1. Тема «Природні й синтетичні органічні речовини»
11 клас біолого-хімічного профілю
Цілі уроку:
навчальні: узагальнити та систематизувати знання учнів з органічної хімії; сприяти
формуванню цілісної системи в різноманітності органічних речовин,
розуміння перспектив розвитку органічного синтезу й можливості одержання
синтетичних органічних речовин з природних органічних і неорганічних
речовин;
розвивальні: розвивати вміння прогнозувати та відстоювати власну точку зору,
знаходити відповіді на проблемні запитання за допомогою досліджень;
застосовувати отримані знання на практиці й оцінювати результати виконаних
дій; продовжити розвиток самостійності, уміння працювати в колективі;
формувати основи критичного мислення (оформлення, аналіз і синтезування
інформації для пошуку відповідей для вирішення кейсів); розвивати інтерес до
хімії, розуміння важливостіхімічних знань для сучасної людини;
виховні: сприяти формуванню комунікативної та інформаційної компетенції;
предметна соціалізація набутих знань.
Предметні компетентності: уміння вчитися, мотиваційно-функціональна,
комунікативна, інформаційна, здоров`язбережувальна.
Тип уроку: урок-кейс (вивчення й закріплення нових знань, формування вмінь та
навичок).
Завданняуроку:
підвести учнів до розуміння різниці між природними та синтетичними
органічними речовинами;
формувати уміння розрізнятиречовини;
розвивати вміння аналізувати ситуації, робити висновки, вчити міркувати,
розвиватикритичне мислення;
розвивати вміння працювати в групі, здібності до самостійного набуття знань,
комунікативні здібності;
сприяти формуванню творчого підходу до розв’язування проблемних
ситуацій.
Очікувані результати:
предметні: учні розрізняють природні й синтетичні органічні речовини;
наводять приклади природних й синтетичних органічних речовин; пояснюють
значення органічного синтезу, синтетичної хімії, причини різноманіття
органічних речовин; розуміють роль органічних речовин у суспільному
господарствіта житті людини;
метапредметні: учні вміють працювати з інформацією, співпрацювати,
аналізувати текст, правильно аргументувати висновки;
особистісні:учні володіють вміннями самостійної роботи, дослідної
діяльності, розуміють значення здобутих знань у житті людини, основи
ціннісного ставлення до свого здоров’я;
професійні:ознайомленні з сутністю професій: стоматолог, протезист,
гігієніст, технолог, хімік-синтетик, біохімік, фармаколог, хіміотерапевт тощо;
2. соціальні: мають навички екобезпеки, вибору якісних та безпечних матеріалів,
промисловихтоварів.
Методи навчання: тестування, вправа «Асоціації», метод проблемно-ситуативного
аналізу (кейс-метод), метод проектів, майндмеппінг, дискусія.
Форма організації навчальної діяльності: колективна, індивідуально-групова
діяльність.
Обладнання:мультимедійне обладнання, презентація.
Роздавальний матеріал: кейси для груп, інформаційний матеріал, етикетки від
промисловихта продуктовихтоварів.
Міжпредметнізв’язки:біологія, екологія, основи здоров’я.
Структура уроку
І. Організація класу 2 хв.
ІІ. Актуалізація опорнихзнань 6 хв.
ІІІ. Мотивація навчальної діяльності 1,5 хв.
І/. Вивчення нового матеріалу
Релаксаційна пауза.
23,5 хв.
/. Закріплення матеріалу 7 хв.
/І. Домашнє завдання 2 хв.
/ІІ. Рефлексія. Підсумок уроку. 3 хв.
Хід уроку
І. Організаціякласу.
Створення сприятливогоемоційного мікроклімату .
Вправа «Подаруй посмішку». Я хочу, щоб сьогоднішній наш урок ми розпочали з
однієї дуже важливої справи. Вона нічого не вимагає, але багато дає. Вона збагачує
тих, хто її отримує, не збіднюючи при цьому тих, хто нею обдаровує. Вона триває
мить, а в пам’яті залишається подеколи назавжди. Але її не можна купити, не можна
випросити, не можна ні позичити, ані вкрасти, оскільки вона сама по собі ні на що
не годиться, поки її не віддали. Я говорю про посмішку. Тому поділіться посмішкою
одне з одним, посміхніться світу, і він посміхнеться вам!
ІІ. Актуалізаціяопорних знань
Учитель. Пригадайте, які речовини ми вивчали на попередніх уроках? Давайте
перерахуємо, що ми знаємо про них. Дайте відповіді на запитання:
1. Назвіть природні полімери, які ви знаєте з курсу хімії та біології. Де в природі
трапляються ці полімери?
2. Які природнікориснікопалини є джерелами органічних сполук?
3. У чомуполягає причина різноманіття органічних сполук?
4. Чим відрізняються природній хімічні органічні речовини?
5. Які речовини і яких класів можна було б виявити в колбах, що належали
Миколі Зініну, Шарлю Вюрцу, Олександру Бутлерову, Миколі Зелінському,
Емілю Фішеру, Фрідріху Кекуле.
3. 6. Назвіть речовини, що є основою таких продуктів органічного походження:
мило, цукор, оцет, бензин, картопляне борошно, алкоголь, папір, сало, гума,
капрон.
7. Виберіть з перелічених предметів і матеріалів ті, у складі яких є органічні
речовини: електрична лампочка, тефлонове покриття пательні, пакувальна
плівка, пухова подушка, перлове намисто, вино, кахлі, вершкове масло,
варення.
Вправа «Асоціація». Назвіть речовини, про які йдеться.
1. Виготовляють скло для годинників, стійкий проти ударів, ним склять вікна
автомобілів, інша назва «плексиглас». (Поліметилметакрилат).
2. Кристалічні речовини, мають високі температури плавлення, добре
розчиняються у воді, у розчинах існують у вигляді біполярного йону.
(Амінокислоти).
3. Безбарвна оліїста рідина, малорозчинна у воді, вперше синтезована з
нітробензену М.М. Зініним (Анілін).
4. Цієї речовини багато у корі верби, вона добре збиває жар, Джефрі Дарм`юд
написав твір «Неймовірна історія найвідомішої пігулки у світі» (Аспірин).
Тестова перевірка
1.Розподіліть органічні сполуки на природніта синтетичні:
1.целюлоза, 2.барвники, 3.пластмаси, 4.білки, 5.вуглеводи, 6.натуральний
каучук, 7.синтетичні волокна, 8.олія, 9.ліки, 10.вибухові речовини, 11.торф,
12.жири, 13.інсектициди, 14.парфуми, 15.мило, 16.амінокислоти, 17.мийні
засоби, 18.аміни, 19.цукор, 20.волокна бавовни, 21.фліс, 22.синтетичні каучуки,
23.вовна, 24.нітрон, 25.капролактам, 26.нітроцелюлоза, 27.ацетатне волокно.
Природні Синтетичні
2. Установіть відповідність між речовинамита продуктами їх перероблення:
Назва речовини Продукти
перероблення А Б В Г Д
1
2
3
4
1.Целюлоза.
2. Метан.
3. Крохмаль.
4. Жир.
А. Патока.
Б. Папір.
В. Бензин.
Г. Мило.
Д. Сажа.
3. Компонентами тіста є вода й борошно, до складу якого входить крохмаль. Під
час швидкого нагрівання тіста крохмаль і вода реагують – відбувається частковий
гідроліз крохмалю. Під дією високої температури з продукту гідролізу на хлібі
утворюється скоринка. Цим продуктом частковогогідролізу крохмалю є
А Глюкоза
Б Фруктоза
В Декстрини
Г Глікоген
4. Під час практичної роботи учень мав визначити міст пробірки. Коли до порції
4. розчину з пробірки учень добавив такий самий об’єм розчину лугу й кілька
крапель розбавленого розчину купрум(ІІ) сульфату, реакційна суміш набула
фіолетового кольору. Під дією концентрованої нітратної кислоти на іншу порцію
цього самого розчину утворився осад жовтого кольору. Учень дійшов висновку,
що в пробірцібув розчин
А Етанолу.
Б Гліцеролу.
В Виноградного цукру.
Г Білка курячого яйця.
5. Установіть відповідність між характеристичною (функціональною) групоюта
назвоюречовини, молекула якої містить цю групу.
Характеристична
(функціональна) група
Назва речовини
1. – ОН
2. – NH2
3. –COH
4.– COOH
А. Бутанова кислота.
Б. Фенол.
В. Бутаналь.
Г. Бут-1-ин.
Д. Анілін.
А Б В Г Д
1
2
3
4
6. Під час лабораторного досліду учениця поклала зразок поліетилену на
керамічну підставку й обережно нагріла. Коли полімер розм’якшився, вона за
допомогою скляної палички змінила форму зразка. Охолоджений зразок знову
нагріла і знову змінила його форму. Це свідчить про те, що досліджуваний
полімер є
А Термопластичним.
Б Термореактивним.
В Еластичним.
Г Міцним.
Учитель. Вдома ви працювали з кейсом «Зуби Ватерлоо». Тож давайте
проаналізуємо його, з’ясуємо, чи стосується наведена в ньому інформація
предмету нашої розмови.
Кейс «Зуби Ватерлоо»( випереджаюче домашнє завдання для всього класу).
Додаток1.
Арсеній Петрович був публічною людиною, тож коли у нього зламався зуб, він
відразу звернувся до стоматолога щодо протезування зубів. Лікар запропонував
йому декілька варіантів матеріалів для виготовлення протезів. Проте, пацієнт
розгубився і вагається, який варіант із запропонованих обрати. Що ви йому
порадите?
Завдання:
1. Про яку проблемуйде мова?
2. Прокоментуйте вираз «Зубки - не сир, кращі без дір!».
3. Які речовини або матеріали для виготовлення штучних зубів та
протезування використовують на сучасномуетапі?
5. 4. Чому пацієнт вагався щодо виборуматеріалу?
(Фронтальна робота з кейсом, висловлення думок, міні-диспут за 4 запитанням)
Учитель. Простежуючи розвиток хімії, можна виявити очевидну узгодженість рівня
цивілізованості практично всіх виробничих і побутових сфер та рівня хімічних
знань і розвитку синтетичної хімії. Динаміка цього розвитку вражає.
Показником може бути зростання кількості синтезованих сполук: 1880 р. –
близько 12000, 1910 р. – 150 000, 1940 р. – 500 000. Нині ніхто не візьметься
назвати точну кількість відомих речовин, бо щороку синтезують 200-300 тисяч
лише органічних сполук. Останніх на сьогодні відомо вже 20 мільйонів,
додайте до цього близько 700 тисяч неорганічних сполук.
Синтез нових сполук є найголовнішим напрямом розвитку хімії.
Органічний синтез, зокрема, відіграє ключову роль не лише у створенні
практично корисних речовин, а й у пізнанні складних взаємодій у біологічних
системах на молекулярному рівні, що є надзвичайно важливим завданням
сучасного природознавства.
Якщо біолог, геолог, астроном досліджують природу в сформованому
вигляді, то хімік-синтетик повинен спершу добути речовину, якої до цього в
природі не існувало, дослідити її властивості й перетворення. Ще М.Бертло,
видатний французький хімік-органік ХІХ ст., зазначав: «Хімія сама створює
свої об’єкти». Синтетичну хімію іноді порівнюють із мистецтвом. Наш
сучасник, лауреат Нобелівської премії Ж.-М. Лен висловився так: «Хімік-
синтетик воістину творить нові світи, які не існували, поки не вийшли,
оформившись, із його рук, подібно до того, як матеріал, щойно вийшовши з
рук майстра, набуває сили й виразностівитвору мистецтва».
ІІІ. Мотиваціянавчальноїдіяльності
Учитель. Ми з вами завершили вивчати класи органічних сполук, їх властивості,
добування та застосування, а сьогодні ми узагальнимо знання про природні й
синтетичні органічні речовини (учні формулюють тему уроку та завдання
уроку (клас об’єднався у три диференційовані групи, завдання для яких, за 4
дні до уроку, було викладено на блозі вчителя: http://basikchem.blogspot.com у
каталозі «Для учнів»).
Девіз: «Ми навчаємосядляжиття, не для школи»
Сенека
І/. Вивченнянового матеріалу
Основний етап роботи з кейсом– аналітичний:
1. Об’єднання учнів у групи. Кожна група отримує кейс та розробляє свій проект.
2. Організація роботигруп:
обговорення запропонованого матеріалу з застосуванням основних правил
для аналізу кейсу;
виявлення проблем;
розподілфункціональних ролей у групі;
визначення спікерів;
6. представлення результатів аналізу ( вирішення кейсів відбувається до
уроку:випереджальне завдання; кейс 1, 2 отримує по 5 хвилин на
презентацію, кейс 3 - 7 хвилин).
Кейс 1. (Середній рівень-навчальний). Додаток2.
Природні й синтетичні органічні сполуки — невід'ємна складова нашого
життя. Вони всюди - у їжі й одязі, косметичних засобах і будівельних матеріалах,
спортивному й туристському спорядженні, в автомобілях і літаках, комп'ютерах і
лікувальних препаратах, засобах захисту рослин і мобільних телефонах... Цей
список практично нескінченний - адже щодня науковці в лабораторіях синтезують
або видобувають з природних об'єктів усе нові й нові органічні речовини,
досліджують їх. Але як визначити, природними чи синтетичними є матеріали із
органічних речовин?
Цікаво?
Світного кота на ймення Містер Зелені гени виведено в Одьюбонівському
центрі дослідження зникаючих видів у Новому Орлеані (США). Якщо в темряві
спрямувати на нього ультрафіолетові промені, котячі очі, ясна та язик світитимуться
зеленим. Зелене світіння - це лише маркер, який сигналізує, що потрібний ген
потрапив до генетичного апарату кота й працює там. Для цього використовують
білок ЄРР. Його з'єднують з іншим геном і за світінням визначають, де і як
досліджуваний ген працює. Генетичні апарати людини й кота дуже схожі, тому на
цих тваринах можна вивчати багато генетичних хвороб людини.
Природні чи синтетичні? І природні, і синтетичні! Перші синтези органічних
сполук дали підстави О.М. Бутлерову наголосити на можливості добування
синтезом будь-якої органічної речовини. Реалії сьогодення перевершили
найоптимістичніші прогнози. Чи не для кожної природної органічної речовини
існують синтетичні аналоги, наприклад: жири, білки, вуглеводи, вітаміни, гормони
тощо.
Завдання:
1. За якою ознакою численні органічні сполуки класифікують на природні й
синтетичні? (створіть майндмепп для однокласників)
2. Кожний номер журналу «Природні органічні сполуки та їхні синтетичні
аналоги» містить близько 250 рефератів, анотацій та бібліографічних описів.
Поясніть, про що це свідчить.
3. Нобелівську премію в галузі хімії присуджують щорічно. Дізнайтеся,
використовуючи різноманітні джерела інформації, за яке відкриття вона була
присвоєнацього року.
Питання до дискусії: Чи вірне твердження, що наше століття називають
синтетичним?
Кейс 2. (Достатній рівень - пошуковий). Додаток 3.
Кейс-інцидент. На початку ХІХ сторіччя в Англії ввійшли у моду плащі з
водонепроникної тканини, які називали макінтошами. Цю назву вони отримали на
честь англійського хіміка та винахідника Ч.Макінтоша, який запропонував
7. просочувати плащову тканину розчином натурального каучуку. Але на сонці такі
плащі ставали липкими, а на морозі – ламкими. Ці недоліки зміг подолати інший
видатний англієць Ч.Гудьїр.
Завдання:
Як Ч.Гудьїру вдалося вирішити цю проблему? Чому ця технологія має
назву «вулканізація»?
Як і коли європейці вперше познайомились з каучуком? З чого одержують
натуральний каучук?
Першим синтетичним каучуком, що пройшов випробування «практикою»,
став бутадієновий каучук (СКБ), одержаний у Радянському Союзі за методом
С.В.Лебедєва. У зв’язку з цим відомий американський винахідник Т. Едісон
писав: «Звістка про те, що Совєти досягли успіхів у виробництві синтетичного
каучуку... неймовірна. Цього аж ніяк не можна зробити. Скажу більше, це
повідомлення — неправда. З власного мого досвіду й досвіду інших зрозуміло, що
навряд чи можливо одержати синтетичний каучук узагалі, особливо в Росії». А
тим часом на Казанському заводі СК-4 та інших споріднених підприємствах (у
Ярославлі, Воронежі, Єфремові) встигли виробити сотні тисяч тонн цієї
продукції. З перших кілограмів продукції, одержаної на дослідному заводі в
1931 p. було виготовлено шину. Її поставили на автомобіль, на якому їздив
Лебедєв, і вона вірою і правдоюпрослужила16 тис. км пробігу.
Завдання:
Який склад і властивості має перший синтетичний каучук, одержаний
Лебедєвим?
Які найважливіші синтетичні каучуки використовують у сучасній
промисловості?Чому?
Питання до дискусії: М.Бертло, видатний французький хімік-органік ХІХ ст.,
зазначав: «Хімія сама створює свої об’єкти»? Ті об’єкти, про які йшла мова у
презентації до кейсу 2, дійсно створеніхіміками-синтетиками?
Релаксаційна пауза.http://vk.com/video241429272_170807106?hd=0&t=2s
Кейс 3. (високий рівень - практичний). Додаток4.
Нещодавно на міжнародному ярмарку в Лейпцигу увагу відвідувачів
привернула до себе вивіска над павільйоном однієї англійської фірми, що торгує
текстильними виробами. За розпорядженням керівника фірми, з величезних букв
були зібрані слова: "Вовну не можна замінити нічим"! Ну що ж, йому не можна
відмовити в умінні рекламувати свій товар. Проте цей бізнесмен не врахував, що
на тій же самій виставці в інших павільйонах були представлені прекрасні
тканини, виготовлені повністю або переважно з синтетичних волокон, що мали
переваги, яких немає у натуральних волокон.
Завдання:
- Тканини з яких синтетичних волоконбули представлені в інших павільйонах?
- Які переваги цих волокону порівнянні з натуральними?
8. - Дослідіть промислові товари на вміст у них природних та синтетичних
речовин.
- Скориставшись знаннями англійської, складіть для товаришів перелік речовин
англійською та українською мовами, з розподілом на групи (природні,
синтетичні).
- Складіть пам’ятку для споживача «Найпоширеніші промислові матеріали й
товари».
- Експериментально продемонструйтезастосування створеноїпам’ятки.
Питання до дискусії:
1. Чи пов’язаневиникнення промисловостіорганічного синтезуз хімією вугілля?
2. «Незабаром хімічним шляхом виготовлятимуть молоко і дійдуть, мабуть, до
мяса!.. З нічого не вартих газів і подібного виготовлятимуть усе, що
заманеться» - висловлювання одного з героїв А.П. Чехова. Спростуйте, або
підтвердіть його.
/. Закріпленняматеріалу.
1. Що означають літери PE, PS, PP на денцях одноразового посуду? Як
правильно ним користуватися?
2. Доведіть необхідність уважного ознайомлення з маркуванням споживчих
товарів та інструкціями до них.
3. Опрацюйте етикетки промислових та продовольчих товарів. Розподіліть
інформацію з розділу «Склад» на дві групи: природні та синтетичні
речовини.
4. Яку інформацію слід подавати, і в якій формі на етикетках до товарів,
щоб споживачіотримали уявлення про речовини?
5. Чи існують ризикивиробництвасинтетичних речовин?Які?
6. На кого орієнтована створенапам’ятка до кейсу 3?
/І. Домашнєзавдання.
Для всіх: вивчити майндмепп до кейсу 1.
ІІ рівень. Навести по 15 прикладів природнихі синтетичних органічних речовин.
ІІІ рівень. Підготувати роботу про досягнення нанотехнологій: постер, презентація,
міні-проект, буклет, веб-квест тощо.
І/ рівень. Яким міг би бути лист Ф.Велера до Я.Берцеліуса (Додаток 5.), якби
вчений писав його в наш час. Спробуйте скласти такого листа (до 300 слів).
/ІІ. Рефлексія. Підсумок уроку.
Протягом уроку ви активно працювали над своїми проблема ми і знайшли правильні
рішення. Ви черговий раз переконалися, що вивчаєте хімію для життя, виявляється,
вона потрібна всім: лікарям, біологам, інженерам, конструкторам, звичайним
людям.
Оцінювання. Кожний учень оцінює свою роботу за 6-бальню системою,
заповнюючи бланк, ще 6 балів максимум учень міг отримати за роботу у дискусії,
тестуванні, вправі «Асоціація», відповідях на запитання.
Учень 1 2 3 4 5 6 Оцінювання учителя
9. Критерії самооцінювання
1. Участь в обговоренніпроблеми.
2. Істотні доповнення до виступу.
3. Інформаційна компетентність.
4. Логічність, обґрунтованість висновків.
5. Оригінальність у розв’язанніпроблеми.
6. Дотримання правил ведення дискусії.
Рефлексія(результат, який ви отримали)
Отримав нову інформацію
Це був захоплюючий процес особистісноїдіяльності
Отримав неочікуваний результат
Сподобалося спілкування під час роботи
Це можливість проявити себе та почути слова схвалення
Це можливість отримати позитивну оцінку
10. ДОДАТОК 1.
Кейс «Зуби Ватерлоо»( випереджаюче домашнє завдання для всього класу).
Арсеній Петрович був публічною людиною, тож коли у нього зламався зуб, він
звернувся до стоматолога щодо протезування зубів. Лікар запропонував йому
декілька варіантів матеріалів для виготовлення протезів. Проте, пацієнт розгубився
і вагається, який варіант із запропонованих обрати. Що ви йому порадите?
1. Про яку проблемуйде мова?
2. Прокоментуйте вираз «Зубки - не сир, кращі без дір!».
3. Які речовини або матеріали для виготовлення штучних зубів та
протезування використовують на сучасномуетапі?
4. Чому пацієнт вагався щодо виборуматеріалу?
Дивно, але за часів Середньовіччя зруйновані
карієсом зуби вважалися ультрамодним елементом
зовнішності людини. Білосніжну посмішку приховували,
так як вона вважалося ознакою бідності та плебейського
походження.
Карієс вважався хворобою гурманів та ознакою
достатку. Тільки бідняки й небагаті міщани, що
харчувалися грубою їжею, мали здорові зуби. Тим же
кому від природи дістались рівні білі зуби, намагались
рідше посміхатись.
До 1860 року найпопулярнішими штучними зубами були
зуби іншої людини, однак дістати їх було не так вже й просто.
Найкращим джерелом штучних
зубів вважалися мертві (але здорові)
молоді люди, а місце, де можна було їх
дістати – поле битви. Одна з таких битв –
Ватерлоо, де полягло відразу 50 тисяч, а їх
вирвані зуби пішли на ринок протезів. Ще
багато років такі протези називали не
інакше, як «зуби Ватерлоо», навіть якщо
вони надходили з іншого джерела.
Справжні зуби використовувались в
протезах до 1860-х років, особливо їх було в надлишку під час Громадянської війни
в США.
Та завдяки сучасним речовинам та матеріалам на їх основі, в сучасному
суспільстві гарна білосніжна посмішка стала ознакою багатства, здоров’я та
успішності людини.
Інформаційний матеріал до кейсу
Міцність і естетичність - дві властивості, зв'язок яких зазвичай знаходиться в
зворотній залежності: чим крихкіший матеріал, тим вище його здатність до імітації
11. натуральних зубів. Тому для передніх зубів прийнято вибирати кераміку, що не
відрізняється стійкістю до механічних дій, а для молярів, які випробовують значні
навантаження при жуванні - метали і композит.
Кераміка - має легкість і напівпрозорість, що дозволяє імітувати натуральні
властивості зубної емалі. Основним її недоліком прийнято вважати крихкість,
яка не дозволяє використати матеріал для виготовлення значних за розміром
коронокі мостів.
Металокераміка - оптимальне рішення, якому віддають перевагу більшість
клієнтів. При цьому усередині тонкої і напівпрозорої коронки розміщується
металевий стержень, що утримує її від зламу.
Композит - матеріал, що містить кварц, фарфорове борошно, кремній і ряд
інших складових, який стає твердим під впливом ультрафіолетових променів.
Різні колірні комбінації і мистецтво фахівця дозволяють моделювати з
композиту точну копію зуба. Недоліки - погана стійкість до дії харчових
барвників, відсутність напівпрозорості, властивої натуральним зубам.
Пластмасові коронки і мости хороші лише естетичністю і дешевизною. Для
молярів, навантажених жуванням, абсолютно не застосовні, оскільки
стираються всього за 2-3 роки. Проте, останніми роками широко
використовується протезування зубів металом, який для естетичності
покривають шаром пластмаси.
Для металокерамічних конструкцій найширше використовуються наступні
метали:
Сплави хрому - отримали поширення, завдяки міцності і дешевизні.
Вибираючи ці матеріали, слід врахувати їх здатність провокувати алергію і
неприємні відчуття.
Сплави золота з платиною і паладієм - міцні і легко ховаються в оболонці з
кераміки, не викликають алергії. У протезуванні зубів металокерамікою цей
матеріал вважається кращим на сьогодні.
Титан - міцний, недорогий і повністю сумісний з тканинами ротової
порожнини, але здатний просвічуватися через тонкий шар кераміки.
Пластик - традиційним матеріалом для знімних зубних протезів є
стоматологічний пластик - легкий і міцний, що дозволяє замінювати цілий зубний
ряд. Одним з численних його недоліків є погана здатність самостійного
присмоктування до ясен, з причини чого переважно фіксувати його на зуби, що
збереглися. Твердість протеза і нерівномірність навантаження при жуванні стають
причиною довгого звикання і травм ясен. Крім того, пластик легко забарвлюється
харчовимибарвниками, через що не може довго зберігати естетичний вигляд.
Гнучкі зубні протези. Сучасною заміною пластиковим протезам стали гнучкі і
міцні модифікації з нейлону і поліуретану, що мають високу естетичність - тонка і
гнучка основа легко присмоктує до ясен, імітуючи їх колір. Період звикання до
гнучких протезів значно коротший, м'якість попереджає травматизацію ротової
порожнини.
Ресурс: https://www.youtube.com/watch?v=pWEWVBYYXtk
12. ДОДАТОК 2.
Кейс 1. (Середній рівень-навчальний).
Природні й синтетичні органічні сполуки — невід'ємна складова нашого
життя. Вони всюди - у їжі й одязі, косметичних засобах і будівельних матеріалах,
спортивному й туристському спорядженні, в автомобілях і літаках, комп'ютерах і
лікувальних препаратах, засобах захисту рослин і мобільних телефонах... Цей
список практично нескінченний - адже щодня науковці в лабораторіях синтезують
або видобувають з природних об'єктів усе нові й нові органічні речовини,
досліджують їх. Але як визначити, природними чи синтетичними є матеріали із
органічних речовин?
Цікаво?
Світного кота на ймення Містер Зелені гени виведено в Одьюбонівському
центрі дослідження зникаючих видів у Новому Орлеані (США). Якщо в темряві
спрямувати на нього ультрафіолетові промені, котячі очі, ясна та язик світитимуться
зеленим. Зелене світіння - це лише маркер, який сигналізує, що потрібний ген
потрапив до генетичного апарату кота й працює там. Для цього використовують
білок ЄРР. Його з'єднують з іншим геном і за світінням визначають, де і як
досліджуваний ген працює. Генетичні апарати людини й кота дуже схожі, тому на
цих тваринах можна вивчати багато генетичних хвороб людини.
Природні чи синтетичні? І природні, і синтетичні! Перші синтези органічних
сполук дали підстави О.М. Бутлерову наголосити на можливості добування
синтезом будь-якої органічної речовини. Реалії сьогодення перевершили
найоптимістичніші прогнози. Чи не для кожної природної органічної речовини
існують синтетичні аналоги, наприклад: жири, білки, вуглеводи, вітаміни, гормони
тощо.
Завдання:
4. За якою ознакою численні органічні сполуки класифікують на природні й
синтетичні? (створіть майндмепп для однокласників)
5. Чи безпечніприродніорганічні речовини?
6. Кожний номер журналу «Природні органічні сполуки та їхні синтетичні
аналоги» містить близько 250 рефератів, анотацій та бібліографічних описів.
Поясніть, про що це свідчить.
7. Нобелівську премію в галузі хімії присуджують щорічно. Дізнайтеся,
використовуючи різноманітні джерела інформації, за яке відкриття вона була
присвоєнацього року.
Інформаційний матеріал до кейсу 1.
Природні й синтетичні органічні сполуки — невід'ємна складова нашого
життя. Вони всюди - у їжі й одязі, косметичних засобах і будівельних матеріалах,
спортивному й туристському спорядженні, в автомобілях і літаках, комп'ютерах і
лікувальних препаратах, засобах захисту рослин і мобільних телефонах... Цей
список практично нескінченний - адже щодня науковці в лабораторіях синтезують
або видобувають з природних об'єктів усе нові й нові органічні речовини,
досліджують їх.
13. За якою ознакою численні органічні сполуки класифікують на природні й
синтетичні? Насамперед за джерелами їхнього видобування. Цю класифікацію
спрощено відображаєсхема.
З природних джерел органічні речовини виділяють переважно в готовому
вигляді або завдяки переробці природної сировини. Наприклад, вивчаючи
вуглеводні, ви дізналися, що метан і його гомологи видобувають з природного газу,
нафти, кам'яного вугілля. Тому ці речовини можна класифікувати як природні
органічні сполуки. Натомість етилен і ацетилен через високу реакційну здатність у
природі майже не трапляються. Тому в лабораторних умовах і промисловості їх
синтезують з інших речовин.
Органічний синтез - розділ хімії, що вивчає різні способи, методики, засоби
визначення, апаратуру тощо для одержання органічних сполук і матеріалів, а також
сам процес їхнього одержання в лабораторнихумовах чи промисловості.
За допомогою органічного синтезу добувають безліч різноманітних органічних
речовин. Ця галузь хімії почала стрімко розвиватися лише з розвитком
капіталістичного виробництва, аби задовольнити зрослий попит на пальне, мастила,
барвники тощо. Вагомий внесок у розвиток синтетичної органічної хімії зробили й
українські науковці: П.П. Алексєєв, О.В. Багатський, М.А. Валяшко, А.І. Кипріанов,
О.В. Кірсанов, С.М. Реформатський, В.П. Яворськийта ін.
Завдання. Поміркуйте й висловіть припущення, для добування яких речовин
доцільно використовуватиорганічнийсинтез.
Які переваги органічного синтезу? Насамперед це спосіб добування сполук з
унікальними властивостями, які не трапляються вприроді. Найпростіший приклад
такої речовини з-поміж вивчених вами цього року - поліетилен, без якого важко
уявити сучаснежиття.
Завдання. Пригадайте, які екологічні проблеми зумовлені тим, що поліетилен -
синтетична органічна речовина.
Органічним синтезом добувають барвники, лікарські препарати, каучуки, гуму та
інші полімерні матеріали. До того ж органічний синтез сприяє зменшенню
використання цінної харчової сировинидля технічних потреб.
• Природні органічні сполуки та реакції за їхньою участю - основа життєво важливих
процесів, які вивчає біологічна хімія і молекулярна біологія. Дослідження у цьому
14. напрямі дають змогу глибше осягнути сутність явищ живої природи.Тому,
незважаючи на успіхи синтетичної органічної хімії, природна сировина була і
залишається безцінним джерелом речовин з фантастичними властивостями.
Приміром, Нобелівську премію з хімії в 2008 р. одержали науковці (мал.1), які з
морських медуз рода Аедиогеа виділили й дослідили білок ОГР. Зелений
флуоресцентний білок дав змогу спостерігати чимало прихованих процесів і
структур, наприклад ріст і характер зв'язків нейронів, поширення ракових клітин в
організмах лабораторнихтварин тощо.
Зелене світіння - це лише маркер, який сигналізує, що потрібний ген потрапив до
генетичного апарату кота й працює там. Для цього використовують білок ЄРР. Його
з'єднують з іншим геном і за світінням визначають, де і як досліджуваний ген
працює. Генетичні апарати людини й кота дуже схожі, тому на цих тваринах можна
вивчати багато генетичних хвороб людини.
Природні органічні сполуки вирізняються розмаїттям фізичних і хімічних
властивостей. Поміж них трапляються порівняно прості за складом леткі рідини,
приміром мурашина кислота. Чимало є твердих кристалічних сполук, які істотно
різняться температурою плавлення й розчинністю. Наприклад, температура
плавлення ментолу, який виділяють з м'ятної олії, не перевищує 50 °С. Природні
високомолекулярні сполуки найчастіше аморфні, як-от крохмаль. Знання про
фізичні й хімічні властивості сполук необхідні під час їхнього добування з
природної сировини. Аби виділити потрібну речовину й очистити її від домішок,
хіміку-експериментатору треба виявити багато винахідливості, вибрати раціональні
прийоми роботи. Досліджуючи новий продукт, доводиться щоразу шукати ліпші
умови одержання індивідуальної речовини.
Природні чи синтетичні? І природні, і синтетичні! Реалії сьогодення перевершили
найоптимістичніші прогнози. Чи не для кожної природної органічної речовини
існують синтетичні аналоги, наприклад: жири, білки, вуглеводи, вітаміни, гормони
тощо.
Синтетичне волокно капрон за своєю хімічною природою подібне до шерсті й
шовку. Синтетичні каучуки й гума - аналоги природного каучуку (мал.2), втім за
низкою споживчих властивостей перевершують його. Синтетичні лікарські
1.
15. препарати виявляють швидший і потужніший терапевтичний ефект порівняно з
природнимипрототипами.
Мал. 2.Аналоги природного каучуку
Розвиток біотехнології створив умови для добування життєво важливих органічних
речовин з вуглеводневої сировини. Приміром, кормові білки за допомогою дріжджів
можна синтезувати з вуглеводнів нафти. На уроках біології ви докладніше дізналися
про застосування методів генної інженери для синтезу біологічно активних сполук
білкової природи - інсуліну, інтерферону. Синтетична органічна хімія, на здобутках
якої ґрунтуються дослідження хімії живого, стає мистецтвом в усіх значеннях цього
слова.
Використання продуктів синтетичної органічної хімії пов'язане з неабиякими
ризиками. Приміром, розвиток злочинної підпільної індустрії синтетичних
наркотичних речовин сприяє стрімкому збільшенню наркоманії, особливо поміж
молоді.
Тепер важко спрогнозувати й неупереджено оцінити найближчі й віддалені наслідки
збагачення раціону людини й сільськогосподарських тварин найрізноманітнішими
харчовими добавками. Проблема негативного впливу на довкілля промислових і
побутових відходів, які містять синтетичні органічні сполуки, залишається чи не
найактуальнішою.
Чи безпечні природні органічні речовини? Судіть самі: сьомий том багатотомного
видання «Шкідливі хімічні речовини» має назву «Природні органічні сполуки». Не
вдаючись до подробиць, зауважимо, що найсильніші природні отрути мають
органічне походження. Водночас вони є об'єктом пильної уваги хіміків-органіків -
адже шляхом органічного синтезу отруйні сполуки можна перетворити на дотепер
не відомі лікувальні засоби.
Дотримання правил безпечного поводження з продуктами органічної хімії -
природного чи синтетичного походження - умова збереження здоров'я (а,
трапляється, і життя) кожної окремої людини. Почніть з азів - візьміть за правило
уважно вивчати зміст етикеток споживчих товарів та інструкцій з їхнього
використання. Неухильно виконуйте правила користування побутовими хімікатами і
горючимигазами!
Ви легко зможете продовжити цей перелік порад - адже багато про що дізналися на
уроках з основ здоров'я.
16. ДОДАТОК 3.
Кейс 2. (Достатній рівень - пошуковий).
Кейс-інцидент. На початку ХІХ сторіччя в Англії ввійшли у моду плащі з
водонепроникної тканини, які називали макінтошами. Цю назву вони отримали на
честь англійського хіміка та винахідника Ч.Макінтоша, який запропонував
просочувати плащову тканину розчином натурального каучуку. Але на сонці такі
плащі ставали липкими, а на морозі – ламкими. Ці недоліки зміг подолати інший
видатний англієць Ч.Гудьїр.
Завдання:
Як Ч.Гудьїру вдалося вирішити цю проблему? Чому ця технологія має
назву «вулканізація»?
Як і коли європейці вперше познайомились з каучуком? З чого одержують
натуральний каучук?
Першим синтетичним каучуком, що пройшов випробування «практикою»,
став бутадієновий каучук (СКБ), одержаний у Радянському Союзі за методом
С.В.Лебедєва. У зв’язку з цим відомий американський винахідник Т. Едісон
писав: «Звістка про те, що Совєти досягли успіхів у виробництві синтетичного
каучуку... неймовірна. Цього аж ніяк не можна зробити. Скажу більше, це
повідомлення — неправда. З власного мого досвіду й досвіду інших зрозуміло, що
навряд чи можливо одержати синтетичний каучук узагалі, особливо в Росії». А
тим часом на Казанському заводі СК-4 та інших споріднених підприємствах (у
Ярославлі, Воронежі, Єфремові) встигли виробити сотні тисяч тонн цієї
продукції. З перших кілограмів продукції, одержаної на дослідному заводі в
1931 p. було виготовлено шину. Її поставили на автомобіль, на якому їздив
Лебедєв, і вона вірою і правдоюпрослужила16 тис. км пробігу.
Завдання:
Який склад і властивості має перший синтетичний каучук, одержаний
Лебедєвим?
Які найважливіші синтетичні каучуки використовують у сучасній
промисловості?Чому?
Інформаціядля кейсу:
1. https://www.youtube.com/watch?v=r1SdbQJlGgM
2. https://www.youtube.com/watch?v=mW-EPz2VtHQ
3. https://www.youtube.com/watch?v=u8svQCf6Z_c
4. https://www.youtube.com/watch?v=kqxlBWAHYXk
17. ДОДАТОК 4.
Кейс 3. (високий рівень - практичний).
Нещодавно на міжнародному ярмарку в Лейпцигу увагу відвідувачів
привернула до себе вивіска над павільйоном однієї англійської фірми, що торгує
текстильними виробами. За розпорядженням керівника фірми, з величезних букв
були зібрані слова: "Вовну не можна замінити нічим"! Ну що ж, йому не можна
відмовити в умінні рекламувати свій товар. Проте цей бізнесмен не врахував, що
на тій же самій виставці в інших павільйонах були представлені прекрасні
тканини, виготовлені повністю або переважно з синтетичних волокон, що мали
переваги, яких немає у натуральних волокон.
Завдання:
- Тканини з яких синтетичних волоконбули представлені в інших павільйонах?
- Які переваги цих волокону порівнянні з натуральними?
- Дослідіть промислові товари на вміст у них природних та синтетичних
речовин.
- Скориставшись знаннями англійської, складіть для товаришів перелік речовин
англійською та українською мовами, з розподілом на групи (природні,
синтетичні).
- Складіть пам’ятку для споживача «Найпоширеніші промислові матеріали й
товари».
- Експериментально продемонструйтезастосування створеноїпам’ятки.
Ресурси:
- https://youtu.be/yAEpOHxlMSY
- https://youtu.be/G0sn1bVkne0
- http://www.alhimik.ru/read/grosse17.html
ДОДАТОК 5.
У листі до Берцеліуса Велер написав, що може робити сечовину, не
потребуючи для цього ні нирок, ні живої істоти взагалі, чи то людини, чи
собаки. Це повідомлення стало науковою сенсацією.
