МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

Дніпровський державний аграрно-економічний університет

 

 

 

Кафедра хімії

 

 

 

Токар А.В.

 

 Х І М І Я

Інноваційні форми викладання

Методичні рекомендації для проведення занять

 

 

 

 

 

Дніпро

2020

ТОКАР А.В.

Хімія. Інноваційні форми викладання. Методичні рекомендації для проведення занять // Дніпровський державний аграрно-економічний університет. – Дніпро, 2020. – 63 с.

 

 

Методичні рекомендації розглянуті на засіданні кафедри хімії агрономічного факультету Дніпровського державного аграрно-економічного університету (протокол № 11 від 29 травня 2020 р.).

 

 

Методичні рекомендації схвалені та рекомендовані до друку на засіданні науково-методичної ради агрономічного факультету Дніпровського державного аграрно-економічного університету (протокол № 9 від 01 червня 2020 р.).

 

 

Рецензент: Л.В. ШЕВЧЕНКО

кандидат хімічних наук, доцент,

доцент кафедри фізичної, неорганічної та органічної хімії

Дніпровського національного університету імені Олеся Гончара

 

 

Модернізація змісту хімічної освіти має на меті не просто давати знання про хімічні сполуки, їх будову, властивості та перетворення, але й вимагати того, щоб хімічна обізнаність учнів була функціональною, тобто вони розуміли необхідність базових хімічних знань для повсякденного життя. Цьому сприяють нестандартні форми роботи, приклади яких наведено у методичних рекомендаціях, що призначені для вчителів хімії закладів середньої освіти та можуть бути корисними для учнів, які прагнуть набути нових знань з цієї загальноосвітньої дисципліни.

ОСНОВНІ КЛАСИ НЕОРГАНІЧНИХ СПОЛУК Заняття-подорож

Мета: узагальнити та систематизувати знання про склад, класифікацію, хімічні властивості різних класів неорганічних сполук. Вдосконалити вміння у написанні формул речовин та хімічних рівнянь, розставлянні коефіцієнтів. Повторити і закріпити знання з правил техніки безпеки при роботі з речовинами.

Обладнання: мультимедійний проектор, ноутбук, картки із завданнями; індикатори (лакмус, фенолфталеїн, метилоранж), штатив з пронумерованими пробірками, у яких містяться окремі неорганічні речовини.

Тип заняття: узагальнення та систематизація знань.

Хід заняття

1.   Оголошення теми і мети заняття.

2.   Актуалізація опорних знань учнів.

Хімічна розминка

1.   Дайте загальну характеристику водню.

Учень. Хімічний символ елемента Гідрогену – Н. Відносна атомна маса Аr(Н) = 1,008. Хімічна формула простої речовини водню – Н2. Відносна молекулярна маса Мr(Н2) = 2,016. Молярна маса М(Н2) = 2,016 г/моль.

Валентність Гідрогену у сполуках дорівнює одиниці.

2.   Що таке кислоти?

Учень. Кислоти – це складні речовини, які містять у своєму складі Гідроген та кислотний залишок. Наприклад: НCl, H₂SО₄, H₃PO₄.

3.   Що таке солі?

Учень. Солі – це складні речовини, утворені атомами металів та кислотними залишками. Наприклад: NaCl, MgSО₄, Ca₃(PO₄)₂.

4.   Як утворюються назви солей?

Учень. Спочатку ми називаємо метал, який входить до складу солі, а потім назву кислотного залишку. Наприклад: NaCl – натрій хлорид.

5.   Що таке основи та як їх класифікують?

Учень. Основи – це складні сполуки, які містять у своєму складі атоми металу та одну або кілька гідроксильних груп. Їх поділяють на розчинні у воді (луги) та нерозчинні основи. Наприклад: NaOH, Са(ОН)₂, Fe(OH)₃.

6.   Що таке оксиди?

Учень. Оксиди – це складні сполуки, які утворені двома хімічними елементами, одним з яких обов’язково є Оксиген. Наприклад: СаО, Fe₂O₃, SO₂.

7.   На які групи поділяються кислоти?

Учень. Кислоти класифікують за основністю (одноосновні, двохосновні, трьохосновні), за силою (сильні та слабкі), за вмістом Оксигену (оксигеновмісні, безоксигенові). Наприклад: НСl, H2SО4, Н3РO4.

8.   Які речовини називають індикаторами?

Учень. Індикатори – це речовини, які під дією кислот або основ змінюють своє забарвлення. Індикаторами є лакмус, метилоранж, фенолфталеїн.

Вчитель. Отже, ми з вами повторили основні поняття теми «Оксиди, основи, кислоти, солі», знання яких вам будуть необхідні для подорожі у царство неорганічних сполук. Подорожувати ми будемо на потягу. Перш ніж вирушати у дорогу, кожному з вас потрібно придбати квитки. У потягу є вагони першого та другого класу. Для того, щоб можна було вручити квитки, ми пограємо у гру «Третій зайвий», правила якої ви дуже добре знаєте.

(Вчитель кожному учневі роздає картки із завданнями. Серед переліку речовин потрібно підкреслити третю речовину, яка не належить ні до першого, ні до другого із запропонованих класів неорганічних сполук, та назвати її; завдання подано у двох варіантах).

 

Варіант 1.

MgO, HCl, ZnO, Н₂СО₃, Lі₂O, NaOH.

Відповідь: NaOH – основа (луг), натрій гідроксид.

Варіант 2.

NaCl, Cu(OH)₂, H₂S, СаСO₃, NaOH.

Відповідь: H₂S – сульфідна кислота.

(Перевірка правильності виконання завдання здійснюється через проектор. Кожен учень сам себе перевіряє та з’ясовує кількість допущених помилок).

Вчитель. Хто виконає завдання без жодної помилки – буде подорожувати у вагоні першого класу, всі інші – у вагоні другого класу.

(Вчитель роздає учням «квитки», на зворотному боці яких є завдання відповідного рівня складності).

Вирушаймо у подорож... А щоб вона не видалася нам надто довгою, попрацюймо над одержаними завданнями.

Завдання у «квитках першого класу»:З якими із перелічених речовин взаємодіє сульфатна кислота?

a) Ag; б) СuО; в) Сu; г) Zn; д) Fe2О3; е) Na. Написати рівняння можливих реакцій та розставити коефіцієнти.

Завдання у «квитках другого класу»:

Закінчити рівняння хімічних реакцій:

1) Mg + О₂ = ?; 2) СаСO₃ + Н₂O = ?; 3) NaOH + HCl = ?

(Після виконання завдання вчитель збирає в учнів квитки).

Шановні учні! Звичайно, ви знаєте, що у потягу працює радіо. У нашому потягу воно також є, проте весь час по ньому повторюється один і той самий запис. Можливо, хтось хоче нам щось передати. Тож давайте напишемо все те, що почуємо по нашому радіо.

(Вчитель вмикає звукозапис. Завдання для учнів: під диктовку правильно записати хімічні формули сполук).

Хімічний диктант Варіант 1.

CaO, MgSО₄, Н₂СО₃, ВаСl₂, Na₂O, CuO, H₂SO₄, HCl.

Варіант 2.

H₃PO₄, SO₂, MgCl₂, FeSO₄, KCl, HCl, NaNO₃, H₂SiO₃.

A тепер нехай кожен з вас на хвилинку стане вчителем та перевірить роботу у сусіда. (Учні обмінюються зошитами та перевіряють виконання роботи один в одного, звіряючись із відповідями на завдання через проектор). Хто з учнів не зробив жодної помилки – отримує завдання із червоною смужкою, у кого одна-дві помилки – із синьою. Для всіх інших учнів – завдання на дошці.

Закінчити рівняння хімічних реакцій:

1)  Al + НСl = АlСl₃ + ?

2)  MgO + HNO₃ = Н₂O + ?

3)  K₂O + Н₃РO₄ = К₃РO₄ + ?

Завдання на картках із червоною смужкою:

1)                     СаО + Н₂O = ?

2)                     ? + ? = H₂SO₄ 3) Cu + HCl = ?

Завдання на картках із синьою смужкою:

1)  Н₂ + O₂ = ?

2)  CaO + НСl = СаСl₂ + ?

3)  Сu(ОН)₂ = ? + Н₂O

Вчитель. У кожного з вас є три пронумеровані пробірки з невідомими речовинами. Вам потрібно визначити, у якій пробірці міститься кислота, у якій – основа, а в якій – вода. (Учні виконують досліди. Вчитель вибірково запитує в учнів, як потрібно виконувати це завдання. При цьому звертає увагу на правила техніки безпеки під час роботи з невідомими речовинами та детально коментує послідовність виконання досліду). Отже, ми переконалися на досліді, що за допомогою індикаторів можемо визначити, з якими речовинами ми працюємо. Шановні учні, нам уже час повертатися, але ми загубили нашу дорожню карту. Тепер ми не знаємо, якою дорогою нам повертатися додому. Але ви можете нам допомогти – необхідно здійснити ланцюжок послідовних перетворень. Якщо це буде зроблено правильно, ми дізнаємося назву місця, з якого ми і вирушимо назад:

Na → NaOH → Na2SО4 → NaCl → NaNО3.

(Вчитель перевіряє правильність виконання та підводить підсумки).

ХІМІЧНИЙ ЗВ’ЯЗОК

Брейн-ринг

Мета: у нетрадиційній формі перевірити глибину, міцність засвоєних знань, вміння їх використовувати, виділяти головне у навчальному матеріалі, порівнювати, узагальнювати та мислити логічно. Розвивати творчі здібності в учнів.

Обладнання: газети-візитівки команд, таблиці з різними типами хімічного зв’язку та механізмами його утворення, періодична система хімічних елементів, електрохімічний ряд напруг металів.

Тип заняття: узагальнення та систематизація знань.

Хід заняття

Вчитель. Сьогодні у нас з вами невеличке свято. Ми проводимо брейн- ринг на тему «Хімічний зв’язок». Готуючись до цього заняття, ви отримали завдання повторити вивчений матеріал з цієї теми. Крім того, кожна команда мала визначитися зі своєю назвою та підготувати газету-візитівку.

Девіз нашого заняття: «Знай, умій, застосовуй!».

Отже, щоб потрапити у вищу лігу, сьогодні будуть змагатися такі команди: «Алмаз», «Монокристал», «Графіт». Прошу дві з трьох команд зайняти свої місця за ігровими столами. Розпочинаємо перший тур. Перший тур

1.                       Що таке електронегативність? (Властивість атомів певного елемента відтягувати на себе електронну густину від атомів інших елементів у сполуці називають електронегативністю).

2.                       Який зв’язок називають ковалентним та якою є принципова відмінність між ковалентним полярним та ковалентним неполярним зв’язком? (Хімічний зв’язок, який виникає в результаті усуспільнення електронних пар, називається ковалентним зв’язком; ковалентний зв’язок, що утворюється між атомами, електронегативність яких фактично є однаковою, називають ковалентним неполярним зв'язком; якщо ж електронегативність атомів дещо відрізняється, такий зв’язок називають ковалентним полярним).

3.                       Як ви розумієте поняття «ступінь окиснення»? (Ступінь окиснення – це умовний заряд атома у сполуці, обчислений, виходячи із припущення, що речовина складається лише з іонів).

4.                       Як називаються процеси віддавання та приєднання електронів?

(Окиснення та відновлення відповідно).

5.                       Визначити ступені окиснення кожного хімічного елемента у сполуках:

а) CaO; б) Ca; в) CaSО₄. (а) +2, –2; (б) 0; (в) +2, +6, –2.

Історична довідка (з історії створення штучних алмазів).

Спроби штучно отримати алмази здійснювались дуже багато разів. Алмази у природі трапляються дуже рідко. Велика їх кількість використовується у промисловості (для створення надтвердих порід, виготовлення шліфувальних дисків, різання скла). Першими здійснили вдалу спробу американські вчені Бенді, Хол, Стронг та Вінтторф із компанії «Дженерал електрік» у 1954 р., які повідомили про перетворення графіту на алмаз у спеціально сконструйованих камерах при тиску 100 000 кг/см² та температурі 2500°С. Через кілька років штучні алмази було отримано й у Росії. На сьогодні виробництво штучних алмазів налагоджено в Україні, США, Японії та ін. Вихідною речовиною є графіт, сажа, вугілля. Найбільший з усіх природних алмазів «Куллінан» знайдено у 1905 р. у Південній Африці. Його маса становила 621 г (!). В алмазному фонді Росії зберігається алмаз «Орлов» масою 37,92 г. Уявіть собі лезо бритви, яке завжди залишається гострим, скельця окулярів, які ніколи не будуть подряпані. Саме завдяки покриттям алмазною плівкою усе це стає можливим!

Другий тур

1.                       Як змінюється електронегативність елементів у межах одного періоду та у межах однієї групи? (У межах періоду зліва направо електронегативність поступово збільшується, а у межах групи зверху вниз – навпаки, зменшується).

2.                       Який зв’язок називають іонним та що таке іони? (Хімічний зв’язок, який виникає між зарядженими частинками – іонами, називається іонним зв’язком; іони утворюються з атомів при віддаванні чи приєднанні електронів).

3.                       Вказати тип хімічного зв’язку у сполуках: а) NH3; б) О2; в) NaCl. (а) ковалентний полярний; (б) ковалентний неполярний; (в) іонний.

4.                       У якій формулі ступінь окиснення Оксигену дорівнює нулю, а

валентність – двом: а) СаО; б) СО₂; в) О₂? (а) –2, ІІ; (б) –2, ІІ; (в) 0, ІІ.

5.                       Яким є порядок складання окисно-відновних реакцій? (Спочатку визначають ступені окиснення атомів усіх хімічних елементів та знаходять ті з них, які їх змінили; далі встановлюють кількість відданих та приєднаних електронів у кожному окремому випадку; зрештою, складають електронний баланс та розставляють знайдені коефіцієнти). Третій тур

(Хто швидко і правильно розв’яже задачу).

1.                       На що перетворився б атом Аргону, якби з його ядра зник один протон, а електронна оболонка залишилася без змін? (За таких умов атом Аргону перетворився б на іон хлориду).

2.                       Яку масу натрій карбонату можна добути, якщо на натрій гідроксид подіяти карбон(IV) оксидом, який виділяється внаслідок взаємодії з хлоридною кислотою кальцій карбонату масою 500 г?

Розв’язок

1)                      Складаємо рівняння реакцій, що відповідають умові задачі: CaCO₃ + 2HCl → СaCl₂ + CO₂ + H₂O; СО₂ + 2NaOH → Na₂CO₃ + H₂O.

2)                      Визначаємо кількість речовини кальцій карбонату, виходячи зі значення молярної маси цієї сполуки:

n(СаСО₃ )    5(моль).

3)                      Зрештою, стільки ж (у моль) утвориться Na₂CO₃; беручи до уваги молярну масу цієї речовини, розраховуємо її кількість (у г):

m(Nа₂СО₃ )  5106  530(г).

Відповідь: m(Na2CO3) = 530 г.

(Вчитель завершує заняття, виставляє бали та визначає переможців).

КОРОЗІЯ МЕТАЛІВ

Заняття-вистава

Мета: ознайомити учнів з таким явищем, як корозія металів та основними методами боротьби із нею; пояснити процеси окиснення та відновлення, що відбуваються на поверхні металів під час корозії; навчити учнів на практиці захищати метали від корозії у побуті та застосовувати набуті знання з цієї теми.

Обладнання: таблиці «Корозія металів», «Методи боротьби з корозією»; досліди, які були підготовані за 4-5 днів до проведення заняття.

Тип заняття: нетрадиційна форма вивчення нового матеріалу.

Хід заняття

Вчитель. Сьогодні ми з вами побуваємо у царстві Рудого Хижака. Це давній та запеклий ворог усіх металів, що їх використовує людина у побуті та техніці. Вдень і вночі він веде активну боротьбу з металами, а сам у цей час залишається невидимим, цілим та неушкодженим. А от метали гинуть… Шановні учні, скажіть, як насправді звуть цього ворога?

Учень. Це корозія, яка означає самочинне руйнування металів та сплавів внаслідок взаємодії їх із навколишнім середовищем.

Вчитель. Тепер ми знаємо, хто ховається під ім’ям Рудого Хижака. Через корозію щорічно втрачається значна частина запасів металу. А щоб її перемогти, ми повинні відгадати всі її таємниці.

(Із скрипінням та скреготом у аудиторії з’являється у характерному костюмі Рудий Хижак).

Рудий Хижак. Ха-ха! Що я чую! Хто це хоче зі мною позмагатися? Хто це мріє перемогти мене?.. Та чи знаєте ви, що, за підрахунками спеціалістів, збитки, яких я завдаю, є набагато більшими за ті втрати, що їх заподіює людству таке страшне лихо, як пожежа! Та це і не дивно. Полум’я діє достатньо рідко, я ж працюю майже весь час, ні на одну хвилину (та що там хвилину, навіть на секунду) не припиняю своєї роботи – роз’їдання. Я тримаю у страху всі метали і сплави цього світу. Близько 2 млн. тон металів стають моєю жертвою щороку... Я їх знищую. Пригадайте: не раз ви чули, що десь із труб витікає нафта або газ. А чи знаєте ви, що це моя робота, бо я їм цей трубопровід. А скільки машин, деталей, найрізноманітніших пристроїв і навіть споруд достроково виходять з ладу!.. І ви насмілилися боротися зі мною? Та чи вистачить у вас знань і сил? Ви ж навіть не зумієте проникнути в моє царство, не маючи ключа-перепустки.

Вчитель. Шановні учні! Ключ-перепустка – це наші з вами знання! Щоб його відшукати, нам потрібно виконати завдання. Дайте відповіді на такі запитання:

1.    Сu чи К є активним лужним металом? (Калій).

2.    Сu чи К займає друге місце за електропровідністю? (Мідь).

3.    Сu чи К є м’яким металом? (Калій).

4.    Сu чи К при зберіганні на відкритому повітрі окиснюється? (Калій).

5.    Розчин солі якого металу використовується для боротьби зі шкідниками у сільському господарстві? (Купруму).

6.    Який метал можна різати ножем? (Калій).

7.    При електролізі розчину солі якого металу утворюється луг? (Калію).

8.    Скільки електронів на зовнішньому енергетичному рівні є у атомів Сu та К? (По одному електрону у основному енергетичному стані атома).

9.    Який метал входить до складу бронзи? (Мідь).

(Учні та вчитель підсумовують виконані завдання).

Рудий Хижак. Бачу, ви добре підготувалися до подорожі. Ось вам ключ- перепустка. Щасливої вам дороги до мого царства (він виходить).

Вчитель. Шановні учні! Будь ласка, займайте свої місця та вирушаймо у подорож. Усе незнайоме і цікаве записуйте у своїх дорожніх записниках –

зошитах. Перша наша зупинка: станція «Інформаційна».

(Вчитель вивішує таблицю «Корозія металів». За допомогою неї методом евристичної бесіди визначається сутність поняття корозії).

Багато хімічних сполук металів за звичайних умов є стійкішими за самі метали. Саме тому у рудах більшість із них міститься не у чистому вигляді, а у вигляді складних речовин. Доводиться застосовувати дуже енерговитратні процеси та технології, щоб вилучити метали із їхніх руд. Більшість результатів цієї клопіткої праці зводить нанівець найлютіший ворог усіх металів – корозія (від лат. «соrrоdеrе» – роз’їдати). Під дією повітря, дощу, снігу, ґрунтової вологи металеві конструкції поступово руйнуються і знову переходять у стан хімічних сполук, подібних до тих, у складі яких вони містилися у вихідних рудах.

За характером взаємодії металів із навколишнім середовищем корозію прийнято поділяти на хімічну та електрохімічну. При цьому в обох випадках відбувається складний окисно-відновний процес. Хімічна корозія зазвичай перебігає у середовищі, яке не проводить електричний струм (газ, нафта), та як правило, за високої температури, коли є неможливою конденсація водяної пари. Електрохімічна корозія частіше за все має місце, наприклад, на підводних човнах, у парових котлах, металічних спорудах, що перебувають під водою, трубах, які знаходяться під землею тощо.

(Вчитель показує на таблиці):

Хімічна корозія:

4Fе + 3О2 + 6Н2O → 4Fе(ОH)3

Fе⁰ – 3е → Fе³⁺ (відновник, процес окиснення).

О₂⁰ + 4е → 2О^2– (окисник, процес відновлення).

Електрохімічна корозія:

А⁺ → на металічному залізі

Fе⁰ – 2е → Fе²⁺ (відновник, процес окиснення).

К^– → на металічній міді

2Н⁺ + 2е → 2Н⁰ = Н₂⁰ (окисник, процес відновлення).

 

Вчитель. Друга станція – «Історична».

(Входить Історик. На ньому накидка. У руках він тримає гусяче перо та великий аркуш паперу).

Історик. З давніх-давен людей цікавило, як захистити метали від корозії. Давньогрецький історик Геродот (V ст. до н.е.) та давньоримський учений Пліній Старший (І ст. н.е.) у своїх працях згадують про застосування олова для захисту заліза від іржавіння.

Середньовічні алхіміки мріяли про отримання нержавіючого заліза. Вже у 20-х рр. XIX ст. електрохімічну корозію вивчали відомі англійські вчені Г. Деві та М. Фарадей. З того часу у всьому світі написано дуже багато праць про корозію металів. Проте теорії, яка б правильно пояснювала це явище, ще не було. Існувало лише припущення, яке було зроблене у 1830 р. швейцарським ученим Де ла Ривом, проте воно було хибним. Відповідно до нього, корозії підлягають лише ті метали, які містять у собі різноманітні включення.

На початку 30-х рр. XX ст. радянський учений А. Фрумкін, вивчаючи амальгами активних металів, показав, що вони розчиняються у кислотах, хоча за своєю природою є однорідними речовинами.

У 1935 р. А. Шултін пояснив корозію як однорідних металів, так і сплавів на їх основі. Він розглядав походження корозії та фактори, що її спричиняють. У тому ж році Я. Дурдін теж зміг теоретично обґрунтувати процес корозії. Таким чином, ці вчені сформулювали теорію електрохімічної корозії металічних матеріалів. (Історик виходить).

Вчитель. Третя станція – «Експериментальна».

При використанні металічних конструкцій усіх цікавить питання швидкості проходження корозії. Тож давайте з вами з’ясуємо, від чого вона залежить. Ось перед вами п’ять пронумерованих стаканів.Що ви спостерігаєте у кожному із них? (Фронтальне опитування учнів).

Орієнтовні відповіді:

У стакані № 1 залізний цвях, що перебуває у безпосередньому контакті із дистильованою водою та повітрям, поржавіє, але не сильно. Це пояснюється тим, що вода є слабким електролітом. У цьому випадку ми спостерігаємо хімічний різновид корозії.

У стакані № 2 дистильовану воду замінено на насичений розчин NaCl. Тут також матимемо справу із хімічною корозією, проте у цьому випадку вона відбуватиметься набагато швидше (NaCl – сильний електроліт).

У стакані № 3 швидкість корозії є дуже високою, оскільки при цьому утворюється багато іржі, адже залізний цвях, що з’єднаний із мідною дротиною, поміщено у середовище розчину NaCl.

У стакані № 4 спостерігатимемо корозію не заліза, а цинку, тому що залізо у контакті з цинковим дротом (більш активним металом) навіть у присутності NaCl залишається захищеним.

У стакані № 5 до насиченого розчину NaCl додали твердий NaOH. При цьому корозія заліза помітно зменшилася. Отже, луг сповільнює процес корозії, тобто виступає у ролі інгібітора.

Вчитель. Четверта станція – «Практична». На цій станції ми познайомимося із основними методами захисту металів від корозії. До них відносять, зокрема:

а) захист металу більш активним металом – анодний захист;

б) захист металу від контакту з агресивним середовищем (покриття лаком,

фарбою, емаллю);

в) використання речовини, яка сповільнює процес корозії (застосування

інгібіторів);

г) електрозахист – нейтралізація струму, який виникає при корозії, за

рахунок дії постійного струму у протилежному напрямі;

д) виготовлення сплавів, стійких проти дії корозії.

Як бачимо, не такий страшний цей Рудий Хижак. За допомогою наших знань ми можемо боротися з ним та перемагати його (знову входить Рудий Хижак).

Рудий Хижак. Ну, звичайно, всі – на мене, всі – проти мене. Доведеться мені покинути вас і шукати інше місце, де про мене нічого не знають. Тепер ви зі своїми знаннями залишите мене голодним. Бувайте!

Вчитель. Ось і закінчилася наша вистава. Але, щоб у майбутньому нам не зустрічатися з Рудим Хижаком, ви повинні закріпити отримані знання. Домашнє завдання: вивчити матеріал про корозію металів та методи боротьби із нею. (Вчитель підводить підсумки заняття та виставляє одержані бали).

МЕТАЛИ

Заняття-турнір

Мета: у нетрадиційній формі повторити та узагальнити знання з теми «Метали»; розвивати вміння та навички спостерігати, виділяти головне у навчальному матеріалі, порівнювати, мислити логічно; розвивати творчі здібності в учнів.

Обладнання: моделі кристалічних ґраток металів; реактиви – дистильована вода, фенолфталеїн, купрум(II) сульфат, ферум(II) сульфат, алюміній хлорид, хлоридна кислота, їдкий натр, металічний натрій, залізо, мідь; пробірки, штатив, періодична система хімічних елементів, підготовані командами газети про галузі застосування металів.

Тип заняття: узагальнення та систематизація знань. Хід заняття

Вчитель. Наш час – це час змін. Сьогодні ситуація у нашому суспільстві є такою, що йому вкрай необхідні люди, які вміють творчо мислити, приймати нестандартні рішення та здатні до активної дії. На сьогоднішньому занятті ми перевіримо ваше вміння нестандартно мислити та діяти. (Вчитель представляє журі). Отже, розпочнемо наш турнір! У аудиторії присутні три команди.

(У візитівці кожної з команд представлено її назву та девіз).

Готуючись до цього заняття, всі ви отримали домашнє завдання: повторити теоретичний матеріал з теми «Метали» та письмово у зошитах дати відповіді на запитання. (Вчитель заздалегідь збирає зошити для перевірки. Учні отримають дві оцінки: за роботу на занятті та за виконання домашнього завдання). Крім того, кожна команда підготувала газету на тему «Галузі застосування металів». Журі оцінить виконану командами роботу. Перший тур. Розминка (Вікторина, у якій беруть участь усі команди).

1.                       Який з металів у давнину мав назву «небесна мідь»? (Це залізо. Перше залізо, на яке натрапила людина, було метеоритного, тобто «небесного» походження. Давньогрецька назва заліза – «сідерос» означає «зірковий»).

2.                       У яких географічних назвах трапляється слово «мідь»? (Острів Мідний є одним із Командорських островів; назва Кіпру також походить від лат.

«купрум»).

3.                       Який метал є найактивнішим? (Це цезій, якщо не брати до уваги францій, який практично не зустрічається у природі).

4.                       Чому під час походу Олександра Македонського в Індію офіцери його армії менше хворіли на шлунково-кишкові захворювання, ніж солдати? (Тому що посуд офіцерів було виготовлено із срібла, а воно, як ми знаємо, має активну бактерицидну дію).

5.                       Що означає вислів «Метал, принесений у жертву рудій сатані»?(Залізо та сталь, які під впливом корозії перетворюються на іржу).

6.                       Який із металів може бути «чумою»? (Це олово. «Олов’яна чума» є процесом, під час якого біле олово за температури нижче –13,2°С перетворюється на сіре).

Друга і остання експедиція для англійського вченого Р. Скотта до Південного полюса у 1912 р. закінчилася трагічно... Скотт і четверо його друзів дісталися до Південного полюса. Там вони знайшли намет, а в ньому – папірлист. У цьому листі було сказано, що рівно чотири тижні тому полюс було відкрито експедицією Р. Амундсена. Розчаровані такою звісткою, дослідники повернули назад. Був лютий мороз. Дійшовши до своєї бази, вони побачили, що каністри з гасом порожні. У кожній каністрі з боків зяяли отвори. Це була їх загибель. Вони всі замерзли від холоду біля розпаяних каністр (раніше ці каністри з боків були запаяні оловом). Так за трагічних обставин було встановлено, що біле олово перетворюється на сірий порошок. Смерть застала команду Скотта за 15 км від того місця, де на них чекала допомога.

7.                       Гуси врятували Рим, а згубив Рим метал. Який це метал? (Це свинець).

Використання виплавленого зі свинцю посуду та свинцевих косметичних фарб було причиною швидкого вимирання римської аристократії. Через систематичне надходження свинцю в організм середня тривалість життя римського патриціату не перевищувала 25 років!

Бідніші люди меншою мірою отруювалися свинцем, оскільки вони не їли із дорогого посуду та не користувалися косметичними засобами. Проте, вони користувалися загальним водогоном, який проклали ще «раби Риму» і який також містив у собі свинець. Люди вмирали – вмирала Римська імперія. І все це «завдяки» свинцю.

8.                       Алхіміки стверджували: «Сім металів створив світ – по числу семи планет...». Назвіть ці сім металів та зазначте, що вони символізують. (Сонце – золото, Місяць – срібло, Марс – залізо, Меркурій – ртуть, Юпітер – олово, Венера – мідь, Сатурн – свинець).

Другий тур. Практичний (Вчитель демонструє досліди окремо кожній команді).

Завдання першої команди:

2Nа + 2Н2O → 2NаОН + Н2↑

Пояснити поведінку натрію у воді та довести, що виділяється газ – водень.

Завдання другої команди:

Дано дві пробірки:

а) залізо у розчині купрум(II) сульфату;

Fе + СuSO4 → Сu + FеSO4

б) мідь у розчині ферум(II) сульфату.

Сu + FеSO₄ → ?

Пояснити, чому одна реакція відбувається, а друга – ні.

Завдання третьої команди:

АlСl₃ + 3NаОН → Аl(ОН)₃ + 3NаСl

Аl(ОН)₃ + NаОН → Nа[Аl(ОН)₄]

Аl(ОН)₃ + 3НСl → АlСl₃ + 3Н₂O

Пояснити, які властивості алюмінію демонструє цей дослід. Третій тур. Розв’язання задачі

(Усі команди отримують завдання розв’язати задачу).

Якою є маса кальцій оксиду, одержаного з 5 кг вапна, що містить 90% СаСО3, якщо масова частка виходу становить 80% від теоретично можливого?

Розв’язок

1)                      Складаємо рівняння реакції, що відповідає умові задачі:

CaCO₃ → СaО + CO₂.

2)                      Визначаємо масу чистого кальцій карбонату, виходячи із його вмісту у вапні, а саме:

m(СаСО₃ )  5^90  4,5(кг_). 100%

3)                      Обчислюємо кількість речовини CaCO₃, беручи до уваги молярну масу цієї сполуки, а також узгодивши одиниці вимірювання:

n(СаСО₃ )    45 (моль).

4)                      За рівнянням реакції, в результаті термічного розкладу утвориться стільки ж СаО (у моль); спираючись на одержані результати, визначаємо теоретичну масу кальцій оксиду, беручи до уваги молярну масу цієї сполуки:

m_теор. (СаО)    2,52(кг).

5)                      Зрештою, розраховуємо практичну масу кальцій оксиду, скориставшись масовою часткою виходу цієї речовини від теоретично можливого:

mпракт. (СаО)  2,5280  2,0(кг). 100%

Відповідь: m_практ.(СаО) = 2,0 кг.

(Вчитель підводить підсумки заняття, визначає командних переможців, виставляє одержані учнями бали та задає домашнє завдання – скласти казку

«У царстві металів»).

 

ХІМІЯ. СУСПІЛЬСТВО. ПРИРОДА

Заняття-суд

Мета: поглибити знання учнів про забруднення живої та неживої природи відходами промислових підприємств; розкрити взаємозв’язок хімії, людини та природи; показати, що головною причиною забруднення навколишнього середовища є людина; підвести учнів до думки, що знання хімії – це запорука їх здоров’я та екологічно чистого довкілля.

Обладнання: таблиці, плакати «Природа – наш дім», ілюстрації «Вплив людини на природу», хімічні формули органічних сполук (на картонних картках), оголошення-плакат «Хімія. Суспільство. Природа».

Реактиви: тетрахлорметан, бензен, нафта, кам’яне вугілля, етиловий спирт, гліцерин, анілін, колекція «Пластмаси».

Тип заняття: узагальнення та систематизація знань.

Хід заняття

І. Мотивація навчальної діяльності

Протягом усього свого розвитку хімія завжди слугувала людині. Ще в стародавні часи, задовго до Різдва Христового, людина спостерігала хімічні явища у природі та намагалася використовувати їх для поліпшення умов свого існування. Минув час. І сьогодні людство замислилося: що чекає його у недалекому майбутньому, якою буде наша планета у наступному тисячолітті? А про значення сучасної хімії для людини та її практичної діяльності нічого й говорити, її роль у житті суспільства є надзвичайно великою. Але, поряд із цим, ми не раз чуємо нарікання у бік її величності, Хімії, звинувачуємо у порушенні екологічного балансу навколишнього середовища. Чи справді це так? Це нам сьогодні і допоможуть зрозуміти судді у залі суду.

Запрошуємо вас на заняття-суд! II. Актуалізація опорних знань Суддя. Встати, суд іде!

Сьогодні ми розпочинаємо суд над Хімією. Вона звинувачується у забрудненні живої природи – рослин, тварин та людини, а також отруєнні неживої природи – води, ґрунтів, повітря. На суд з’явилися свідки, адвокати, прокурор, засідателі. У нас зібрано 10 томів цієї справи. Суд нагадує всім свідкам: говорити правду і тільки правду!

Слово надається свідкові у справі № 1 «Насичені вуглеводні».

Свідок. Представник насичених вуглеводнів – метан. Молекулярна формула метану – СН4. Це газ без кольору і запаху, майже вдвічі легший за повітря. Утворюється у природі внаслідок розкладу без доступу повітря решток рослин і тварин у заболочених водоймах. Він входить до складу природного газу. Суміш метану з киснем повітря у співвідношенні (1:2) спричинює сильний вибух руйнівної сили у житлових будинках, на заводах, у кам’яновугільних шахтах.

При горінні метану утворюється вуглекислий газ, який виділяється у повітря та забруднює його:

СН₄ + 2О₂ → СО₂ + 2Н₂О + Q.

Збільшення його вмісту у повітрі на 0,2% призведе до різкого потепління на нашій планеті (теплі зими – доказ цього!) та загрожує таненням льодовиків. Це може спричинити підняття рівня води у Світовому океані на 1,5 м та навіть більше. При цьому льодовик почне насуватися на сушу, і вода в океанах та морях затоплюватиме суходіл.

Метан у реакції з хлором дає хлорметан. Дихлорметан, трихлорметан та тетрахлорметан – це органічні розчинники. Вони отруйні, особливо останній. Метан із фтором та хлором утворює сполуку СF₂Cl₂ – дифтордихлорметан (фреон). Його заборонено випускати для холодильників у всіх країнах, оскільки при випаровуванні за рахунок взаємодії з навколишнім середовищем він виділяє найбільше вуглекислого газу.

Суддя. Слово для захисту надається адвокатові.

Адвокат. Шановний суддя! Шановні присутні!

Я протестую проти такого звинувачення. Погляньте, яку користь приносять насичені вуглеводні, зокрема: метан, етан, пропан, бутан. Вони входять до складу природного газу, а він є головним джерелом тепла у наших будинках. А якби не було хлорпохідних метану, то ми не змогли б розчиняти різноманітні речовини; якби не фреони, не працювали б холодильники. У мене все!

Суддя. Викликаю свідка у справі № 2 «Ненасичені вуглеводні».

Свідок. Їх представники: етилен (СН2=СН2) та ацетилен (СН≡СН). Сам етилен – це газ нешкідливий, але він дуже полюбляє хлор:

СН₂=СН₂ + Сl₂ → СН₂Сl–СН₂Сl (1,2-дихлоретан).

Утворений продукт згубно діє на усі живі організми! Але ще більше етилен полюбляє воду – у реакції з нею він утворює етиловий спирт:

СН2=СН2 + Н2О → С2Н5ОН (етанол).

Усі ми знаємо, що ця речовина згубно діє на організм людини!

Суддя. Слово для захисту надається адвокатові.

Адвокат. Я протестую. Мій підзахисний Етилен дає сполуки з хлором, які є корисними у житті людини:

1)                      перший застосовують у сільському господарстві для знезаражування зерносховищ, а також для боротьби з філоксерою винограду;

2)                      хлоретан використовують для місцевої анестезії (заморожування) під час легких операцій у медицині;

3)                      етилен прискорює достигання плодів у сховищах; із нього видобувають також поліетилен (демонструє поліетиленову плівку);

4)                      якщо взяти ацетилен – то що б ми робили без нього! При горінні з киснем він дає високу температуру, і саме завдяки цій властивості ріже і зварює метали. У мене все!

Суддя. Викликається свідок у справі № 3 «Ароматичні вуглеводні».

Свідок. Я, як свідок дій ароматичних вуглеводнів, засвідчую, що буду говорити тільки правду! Бензен – типовий представник ароматичних вуглеводнів. Він має молекулярну формулу С6Н6та утворює сполуку з хлором С6Сl6 – гексахлорбензен, яку використовують для протруювання жита і пшениці проти сажки. Схожу речовину С4Сl6 – гексахлорбутадієн також застосовують як отрутохімікат для боротьби з комахами та для знищення бур’янів. Але ці речовини є дуже небезпечними для людини і шкодять довкіллю.

Суддя. Слово для захисту надається адвокатові.

Адвокат. Це неправда, що бензен зі своїми сполуками отруює живу природу. Її отруює людина, яка не дотримується правил користування цими речовинами. Тільки за умови неправильного використання ці матеріали стають небезпечними для навколишнього середовища.

Суддя. Викликаю свідка у справі № 4 «Природні джерела вуглеводнів».

Свідок. Цих джерел у природі є кілька: природний газ, буре та кам’яне вугілля, нафта, торф. Візьмімо природний газ. Уже було сказано про те, що до його складу входять алкани – метан, етан, пропан та бутан. При горінні вони виділяють вуглекислий газ. Наприклад, у випадку етану:

2С₂Н₆ + 7О₂ → 4СО₂ + 6Н₂О + Q.

Але особливо небезпечною є нафта. Вона під час перегонки у

ректифікаційній колоні виділяє такі речовини, як бензин, лігроїн, гас та газойль. Усі вони використовуються у техніці: бензин – для руху автомобілів, гас як паливо для ракет та літаків, лігроїн – у дизелях, газойль як мазут у тракторах. У двигунах внутрішнього згоряння всі вони утворюють велику кількість вуглекислого газу, який сильно забруднює навколишнє середовище. Кам’яне вугілля також звинувачується у тому, що при нагріванні у коксових печах до 1000°С без доступу повітря воно дає не лише кокс, а й кам’яновугільну смолу, амоніачну воду та фенол, які є дуже отруйними.

Адвокат. Шановний суддя! Я протестую. Мої підзахисні – природний газ, нафта, кам’яне вугілля – це сировинні джерела вуглеводнів та енергії. Природний газ дає нам тепло, нафта – пальне для техніки, а кам’яне вугілля у вигляді продукту переробки (коксу) використовують для виплавки чавуну та сталі.

Суддя. Що ж, перейдемо до справи № 5 «Спирти». Викликаю свідка.

Свідок. Як свідок у справі «Спиртів», хочу сказати про метанол та етанол. Вони негативно впливають на людський організм. Особливо отруйним є метиловий спирт – СН3ОН. Навіть невелика кількість його руйнує зоровий нерв та може призвести до втрати зору. Вживання 5-10 мл метилового спирту веде до сильного отруєння організму, а доза у 30 мл спричинює смерть. Етиловий спирт С2Н5ОН певною мірою є наркотичною речовиною. Потрапляючи до організму людини, він швидко всмоктується у кров. Там він взаємодіє із киснем, перетворюючись на альдегід, який також є сильною отрутою:

С2Н5ОН + [О] → СН3–СН=О + Н2О.

Людина, яка п’є, швидко звикає до алкоголю, а через певний час у неї розвивається хвороба – алкоголізм. Вона стає залежною від нього, а в організмі відбуваються незворотні процеси: руйнуються стінки шлунку, печінка, отруюються нервові клітини головного мозку. Така людина вже стає не потрібною ані своїй родині, ані суспільству. Особливо чутливим до дії алкоголю є молодий організм, який росте та формується, тому алкоголізм у такому віці розвивається набагато швидше.

Суддя. Слово для захисту надається адвокатові.

Адвокат. Спирти є дуже хорошими розчинниками. Їх широко застосовують у повсякденному житті. Метиловий спирт йде на отримання формальдегіду, з якого виробляють пластмаси (погляньте навколо – і ви побачите багато речей, виготовлених із пластмас). Метиловий спирт використовують також як добавку до пального у двигунах: він знижує вихід шкідливих речовин у вихлопних газах автомобілів. Етиловий спирт застосовують у виробництві синтетичного каучуку, з нього добувають харчову оцтову кислоту, а також діетиловий ефір медичного призначення (інгаляційний наркоз).

Суддя. Слухаємо справу № 6 «Альдегіди». Слово надається свідкові.

Свідок. Шановний суддя! Шановні присутні! Я клянуся говорити тільки правду! На хімічних заводах видобувають мурашиний альдегід (який інколи приховують під іншою назвою – формальдегід). Цей представник не тільки дуже хитрий, але й підступний, бо має дуже отруйний задушливий запах. Його водний розчин із масовою часткою 40% відомий також як формалін. Останній згубно діє на мікроорганізми, тому його застосовують для консервування анатомічних препаратів. Він також погано впливає і на людський організм. На заводах, де виробляють формалін, знижується рівень та тривалість життя людей, які працюють із ним.

Адвокат. Я протестую. Мені дуже подобається формалін. Ним у сільському господарстві протруюють насіння, дублять шкіри у шкіряному виробництві. З амоніаком він утворює відому лікарську речовину – уротропін, яку широко використовують в урології. А з пластмас, які він утворює, виготовляють деталі машин та обладнання, а також електротехнічні прилади.

Суддя. У справі № 7 «Феноли» слово надається свідкові.

Свідок. Шановні судді! Можу вам повідомити про «Феноли» наступне. Це гідроксильні похідні ароматичних вуглеводнів, у молекулах яких функціональні групи зв’язані з бензеновим ядром. За фізичними властивостями найпростіший фенол є безбарвною кристалічною речовиною, із характерним запахом. Він частково окиснюється на повітрі, набуваючи рожевого забарвлення, є легкоплавким та отруйним, адже навіть невелика його кількість вбиває мікроорганізми, проявляючи сильну бактерицидну дію.

При виробництві та застосуванні фенолу гостро постає проблема охорони навколишнього середовища від промислових відходів, які його містять та є небезпечними для усіх живих організмів. На заводах не застосовують методи мікробіологічного очищення, гази не піддають каталітичному окисненню, стічні води не обробляють озоном, недостатньо виділяють фенол розчинниками.

Адвокат. Я протестую! Прошу слова!

Суддя. Протест відхиляється. Слухаємо справу № 8 «Багатоатомні спирти». Слово надається свідкові.

Свідок. Шановний суддя! Я хочу засвідчити, що у нас є два типові представники багатоатомних спиртів: етиленгліколь та гліцерин. З них найнебезпечнішим є перший. За своїми властивостями він подібний до гліцерину – це безбарвна в’язка речовина, добре розчинна у воді, із солодкуватим смаком, хоча й отруйна. Етиленгліколь застосовують як антифриз – рідину, що не замерзає за низьких температур. А гліцерин у реакції з нітратною кислотою утворює вибухонебезпечну речовину – нітрогліцерин.

Адвокат. І все ж, окрім того, що тут було сказано про гліцерин та етиленгліколь, я хочу на їх захист додати наступне: етиленгліколь використовують при виготовленні полімеру, з якого отримують волокно лавсан. Гліцерин допомагає у медицині – із нього виготовляють мазі, що використовують для пом’якшення шкіри рук, а у текстильній промисловості – для надання тканинам м’якості та інших корисних властивостей.

Суддя. Слово надається свідку у справі № 9 «Аміни».

Свідок. Засвідчую, що анілін – це представник ароматичних амінів. За фізичними властивостями він є безбарвною рідиною, малорозчинною у воді, що іноді набуває світло-коричневого кольору внаслідок часткового окиснення на повітрі. Дуже отруйна речовина, її формула – С₆Н₅NH₂.Вона йде на утворення численних анілінових барвників, вибухових речовин, високомолекулярних сполук. Заводи з виробництва аніліну та його похідних отруюють повітря, воду, ґрунти своїми відходами. Керівництву таких підприємств слід жорсткіше дотримуватися вимог щодо зменшення викидів та будувати цехи з переробки аніліну, щоб не забруднювати навколишнє середовище.

Адвокат. Я захищаю з-поміж усіх амінів органічну сполуку анілін. Вона є отруйною, але вкрай необхідною. Під час її окиснення (наприклад, хромовою сумішшю) послідовно утворюється цілий ряд речовин із різним забарвленням. Тому його використовують для виготовлення анілінових барвників. Якби їх не було, то не було б і різнокольорових тканин. І друга цінність аніліну – він йде на виготовлення важливих лікарських препаратів.

Суддя. Викликаю останнього свідка у справі № 10 «Пластмаси».

Свідок. Хочу доповнити виступи інших свідків тим, що я побачив на місцевому заводі. Тут виготовляють найрізноманітніші вироби з пластмаси. При роботі з нею у повітря викидаються згубні для довкілля відходи та продукти виробництва – хлор, хлороводень та інші хлоровмісні гази, а також вінілхлорид. Тобто проблема охорони природи таки залишається дуже актуальною.

Адвокат. Я протестую!

Суддя. Протест відхилено. Суд іде для прийняття рішення.

(Суддя, прокурор та присяжні виходять і повертаються через хвилину).

Суддя. Встати! Суд виніс вирок! Осудити Хімію за забруднення і отруєння навколишнього середовища! (Заключне слово вчителя).

КАЗКА ПРО ДОБРУ ЧАРІВНИЦЮ Демонстраційне заняття

Ведучий. Запрошую вас у царство казок. Сьогодні ми побуваємо у володіннях доброї чарівниці Хімії!

У великому царстві, жила-була добра чарівниця. Вона дуже любила людей і тому робила для них багато добрих справ: дарувала їм гарний і міцний одяг, щоб люди не тремтіли від лютих морозів, щедро обдаровувала людей світлом і теплом, захищала їх від хвороб. Люди не знали, яку подяку скласти їй за всі ті добрі справи, які робила ця чарівниця, і тому не раз запитували, як вони можуть їй віддячити. Хімія посміхалася та відповідала, що їй нічого не потрібно від людей, тільки щоб вони навчилися користуватися її дарами правильно – інакше її чари принесуть шкоду всьому людству...

Хімія жила у своєму загадковому палаці, оточеному вірними слугами – хімічними реакціями. Одного разу, обходячи свої володіння, чарівниця Хімія побачила хлопчика, що заблукав у лісі. Він намагався розпалити багаття, але йому не вдалося видобути навіть іскорки.

Хімія. (Підходить до хлопчика). Я допоможу тобі, хлопчику. Зараз мій вірний слуга Реакція горіння навчить тебе запалювати полум’я за допомогою крапельки води. (Виходить лаборант і проводить дослід: у фарфорову чашку кладуть перекис натрію, накривають тирсою. Піпеткою на тирсу крапають воду. Суміш займається в результаті виділення кисню під час реакції).

Хлопчик. Ой, горить, горить! Можна, я теж спробую? (Хлопчик повторює дослід). Дякую тобі, люба чарівнице, за допомогу. Тепер я знатиму, як можна добути вогонь з крапельки води. А як тебе звати?

Хімія. Я добра чарівниця Хімія. Дуже давно, багато років тому, я розкрила людям свої таємниці найрізноманітніших перетворень, якими вони користуються і сьогодні. Я навчила їх запалювати вогонь, добувати метали із руд, перетворювати соду, вапняк і пісок на дзвінке кольорове скло, виготовляти мило, шампунь, пральний порошок, фарби, ліки, добрива і ще багато різних речей, без яких людина сьогодні не може обійтися. Поглянь навколо себе, і ти побачиш, що у кожній речі присутня Хімія. А щоб краще у цьому переконатися, ходи зі мною, я покажу тобі всі свої володіння.

Ведучий. Поки чарівниця Хімія вражає хлопчика чудесами своїх казкових палаців, я познайомлю вас з представником старовинних магів – алхіміком. Ці вчені займалися пошуками філософського каменю, який би дарував людям безсмертя і, водночас, перетворював усі метали на золото.

Алхімік. (Вибігає з колбою, у якій знаходиться якась речовина). Ура! Ура! Я знайшов! Я знайшов спосіб! Тепер я знаю, як перетворити свинець на золото! Багато років я провів у пошуках еліксиру життя, але безуспішно. Вже стільки часу працюю над перетворенням міді, олова, свинцю на золото – і ось, нарешті, є результат! Тут, у цій колбі, його ще не видно, але воно ось-ось з’явиться. Тільки треба охолодити трошки. Так, ось зараз покладу в холодну воду... Треба записати рецепт, бо забуду... (Пише і читає). Дві порції меркурієвої землі прожарити, поки не засвітиться холодним вогнем, тоді додати попелу морських водоростей, трохи густої крові морського дракона, 3-4 краплі слів святого Варфоломія. Варити все на слабкому вогні. Тоді відділити жовту землю, що осіла на дно, пролити її водою, розчинити у трьох порціях окропу та промовити чарівні слова, і при охолодженні утворяться дрібні пластинки золота. Подивіться, як воно блищить (показує глядачам).

Ведучий. Хвилинку уваги, алхіміку! Ти, напевно, не знаєш, що ці жовті блискучі часточки – зовсім не золото, а плюмбум(ІІ) йодид, який утворився у твоїй колбі в результаті дії йоду на порошок оксиду свинцю – меркурієву землю.

Алхімік. Е ні! Ви не заберете моє відкриття – не хитруйте! Ну, скажіть, звідки взявся йод, його ж там не було?

Ведучий. Це дуже просто. Він міститься у попелі морських водоростей...

Алхімік. О, знову горе мені! Знову невдача! (Хапається за голову і в розпачі покидає сцену).

Ведучий. А тим часом у домівці хлопчика всі зажурені, а особливо його бабуся. Вона, старенька, не знає, що й робити. Йти шукати? Але ж ноги болять, та й не дійдуть вони далеко. І тоді бабуся вирішує – нехай внучка іде шукати свого брата-непослуха. Довго-довго йшла бідна дівчинка, поки не зайшла у ліс чарівниці Хімії. І тут на зустріч їй звідкіля не візьмись страшний розбишакарозбійник.

Розбійник.

             Ех-хе-хе-хе! Ох-хо-хо-хо!                                    А не маєш – пропадай!

            Гроші, золото, вино!                                            Як зберу багато грошей,

Хто під ніж мені попався,                                       Дещо я куплю, Той з життям вже розпрощався!                             Стану я святим, хорошим, Гроші, золото давай!                                           Прямо в рай я попаду.

(У руках тримає ніж. Підходить до дівчинки).

Давай гроші! Гроші давай, ну, швидше!

Дівчинка. Я не маю! Я лише братика шукаю.        Відпусти, розбійнику, мене,        Він без мене – пропаде!

Розбійник. Хто ж без грошей так волає?

        Я розбійник, без грошей – не відпускаю.

        Брата не шукай, бо не знайдéш,         Лиш на той світ попадеш.

(Розбійник вихоплює ножа, вдаряє дівчинку в руку. Дівчинка скрикує, і в цей час чується свист. Розбійник утікає).

Асистент. Що тут сталося? Дівчинко, це ти кричала? Ой, та в тебе рана.

Дай мені руку. (Витирає кров, рана зникає).

Дівчинка. Дякую тобі. А хто ти?

Асистент. Я слуга могутньої і доброї чарівниці Хімії. Вона дала мені ліки, що загоюють усі рани, ось я і допомагаю людям. А ти хто така і куди прямуєш?

Дівчинка. Я шукаю свого братика, що заблукав у цьому лісі. Можливо, ти допоможеш мені. Ти не бачив його?

Асистент. Здається, що бачив, тут уже недалеко. Спочатку підеш прямо, а потім біля білокорої берези звернеш праворуч – там і побачиш палац.

Дівчинка. Дякую. (Розходяться у протилежних напрямках).

Ведучий. Незабаром дівчинка підійшла до палацу. Вона хотіла відразу ж увійти, але назустріч їй вийшли вартові чарівниці Хімії та перепинили шлях.

Вартовий. Куди йдеш, дівчинко?

Дівчинка. Я шукаю свого братика. Мені сказали, що він тут, і тому я прийшла сюди. Пустіть мене, будь ласка!

Вартовий. Ми б з радістю. Та, розумієш, двері ти зможеш відчинити лише тоді, коли виконаєш три завданні. То що, згодна?

Дівчинка. Так, звичайно. А що я маю робити?

Вартовий. Відповісти на запитання. Перше таке: «Яку негорючу речовину треба гасити?».

Дівчинка. Кальцій оксид ще називають негашеним вапном. Внаслідок взаємодії з водою утворюється кальцій гідроксид, а сам процес називається гашенням вапна. Так робить наша бабуся навесні, коли приходить пора підбілювати дерева.

Вартовий. Правильно. Молодчина! Дивись, ключ у дверях повернувся. А тепер спробуй відповісти на друге питання: «Як заморозити воду без льоду?».

Дівчинка. (Думає). Потрібно приготувати міцні розчини, наприклад з амоній нітрату чи хлориду. Якщо занурити у ці розчини пробірки з водою, через кілька хвилин вода у них замерзне.

Вартовий. Ось і вдруге повернувся ключ! Ти знову дала правильну відповідь. Двері відчинено, але за ними – аркуш паперу, на якому написано, як перейти місточок, який є на шляху.

(Дівчинка бере папір, хоче прочитати, але здивовано піднімає очі).

Дівчинка. Але ж на ньому нічого не написано.

Вартовий. Це і є твоє останнє завдання. Чи зумієш ти прочитати з чистого аркуша?

Дівчинка. (Міркує, нагріває листок, на якому поступово з’являються літери. Дівчинка придивляється і повільно зачитує написане). Чарівним паролем є слова: «Хімія – цікава наука».

Вартовий. Я радий за тебе. Ти виконала усі завдання. Заходь у володіння доброї чаклунки. (Виходять Хімія і хлопчик).

Дівчинка. Ось де ти, братику. Ходімо швидше додому, бо бабуся плаче, що так довго тебе немає. Вона не може заспокоїтися з того часу, як ти зник.

Хлопчик. Добре, ми підемо, але ще трішки послухаємо чарівницю.

Хімія. Ну, добре. Я розповім вам про свої володіння. У надрах Землі є у мене прекрасні палаци з кришталю та дорогоцінних каменів. Я навчила людей добувати з повітря добрива, з вугілля – шовк, фарби та ліки, з нафти – полімери, ґуму та навіть корми для птахів (звертається до глядачів у залі). Ви тільки подивіться (виходять асистенти та проводять досліди).

Ось перед вами різного кольору розчини. Я зараз зроблю так, щоб їхнє забарвлення зникло. (У різних пробірках – розчини різних кольорів, лаборант зливає все в одну колбу, і розчин стає безбарвним).

Хімія. А на прощання я хочу вам побажати: старанно навчайтеся, щоб з вами не трапилися такі пригоди, як з «хіміком-недоучкою».

(Хімія виходить, а на сцені з’являється хімік-недоучка).

Хімік-недоучка. Я – великий експериментатор! Признаюся вам чесно, що хімію вчити я не люблю, проте у хімічних дослідах та фокусах – я, кажуть, неперевершений знавець. Хочете, я на ваших очах перетворю воду на молоко? (Демонструє дослід). Виходить щось зелене. Хм! Цікаво... А-а, це тому, що корова забагато з’їла зеленої трави. Ой, ні, дивись – уже червоне! Що за біда!

Мабуть, моя корова об’їлася червоного буряка?!

Асистент. (Входить). Перестань знущатися над хімією. Іди краще у аудиторію та вивчи те, що ти не хотів вчити. А ще запам’ятай: Перш, ніж щось видобувати, Треба багато всього пізнати.

Тож іди, поспішай,

Книжку уважно прочитай!

Ведучий. Ось і прийшов час нам з вами прощатися. До зустрічі, любі друзі, на наших цікавих заняттях!

ВЕЧІР ПРО МИХАЙЛА ЛОМОНОСОВА

Біографічне заняття

«Історик, ритор, механік, хімік, мінералог, художник та віршотворець – він усе дослідив і усе збагнув» О.С. Пушкін

Ведучий 1. Шановні друзі! Ми сьогодні зібралися з нагоди дня народження видатного вченого М.В. Ломоносова.

Ведучий 2. Михайло Васильович був особистістю у повному розумінні цього слова. В історії людства з часів античності до наших днів небагато знайдеться таких людей, які б прирівнялися до нього. Більше 250 років тому він сказав слова, які і сьогодні не втратили свого значення:

«Широко простягає хімія руки свої у справи людські. Куди не глянь, не подивись – скрізь обертаються перед очима нашими успіхи її старанності».

Ведучий 3. Сьогодні ці слова звучать з особливою силою, оскільки у наш час роль хімії у житті суспільства постійно зростає.

             Сила хімічної науки,                                           На заводі і в друкарні,

Що створив слов’янський геній,                            В відкритті галактик, Дала зброю людям в руки                                      Навіть лікар у лікарні У праці їх щоденній.                                             Мусить її знати.

            Чи будинок зводиш, друже,                                 Найдавніша на планеті,

             Чи пливеш морями, –                                           Поміж всіх наук – цариця.

            Скрізь вона тобі послужить,                                Хіміє ти наша,

             Всюди вона з нами.                                             Вірна помічниця.

Ведучий 4. Вісімнадцяте століття... Село Денисівка (нині Ломоносово Архангельської області). 8 листопада 1711 р. (за старим стилем). Саме тут народився Михайло Ломоносов. Учений-енциклопедист, перший російський академік Петербурзької Академії наук (з 1745 р.), один із засновників сучасного природознавства. Вражає широчінь його наукових інтересів та глибина проникнення у таємниці природи. У своїх теоретичних уявленнях він виходив із атомно-молекулярної будови речовини та принципу збереження маси і енергії, ввів у хімічну науку кількісні методи дослідження, заклав основи фізичної хімії. Власне, сучасна наука почалася тоді, коли більшість учених зрозуміла та прийняла основні положення про внутрішню будову речовини, уявлення про атоми як носії властивостей елементів та про молекули як характеристичні частки матерії.

Виняткове значення для розвитку хімії мало становлення закону збереження маси, який є наслідком загального закону збереження матерії та руху, сформульованого М.В. Ломоносовим у 1748 р. як загальний закон природи:

«Усі зміни, що відбуваються у природі, такого суть стану, що скільки чого в одного тіла відніметься, стільки приєднається до іншого; так, якщо де убуде трохи матерії, то помножиться в іншому місці... Сей загальний закон простягається в самі правила руху; бо тіло, яке рухає своєю силою інше, стільки ж її у себе втрачає, скільки передає іншому, яке від нього рух здобуває».

Ведучий 5. М.В. Ломоносов з 1731 по 1735 р. навчався у Слов’яно-греколатинській академії у Москві. Пізніше його направили у Петербург, в академічний університет, а у 1736 р. – до Німеччини, де він навчався у Марбурзькому університеті та у Школі гірничої справи (м. Фрейберг). З 1741 р. він ад’юнкт фізичного класу Петербурзької Академії наук, з 1745 р. – професор хімії, а з 1748 р. працює у створеній ним самим хімічній лабораторії.

Ведучий 1. У кожного великого таланту є гіркий дар – притягувати до себе ненависть і злобу бездарів... Рік не платять грошей за роботу в Академії. У його двокімнатній квартирі протікають стелі, стіни покриті незрозумілим брудом, пічні труби розтріскані. Дружина хворіє і немає за що придбати ліки. Сам Ломоносов загнаний ніби в клітку, його обмовлено та заарештовано. Пізніше він згадував: «Я хворію і не маю грошей не тільки на ліки, але й на їжу, і не маю навіть у кого їх зайняти».

Ведучий 2. Тоді Ломоносов скрізь зустрічав своїх ворогів, які бажали йому не лише принижень, але й смерті. Учнів було мало, друзів також, та й тих забирали від нього у заслання. Замучений, хворий, загнаний, влітку 1743 р., сидячи під арештом, Ломоносов пише вірші, у яких ми відчуваємо його велику жадобу до життя, до Всесвіту, у якому він хоче жити щасливо. І ось перед нами постає питання: «Хто ж був насправді М.В. Ломоносов – історик, ритор, механік, хімік, мінералог, художник чи поет?». Розібратись у цьому нам допоможуть члени наукової конференції.

(Ведучі виходять, на сцені за круглим столом сидять члени наукової конференції; перед кожним – табличка: математик, астроном, мінералог, художник, лінгвіст, металург, демограф, географ, поет, журналіст, фізик, філософ. На столі біля голови – графин з водою. Загальний гамір).

Голова. Увага! Увага! Тихіше! Давайте вислухаємо наших товаришів.

Астроном. Я стверджую, що Ломоносов був астрономом. Він назавжди залишив своє ім’я у нашій науці, відкривши атмосферу на Венері. Він сконструював однодзеркальний телескоп нового типу і так звану трубу для спостережень за небесними світилами у нічний час.

Мінералог. Так, але ж і мінералогом він також був. Він першим запропонував теорію про постійні геологічні зміни поверхні під дією «підземного вогню». Також пояснив виникнення металів внаслідок геологічних змін земної поверхні.

Художник. Ломоносов створив не лише прекрасне панно «Полтавська баталія», але й обличчя Богородиці та один із найвиразніших портретів Петра І.

Лінгвіст. Дозвольте зачитати дві його цитати про рідну мову: «Мови нашої небесна красота», «У ній вся велич іспанської, живість фламандської, міцність німецької, ніжність італійської... стислість грецької та латини». Ломоносов склав «Російську граматику», яка перевидавалася 14 разів та не втратила свого значення й до сьогодні. Тому, я стверджую, що Ломоносов – лінгвіст.

Металург. Він же металург (встає зі свого місця). Вибачте, а як же металургія без Ломоносова? Він створив саму цю науку. З-під його пера вийшла у світ книга «Перші обґрунтування металургії та рудних справ». Не одне покоління металургів вчилося за цією книжкою!

Демограф. Хвилиночку! Не менш важливою є його книга «Про

примноження та збереження народу Росії», яка вийшла у світ у 1761 р. До речі, у ній великої уваги було приділено дитячій неграмотності та розширенню медичної допомоги населенню.

Географ. Проте, прошу вас усіх не забувати, що з 1758 р. М.В. Ломоносов офіційно очолив Географічний департамент Академії наук, у якому готували картографів та геодезистів.

Поет. Дозвольте мені! Навіть свої наукові праці він інколи записував віршами. Бєлінський називав Ломоносова «батьком російської поезії»…

(Усі решта починають вигукувати: «Дозвольте мені!». Загальний гамір.

Усі виходять).

Ведучий 1. Як бачимо, навіть на цій конференції вчені не зуміли дійти до спільного висновку: «Ким же насправді був М.В. Ломоносов?».

Ведучий 2. Проте, сам Ломоносов, коли його запитували, хто він є за професією, із гордістю відповідав: «Я – хімік». До Ломоносова хімію не вважали наукою, а лише «хімічним ремеслом». Після нього ніхто вже не наважувався називати хімію ремеслом, а лише наукою!

Ведучий 3. М.В. Ломоносов прожив 54 роки. З них до 32 років навчався, у 33 роки повернувся з Німеччини, вісім місяців був під арештом, хворів майже цілий рік. Отже, на все, що він зробив, припадає трохи більше двох десятиліть!

Ведучий 4. У 1869 р. французький учений Ф. Гефер видав свою працю, яка була присвячена хімії. На Заході у той час не дуже жалували російську науку та російських вчених. Проте, у цій книзі, було сказано: «Серед російських хіміків, які стали знаменитими завдяки хімії як науці, ми згадаємо лише Ломоносова».

Ведучий 5. Так, це дійсно визнання його як ученого. Ломоносов був генієм, талантом, людиною енциклопедичних знань. Це була людина, яка зуміла піднести хімію на той науковий рівень, на якому вона стоїть сьогодні. Помер М.В. Ломоносов 4 квітня 1765 р. (за старим стилем) та похований на Лазарівському кладовищі Олександро-Невської лаври у Петербурзі. Він ніколи не шкодував, що все своє життя присвятив науці!

КОЛИ ПОВІТРЯ ВБИВАЄ

Учнівська конференція

Учнівську конференцію проводять у вигляді круглого столу. Учні заздалегідь отримують завдання: підготувати інформацію про стан забруднення навколишнього середовища у рідній місцевості, виготовити плакати, підготувати газети на тему збереження природи.

Зал оформлюють стінгазетами, плакатами. На дошці вислови:

«Екологія – наука майбутнього. І, можливо, самé існування людини на нашій планеті залежатиме від її прогресу»

Ф. Дрьо

«Ми живемо серед природи... Ми постійно діємо, проте не владні над нею» Й. Гете

«За своєю природою людина була і залишається кочівником, бо вона руйнує місце, де розкладає своє шатро і пасе череди»

К. Фріес

«Можна, мабуть, сказати, що призначення людини ніби зводиться до того, щоб знищити свій рід, заздалегідь зробивши земну кулю непридатною для проживання» Ж. Лемарк

«Людина загине, вбита незмірним ростом того, що вона називає цивілізацією»

Ж. Фабр Вчитель. Початок XXІ ст. безперечно довів, що розвиток науки й техніки дає людині чимало благ. Але за блага, які науково-технічний прогрес створює для людини, розплачується сама природа. Світ зіткнувся з гострою проблемою сучасності – послабленою увагою до законів природи, навіть із їх нехтуванням. За оцінками фахівців, стан здоров’я населення на 20-40% залежить від генетичних чинників, на 20-30% – від способу життя і лише на 10% – від діяльності служб охорони здоров’я. Завдяки розвитку свідомості, мислення і мови людина змогла ніби відокремити себе від негативного впливу навколишнього середовища, змінюючи його та пристосовуючи до своїх потреб. 

Давно і точно сказано, що природа не храм, а майстерня... Але виникає питання: чи майстер орудує у цій майстерні? Зазнаючи впливу довкілля, людина сама здатна впливати на нього. Тому нині антропогенний вплив на природу перевищив її можливості для самовідновлення та регулювання. Цей результат не можна вважати нашою перемогою, адже невміння правильно використовувати закони природи робить людину обмежувальним чинником її існування.

Учень 1. Людина може прожити кілька тижнів без їжі, кілька днів без води, а без повітря – всього лише кілька хвилин. Враховуючи, що за добу людина споживає у середньому близько 1 кг їжі, до 2,5 л води та 12 кг повітря, стає зрозумілим, що чиста атмосфера – найголовніший та найважливіший продукт споживання. Тим більше, що дихати доводиться завжди – незалежно від того, забруднене повітря чи ні, отруєне воно чи чисте.

Учень 2. Що ж таке повітря? Незважаючи на те, що людина живе на дні «повітряного океану», вона вивчила повітря значно пізніше, ніж інші речовини. Це пояснюється тим, що повітря невидиме, не має ані запаху, ані смаку. Лише наприкінці XVIII ст. А. Лавуазьє визначив склад повітря. До нього входять газоподібні речовини – азот (78%), кисень (21%) та аргон (0,93%), а також вуглекислий газ (0,03%). Крім того, у повітрі є ще пил, водяна пара та чимало інших домішок.

Учень 3. Розмаїття та концентрація токсичних речовин, що входять до складу атмосфери сучасних міст і промислових центрів, зростають з кожним роком. При цьому основною шкодою від забруднення ще донедавна вважали зменшення прозорості через чорну димову завісу (смог). Сьогодні ж зниження видимості створює значні перешкоди для перевезення вантажів, особливо за допомогою повітряного транспорту. Проте, непрозорість є другорядним показником загальної забрудненості атмосфери, адже газові та радіоактивні викиди завдають значно більшої шкоди навіть без очевидного порушення видимості. І все ж, непрозорість атмосфери викликає зменшення доступу сонячної енергії до поверхні нашої планети!

Учень 4. Найбільша шкода для здоров’я людини – забруднене повітря. Клініко-епідеміологічні дослідження вказують на пряму залежність захворюваності та смертності населення від забруднення атмосфери. Не аналізуючи детального механізму впливу забруднювачів на організм людини, слід відзначити, що димовий смог є причиною руйнування органів дихання, захворюваності легень на емфізему, бронхіт, астму; фотохімічний смог спричинює подразнення слизових оболонок очей, носа, гортані; оксиди Нітрогену дуже шкідливо діють на легені та очі; кіптява, адсорбуючи на собі канцерогенні речовини, сприяє розвитку раку легень; фенол призводить до складних порушень обміну речовин; озон, як і сірчистий ангідрид, у малих концентраціях є причиною хронічного бронхіту, а у високих – викликає набряк легень. Дуже шкідливими для організму людини у значних концентраціях є чадний газ та сірководень. Цікаво, що подразнення легень одним із цих агентів значно пришвидшує всмоктування у кров інших потенційно небезпечних речовин. Розчинені у крові аерозолі, швидко поширюються по всьому організму.

Учень 5. Вкрай шкідливими для людини, навіть у малих концентраціях, є сполуки Берилію. Вони викликають хронічне захворювання легень на грануломатоз; Манган та його сполуки є причиною пневмонії; радіоактивні ізотопи (Йод-131, Фосфор-32, Кобальт-60, Стронцій-90, Карбон-14, Сульфур35, Кальцій-45, Аурум-198, Радій-226, Уран-235 та Уран-236) вражають тканини й органи людини. Вони спричинюють зміну крові, анемію, вроджені каліцтва, лейкемію, призводять до зниження активності щитовидної залози, до порушення діяльності статевих органів, вражають легені й пришвидшують фіброз та викликають рак; канцерогенні речовини (3,4-бензпірен, ароматичні вуглеводні) також є причиною ракових захворювань; ртуть згубно впливає на мозок людини.

Учень 6. Забруднене повітря лякає своєю повсякденною буденністю. Всупереч різноманітним теоріям про невичерпність повітряного океану, про здатність людини «приживатися», «пристосовуватися» до навколишнього середовища, забруднювачі повітря мають кумулятивний ефект, тобто можуть накопичуватися у організмі людини та діяти через певний проміжок часу. Коли приховане стає явним, рятувати людину іноді буває уже пізно. Надзвичайно важливе значення має і потенційна можливість генетичних змін у носіях спадковості. Антропологічні дослідження показують, що фізичний та розумовий розвиток дітей у промислових регіонах відстає від розвитку дітей у районах з менш забрудненим повітрям.

(Інформація учнів, які провели самостійні дослідження джерел забруднення атмосферного повітря у своїй місцевості).

Учень 7. Забруднення атмосферного повітря у всьому світі є настільки сильним, що вже давно викликає серйозне занепокоєння у світової громадськості. Все більше й більше уваги приділяє цій проблемі Всесвітня організація охорони здоров’я (ВООЗ), що визначила серед основних джерел забруднення:

а) металургію (ливарне виробництво, переробку металів);

б) цементні заводи;

в) підприємства хімічної промисловості;

г) коксові та газові заводи;

д) нафтову промисловість.

Величезної шкоди завдає також радіоактивне забруднення атмосфери. Наслідки аварії на Чорнобильській АЕС показали, що будь-яке опромінювання, яким би воно не було, несе у собі значну небезпеку.

Учень 8. Під час аварії утворилося кілька десятків різних типів радіоактивних ізотопів з періодами напіврозпаду від долі секунди до кількох десятків років. Так, склад радіоактивних забруднень із часом змінюється, але дуже повільно. Навіть через багато років ми, українці, будемо відчувати на собі та на наших дітях наслідки цього страшного лиха. Про це сьогодні свідчать такі факти: минуло вже більше 30 років (!) після аварії, проте й досі смертність у нашій країні перевищує народжуваність, збільшується кількість летальних випадків серед новонароджених, набувають поширення вроджені каліцтва, зростає кількість людей, хворих на анемію, рак крові та дихальних шляхів, що свідчить, перш за все, про слабкість нашої імунної системи.

Учень 9. Зрештою, ми маємо таке навколишнє середовище, яке заслужили. Відомо, що існує тісний взаємозв’язок між соціальним розвитком суспільства та станом оточуючого середовища. Проте, цей розвиток не обов’язково визначає рівень охорони природи. Т. Рузвельт на Конференції з охорони природних ресурсів ще у 1908 р. зазначав: «Ми стали багатими, широко використовуючи природні ресурси, і маємо право пишатися нашим прогресом. Але прийшов час замислитися над тим, що станеться, коли зникнуть ліси, виснажаться запаси вугілля, заліза та нафти, а збіднений та вилужений біля річок ґрунт почне споганювати їхні води, оголюючи поля і перешкоджаючи іригації». З того часу виснаження ресурсів Землі невпинно зростає.

Учень 10. Якщо за звичайних умов за весь час існування біосфери кисень оновлювався внаслідок фотосинтезу 800 тисяч разів (у середньому 1 раз на 4 тис. років), то тепер сподіватися на це не доводиться, оскільки концентрація токсинів у повітрі є такою, що їх утилізація через біологічні механізми природи стає неможливою. Якщо людство не зможе скоротити, обмежити або якось ізолювати свої токсичні відходи від глобальних систем життєзабезпечення, то вони стануть для людини основним лімітуючим фактором її подальшого розвитку.

Вчитель. Шановні друзі! Можливо, це видасться трохи парадоксальним, але найактуальнішою сучасною проблемою у галузі охорони природи постає захист нашого виду від нас самих. Людину розумну «Homo sapiens» необхідно захищати від людини діяльної «Homo faber». Щоб Земля завжди була здатна давати людині хоча б необхідний для її існування мінімум, людство повинно виконувати три головні умови: 1) підтримувати найважливіші екологічні процеси та зберігати системи, що забезпечують життя; 2) зберігати генетичну різноманітність; 3) довгостроково та оптимально використовувати окремі види та екосистеми у цілому.

Саме тому звучить: «Обережно – людина!».

ВОДА – НАЙЗАГАДКОВІША РЕЧОВИНА

Сценарій вечора

Ведучий 1. Без перебільшення, вода є речовиною, що створила нашу планету. Деякі вчені вважають, що правильніше було б назвати її не «Земля», а «Вода», оскільки її поверхня на три чверті вкрита саме цією речовиною. Це обличчя нашої планети. Усе земне життя народжене водою та не може існувати без неї. Недарма у казках «жива вода» мала здатність оживляти навіть мертвих. Спробуймо уявити собі, як би виглядала наша планета, коли б з неї раптом зникла уся вода – похмурі впадини морів та океанів, вкриті товстим шаром солі, пересохлі гирла річок, гірські породи, що перетворилися на порох... Ні кущика, ні квітки на мертвій землі.

Ведучий 2. Що ж таке вода? Послухайте історичну довідку!

1.                       Джерела води у стародавніх народів були місцем зустрічі всіх богів.

Воді поклонялись як надлюдській силі, бо вона вважалася матір’ю життя.

2.                       Основоположник грецької медицини Гіппократ, який жив у V ст. до н.е., під час лікування одне з чільних місць відводив воді як головному засобу гігієни.

3.                       Якщо краплі води довгий час падатимуть на голову людини з висоти приблизно 50 см, то вони здатні звести її з розуму. У давнину навіть існувало особливе катування – «краплями води».

4.                       У далекі геологічні часи, коли температура на нашій планеті сягала значно вище 100°С, вода перебувала у стані пари. Звісно ж, що за таких умов не могло існувати ані рік, ані озер, ні морів, ні океанів.

5.                       Можливість заселення земної кулі рослинами та тваринами пов’язана із особливими властивостями води. Без неї неможливе життя.

6.                       «Вода – це початок усього живого на Землі», – говорили у давнину. «Вода є чимось простим та неподільним», – стверджували у стародавньому світі.

7.                       «Ні, – сказав великий А. Лавуазьє, – вода складається з Гідрогену та Оксигену”.

Ведучий 3. Майже 200 років тому Ж.-Л. Гей-Люссак та О. Гумбольдт довели, що два атоми Гідрогену та один атом Оксигену, об’єднуючись у молекули, народжують воду. Що ж таке вода? Перш за все, це чарівна хімічна сполука, сестра-тихоня найсильнішої вибухівки – гримучого газу.

(Лунає пісня «Летів водень потайком» на мелодію української народної пісні «Ішов козак потайком»).

Летів водень потайком

Та й до кисню вечерком.

– Ой ти, кисню, відчини, відчини,

Своє-моє серденько звесели, звесели. Ой не буду відчинять, ой не буду відчинять, Бо ти будеш, серденько моє, бушувать.

Ой гриміло, ой гриміло до зорі, Стало повно аш два о у відрі.

Вода – одна з найпоширеніших сполук на Землі. Водяна оболонка нашої планети (гідросфера) охоплює близько 71% земної поверхні. Вода входить також до складу комет та більшості планет Сонячної системи, а також їх супутників. У зв’язаному стані вона міститься й у земній корі – літосфері, причому у глибинних надрах її більше, ніж на поверхні. Слід зауважити, що молекули води були знайдені навіть у міжзоряному просторі!

Ведучий 4. Вода входить до складу мінералів та гірських порід, міститься у ґрунті та в усіх живих організмах. Запаси води на Землі загалом становлять близько 1,359 млн. тон. З усього цього багатства на прісну воду припадає лише 28%, з них 2,2% – залишаються недоступними для споживання людиною та входять до складу крижаного щита Північного Льодовитого океану, Ґренландії, а також Антарктиди.

Ведучий 1. «Соком життя» називав воду італійський художник Леонардо да Вінчі. Це визначення цілком відповідає дійсності, адже вода – це джерело живлення для рослин та тварин, в організмах яких йде постійний процес її поновлення. У кактусів, наприклад, вода поновлюється повністю через 28 років, у черепахи – за 1 рік, у верблюда – за 3 місяці, у людини – за 1 місяць. Без води ми зможемо прожити лише три дні, а без їжі – від 30 до 50 днів.

Ведучий 2. Без води є неможливим самоочищення організму від шлаків, терморегуляція тіла, транспорт речовин через кров, видалення продуктів обміну тощо. Вода підтримує кислотно-лужний баланс організму, адже більшість тканин та органів переважно складаються з води(див. таблицю). Вміст води в окремих органах, тканинах та біологічних рідинах людського організму (у %)

Головний мозок:	–	Шкіра	72
– сіра речовина	83	Печінка	70
– біла речовина	70	Скелет	46
Спинний мозок	75	Зубна емаль	0,2
Нирки	82	Плазма крові	92
Серце	79	Скловидне тіло ока	99
Легені	79	Слина	99,4
М’язи	75	Шлунковий сік	99,5

 

Як бачимо, найбільше води в організмі людини міститься у шлунковому соку, а найменше – у зубній емалі. Середньостатистична доросла людина приблизно на 65% складається з води. Втрата організмом більше 10% цієї життєдайної рідини може становити серйозну небезпеку та призвести до загибелі.

Ведучий 3. Вода є найпоширенішою речовиною, і все ж можна з упевненістю сказати, що на Землі немає абсолютно чистої води, адже все це – лише водні розчини різноманітних речовин. Вода – наймогутніший та найпотужніший розчинник! Погляньте, як різнобарвно проходять процеси розчинення неорганічних сполук у воді.

(Учень демонструє дослід «Веселка»: показує присутнім пробірки з розчинами, серед яких блакитний – розчин СиSO₄, світло-зелений – розчин NiSO₄, оранжевий – розчин К₂Сr₂O₇, жовтий – розчин К₂СrO₄ та ін.).

Ведучий 4. Не менш цікавими є хімічні властивості води. Деякі речовини, потрапляючи у воду, бурхливо реагують із нею. Погляньте, як реагує з водою металічний натрій (демонстрація досліду). Вода реагує також й зі складними речовинами (дослід «Горючий сніг»: під снігом лежать шматочки кальцій карбіду, який при взаємодії з водою утворює ацетилен – газ, що горить).

Ведучий 1. У морській воді розчинено багато цінних речовин. Вчені підрахували, що у ній міститься майже 10 млрд. тон золота, а срібла – у 500 разів більше, проте добути їх дуже важко. Лауреат Нобелівської премії Ф. Габер намагався отримати золото з морської води, але на 1 г добутого коштовного металу він витратив 2 г власного золота (грошима)!

Ведучий 2. А чи знаєте ви про живий світ у краплі води? Більше 330 років тому голландець А. Левенгук заглянув у цей світ крізь збільшуване скло і був вражений – це був світ мікроорганізмів, які незримо протягом століть вступали у боротьбу із людством, забираючи мільйони життів. Чума, холера, тиф – усі ці захворювання передавалися через воду.

Ведучий 3. Але й сама людина винна у тому, що її втручання у природу завдає шкоди. Важко перелічити ті біди, яких уже зазнав Світовий океан від забруднення «нафтовою чумою». Деякий час природа встигала очищати річки від бруду, який люди зливали у них, але відтепер вона не може подолати ці нескінченні каламутні потоки, що з кожним днем все збільшуються.

Ведучий 4. Сучасна наука зробила дуже багато, щоб очистити Світовий океан, але все частіше їй доводиться боротися із наслідками бурхливого розвитку цивілізації. Збільшення витрат води зрештою призведе до того, що вже через декілька років на одну людину буде витрачатися більше 2 500 м³ води на рік!

Вчитель. Шановні друзі! Сьогодні ви почули багато цікавого про досить звичну для нас речовину – воду. Але, як бачимо, вона може бути як другом, так і ворогом людини. Все залежить лише від нас з вами, від нашого ставлення до довкілля. У зв’язку із цим Генеральна Асамблея ООН заснувала програму з охорони природного середовища – ЮНЕП, яка працює на сучасному етапі розвитку суспільства. Ми, люди, є частиною природи, вона живе у нас, ми живемо завдяки їй. Тож бережімо її, починаючи з маленької краплі води, з тієї краплі, яка є початком усього живого на Землі.

ЖИВИЙ СВІТ У КРАПЛІ ЧИСТОЇ ВОДИ

Сценарій вечора Вчитель:

Весняний день – прозорий, голубий,	Душа чутлива, мов ота струна,
Навколо пахне ніжно-білим цвітом,	До барв весни, і запахів і звуків,
Під вікнами туркочуть голуби,	Так може чарувати лиш Весна
Щебечуть на подвір’ї жваві діти.	Після холодних місяців розлуки.

Весна! Як ми любимо цю пору пробудження життя, відчуваємо справжню насолоду від спілкування з весняною природою. З дитячих років ми звикаємо до її чарівної краси. Любимо бувати у лісі, у полі. Дивимося на квіти, дерева. Радіємо спілкуванню з природою, милуємося її красою. Дуже часто усвідомлення Батьківщини приходить до нас через природу, її красу, яка повністю захоплює людину. Відбираючи упродовж мільйонів років, немов чародійний селекціонер, усе життєдайне, досконале та доцільне, природа стала колискою людства. А в основі природи лежить вода!

Вода – це джерело життя на Землі, джерело енергії, чинник, що визначає погоду та клімат нашої планети. Формула води (Н2О) знайома всім, навіть людям, які знають про хімію зовсім небагато.

Учень 1. Але які саме Гідроген та Оксиген входять до складу води? Адже у Гідрогену є три ізотопи – легкий (протій), важкий (дейтерій), найважчий (тритій), і у кисню їх три – з відносними атомними масами 16, 17 та 18. Вода, виявляється, у своєму складі містить 42 (!) різні типи молекул.

Вчитель. Які властивості є характерними для води?

Учень 2. Вода може перебувати у трьох агрегатних станах одночасно: рідкому, твердому та газоподібному. Агрегатний стан визначається, перш за все, різною відстанню між молекулами та наявністю міцних міжмолекулярних зв’язків. За певних умов один агрегатний стан може перетворюватись на інший.

Учень 3. Навесні у природі ми спостерігаємо танення снігу та льоду, а восени і ранньою зимою – навпаки, перетворення води на сніг та лід. Чиста вода за звичайних умов – це безбарвна прозора рідина (у товстих шарах блакитна), яка не має ані запаху, ані смаку. Густина води становить 1 г/см³ та є

максимальною     при    4°С.   Вода має    високу        теплоємність        та      малу теплопровідність.

Учень 4. Вода нагрівається у п’ять разів повільніше від піску. Щоб нагріти 1 л води на 1°С, потрібно у 3300 разів більше тепла, ніж для нагрівання такої ж кількості повітря. У води є дуже високою теплота випаровування. Щоб випарити воду з чайника, потрібно у 5 разів більше тепла, ніж для її кип’ятіння.  Повільне випаровування води підтверджує дослід «Негорюча хустинка». (Хустинку змочують водою, а потім – ацетоном або спиртом, які згоряють швидше, ніж хустинка встигає зайнятися).

Якби не ця властивість води (повільне випаровування), то багато озер та річок пересихали б влітку. Замерзаючи, вода віддає багато теплоти. Зокрема, 1 л води, що перетворюється на лід, може підігріти на 1°С 250 тис. л повітря. Ось чому у морозні ночі у теплицях ставлять діжку з водою: замерзаючи, вона віддає тепло у повітря.

Учень 5. З-поміж усіх рідин у води є найбільший поверхневий натяг. Поверхня води завжди затягнута тонкою плівкою з молекул Н2О. По ній, наче по підлозі, бігають комахи-водомірки та навіть тропічні ящірки-василіски. Капілярні сили підіймають воду з ґрунту для живлення рослин. Фізики точно розрахували, яку гирю потрібно підвісити до стовпчика води завдовжки 3 см, щоб розірвати його, – більше 100 тон! (Виконується дослід «Морське дно» або «Силікатний сад»: у розчини солей певної концентрації кидають кристалики інших солей, які за рахунок осмотичного тиску виростають у водорості).

Вчитель. Більша частина (71%) поверхні нашої планети вкрита океанами та морями. Але океан – це не просто вода: вона є достатньо солоною.

Учень 1. Морська вода – це складний сольовий розчин, у якому середня концентрація солі становить близько 35 г / 1 кг води (3,5%). При цьому солі та інші розчинні у воді речовини містяться переважно у вигляді іонів. Практично, у водах океану представлено всі хімічні елементи та їх ізотопи, але основних компонентів – лише дев’ять (див. таблицю).

Вміст окремих мінеральних компонентів у морській воді та солі

Компонент	Cl–	Na+	SO42–	Mg2+	Ca2+	K+	HCO3–	Br–	H3BO3
Вміст (у г/1 кг води)	18,98	10,56	2,65	1,27	0,4	0,38	0,14	0,065	0,005
Вміст (у мас. %)	55	30,6	7,68	3,69	1,16	1,1	0,41	0,19	0,07

 

Вчитель. А тепер поговоримо про значення води.

Учень 2. У царя Дха Тусена, який правив на о. Шрі-Ланка (V ст. н.е.), загарбники вимагали показати, де заховані його багатства. У відповідь цар привів своїх нерозумних ворогів до створеного ним величезного штучного озера Калавена. Це озеро врятувало жителів острова під час посухи. Цар зачерпнув пригоршню води й сказав: «Друзі мої, це і є усе моє багатство».

Учень 3. А у 523 р. при переході через лівійську пустелю від спраги у страшних муках загинуло 50-тисячне військо шаха Камбіза, яке доти ніхто не міг перемогти. Перемогла вода.

Кожна людина щоденно споживає з їжею майже 2 л води. Значно більше її йде на побутові потреби. У великих містах щодобові витрати води взагалі становлять близько 200 л на одну людину!

Учень 4. Вода – це ще й паливо майбутнього. Про це писав французький письменник Ж. Верн у своєму романі «Таємничий острів»:

–      Вода, – відповів інженер.

–      Вода? – перепитав Пенкроф...

–      Так, але вода, розкладена на складові частини, – пояснив Сайрес Сміт.

–      Без сумніву, це буде робитися за допомогою електрики, що у руках людини стане великою силою.

–      Так, я впевнений, що настане день, коли вода замінить паливо, – відповів інженер. (Сценка).

Вчитель. Із водою пов’язана актуальна проблема сьогодення – охорона навколишнього середовища, яка, перш за все, полягає у захисті водойм від забруднення та очищенні стічних вод підприємств. Промислові та побутові відходи, а також нераціональне використання агрохімікатів отруюють поверхневі та підземні води, порушують родючість ґрунтів. Через це на сьогодні у світі втрачено близько 1200 видів тварин – по одному виду щороку. Протягом останніх століть в Україні повністю зникли тарпан (дикий кінь), тур та український степовий сайгак. На межі зникнення – світлий тхір, норка, горностай та вовк. Зникнення загрожує також більш як 150 видам рослин!

Учень 5:

Рятуємо чисте повітря. Рятуємо воду –В морях, океанах, в малих і великих річках.

Рятуємо наших птахів – усякі іще породи І ті, що зникають в полях, у лісах, у лугах.

Рятуємо злаки. А потім рятуємо квіти.

Рятуєм світанки – від кіптяви, гару й димів.

Рятуємо тишу, щоб в тиші мовчати й радіти.

Рятуємо вулицю від голосних двигунів.

Рятуємо землю. А також рятуємо небо.

Рятуємо мрії. Кохання солодкий мотив.

Рятуємо ніжність... Від кого рятуєм? Від себе...

Поки ще не пізно і можна хоч щось зберегти.

Вчитель. Людина – це частина природи. І сáме природі ми зобов’язані своїм існуванням, своєю досконалістю, своєю могутністю. Тож будемо піклуватися про довкілля та докладемо усіх зусиль для збереження нашої чарівної планети!

Природа нам – як рідний дім,		Й пташкѝ на різні голоси
Вона усім – як мати,		Співатимуть для тебе,
Щоб лад завжди був в домі тім,		І в краплях чистої роси
Про це нам треба дбати.		Побачиш чисте небо.
В природу із добром іди,		Й віддячить за добро тобі
Вона ж тобі – як матір.		Земля теплом родинним.
Змайструй шпаківню, посади		Люби і бережи її,
Калину біля хати.		Будь гідним її сином!

ТАЄМНИЦІ БУДОВИ МАТЕРІЇ

Учнівський гурток

Вчитель. Послухаємо історичну довідку про будову атома!

Учень 1. Аристотель вважав, що речовина у Всесвіті складається з чотирьох головних елементів: землі, повітря, вогню та води, на які діють переважно дві сили – сила важкості, що тягне землю і воду вниз, та сила легкості, під дією якої вогонь та повітря прагнуть угору. Такий підхід до будови Всесвіту, коли усе поділяється на речовину та сили, що діють на неї, зберігається й донині. 

За Аристотелем, речовина є безперервною, тобто будь-який її шматок можна нескінченно дробити на все менші й менші шматочки, так і не діставшись до найдрібнішої частки, що далі вже б не ділилася. Проте, інші грецькі філософи, наприклад Демокрит, вважали, що матерія за своєю природою має «зернисту» структуру, й усе на світі складається з величезної кількості різних атомів (від грец. «атомос» – неділимий). Із часом суперечка продовжилася, але без яких-небудь реальних доказів, які підтверджували б правоту тієї чи іншої сторони.

Зрештою, лише у 1803 р. англійський хімік та фізик Дж. Дальтон наголосив на тому, що оскільки речовини завжди поєднуються між собою у певних пропорціях (співвідношеннях), то це наводить на думку про можливість поєднання їх атомів у окремі групи – молекули. Однак до початку ХХ ст. обидві наукові школи так і не змогли переконати одна одну у своїй правоті, а суперечка все ще не була розв’язана на користь атомістів! Важливий внесок у цю справу свого часу зробив А. Ейнштейн: у своїй статті 1905 р. він вказав на те, що явище броунівського руху як нерегулярний та хаотичний рух найдрібніших частинок, зважених у воді, – можна з легкістю пояснити поштовхами окремих атомів рідини по цих частках.

До того часу вже були деякі підстави думати про те, що атоми не є неподільними: кількома роками раніше Дж. Дж. Томсон відкрив нову частинку матерії – електрон, маса якого виявилася меншою за 1/1000 маси найлегшого атома! Його експериментальна установка нагадувала телевізійний кінескоп. При цьому розжарена металева нитка слугувала джерелом електронів. Оскільки ці частки були заряджені негативно, вони легко прискорювалися в електричному полі та рухалися у бік екрану, вкритого шаром люмінофору.

Коли електрони попадали на екран, на ньому виникали точкові спалахи світла.

Незабаром стало зрозуміло, що ці електрони повинні вилітати із атомів, й у 1911 р. англійський фізик Е. Резерфорд нарешті довів, що атоми речовини дійсно мають внутрішню будову: вони складаються з позитивно зарядженого ядра невеликого розміру та електронів, що обертаються навколо нього. Е. Резерфорд дійшов цього висновку, досліджуючи відхилення у русі -часток, що випромінюються атомами радіоактивних речовин, при їх зіткненні з іншими атомами.

Вчитель. З чого ж складається атомне ядро?

Учень 2. Спочатку думали, що ядро атома складається лише з позитивно заряджених частинок – протонів (від грец. «протос» – первинний), тому що саме ці частки вважалися фундаментальними блоками, з яких побудовано матерію. Однак у 1932 р. Дж. Чедвік відкрив, що у ядрі є ще й частинки іншого типу – нейтрони, маса яких майже дорівнює масі протона, проте вони не мають електричного заряду! Ще зовсім нещодавно протони та нейтрони вважалися «елементарними» частинками, проте експерименти зі взаємодії протонів та електронів, що рухаються з великими швидкостями, наприклад, із іншими протонами показали, що насправді ці частки побудовані із ще більш дрібних частинок. М. Гелл-Ман назвав ці частки кварками. У 1969 р. за дослідження кварків він одержав Нобелівську премію.

Сьогодні відомо про кілька різних типів кварків, які відрізняються за масою та «кольором». Вони бувають червоними, зеленими та синіми. Слід підкреслити, що це лише умовні позначення, оскільки розмір кварків є значно меншим за довжину хвилі видимого світла, а тому кольору у звичайному сенсі цього слова у них немає. Протон та нейтрон складаються з трьох кварків різних

«кольорів». У протоні міститься два u-кварки та один d-кварк, у нейтроні – два d-кварки та один u-кварк. Частинки можна будувати й із інших кварків, зокрема, дивного, зачарованого, b- або t-, проте усі вони мають значно більшу масу та дуже швидко розпадаються на протони та нейтрони. Що ж стосується «кольору» кварків, то ці частинки завжди утримуються у безбарвних комбінаціях. Один кварк не може існувати сам по собі, тому що тоді він повинен мати колір. Тому червоний кварк повинен бути з’єднаний із зеленим та синім. Такий триплет і є протоном чи нейтроном.

Вчитель. Із ядром усе зрозуміло. А якими є особливості електронів?

Учень 3. Усе, що є у Всесвіті, можна описати, виходячи з уявлень про частинки із урахуванням корпускулярно-хвильового дуалізму. Частки ж мають деяку обертальну характеристику – спін (від англ. «spin» – обертатися, крутитися). Частинка із нульовим спіном схожа на точку: вона виглядає з усіх боків однаково. Частку із одиничним спіном можна порівняти з вектором: із різних боків вона виглядає по-різному й набуває того самого вигляду лише після обертання на 360. Частинку зі спіном, що дорівнює двом, можна порівняти зі стрілою, заточеною з обох боків: будь-яке її положення повторюється після напівоберту у 180. Поряд із цим існують частинки, що після повного обертання не набувають свого початкового вигляду – їх потрібно повністю обернути двічі! Такі частки мають спін, що дорівнює ½.

Усі відомі частинки у Всесвіті можна розділити на дві групи: частки зі спіном ½, з яких складається речовина, та частки зі спіном 0, 1 та 2, що створюють сили, які, у свою чергу, діють між частинками речовини. Останні підпорядковуються принципу заборони В. Паулі, відкритому у 1925 р., відповідно до якого дві однакові частинки не можуть існувати в одному й тому ж стані, тобто не можуть мати координати та швидкості, що є однаковими з тією точністю, яка задається принципом невизначеності В. Гейзенберга. Заборона      В. Паулі має надзвичайно важливе значення, оскільки дозволяє пояснити, чому під дією сил, що створюються частинками, останні не колапсують у стан із дуже високою густиною: якщо частки речовини мають дуже близькі значення координат, то їх швидкості повинні бути різними, і, як наслідок, вони не зможуть довго знаходитися у точках із цими координатами. Якби у створенні світу не брав участь цей принцип, кварки не могли б об’єднатися у протони та нейтрони, які, у свою чергу, не змогли б, об’єднавшись із електронами, утворити окремі атоми.

Більш точні уявлення про електрони та інші частинки зі спіном ½ були відсутні аж до 1928 р., коли П. Дірак запропонував теорію для описання цих часток. Його теорія цілком узгоджувалася із квантовою механікою та спеціальною теорією відносності. У ній давалося математичне пояснення того, чому спін електрона дорівнює саме ½. Теорія П. Дірака також передбачала, що у електрона повинен існувати партнер-античастка (позитрон). Відкриття останнього у 1932 р. підтвердило цю теорію. Нині ми дуже добре знаємо, що кожній частинці матерії відповідає античастка, з якою вона може анігілювати.

Вчитель. Яка ж вона чітка та струнка, ця теорія! А що відомо про стійкість матеріальних частинок, зокрема протону?

Учень 4. Це питання є цікавим з тієї точки зору, а чи здатні протони, що складають більшу частину від маси звичайної речовини, до спонтанного розпаду на більш легкі частинки, такі як антиелектрони? Три кварки всередині протону зазвичай не мають достатньої кількості енергії для перетворення на антиелектрони, проте один із кварків може випадково отримати енергію, достатню для такого перетворення:

1)   11 р01n10e;

2)   01n11p10e ~ .

Тоді протон може розпастися, однак вірогідність того, що кварк буде мати достатньо енергії для цього настільки мала, що доведеться чекати 10³⁰ років! Звідси можна зробити висновок про те, що можливість спонтанного розпаду протону не можна перевірити експериментально. Однак можна збільшити вірогідність спостереження такого розпаду, досліджуючи дуже велику кількість протонів одночасно. Спостерігаючи, наприклад, за 10³¹ протонів протягом року, можна сподіватися на відкриття більш, ніж одного розпаду подібного типу. Насправді, кілька таких експериментів вже виконано, проте вони не дали певних результатів. Один з них, у якому було задіяно 8 тис. тон води (!), проводився у соляній шахті штату Огайо. Такі умови були вкрай необхідними для виключення впливу космічних перешкод, які можна було б прийняти за досліджуваний процес. Однак протягом всього експерименту так і не було зареєстровано жодного розпаду протону, із чого витікає важливий висновок, що час життя цієї частки повинен бути більшим за 10³¹ років! Для перевірки цього

результату знадобляться ще більш точні експерименти із ще більшими кількостями досліджуваної речовини.

Вчитель. Цікаво, а як же бути із термоядерними процесами, що перебігають, наприклад, у надрах зірок?

Учень 5. Дійсно, прояви позитронного -розпаду протону можна

спробувати віднайти у термоядерних реакціях, які перебігають на Сонці. Їх сутність зводиться до перетворення Гідрогену на Гелій. Реакції такого типу ще називають протон-протонними, оскільки вони починаються із тісного зближення двох ядер атомів Гідрогену. Утворене ядро дейтерію (дейтон) приєднує до себе ще один протон, випромінюючи потужний -квант, та перетворюється на ядро ізотопу Гелію-3. Зрештою, утворені частинки отримують можливість зблизитися настільки, що можуть об’єднатися у ядро звичайного Гелію, вивільнивши при цьому два протони:

1)   11р11р12D10e.

2)   ₁¹р₁²D₂³He.

3)   23He23He24He11р11р .

Описані процеси можна зобразити також у альтернативному вигляді:

1)   ₁1 р₀1n₁0e; ₁1 р₀1n₁2D .

2)   ₁¹р₁²D₂³He.

3)   23He23He24He11р11р .

Вчитель. Таким чином, в результаті цілого ряду послідовних ядерних перетворень утворюється ядро ізотопу Гелію-4. Ось якими дивовижними іноді бувають взаємні перетворення часток!

ЙОГО ВЕЛИЧНІСТЬ БЛАГОРОДНИЙ ГАЗ

Учнівський гурток

Вчитель. Відкриття благородних газів почалося достатньо банально. Англійський фізик Дж. В. Релей, досвідчений експериментатор, у 1888 р. вирішив визначити густини та молекулярні маси різних газів із дуже високою для того часу точністю – до сотих відсотка. Однак азот, виділений ним із повітря, неодмінно виявлявся важчим за одержаний при термічному

розкладанні твердого амоній нітриту (80С): NH₄NO₂ → N₂↑ + 2H₂O.

А як можна за допомогою звичайних лабораторних методів виділити чистий азот із повітря?

Учень 1. Окрім значних кількостей азоту (78%), у повітрі міститься також кисень (21%), вуглекислий газ (0,03%), водяна пара та деякі інші гази, що разом становлять менше 1% (за об’ємом). Розчин лугу, наприклад NaOH чи КОН, якщо крізь нього пропускати повітря, поглинає вуглекислий газ. Концентрована сульфатна кислота видаляє водяні пари, а нагріта металічна мідь – кисень. В результаті матимемо практично чистий азот!

Вчитель. Добре відомо, що виділений у такий спосіб 1 л азоту повітря мав масу 1,2572 г, а 1 л хімічно чистого азоту – лише 1,2505 г. Різниця є невеликою, проте вона виходить за межі експериментальної похибки визначення та завжди залишається постійною. Сам Дж. В. Релей не зміг пояснити цей парадокс. Допоміг йому у цьому інший вчений – В. Рамзай, який запропонував несподівану ідею: мабуть, у азоті, виділеному з повітря, присутня невелика домішка якогось іншого, більш важкого газу. Думка була достатньо сміливою, адже до цього склад повітря вивчали сотні дослідників!

Учень 2. Аналізуючи лабораторні записи Г. Кавендіша, обидва вчені звернули увагу на старий, вже забутий дослід, виконаний у 1785 р.: пропускаючи крізь повітря, що містить надлишок кисню, електричні розряди, Г. Кавендіш перетворював азот на NO2, який поглинав розчином лугу. В результаті частина повітря (1/100 за об’ємом) не вступала у взаємодію, залишаючись незмінною.

В. Рамзай змінив цей дослід, зв’язавши азот магнієм у магній нітрид, а кисень – металічною міддю у відповідний оксид. У залишку, як і у Г. Кавендіша, виявилася невелика кількість вихідного повітря. Але «особистість» нового газу так і не було встановлено.

Вчитель. Якою ж є відносна атомна маса невідомого газу?

Учень 3. (Розв’язує задачу). Виходячи з молярної маси повітря, що дорівнює 28,96 г/моль (н.у.) та містить у своєму складі 78% азоту, 21% кисню та 1% невідомого газу (за об’ємом), визначити молярну масу останнього. Чому дорівнює густина повітря за нормальних умов? Розв’язок

1)                      Складаємо математичне рівняння для молярної маси повітря, виходячи із об’ємних часток компонентів, що входять до його складу, з урахуванням відповідних значень молярних мас газів, позначивши за х аналогічну величину для невідомого компоненту:

М _(пов.)  0,7828 0,2132  0,01 х  28,96(г/моль).

Звідси знаходимо, що х = 40, а це означає, що невідомим газом є аргон, оскільки кальцій з такою ж атомною масою не задовольняє умові задачі.

2)                      Визначаємо густину повітря, спираючись на його молярну масу, а також величину молярного об’єму, що становить 22,4 л/моль (н.у.):

_(пов.) 1,29(г/л).

Відповідь: М(Ar) = 40 г/моль;  _(пов.)= 1,29 г/л.

Вчитель. Відносна атомна маса газу вказувала йому місце між К(39,1) та Са(40,1), але у цій частині Періодичної системи усі місця давно були вже зайняті! Крім того, аргон не мав аналогів у таблиці Д.І. Менделєєва, а тому достатньо довго залишався без місця. Лише відкриття інших елементів такого типу наштовхнуло вчених на думку про те, що для них потрібно ввести окрему групу між галогенами та лужними металами. Властивості аргону виявилися парадоксальними: цей газ не вступав у реакції з хлором, металами, кислотами та лугами, тобто був абсолютно інертним.

Ще однією несподіванкою виявилося те, що молекула аргону складається лише з одного атома, а на той момент одноатомні гази все ще залишалися невідомими.

Учень 4. У 1895 р. В. Рамзай при обробці дуже рідкісного мінералу клевеїту (nUO₃  mUO₂  xPbO) сульфатною кислотою відкрив газ, спектральний аналіз якого показав, що це гелій. Як встановили пізніше, гелій безперервно утворюється у мінералі в результаті радіоактивного розпаду урану. Сподіваючись відкрити й інші інертні гази, В. Рамзай повернувся до вивчення повітря. Наступний інертний газ вдалося виділити у 1898 р. «методом виключення» – це був неон. Того ж року цей вчений виділив із рідкого повітря суміш, у якій спектральним методом були відкриті ще два гази – криптон та ксенон. Таким чином, вже стало відомо про п’ять з шести благородних газів. За свої дослідження Дж. В. Релей та В. Рамзай одержали Нобелівську премію!

Вчитель. На доданок, у 1899 р. молодий англійський фізик Е. Резерфорд з’ясував, що радіоактивний розпад торію супроводжується виділенням невідомого газу. Ним виявився останній представник «благородної родини». Пізніше новий елемент отримав назву радон, на честь свого безпосереднього ядерного попередника – радію. До речі, а як саме здійснюється цей процес?

Учень 1. (Розв’язує завдання). Якою є послідовність ядерних перетворень Торію-228, що включає трьохстадійний -розпад цього ізотопу? Вкажіть періоди напіврозпаду для кожної окремої стадії процесу. Розв’язок

1)   22890Th22488 Ra24He (T1/2 = 1,9 років);

2)   22488 Ra22086 Rn24He (T1/2 = 3,64 діб);

3)   22086Rn21684Po24He (T1/2 = 51,5 с).

Ізотоп Радону-220 раніше ще називали Тороном (Tn).

Вчитель. Із розвитком уявлень про електронну будову атомів стало зрозумілим, що інертні гази мають цілком заповнені s- та p-підрівні. На єдиному електронному рівні атома Гелію розташовуються два електрони (1s²), а інші представники групи є р-елементами, й у них на зовнішньому рівні містяться вісім електронів (ns²np⁶). Всі електрони у атомах Гелію, Неону та Аргону дуже міцно зв’язані із ядром, тому ці елементи не вступають у хімічні реакції. Енергія ж р-орбіталей Криптону, Ксенону та Радону дозволяє їм бути донорами р-електронів при утворенні хімічних зв’язків із найбільш електронегативними елементами – Флуором та Оксигеном. Через це вчені відмовились від попередньої назви «інертні» й зараз називають цю підгрупу благородними газами. Яких же хімічних властивостей від них слід очікувати?

Учень 2. У 1962 р. канадський хімік Н. Бартлетт при нагріванні суміші ксенону із сильним окисником – PtF₆, отримав жовту кристалічну речовину складу ХеPtF6. Протягом наступного року вдалося також синтезувати фториди ксенону – ХеF2, ХеF4, ХеF6 та дослідити їх будову й властивості. До 2000 р. число отриманих сполук ксенону збільшилося до ста, а сполук криптону – до двох десятків, серед них – KrF₂, KrF₄ та солі криптонової кислоти H₂KrO₄. Найбільш хімічно активним повинен бути радон, проте він є надзвичайно нестабільним, через що синтезовано лише кілька його сполук. Тепер настала черга аргону. Для нього поки що відомі лише сполуки включення, наприклад клатрат [Ar  6H₂O] (гідрат аргону), де останній, на жаль, не утворює хімічних зв’язків, хоча і включений до кристалічної ґратки льоду. Що ж стосується гелію та неону, то для них й досі не відомо жодної хімічної сполуки!

Вчитель. Ну, на те ж вони й «благородні», ці гази! А які хімічні реакції для них є найбільш притаманними?

Учень 3. (Розв’язує завдання). Серед наведених нижче рівнянь хімічних процесів (1–9) оберіть окисно-відновні реакції (ОВР):

1)                     NaBr⁺⁵O₃ + Xe⁺²F₂ + 2NaOH → NaBr⁺⁷O₄ + Xe⁰↑ + 2NaF + H₂O (ОВР);

2)                     Хе⁺⁶F₆ + 10NaOH → Na₄Xe⁺⁶O₅  2H₂O + 6NaF + 3H₂O;

3)                     Na₄Xe⁺⁸O₆ + 2H₂SO₄ → 2Na₂SO₄ + Xe⁺⁸O₄↑ + 2H₂O;

4)                     Cs[Au⁺³F₄] + Kr⁺²F₂ → Cs[Au⁺⁵F₆] + Kr⁰↑ (ОВР);

5)                     Kr⁺⁴F₄ + 2H₂O^–2 → Kr⁰↑ + O₂⁰↑ + 4HF (ОВР);

6)                     3Kr⁺²F₂ + Xe⁰ → 3Kr⁰↑ + Хе⁺⁶F₆ (ОВР);

7)                     7Kr⁺²F₂ + I₂⁰ → 7Kr⁰↑ + 2I⁺⁷F₇ (ОВР);

8)                     Хе⁺⁶F₆ + H₂O → Xe⁺⁶OF₄ + 2HF; 9) Хе⁺⁶F₆ + 3H₂O → Xe⁺⁶O₃ + 6HF.

Вчитель. А у яких галузях науки та техніки можуть знаходити застосування ці дивовижні гази?

Учень 4. Оскільки гелій має низьку густину (у сім разів меншу за густину повітря) та не схильний до горіння, ним заповнюють метеорологічні кулі-зонди, аеростати, дирижаблі. Рідкий гелій використовують для створення наднизьких температур, близьких до абсолютного нуля (–273,15С). Аргон слугує для створення інертної атмосфери у металургійних процесах та на хімічному виробництві, а також при електрозварюванні. Криптон та ксенон використовують для заповнення ламп розжарювання та під час виготовлення джерел світла високої потужності. Газорозрядні лампи, заповнені неоном, раніше застосовувалися у зовнішній рекламі, проте останнім часом на зміну їм приходять більш сучасні люмінесцентні лампи (див. таблицю).

Загальна характеристика благородних газів

Назва (символ елемента)	Гелій (He)	Неон (Ne)	Аргон (Ar)	Криптон (Kr)	Ксенон (Xe)	Радон (Rn)
Температура плавлення, С	–271	–249	–189	–157	–112	–71
Температура кипіння, С	–269	–246	–186	–153	–108	–62
Розчинність у воді при 0С (у см3/л)	10	14	52	99	203	510
Колір світіння у електричному розряді	жовтий	оранжевий	черво- ний	зелений	фіоле- товий	білий

 

Вчитель. У цілому, промислове значення благородних газів, без сумніву, поступається тій величезній ролі, яку вони зіграли у розвитку Періодичного закону та системи хімічних елементів, створенні фундаментальної теорії хімічного зв’язку та реакційної здатності. Проте, й досі вони залишаються улюбленими та водночас екзотичними об’єктами вивчення для багатьох фізиків-теоретиків та хіміків-експериментаторів, що продовжують досліджувати дивовижні властивості цих незвичайних речовин!

КЛАТРАТИ: МОЛЕКУЛИ У «ПАСТКАХ»

Учнівський гурток

Вчитель. Вивчаючи різні гази, англійський вчений Г. Деві якось випадково вдихнув чималу дозу нітроген(І) оксиду. При цьому він відчув надзвичайно сильне збудження та навіть сп’яніння. «Я танцював по лабораторії, немов божевільний», – записав дослідник у лабораторному журналі. Незабаром про це довідалась аристократична публіка Лондона, й до Г. Деві разом із його учнем М. Фарадеєм почалося справжнє паломництво – поважні леді та джентльмени, шукаючи гострих відчуттів, приїздили подихати цим дивовижним газом. Один із учасників таких наркотичних сеансів пізніше згадував: «Одні джентльмени стрибали по столах та стільцях, у інших розв’язалися язики, треті виявляли надзвичайну схильність до бійки». Тому N₂O згодом назвали «веселящим» газом!

Учень 1. Пізніше, у 1844 р. американський зубний лікар Х. Уельс використав наркотичну дію цієї речовини для знеболювання. Згодом у медицині з’явилися й інші анестезуючі засоби, зокрема хлороформ та діетиловий етер. Останній вперше було застосовано для наркозу у польових умовах відомим російським хірургом М.І. Пироговим під час облоги Севастополя. На думку американського хіміка Л. Полінга, анестезуючу дію таких речовин можна пояснити утворенням у нервових тканинах, і особливо клітинах мозку, надзвичайно дрібних кристалів гідратних клатратів, які «розмикають» електричні ланцюги нервових закінчень. Останні перестають бути провідниками імпульсів, і мозок не отримує сигналів про больові відчуття!

Вчитель. З точки зору своєї внутрішньої будови клатрати (від лат. «клатратус» – захищений ґраткою, загороджений) є особливими сполуками. Добре відомо, що вони утворюються не за рахунок звичайних хімічних зв’язків, як переважна більшість з’єднань. Виявляється, що багато різних речовин, у тому числі й вода, мають молекулярні ґратки із просторовими порожнинами. Саме до них і можуть проникати молекули інших сполук, причому втиснена молекула є гостем, а просторова решітка, що приймає гостя, – господарем.

Встановлено, що просторові порожнини можуть набувати різної форми, зокрема каркасу, тунелю або міжплощинного шару. При утворенні клатратів молекули-учасники процесу повинні чітко зорієнтуватись одна відносно одної. Але головною вимогою залишається просторова відповідність між розмірами порожнини господаря та молекули-гостя: якщо гість є дуже малим, він не зможе утриматися у порожнині кристалічної ґратки, і навпаки, якщо він є занадто великим, то навіть не протиснеться до свого вакантного місця! З іншого боку, якщо гість лише трохи перевищує розміри свого майбутнього помешкання, то його насильно туди заштовхують. Найчастіше з цією метою застосовують підвищений тиск.

Учень 2. Між молекулами гостя та господаря може не бути ніяких інших, окрім ван-дер-ваальсових взаємодій, проте дуже часто можуть мати місце й слабкі водневі зв’язки, внаслідок чого сумарний виграш в енергії складатиме від 20 до 50 кДж/моль порівняно із енергією компонентів у вільному стані. При цьому клатрати мають постійний склад, що дає підставу розглядати їх як хімічні сполуки, а не механічні суміші! Одним з найвідоміших прикладів клатрато-утворення є якісна реакція крохмалю з йодом (демонструє дослід). У колбу наливають розчин крохмального клейстеру (2%), а потім додають кілька крапель сильно розбавленого водного розчину йоду у KI. При цьому з’являється інтенсивне синє забарвлення, яке під час нагрівання розчину поступово зникає, а при охолодженні з’являється знову.

Вчитель. Чим же обумовлено появу цього забарвлення?

Учень 3. Виявляється, що молекули йоду здатні проникати у порожнини спіральних молекул амілози та утворювати нестійкі яскраво забарвлені сполуки. Поселяючись у таких порожнинах, молекули йоду зазнають сильного стискування, внаслідок чого окремі їх атоми можуть віддалятися один від одного. При цьому електрони хімічного зв’язку починають інтенсивніше поглинати світло, й буре забарвлення йоду змінюється на темно-синє. Слід зауважити, що інші галогени не дають такого ефекту, оскільки розміри їх молекул не відповідають розмірам порожнин амілози!

Вчитель. Цікаво, а чи є інші приклади утворення клатратів?

Учень 4. Добре відомо, що якщо охолоджувати добуті під тиском водні розчини благородних газів, зокрема аргону, криптону чи ксенону, можна одержати кристали гідратних клатратів. Проте, спроби добути клатрати гелію, зокрема із гідрохіноном, не мали успіху, адже атоми цього газу занадто малі, щоб утриматись у відповідних порожнинах. З тієї ж самої причини не вдається виділити гідрати гелію та неону навіть при температурі 0С та тиску 26 338 кПа. У випадку аргону гідратний клатрат матиме склад [Ar  6H₂O], де атом Аргону не утворює хімічних зв’язків, хоча і залишається втисненим у кристалічну ґратку льоду. Під час розчинення або нагрівання такої сполуки втиснений газ виділяється у чистому вигляді.

Нещодавно було запропоновано новий спосіб застосування клатратних сполук, зокрема радіоактивного ізотопу Криптону-85, замкненого у кристалічній ґратці гідрохінону. Виявляється, що із таким клатратом працювати зручніше та безпечніше, ніж із газоподібною формою цього благородного газу. Він випромінює лише -частинки (електрони), які легко затримуються, а тому не потребує масивного захисного екрану. Якщо ж радіоактивні частки й вирвуться назовні, вони швидко розсіюються у оточуючому середовищі. Такий клатрат можна успішно застосовувати як джерело радіації у багатьох галузях науки та техніки. Вчені сконструювали також прилад, який автоматично контролює забруднення повітря. Справа у тому, що такі небезпечні для людини речовини, як озон, хлор та оксиди нітрогену, окиснюють ґратку гідрохінону, руйнуючи її, а звільнений криптон реєструється лічильником для вимірювання радіоактивності. Цим простим та надійний способом вдається виявляти у повітрі навіть мільярдні частки шкідливих домішок.

Вчитель. Дійсно, вражає! А якою є роль клатратів у справі опріснення природних вод?

Учень 5. Над розв’язанням цієї проблеми сьогодні працює багато вчених, які ведуть пошуки дешевих та доступних способів опріснення морської води, у тому числі із застосуванням сонячної та ядерної енергії. Важливу роль у цьому мають відіграти й клатратні сполуки. Так, при змішуванні пропану із морською водою під тиском 405,2 кПа та за температури +1,7С утворюється вільний від солі гідрат складу [С3Н8__17Н2О]. Кристалічний клатрат відокремлюють від морської води, промивають та піддають повільному плавленню. При цьому утворюється чиста питна вода. За підрахунками американських фахівців, у такий спосіб можна видобувати щодобово до 40 тис. тон прісної води, вартість якої становитиме не більше 13 центів за тону! Значною перевагою цього методу над простим виморожуванням є те, що при цьому витрачається набагато менше енергії, адже клатрат утворюється при температурі, яка є близькою до точки замерзання води.

Вчитель. Чудово! А чи знаходять клатрати свого застосування при дослідженні складних органічних біомолекул?

Учень 6. Так! Німецький хімік Ф. Бенген займався аналізом пастеризованого молока. При цьому він з’ясував, що коли до молока додати сечовину, жир повністю відокремлюється, а це дає змогу визначити його точний вміст. Клатрати також застосовують для захисту багатьох речовин від розкладу та окиснення. Зокрема, ненасичені жирні кислоти (лінолева, ліноленова та арахідонова), що містяться у рослинних оліях, широко впроваджуються у медичну практику для лікування серцево-судинних

захворювань та захисту організму від шкідливої та згубної дії радіації, а саме, випромінювання. Є дані про те, що й у живих організмах клатрати відіграють неабияку роль, оскільки чимало макромолекул мають спіралеподібну будову, що відкриває широкі можливості для утворення сполук такого типу. Вже виділено та досліджено клатрати жовчних і жирних кислот. Молекула ДНК, яка є носієм спадкової інформації,  також є подібною до сполук втиснення. Не виключено, що й білки, наприклад гемоглобін крові, утворюють клатрати.

Проте, остаточно це можна буде з’ясувати лише у процесі майбутніх досліджень!

Вчитель. Ось якими дивовижними та несподіваними можуть бути галузі застосування цих надзвичайних сполук!

РЕКОМЕНДОВАНА ЛІТЕРАТУРА

1.                       Ломоносов М. «Я знак бессмертия себе воздвигнул…»: Избранное. –

СПб.: Издательский Дом «Азбука-классика», 2009. – 288 с.; Перевезенцев С.

Михайло Ломоносов. – М.: Издательство «Белый город», 2003. – 48 с.

2.                       Парновський С., Парновський О. Як влаштовано Всесвіт. Вступ до сучасної космології. – Львів: Видавництво Старого Лева, 2018. – 248 с.; Сміт Д. Думати, як Стівен Гокінг [пер. з англ. Н. Лавської]. – К.: Вид. група КМ-БУКС, 2018. – 200 с.; Хокинг С. Три книги о пространстве и времени [пер. с англ. И.И. Иванова, М.В. Кононова, Н.Я. Смородинской]. – СПб.: Амфора. ТИД Амфора, 2012. – 503 с.; Новиков И.Д. Куда течет река времени? – М.: Мол. гвардия, 1990. – 238[2] с. – (Эврика).

3.                       Самин Д.К. Сто великих научных открытий. – М.: Вече, 2008. – 480 с.;

Коляда М.Г. Научные открытия и чудеса техники в истории человечества

(Рекорды и достижения всех времен и народов). – Донецк: ООО ПКФ «БАО», 2007. – 352 с.; Василега М.Д. Цікава хімія. – 2-ге вид., перероб. і доп. – К.: Рад. шк., 1989. – 188 с.; Самин Д.К. Сто великих ученых. – М.: Вече, 2000. – 592 с.; Волков В.А., Вонский Е.В., Кузнецова Г.И. Выдающиеся химики мира:

Биографический справочник (под ред. проф. В.И. Кузнецова). – М.: Высш. шк., 1991. – 656 с.

4.                       Химия за 30 секунд: 50 наиболее значимых химических элементов, каждому из которых посвящено полминуты [пер. с англ. Ю. Змеевой; науч. ред. М. Шебелян; под ред. Э. Сцерри]. – М.: РИПОЛ классик, 2014. – 160 c.;

Научные теории за 30 секунд: 50 самых гениальных научных теорий, рассказанных за полминуты [пер. с англ. Ю. Капустюк; науч. ред. А. Нурматов; под ред. П. Парсонс; вст. ст. М. Рис]. – М.: РИПОЛ классик, 2013. – 160 c.

5.                       Яковишин Л.А., Свечкарев Д.А. Занимательные опыты с кристаллами: Практическое руководство. – Х.: Издательство «Ранок», 2008. – 45 с.; Григорович О.В. Юний хімік. Цікаві досліди з хімії. – Х.: Видавництво «Ранок-НП», 2005. – 64 с.; Мілінчук В.М. Ось така хімія! Вивчення хімії через нестандартні форми роботи. – Тернопіль: Мандрівець, 2002. – 40 с.

ЗМІСТ

Теми жанрових занять:

ОСНОВНІ КЛАСИ НЕОРГАНІЧНИХ СПОЛУК (Заняття-подорож)……..3ХІМІЧНИЙ ЗВ’ЯЗОК (Брейн-ринг)………………………………………………7

КОРОЗІЯ МЕТАЛІВ (Заняття-вистава)………………………………………10

МЕТАЛИ (Заняття-турнір)……………………………………………………...15

ХІМІЯ. СУСПІЛЬСТВО. ПРИРОДА (Заняття-суд)…………………………18

КАЗКА ПРО ДОБРУ ЧАРІВНИЦЮ (Демонстраційне заняття)……………26

ВЕЧІР ПРО МИХАЙЛА ЛОМОНОСОВА (Біографічне заняття)…………31

КОЛИ ПОВІТРЯ ВБИВАЄ (Учнівська конференція)…………………….........35ВОДА – НАЙЗАГАДКОВІША РЕЧОВИНА (Сценарій вечора)……………..40 ЖИВИЙ СВІТ У КРАПЛІ ЧИСТОЇ ВОДИ (Сценарій вечора)………………44

ТАЄМНИЦІ БУДОВИ МАТЕРІЇ (Учнівський гурток)…………………..........48

ЙОГО ВЕЛИЧНІСТЬ БЛАГОРОДНИЙ ГАЗ (Учнівський гурток)…………53

КЛАТРАТИ: МОЛЕКУЛИ У «ПАСТКАХ» (Учнівський гурток)…………...58

Рекомендована література…………………………………………………………62