Сборник задач по химии. Содержание. Глава Первоначальные химические понятия

• Название: Сборник задач по химии. Содержание. Глава Первоначальные химические понятия
• Дата: 16.10.2022
• Размер: 99.41 Kb.
• Имя файла: funktsionalnaya_gramotnost._sbornik_zadach_po_himii (1).docx
• Тип: Сборник задач; #736560
• страница: 5 из 5

8. Для профилактики и лечения диспепсии ( расстройства пищеварения) поросят очень эффективен йодкрахмальный препарат, который легко приготовить в домашних условиях. Для этого нужно 10 г крахмала размешать в 50 мл холодной воды и влить в 450 мл кипящей воды, после охлаждения добавить 10 мл 5% - ной спиртовой настойки йода. Этот раствор интенсивно-синего цвета, в котором йод проявляет сильное антибактериальное действие и при этом не раздражает слизистые оболочки органов пищеварения. Рассчитайте, сколько вам потребуется крахмала и настойки йода, если надо провести 12-дневный профилактический курс пяти поросятам, а ежедневная доля препарата – 10 мл на одного поросенка.

Ответ: Необходимо 12 г крахмала и 12 мл настойки йода.

9. Всем известен способ заготовки капусты на зиму заквашиванием. Таким способом можно заготовить и арбузы. Но почему этот способ не подходит для огурцов?

Ответ: При заквашивании капусты консервация происходит за счет молочной кислоты, образующейся при молочнокислом брожении углеводов. Таким образом, заквасить можно только те продукты, которые содержат много сахаристых веществ и подвергаются молочнокислому брожению. В огурцах таких веществ недостаточно, хотя они и присутствуют. Именно наличием небольшого количества углеводов объясняется тот факт, что при засолке огурцов в первые 2-3 дня выделяется небольшое количество газа.

10. На одном из конкурсов кулинарных рецептов первый приз получил рецепт заготовки «Огурцы со свечой». Стеклянную трехлитровую банку наполняют вымытыми сухими огурцами, в банку в свободное пространство помещают небольшую свечу и зажигают ее, а банку закатывают металлической крышкой. Таким способом удается сохранить огурцы свежими в течение длительного времени. В чем суть этого способа с точки зрения химика? Биолога?

Ответ: При хранении любых плодов они портятся – теряют товарный вид и вкусовые качества в значительной степени за счет процесса дыхания, которое протекает с выделением воды и углекислого газа. При горении свечи кислород, содержащийся в банке, расходуется на горение и образуется углекислый газ, в результате процесс дыхания плодов замедляется, и они долго сохраняются.

Азотсодержащие органические соединения

1.Бутиламин С₄Н₉–NH₂ – фунгицид, особенно активный против плесневых грибов. Обычно его применяют для защиты от гнили и плесени плодов при транспортировке. Зная, что бутиламин – жидкость с температурой кипения 630 С , взаимодействует с кислотами, образуя водорастворимые соли, также обладающие фунгицидным действием, предложите наиболее технологичный способ обработки плодов томатов. Как можно обезопасить себя от попадения остатков бутиламина в организм при потреблении плодов, пошедших такую обработку?

Ответ: Самый простой способ обработки этим веществом – фуминация, т.к. вещество будет легко испаряться. Фумигация – способ борьбы с сельскохозяйственными вредителями и возбудителями болезней растений, основанный на применении ядовитых паров, дыма, газа, аэрозолей, выделяемых специальными веществами – фумигантами. Емкость с бутиламином поместить в закрытую камеру с плодами или устроить укрытие типа палатки из полиэтиленовой пленки. Можно немного подогреть с помощью водяной дани для лучшего испарения. Пары бутиламина оседают на плодах и могут попасть в организм. Поэтому перед употреблением их необходимо тщательно промыть водой, а для надежности – слабым раствором уксусной кислоты. Так как амины обладают основными свойствами и лучше растворяются в кислой среде.

2. Вам надо удалить со скатерти пятно от мясного соуса. Соседка посоветовала прокипятить скатерть в порошке с энзимами, но пятно не исчезло. Почему? Можно ли было все-таки удалить это пятно с помощью такого порошка?

Ответ: Энзимы – это биологические катализаторы, регулирующие биохимические процессы в живых организмах, поэтому действуют они только при комнатных температурах, не превышающих температуру тела теплокровных животных. Кроме того, энзимы – это вещества белковой природы и при кипячении с ними происходят необратимые процессы – денатурация. Поэтому стирать этими порошками следует при температурах не выше 40 градусов, как и написано в инструкции. Если замочить скатерть в теплой воде с этим порошком на 2 часа, то пятно исчезнет.

3. В инструкциях к стиральным порошкам с биологически активными добавками обычно указано, что эти средства не рекомендуется применять для стирки изделий из натурального шелка и шерсти. Однако некоторые хозяйки специально стирают такими средствами одежду из грубой домашней шерсти и считают, что после стирки вещи становятся более мягкими и пушистыми. Действительно ли такое возможно или это только кажется хозяйкам? И как все-таки следует поступать – соблюдать инструкцию или не обращать на нее внимания?

Ответ: Энзимы, или ферменты, - катализаторы реакций в живых организмах особую роль играют ферменты в пищеварении. Например, переваривание пищи, особенно белковой, было бы невозможно без участия ферментов.

В стиральные порошки ферменты добавляются для того, чтобы они могли удалять загрязнения белкового происхождения – пятна крови, мясного соуса и т. д., поэтому подбирают именно те ферменты, которые разлагают белки. Поскольку шерсть и натуральный шелк также являются веществами белкового происхождения, обработка их такими стиральными средствами приводит к постепенному разрыву химических связей в белковых молекулах и уменьшению прочности волокон.

Частичное разрушение связей в молекулах кератина, из которого преимущественно состоит и шерсть, приводит к размягчению волокон, и все изделие становится более мягким, что очень важно для грубой домашней пряжи. Поэтому, правы и те хозяйки, которые стирают грубую шерсть в биопорошках, и инструкция на пачке порошка.

4. Почему стиральные порошки с биологически активными добавками особенно сильно разъедают руки?

Ответ: В такие порошки добавляют ферменты, разрушающие белковые загрязнения. Эти добавки будут частично разрушать и молекулы кератина, из которого состоит верхний слой кожи. Чаще всего в порошки добавляют протеолитические ферменты, которые катализируют гидролиз белков и пептидов по пептидным связям. Поскольку в молекулах кератина присутствуют , кроме пептидных, и другие связи, полностью он разрушается только под действием кератолитических ферментов. Однако частичное его разрушение происходит и под влиянием протеолитических ферментов. Кроме того, нередко в состав порошков включают и ферменты, способствующие эмульгированию и расщеплению жиров, что приводит к обезжириванию кожи.

5. Почему сухой волос можно растянуть на 20-30 %, смочекнный холодной водой – на 100%, а смоченный горячей водой – еще больше?

Ответ: Физические свойства волос объясняются разнообразием имеющихся в них химических связей. Переплетенные белковые цепи, из которых состоят волосы, удерживаются несколькими типами мостиковых связей. Наименее прочная из химических связей, определяющих структуру белковых молекул, - водородная связь – взаимодействие между атомом водорода, несущим частично положительный заряд, и атомами с высокой электроотрицательностью.

Ионные связи – электростатическое взаимодействие между противоположно заряженными участками одной цепи или цепями, несущими противоположные заряды.

Белки содержат сотни водородных связей, расположенных вдоль цепей, и эти связи, так же как и ионные, служат для удержания белковой цепи в определенной форме. Под действием воды водородные и ионные связи разрываются, и белковые цепи могут изменять свою форму – растягиваться. После высыхания разорванные связи восстанавливаются, и волос приобретает прежнюю длину и форму.

6. Почему все виды укладки волос обычно выполняют с помощью нагревания?

Ответ: Обратимые взаимодействия между белковыми цепями в молекуле кератина, происходящие при укладке волос, - химические реакции, скорость которых возрастает с повышением температуры.

7. Почему при окрашивании волос химическими красителями без перчаток очень сильно окрашиваются ногти, меньше – кожа на ладонях и почти совсем не окрашиваются тыльные стороны ладоней?

Ответ: Состав химических красителей обеспечивает их взаимодействие с кератином – белком, из которого состоит роговое вещество волос, ногтей и поверхностного слоя кожи на ладонях и подошвах. Поэтому именно эти участки и окрашиваются наиболее сильно, а кожа тыльной стороны ладоней состоит из другого белка – коллагена, который значительно хуже взаимодействует с красителями.

8. Зная свойства кератина, что бы вы предложили включить в состав крема для укрепления ногтей (кроме жиров)? (Аналогичные препараты используют в бальзамах ополаскивателях для волос).

Ответ: В состав крема для укрепления ногтей можно включить гидролизаты натуральных белков, например шелка, состоящие из аминокислот и пептидов. Благодаря химической активности кератина, особенно во влажном состоянии и при повышенных температурах, эти вещества могут присоединяться за счет водородных или ионных связей к молекулам кератина ногтя и укреплять его верхний слой.

Волокна

1. Почему трикотажные изделия из натуральной шерсти очень сильно вытягиваются и теряют форму после стирки, если сушить их в подвешенном состоянии, а хлопчатобумажный трикотаж можно сушить таким способом и он при этом не теряет формы?

Ответ: Изделия из хлопчатобумажных (целлюлозных) волокон высыхают в результате физического процесса – испарения воды, так как в целлюлозе не происходит химических превращений под действием воды в процессе стирки.

Натуральная шерсть с точки зрения химии представляет собой кератин – фибрилярный белок, физические свойства которого обусловлены наличием различных типов химических связей между белковыми цепями. Водородные связи и солевые мостики разрушаются под действием воды, уменьшая жесткость белковых цепей, поэтому во влажном состоянии все белковые вещи очень сильно растягиваются. При их высыхании не только испаряется вода из промежутков между волокнами, но и восстанавливаются водородные связи и солевые мостики между белковыми цепями, т.е. происходят химические процессы.

Таким образом, если высыхание хлопчатобумажных вещей – физический процесс, то высыхание шерстяных изделий сопровождается обратимыми химическими превращениями.

2. На этикетках многих предметов одежды нередко в информации о составе волокна можно прочитать: «100%-ный полиэстер», или даже «полиэстр». Если этикетка написана на английском языке, можно увидеть обозначение «Polyester 100%». Как вы считаете, из какого волокна изготовлены эти изделия? Почему авторы русскоязычной информации так его назвали и как бы вы рекомендовали называть такие волокна?

Ответ: В переводе с английского рolyester – это полиэфир. Все волокна, о которых шла речь, относятся к полиэфирным (например - лавсан). Как появились термины «полиэстер» и «полиэстр»? Скорее всего, работники торговли взяли русскую транскрипцию слова «Polyester», не потрудившись заглянуть в словарь.

Ферменты

1. 
   В старинных рецептах для очистки кожи лица рекомендуют применять отруби, т.к. в настоящее время установлено, что в них содержатся кератолитические ферменты. Как, по вашему мнению, эффективнее пользоваться этим старинным народным средством: размешать в теплой воде и нанести на лицо или сначала заварить кипятком и только после этого нанести на кожу?
   

Ответ: Очищающее действие отрубей заключается в ферментативном разрушении кератина, из которого состоят слущивающиеся частички кожи. Поскольку ферменты действуют при температурах, не превышающих температуру тела теплокровных животных, а при сильном нагревании разрушаются, заваривать отруби кипятком не нужно.

Литература:

1. 
   Заир-Бек С.И. Развитие критического мышления на уроке: пособие для учителей общеобразовательных учреждений/С.И. Заир-Бек, И.В. Муштавинская.-М.:Просвещение, 2011.-223с.
   
2. 
   Кендиван О.Д.-С. Об особенностях практико-ориентированных учебных задач// Химия в школе, 2009, № 6, с. 39-42.
   
3. 
   КлустерД. Что такое критическое мышление?/ Д.Клустер//Критическое мышление и новые виды грамотности: сборник./сост. О.Варшавер. – М.: ЦГЛ, 2005.-с.5-12
   
4. 
   Пичугина Г.В. Химия и повседневная жизнь человека.- М.: Дрофа, 2004.
   
5. 
   «Федеральный государственный образовательный стандарт основного общего образования».- М.:»Просвещение», 2011.
   
6. 
   Шалашова М.М. Компетентностный подход: проблемы и перспективы// Химия в школе, 2012, № 3, с. 4.