Практико­ориентированные проблемно­творческие задачи

Традиции и обычаи народов мира с точки зрения химии

Окончание. Начало см. в № 8/2010

Задача 12. Почему стрелы жителей южноафриканских джунглей ядовиты?

Научно-популярная информация-подсказка. Из выделений кожных желез ядовитых жаб южноафриканцы приготавливают яды для стрел. В состав ядов для стрел входит буфоталин – исключительно токсичное органическое соединение.

Тема “Кислородсодержащие органические соединения”.

Задание. Установите молекулярную формулу буфоталина, если массовые доли элементов в его молекуле составляют: С – 69,23 %, Н – 7,69 %, О – 23,08 %; M_r = 416.

(Ответ. С₂₄H₃₂O₆.)

Творческое задание. Сформулировать план-программу нового журнала по химии “Химический состав лекарственных растений”.

Формируемые специальные химические умения и навыки. Научиться решать задачи на установление молекулярных формул веществ по массовым долям элементов.

Формируемые общеучебные умения.

• Умение использовать приобретенные знания в практической деятельности и повседневной жизни для объяснения явлений, происходящих в природе;

• умение грамотно излагать мысли;

• умение самостоятельно создать алгоритм деятельности при решении проблем творческого характера.

Образовательный продукт. План-программа нового журнала по химии “Химический состав лекарственных растений”.

Задача 13. Почему в Древней Греции перед длительными походами в жаркую погоду воинам рекомендовали съесть кусочек хлеба, круто посоленный, и запить водой?

Научно-популярная информация-подсказка. Ионы электролитов легко гидратируются, поэтому поваренная соль задерживает воду в организме.

Тема “Растворы”.

Задание. Составьте уравнения электролитической диссоциации хлорида натрия.

(Ответ. NaCl —> Na⁺ + Cl^–;

NaCl + (m + n)H₂O —>

—> [Na(H₂O)_m]⁺ + [Cl(H₂O)_n]^– .)

Творческое задание. Придумать и записать вопросы к тексту параграфа “Электролитическая диссоциация”.

Формируемые специальные химические умения и навыки. Научиться составлять уравнения электролитической диссоциации солей.

Формируемые общеучебные умения.

• Умение использовать приобретенные знания в практической деятельности и повседневной жизни для объяснения явлений, происходящих в природе;

• умение устанавливать причинно-следственные связи;

• умение правильно формулировать вопросы.

Образовательный продукт. Подготовленные вопросы к тексту.

Задача 14. Почему эскимосы употребляют в пищу очень мало соли?

Научно-популярная информация-подсказка. Согласно одной из научных теорий, все животные, обитающие на земле, включая человека, – потомки организмов, которые появились и жили в море. Жидкость тела этих созданий по составу была морской водой. Переселившись на сушу, они сохранили морскую воду в качестве жидкости своего тела. Но природа не в состоянии обеспечить живые организмы достаточным количеством соли в натуральном виде. Поскольку соль растворяется в воде, значительная ее часть вымывается из почвы дождевой водой в реки, моря и океаны. В результате произрастающие на земле растения содержат недостаточно соли. Вот почему животные, питающиеся растениями, нуждаются в соли. Организм каждый день теряет определенное количество жидкости, содержащей соль, и растительная пища не восполняет ее. Животным, питающимся другими животными, дополнительная соль не нужна. Они получают необходимую им соль из организмов своих жертв. Эскимосы питаются преимущественно мясом, поэтому потребность в соли у них очень мала.

Тема “Щелочные металлы”.

Задание. Напишите формулы солей натрия.

(Ответ. NaNO₃, NaF, NaI, NaBr,
NaCl, NaNO₂, Na₂SO₃.)

Творческое задание. Подготовьте сообщение о распространенности солей натрия в природе.

Формируемые специальные химические умения и навыки. Научиться составлять молекулярные формулы солей.

Формируемые общеучебные умения.

• Умение использовать приобретенные знания в практической деятельности и повседневной жизни для объяснения явлений, происходящих в природе;

• умение устанавливать причинно-следственные связи;

• создание собственного творческого продукта.

Образовательный продукт. Подготовленное сообщение “Распространенность солей натрия в природе”.

Задача 15. Почему у французов, традиционно потребляющих жирную пищу, богатую холестерином, значительно реже, чем у других европейцев, наблюдаются сердечно-сосудистые заболевания?

Научно-популярная информация-подсказка. От атеросклероза – основного виновника сердечно-сосудистых заболеваний – французов защищает красное вино. Предполагается, что содержащиеся в нем полифенолы значительно снижают вероятность образования холестериновых атеросклеротических бляшек.

Тема “Вычисление массовой доли элемента”.

Задание. Вычислите массовую долю углерода в холестерине C₂₇Н₄₅ОH.

(Ответ. 324 : 386•100(%) = 83,94 %).

Творческое задание. Написать пошаговую инструкцию-подсказку соседу по парте для вычисления массовой доли элемента по молекулярной формуле вещества.

Формируемые специальные химические умения и навыки. Научиться решать задачи на вычисления массовой доли элемента по молекулярной формуле вещества.

Формируемые общеучебные умения.

• Умение использовать приобретенные знания в практической деятельности и повседневной жизни для объяснения явлений, происходящих в природе;

• умение устанавливать причинно-следственные связи;

• создание собственного текста.

Образовательный продукт. Cоставленная инструкция-подсказка.

Задача 16. Почему в Англии в последние десятилетия наблюдается снижение смертности от болезней сосудов головного мозга?

Научно-популярная информация-подсказка. Это связано с увеличением потребления свежих фруктов и овощей. В свежих овощах и фруктах всегда много калия и мало натрия. Натрий задерживает воду в организме, повышая артериальное давление, а калий, напротив, способствует его снижению. Вот почему увеличение потребления овощей, фруктов, в частности яблок, можно рассматривать как существенную меру предупреждения болезней сосудов головного мозга.

Тема “Растворы”.

Задание. Составьте уравнения электролитической диссоциации хлорида калия, хлорида натрия.

(Ответ. KCl K⁺ + Cl^–; NaCl Na⁺+ Cl^–;
NaCl + (m + n)H₂O [Na(H₂O)_m] ⁺ + [Cl(H₂O)_n]^–.)

Творческое задание. Придумать и записать вопросы к тексту параграфа “Электролитическая диссоциация”.

Формируемые специальные химические умения и навыки. Научиться составлять уравнения электролитической диссоциации солей.

Формируемые общеучебные умения.

• Умение использовать приобретенные знания в практической деятельности и повседневной жизни для объяснения явлений, происходящих в природе;

• умение устанавливать причинно-следственные связи;

• умение правильно формулировать вопросы.

Образовательный продукт. Подготовленные вопросы к тексту параграфа “Электролитическая диссоциация”.

Задача 17. Почему у жителей южных районов спазмы кровеносных сосудов происходят реже, чем у северян?

Научно-популярная информация-подсказка. Врачи связывают это с содержанием в организме магния, т.к. известно, что внутривенные и внутримышечные вливания растворов солей магния снимают спазмы и судороги. В организм человека магний поступает с овощами и фруктами. Особенно богаты им абрикосы, персики и цветная капуста.

Тема “Растворы”.

Задание. Составьте уравнения электролитической диссоциации хлорида магния.

(Ответ. MgCl₂ Mg²⁺+ 2Cl^–.)

Творческое задание. Придумать и записать вопросы к тексту параграфа “Электролитическая диссоциация”.

Формируемые специальные химические умения и навыки. Научиться составлять уравнения электролитической диссоциации солей.

Формируемые общеучебные умения.

• Умение использовать приобретенные знания в практической деятельности и повседневной жизни для объяснения явлений, происходящих в природе;

• умение устанавливать причинно-следственные связи;

• умение правильно формулировать вопросы.

Образовательный продукт. Подготовленные вопросы к тексту параграфа “Электролитическая диссоциация”.

Задача 18. Зачем древний индеец кормил своего петуха жемчугом, а через два часа забивал его и извлекал жемчуг?

Научно-популярная информация-подсказка. Жемчуг на 86 % состоит из карбоната кальция. При попадании жемчужины в желудок петуха верхний потускневший или поцарапанный слой растворялся в соляной кислоте желудочного сока, при этом улучшался блеск жемчужины.

Тема “Реакции ионного обмена”.

Задание. Составьте уравнение химической реакции карбоната кальция с соляной кислотой.

(Ответ. CaCO₃ + 2НCl CaCl₂ + CO₂ + H₂O.)

Творческое задание. Отработать имитационный опыт “Обработка жемчуга соляной кислотой” и продемонстрировать его перед аудиторией.

Формируемые специальные химические умения и навыки. Закрепить умения писать уравнения реакций нейтрализации; умение провести эксперимент.

Формируемые общеучебные умения.

• Умение использовать приобретенные знания в практической деятельности и повседневной жизни для объяснения сущности явлений, происходящих в быту;

• умение устанавливать причинно-следственные связи;

• умение самостоятельно создать алгоритм деятельности при решении проблем творческого характера;

• умение планировать эксперимент для подтверждения высказанного суждения.

Образовательный продукт. План проведения имитационного опыта.

Задача 19. Почему шахтеры в Западной Европе и на Руси в прежние времена, спускаясь в шахты, брали с собой канарейку?

Научно-популярная информация-подсказка. В прошлом были частыми случаи отравления людей в угольных шахтах угарным газом СО. Поскольку оксид углерода не имеет запаха, то опасность подступала незаметно. Шахтеры брали с собой канарейку в клетке в качестве индикатора: канарейки падают в обморок от присутствия в воздухе следов угарного газа и метана.

Тема “Углерод”.

Задание. Установите молекулярную формулу данного оксида углерода, если массовые доли элементов в его молекуле составляют: С – 42,86 %; О – 57,14 %.

(Ответ. CO.)

Творческое задание. Придумать и предложить предупредительные знаки-рисунки на шахте: “Осторожно, угарный газ!”

Формируемые специальные химические умения и навыки. Научиться решать задачи на установление молекулярных формул веществ по массовым долям элементов.

Формируемые общеучебные умения.

• Умение использовать приобретенные знания в практической деятельности и повседневной жизни для объяснения явлений, происходящих в природе;

• создание собственного творческого продукта.

Образовательный продукт. Разработанные предупредительные рисунки-знаки.

Задача 20. Почему китайцы используют крапиву в качестве “кровоочистительного” средства?

Научно-популярная информация-подсказка. Установлено, что крапива увеличивает содержание гемоглобина и количество эритроцитов в крови. Поэтому она является хорошим “кровоочистительным” средством и чрезвычайно полезна при самых различных заболеваниях крови; используется также для лечения фурункулов, угрей, лишаев и других кожных заболеваний. Гемоглобин содержится в эритроцитах крови. Это красный пигмент (гем), содержащий железо, в сочетании с протеином. Когда кровь проходит через легкие, к атому железа гема C₃₄H₃₂O₄N₄Fe присоединяется кислород.

Тема “Молекулярные массы веществ”.

Задание. Вычислите относительную молекулярную массу гема.

(Ответ. 616.)

Творческое задание. Написать пошаговую инструкцию-подсказку соседу по парте для вычисления молекулярной массы вещества по его формуле.

Формируемые специальные химические умения и навыки. Научиться решать задачи на установление молекулярных масс веществ.

Формируемые общеучебные умения.

• Умение использовать приобретенные знания в практической деятельности и повседневной жизни для объяснения явлений, происходящих в природе;

• умение устанавливать причинно-следственные связи;

• создание собственного текста.

Образовательный продукт. Составленная инструкция-подсказка.

Задача 21. Для чего в прежние времена в Египте новую стеклянную посуду перед использованием кипятили несколько часов в воде?

Научно-популярная информация-подсказка. При длительном нагревании в воде стекло частично растворяется и образующаяся кремниевая кислота заполняет микротрещины. Это приводит к существенному упрочнению изделий из стекла.

Тема “Кремний”.

Задание. Напишите формулу кремниевой кислоты.

(Ответ. хSiO₂•yH₂O.)

Творческое задание. Подготовить слайд-экскурсию “Свойства и применение соединений кремния”.

Формируемые специальные химические умения и навыки. Научиться составлять молекулярные формулы кремниевых кислот.

Формируемые общеучебные умения.

• Умение использовать приобретенные знания в практической деятельности и повседневной жизни для объяснения явлений, происходящих в природе;

• умение устанавливать причинно-следственные связи;

• умение обрабатывать текстовую информацию с использованием возможностей компьютера;

• умение создать собственный продукт.

Образовательный продукт. Подготовленная слайд-экскурсия “Свойства и применение соединений кремния”.

Задача 22. Почему на Руси в деревнях раньше свежее мясо хранили в молочной сыворотке?

Научно-популярная информация-подсказка. Кислая сыворотка за счет ферментов, повышающих кислотность желудочного сока, и молочнокислых бактерий обладает дезинфицирующими свойствами. Именно поэтому раньше на Руси в деревнях свежее мясо клали прямо в сыворотку – так удавалось довольно долго сохранять его, не прибегая к какой-либо специальной обработке.

Тема “Карбоновые кислоты”.

Задание. Установите молекулярную формулу бензойной кислоты, обладающей дезинфицирующими свойствами, если массовые доли элементов в ней составляют: С – 68,85 %, Н – 4,92 %, О – 26,23 %.

(Ответ. С₇H₆O₂.)

Творческое задание. Подготовить сообщение “Химический характер житейских ситуаций” (уравнения химических реакций, встречающихся в быту).

Формируемые специальные химические умения и навыки. Научиться решать задачи на установление молекулярных формул веществ по массовым долям элементов.

Формируемые общеучебные умения.

• Умение использовать приобретенные знания в практической деятельности и повседневной жизни для объяснения явлений, происходящих в природе;

• умение работать с различными источниками информации;

• умение самостоятельно создать алгоритм деятельности при решении проблем творческого характера;

• овладеть основными видами публичных выступлений.

Образовательный продукт. Подготовленное сообщение “Химический характер житейских ситуаций”.

Задача 23. Почему у эскимосов Гренландии не бывает инфаркта миокарда?

Научно-популярная информация-подсказка. Коренные жители Гренландии употребляют в пищу рыбу (лосось, хамса, сардины, скумбрия), которая содержит эйконол. Химический состав эйконола представлен сбалансированным сочетанием витаминов А, D, Е с полиненасыщенными эйкозапентаеновой и докозагексаеновой жирными кислотами “омега-3”, оказывающими положительное воздействие на липидный обмен, препятствуя развитию атеросклероза. В результате уменьшается риск инфаркта миокарда.

Тема “Карбоновые кислоты”.

Задание. Установите молекулярную формулу эйкозапентаеновой кислоты, если массовые доли элементов в ней составляют: С – 79,47 %, Н – 9,93 %, О – 10,60 %, M_r = 302.

(Ответ. C₂₀H₃₀O₂.)

Творческое задание. Сформулировать план-программу нового журнала по химии “Химический состав лекарственных растений”.

Формируемые специальные химические умения и навыки. Научиться решать задачи на установление молекулярных формул веществ по массовым долям элементов.

Формируемые общеучебные умения.

• Умение использовать приобретенные знания в практической деятельности и повседневной жизни для объяснения явлений в природе;

• умение грамотно излагать мысли;

• умение самостоятельно создать алгоритм деятельности при решении проблем творческого характера.

Образовательный продукт. План-программа нового журнала по химии “Химический состав лекарственных растений”.

* * *

При разработке проблемно-творческих задач использовались публикации журнала “Химия в школе”, газеты “Химия” (ИД “Первое сентября”) и учебная научно-популярная литература по химии.

Л и т е р а т у р а

Федеральный компонент государственного стандарта общего образования. Вестник образования России, 2004, № 13; Робертс Д.Д., Касерио К.М. Основы органической химии. М.: Мир, 1978; Каррер П. Курс органической химии. Л.: Химическая литература, 1962.

О.Д.-С.КЕНДИВАН,
к.х.н., доцент Тывинского
госуниверситета,
г. Кызыл, Республика Тыва