Сценарий проведения химического турнира «Я бы химию выучил только за то, что частицей её сам являюсь» 10-11 Класс

Сценарий проведения химического турнира «Я бы химию выучил только за то, что частицей её сам являюсь».

Турнир проводится между командами двух 9-х классов с целью обобщить знания учащихся о химических элементах, об основных биохимических процессах, происходящих в организме человека, в природе, придав им практическую направленность – формирование основ здорового образа жизни.

Привожу не только вопросы турнира, но и ответы команд.

Проведению турнира предшествовала подготовительная работа: повторение на уроках химии ранее изученного материала; самостоятельная подготовка учащихся по предварительным вопросам турнира, отработка химических опытов совместно с учителем. Учащиеся 10-11 классов получили задание придумать ребусы, в которых зашифрованы названия химических элементов и изложить свои версии либо на бумажном (формат А 4), либо на электронном носителе.

Компьютерная поддержка (подготовка и показ слайдов по этапам турнира) обеспечивалась учащимся 11 класса.

Необходимое оборудование: мультимедиапроектор, компьютер, экран для демонстрации слайдов; периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева.

Черный ящик;

два листа бумаги и два фломастера;

стакан химический, пинцет, резиновые перчатки, халат;

банан, грецкие орехи, порошок из яичной скорлупы, мед, лимон;

экспонаты «Скелет человека», «Торс человека с органами».

Химические реактивы: натрий металлический, поваренная соль, индикатор лакмусовая бумага, вода.

Правила игры.

Химический турнир включает прохождение знатоками 7-ми этапов. Этапы представлены различными науками:

1. Математика

2. Астрономия

3. Химия

4. Медицина (кардиология)

5. География — биология

6. Медицина (хирургия)

7. История – литература

На каждом этапе команды выбирают конверты с заданиями. Все вопросы составлены с учетом того, что получат свои объяснения с точки зрения химии. На подготовку ответов отводится 1-2 мин. Ответы оценивает жюри по пятибалльной системе и вносит баллы в оценочный лист.

Вступительное слово учителя.

Наше целостное представление о мире живой и неживой природы складывается из знаний, полученных из разных наук, тесно связанных друг с другом. И важно не только получать и накапливать знания, важно научиться применять их на благо себе и окружающему миру, ибо мы частичка этого мира и не сможем прожить в нем без доброго, чуткого, уважительного, грамотного отношения к нему. Аристотель писал: «Ум заключается не только в знании, но и в умении прилагать знания на деле». Если вы готовы учиться, в будущее вы войдете здоровыми, счастливыми и успешными людьми. Наш турнир объявляю открытым.

Учитель: Все, что нас окружает, состоит их химических веществ. Мы сами образованы этими веществами: мы ими дышим, их пьем, едим, носим. А все химические вещества состоят из химических элементов. Сегодня известно 110 химических элементов. 74 из них входят в состав организма человека. (На экране – таблица, см. приложение 1). Интересно то, что 96% от массы человека приходится всего на 4 химических элемента: C – 18%, O – 65%, H – 10%, N – 3% и 4% — на остальные 70 элементов.

Наш I этап -Математический — включает проведение химического эксперимента «Разложи свой вес на химические элементы» путём решения задачи.

Каждая команда получает лист с заданием (см. приложение 2), выбирает из зала по одному участнику эксперимента. Важно не только правильно решить задачу, но и интересно изложить ответ.

Учитель: Пока математики проводят необходимые расчеты, объявляется

II этап турнира — Астрономический. Представители команд выбирайте задания и готовьтесь отвечать, а чтобы зрители не скучали, Фокусник проведет игру «Угадаю ваши мысли». Баллы, заработанные болельщиками, жюри передаст в фонд команд.

Фокусник: Для игры приглашаются два участника – по одному болельщику от каждой команды. (Выдает им по листу бумаги и фломастеру). На листе запишите знак любого химического элемента и его порядковый номер так, чтобы никто не видел. В уме проведите следующие вычисления:

1. Порядковый номер элемента удвойте.

2. К произведению прибавьте пять.

3. Сумму умножьте на пять.

Если вы готовы, то сообщите мне окончательный результат.

(Фокусник называет задуманные элементы. Участники показывают свои записи. Если все подсчеты выполнены правильно элементы будут угаданы.

Секрет фокусника: от окончательного результата отбросить последнюю цифру и отнять от полученного числа число 2. Результат и есть номер задуманного химического элемента).

Учитель: Математики и астрономы готовы представить свои ответы.

(Выступают математики).

Учитель: Спасибо, ребята, очень интересно. Астрономы, внимание!

Другого ничего в природе нет

Ни здесь, ни там в космических глубинах:

Все – от песчинок малых до планет –

Из элементов состоит единых.

(С. Щипачев «Читая Менделеева»)

Удивительный Космос — мир звезд, мир галактик.

Вопрос первой команде. Какой элемент самый распространенный в Космосе?

Астроном: Наша Вселенная включает около 6 млрд. галактик. Галактика – это огромное скопление звезд. Наша Галактика – Млечный путь. Ей 12 млрд. лет. Она состоит из 100 млрд. звезд и Солнце — только одна из них. Звезды и межзвездное пространство состоят из газов водорода и гелия. Из водорода и гелия образуются новые звезды и новые планеты во Вселенной. Водород – самый распространенный элемент в Космосе.

(Ответ сопровождается показом слайда — Галактика Млечный путь).

Учитель: Второй команде достался вопрос о Солнце.

Солнце, свет моих очей,

В чем секрет твоих лучей?

Волшебством иль чудесами

Назовём твоё сиянье?

Иль наука всё ж сильней

Объяснит нам твой секрет?

Астроном: Солнцу, как предполагают ученые, 5 млрд. лет. На Солнце путем ядерных реакций из ядер химического элемента водорода синтезируются ядра другого химического элемента гелия. При этом выделяется огромное количество тепла. Температура внутри Солнца 15 млн. градусов. На Землю попадает лишь 1/2000000000 количества тепла и света. Остальное рассеивается в Космосе.

(На экране слайд с изображением Солнца. Участник при ответе использует Периодическую систему Д.И. Менделеева).

Учитель: III этап турнира – Химический.

Та команда, которая вытянет конверт с Черным ящиком, после ответа на вопрос: «Что объединяет и что отличает два вещества, находящиеся в ящике?», имеет право задать вопрос команде соперников.

(Ответ участников сопровождает слайд Na^о — Na⁺ CL^—).

Химик: В Черном ящике натрий металлический и поваренная соль – хлорид натрия. Что объединяет эти два вещества? Конечно же, химический элемент натрий. Только в металлическом натрии он содержится в виде атома, а в соли – в виде катиона (записывает схемы строения на доске).

^оNa⁺¹¹ 2е; 8е; 1е.

⁺Na⁺¹¹ 2е; 8е;

Разница в один электрон, но как он меняет свойства веществ.

Проведем опыт.

В стакан с чистой водой поместим полоску индикаторной бумаги, которая чутко улавливает среду раствора. Цвет индикаторной бумаги не изменился. У воды среда нейтральная. Добавим в стакан с водой кусочек металлического натрия, и будем наблюдать, изменится ли цвет индикаторной бумаги. Натрий очень активный щелочной металл и реагирует с водой даже при обычных условиях. Обратите внимание, цвет индикаторной бумаги изменился: стал синим. Полученный после химической реакции раствор имеет щелочную среду. В стакане щелочь — едкий натр. Следует соблюдать технику безопасности, чтобы раствор не попал на кожу и одежду.

2Na^о + 2HOH = 2NaOH + H₂ (на доске)

В другой стакан также поместим индикаторную бумагу, чтобы убедиться, что в стакане чистая вода. Цвет индикаторной бумаги не изменился. Добавим в стакан немного поваренной соли и растворим её. Цвет индикаторной бумаги не меняется, следовательно, у раствора хлорида натрия среда тоже нейтральная. Эта реакция вполне безопасна. Мы проводим её каждый день дома, когда солим суп, борщ, отвары овощей и так далее.

NaCL = Na⁺ + CI^—

Внимание! Вопрос команде соперников. Почему наш организм требует подсолить пищу?

Химик: Нам нужны катионы натрия Na⁺ . В организме человека их содержится около 100 г.: в плазме крови, лимфе, спинномозговой жидкости, мозге, почках, легких, в любой межтканевой жидкости. (Использует экспонат «Торс человека с органами»). Они участвуют в передаче нервных импульсов и оказывают влияние на деятельность центральной нервной системы, поддерживают нормальную возбудимость мышц. Когда содержание ионов натрия в организме меняется, происходят нарушения в работе нервной, сердечно-сосудистой систем, гладких и скелетных мышц. Например, избыток натрия в клетках коры головного мозга вызывает депрессию.

Натрий задерживает воду в организме, и избыточное потребление поваренной соли ведет к отекам. Необходимая норма потребления соли в день – 6-8 г., так как мы получаем натрий и с другими продуктами питания.

Недостаток натрия может наступить при интенсивной физической работе, в сильную жару, при высокой температуре. В этих случаях выделяется большое количество пота, и организм теряет натрий. Также недостаток натрия может наступить при большой потере крови, шоке. В результате всех этих причин у человека может наступить обезвоживание организма, иногда сопровождающееся потерей сознания. Пострадавшему необходимо дать понюхать нашатырный спирт и выпить подсоленную воду. В сложных случаях врачи вводят пострадавшему физиологический раствор – 0,9% раствор поваренной соли внутривенно или подкожно. Физиологический раствор близок по составу с плазмой крови. Ионы натрия восстановят водный баланс организма.

Учитель: Предлагаю жюри подвести итоги трех этапов турнира и игры со зрителями.

Выступление жюри.

Учитель: IV этап турнира – Медицинский (кардиология).

Здоровье до того превышает все остальные блага жизни, что поистине здоровый нищий счастливее богатого короля.

К⁺ и Mg²⁺ – сердечные ионы. О них мы и поговорим.
Приглашаю участников выбрать задания. Пока ребята будут готовиться проводим игру с болельщиками «Угадай ребус». Заработанные баллы будут зачислены в актив команд нашим компетентным жюри.

(Проводится игра «Угадай ребус». Ребусы могут быть нарисованы на бумаге формата А4 или их можно подавать в виде слайдов на экран).

Учитель: Время игры с болельщиками истекло. Участники команд готовы и могут отвечать.

(На столе – муляж сердца из экспоната «Торс человека». На экране высвечивается необходимый слайд – одной команде К⁺, другой — Mg²⁺).

Кардиолог: Ионы натрия работают не одни, а в паре с ионами калия. Сокращение мышц, нормальное функционирование сердца, проведение нервных импульсов – это заслуга и ионов калия. Однако если ионы натрия задерживают воду в организме, то ионы калия выводят излишки воды. Ионы калия обеспечивают правильный углеводный обмен, усвоение белка, а также нормальную работу кишечника.

В организме около 250 г. калия. В сутки необходимо потреблять 3,5 г. калия. Его много в картофеле, капусте, салате, помидорах, кабачках, моркови, абрикосах, персиках, апельсинах, горохе, зеленом горошке, черной смородине. В здоровом организме существует определенное соотношение ионов натрия и калия, благодаря чему поддерживается нормальный ритм работы сердца и других мышц, центральной нервной системы. Наилучшее соотношение натрия к калию 1:20. Такое соотношение ионов в картофеле.

Учитель: Кардиолог от команды соперников продолжит рассказ.

Кардиолог: Действие ионов калия усиливается ионами магния. Магний самый важный минерал для сердца. Когда человек нервничает, кричит, находится в постоянном стрессе, постоянно переутомляется, он теряет магний. Потеря ионов магния ведет к потере ионов калия и в работе сердца происходит сбой: аритмия, тахикардия, инфаркт миокарда и т.д.

Ионы магния снижают артериальное давление, выводят лишний холестерин, стимулируют работу кишечника, регулируют содержание сахара в крови.

Магний есть в картофеле, помидорах, персиках, абрикосах, цветной капусте, зеленых листовых овощах, креветках, рыбе.

Учитель: V этап турнира представлен науками География и Биология.

Участники команд приглашаются за заданиями.

На период подготовки ребят слово передаю врачу-диетологу.

Диетолог: (выносит бананы и грецкие орехи).

Всего один банан в сутки и ваше сердце будет сильным и здоровым. В этом тропическом фрукте содержится 467 мг калия, потому-то бананы прекрасно снижают артериальное давление. Чемпион по содержанию калия.

Грецкие орехи необходимы людям умственного труда, так как стимулируют и укрепляют клетки головного мозга. Они богаты прежде всего магнием и фосфором, в которых нуждаются мозг, сердце и кости. Грецкие орехи содержат два важных для сердца вида ненасыщенных жирных кислот: линолевую – Омега-3 – она уменьшает шансы получить инсульт, и линоленовую – Омега-6 – уменьшает риск стеноза коронарных артерий; а ещё там есть калий, кальций, натрий, марганец, медь, фтор, железо, йод, цинк, витамины группы В, РР, С, Е, К. Будьте здоровы.

Учитель: Спасибо. Продолжаем турнир. Приглашаю к экрану Географа. Он расскажет о бишофите, соединении, которым богата Волгоградская область и в частности наш Городищенский район.

Географ: Волгоградская область богата химическим соединением бишофитом MgCL₂ * 6 H₂O. Запасы чистого бишофита, по прогнозной оценке составляют 182,6 млрд. т. и являются практически неисчерпаемой базой для получения магния, содержание которого составляет 80-85 кг/т. В бишофитовых рудах содержатся весьма ценные примеси, такие как бром, литий, висмут, цезий и др. Брома в них в несколько раз больше, чем в сырье, из которого его обычно получают. Расчеты показывают, что только извлечение брома из бишофитовых рассолов оправдывает все затраты на добычу бишофита. Одним из перспективных направлений использования бишофита может стать его экспорт в страны, где магниевые соединения с большими затратами извлекают из морской воды. Все имеющиеся в Волгоградской области месторождения бишофита выявлены в 70-ых годах. Это Городищенское, Светлоярское и Наримановское.

( Географ работает со слайдом «Карта Волгоградской области»; все формулы и цифры записывает на доске; использует при ответе периодическую систему химических элементов Д.И. Менделеева)

Учитель: Ответ Биолога тоже связан с замечательными ионами Mg²⁺.

Почему без этого иона не было бы жизни на Земле?

Биолог: Своим зеленым цветом планета Земля обязана ионам магния. Он входит в состав хлорофилла, как комплексообразователь. С помощью хлорофилла, солнечного света, воды и углекислого газа зеленые растения обеспечивают нас кислородом и питательными органическими веществами – крахмалом, глюкозой, сахарозой, клетчаткой. Ежегодно благодаря хлорофиллу из атмосферы поглощается 200 млрд. тонн углекислого газа и образуется 145 млрд. тонн свободного кислорода и 100 млрд. тонн органических веществ. Без магния нет хлорофилла, а без хлорофилла нет жизни. Берегите зеленые насаждения.

(Ответ биолога сопровождает слайд с изображением зеленого луга, леса).

Учитель: Жюри огласит итоги двух конкурсов и первой части игры со зрителем «Угадай ребус».

(Выступление жюри).

Учитель: VI этап турнира – Медицинский (хирургия).

Участники приглашаются за заданиями. На время подготовки команд проводится вторая часть игры с болельщиками «Угадай ребус».

Учитель: Спасибо, уважаемые болельщики, за вашу помощь командам. Жюри оценит вашу работу. А у нас врачи-хирурги готовы отвечать на вопрос о роли ионов Ca²⁺ в формировании костной ткани человека.

Хирург: Ионы магния вместе с ионами кальция трудятся над построением костей скелета. 99% кальция сосредоточено в костной ткани и 1% в мягких тканях и крови. Постоянно идут два процесса: рассасывание костного вещества с выходом освобожденного кальция в кровь и отложение кальция в косной ткани. У растущих детей скелет полностью обновляется за 1-2 года, у взрослых за 10-12 лет. За сутки из костной ткани выводится до 700 мг кальция и столько же откладывается вновь.

Учитель: Чем ответит команда соперников?

Хирург: Когда в организм длительное время поступает мало кальция, то он может замещаться ионами стронция-90, так как их молекулярные структуры похожи.

⁺²Ca⁺²⁰ 2е; 8е; 8е;

⁺²Sr⁺³⁸ 2е; 8е; 18е; 8е;

Ионов стронция-90 много в загрязненной атмосфере. Но все же, молекулярная решетка у стронция больше, чем у кальция. Отсюда появляются изменения в костях и суставах: «шишки», «наросты», уплотнения, искривления. Особенно активно эти процессы происходят после 35-40 лет, когда организм начинает перекачивать кальций из костей в кровь и к 60 годам человек может потерять до 30% своего костного кальция. И как результат – остеопорз (рассасывание костной ткани), многочисленные заболевания нервной и сердечно-сосудистой систем. Хороший резерв кальция, заработанный в молодости, долгие годы поддерживает организм в здоровом состоянии.

(Ответы сопровождаются слайдом – Ca²⁺ . Задействован экспонат «Скелет человека»).

Учитель: Объявляю заключительный VII этап турнира. Он представлен науками История и Литература. Пока ребята будут готовиться, слово предоставляю врачу-диетологу. Она расскажет о продуктах с высоким содержанием ионов Ca²⁺ и о секрете этого иона.

Диетолог: (Диетолог вывешивает плакат с изображением набора необходимых продуктов).

Кальций усваивается только в присутствии витамина Д.

Продукты, содержащие не только кальций, но и витамины Д, С, В это печень рыб, морепродукты, сырой яичный желток, бобы, капуста, сельдерей, творог, абрикосы, смородина, виноград, апельсины, ананасы, петрушка.

Кальций нейтрализует вредные кислоты. Чем меньше в пище продуктов, дающих кислую реакцию крови (мяса, сыра, изделий из белой муки, рафинированного сахара и животных жиров), тем меньше потребность в кальции, тем лучше состояние костей и зубов. Ионы кальция влияют на свертываемость крови.

Учитель: Спасибо диетологу за полезный рассказ. Команды готовы отвечать. Вопрос Историку.

Отрывок из воспоминания последнего дворцового коменданта Владимира Николаевича Воейкова: «Его существо наполняла мысль о том, что он будущий царь: вследствие этого он держал себя с громадным достоинством. Благодаря болезни, знакомый со страданиями, он проявлял большую чуткость к несчастным и обездоленным и не упускал случая, когда мог сделать что нибудь приятное окружавшим его. Одним словом, по мнению всех, близко знавших цесаревича, он представлял идеал русского царя». О каком историческом лице идет речь? Поясните отрывок.

Историк: Речь идет о царевиче Алексее, сыне последнего русского царя Николая II . У Николая II и его жены Александры Федоровны долго не было наследника престола. Одна за другой родились пять дочерей. Наконец-то, 30 июля 1904 г. родился долгожданный сын, которого назвали Алексеем. Но счастье родителей омрачила тяжелая наследственная болезнь царевича – гемофилия – несвертываемость крови. Эта болезнь поражает только мужчин, но женщины являются носителями гена, передающего болезнь. Английская королева Виктория, бабушка Алексея, передала своим потомкам это страшное заболевание. Каждая царапина или порез были очень опасны. Мальчик мог умереть от потери крови. Он страдал и должен был постоянно находиться под опекой врачей.

(Ответ сопровождается показом слайда — портрет семьи последнего русского царя Николая II и цесаревича Алексея).

Учитель: Вопрос Литератору.

В романе Г.Р. Хаггарда «Клеопатра» читаем: «…она вынула из уха одну из тех огромных жемчужин …и…опустила жемчужину в уксус. Наступило молчание, потрясенные гости, замерев, наблюдали, как несравненная жемчужина медленно растворяется в крепком уксусе. Вот от неё не осталось и следа, и тогда Клеопатра подняла кубок, покрутила его, взбалтывая уксус, и выпила весь до последней капли».

Как объяснить поступок Клеопатры? И не в нем ли кроется секрет её красоты?

Литератор: Красавица Клеопатра таким образом пополняла свой организм ионами кальция. Основу жемчуга составляет карбонат кальция – нерастворимая в воде соль. В ней катионы кальция прочно связаны с карбонат-анионом и недоступны для усвоения организмом. Необходимо перевести ионы кальция в доступную форму, т.е. ввести их в состав растворимого вещества. Это и сделала Клеопатра. Под воздействием уксусной кислоты образуется растворимая соль ацетат кальция, углекислый газ и вода.

CaCO₃ + 2CH₃COOH = (CH₃COO)₂Ca + H₂O + CO₂

Ацетат кальция под воздействием воды диссоциирует на свободные ионы кальция, доступные для усвоения.

(CH₃COO)₂Ca = 2CH₃COO^— + Ca²⁺

(Ответ сопровождается показом слайда – портрет Клеопатры).

Учитель: Пока жюри подводит окончательные итоги, слово предоставляется врачу-диетологу.

Диетолог: (Берет ранее подготовленные ингредиенты – порошок яичной скорлупы, лимон, мед для приготовления состава).

Сегодня каждый из нас может проделать такую реакцию и пополнить свой организм ионами кальция. Жемчуг нам не понадобится. Достаточно взять скорлупу от свежих куриных яиц, лучше сырых. Основу яичной скорлупы составляет все тот же карбонат кальция. Скорлупу промыть, очистить от пленки, просушить, измельчить в кофемолке или в ступе до порошка. 1 ч. л. порошка смешать с несколькими каплями лимонного сока, добавить 1 ч. л. меда. Самое полезное лакомство готово. Ваш организм получит суточную норму кальция. Можно попробовать и оценить вкус. (Желающие пробуют). За рубежом с 1975 года в аптеках продают порошок из яичной скорлупы.

Учитель: Спасибо. Слово жюри.

Жюри оглашает результаты химического турнира.

Учитель: Поздравляю обе команды. Разница в очках незначительная, и все же, проигравших в турнире нет. Каждый приобрел для себя много полезного и интересного.

Как формула, как график трудовой,

Строй менделеевской системы строгий.

Вокруг тебя творится мир живой.

Входи в него, вдыхай, руками трогай.

С. Щипачев «Читая Менделеева»

Любите химию, изучайте химию, пользуйтесь её знаниями и будьте здоровы.

(Можно попросить ребят написать отзыв о турнире).

Приложение 2.

Химический эксперимент

«Разложи свой вес на химические элементы»

Ф. И. О. участника эксперимента _______________________________________

m(человека) =

w (O) = 65%=0,65

w (C) = 18%=0,18

w (H) = 10%=0,1

w (N) = 3% = 0,03

w (др. х/э) = 4% =0,04

Найти:

m (O) =

m (C) =

m (H) =

m (N) =

m (др. х/э) =

Решение.

m (O) =

m (C) =

m (H) =

m (N) =

m (др. х/э) =

Ответ:

m (O) =

m (C) =

m (H) =

m (N) =

m (др. х/э) =

Проверка: m(человека) =

Литература.

О.С. Габриелян, И.Г. Остроумов. Настольная книга учителя. 9 класс. М.: Дрофа, 2003.

Г.И. Штремплер. Химия на досуге. М.: Просвещение, 1993.

А.С. Егоров, Н.М. Иванченко, К.П. Шацкая. Химия внутри нас. Ростов-на-Дону: Феникс, 2004.

«Славянка» Православный Женский Журнал, июль-август 2008, с. 40 – 41.

Экономическая энциклопедия регионов России. Волгоградская область. М.; Экономика, 2005.