Какое число химических элементов содержится в растворе
Организмы состоят из клеток. Клетки разных организмов обладают сходным химическим составом. В таблице 1 представлены основные химические элементы, обнаруженные в клетках живых организмов.
Таблица 1. Содержание химических элементов в клетке
| Элемент | Количество, % | Элемент | Количество, % |
| Кислород | 65-75 | Кальций | 0,04-2,00 |
| Углерод | 15-18 | Магний | 0,02-0,03 |
| Водород | 8-10 | Натрий | 0,02-0,03 |
| Азот | 1,5-3,0 | Железо | 0,01-0,015 |
| Фосфор | 0,2-1,0 | Цинк | 0,0003 |
| Калий | 0,15-0,4 | Медь | 0,0002 |
| Сера | 0,15-0,2 | Иод | 0,0001 |
| Хлор | 0,05-0,10 | Фтор | 0,0001 |
По содержанию в клетке можно выделить три группы элементов. В первую группу входят кислород, углерод, водород и азот. На их долю приходится почти 98% всего состава клетки. Во вторую группу входят калий, натрий, кальций, сера, фосфор, магний, железо, хлор. Их содержание в клетке составляет десятые и сотые доли процента. Элементы этих двух групп относят к макроэлементам (от греч. макрос — большой).
Остальные элементы, представ ленные в клетке сотыми и тысячными долями процента, входят в третью группу. Это микроэлементы (от греч. микро — малый).
Каких-либо элементов, присущих только живой природе, в клетке не обнаружено. Все перечисленные химические элементы входят и в состав неживой природы. Это указывает на единство живой и неживой природы.
Недостаток какого-либо элемента может привести к заболеванию, и даже гибели организма, так как каждый элемент играет определенную роль. Макроэлементы первой группы составляют основу биополимеров — белков, углеводов, нуклеиновых кислот, а также липидов, без которых жизнь невозможна. Сера входит в состав некоторых белков, фосфор — в состав нуклеиновых кислот, железо — в состав гемоглобина, а магний — в состав хлорофилла. Кальций играет важную роль в обмене веществ.
Часть химических элементов, содержащихся в клетке, входит в со став неорганических веществ — минеральных солей и воды.
Минеральные соли находятся в клетке, как правило, в виде катионов (К+, Na+, Ca2+, Mg2+) и анионов ( HPO2-/4, H2PO-/4, СI-, НСО3), соотношение которых определяет важную для жизнедеятельности клеток кислотность среды.
(У многих клеток среда слабощелочная и ее рН почти не изменяется, так как в ней постоянно поддерживается определенное соотношение катионов и анионов.)
Из неорганических веществ в живой природе огромную роль играет вода.
Без воды жизнь невозможна. Она составляет значительную массу большинства клеток. Много воды содержится в клетках мозга и эмбрионов человека: воды более 80%; в клетках жировой ткани — всего 40.% К старости содержание воды в клетках снижается. Человек, потерявший 20% воды, погибает.
Уникальные свойства воды определяют ее роль в организме. Она участвует в теплорегуляции, которая обусловлена высокой теплоемкостью воды — потреблением большого количества энергии при нагревании. Чем же определяется высокая теплоемкость воды?
В молекуле воды атом кислорода ковалентно связан с двумя атомами водорода. Молекула воды полярна, так как атом кислорода имеет частично отрицательный заряд, а каждый из двух атомов водорода имеет
частично положительный заряд. Между атомом кислорода одной молекулы воды и атомом водорода другой молекулы образуется водородная связь. Водородные связи обеспечивают соединение большого числа молекул воды. При нагревании воды значительная часть энергии расходуется на разрыв водородных связей, что и определяет ее высокую теплоемкость.
Вода — хороший растворитель. Благодаря полярности ее молекулы взаимодействуют с положительно и отрицательно заряженными ионами, способствуя тем самым растворению вещества. По отношению к воде все вещества клетки делятся на гидрофильные и гидрофобные.
Гидрофильными (от греч. гидро — вода и филео — люблю) называют вещества, которые растворяются в воде. К ним относят ионные соединения (например, соли) и некоторые неионные соединения (например, сахара).
Гидрофобными (от греч. гидро — вода и фобос — страх) называют вещества, нерастворимые в воде. К ним относят, например, липиды.
Вода играет большую роль в химических реакциях, протекающих в клетке в водных растворах. Она растворяет ненужные организму продукты обмена веществ и тем самым способствует выводу их из организма. Большое содержание воды в клетке придает ей упругость. Вода способствует перемещению различных веществ внутри клетки или из клетки в клетку.
Тела живой и неживой природы состоят из одинаковых химических элементов. В состав живых организмов входят неорганические вещества — вода и минеральные соли. Жизненно важные многочисленные функции воды в клетке обусловлены особенностями ее молекул: их полярностью, способностью образовывать водородные связи.
НЕОРГАНИЧЕСКИЕ КОМПОНЕНТЫ КЛЕТКИ
В клетках живых организмов встречается около 90 элементов, причем примерно 25 из обнаружены практически во всех клетках. По содержанию в клетке химические элементы подразделяются на три большие группы: макроэлементы(99%), микроэлементы(1%), ультрамикроэлементы(менее 0,001%).
К макроэлементам относятся кислород, углерод, водород, фосфор, калий, сера, хлор, кальций, магний, натрий, железо.
К микроэлеметам относятся марганец, медь, цинк, йод, фтор.
К ультрамикроэлементам относятся серебро, золото, бром, селен.
| ЭЛЕМЕНТЫ | СОДЕРЖАНИЕ В ОРГАНИЗМЕ (%) | БИОЛОГИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ |
| Макроэлементы: | ||
| O.C.H.N | 62-3 | Входят в состав всех органических веществ клетки, воды |
| Фосфор Р | 1,0 | Входят в состав нуклеиновых кислот, АТФ (образует макроэргические связи), ферментов, костной ткани и эмали зубов |
| Кальций Са+2 | 2,5 | У растений входит в состав оболочки клетки, у животных — в состав костей и зубов, активизирует свертываемость крови |
| Микроэлементы: | 1-0,01 | |
| Сера S | 0,25 | Входит в состав белков, витаминов и ферментов |
| Калий К+ | 0,25 | Обуславливает проведение нервных импульсов; активатор ферментов белкового синтеза, процессов фотосинтеза, роста растений |
| Хлор CI- | 0,2 | Является компонентом желудочного сока в виде соляной кислоты, активизирует ферменты |
| Натрий Na+ | 0,1 | Обеспечивает проведение нервных импульсов, поддерживает осмотическое давление в клетке, стимулирует синтез гормонов |
| Магний Мg+2 | 0,07 | Входит в состав молекулы хлорофилла, содержится в костях и зубах, активизирует синтез ДНК, энергетический обмен |
| Йод I- | 0,1 | Входит в состав гормона щитовидной железы — тироксина, влияет на обмен веществ |
| Железо Fе+3 | 0,01 | Входит в состав гемоглобина, миоглобина, хрусталика и роговицы глаза, активатор ферментов, участвует в синтезе хлорофилла. Обеспечивает транспорт кислорода к тканям и органам |
| Ультрамикроэлементы: | менее 0,01, следовые количества | |
| Медь Си+2 | Участвует в процессах кроветворения, фотосинтеза, катализирует внутриклеточные окислительные процессы | |
| Марганец Мn | Повышает урожайность растений, активизирует процесс фотосинтеза, влияет на процессы кроветворения | |
| Бор В | Влияет на ростовые процессы растений | |
| Фтор F | Входит в состав эмали зубов, при недостатке развивается кариес, при избытке — флюороз | |
| Вещества : | ||
| Н20 | 60-98 | Составляет внутреннюю среду организма, участвует в процессах гидролиза, структурирует клетку. Универсальный растворитель, катализатор, участник химических реакций |
ОРГАНИЧЕСКИЕ КОМПОНЕНТЫ КЛЕТКИ
| ВЕЩЕСТВА | СТРОЕНИЕ И СВОЙСТВА | ФУНКЦИИ |
| Липиды | ||
| Сложные эфиры высших жирных кислот и глицерина. В состав фосфолипидов входит дополнительно остаток Н3РО4.Обладают гидрофобными или гидрофильно-гидрофобными свойствами, высокой энергоемкостью | Строительная — образует билипидный слой всех мембранных. Энергетическая. Терморегуляторная. Защитная. Гормональная (кортикостероиды, половые гормоны). Компоненты витаминов D,E. Источник воды в организме.Запасное питательное вещество | |
| Углеводы | ||
| Моносахариды: глюкоза, фруктоза, рибоза, дезоксирибоза | Хорошо растворимы в воде | Энергетическая |
| Дисахариды: сахароза, мальтоза (солодовый сахар) | Растворимы в воде | Компоненты ДНК, РНК, АТФ |
| Полисахариды: крахмал, гликоген, целлюлоза | Плохо растворимы или нерастворимы в воде | Запасное питательное вещество. Строительная — оболочка растительной клетки |
| Белки | Полимеры. Мономеры — 20 аминокислот. | Ферменты — биокатализаторы. |
| I структура — последовательность аминокислот в полипептидной цепи. Связь — пептидная — СО- NH- | Строительная — входят в состав мембранных структур, рибосом. | |
| II структура — a -спираль, связь — водородная | Двигательная (сократительные белки мышц). | |
| III структура — пространственная конфигурация a -спирали (глобула). Связи — ионные, ковалентные, гидрофобные, водородные | Транспортная (гемоглобин). Защитная (антитела).Регуляторная (гормоны, инсулин) | |
| IV структура характерна не для всех белков. Соединение нескольких полипептидных цепей в единую суперструктуруВ воде плохо растворимы. Действие высоких температур, концентрированных кислот и щелочей, солей тяжелых металлов вызывает денатурацию | ||
| Нуклеиновые кислоты: | Биополимеры. Состоят из нуклеотидов | |
| ДНК — дезокси-рибонуклеино-вая кислота. | Состав нуклеотида: дезоксирибоза, азотистые основания — аденин, гуанин, цитозин, тимин, остаток Н3РО4. Комплементарность азотистых оснований А = Т, Г = Ц. Двойная спираль. Способна к самоудвоению | Образуют хромосомы. Хранение и передача наследственной информации, генетического кода. Биосинтез РНК, белков. Кодирует первичную структуру белка. Содержится в ядре, митохондриях, пластидах |
| РНК — рибонуклеиновая кислота. | Состав нуклеотида: рибоза, азотистые основания — аденин, гуанин, цитозин, урацил, остаток Н3РО4 Комплементарность азотистых оснований А = У, Г = Ц. Одна цепь | |
| Информационная РНК | Передача информации о первичной структуре белка, участвует в биосинтезе белка | |
| Рибосомальная РНК | Строит тело рибосомы | |
| Транспортная РНК | Кодирует и переносит аминокислоты к месту синтеза белка — рибосомам | |
| Вирусная РНК и ДНК | Генетический аппарат вирусов | |
Ферменты.
Важнейшая функция белков — каталитическая. Белковые молекулы, увеличивающие на несколько порядков скорость химических реакции в клетке, называют ферментами. Ни один биохимический процесс в организме не происходит без участия ферментов.
В настоящее время обнаружено свыше 2000 ферментов. Их эффективность во много раз выше, чем эффективность неорганических катализаторов, используемых в производстве. Так, 1 мг железа в составе фермента каталазы заменяет 10 т неорганического железа. Каталаза увеличивает скорость разложения пероксида водорода (Н2О2) в 1011 раз. Фермент, катализирующий реакцию образования угольной кислоты (СО2+Н2О = Н2СО3), ускоряет реакцию в 107 раз.
Важным свойством ферментов является специфичность их действия, каждый фермент катализирует только одну или небольшую группу сходных реакций.
Вещество, на которое воздействует фермент, называют субстратом. Структуры молекулы фермента и субстрата должны точно соответствовать друг другу. Этим объясняется специфичность действия ферментов. При соединении субстрата с ферментом пространственная структура фермента изменяется.
Последовательность взаимодействия фермента и субстрата можно изобразить схематично:
Субстрат+Фермент — Фермент-субстратный комплекс — Фермент+Продукт.
Из схемы видно, что субстрат соединяется с ферментом с образованием фермент-субстратного комплекса. При этом субстрат превращается в новое вещество — продукт. На конечном этапе фермент освобождается от продукта и вновь вступает во взаимодействие с очередной молекулой субстрата.
Ферменты функционируют лишь при определенной температуре, концентрации веществ, кислотности среды. Изменение условий приводит к изменению третичной и четвертичной структуры белковой молекулы, а, следовательно, и к подавлению активности фермента. Как это происходит? Каталитической активностью обладает лишь определенный участок молекулы фермента, называемый активным центром. Активный центр содержит от 3 до 12 аминокислотных остатков и формируется в результате изгиба полипептидной цепи.
Под влиянием разных факторов изменяется структура молекулы фермента. При этом нарушается пространственная конфигурация активного центра, и фермент теряет свою активность.
Ферменты — это белки, играющие роль биологических катализаторов. Благодаря ферментам на несколько порядков возрастает скорость химических реакций в клетках. Важное свойство ферментов — специфичность действия в определенных условиях.
Нуклеиновые кислоты.
Нуклеиновые кислоты были от крыты во второй половине XIX в. швейцарским биохимиком Ф. Мишером, который выделил из ядер клеток вещество с высоким содержанием азота и фосфора и назвал его «нуклеином» (от лат. нуклеус — ядро).
В нуклеиновых кислотах хранится наследственная информация о строении и функционировании каждой клетки и всех живых существ на Земле. Существует два типа нуклеиновых кислот — ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота) и РНК (рибонуклеиновая кислота). Нуклеиновые кислоты, как и белки, обладают видовой специфичностью, то есть организмам каждого вида присущ свой тип ДНК. Чтобы выяснить причины видовой специфичности, рассмотрим строение нуклеиновых кислот.
Молекулы нуклеиновых кислот представляют собой очень длинные цепи, состоящие из многих сотен и даже миллионов нуклеотидов. Любая нуклеиновая кислота содержит всего четыре типа нуклеотидов. Функции молекул нуклеиновых кислот зависят от их строения, входящих в их состав нуклеотидов, их числа в цепи и последовательности соединения в молекуле.
Каждый нуклеотид состоит из трех компонентов: азотистого основания, углевода и фосфорной кислоты. В состав каждого нуклеотида ДНК входит один из четырех типов азотистых оснований (аденин — А, тимин — Т, гуанин — Г или цитозин — Ц), а также угле вод дезоксирибоза и остаток фосфорной кислоты.
Таким образом, нуклеотиды ДНК различаются лишь типом азотистого основания.
Молекула ДНК состоит из огромного множества нуклеотидов, соединенных в цепочку в определенной последовательности. Каждый вид молекулы ДНК имеет свойственное ей число и последовательность нуклеотидов.
Молекулы ДНК очень длинные. Например, для буквенной записи последовательности нуклеотидов в молекулах ДНК из одной клетки человека (46 хромосом) потребовалась бы книга объемом около 820000 страниц. Чередование четырех типов нуклеотидов может образовать бесконечное множество вариантов молекул ДНК. Указанные особенности строения молекул ДНК позволяют им хранить огромный объем информации обо всех признаках организмов.
В 1953 г. американским биологом Дж. Уотсоном и английским физиком Ф. Криком была создана модель строения молекулы ДНК. Ученые установили, что каждая молекула ДНК состоит из двух цепей, связанных между собой и спирально закрученных. Она имеет вид двойной спирали. В каждой цепи четыре типа нуклеотидов чередуются в определенной последовательности.
Нуклеотидный состав ДНК различается у разных видов бактерий, грибов, растений, животных. Но он не меняется с возрастом, мало зависит от изменений окружающей среды. Нуклеотиды парные, то есть число адениновых нуклеотидов в любой молекуле ДНК равно числу тимидиновых нуклеотидов (А-Т), а число цитозиновых нуклеотидов равно числу гуаниновых нуклеотидов (Ц-Г). Это связано с тем, что соединение двух цепей между собой в молекуле ДНК подчиняется определенному правилу, а именно: аденин одной цепи всегда связан двумя водородными связями только с Тимином другой цепи, а гуанин — тремя водородными связями с цитозином, то есть нуклеотидные цепи одной молекулы ДНК комплементарны, дополняют друг друга.
ДНК содержат все бактерии, подавляющее большинство вирусов. Она обнаружена в ядрах клеток животных, грибов и растений, а также в митохондриях и хлоропластах. В ядре каждой клетки человеческого организма содержится 6,6 х 10-12 г ДНК, а в ядре половых клеток — в два раза меньше — 3,3 х 10-12 г.
Молекулы нуклеиновых кислот — ДНК и РНК состоят из нуклеотидов. В состав нуклеотидов ДНК входит азотистое основание (А, Т, Г, Ц), углевод дезоксирибоза и остаток молекулы фосфорной кислоты. Молекула ДНК представляет собой двойную спираль, состоящую из двух цепей, соединенных водородными связями по принципу комплементарности. Функция ДНК — хранение наследственной информации.
АТФ.
В клетках всех организмов имеются молекулы АТФ — аденозинтрифосфорной кислоты. АТФ — универсальное вещество клетки, молекула которого имеет богатые энергией связи. Молекула АТФ — это один своеобразный нуклеотид, который, как и другие нуклеотиды, состоит из трех компонентов: азотистого основания — аденина, углевода — рибозы, но вместо одного содержит три остатка молекул фосфорной кислоты (рис. 12). Связи, обозначенные на рисунке значком, — богаты энергией и называются макроэргическими. Каждая молекула АТФ содержит две макроэргические связи.
При разрыве макроэргической связи и отщеплении с помощью ферментов одной молекулы фосфорной кислоты освобождается 40 кДж/моль энергии, а АТФ при этом превращается в АДФ — аденозиндифосфорную кислоту. При отщеплении еще одной молекулы фосфорной кислоты освобождается еще 40 кДж/моль; образуется АМФ — аденозинмонофосфорная кислота. Эти реакции обратимы, то есть АМФ может пре вращаться в АДФ, АДФ — в АТФ.
Молекулы АТФ не только расщепляются, но и синтезируются, по этому их содержание в клетке относительно постоянно. Значение АТФ в жизни клетки огромно. Эти молекулы играют ведущую роль в энергетическом обмене, необходимом для обеспечения жизнедеятельности клетки и организма в целом.
Рис. 12. Схема строения АТФ.
| аденин – |
Молекула РНК, как правило, одиночная цепь, состоящая из четырех типов нуклеотидов — А, У, Г, Ц. Известны три основных вида РНК: иРНК, рРНК, тРНК. Содержание молекул РНК в клетке непостоянно, они участвуют в биосинтезе белка. АТФ — универсальное энергетическое вещество клетки, в котором имеются богатые энергией связи. АТФ играет центральную роль в обмене энергии в клетке. РНК и АТФ содержатся как в ядре, так и в цитоплазме клетки.
Тестовые задания
1. Сколько элементов, простые вещества которых неметаллы, представлены сегодня в периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева?
А) 12
Б) 22
В) 44
Г) 89
2. Какой элемент назван в честь небесного тела — спутника Земли:
А) Со — кобальт
Б) Те — теллур
В) Sе — селен (Луна)
Г) U — уран
3. Какой элемент назван в честь мифического героя, укравшего огонь у богов:
А) Та — тантал
Б) Тh — торий
В) Nb — ниобий
Г) Pm — прометий (Прометей)
К чистым веществам относится
А) уксус
Б) дистиллированная вода
В) воздух
Г) молоко
5. Является веществом:
А) капля росы
Б) медная монета
В) кусочек мела
Г) ртуть (остальные тела)
6. Одинаковую относительную массу имеют вещества, формулы которых:
А) CuSO4 и CuS
Б) CuS и CuO
Б) CuO и Cu2S(Массы практически одинаковы: 159,6 и 159,2)
Г) CuSO4 и Cu2S
7. Массовая доля серы в серной кислоте H2SО4 равна:
А) 2,04%
Б) 65,31%
В) 32,65%
Г) 3,2%
8. Какое из перечисленных веществ самое соленое?
А) N2
Б) NaCl
В) H2O
Г) С2Н5ОН
9.Сложными являются вещества пары:
А) сера и алюминий
Б) вода и метан
В) озон и хлороводород
Г) аммиак и азот
10. К химическим явлениям относится:
А) плавление парафина
Б) растворение спирта в воде
В) выпаривание раствора соли
Г) изменение окраски индикатора
11. Мельчайшая частица вещества, являющаяся носителем его химических свойств, называется:
1) крупинка; 2) кристаллик; 3) атом; 4) молекула; 5) ион.
12. Укажите простое вещество, которое не является металлом:
1) олово; 2)фосфор; 3) ртуть; 4) магний; 5) медь.
13. Какие частицы входят в состав ядра атома?
1) электроны
Протоны
3) ионы
4) анионы
Среди перечисленных металлических материалов, используемых для изготовления призовых медалей, жетонов и монетных знаков, сплавом является
1) золото; 2) серебро; 3) бронза; 4) никель; 5) алюминий.
Некоторым химическим элементам их первооткрыватели дали имена в честь названий своих государств (на родном или латинском языке). Все перечисленные элементы названы в честь европейских стран, кроме
1) полония; 2) германия; 3) рутения; 4) палладия; 5) франция.
16. Имеется список газов: 1) углекислый газ; 2) кислород; 3)азот; 4) водород; 5)аргон
Наличие какого из них в выдыхаемом воздухе устанавливают, когда дуют через трубочку в известковую воду?
Какие вещества могут растворяться в воде?
1) только газообразные 2) только жидкие и твёрдые
3) жидкие, газообразные, твёрдые 4) только твёрдые
18. Что означает запись 5N2:
А)Пять атомов азота Б)Пять молекул азота
В)Два атома азота Г)Десять атомов азота
19. Укажите единицу измерения количества вещества:
А)Моль Б)гмоль В)а.е.м. Г)дм3
20. Слово «атом» в переводе с греческого обозначает:
1) «неделимый»;2) «одинаковая доля»; 3) «мельчайший»; 4) «единый»
21. Из перечисленных веществ сложным веществом является:
1) воздух;2) поваренная соль ; 3) алюминий; 4) кислород
22. Отделить бензин от воды можно с помощью:
1) фильтрования; 2) отстаивания ; 3) магнита 4) кристаллизации
23. Конденсация газа происходит:
1) при его охлаждении;2) при его нагревании; 3) при его испарении; 4) в электрическом конденсаторе
24. В качестве отбеливающего и дезинфицирующего средства используется:
1) гашеная известь; 2) негашеная известь;3) хлорная известь;4) алебастр
25. Укажите верную запись для химического вещества:
А)Ar (Ca)= 40 г мольБ)Mr (O2) = 32
В)Ar (He) = 4 гГ)М (Н2) = 2 моль
26. Массовая доля серы в серной кислоте H2SО4 равна:
1. 2,04% 2. 65,31%3. 32,65%4.3,2%
27. Юный химик составил список химических явлений, которые можно наблюдать на кухне:
а) гашение соды уксусом при приготовлении теста; б) растворение сахара в воде;
в) прокисание молока; г) брожение сока; д) плавание сливочного масла на горячей сковородке; е) заваривание чая; ж) горение газовой горелки; з) кипение воды в чайнике.
Однако он ошибся и включил в список физические явления. Укажите их. Чем они отличаются от химических явлений?
28. Кто из нас не мечтал разыскать сокровища, спрятанные когда-то, в глубине веков, морскими пиратами?! Если расположите элементы в определённом порядке, взяв за основу принцип построения периодической системы Д.И. Менделеева, то узнаете, как наверняка найти настоящий клад.
Si – тон, Ar – оящ, Ne – др, Fe – ад, Mg — э, F – ий, Cr – кл,
Cl –аст, Li – хо, Sc – ий, N – рош, Na – уг.
А) Укажите названия данных элементов.
Б) Запишите порядок расположения элементов в таблицу.
Ответ: Если расположить символы химических элементов в порядке возрастания их порядковых номеров, то из набора букв, записанных рядом с химическими знаками, получится фраза: «Хороший друг – это настоящий клад».
Li – хо N – рош F – ий Ne – др Na – уг Mg – э Si – тон Cl –аст Ar – оящ Sc – ий Cr – кл
Fe – ад
29.Какой элемент является самым распространенным на Земле?
А. алюминий Б. железо В.кислород Г. водород
30. Самый распространенный элемент Вселенной.
А. гелий Б. железо В.азот Г. водород
31. Какой элемент назван по имени прекрасной богини утренней зари Авроры — дочери Солнца?
А. медь Б. золото В. серебро Г. платина
32. Химический элемент, входящий в состав гемоглобина?
А. натрий Б. йод В. кальций Г. железо
33. Элемент -«светоносец»
А. фосфор Б. неон В.кислород Г. радий
34. Самый распространённый на Земле металл
А. алюминий Б. железо В. медь Г. золото
35. Какой металл первым начали добывать и обрабатывать люди?
А. алюминий Б. железо В. медь Г. золото
36. Какой элемент входит в состав зубных паст, т.к. укрепляет зубную эмаль и предотвращает кариес.
А. кальций Б. титан В. фтор Г. фосфор
· В каком элементе мы найдем название полуострова? (скандий)
· Древнеримский бог моря в названии элемента (нептуний)
· Элемент, названный в честь мифического героя, подарившего людям огонь . (прометий)
· Из названий двух животных слагается название элемента (мышьяк)
· Какие элементы названы в честь ученых? (менделевий, эйнштейний, фермий, нобелий, резерфордий, лоуренсий, бор, курчатовий, кюрий)
Переведите на понятный язык: Не все то аурум, что блестит. Куй феррум, пока горячо. Слово – аргентум, молчание – аурум. Купрумного гроша не стоит.
· В IV веке до нашей эры войска Александра Македонского вторглись в Индию. На берегах реки Инд в войсках разразилась эпидемия желудочно-кишечных заболеваний, которая, как ни странно, не затронула ни одного военачальника. Оказалось, что простые воины пользовались оловянной посудой, а их командиры именно этой. Тогда и вспомнили, что персидский Царь Кир II Великий во время военных походов приказывал хранить питьевую воду в сосудах из этого металла. Много позже римские легионеры стали носить панцири, наколенники и поножи из этого металла. Он обладает бактерицидными свойствами, обеззараживая воду, а также способствовало быстрому заживлению ран без нагноений. Назовите этот металл.
· С греческого переводится как жёлто-зелёный. Именно такой цвет имеет этот газ, обладает удушающим действием. Этот газ был первым боевым отравляющим веществом, применённым немцами во время Первой мировой войны. О каком газе идет речь?
Открытые вопросы
Вопрос 1
Какие химические элементы названы в честь стран? Приведите не менее четырех названий. Укажите количество протонов и нейтронов, содержащихся в ядрах атомов, названных вами элементах.
Ответ: Рутений (Ru) – назван в честь России; 101Ru (44 протона, 57 нейтронов, 44 электрона)
Полоний (Po) – в честь Польши; протонов 84, нейтронов 125, 84 электрона
Франций (Fr) – в честь Франции;.223Fr (87протонов,136 нейтронов, 87 электронов)
Германий (Ge) – в честь Германии; протонов 32, нейтронов 41.
Вопрос 2
Вы — пилот самолета, летящего из Талдыкоргана в Алматы. Самолет везёт слитки самого распространённого металла в природе. Сколько лет пилоту? Дополнительный вопрос: какой металл вёз самолет? Почему этот металл в 1827 г. стоил 1200 рублей за 1 кг, а в 1900 г. — 1 рубль?
Ответ: 14 лет. Алюминий, потому что в 1827 году он был впервые получен. Свойства его легкий, блестящий металл.
Вопрос 3
Вы входите в малознакомую квартиру, которая затемнена. Электричество отключено, но есть две лампы: газовая и керосиновая. Что Вы зажжете в первую очередь? Дополнительный вопрос: где еще применяется газ (предположите, какой) и керосин?
Ответ: Спичку. В газовой лампе — природный газ (применяется как топливо), керосин (растворитель, дизельное и авиационное топливо, удаление ржавчины).
Вопрос 4
Чтобы Золушка не смогла поехать на бал, мачеха придумала ей работу: она смешала древесные стружки с мелкими железными гвоздями, сахар и речным песком и велела Золушке очистить сахар, а гвозди сложить в отдельную коробку. Золушка быстро справилась с заданием и успела поехать на бал. Объясните, как можно быстро справиться с заданием мачехи.
Ответ: Древесные стружки от мелких железных гвоздей можно разделить при помощи магнита. Сахар с речным песком растворить в воде ,профильтровать, выпарить воду.
Вопрос 5
Юный Химик смешал вместе пять жидкостей: бензин, воду, ртуть, спирт, растительное масло. Поместив смесь в делительную воронку, он увидел, что смесь разделилась на три слоя. Опишите состав каждого из слоев сверху вниз. Ответ аргументируйте.
Ответ: Верхний слой образуют нерастворимые в воде жидкости с плотность меньше, чем у воды:
бензин и растительное масло
Средний слой образует вода и растворенный в ней спирт
Нижний слой слой образует тяжелая и нерастворимая в воде металлическая ртуть
Вопрос 6
Налейте в чашку только что закипевшей воды и всыпьте в неё чайную ложку питьевой соды. Что наблюдаете, объясните наблюдаемое явление. Назовите, какое это явление, обоснуйте.
Ответ: А) Наблюдается шипение– сода разлагается с выделением углекислого газа в горячей воде. Б)Явление – химическое
Вопрос 7
Внесите в пламя пробирку с частичками парафина. Что наблюдаете, объясните наблюдаемое явление. Назовите, какое это явление, обоснуйте.
Ответ: Плавление –изменение агрегатного состояния Явление – физическое.
Вопрос 8
Перед вами зашифрованное имя ученого
Кислород Магний Свинец Азот Водород Железо Медь Цинк
В У Е А Л А ЗЬ
Чтобы его расшифровать сделайте следующие действия: определите относительную атомную массу каждого элемента, затем расположите их в порядке возрастания относительных атомных масс. (Лавуазье)
Вопрос 9
«Белое золото» 583-й пробы содержит 58,3% золота, 23,5 % меди, 12, 2% никеля, 6, 0 % цинка. Какая масса золота содержится в изделии массой 20 г? (11,66г)
Вопрос 10
Иодид калия (формула: КI) применяют в качестве средства профилактики болезней щитовидной железы (железа вырабатывает йодсодержащий гормон-тироксин), а также во время техногенных аварий с выбросом радиоактивных веществ (с целью недопущения накопления радиоактивного йода в щитовидной железе). Вопрос 1. Какое число химических элементов содержится в водном растворе иодида калия? Ответ: 4 химических элемента H, O, K, I
Водный раствор иодида калия можно использовать для обнаружения хлора (в водный раствор надо добавить крахмал в качестве реагента на йод).
Схема реакции: 6КI + 4Cl2 = 4KCl + 4I2 ( иод + крахмал → синее окрашивание)
Как Вы заметили, в уравнении реакции между иодидом калия и хлором коэффициенты поставлены не правильно. Исправьте! Какова правильная сумма коэффициентов в этом уравнении? Ответ: 2KI+Cl2=2KCl+I2 сумма коэффициентов =6
Вопрос 11
«Это сложное вещество широко распространено в природе. Встречается по
всему земному шару. Не имеет запаха. При атмосферном давлении вещество
может находиться только в газообразном и твёрдом состояниях. Многие учёные
считают, что это вещество оказывает влияние на повышение температуры
нашей планеты. Применяется в различных производствах, в том числе и
пищевой промышленности. Используется при тушении пожаров. Однако
в химической лаборатории им нельзя тушить горящие металлы, например
магний. Напитки, приготовленные с этим веществом, очень любят дети. Но
постоянное потребление таких напитков может вызвать раздражение стенок
желудка».
1)Определите вещество на основе его описания.
2)Какие названия этого вещества Вам известны?
3)Приведите известные Вам примеры применения и назовите источники
образования этого вещества.
Ответ:
1 Названо вещество – углекислый газ (оксид углерода(IV))
2 Сухой лёд, углекислота, угольный ангидрид
3 Углекислый газ применяется в производстве газированных напитков,
сахарном производстве, при тушении пожаров как хладагент и пр. Образуется
при дыхании животных организмов, брожении, гниении органических остатков,
в производстве негашёной извести, сжигании органических веществ (торфа,
древесины, природного газа, керосина, бензина и т. д.).
Вопрос 12
Состав химических соединений часто характеризуют с помощью атомных
долей. Так, молекула углекислого газа CO2 состоит из одного атома C и двух
атомов O, всего в молекуле три атома. Тогда атомная доля C равна 1/3, атомная
доля O – 2/3.
Приведите по одному примеру веществ, в которых атомные доли
составляющих их элементов равны:
а) 1/2 и 1/2;
б) 2/5 и 3/5;
в) 1/3, 1/3 и 1/3;
г) 1/6, 1/6 и 2/3;
д) 1
а) Два элемента, число атомов в молекуле (формульной единице) одинаково:
HCl, HgO, CO.
б) Два элемента, атомов одного из них в молекуле (формульной единице) – 2,
другого – 3: Al2O3, Fe2O3.
в) Три элемента, всех атомов поровну: KOH, NaOH.
г) Три элемента: атомов двух из них в молекуле (формульной единице) поровну,
а третьего элемента в 4 раза больше: KMnO4, CuSO4.
д) Любое простое вещество.
Вопрос 13
Где больше урана – в 1,2 г хлорида урана(IV) или 1,0 г оксида урана(VI)?
1) Запишите формулы этих соединений.
2) Ответ обоснуйте и подтвердите расчётом.
3) Запишите уравнения реакций получения этих веществ из урана.
Ответ: 1) UCl4, UO3.
2) UCl4 w(U) = 62,6 %, значит в 1,2 г этого вещества содержится 0,75 г урана
UO3 w(U) = 83,2 %, значит в 1,0 г этого вещества содержится 0,83 г урана.
Больше урана содержится в 1,0 г оксида урана(VI).
3) U+ 2Cl2 = UCl4; 2U + 3O2 = 2UO3
Задача 14. «Пять порошков»
В пяти пронумерованных стаканах выданы порошки следующих веществ: медь, оксид меди(II), древесный уголь, красный фосфор и сера. Цвет веществ, находящихся в стаканах, указан на рисунке
Рисунок
Ученики исследовали свойства выданных порошкообразных веществ, результаты своих наблюдений представили в таблице.
| Номер стакана | «Поведение» порошка при помещении его в стакан с водой | Изменения, наблюдаемые при нагревании исследуемого порошка на воздухе |
| плавает на поверхности воды | начинает тлеть | |
| тонет в воде | не изменяется | |
| плавает на поверхности воды | плавится, горит голубоватым пламенем, при горении образуется бесцветный газ с резким запахом | |
| тонет в воде | горит ярким белым пламенем, при горении образуется густой дым белого цвета | |
| тонет в воде | постепенно чернеет |
- Определите, в каком стакане находится каждое из веществ, выданных для исследования. Ответ обоснуйте.
- Напишите уравнения реакций, которые протекают с участием выданных веществ при их нагревании на воздухе.
- Известно, что плотность веществ, находящихся в стаканах № 1 и № 3, больше плотности воды, т. е. эти вещества должны тонуть в воде. Однако порошки этих веществ плавают на поверхности воды. Предложите возможное объяснение этому факту.
Решение
1) В стакане № 1 находится порошок угля. Чёрный цвет, тлеет на воздухе при нагревании.
№ 2 – оксид меди (II); имеет чёрный цвет, при нагревании не изменяется.
№ 3 – сера; жёлтый цвет, характерное горение с образованием сернистого газа.
№ 4 – красный фосфор; тёмно-красный цвет, характерное горение с образованием оксида фосфора(V).
№ 5 – медь; красный цвет; появление чёрной окраски при нагревании за счёт образования оксида меди(II).
2) Ура