Размер файла
23 996 Кб
Теги
2015, 9095
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа