Статья Концепция преподавания химии

Исследовательская деятельность учащихся на уроках химии

Педагогическая концепция

Замякина Е.А.-учитель химии

МОУ «Средняя общеобразовательная школа №3»

г. Ялуторовск, 2015г.

Есть на свете наука, без которой сегодня невозможно воплотить в жизнь самые фантастичные проекты и сказочные мечтания. Это - химия. В её копилке немало таких чудес, перед которыми бледнеют фантазии лучших сказочников мира: словно Золушку в принцессу превращает она графит в блестящий алмаз, придаёт бумаге прочность металла, а металл наделяет … памятью. Недаром её называют волшебницей и чудесницей: она кормит, поит, одевает, лечит, стирает, добывает полезные ископаемые, позволяет подняться в космос и опуститься на дно океана. Однако в потоке повседневной жизни, часто это волшебство становится обыденным.

Развивающемуся обществу нужны образованные, нравственные, предприимчивые люди, которые могут самостоятельно принимать решения в ситуации выбора, способные к сотрудничеству, умеющие оперативно работать с постоянно обновляющейся информацией. Психологи давно подметили такую особенность: умственная деятельность учёного, делающего открытия, и умственная деятельность ребёнка, познающего новое, идентичны по своей внутренней механике. Для ребёнка гораздо легче изучать и усваивать новое, действуя подобно учёному, чем получать готовые знания. Детская потребность в исследовательском поиске обусловлена биологически, ребёнок рождается исследователем.

«Исследовательское обучение»- так именуется подход к обучению, построенный на основе естественного стремления ребенка к самостоятельному изучению окружающего. В современном мире умения и навыки исследовательского поиска требуются каждому человеку, чтобы успешно адаптироваться в обществе.

Как правило, ребята, впервые пришедшие в кабинет химии, в большинстве своём проявляют повышенный интерес к этой науке, связанный с проведением опытов и экспериментов на уроке. Но сталкиваются с трудностями при изучении теоретической части, теряют интерес, все становится непонятно, а значит, скучно.

Исследовательская деятельность может послужить отправной точкой возникновения интереса к химической науке. Нестандартные ситуации исследования активизируют деятельность учащихся, делают восприятие учебной информации более активным, целостным, эмоциональным, творческим.

Часто бывает, что ребята рассеивают своё внимание при изучении сложного или объёмного материала и никак не могут сосредоточиться на уроке. Именно в таких ситуациях необходимо привлечь их внимание. Вовлечение ситуаций исследования даёт наибольший эффект в классах, где преобладают ученики с неустойчивым вниманием, пониженным интересом к предмету. Исследовательская деятельность вносит разнообразие и эмоциональную окраску в учебную работу, снимает утомление, развивает внимание, сообразительность, взаимопомощь; способствует становлению мировоззренческих позиций учащихся.

Ещё Осницкий В.Д. говорил: «Вовлечённый в исследовательскую деятельность ребёнок находится на пути продвижения от незнания к знанию, от неумения к умению, то есть осознаёт смысл и результат своих усилий».

Давайте рассмотрим, каковы функции исследовательского подхода в обучении. Функции исследовательского подхода в обучении:

- воспитание познавательного интереса;

- создание положительной мотивации учения и образования;

- формирование глубоких, прочных и действенных знаний;

- развитие интеллектуальной сферы личности;

- формирование умений и навыков самообразования, т.е. формирование способов активной познавательной деятельности, развитие познавательной активности и самостоятельности.

Сущность исследовательского подхода в обучении:

-введение общих и частных методов научного исследования в процессе учебного познания на всех его этапах (от восприятия до применения на практике);

-организация учебной и внеучебной научно-образовательной, поисково-творческой деятельности;

-актуализация внутрипредметных, межпредметных и межцикловых связей;

-усложнение содержательной и совершенствование процессуальной сторон познавательной деятельности;

-изменение характера взаимоотношений «учитель-ученик-коллектив учащихся» в сторону сотрудничества.

Развивающий потенциал исследовательской деятельности реализуется в несколько этапов.

Первая ступень - ситуация теоретико-экспериментального исследования на уроке, стимулирование интереса к исследовательской деятельности.

На данной ступени учащимся предлагаются исследовательские задания с большой степенью реальности содержания. Учитель знает направление поиска, предлагает учащемуся пройти этот путь, зная наверняка искомый результат. При изучении подобных явлений ребята выносят первичные представления о взаимосвязи предметов и явлений в мире, о познаваемости мира, его материальности, о значимости действенных знаний и умений. Причём такие представления устойчивы, так как добыты в результате самостоятельной деятельности. Познавательная активность, возникающая при изучении объекта или явления с интересующим содержанием, снижает физическую и мыслительную нагрузку, делая выполнение данного вида работы эмоционально приятным.

На данном этапе исследовательской деятельности я использую проблемные мини-эксперименты. На уроках химии и заседаниях химического кружка - это выполнение краткосрочного эксперимента по готовому алгоритму. Организация экспериментальной работы на уроке даёт возможность почувствовать себя в роли учёного, приоткрывающего дверь в новое, неизвестное.

Например, урок в 8 классе по теме: Металлы - простые вещества.

Учащиеся заполняют таблицу «Физические свойства металлов».

Металл

Прозрач-

ность

Блеск

Проч-ность

Электро-

проводность

Тепло-

проводность

Пластичность

Al

Zn

Cu

Fe

Инструктивная карточка.

1. Возьмите в руки кусочек алюминия. Посмотрите сквозь него. Можно что-то увидеть. Прозрачен? Поставьте значок в таблице в первую колонку «+» или «-».

2. Покрутите алюминий на свету. Блестит? Поставьте значок в таблице во вторую колонку «+» или «-».

3. Попробуйте разломить. Поставьте значок в таблице в третью колонку «+» или «-».

4. Согните кусочек фольги. Поставьте значок в шестую колонку «+» или «-».

5. Проделайте тоже самое с цинком, магнием, медью, железом.

6. Сделайте вывод о том, какими общими свойствами обладают металлы.

Если в 8-9 классах эксперимент имеет чаще всего научное значение, то в старших классах, когда учащиеся имеют уже достаточные знания, я особое внимание уделяю связи химии с жизнью. Поэтому считаю, что на базовом уровне усвоения материала в 10-11 классах необоснованно убраны темы: Биологически активные соединения (витамины, ферменты, гормоны, лекарства), химия в жизни общества (химия в быту, косметика, пищевая промышленность, химия и проблемы окружающей среды). Мною были разработаны уроки и подобраны материалы, содержащие не только теоретический материал по данным темам, но каждое занятие содержит эксперимент, позволяющий задуматься о безопасности применения химических веществ в быту.

На уроке в 10 классе, изучая витамины, дети определяют содержание витамина С в фруктах, продающихся в наших магазинах. Для многих является открытием , что в мандаринах витамина С гораздо больше, чем в лимонах, и они полезнее при профилактике вирусных заболеваний. Эксперимент по определению содержания фенола в жаропонижающих средствах позволяет сделать обоснованный выбор в пользу парацетамола.

А эксперимент, доказывающий выделения ядовитого хлора при смешивании «Комета» с любым чистящим средством для стёкол, заставит будущих хозяек внимательно читать этикетки на банках с чистящими средствами.

Вторая ступень- ситуация частично-поискового исследования, научение образцам исследовательской деятельности на основе получения новой информации. Педагог знает направление поиска, но не знает конечного результата, предлагая ребёнку самостоятельно решить проблему или комплекс проблем.

Основанием для создания ситуаций служат исследовательские действия, требующие творческой переработки содержания. В ходе этого происходит дальнейшее развитие способности учащихся к рефлексивному осмыслению собственной деятельности и достижения уровня умения ставить вопросы с помощью ответов, формируются частично-поисковые умения. Учащиеся продвигаются в направлении понимания сути явления, осознают свою значимость, для этого самостоятельно ориентируются в направлении дальнейших поисков, определяя при этом линию своей деятельности и поведения. На выходе из школы формируются умения анализировать, классифицировать, синтезировать, обобщать. Такую работу можно считать учебно-исследовательской деятельностью.

Очень интересным для ребят, для развития их познавательного интереса к такому сложному предмету является выполнение исследовательских работ. Существует очень серьезная проблема, связанная с материально - техническим обеспечением кабинета, поэтому не всегда удается провести полноценное исследование и разнообразить его виды.

При выполнении первой работы со стороны учителя требуется большое внимание к ученику, выполняющему работу. Вместе с учащимся обдумывается ход эксперимента, обрабатываются результаты, составляется отчёт о проделанной работе. Следующий год этот учащийся способен выполнять работу самостоятельно, меняется отношение ребёнка к собственным умениям, способностям. Учитель лишь помогает в выполнении экспериментальной части, а остальную работу выполняет сам ученик. Юля Д. выполнила в 9 классе исследовательскую работу по теме «Гормоны растений», а в10 классе работу «Изменение содержания аскорбиновой кислоты в яблоках разных сроков созревания» выполняла самостоятельно. Моя помощь была только в отработке с Юлей методики эксперимента. Владимир Д. в 8 классе выполнил работу «Природные индикаторы», продолжил данную работу на новом уровне самостоятельно «Изготовление синтетических индикаторов».

Данный этап исследовательской деятельности ещё ценен тем, что учащимся необходимо представлять результаты своей работы. Вырабатывается навык публичных выступлений, умение отвечать на вопросы.

Третья ступень - ситуация научно-исследовательской деятельности. Старшеклассник сам определяет готовность к этой ступени. На этой ступени учащийся самостоятельно задаётся проблемой исследования, определяет его цели, находит механизмы действий по их достижению.

При таком виде деятельности происходит интеграция ранее полученных знаний и умений с теми, которые добываются в данный момент, с одновременным автозакреплением ранее полученных; проявление устойчивого интереса к своей деятельности; использование умений творческого характера при проведении исследования. За счёт такой познавательной активности и самостоятельности осуществляется удовлетворение познавательной потребности, которая возрастает по мере удовлетворения. Следует отметить, что такого уровня овладения исследовательской деятельностью дети могут добиться только в старших классах после выполнения исследовательской работы.

В результате применения исследовательской деятельности на уроках химии я пришла к выводу, что данная работа способствует развитию у школьников активности, самостоятельности, инициативности. Исследовательский подход в обучении хорошо укладывается в парадигму личностно - ориентированной педагогики, где каждый учащийся может найти дело, наиболее соответствующее его интересам и возможностям.

На вопрос, как ученикам преуспеть, Аристотель говорил: «Догонять тех, кто впереди, и не ждать тех, кто сзади». Чтобы найти себя в жизни и достойно реализоваться, необходимо обладать лидерскими качествами, уметь работать в команде, гибко воспринимать перемены и адекватно на них реагировать, быть способным учиться всю жизнь, и главное не останавливаться в своем развитии.

Список литературы:

1. Развитие исследовательской деятельности учащихся: методический сборник. М.: Народное образование, 2001.

2. Исследовательская деятельность учащихся по химии: метод. Пособие/Е.В. Тяглова. - М: Глобус, 2007.

3. Шукайло А.Д. Тематические игры по химии. 8 класс. -М.: ТЦ Сфера, 2003

4. 1september.ru/

5. It-n.ru/

Приложение 1

Домашняя аптечка

Пероксид водорода (Н₂0₂) - отличный антисептик. Одна­ко если перепутать 1-2% -ный раствор пероксида с пергидро­лем (30%-ным раствором), то можно получить сильные ожоги на коже, слизистых оболочках.

Нашатырный спирт (водный раствор аммиака NH₃) возбуждает дыхательный центр. Этим пользуются, чтобы вы­вести больного из состояния обморока. Есть аммиак и в нашатырно-анисовых каплях, которые известны как отхаркиваю­щее средство. Однако большие дозы аммиака могут остано­вить дыхание. А попав в глаза, он быстро проникает в ткани, вплоть до зрительного нерва, и может нанести ему глубокие, иногда необратимые повреждения.

Аспирин, или ацетилсалициловая кислота - один из препаратов, который широко применяют как жаропонижающее, противовоспалительное, болеутоляющее и противоревматическое средство. Интересно, что это лекарство немного замедляет процесс свертывания крови. Этим нередко пользуются врачи для предотвращения образо­вания тромбов после операций, а также при нарушении кро­вообращения.

Однако эти свойства аспирина могут вызвать и неприят­ные последствия в случае приема его в больших дозах. Способ­ность сдерживать свертывание крови может привести к крово­течениям. А так как аспирин - это кислота, то его избыток может способствовать раздражению слизистой оболочки же­лудка и появлению язвы.

Лекарства для лечения сердечно-сосудистой системы - это валидол, корвалол, нитроглицерин. Последнее средство наиболее эффективно снимает спазмы сосудов сердца. Разуме­ется, если беспокоит боль в сердце, нельзя полагаться только на лекарства, необходимо обязательно обратиться к врачу!

В аптечке, конечно, найдутся средства лечения пищевари­тельной системы.

В случае употребления несвежей пищи или при наруше­нии простейших гигиенических правил в кишечник могут по­пасть чужеродные организмы, которые, размножаясь, вызы­вают тяжелое состояние - диспепсию.

Наиболее популярным средством борьбы с этим заболева­нием является салол в чистом виде или как компонент лекар­ственной смеси.

Салол в щелочной среде кишечника гидролизуется до салициловой кислоты.

Оба эти вещества подавляют деятельность чужеродных микроорганизмов. Таким же действием обладают и другие средства: фталазол, сульгин.

Наряду с этими лекарствами, которые продаются без ре­цепта, есть более сильные, борющиеся с микроорганизмами. Это антибиотики, их без рецепта не продают. Если не жалеть сильнейших антибиотиков, чтобы избавиться от насморка, то может случиться так, что они не помогут при более серьезных заболеваниях. Дело в том, что поколения микроорганизмов сменяются очень быстро - каждые 20-50 мин, то есть су­ществуют отличные условия для быстрого естественного отбо­ра наиболее приспособленных. Через достаточно большое чис­ло поколений - а их смена произойдет за 2-3 недели - в ор­ганизме может остаться разновидность микробов, не только не боящаяся данного лекарства, но даже неплохо чувствую­щая себя в нем. Таким образом, появляется клан стрептокок­ков или пневмококков, приученных к антибиотику.

Создателем отечественного антибиотика пенициллина (от латинского наименования плесени Penicillium notatum, из ко­торой он выделен) стала профессор 3. В. Ермольева. Черты ее биографии и жизненного подвига использованы В. Кавери­ным в романе «Открытая книга» (возможно, вы видели по те­левидению одноименный фильм).

Благодаря пенициллину и ряду других антибиотиков пе­рестали быть смертельными воспаление легких и заражение крови.

Однако ряд микроорганизмов «научились» лишать препа­рат активности, поэтому пенициллин бесполезно применять для лечения тифа, туберкулеза, вирусных болезней.

В аптечке часто можно найти витамины. Строго говоря, это не лекарства, а жизненно необходимые организму вещест­ва. В руках умелого врача разнообразные витамины - могу­чее средство укрепления организма, повышения общего тону­са, сопротивления заболеваниям.

В настоящее время широко используются поливитамин­ные препараты: «Компливит», «Ундевит», «Витрум» и др.

Лекарственные препараты - сильнодействующие сред­ства, ими надо пользоваться осмотрительно. И если вы все-та­ки занялись самолечением, используя лекарства, когда-то прописанные вам врачом, или те, которые вы приобрели, уви­дев или услышав рекламу, прочитайте внимательно в инст­рукции к ним разделы: «Показания», «Противопоказания», «Дозировка и способ применения». Помните: неверное приме­нение, высокая доза могут превратить лекарство в яд!

Впрочем, надо внимательно читать и неукоснительно вы­полнять правила обращения с любым химическим веществом, используемым в быту.

Практическая работа

Цели: закрепить знания учащихся о каче­ственных реакциях неорганических соедине­ний; отработать навыки экспериментально­го определения качественного состава неор­ганических веществ.

Реактивы и оборудование: медицинский препарат или любой витамин­ный комплекс, содержащий ионы железа (например, олиговит), гидроксид натрия, хлорид бария, нитрат серебра, вода; ступка с пестиком, стеклянная палочка, воронка, фильтр, стаканы, пробирки.

Введение. Медицинский препарат применяют для лечения больных с пониженным содержанием гемоглобина в крови. Он состоит из растворимой средней соли, образованной нерастворимым основа­нием и сильной кислотой. Для лучшего ус­воения основного компонента организмом в состав лекарства введена аскорбиновая ки­слота (витамин С). Применение препарата рассчитано на длительный срок.

Задание: определите качественный со­став соли, входящей в состав препарата.

Вопросы-подсказки

• Проанализируйте предложенную ин­формацию. Какие частицы могут входить в состав данной соли?

• Какой способ качественного определе­ния состава следует выбрать? (Используйте данные таблицы «Растворимость кислот, солей и оснований в воде», об­ратите внимание на название препарата.)

Ход работы

1. Измельчите таблетку в ступке и растворите в воде (5-10 мл).

2. Профильтруйте раствор.

3. Проведите качественные реакции на катионы железа (11) и железа (111) и анионов SO₄ и С1-. (Со­блюдайте технику безопасности!)

4. Оформите работу, заполнив таблицу, в которой есть следующие графы: гипотеза (предполагаемые катион и анион); реактив; наблюдения; выводы.

5. Сделайте вывод о качественном соста­ве препарата .

Пояснения. Основываясь на предложен­ной информации, исходя из названия препа­рата и используя метод исключения, учащие­ся делают предположение о наличии в соста­ве соли катионов Fe²⁺ и Fe³⁺ и анионов SO₄ и С1-.

Ответьте на вопросы:

1. Почему нельзя употреблять антибиотики без рецепта врача?

2. Составьте таблицу:

Название лекарства

Положительные стороны его применения

Отрицательные последствия.

Приложение 2

Моющие и чистящие средства

Мы широко используем в быту различные моющие средст­ва: для стирки белья, мытья посуды, стен, полов, раковин, окон, для чистки ковров и мягкой мебели.

Любое моющее средство должно обладать двойной функ­цией: способностью взаимодействовать с загрязняющим веще­ством (чаще всего жиром) и переводить его в воду или водный раствор. Для этого молекула моющего вещества должна иметь гидрофобную (водоотталкивающую) и гидрофильную (любя­щую удерживать воду) части.

В настоящее время мы широко используем синтетиче­ские моющие средства (CMC) - детергенты. Основой CMC яв­ляются синтетические поверхностно-активные вещества - ПАВ, в которых длинный углеводородный предельный (чаще всего неразветвленный) радикал (как в мыле) соединен с суль­фатной или сульфонатной группой . Их производ­ство основано на продуктах переработки нефти.

Алкилбензолсульфонат натрия - основной компонент многих детергентов (стиральных порошков). В отличие от не­растворимых стеаратов кальция и магния, которые образуют­ся при стирке в жесткой воде и осаждаются на ткани (забива­ют поры, делают ткань грубой, блеклой, плохо воздухопрони­цаемой), кальциевые и магниевые соли сульфокислот хорошо растворяются в воде. Следовательно, многие CMC одинаково хорошо моют как в мягкой, так и в жесткой воде. CMC дейст­вуют не только в горячей воде, но также в теплой и холодной воде, что важно, например, при стирке тканей из искусствен­ных волокон. Да и их расход по сравнению с расходом мыла гораздо меньше (около 25% мыла идет на связывание ионов Са²⁺ и Mg²⁺).

Но ПАВ очень медленно разлагаются и, попадая со сточ­ными водами в водоемы, оказывают вредное воздействие на живые организмы. Поэтому желательна очистка сточных вод от ПАВ в отстойниках, а в естественных условиях (в водое­мах) их частично «съедают» гетеротрофные бактерии, кото­рые входят в состав активного ила. Можно произвести биохи­мическую очистку в присутствии ферментов.

Кроме ПАВ, в CMC входят и другие компоненты: отбе­ливатели, смягчители, пенообразователи, ароматические от­душки.

Оптические отбеливатели не воздействуют на структуру ткани, они поглощают ультрафиолетовые лучи, а излучают энергию в синей области видимого спектра. Ткань приобрета­ет при этом и белизну, и яркость.

Действующим началом химических отбеливателей слу­жат атомарный кислород, атомарный хлор и оксид серы (1V). Эти отбеливатели разрушают не поддавшиеся моющему рас­твору загрязнения и цветные пятна, а заодно и дезинфициру­ют ткань.

Из кислородсодержащих отбеливателей наиболее распро­странены перборат натрия NaB0₂ • Н₂0₂ • ЗН₂0 и перкарбонат натрия Na₂C0₃ • 1,5Н₂0₂ *Н₂0 (последний как отдельный пре­парат известен под названием «Персоль»).

Хлорсодержащие и серосодержащие отбеливатели чаще используют как отдельные препараты, известные вам под на­званием «Белизна» и «Лилия» соответственно.

Практическая работа

Цели: закрепить знания учащихся об окислительно-восстановительных реакциях, о правилах обращения с веществами в по­вседневной жизни; отработать навыки экспе­риментального определения хлора.

Реактивы и оборудование: образцы чис­тящих средств «Комет», «Мистер Мускул», «Силит», раствор аммиака, йодкрахмальная бу­мага (фильтровальная бумага, пропитанная концентрированным раствором иодида ка­лия и крахмальным клейстером), вода; ти­гель, стеклянная палочка.

Введение. Наведение чистоты в современ­ном доме невозможно без использования раз­личных средств бытовой химии. Сильнодей­ствующие, концентрированные, едкие, они требуют очень осторожного обращения и строжайшего выполнения инструкций.

К сожалению, некоторые хозяйки, борясь за чистоту, действуют по принципу: «Лей все сразу, что-нибудь да подействует». А вы чита­ли этикетки «Комета», «Мистера Мускула», «Силита» и других препаратов бытовой химии?

Задание: проверьте, что произойдет, если нарушить правило: «Запрещается использо­вать порошок «Комет» вместе с жидкостями, содержащими аммиак».

Примечания. Аммиак содержат, например, стеклоочищающие и обезжиривающие средства.

«Комет» имеет в своем составе вещество, извест­ное под торговым названием «хлоринол». Судя по всему, это вещество представляет собой соединение, в котором содержится хлор.

Вопросы-подсказки

• Какими свойствами - окислительными или восстановительными - обладают хлор и азот в названных веществах?

• Как поведут себя эти вещества, «встре­тившись» на какой-либо поверхности?

• Образование, какого продукта реакции можно ожидать?

• Какой способ качественного определе­ния предполагаемого продукта реакции следу­ет выбрать? (Используйте данные таблицы «Ка­чественные реакции катионов и анионов».)

Ход работы

1. Смешайте в тигле небольшое количест­во (!) порошка «Комет» и раствора аммиака. (Соблюдайте технику безопасности!)

2. Прикройте тигель влажной йодкрахмальной бумагой.

3. Поясните наблюдаемые процессы.

4. Сделайте вывод о правильности, выдви­нутой вами гипотезы.

5. Напишите уравнения реакций.

Ответьте на вопросы:

1. Что называют СМС? Какие основные компоненты входят в его состав?

2. Почему использовать СМС выгоднее чем мыло?

3. Почему необходимо очищать сточные воды после использования СМС.

4. Почему нельзя смешивать порошок «Ко­мет» с жидкостями, содержащими аммиак?

Пояснения. Учащиеся делают предполо­жение, что в результате взаимодействия ам­миака (окислителя) и ионов (восстано­вителя) произойдет реакция:

2NH₃ + 6С1^- = N₂ + ЗС1₂ + 6Н-.

Наличие хлора они определяют с помо­щью иодкрахмальной бумаги:

2KI + С1₂ = 2КС1 + 1₂ 1₂ + крахмал = синее окрашивание.

В результате они понимают, почему необ­ходимо соблюдать инструкции и не допус­кать смешивания названных средств быто­вой химии. Во-первых, происходит образо­вание веществ, вредных для здоровья чело­века, во-вторых, изменение химического состава препарата при таком смешивании снижает его чистящий эффект.

Приложение 3

Химия и пища.

В нашей стране в Институте элементоорганических соеди­нений им. А. Н. Несмеянова давно занимаются проблемами вкуса и запаха пищи. В настоящее время здесь могут синтези­ровать любой запах: лука, чеснока, банана, ананаса, ветчины, мясного бульона и т. д. В этом институте созданы искусствен­ные продукты, которые могут составить меню хорошего обеда: черная икра, лососина, различные заливные блюда, суп кури­ный, бульон мясной и рыбный, мармелад различных сортов, соки.

В США, например, очень популярны аналоги молочных паст, десертов, сыров, творога, кисломолочных продуктов. Для забеливания кофе широко используют аналоги сливок, а также заменитель мороженого - меллорин, получаемый на основе растительных масел. Примерный состав сливок для за­беливания выглядит так: 0,8-1% белка бобов сои, 10% гид-рогенизированного растительного масла, 15% сахарного сиро­па, около 1% пищевых поверхностно-активных веществ, не­которые соли и около 75% воды.

«Искусственная пища» дешевле, она подготовлена или уже готова к употреблению. Ее производство позволяет ре­шать проблемы некоторых дефицитных продуктов. Постарай­тесь разобраться в сущности химических и биохимических процессов, протекающих в организме с теми веществами, ко­торые попадают в него с пищей; изучайте информацию о со­ставе каждого продукта, о соотношении основных компонен­тов. Осознанно подбирайте оптимальный рацион питания.

И наконец, обратите внимание на этикетки упаковок с пи­щевыми продуктами. Там указано, какие пищевые добавки содержат купленные вами продукты питания.

Пищевые добавки способствуют сохранности продукта (консерванты), придают ему аромат (ароматизаторы), нужную окраску (например, аппетитный красный цвет ветчине и ва­реным колбасам придает столь злополучный нитрат натрия) и т. д. Некоторые из них вырабатывают из природных продук­тов - овощей и фруктов, сахара, уксуса, спирта. Но многие пищевые добавки являются результатом работы химиков и вырабатываются из синтетических веществ.

На импортных пищевых товарах такие добавки маркиру­ются буквой Е и обозначаются трехзначной цифрой. Нужно знать, какую конкретную информацию несет в себе маркиров­ка-индекс:

* Е 100 - Е 182 - красители.

* Е 200 - Е 299 - консерванты. Такие вещества, как соль, сахар, уксус, в эту группу маркировок-индексов не вхо­дят. Информацию об этих консервантах записывают на эти­кетках без буквенно-цифровой индексации, отдельно.

* Е 300 - Е 399 - вещества, которые замедляют процес­сы брожения и окисления в продуктах питания (например, прогоркание сливочного масла).

* Е 400 - Е 409 - стабилизаторы. Эти добавки обеспечи­вают продуктам питания длительное сохранение консистен­ции, присущей каждому из них: известную нам консистен­цию знаменитого торта «Птичье молоко», мармеладов, желе, пастилы, йогуртов и т. д.

* Е 500 - Е 599 - эмульгаторы. Эти вещества позволяют сохранить равномерность распределения дисперсной фазы в среде, поддерживать, например, такие эмульсии, как некта­ры, растительные масла, пиво и другие в однородной системе, препятствовать образованию осадков в них.

* Е 600 - Е 699 - ароматизаторы, то есть соединения, усиливающие или придающие вкус пищевым продуктам (на­питкам, кремам, конфетам, сухим сокам и др.).

* Е 900 - Е 999 - антифламинги, которые не позволяют слеживаться муке, сахарному песку, соли, соде, лимонной кислоте, разрыхлителям теста, а также такие вещества, кото­рые препятствуют образованию пены в напитках.

Каждая страна мира имеет свои стандарты по содержанию пищевых добавок в продуктах питания, особенно таких, кото­рые могут нанести вред здоровью человека. Многие нормы применения пищевых добавок в России ниже их аналогов в зарубежных странах. Поэтому школьники должны обладать информацией о том, что отдельные пищевые добавки в им­портных продуктах питания могут вызвать желудочно-ки­шечные расстройства, аллергию, некоторые являются канце­рогенами, то есть далеко не безопасны для здоровья.

Такие авторитетные органы, как Госсанэпиднадзор и Обще­ство защиты прав потребителей, не рекомендуют употреблять продукты питания, содержащие добавки с маркировками:

• Е 131, Е 141, Е 215 - Е 218, Е 230 - Е 232, Е 239 явля­ются аллергенами;

• Е 121, Е 123 способны вызвать желудочно-кишечные расстройства, а в больших дозах - и пищевые отравления;

• Е 211, Е 240, Е 330, Е 442 содержат канцерогены, то есть могут провоцировать образование опухолей.

Итак, человек встречается с химией на каждом шагу. На­гла жизнь, здоровье, настроение тесно связаны с бесчисленны­ми химическими веществами и процессами вокруг нас и в нас самих.

Развитие человеческого общества сопровождается приме­нением новых материалов и новых химических процессов во всех сферах деятельности человека. Химия дает в руки чело­веку огромные возможности и силы, но при этом требует гра­мотного, ответственного их использования, понимания сущ­ности химических явлений.

Химические знания помогут вам сделать правильный вы­бор различных материалов, продуктов питания, образа жиз­ни. Надеемся, что сведения, приведенные в этой главе, ока­жутся вам полезными и пробудят интерес к более широкому и глубокому изучению замечательного школьного предмета - химии.

Практическая работа

Цели: закрепить знания учащихся о каче­ственных реакциях органических соедине­ний и правилах обращения с веществами в повседневной жизни; отработать навыки экс­периментального определения органических веществ.

Реактивы и оборудование: ацетилсали­циловая кислота (аспирин), вода, хлорид же-леза(Ш); ступка с пестиком, стеклянная па­лочка, спиртовка, держатель, воронка, фильтр, стаканы, пробирки. -

Введение. В повседневной жизни человек применяет огромное количество веществ, и, к сожалению, некоторые из них - не по на­значению. Примером этого может служить использование аспирина в качестве консер­вирующей добавки.

Это сложный эфир, образованный уксус­ной и салициловой кислотами.

В процессе консервирования аспирин долгое время нагревается в присутствии воды, кроме того, используемые продукты могут придавать рассолу кислотный характер.

Задания. Изучите превращения, происхо­дящие с ацетилсалициловой кислотой (аспи­рином) в процессе консервирования (нагре­вание в присутствии воды и кислот), и вы­ясните, как эти превращения отразятся на химических свойствах препарата.

Вопросы-подсказки

• К какому типу относится данная реак­ция, как она называется?

• К каким классам органических соеди­нений относятся продукты реакции?

• Какие функциональные группы входят в состав ацетилсалициловой кислоты?

• Какая функциональная группа появля­ется после реакции гидролиза? (Обратите внимание на функциональные группы сали­циловой кислоты.)

• Как можно проверить наличие этой группы в растворе? (Используйте данные таблицы «Качественные реакции органиче­ских соединений».)

• Какие изменения произойдут в хими­ческом составе ацетилсалициловой кислоты (аспирина) в процессе консервирования (на­гревание в присутствии воды и кислот)?

Ход работы

1. Измельчите таблетку аспирина в ступке и растворите в воде (объем воды 10-15 мл).

2. Перенесите в пробирку 2-3 мл получен­ного раствора.

3. Прокипятите раствор. (Соблюдайте технику безопасности!)

4. Профильтруйте раствор.

5. Проведите качественную реакцию.

6. Сделайте вывод о правильности выдви­нутой вами гипотезы.

7. Оформите работу, заполнив таблицу, в которой есть следующие графы: выполняе­мая операция; реактив; наблюдения; уравне­ние реакции; вывод.

Вопросы для обсуждения

• На чем основано консервирующее дей­ствие аспирина?

• Какое действие на организм человека оказывает салициловая кислота - продукт гидролиза аспирина?

• Какими должны быть условия хранения аспирина?

Сначала учащиеся отмечают наличие кар­боксильной группы в аспирине и делают предварительный вывод о том, что консер­вирующее действие ацетилсалициловой кислоты связано с тем, что в растворе создает­ся кислотная среда, препятствующая размно­жению бактерий. Написав уравнение реак­ции, они замечают, что в процессе гидроли­за аспирина образуется фенольное соедине­ние, которое помимо бактерицидного оказы­вает токсическое действие на организм че­ловека. В результате они приходят к выводу, что использование аспирина в качестве кон­сервирующей добавки недопустимо. Нали­чие фенольного соединения в растворе они доказывают, проведя качественную реакцию с хлоридом железа(Ш) (фиолетовое окраши­вание раствора).

Приложение 4

Лабораторная работа.

Тема: «Признаки химических реакций».

Цель: Познакомиться с основные признаки химических явлений, научиться отличать физические и химические процессы.

Оборудование: Пробирки, штатив для пробирок, спиртовка, стёклышко, тигельные щипцы.

Реактивы: Гидроксид натрия, серная кислота, фенолфталеин, хлорид бария, парафин, мел, нитрат аммония.

Ход работы:

Порядок действий

Наблюдения

Вывод

1. Возьмите пробирку и налейте 1-2 мл гидроксида натрия. В эту же пробирку добавьте 1-2 капли фенолфталеина.

2. Возьмите пробирку и налейте 1-2 мл серной кислоты. В эту же пробирку добавьте 1-2 капли хлорида бария.

3. Возьмите кусочек парафина положите его на стекло, закрепите в тигельных щипцах и нагрейте на пламени спиртовки.

4. Возьмите пробирку и налейте 1-2 мл серной кислоты. В эту же пробирку добавьте небольшой кусочек мела.

5. В пробирку с водой насыпьте 1 ложечку нитрата аммония NH₄NO₃.