задания функц грамотн. Задача Элементы организма
 Скачать 85.64 Kb.
|
|
Задача 1. Элементы организма Если спросить у разных людей, из чего состоит организм человека, то, вероятнее всего, получишь различные ответы. В одних ответах прозвучат биологические термины с упоминанием внутренних органов, костей и т.п. В других, возможно, разговор пойдет о таких мелких «деталях», как белки, жиры, углеводы, а также нуклеиновые кислоты. Химики, скорее всего, сразу подумают об атомах и молекулах, т.е. о химических элементах и их соединениях. Всем химикам известно, что организм человека представляет собой не смесь химических элементов, а смесь химических соединений, многие из которых весьма сложны. Элементы, из которых состоят соединения, входящие в состав организма человека, можно разделить на три типа. М а к р о э л е м е н т ы (основные элементы), на их долю приходится 2–60% общего количества атомов всего организма; к ним относятся, например, углерод и водород (табл. 1). Таблица 1 Макроэлементы в организме человека
М и к р о э л е м е н т ы, их доля составляет 0,01–1%, например кальций или фосфор (табл. 2). Таблица 2 Микроэлементы в организме человека
C л е д о в ы е э л е м е н т ы содержатся в организме в количествах менее чем 0,01%; это, в частности, железо и йод.  Данные об элементном составе человеческого организма представлены в виде текста и таблиц. Такой способ подачи информации не всегда наилучший. Более удобной может оказаться диаграмма, например, секторная или в виде колонок. Задание 1. а) Используя данные табл. 1, изобразите в виде секторной диаграммы соотношение четырех макроэлементов в организме человека. Пятый сектор отразит долю всех микроэлементов и следовых элементов. б) Постройте диаграмму в виде колонок. в) Какой способ представления информации более нагляден и удобен для проведения сравнения данных? г) Выполните аналогичное задание, используя данные табл. 2. д) Назовите одну причину, почему указанные способы подачи информации неудачны для сравнения обобщенных данных табл. 1 и табл. 2. Задача2. «Самый распространенный в природе». «Исследование воздуха является в настоящее время важнейшим предметом химии. Этот упругий флюид обладает многими особыми свойствами, изучение которых способствует новым открытиям. Он состоит из двух видов «огненного», поддерживающего горение и дыхание, и «испорченного», не поддерживающего горения и дыхания». К. Шееле «Химический трактат о воздухе и огне.» «Оба они таки не узнали, что оказалось у них в руках. Элемент, которому суждено было революционизировать химию, пропадал в их руках бесплодно. … Они лишь описали его, даже не догадываясь, что они описывают...» Ф. Энгельс «Диалоги о природе» Текст. Кислород - самый распространенный элемент на Земле. Он входит в состав всех окружающих нас веществ. Так, например, вода, песок, многие горные породы и минералы, составляющие зеленую кору, содержат кислород. Кислород является важной частью многих органических соединений, например, белков, жиров и углеводов, имеющих исключительно большое значение в жизни человека. В 1772 году шведский химик Шееле установил, что воздух состоит из кислорода и азота. В 1774 году английский химик Д. Пристли разложением оксида ртути получил кислород и изучил его свойства. В 1777 году француз А. Лавуазье объяснил процессы дыхания и горения, как взаимодействие веществ с окислителем кислородом. Название элемента – оксигениум (рождающий кислоты) – дал Лавуазье. Кислород – бесцветный газ, без вкуса, запаха, мало растворим в воде, тяжелее воздуха. Кислород энергично реагирует со многими веществами, при этом выделяется теплота и свет. Такие реакции называются горением. Для того, чтобы горение началось, необходимы два условия: 1) нагревание горючего вещества до температуры воспламенения; 2) доступ кислорода. Для прекращения горения необходимо исключить хотя бы одно из условий. Применение кислорода основано на его химических свойствах. В больших количествах кислород используют в разных отраслях химической промышленности, в металлургии, в ракетных двигателях, в медицине и т. д. Пополняют запас кислорода в атмосфере зеленые растения. Кислород в природе в %.  Задание 1 Впервые состав воздуха был установлен французским ученым Лавуазье. Он нагрел ртуть в определенном объеме воздуха. Объем воздуха сократился, а ртуть покрылась налетом оранжевого света, оставшийся газ не поддерживал ни горения, ни дыхания. Тогда Лавуазье собрал с поверхности ртути оранжевые чешуйки, поместил их в пробирку, сильно нагрел и собрал выделившийся газ. Смешав собранный газ с остатками газа из первого опыта, он получил смесь газов, ничем не отличающуюся от воздуха. Разъясните опыт Лавуазье. Приведите уравнение тех реакций, которые он воспользовался для определения состава воздуха. Задание 2 «Доктор Окс (повесть Ж.Верна «Опыт доктора Окса») … не пользовался марганцовокислым натрием по методу Тессье дю Мотэ, а попросту разлагал слегка подкисленную воду с помощью изобретенной им батареи… Электрический ток проходил сквозь большие чаны, наполненные водой, которая разлагалась на составные элементы, кислород и водород». Запишите уравнение реакций получения кислорода, о которых упоминается в данном отрывке из повести. Задание 3 Используя диаграмму, определите массу кислорода в своем организме. Задание 4 Жизненная емкость легких человека составляет 3 500 см3. Определите объем кислорода, содержащегося в том объеме воздуха, который человек вдыхает за 1 час, если совершает 16 вдохов в минуту. Задание 5 Изучая свойства кислорода, Д. Пристли ставит опыты. Вот как он описывает один из них: «Я взял некоторое количество воздуха, испорченного дыханием мыши, которая в нем погибла; разделив его на две части, я ввел одну в сосуд, погруженный в воду, в другую же часть его, также заключенную в сосуд с водой, я ввел ветку мяты. Это было сделано в начале августа 1771 года. Через 8-9 дней я нашел, что мышь прекрасно могла жить в той части воздуха, в которой росла ветка мяты, но моментально погибла в другой его части. В течение 7-ми дней пребывания в сосуде с испорченным воздухом побег вырос почти на 3 дюйма на старых ветвях». Почему осталась живой мышь в сосуде, где была ветка мяты? Почему погибла во втором сосуде? Задание 6 Запасы кислорода в атмосфере составляет 1,5*1015 тонн, а сжигается ежегодно 1*1010 тонн. Население земного шара выдыхает ежедневно около 1 080 000 000 тонн углекислого газа, и около 1 265 000 000 тонн его выделяется при сжигании на производстве и транспорте. Задача 3 Масличные культуры и их использование Растительное масло – масло, получаемое отжимом из плодов или семян различных растений. Растительные масла сильно отличаются по составу, хотя все они состоят из жиров. В состав молекул жира входят жирные кислоты, которые бывают насыщенными и ненасыщенными. Важными для здоровья человека жирными кислотами являются группы разных ненасыщенных кислот, известных под названиями омега-3, омега-6, омега-9.  Содержание жирных кислот в маслах
В пищевых продуктах обычно наблюдается большой недостаток омега-3 жирных кислот. Употребление в пищу какого масла позволяет решить эту проблему? 2. Растительное масло – масло, получаемое отжимом из плодов или семян различных растений. Растительные масла сильно отличаются по составу, хотя все они состоят из жиров. В состав молекул жира входят жирные кислоты, которые бывают насыщенными и ненасыщенными. При нагревании выше 200 градусов ненасыщенные жирные кислоты могут образовывать транс-жиры, употребление которых в пищу влечёт ряд проблем для здоровья. Из-за этого считается, что жарить продукты во фритюре (с полным погружением в кипящее масло) можно только на рафинированных растительных маслах (маслах, из которых удалена большая часть ненасыщенных жиров) или маслах с преобладающим количеством насыщенных жиров. Какое из перечисленных масел лучше всего использовать для жарки во фритюре в сыром (нерафинированном) виде? Выберите «можно» или «не рекомендуется» для каждой строки в таблице.
3. Растительное масло – масло, получаемое отжимом из плодов или семян различных растений. Растительные масла сильно отличаются по составу, хотя все они состоят из жиров. В состав молекул жира входят жирные кислоты, которые бывают насыщенными и ненасыщенными. При нагревании выше 200 градусов ненасыщенные жирные кислоты могут образовывать транс-жиры, употребление которых в пищу влечёт ряд проблем для здоровья. В то же время главная ценность растительных масел заключается в наличии в них разнообразных ненасыщенных жиров, из которых наиболее ценны омега-3 жирные кислоты. Какое масло из приведённых в таблице лучше использовать для заправки салатов, а какое – для жарки? Объясните, почему. Задача 4 Такой разный фосфор Фосфор – один из распространённых элементов земной коры, он входит в первую двадцатку. Содержится фосфор и в тканях живых организмов – входит в состав белков и других важнейших органических соединений (АТФ, ДНК). Фосфор называют элементом жизни. История его получения относится ещё к временам алхимии. Разорившийся купец и при этом алхимик – самоучка Бранд – в поисках философского камня получил красное «уринное масло». При его дальнейшей дистилляции алхимик заметил образовавшуюся на дне реторты белую пыль. Алхимик решил, что ему удалось извлечь «элементарный огонь». Но не получив желаемого золота, Бранд стал продавать свой секрет по цене, во много раз превосходящей золото, и обогатился на этом. 1. В переводе с греческого название фосфора означает «светоносный». Сегодня известно несколько аллотропных модификаций фосфора – белый, красный, чёрный.  Какая из этих модификаций стала причиной такого названия химического элемента? 2. Пожалуй, первое свойство фосфора, которое человек поставил себе на службу, – это горючесть. Горючесть фосфора очень велика и зависит от аллотропной модификации. Фосфор вместе с другими веществами наносится на спичечный коробок и при трении загорается. Какая аллотропная модификация фосфора применяется при производстве спичек? Какое вещество можно увидеть в виде белого дымка в момент зажигания спички? Запишите название и химическую формулу этого вещества. Фосфор (в виде фосфатов) – один из трёх важнейших биогенных элементов, участвует в синтезе АТФ. Большая часть производимой фосфорной кислоты идёт на получение фосфорных удобрений: суперфосфата Ca(H2PO4)2, преципитата СаНРО4⋅ Н2О, аммофоски (NH4)2SO4 + (NH4)2HPO4 + K2SO4 и др. Доля производства удобрений, содержащих в своём составе только один фосфор, падает, и всё больше производится комплексных удобрений, содержащих два или три питательных элемента. 1) Какое из приведённых удобрений относится к комплексным? Напишите его название. 2) Какие макроэлементы входят в состав этого удобрения? Напишите их названия. Задача 5 Зелёная химия Современная жизнь невозможна без химии. Её процессы и продукты используют все индустрии: и добывающие, и обрабатывающие, и сельское хозяйство, и сфера услуг. Истощение природных ресурсов и проблема отходов привели науку к выводу: человечеству нужно кардинально изменить промышленные технологии, чтобы сохранить планету. Зелёная химия – это создание процессов и технологических систем, которые не оказывают вредного воздействия на окружающую среду и человека. Учёные разработали 12 принципов зелёной химии, суть которых сводится к тому, что новые технологии должны минимизировать ущерб окружающей среде, быть более выгодными экономически и функционально превосходить существующие аналоги. 1. Всего лишь 30 лет назад химические предприятия выделялись «лисьими хвостами» из труб – оранжево-коричневым дымом, цвет которому придавал оксид азота(IV). Сейчас промышленность кардинально изменилась. Не осталось предприятий, которые выбрасывают такое количество вредных веществ в воздух. Сформулируйте ответы на вопросы. 1) Какое(-ие) свойство(-а) оксида азота(IV) является(-ются) причиной его вредного воздействия на атмосферу и почву? 2) Какие последствия для почвы наблюдались в результате таких выбросов газа? 2. В настоящее время отечественная промышленность и люди продолжают производить всё больше отходов – и промышленных, и бытовых. По данным Росприроднадзора, в 2017 г. в стране образовалось 6,22 млрд т отходов – на 66,5% больше, чем в 2010 г. Сформулируйте с учётом принципов «зелёной химии» два предложения по снижению негативного влияния данной ситуации на экологию. 3.Доктор наук Уиклифе Чисутиа Ваньони из Найроби создал технологию переработки куриных перьев в органические вещества (аминокислоты, белки и пептиды), которые можно использовать в дальнейшем. Раньше перья сжигали или закапывали в землю. 1) Объясните, почему сжигание или закапывание куриных перьев в землю не соответствует концепции «зелёной химии». 2) Сформулируйте предположение о том, для чего могут быть использованы продукты переработки куриных перьев. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||