ФЛАГИ НА БАШНЯХ
ИГРА-ПУТЕШЕСТВИЕ
Внеклассное мероприятие
Окончание. См. № 8, 9, 11/2003
Учитель. Теперь на нашем пути не
совсем обычное, но очень красивое графство
Литляндия. Связь химии с математикой и биологией
в общем понятна всем, попробуем установить связь
химии с литературой. Да! Да! Именно с литературой.
Ведь не один человек, в том числе и химик, не может
считать себя образованным, не зная литературы. И
флаги взметнутся на башне графства Литляндия,
если участники экспедиции выполнят задания (приведены
ниже).
 Оценивают
результаты ваших исследований главные
специалисты по изучению графства Литляндия.
А сейчас рассказ об ацетилене (смотрите на
карточки у вас на столах).
Ацетилен – бесцветный газ, легче воздуха и
этилена, в воде малорастворим.
Молекулярная формула ацетилена С2H2,
она содержит на два атома водорода меньше, чем
молекула этилена. Углерод – четырехвалентен,
поэтому между атомами углерода возникает еще
одна электронная пара, третья связь.
Ацетилен горит на воздухе ярким коптящим
пламенем. Пламя перестает коптить и становится
ослепительно ярким, если его смешать с большим
количеством воздуха. При горении ацетилена в
кислороде температура пламени доходит до
3000 °С. Смеси ацетилена с воздухом и кислородом
чрезвычайно взрывоопасны.
Опыт показывает, что для ацетилена характерны
реакции непредельных углеводородов. Ацетилен
обесцвечивает раствор перманганата калия, т. к.
легко окисляется им. Он обесцвечивает также
бромную воду, присоединяя бром по месту разрыва
связей.
Присоединяя водород в присутствии катализатора
при нагревании, ацетилен превращается в этилен и
далее – в этан.
При взаимодействии ацетилена с хлористым
водородом (в присутствии катализатора)
образуется винилхлорид, или хлористый винил.
Винилхлорид – бесцветный газ. Под действием
ацетона и при нагревании он, как вещество
непредельное, полимеризуется, образуя
высокомолекулярное соединение. Полимеры
винилхлорида находят широкое применение: для
изоляции телефонных проводов, изготовления
пластмасс, искусственной кожи, настольных
клеенок, плащей и т. п.
При горении ацетилена в кислороде развивается
очень высокая температура, что используется при
автогенной сварке и резке металлов.
В больших количествах ацетилен используют для
получения поливинилхлорида и уксусной кислоты,
синтетического каучука, растворителей и многих
других органических веществ.
Ацетилен может быть получен прямым синтезом из
элементов, его составляющих. Реакция протекает
при высокой температуре, например при
пропускании водорода через электрическую дугу,
находящуюся между угольными электродами.
Так может быть осуществлен один из возможных
переходов от неорганических веществ к
органическим. Однако в промышленности ввиду
большого расхода электроэнергии таким способом
ацетилен не получают.
В последние годы практическое значение
приобрело получение ацетилена из метана. Эту
реакцию можно провести, если метан нагревать до
неполного разложения его на элементы.
В лаборатории и промышленности наиболее
распространено получение ацетилена из карбида
кальция. Если карбид кальция поместить в сосуд с
водой, то сразу же начинается бурное выделение
ацетилена.
А теперь выполните задания.
Задание 1
(для команды 11-го класса)
I. Химическая часть.
Напишите все возможные уравнения реакций, о
которых идет речь.
II. Литературная часть.
– Докажите, что этот рассказ (текст) научного
стиля по: лексике, строению предложений, общей
структуре.
– Выявите все пунктограммы в тексте (знаки
препинания). Докажите, что перед вами связный
текст, а не набор разрозненных предложений.
Составьте перечень встречающихся пунктограмм.
– Переделайте научный стиль текста рассказа
таким образом, чтобы он имел вид художественного
произведения, например сказки.
Учащиеся 11-го класса дают ответы на задания.
Учитель. А теперь рассказ и карточки
с текстом о бензоле.
Бензол – легкокипящая, бесцветная,
нерастворимая в воде жидкость со своеобразным
запахом. При охлаждении он легко застывает в
белую кристаллическую массу с температурой
плавления 5,5 °С.
Молекулярная формула бензола С6Н6.
Это сильно ненасыщенное соединение: в молекуле
не достает восьми атомов водорода до состава,
соответствующего формуле предельных
углеводородов.
Однако если бензол взболтать с бромной водой или
раствором перманганата калия, то, к нашему
удивлению, мы не обнаружим реакций, характерных
для непредельных соединений. Гомологи же бензола
подвержены действию окислителей, например
толуол окисляется перманганатом калия до
бензойной кислоты.
Бензол в присутствии катализатора и при
нагревании может вступать в реакции замещения с
бромом и нитрующей смесью. Гомологи бензола
(толуол) нитруются легче бензола. Бензол и его
гомологи горят коптящим пламенем.
Объяснение этого надо искать, очевидно, в
строении вещества.
К выяснению строения бензола можно подойти,
отталкиваясь от его синтеза. Бензол можно
получить при пропускании ацетилена через трубку
с активированным углем, нагретым до 600 °С.
Сравнивая состав молекул ацетилена и бензола, мы
приходим к выводу, что из каждых трех молекул
ацетилена образуется одна молекула бензола, т. е.
происходит реакция полимеризации (тримеризация).
Но этого факта еще недостаточно для вывода о
строении бензола, т. к. мы не знаем, как именно
соединяются друг с другом молекулы ацетилена.
Можно представить образование при этом разных
веществ состава С6Н6 как цепного, так
и циклического строения.
Для дальнейшего выяснения вопроса о строении
бензола обратимся к его химическим свойствам.
Если смесь паров бензола с водородом пропустить
через нагретую трубку с катализатором, то
оказывается, что к каждой молекуле бензола
присоединяются три молекулы водорода. В
результате реакции образуется циклогексан,
строение которого хорошо известно.
Присоединение к молекуле бензола трех молекул
водорода с образованием циклогексана здесь
можно понять только в том случае, если признать,
что исходный продукт имеет циклическое строение.
Действительно, если бы бензол имел незамкнутую
цепь углеродных атомов, тогда его молекула до
полного насыщения присоединяла бы не три, а
четыре молекулы водорода, что противоречит
опыту.
Циклическое строение бензола можно доказать
также следующим образом: при дегидрировании
циклогексана и нормального гексана получается
бензол.
Структурная формула бензола была впервые
предложена немецким ученым Ф.А.Кекуле (1865). Более
столетия пользуются химики этой формулой, хотя
она их и не вполне устраивает. Возникли, вероятно,
сомнения в ее истинности и у вас.
Задание 2
(для команды 10-го класса)
I. Химическая часть.
Напишите все возможные уравнения реакций, о
которых идет речь.
II. Литературная часть.
– Определите, к какому стилю относится данный
текст, докажите это, опираясь на лексические и
синтаксические особенности текста.
– Составьте словарный диктант (10–15 слов) из
научных терминов и выражений, перечислите
орфограммы, которые встретились вам в тексте.
(Орфограмма – написание, соответствующее
правилам орфографии, требующее применения этих
правил.)
– Переделайте стиль текста таким образом, чтобы
он приобрел вид художественного произведения,
например в жанре пародии.
Ученики 10-го класса отвечают на задания.
Ответы и решения
Задание 1
I. Химическая часть.
II. Литературная часть.
– Этот текст по стилю относится к научному. Он
точно, полно, строго передает информацию.
Лексический состав соответствует научному
стилю. Слова употреблены в прямом значении.
Широко использованы термины (молекула, ацетилен,
катализатор и т. д.).
Строение предложений обусловлено особенностями
стиля; использованы сложные предложения с четко
определенными синтаксическими связями между
частями предложений и сложные конструкции с
перечислением.
– Перед нами действительно связный текст по
смыслу и структуре, синтаксически законченный.
В нем проявляется коммуникативная значимость
всех частей, связанных между собой.
В тексте использованы различные пунктограммы:
тире между подлежащим и сказуемым, знаки
препинания в предложениях с обобщающими словами,
запятые, разделяющие рядом стоящие союзы и
союзные слова, в сложноподчиненном предложении,
запятая и точка с запятой в сложном бессоюзном
предложении и др.
– Сказка «Шарик-химик из Простоквашина».
Увлекся Шарик химией и накупил на разных языках
химической литературы: справочники, учебники,
журналы и др. Пристроил он эту «теорию» на
чердаке, а в просторном чулане разместил
лабораторную посуду: пробирки, колбочки,
стаканчики. Шарик очень любил химию, а Матроскин
ее терпеть не мог и чуть что грозился уехать в
город.
Однажды Шарик улучил момент и стащил у
Матроскина кастрюлю, в которой тот кипятил
молоко. Юный химик решил проверить, как долго
карбид кальция выдержит присутствие воды.
Реакция началась – стал выделяться газ. Из
учебников по химии Шарик знал, что этот газ –
ацетилен, он бесцветный, легче воздуха,
сравнительно малорастворим в воде. Химик собрал
газ и решил исследовать его свойства. Сначала он
поджег ацетилен, и к небу стал подниматься столб
коптящего дыма. Кот Матроскин увидел дым и решил,
что что-то горит, побежал к месту появления дыма и
увидел, что Шарик снова проводит свои химические
опыты. Он сказал Шарику: «Или сделай что-нибудь
полезное из всего этого, или прекращай
заниматься химией!»
Когда Шарик стал проводить опыты с соляной
кислотой, Матроскин испугался еще больше и
побежал к почтальону Печкину, чтобы он вызвал из
города Дядю Федора.
Затем все вместе посидели и решили, что химика
обижать не стоит, и построили ему лабораторию в
дальнем углу огорода.
Вскоре Шарик получил в лаборатории полиэтилен из
этилена, который он получал из ацетилена и
водорода. Полиэтиленом накрыли все овощные
растения в деревне, в результате урожайность их
повысилась. Зауважал народ Шарика, и всем
пришлось признать его заслуги.
Задание 2
I. Химическая часть.
II. Литературная часть.
– Этот текст по стилю относится к научному,
которому присущи логичность, доказательность,
точность. Это научно-учебное изложение
материала, более элементарное по сравнению с
научными статьями и монографиями. Лексика в
тексте преобладает общенаучная (опыт, строение) и
специальная, химическая (бензол, водород,
молекула и т. п.).
Синтаксис логический. В тексте присутствуют
осложненные и сложные конструкции. Логическая
определенность достигается с помощью
подчинительных союзов. Употреблены конструкции
с причастными и деепричастными оборотами,
являющимися средством выделения мысли в
информационно насыщенном предложении.
– Словарный диктант. Легкокипящая,
бесцветная, нерастворимая жидкость,
кристаллическая масса, ненасыщенное соединение,
в строении вещества, реакция полимеризации.
В тексте встречаются орфограммы правописания
гласных, согласных в корне слова; гласных,
согласных, приставок; суффиксов и окончаний
различных частей речи; сложных слов (слитное и
дефисное); «не», «ни» с различными частями речи.
Выполнение последнего пункта задания – на ваш
выбор и вкус.
– Стихотворение «О бензоле».
«Я обманывать всех вас не стану,
Ароматический углеводород
Содержит в цикле шестигранном
Четырехвалентный углерод.
Бензол в воде растворяться не может,
Зато он прозрачней всего,
Но меня все же больше тревожат
Химические свойства его.
Он вступает в реакцию с хлором,
Гидрируется и окисляется,
А с гелием не реагирует,
Потому что он стесняется.
Но сказала подруга Оксана,
Та что химию любит учить,
Что порою из циклогексана
Можно бензол получить.
Ну да ладно, теперь примененье.
Бензол широко применим.
И я выскажу личное мненье,
Что бензол незаменим.
Основные его примененья
Расскажу я здесь и сейчас.
Он продукт основной в получении
Учитель. Вот и Экономикстан.
В стране, изучая которую, каждый, кто хотя бы
немного интересуется химией, встретится с
задачами, решение которых, несомненно, доставит
удовольствие. Для решения задач вам придется
проявить не только смекалку, но и ваши творческие
способности, в частности изобретательство,
использовать свои знания в области химии и
экономики. Главные специалисты по изучению
Экономикстана оценят результаты ваших
изысканий.
Задание 1
(для команды 11-го класса)
– Предложите оптимальную (безотходную) схему
синтеза винилхлорида, а затем и ПВХ, исходя из
этилена.
– Образующийся винилхлорид всегда содержит
небольшую примесь ацетилена. Предложите способ
очистки винилхлорида от ацетилена.
– Докажите, что этилен, полученный из этана, по
стоимости ниже этилена, полученного из метана.
Задание 2
(для команды 10-го класса)
– Стирол – один из наиболее важных мономеров –
можно получить дегидрированием этилбензола.
Приведите оптимальный вариант синтеза
полистирола из природного газа. Напишите
соответствующие уравнения реакции и расскажите
о применении полистирола.
– Жидкий сополимер стирола и бутадиена
применяют в качестве заменителя натуральной
олифы. Примесь свободного стирола, которая
попадает в продукт вследствие неполного
протекания реакции полимеризации, влияет на
качество синтетической олифы, ухудшая
физико-механические свойства. Чем объясняется
отрицательное влияние стирола?
– Промежуточным продуктом при синтезе стирола
является ацетилен.
Какой способ получения С2Н2 менее
дорогостоящий – карбидный или из природного
газа? Почему?
Ответы
Задание 1
– Можно объединить два производственных цикла:
хлорирование этилена и гидрохлорирование
ацетилена – так, чтобы получающийся
хлороводород целиком использовался на реакцию с
С2Н2 в соотношениях, необходимых для
производства винилхлорида:
– Существует реакция, характерная для алкинов,
к которым относится ацетилен, – это
взаимодействие с соединениями Аg(I), Cu(I) с
образованием ацетиленидов:
В промышленности вряд ли целесообразно
применять соли серебра, гораздо выгоднее
использовать соли меди.
Задание 2
Полистирол – хороший диэлектрик, используют в
качестве электроизолирующего материала.
Прочность полистирола невелика, из него делают
изделия, связанные с небольшими механическими
нагрузками, например облицовочные плиты, дверные
ручки и др.
Полистирол – нетоксичен, его применяют для
производства посуды, предметов галантереи,
игрушек, тары.
На основе полистирола получают наполненную
пластмассу – пенополистирол, имеющий вид
застывшей пены. Он нашел применение в
строительстве, холодильной технике, на
транспорте в качестве термо- и
звукоизоляционного материала.
– При превращении стирола в полистирол условия
реакции надо подобрать так, чтобы гидрировалась
именно двойная связь стирола. Стирол обладает
высокой реакционной способностью, которая
определяется двойной связью по соседству с
ароматическим кольцом. Благодаря своей
активности он взаимодействует с кислородом
воздуха. Образующиеся продукты окисления
ухудшают качество олифы и покрытий на ее основе.
– Получение С2Н2.
Карбидный способ – очень дорогой, т. к. требует
больших затрат электроэнергии.
Учитель. Разрешите представить
вашему вниманию Доминийские острова. Здесь мы
немного отдохнем и вспомним детскую игру
«Пятнашки».
(К доске приглашают по два представителя от
каждой экспедиции и предлагают выполнить такие
задания.)
Задание 1
(для команды 10-го класса)
Передвигая соединения из клетки в клетку,
расставьте их в порядке возрастания кислотных
свойств. За сколько ходов вы это сделаете?
Задание 2
(для команды 11-го класса)
Передвигая соединения из клетки в клетку,
расставьте их в порядке возрастания химической
активности. Сколько ходов вам необходимо?
Учитель. Оставив двух участников
каждой экспедиции на Доминийских островах,
отправимся на Кислотские острова, где проходит
ярмарка. (Участникам игры предлагается выступить
на этой ярмарке в роли продавцов.) Представим, что
каждая команда – фирма, занимающаяся
производством и реализацией карбоновых кислот:
муравьиной и стеариновой (команда 10-го класса);
уксусной и пальмитиновой (команда 11-го класса).
Каждая фирма должна провести рекламную кампанию
(домашнее задание).
Результаты исследований Доминийских островов
оценивает главный специалист.
Ответы
Реклама муравьиной и стеариновой
кислот
 – Муравьишка, Муравьишка, куда бежишь,
торопишься?
– Муравьиную кислоту покупать.
– А зачем она нужна?
– А ты разве не знаешь, что ее в чистом виде
применяют в химической, текстильной и пищевой
отраслях промышленности, а также в медицине в
качестве спиртового раствора при ревматизме.
– Да, вещь хорошая. А где ее достать?
– Запоминай телефон: 755-55-55 (в ночное время –
скидка).
Наша компания «Стеаратмурпромснаб» –
старейший поставщик стеариновой кислоты,
основного сырья для производства мыла. Наши
технологии новейшие и рассекреченные.
Моем, чистим и стираем
Мылом мы уже давно.
Им микробы убиваем
Очень просто и легко.
Мыло, мыло, банное мыло –
Прекрасных ягод аромат.
Белая пена ложится чуть слышно,
И кто же в этом виноват?
А в этом виноват «Стеаратмурпромснаб».
Сценка
Ведущий. Чем вам нравится наше мыло?
Мама. Ой, вы знаете, белье становится
нежным, мягким и душистым.
Папа. Я – шахтер и после работы
обязательно должен принять душ. Используя ваше
мыло, моя кожа приобретает естественный цвет и
запах.
Ребенок. Это просто классное мыло, оно
не щиплет глазки.
Ведущий. В нашей компании вы можете
приобрести сырье, из которого сделаете мыло в
домашних условиях быстро, легко, хорошего
качества и, самое главное, по мере надобности.
Реклама уксусной и пальмитиновой
кислот
Крошка сын к отцу пришел,
И спросила кроха:
«Что такое кислота?
Как с ней жить, не плохо?»
И сказал ему отец:
«Ты открой-ка книжку
И кислоты изучи, глупенький мальчишка!
Уксусную кислоту ты узнаешь сразу,
Применяется она, чтоб убить заразу,
Консервировать продукты
В банках – овощи и фрукты,
Чтобы краски получать,
Лаки, растворители,
Шелк искусственный, пластмассы,
Наконец, красители!
В общем, я скажу тебе,
Кислота нужна везде!
А другая кислота –
Тоже в жизни нам нужна.
Пальмитиновой зовется,
Твердая она, не льется.
Если ты решил помыться,
Тут она и пригодится,
Мыло в руки ты возьми
И лицо свое натри.
Если вдруг проголодался,
Ты на кухню пробирайся,
В холодильник загляни,
Маргаринчику возьми.
Обе эти кислоты
Дешево, со склада
Предлагает вам «Фрегат».
Покупайте, если надо!
Учитель. Теперь жюри подведет
окончательные итоги нашего путешествия, а мы
пока послушаем представителей экспедиций о их
путешествии.
Слово жюри. Награждение победителей.
Учитель. Закончилось наше путешествие,
пора прощаться. И мы, организаторы игры, надеемся,
что все это не было напрасным, думаем, что вы
сегодня узнали кое-что новое, поделились своими
знаниями с друзьями.
А закончить наше путешествие я хочу словами
Д.И.Писарева о том, что всякому действию должно
предшествовать размышление.
Думайте, размышляйте, воображайте, умейте — и
тогда у вас все получится!
«В одном мгновенье видеть вечность,
Огромный мир – в зерне песка,
В единой горсти – бесконечность
И небо – в чашечке цветка...»
(Уильям Блейк)
Спасибо всем за внимание! До новых встреч.
Л.И.ДРАНИШНИКОВА,
учитель средней школы № 27
(г. Дзержинск, Нижегородская обл.) |