Интелектуальная игра по химии Умники и умницы

Цели и задачи:

  1. повторение и обобщение знаний учащихся по основным темам органической химии;
  2. развитие интереса, умений четко формулировать свои мысли при рассуждении;
  3. расширение кругозора по органической химии.

Описание игры:

За месяц до игры участники знакомятся с темой, планом, литературой, правилами игры. Учащиеся выполняют творческие работы (3). За три дня до начала игры объявляются имена игроков и теоретиков. Игра проходит в четыре тура. В заключительном туре участвуют победители трех предыдущих. Каждый тур состоит из творческого конкурса и ответов на вопросы ведущего. В соответствии с итогами творческого конкурса игрок занимает одну из «дорожек», разделенных на определенное число частей. Если ответ признан правильным, игрок переходит на следующую часть «дорожки» и получает соответствующее число баллов. При неправильном ответе игрок со штрафным очком переходит на следующую часть «дорожки», а на вопрос отвечает теоретик. За правильный ответ теоретик награждается Орденом шёлкового умника, за который дается определенное число баллов. Оценка работы участников игры рейтинговая. Жюри подсчитывает баллы. Победителю четвертого тура присваивается звание «Умник» или «Умница».

ПЕРВЫЙ ТУР

ТЕМА: МНОГООБРАЗИЕ ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ

Творческое задание: составить четверостишие одному из органических веществ.

(Игроки представляют свои творческие работы, жюри оценивает их, и в соответствии с итогом игроки занимают «дорожки»). Самые трудные задания у игроков красной дорожки, легкие — зеленой дорожки.

Вопросы для зелёной дорожки:

  1. Все ли сахара сладкие? (Нет, полисахариды не сладкие)
  2. Какой геометрический образ у молекулы метана? (Тетраэдр)
  3. Название, какого государства, сходно с названием одного из предельных углеводородов? (Бутан)
  4. При переработке данного природного сырья получают кровельный материал для строительства — толь. Что это за вещество? (Каменный уголь)

Вопросы для жёлтой дорожки:

  1. Чем отличается по составу природный газ от попутного нефтяного газа? (Содержанием метана)
  2. Индейцы бассейна реки Амазонки стали носить резиновую обувь раньше европейцев, так как влажные экваториальные леса, раскинувшиеся по берегам Амазонки и Ориноко — родина дерева, из которого получают каучук. Назовите это дерево. (Гевея)
  3. Известно, что этан горит на воздухе бесцветным пламенем, этилен светящимся, бензол — коптящим. Как можно объяснить различие в цвете газов? (Различие в массовой доле углерода)
  4. Какой спирт хорошо смягчает кожу рук? (Глицерин)

Вопросы для красной дорожки:

  1. Как вам известно из учебника химии, газообразные алканы не имеют запаха, однако наш жизненный опыт говорит прямо противоположное. Утечку газа мы определяем по запаху. Объясните это противоречие. (Добавление метилмеркаптана - CH3SH)
  2. Напишите уравнения реакций горения ацетилена и этилена. Почему эти газы не используют в качестве топлива? (2С2Н2 + 5O2 —> 4СО2 + 2Н2О; С2Н4 + 3O2 —> 2СО2 + 2Н2O. Эти газы получают в результате переработки других углеводородов).
  3. Впервые вещество было завезено в Европу Колумбом. Долгое время спрос на него был мизерный. В 1830 году во всём мире было использовано 25 тонн этого вещества. Сегодня, для того чтобы один современный автомобиль сошёл с контейнера, необходимо 250 кг. О каком веществе идёт речь? (Каучук)
  4. Какие углеводороды используют в дизельном топливе? Как оценивают качества дизельного топлива? (Керосиново-газойлевые фракции нефти, цетановое число)

ВТОРОЙ ТУР

ТЕМА: СВОЙСТВА ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ

Творческое задание: составить рассказ о теории химического строения.

Вопросы для зелёной дорожки:

  1. «Нефть не топливо, топить печи можно и ассигнациями». Какому учёному принадлежат эти слова? (Д.И. Менделееву)
  2. Какое взрывчатое вещество способно снять спазмы сердечных сосудов? (Нитроглицерин)
  3. Бутлеров предрекал большое будущее реакции полимеризации «одной из самых замечательных синтетических реакций». Блестящее предсказание было реализовано на практике. Найдите среди окружающих предметов и покажите продукт этой реакции. (Полиэтилен)
  4. Составьте уравнение реакции фотосинтеза глюкозы. (6СО2 + 6Н2О< —>С6Н12О6 + 6О2)

Вопросы для жёлтой дорожки:

  1. Почему животный жир и растительные масла смываются CMC легче, чем обычным мылом? (CMC содержат ПАВ, не образуют солей с кальцием).
  2. Берцелиус и другие химики того времени считали, что органические вещества не могут быть получены лабораторным путём, а создаются только организмами. Это учение было ошибочным, так как в 1826 году Вёлер синтезировал щавелевую кислоту, в 1828 — мочевину, в 1848 году Кольбе синтезировал уксус, в 1854 году Бертло — жир. А какое вещество может находиться в чёрном ящике, если оно
    - было получено Бутлеровым в 1861 году
    - белого цвета, растворимо в воде
    - это ценный пищевой продукт.
    (Сахароза)
  3. Известно, что в состав меда входят витамины, ферменты, аминокислоты, но более всего глюкоза и фруктоза, при окислении которых образуются углекислый газ и вода. Во времена, когда специальные обеззараживающие средства не применялись, для перевязки ран использовался мед. Почему мед обладает дезинфицирующими свойствами? (В результате ферментативной реакции образуется этанол и перекись водорода).
  4. Всем известно, как полезны для здоровья молочные продукты. Какой процесс используют для получения кефира? (Брожение — биохимический процесс)

Вопросы для красной дорожки:

  1. 1835 год. Письмо Вёлера к Берцелиусу: «Органическая химия может сейчас кого угодно свести с ума. Она представляется мне дремучим лесом, безграничной чащей, из которой нельзя выбраться, куда не осмеливаешься проникнуть». Куда не осмеливался проникнуть знаменитый Вёлер? Какое явление не мог объяснить Вёлер? (Изомерия)
  2. В книге доктора Макиевского «Домашняя химия» издания 1893 приводится интересное наблюдение: «…прекрасная половина человечества часто употребляет уксус либо в чистом виде, либо вместе с другими кушаньями для сохранения талии. Цель достигается вполне, но вместе с талией приобретается отвратительный цвет лица». Каким образом оказать первую помощь переусердствовавшей с уксусом красавице, используя средства, не наносящие вред здоровью? (Лучший адсорбент — сырое яйцо)
  3. Какой гормон регулирует содержание сахара в крови? (Инсулин)
  4. Это вещество, вернее его раствор, используется для консервирования биологических препаратов, а благодаря его парам, содержащимся в древесном дыме, коптят и рыбу и колбасы. Как называется это вещество? (Формальдегид).

ТРЕТИЙ ТУР

ТЕМА: ПРЕВРАЩЕНИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ

Творческое задание: написать сочинение, посвященное изомерам.

Вопросы для зелёной дорожки:

  1. Как называется процесс разрушения третичной структуры белка? (Денатурация)
  2. Как называются красители, полученные из анилина и его производных? (Азокрасители)
  3. Какие вещества образуются при гидролизе белков? Жиров? (Аминокислоты, глицерин и карбоновые кислоты).

Практическая работа

В двух пробирках находятся растворы силиката натрия и белка яйца. Определите, в какой пробирке находится «жизнь»? (Азотная кислота вызывает появления желтой окраски в растворе белка).

Вопросы для жёлтой дорожки:

  1. Какой углевод используется в медицине?. (Глюкоза, т.к. это простой сахар, легко окисляется, выделяется много энергии, что приводит к быстрому восстановление сил).
  2. Проклассифицируйте глюкозу (моноза, гексоза, альдоза).
  3. Синтетические каучуки, полученные в 30-е годы XX века превосходили натуральный каучук по многим свойствам, но уступали ему в главном свойстве — эластичности. Прогресс был достигнут после того, как было установлено… Что было установлено? (Цис- и транс-изомерия)

Практическая работа

В трёх пробирках находятся: серная кислота, уксусная кислота, гидроксид натрия. Какую пробирку выберите для консервирования овощей? (Уксусная кислота, можно определить по запаху).

Вопросы для красной дорожки:

  1. «Я сидел и писал учебник, мои мысли витали где-то далеко. Я повернул стул и задремал. Атомы снова запрыгали перед моими глазами, длинные ряды извивались словно змеи. Одна из змей схватила собственный хвост. Как будто вспышка молнии разбудила меня». Что было открыто этой ночью? И кто автор открытия? (Структурная формула бензола, автор — Кекуле)
  2. Как и почему изменяется во время хранения внешний вид фенола? (Чистый фенол — бесцветное кристаллической вещество со специфическим запахом. При хранении он окисляется кислородом воздуха, сначала розовеет, затем мутнеет, кристаллы расплываются из-за гигроскопичности).
  3. Сладкий вкус имеют не только сахара, но и другие вещества. Назовите их. (Этиленгликоль, глицерин, сорбит, ксилит).

Практическая работа

На каникулах были сделаны покупки тканей. Выберите из трёх образцов кусочков, ткань из натурального шерстяного волокна, (при сжигании шерстяных нитей появляется запах жженых перьев).

ЧЕТВЕРТЫЙ ТУР.

ФИНАЛ.

В финале участвуют трое учащихся, набравшие наибольшую сумму баллов. Им предлагаются на выбор задания по разделам (каждый участник поочередно выбирает по три задания их различных разделов)

  1. Кушанье
  2. Отгадай вещество
  3. Фамилия
  4. Случайное открытие.

1. Кушанье

а) На севере Дальнего Востока эвенки и эвены называют это «земляная сметана» за студенистую консистенцию. Едят это вместе с оленьим молоком. В Средней Азии едят это вещество из г. Хорезм. В ряде районов Африки, Австралии и океанических островов местные жители в торжественных случаях подают к трапезе определённые сорта этого. Оно бывает разного цвета: голубого, зелёного, белого. Это же вещество входит в состав лекарства «Смекта», которое устраняет расстройство желудка и кишечные спазмы. О каком веществе идёт речь? (глина)

б) Это вещество содержится в селедочном растворе и придает ему своеобразный запах, что за вещество? (диметиламин)

в) Некоторые из модных сейчас пищевых добавок содержат пищевые волокна. Объясните с точки зрения химии, почему пища, содержащая пищевые волокна, создает ощущение сытости, хотя содержит мало калорий. Привести пример пищевой добавки. (целлюлоза благодаря множеству гидроксогрупп связывается с водой, набухает и увеличивается в объеме, от этого возникает чувство сытости).

2. Отгадай вещество

а) Об этом веществе Леонардо да Винчи сказал: «Оно может быть целительным, отравляющим, серным, солёным, алым, мрачным, яростным, сердитым, красным, жёлтым, зелёным, жирным, тощим. Всё зависит от тех мест, где оно находится». Про это же вещество сказали, что это «Живая кровь, без которой нет человека. Оно необходимо для жизни, оно и есть жизнь», а также называли «трижды Ненормальным веществом». О каком веществе сказано так много (вода).

б) Говорят, что без этого вещества нет жизни человеку. Так, предполагают, что одной из причин массовой гибели солдат Наполеона при их отступлении из Москвы был недостаток этого в пище. У древних народов нередко бывали войны из-за источников этого вещества. У римлян ни одно жертвоприношение не обходилось без этого вещества, а римские легионеры часть жалования получали этим. Это вещество заменяло деньги во многих странах. В Китае из него изготовляли и сами монеты. У всех народов это — символ гостеприимства, а просыпать это вещество означало навлечь гнев богов. О какой же «ценности» идёт речь? (поваренная соль)

в) Немецкий химик Иоганн Рудольф Глаубер, врач по образованию, занимался разработкой и совершенствованием методов получения различных веществ. Он установил, что открытое им вещество обладает слабительным действием. Глаубер назвал это вещество — … «удивительная соль» и считал его эликсиром жизни. Как сейчас называют это вещество? (глауберова соль).

3. Фамилия

а) В одной родословной, составленной в 1880 году, записано: «Фамилию нередко давали учителя духовного училища; так, эта фамилия, была дана отцу, когда он что-то выменял, как соседний помещик менял лошадей и прочее. Учитель по созвучию «мену дал» и вписал отца этого великого химика под фамилией… Какой же? (Менделеев)

б) Французский ученый впервые установил состав жира путем его разложения и получил глицерин, назовите фамилию этого ученого? (Шеврель)

в) «Я должен сообщить Вам, что я могу получить мочевину, не прибегая к почкам человека, собаки или другого животного». Это выдержка из письма одного великого немецкого химика к Берцелиусу. Назовите фамилию ученого химика. (Вёлер)

4. Случайное открытие

а) Английский химик Роберт Бойль с детства мечтал стать учёным. Он проводил тысячи опытов. Вот один из них: …В лаборатории горели свечи, в ретортах что-то кипело, когда некстати вошёл садовник. Он принёс корзину фиалок. Бойль очень любил цветы, но был занят. Он взял несколько цветов, понюхал и положил их на стол. Опыт начался. Открыли колбу, из неё повалил едкий пар, который расползся по столу. Когда опыт кончился, Бойль взглянул на цветы — они дымились. Чтобы спасти цветы, он опустил их в стакан с водой. И — о чудо! — тёмно-фиолетовые лепестки фиалок стали красными. Тогда Бойль велел помощнику готовить растворы, в которые потом опустили по одному цветку. В некоторых стаканах цветки сразу покраснели. Затем Бойль использовал множество других цветков, кору деревьев, мхи, лишайники. Кстати, настоем одного из видов лишайника он потом стал обрабатывать бумажные полоски. Что на основе этих опытов изобрёл Роберт Бойль? (Индикатор лакмус и лакмусовые бумажки)

б) В 1814 году в Лондоне появилась газовое освещение. Светильный газ хранили в железных баллонах под давлением. В летние ночи освещение было нормальным, а зимой в сильные холода, — тусклым. Газ по какой-то причине не давал яркого света. Владельцы газового завода обратились за помощью к химику, который установил, что зимой часть светильного газа собирается на дне баллонов в виде прозрачной жидкости. Назовите фамилию ученого и название открытого им вещества. (Фарадей, бензол).

в) В 1862 году немецкий химик Вёлер пытался выделить металлический кальций из извести путем длительного прокалывания смеси, состоящей из извести и угля. Он получил спекшуюся массу сероватого цвета, в которой признаков металла не обнаружил. С огорчением Вёлер выбросил эту массу как ненужный продукт на свалку во дворе. Во время дождя лаборант Вёлера заметил выделение какого-то газа из выброшенной каменистой массы. Вёлера этот газ заинтересовал. Анализ газа показал, что это…Что был за газ и кто его впервые открыл? (ацетилен, Э. Деви).

Подведение итогов

Жюри объявляет итоги игры.

Победителю финального тура присуждается звание «Умник» или «Умница».

Грамотами награждаются учащиеся — участники финального тура и теоретики, набравшие наибольшую сумму баллов.

Критерии оценки ответов учащихся.

За правильный ответ жюри дает: За вопрос красной дорожки — 25 баллов. За вопрос жёлтой дорожки — 15 баллов. За вопрос зелёной дорожки — 10 баллов Штрафной балл — минус 5

Заключительное слово и награждение победителя и призеров игры.

Следующий: