11 июн. 2011 г.

Тест

Ответьте на вопросы теста


Изучение влияния загрязнения почв солями тяжёлых металлов  на рост растений
Автор: 
Громакова Ирина, ученица 11 «А» класса  школы № 137
Руководитель: кхн, учитель химии  Алексеева Л.В.



Актуальность проблемы. 
Наличие острых экологических проблем характерно для многих регионов планеты. Наиболее опасное развитие событий происходит в крупных городах и поблизости от  них. Санкт-Петербург, расположенный в устье крупнейшей реки, впадающей в Балтийское море, которая связана с водной системой двух крупнейших озёр Европы – Ладожским и Онежским, занимает особое место в этом контексте.  Наш город занимает второе место по численности населения и объёмам производства. В нём расположено около двух тысяч предприятий.  Промышленные предприятия ежегодно выбрасывают в окружающую среду тонны солей тяжёлых металлов и других загрязнителей. В соответствии с этими проблемами нами определены цели и задачи данного исследования.
Цель работы – изучить влияние загрязнения почвы солями Cu(II), Pb(II), Cd(II) на всхожесть и рост проростков кресс-салата, провести социологические исследования по данной теме.
Практическая ценность: 
   экспериментально подтверждено негативное влияние на всхожесть и рост проростков кресс-салата высоких концентраций в почве солей Cu(II), Pb(II), Cd(II);
   проведён социологический опрос трёх возрастных категорий населения (учащихся, людей среднего возраста, пожилых людей);
   разработан материал для проведения лекций, классных часов, уроков на данную тему;
   материал данной работы был представлен на конференциях школьников разного уровня (школьного, районного, регионального).
Краткое содержание работы:
В работе дан анализ научной литературы по загрязнению почв соединениями тяжёлых металлов, основным  источникам  загрязнения  почв, аккумуляции  и  подвижности  ионов  тяжёлых металлов в зависимости от кислотности  и  типа почв, токсикологической  оценке соединений тяжёлых металлов и их биологической роли.
Во второй части работы описана методика проведения эксперимента по изучению влияния ионов меди, свинца и кадмия на всхожесть и рост кресс-салата; представлены результаты эксперимента, социологического опроса и их обсуждение.
      Почва насыщалась растворами солей CuSO4, Cu(NO3)2, Pb(NO3)2, Cd(NO3)2 разной концентрации. Все чашки Петри со слоем исследуемой почвы и высеянными семенами находились в одинаковых условиях (температура, освещение, влажность). Наблюдение за прорастанием семян проводили в течение 6-7 дней (пока не приостановится рост семян). Фиксировали процент всхожести семян, рост зародышевых корешков, общую длину проростков, морфологические и другие изменения в дневнике наблюдений.
       Хронология исследования представлена на фотографиях. Проведён сравнительный анализ результатов в виде таблиц и рисунков.
Выводы.
  1. При внесении в почву растворов солей меди (CuSO4, Cu(NO3)2) не наблюдали существенных различий в росте проростков кресс-салата. Всхожесть семян была выше в случае нитрата меди (II).
  2. Увеличение концентрации ионов меди в 10 раз привело к замедлению роста и развития проростков. Листья потемнели, цвет листьев изменился от светло-зелёного до насыщенно зелёного, что можно объяснить избыточным содержанием солей меди в клеточном соке кресс-салата.
  3. При концентрации ионов меди более 3000 мг на 100 г сухой почвы наблюдали быструю всхожесть семян в первые дни и прекращение пророста семян через 3-4 дня. Процент всхожести составил 75-95 %.
Ионы кадмия и свинца, как показала большая часть опытов, замедлили всхожесть семян. Особенно отрицательно на всхожесть и рост семян кресс-салата влияют ионы кадмия. При внесении в почву нитрата кадмия с концентрацией 3000 мг на 100 г почвы всхожесть семян не наблюдали. При концентрации нитрата свинца 400 мг на 100 г почвы наблюдали замедленный и неравномерный рост проростков в течение первых трёх дней.
Полный текст статьи без графиков представлен


Илюстрационный материал к исследовательской работе представлен в презентации







     
                                               

Металлы


У истоков химии.

Карцова А.А. Химия без формул. СПб. 2005. С.10-21.

Серебро (под воздействием Луны; понедельник).

Алхимический знак серебра - символизирует сны, грабежи и раны.

О давнем знакомстве человека с серебром свидетельствует уже само его название:

Русское серебро, немецкое зильбер, английское сильвер восходят к древнеиндийскому слову сарпа, которым обозначали Луну и по аналогии с Луной серп – древнейшее орудие земледельца. Латинское название аргентум  означает «белое», как и греческое аргос - белый, блестящий. Из документов одного из первых древнеегипетских фараонов Менеса, жившего 3000 лет до н.э., серебро в эти давние времена стоило в два с половиной раза дороже золота. Это связано, наверное, с его более поздним открытием, что определило временно его большую редкость и ценность.

  Серебро обладает бактерицидными свойствами. Серебряные пластины, наложенные на открытые раны, способствовали их быстрому заживлению. Уже в древности обеззараживали воду, погружая в неё пластины из серебра. «Адский камень» (lapis infernalis) - нитрат серебра, ляпис – бактерицидное средство, используют для прижигания бородавок. Крем аргосульфан – при ожогах; коллоидные препараты серебра колларгол и протаргол – для промывания гнойных ран и смазывания слизистых оболочек верхних дыхательных путей.

   Серебро используют при производстве сплавов, для изготовления ювелирных изделий, монет, медалей, столовой и лабораторной посуды, музыкальных инструментов. «Серебряный звон» - удивительное звучание серебряных колокольчиков. Струны делают из сплавов, содержащих 90% серебра. Зеркала из серебра (бронзовые – быстро тускнели; золотые – придают неестественный жёлтоватый оттенок). Очки с фотохромными стёклами содержат светочувствительный хлорид серебра (на свету разлагается с образованием серебра и потемнению стёкол, а в темноте идёт обратная реакция). Для изготовления кино- и фотоматериалов.

     Мельхиор (новое серебро) не содержит серебро; похож на него. Основа сплава – медь. Содержит никель и цинк.

_____________________________________________________________________________

Железо(под воздействием Марса; вторник)

Алхимическое обозначение: знак войны (копьё). У Плиния Старшего записано: «… Железные  рудокопи  доставляют человеку превосходнейшее и зловреднейшее орудие. Ибо сим орудием прорезываем мы землю… Сим орудием выстраиваем дома, разбиваем камни… Но тем же железом производим брани, битвы и грабежи…».

   Одним из наиболее древних изделий из железа найдены археологами в 70 км  к югу от Каира. Эти образцы железа метеоритного происхождения. Поэтому египтяне называли железо «бени-пет», что значило «небесный металл», древние греки – «сидерос», т.е. «звёздный». В железных метеоритах обычно содержится около 91% железа и до 8,5% никеля. Железный век сменил в Египте бронзовый на рубеже первого и второго тысячелетий до н.э. Никельсодержащее железо не поддаётся ковке в нагретом состоянии, так как оно становится хрупким. Оно куётся холодным, что требует больших затрат. Известно, что АлександрI имел шпагу из метеоритного железа, изготовленную на Урале на Златоустовской фабрике «белого» (холодного) оружия.

     «Феррум» берёт начало от романского названия железа. Русское «железо» трактуют так: корень лез (от слова лезо – лезвие) указывает на предметы – режущие инструменты и оружие. По другой версии название происходит от санскритского «джальджа»  что означает «металл», «руда».

       Первое железо было получено скорее всего тогда же, когда была получена первая медь. Красный железняк, или гематит, обнаруживали повсеместно в смеси с глиной (охры, или как их называли, «вохры», которые бывают красного и жёлтого цвета) на многих раскопках стоянок каменного века. Его применяли и для окраски глиняных сосудов.

     Железо недостаточно прочно, поэтому применяется в основном в виде сплавов. Железо обладает уникальным свойством образовывать сплавы не только с углеродом, но и с многими другими элементами.

     Железо в отличие от других металлов притягивается магнитом.

     По распространённости оно занимает второе место после алюминия. Сердцевину Земли, начиная с глубины 2900 км и до её центра на расстоянии 6370 км от поверхности, занимает ядро, состоящее из сплавов железа.

____________________________________________________________________________

Ртуть (Меркурий; среда).

    Алхимики заметили, что ртуть способна быстро «бегать» по гладкой поверхности, распадаясь на мелкие серебристые капельки и легко вновь соединяясь. Эту стремительность и лёгкость древние римляне сравнивали с быстротой и лёгкостью передвижения, увёртливостью и хитростью бога Меркурия – покровителя ремёсел и торговли. Алхимический знак        символизирует долги и торговлю, страх и болезнь.

     Латинское название гидраргирум означает «серебряная вода». В древние времена ртуть называли «аргентум вивум» - «живое серебро». Русское название «ртуть», полагают, появилось не позднее 12 века и происходит от старославянского «руду» и «рудру», обозначавших красный цвет.

    Первое знакомство с ртутью началось с самого распространённого минерала красного цвета - киновари, или сульфида ртути. Греческое «киннобарис» переводится как «кровь дракона». Это одна из первых минеральных красок. Широко применяется для окраски домашней утвари. Красный цвет киновари известен в хохломской росписи. В древности ртуть получали накаливанием киновари с последующим охлаждением ртутных паров на холодных предметах. Позднее в 17 веке в классическом труде Агриколы одна из стадий получения ртути описывалась так: «Не перенося жара и испытывая влечение к холоду, она оседает на листьях деревьев, обладающих охлаждающей силой».

    О ртути знали древние индийцы, китайцы, египтяне. В 16 веке открыты знаменитые ртутные месторождения в Перу. С древности славилась своими месторождениями Испания. В середине 10 века мавританский король Абдар-Рахман III построил дворец, во внутреннем дворике которого был фонтан с непрерывно льющейся струёй ртути, даже не предполагая, какую опасность для здоровья таит в себе это роскошное зрелище. А отсутствие запаха и вкуса приводит к недооценке этой опасности.

    Об этом не подозревал и Карл III (1630-1685) – английский король из династии Стюартов, который в последние годы жизни оборудовал собственную лабораторию. Тайной страстью короля было выделение чистой ртути. Причина его смерти – хроническое отравление парами ртути.

    Пары ртути чрезвычайно ядовиты. Ртуть – единственный жидкий металл при комнатной температуре. Ртуть – тяжёлая и при этом достаточно летучая жидкость. ПДК = 0,01 мг/м3 в воздухе рабочей зоны, для мышьяка - 0,5 мг/м3. В быту опасны не только ртутные термометры, но и старинные зеркала, состоящие из 70% олова и 30% ртути.

 Избежать острого ртутного отравления или ослабить его способны молоко и яичный белок.

   Амальгамы- жидкие или твёрдые сплавы. Многие металлы способны растворяться в ртути. Это использовали в старину для приготовления зеркал (амальгама олова; поверхность становилась «серебряной»), в фотографии для усиления негативов (амальгама серебра)… Железо не образует амальгамы, поэтому ртуть можно перевозить в железных ёмкостях.

____________________________________________________________________________

Медь (под воздействием Венеры; пятница)

Знак прекрасной Венеры Киприды был присвоен меди потому, что по легенде возникла Венера из пены морской у берегов Кипра, известного своими медными месторождениями. Есть мнение, что своё название купрум  медь получила в честь этого острова. Алхимический знак       символизирует любовь и дружбу.

    Медь – тягучий металл светло-розового цвета, который по тепло- и электропроводности уступает только серебру. Образующаяся на её поверхности тончайшая оксидная плёнка придаёт меди более тёмный цвет.

     Некоторые медные сплавы сложно отличить от золота по внешнему виду, что послужило поводом в древней Александрии для чеканки фальшивых монет.

     С помощью бактерий можно добывать медь, а также цинк, свинец, никель, сурьму, олово, молибден и др. За 300 лет до нашей эры Аристотель писал: «В Индии добывают медь, которая отличается от золота своим вкусом».

     Сплавы меди: латунь (45% цинка) используется в машиностроении и судостроении; бронза (медь и олово) гораздо твёрже меди.

     Окрашенные хорошо известные соединения меди: малахит ; медный купорос (в 17 веке использовали для изготовления лечебных мазей; сегодня – для борьбы с вредителями в сельском хозяйстве); масляная зелёная краска медянка (ярь-медянка) – получают действием уксусной кислоты на оксид меди и используют для окраски морских судов, крыш и т.д.

     Народная медицина издавна рекомендовала для лечения разных болезней богатые медью вещества: моллюски; орехи; винный уксус. Медные браслеты на протяжении 5000лет используют  как средство, помогающее при артритах.

_____________________________________________________________________________

Свинец (Сатурн; суббота).

     Алхимический знак символизирует жизнь и науку (косу). Известную с древности свинцовую соль уксусной кислоты – ацетат свинца – алхимики называли также «Сахар-сатурн», или «свинцовый сахар». Вкус у него сладковатый, но это сильный яд. При этом растворы ацетата свинца очень давно использовались в качестве охлаждающих компрессов – «свинцовых примочек», а также для производства белил, олиф, в качестве протравы при крашении. Соединения свинца активно использовались при приготовлении белил – белых красок. Вот как наставляет иеромонах и живописец Дионисий (1701-1733) относительно получения этих материалов: «Возьми свинец и сделай из него тонкие листы; потом в горшок влей уксус, повесь в нём эти листочки, и закрыв его плотно, зарой в перегоревший навоз в тёплом месте, и оставь тут на 10 или 15 дней. Потом вынь горшок, вытряси из него листочки на мраморную плиту, сотри их, переложи в широкое блюдо, чтобы высохли; и будет хорошо».

     Получали свинец уже в 8-7 тысячелетиях до н.э. из минерала галенита (сульфида свинца) плавлением на кострах. Костры эти разводили в глубоких ямах, на дне которых и скапливался металл.

     Изготовленные рабами трубы римского водопровода были свинцовыми, и может быть, поэтому такой непродолжительной была жизнь римлян. Растворимые соли свинца очень ядовиты. Металлический свинец – надёжная защита от всех видов радиоактивного излучения. Свинец применялся при отливке ядер для пращей, монет, изготовления досок для письма, грузил.

     Введённый в состав других металлов даже в незначительных количествах, свинец резко меняет их свойства, и подчас весьма коварно. Золото, содержащее 1% свинца, теряет свою ковкость и при ударе мгновенно разлетается на куски.

     Хрустальное стекло своей удивительной красотой и блеском также обязано свинцу. В состав такого стекла входит до 50% оксида свинца. Впервые хрусталь получил венский ювелир Штрассер в 1790 г.

Презентация , выполненная учащимся 11 класса школы № 137 Тужиковым Сергеем, к теме урока "Металлы"

2 июн. 2011 г.

Растительные индикаторы


Самодельные рН - индикаторы из экстрактов растений.

Индикаторы – это органические и неорганические вещества, изменяющие свою окраску в зависимости от реакции среды. 
Название «индикаторы» происходит от латинского слова indicator, что означает «указатель».

   

Действие  природных  индикаторов  основано  на  способности антоцианинов, представляющих смесь гликозидов, содержащихся в цветках и плодах растений, образовывать в разных средах равновесные структуры разной окраски. 



Технология изготовления самодельных индикаторов в виде шариков:
 1. 100 г листьев краснокочанной капусты (или другого растительного сырья) выдержать
10 минут в 400 мл кипящей воды. 
2. Отвар остудить и профильтровать через бумажный фильтр.

3. 30 мл  полученного экстракта  смешать с  20 мл 2 %-ного водного раствора альгината натрия  (препарат, который используется  в  качестве стабилизатора и эмульгатора  в пищевой, косметической и фармацевтической промышленности). 
4. В чистый стакан поместить  100 мл  1 %-ного водного раствора хлорида кальция  при непрерывном  перемешивании  добавлять  из  пипетки   по   каплям  приготовленный раствор   экстракта   с   альгинатом натрия.   Попав   в   раствор   CaCl2,   капли  сразу вёртываются в шарики. 
5. Шарики следует собрать и промыть несколько раз водой в мелком стальном ситечке.
6. За  день  до  демонстрации  рекомендуется  выдержать  шарики  в  растворе  CaCl2   в холодильнике при температуре около 40 С.

Характеристика растительных индикаторов
Растение
(часть его)
Цвет индикатора
в кислой среде
Цвет индикатора
в нейтральной среде
Цвет индикатора
в щелочной среде
Количество
повторов до
разрушения
шарика
Тёмная фасоль
Красный
Фиолетовый
Жёлто-зелёный
4-5
Кожица винограда
Розовый
Сиреневый
Жёлто-зелёный
5-8
Краснокочанная капуста
Красный
Голубой
Жёлто-рыжий
5-8
Ягоды восковицы
Розовый
Ярко-розовый
Оранжевый
3-4
Кожица японского баклажана
Розово-красный
Красно-фиолетовый
Жёлтый
4-5
Цветки азалии
Пурпурно-красный
Розовый
Жёлтый
4-5
Цветки дуба
Розовый
Ярко-оранжевый
Оранжевый
3
Цветки астрагала
Розовый
Тёмно-пурпурный
Жёлтый
3

Восковица

Японский баклажан
 Демонстрация 
обратимого изменения цвета:
    1. Налить в пробирку  0,1 М  раствор  соляной кислоты   и  поместить в него несколько шариков-хамелеонов. 
Окраска индикатора становится ярко-красной. 

Азалия
2. Добавлять   0,1 М  раствор   гидроксида натрия   сначала до нейтрализации раствора (голубой цвет), а затем до образовании щёлочи (рыже-жёлтый при рН=13). 






Цветки дуба
3. Примерно через 5 минут  можно вновь сделать кислотным,  добавив избыток 0,1 М раствора  соляной кислоты. Шарики  меняют  цвет  в обратной последовательности.

Процесс можно продолжать, пока не разрушаться шарики. 


  


Астрагал
Химия. 
Интересные уроки: 
Из зарубежного опыта преподавания
/Авт.-сост.  В .Н . Головнер. – М. 2001. С. 7-21.









 Растительные индикаторы
Гимназия №14. Россихина Л.А.
г. Улан-Удэ, респ. Бурятия.

Цель работы: исследование изменения пигментов растений в различных средах. 

Объект исследования: природные растения, обладающие свойствами индикаторов.
 
Для определения рН раствора использовали рН метр

Результаты работы:


-многие природные растения обладают свойствами кислотно-основных индикаторов, способных изменять свою окраску в зависимости от среды, в которую они попадают; 
-опытным путем определены растения, обладающие свойствами кислотно-основных индикаторов: растворы растительных индикаторов из ягод малины, черной смородины, клубники, черноплодной рябины, черники, клюквы, коры крушины, лепестков мальвы, краснокочанной капусты; свеклы.
  


Особенно ярко окрашенные соки черной смородины, клюквы, калины, черники и свеклы.  

Глюкоза. Реакция серебряного зеркала (материал к уроку). Дополнительный опыт: "Превращение золотой монеты в серебряную.

    Глюко́за (греч. γλυκόζη, от γλυκύς сладкий) (C6H12O6), или виноградный сахар, или декстроза встречается в соке многих фруктов и ягод, в том числе и винограда, отчего и произошло название этого вида сахара. Является шестиатомным сахаром (гексозой).
     Глюкоза может восстанавливаться в шестиатомный спирт (сорбит). Как и все альдегиды, глюкоза легко окисляется. Она восстанавливает серебро из аммиачного раствора оксида серебра и медь(II) до меди(I).

Дополнительный опыт: 
Взаимодействие металлов с солями
Активные металлы вытесняют из солей менее активные (металлы расположены в порядке убывания активности в ряду напряжений).
Li, К, Ca, Na, Mg, Al, Mn, Zn, Fe, Co, Ni, Sn, Pb, H2, Cu, Hg, Ag, Au

Техника безопасности на уроке химии

"Химический сундучок" учителя химии из города Казань, школа № 18 http://engschool18.ru/metod/chemistry/213-k-uroku-ximii-texnika-bezopasnosti-na-urokax.html

Мониторинг Муринского ручья

Можно посмотреть презентацию