Разминка 1. Какой элемент образует вещество, объединяющее понятия: гидропоника, гидравлика, гидросфера? Ответ: Гидрогениум
1 Рылко Инна Михайловна, учитель химии Ганцевичской гимназии Риск версия (игра для 11 класса) Разминка 1. Какой элемент образует вещество, объединяющее понятия: гидропоника, гидравлика, гидросфера? Ответ: Гидрогениум 2. В письме к математику Леонарду Эйлеру Михаил Васильевич Ломоносов писал о сделанном им важном открытии и дал ему образное сравнение: «Сколько часов я затрачиваю на сон, столько же отнимаю на бодрствование». Назовите это открытие и приведите его современную формулировку. Ответ: Речь идет о законе сохранения массы (частном случае всемирного закона сохранения материи). Современная формулировка закона сохранения массы веществ: «В замкнутой системе масса веществ, вступивших в химическую реакцию, равна массе веществ, образовавшихся в результате реакции». 3. Глядя на периодическую систему, невольно замечаешь, что в ней металлы стоят под металлами, едкие - под едкими, ковкие - под ковкими и у всех есть постоянная «прописка». Элемент, который не имеет постоянной «прописки», называется Ответ: Водород (гидрогениум) 4. Почему женщины, изображенные на картине Жана Франсуа Милле «Прачки», имеют красные опухшие руки? Ответ: В воде, а особенно горячей, мыло подвергается гидролизу, приводящему к образованию едких щелочей, разъедающих кожу. 5. Зачем верблюду горб? Ответ: Жир, которым заполнен горб верблюда, служит в первую очередь не источником энергии, а источником воды. 6. Прогорклое сливочное масло с целью удаления неприятного запаха промывают раствором соды. В чем химическая сущность этого процесса? Ответ: Масляная кислота, придающая прогорклому маслу неприятный запах, взаимодействует с гидроксидом натрия, образующемся при гидролизе соды, и превращается в растворимую в воде соль, которая вымывается из масла. 7. Почему слой воды, долго стоящий на поверхности почвы, вызывает вымокание растений? Ответ: Растения гибнут от недостатка кислорода и отравления спиртом, образующимся при бескислородном (анаэробном) дыхании. 8. Чем вызывается физиологическое ощущение усталости?
2 Ответ: Физиологическое ощущение усталости человеческий организм испытывает от накопления в мышцах молочной кислоты, которая вредно отражается на здоровье, если накапливается в больших количествах. Химические сказки 1. В темной-темной комнате, в черном-черном шкафу, на черной-черной полке стояла большая-пребольшая запечатанная бутыль, а в бутыли смесь двух газов, «болотного» и «желто-зеленого». Пришли люди в черной-черной одежде, достали бутыль с полки, поставили на черный-черный стол, включили свет и ушли. Спустя некоторое время за дверью послышался Ответ: Взрыв, грохот произошла реакция хлорирования метана. 2. «Третейский суд» Ковбой Торопыга Джон по ошибке выпил раствор едкой щелочи и почувствовал себя дурно. Его друзья стали предлагать меры первой помощи. Лимонадный Джо заявил: «Бедняге Джону надо выпить бутылочку-другую лимонада. Газированный лимонад универсальный бальзам для души и тела!» Грубый Хью сказал: «Для кого как, а для Джона бальзамом служит отнюдь не лимонад! Стаканчик-другой алкоголя вот что поможет Джону!» «Надо отправить посыльного на кожевенную фабрику за склянкой азотной кислоты. Реакция нейтрализации спасет нашего друга!» воскликнул Красавчик Вилли. «Напоить беднягу еще и кислотой? Да вы его доконаете! Оставьте несчастного Джона в покое! Я вызову у Торопыги рвоту, и желудок очистится от щелочи», - закончил спор Большой Билли. Кто из ковбоев предложил верное решение? Объясните его с химической точки зрения. Ответ: Верно предложение Лимонадного Джо. Лимонад газированный напиток, содержащий углекислый газ, не оказывающий вредного воздействия на желудок при приеме в умеренных дозах. СО 2 кислотный оксид, поэтому он взаимодействует с щелочью по реакции: СО 2 +2NaOH=Na 2 CO 3 +H 2 O Щелочь превращается в соль и воду и поэтому не оказывает раздражающего действия на слизистые. Грубый Хью не прав, так как алкоголь не только не поможет, но еще и вызовет отравление организма, так как он оказывает вредное воздействие сам по себе. Красавчик Вилли не учел, что при приеме внутрь азотной кислоты слизистые будут обожжены еще больше, хотя она и прореагирует с щелочью с образованием соли и воды: NaOH+HNO 3 =NaNO 3 +H 2 O. Большой Билли прав отчасти, так как по правилам безопасности действительно вызывают рвоту. Только сразу вызывать рвоту нельзя, т.к. при обратном ходе щелочь повторно будет воздействовать на слизистую пищевода. А предварительно необходимо провести промывание желудка. «При отравлении щелочами выпить 4-5 стаканов теплой воды и вызвать рвоту, затем выпить столько же 2%-го раствора уксусной кислоты. После этого сделать два промывания чистой теплой водой».
3 Вопрос для зрителей Великий ответ Однажды на камзоле Ломоносова продрались локти. Повстречавший его придворный щеголь ехидно заметил по этому поводу: - Ученость выглядывает оттуда. - Нисколько, сударь, немедленно ответил Ломоносов Продолжите остроумный ответ Михайло Васильевича. Ответ: «Это глупость заглядывает туда» Вершина наук 1. «А роза упала на лапу Азора» Такие фразы называются палиндромами (перевертенями). Палиндромом может быть как слово, так и целая фраза или даже стихи, которые одинаково читаются слева направо, и наоборот, а также химическая формула. Молекулярная формула какого соединения является химическим палиндромом : сульфид цезия, бромид рубидия, нитрид натрия, хлорид алюминия Ответ: RbBr - бромид рубидия 2. Почему для утоления жажды, возникшей при интенсивной физической работе, предпочтительнее пить виноградный сок? Ответ: Недостаток глюкозы при интенсивной физической работе пополняется за счет гидролиза гликогена, запасенного в мышцах и печени. Жажда возникает не только из-за потери воды с потом, но и из-за частичного ее расходования на гидролиз гликогена. Виноградный сок утоляет жажду и восполняет расход глюкозы. 3. Почему каравай хлеба имеет корку и ноздреватый мякиш? Ответ: Корка хлеба декстрины, которые образуются при воздействии высоких температур на крахмал муки. Углекислый газ, выделяющийся при брожении углеводов под воздействием дрожжей, разрыхляет тесто и делает мякиш ноздреватым. 4. В мире известно около 500 видов насекомоядных растений. Углеродное питание у них осуществляется путем фотосинтеза, как и у всех зеленых растений, а азотное питание отличается своеобразием. В чем состоит своеобразие азотного питания насекомоядных растений? Ответ: Многие насекомоядные растения обитатели болот, другие являются эпифитами влажных тропических лесов. В болотных почвах много органических веществ (торф), но находящийся в них азот недоступен для растений. Поэтому недостаток азота насекомоядные растения покрывают за счет органических веществ насекомых. 5. В ясный солнечный день Исаак Ньютон вышел на прогулку и встретил пастуха. Пастух посоветовал ученому вернуться домой, если он не желает попасть под дождь. Ньютон не послушался и был наказан. Промокший и продрогший
4 Ньютон пожелал выяснить, как пастуху удалось так точно предсказать погоду. Тот ответил, что ему помог в этом баран. Разгадайте: как при помощи барана предсказать дождь? Ответ: Перед дождем и в сырую погоду поры каждой шерстинки заполняются водой, шерсть набухает и удлиняется. В сухую погоду часть воды испаряется и длина шерсти уменьшается. 6. Капелька азотной кислоты, упавшая на кожу, окрасила ее в желтый цвет. Почему? Ответ: Белки, входящие в состав клеток кожи, содержат ароматические аминокислоты. Азотная кислота вызывает нитрование бензольных колец аминокислот с образованием желтого цвета (ксантопротеиновая реакция). 7. Почему животные долго зализывают свои раны? Ответ: Кроме ферментов, убивающих микроорганизмы, в слюне обнаружен особый белок, стимулирующий размножение клеток кожи и образование кровеносных капилляров. 8. Знаменитый английский химик Ньюлендс сказал однажды, что «в век скоростей химия будет полностью зависеть от. » От чего в основном зависит сейчас возможность получения новых веществ? Ответ: От катализатора. Вопрос для зрителей Библиотечная история Однажды в кабинет академика Н.Н.Бекетова вбежал взволнованный слуга: "Николай Николаевич! В Вашей библиотеке воры! Ученый, не сразу оторвавшись от расчетов, спокойно спросил Какой вопрос задал Бекетов своему слуге? Ответ: "И что же они там читают? Металлы 1. Как, исходя из муравьиной кислоты, можно получить серебряное зеркало? Ответ: Муравьиная кислота, подобно альдегидам, является сильным восстановителем и восстанавливает серебро из аммиачного раствора оксида серебра (реакция серебряного зеркала). 2.В средние века было не очень много способов бороться с ржавчиной на доспехах. Одним из них была полировка, но она годилась не для любого железа, а только для очень качественного и дорогого. Если железо было низкого качества, то оно было пористым и плохо поддавалось полировке. В этом случае, доспехи натирали жирной сажей, предохраняющей железо от влаги, от чего они приобретали черный цвет. Какой смысл имело выражение «Черный рыцарь»?
5 Ответ: Смысл выражения «Черный рыцарь» в том, что это бедный рыцарь. Доспехи из качественного железа стоили очень дорого. Бедные рыцари покупали доспехи из пористого железа, которые натирали жирной сажей. Поэтому после турниров рыцари натурально становились «черными», так как по цвету доспехов было видно, что их хозяину не хватает денег на более дорогие доспехи из качественного железа. 2. Какой московский архитектурный элемент сделан из алюминия? У) памятник Юрию Долгорукому на Тверской улице Х) «золотые мозги»- на вершине здания Российской Академии Наук А) кремлевские звезды Б) квадрига коней на здании Большого театра Ответ: «Золотые мозги» - Здание Президиума Российской Академии наук хорошо видно из центра Москвы и с Воробьевых гор - в глаза бросается ярко горящий на солнце комплекс витиевато-геометрической архитектуры, созданный из стекла, алюминия и бронзы. Отдаленно напоминающий мозг человека. Отсюда - оригинальное название здания. Комплекс зданий Академии наук был построен в 1989 году по проекту Юрия Платонова. 3. Древние египтяне называли его «вааепсре», что означает «родившейся на небе», а копты называли «камнем неба». Изделия из него ценились дороже золота. Только богатые люди могли иметь изготовленные из него кольца и браслеты. О каком металле идет речь? Ответ: Речь идет о небесном металле железе. Знакомство человека с железом произошло в давние времена. Входя в состав некоторых метеоритов - вечных странников океана Вселенной, случайно нашедших приют на нашей планете,- метеоритное железо было тем материалом, из которого человек изготовил впервые железные изделия. Прошли многие сотни и тысячи лет, прежде чем человек научился добывать железо из руды. 4. В 1943 году датский химик Нильс Бор вынужден был тайно покинуть Копенгаген. У него хранились две золотые Нобелевские медали немецких физиков антифашистов Джеймса Франка и Макса фон Лауэ. Не рискуя брать медали с собой, ученый сделал остроумный шаг. Он спрятал их в своей лаборатории, не скрывая их от гостей. Как? Ответ: Во время оккупации Дании фашистами рыбаки вывезли Н.Бора из страны. Он не рискнул взять с собой золотые Нобелевские медали немецких физиков Макса фон Лауэ и Джеймса Франка и растворил их в царской водке, а после поставил бутыль с раствором в лаборатории. После возвращения на родину учѐный выделил золото из раствора химическим путѐм и обратился в Нобелевский комитет с просьбой отлить новые медали, которые позже были снова вручены фон Лауэ и Франку. 5. Как, используя мыльный раствор, отличить родниковую воду от снеговой? Ответ: Родниковая вода содержит соли кальция, а снеговая нет. В мыльном растворе содержатся карбоновые кислоты, которые связывают ионы кальция, переводя их в осадки солей карбоновых кислот.
6 6. Когда в Москве (80-е годы XX в.) были сильные морозы, в газетах писали: «Ртутный столбик термометра опустился ниже -40 градусов по Цельсию» Прокомментируйте это сообщение. Ответ: Несмотря на то, что кроме ртутного термометра существует много других для точного измерения температур, этот прибор самый распространенный. Причина этого таится в простоте и легкости измерения температур с его помощью. Однако его существенными недостатками являются: непостоянство показаний, трудность полного устранения влияния температуры внешней среды и значительная термическая инерционность. Как мы знаем, ртуть застывает при температуре приблизительно -39 градусов, следовательно, опустившись на определенную температуру, ртутный столбик в термометре остановится, возможно, он по нашей задаче уже остановился, т. к. в условии не сказано определенное количество градусов, которое показывали московские морозы. Вопрос для зрителей Эстрадный псевдоним исполнительницы ЭТОЙ песни переводится как:. Сахар. Ответ: Виноградный сахар. «Химия для домохозяек» В далеком 1915 году в педагогических классах старых гимназий, готовящих гувернанток, преподавали обязательный курс гигиены. Курс был основательный, затрагивающий разные области естествознания. Используя багаж знаний современного школьника, попробуйте ответить на вопросы «Начального курса гигиены». 1. Чтобы было незаметно, что молоко прокисло, в него добавляют соду. Как можно выявить такую подделку? Ответ: Соду добавляют для нейтрализации молочной кислоты. Очевидно, что сода добавляется в избытке. При приливании к такому молоку кислоты выделяется углекислый газ. Для этих целей можно взять уксус. 2. Молоко разбавляют кипяченой водой, а чтобы прозрачность его не увеличивалась, добавляют крахмал. Как распознать фальсификацию? Ответ: Молоко, фальсифицированное крахмалом можно отличить следующим образом: ближе ко дну посуды молоко густое, и кроме того, нельзя скрыть крахмальный вкус такого молока. Если осадок этого молока вскипятить, то получится обыкновенный клейстер. Также такое молоко синеет от примеси нескольких капель настойки йода, в то время как чистое молоко от подобной реакции желтеет. Таким образом, качественная реакция на крахмал вскрывает фальсификацию продукта. 3. В топленое масло для увеличения веса подмешивают известь. Как ее обнаружить? Ответ: Для выявления фальсифицированного топленого масла можно
7 растворить в горячей воде масло, оно всплывет на поверхность, а вода станет мутной. Или добавить туда растворенную в горячей воде соду, то известь превратится в мел и выпадет в осадок. Также можно использовать индикатор фенолфталеин (или другой кислотно-щелочной индикатор) для обнаружения щелочной среды, которую имеет водный раствор извести (гидроксида кальция). 4. Этот продукт изготавливали на Руси ещѐ в древности, собирая и перетапливая смолу елей и сосен. При Александре Македонском для этого использовали веточки мяты, у эскимосов китовый жир и кожу, в Китае корень женьшеня. Основа современной подобной продукции тоже сок некоторых южных деревьев, остальное - добавки. Статистика утверждает, что жители Америки предпочитают это с ароматом винограда и корицы, Востока хризантемы, розы и сирени, Европы мяты. В одной только Японии существует около 150 разновидностей этого. Однако популярность этого продукта создаѐт большие проблемы при уборке помещений. Догадайтесь, о каком продукте идет речь? Ответ: Речь идет, конечно же, о жевательной резинке. 5. В XVI веке при нагревании равных частей винного спирта и купоросного масла было получено новое летучее пахнущее вещество. Исследуя его свойства, Парацельс отмечал, что это вещество может уменьшить боль и страдание больных. Что это за вещество и как называется область его применения? Ответ: Диэтиловый эфир. Область применения медицина, наркоз (обезболивание). При нагревании равных частей спирта (этанола) и купоросного масла (серной кислоты) Парацельсом было получено легколетучее вещество со специфическим запахом. Он окрестил его "серой", современное название диэтиловый эфир. Формула диэтилового эфира C 2 H 5 - O-C 2 H 5. Парацельс наблюдал, как от этого вещества засыпают куры, а затем пробуждаются без какого либо вреда. Парацельс впервые применил эфир для уменьшения боли и страдания. С 1842 года диэтиловый эфир применяется для ингаляционного наркоза, а также в стоматологической практике местно, для обработки кариозных полостей и корневых каналов зуба при подготовке к пломбированию. 6. На кухне хозяйка хранила продукты в банках без этикеток: питьевую соду, поваренную соль, крахмал и сахарный песок. Ее муж, оставшись один дома, попробовал навести порядок. Воссоздайте «протокол» его действий, учитывая, что он использовал только «домашние реактивы». Ответ: Поместим в 4 стакана из каждой банки соду, соль, сахар, крахмал. Добавим воду во все 4 стакана. Крахмал не растворится, а сода, соль, сахар растворятся. Убедиться в наличие крахмала можно, добавив йод. Крахмал посинеет. В остальные 3 стакана добавить уксус - в стакане с содой произойдет выделение углекислого газа. Остальные безопасные вещества соль и сахар можно попробовать на вкус, так
8 как это пищевые продукты. Соль и сахар можно различить, если их нагреть. Сахар карамелизуется, а соль - нет. 7. Говорят, что экономные люди умудряются крахмалить вещи в воде из-под макарон. Возможно ли это с точки зрения химии? Ответ: Как готовят раствор для подкрахмаливания белья? Как известно, крахмал для этой цели заваривают кипятком и полученный при этом клейстер добавляют в воду, в которой затем ополаскивают белье. Зачем это делают? При ополаскивании белья крахмал тонким слоем более или менее равномерно покрывает всю поверхность ткани. Когда белье высыхает, крахмал образует на нем тончайшую пленку, от которой белье приобретает некоторую жесткость. Под горячим утюгом крахмал полностью высыхает и частично превращается в декстрин. В результате этого на поверхности белья образуется тонкая блестящая корочка, которая придает ткани более привлекательный вид, оберегает ее от пыли и отдаляет момент стирки. Основа макарон - мука твѐрдых сортов пшеницы, которая содержит до 80% крахмала. Поэтому при варке гранулы крахмал частично попадают в воду и разбухают. В такой воде возможно крахмалить вещи, если макароны варились не более минут, иначе крахмал сильно гидролизуется, и накрахмаливания не получится. Случайное и великое Этим своим открытием он вошел в историю химии, хотя и не был в ней сведущ. То ли с досады, то ли по наитию он запустил однажды куском испачканного серой каучука в горячую плиту. Результат ошеломил его и вскоре был запатентован способ получения Какого вещества? Как называется процесс, осуществленный ученым? Ответ: Вещество: резина. Процесс: вулканизация резины. В 1844 году изобретатель Чарльз Гудийр случайно открыл рецепт изготовления резины, которая не размягчается в жару и не становится хрупкой на морозе. Вот как описывала первые испытания нового материала дочь Гудийра: «Я случайно увидела, что отец держит у огня маленький кусочек резины, и заметила, что в тот день он был необычайно взволнован каким-то открытием. Он вышел из дома и прибил кусок гвоздем к стене. Стояли сильные холода. На следующее утро отец принес этот кусочек в дом и торжествующе поднял его над головой. Резина была такой же гибкой, как и раньше. Это доказывало ценность открытия». Новая технология получила название вулканизации. Открытие процесса вулканизации резины стало толчком для развития электропромышленности, так как резина является прекрасным изоляционным материалом. Изобретение Гудийра сделало возможным появление современного автомобиля. Вопрос для зрителей Какой праздник, имеющий непосредственное отношение к химии отмечается в Америке 23 октября с 6 часов 02 минут до 18 часов 02 минут? Когда еще можно отметить этот же праздник?
9 Ответ: День моля. Этот праздник можно отмечать не только 23 октября (23.10) с 6:02 до 18:02,как американцы, но и, например, 6 февраля (6.02) с 10 часов 23 минут утра до 10 часов 23 минут вечера или 2 июня (2.06) с 10:00 утра до 23:00 вечера. Этот день основатель праздника американский учитель Арт Логэн выбрал не случайно. Догадаться не сложно в порции вещества количеством 1 моль содержится 6,02 на частиц. Эмблемой Американского Дня Моля стал симпатичный крот. Почему, спросите вы? Объясняется просто моль (количество вещества в химии) и крот (симпатичный подслеповатый подземный зверек) по-английски пишутся одинаково «mole». В это день ученики и учителя научных университетов Америки традиционно съедают 6,02 г печенья и выпивают 1 моль воды (около 18 г). Литература: 1. Дмитров Е.Н. Познавательные задачи по органической химии и их решения / пособие для учителей и учащихся. Тула: «Арктаус», стр. 2. Журин А.А. Сборник упражнений и задач по химии. Решения и анализ / - М.: Аквариум, 1997, с. 3. Биология в вопросах и ответах. 6-11класс / Школьникам и поступающим в ВУЗы. Москва Харьков: «МИРОС», стр. 4. Воронков М.Г., Рулев А.Г. "Химия с улыбкой или основы пегниохимии" Санкт-Петербург, Наука, Курганский С.М. "Интеллектуальные игры по химии", Москва, Методическая книга, Оржековский П.А., Давыдов В.Н., Титов Н.А. "Экспериментальные и творческие задачи по неорганической химии", Москва, Аркти, Венецкий С.И. Загадки и тайны мира металлов, Москва, МИСИС, Сайт "База вопросов Что? Где? Когда?" 9. Сайт Википедия