Разработка внеклассного мероприятия "История развития химии"

Министерство образования, науки и молодежной политики Краснодарского края Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение Краснодарского края «Ейскийполипрофильный колледж»  Методическая разработка внеклассного меропрятия Методическая разработка  внеклассного мероприятия «Из истории возникновения и  развития  химии».                Подготовила преподаватель химии, биологии и  экологии  Красина О.В.2018 год Цели  мероприятия:     развитие познавательного интереса учащихся к предмету химия; обобщение, закрепление и систематизация знаний о химии;  умение работать в команде; вызывание у учащихся положительных эмоциональных  переживаний в  ходе мероприятия; расширение кругозора учащихся.  Задачи:    расширение и углубление знаний по предмету «Химия» развитие творческих способностей учащихся; воспитывать   коммуникативные   навыки,   умение   общаться   в   группе, отстаивать свое мнение и уважительно относиться к мнению других. Оборудование: компьютер, экран, мультимедиа проектор, презентация,  реактивы для проведения опытов, химические газеты, плакаты с  высказываниями великих людей (М.В. Ломоносова, А.М.Горького и других) о  значимости химии в жизни человека. Ход мероприятия Мероприятие состоит из двух частей – теоретической, где обучающиеся  рассказывают об истории развития науки химии, и практической –  демонстрация обучающимися занимательных и эффектных опытов по химии. Теоретическая часть Ведущий 1 (Слайд 1) История возникновения химии делится на несколько этапов, начиная от  древнего мира и до современности. Химия – это одна из естественных наук, т.е. наук об окружающем мире,  природе и явлениях, происходящих в ней, превращениях веществ. Еще в глубокой древности человек заметил, что вещества способны  изменяться, превращаться в другие, обладающие новыми свойствами  (слайд 2).Костер стал первой химической лабораторией человека. После обжига глины  в огне она становилась прочной, из нее можно было делать нехитрую посуду.  На огне человек научился готовить пищу из мяса убитых животных, плодов  растительного мира. Здесь же человек случайно получил первые металлы –  медь, олово, свиней, а также стеклянные изделия из, казалось бы,  обыкновенных камней. Так появились первые, как мы сейчас говорим, химические ремесла –  гончарное и металлургическое. Примерно 7000 лет назад человек научился  выплавлять медь и делать из нее различные изделия – орудия труда, предметы домашнего обихода, оружие. Этот период в истории древней цивилизации  получил название медный век. Ведущий 2 К 4000 г. до н.э. наступил новый этап в истории возникновении химии, люди  научились выплавлять бронзу – сплав меди с оловом, который был гораздо  более твердым, чем медь. Бронза же сразу стала использоваться для  изготовления мечей, наконечников стрел и копий, щитов. Наступил бронзовый век (слайд 3). В последнее тысячелетие до новой эры человек овладел способом получения  железа из руд. Это стало поворотным моментом и в истории металлургии, и в  истории общества. Так пришло время железного века, который на самом деле  продолжался много сотен лет. В те давние времена люди могли получать не только металлы. Стекло фаянс,  минеральные и растительные краски, чернила, косметика и лекарственные  препараты – вот далеко не полный перечень изделий, которые мог изготовить  человек уже тогда с помощью различных химических превращений. На рубеже старой и новой эры зародилось и само понятие «химия» (слайд 4).  Ведущий 3 Есть несколько версий проявления этого термина. По одной из них это  связано с древним названием Египта «Хем» и производным от него «хеми» —  египетское искусство. По другой версии считается, что слово «химейя» —  выделения соков, а затем и плавки металлов, происходит от древнегреческого «химос», т.е. сок, литье. В середине первого тысячелетия новой эры, после падения Древнего Рима,  центр цивилизации переместился на Ближний Восток. Именно там арабы  преобразовали слово «химейя» в «алхимия». Под этим словом понимались все знания, связанные с превращением веществ как практические, так и  теоретические.А главной теоретической идеей алхимии в течение почти полутора тысячи лет было превращение неблагородных металлов в благородные (золото и серебро)  под действием так называемого философского камня. С помощью этого  мифического «эликсира» надеялись также излечить все болезни и даже  сделать человека бессмертным. Последователей этой идеи на арабском  Востоке, а затем и в Европе стали называть алхимиками. Алхимиками были  практически все ученые средневековья, монахи, врачеватели и даже короли  (слайды 5,6,7). Ведущий 1 Все их усилия получить дешевое золото оказались, конечно, бесплодными.  Однако целый ряд практических достижений как алхимиков, так и  ремесленников­практиков оставил заметный след в истории возникновении  химии. Было получено много новых веществ, прежде всего важнейшие  кислоты (серная, соляная, азотная), изобретены различные приборы и  приспособления, которые с тех пор стали широко использоваться в химии  (слайды 8,9). Химия постепенно становилась все более практической областью  деятельности, основной задачей которой становилось удовлетворение  растущих потребностей общества: получение металлов из руд, пороха, стекла, красок, мыла и многих других, не менее необходимых для жизни веществ.  Появились первые книги по практическим способам получения металлов,  обработки различных веществ. Поиск эликсира долголетия привел к развитию медицинского направления – ятрохимии, которая с начала XVI в. стала  основным видом деятельности химиков, постепенно заменяя прежние –  попытки получения благородных металлов из неблагородных (слайды 10,  11,12).В алхимию все больше и больше проникало научное начало, желание  узнать элементарную природу веществ, причины их способности  превращаться в другие вещества. Ученые пытались дать разумные объяснения  таким важнейшим для практики процессам, как горение, восстановление  металлов из руд и окисление металлов. Ведущий 2 В работе английского химика и физика Роберта Бойля было впервые дано  научное определение понятия химический элемент, положено начало  химическому анализу. Экспериментальные исследования Бойля стали  началом химии как настоящей науки. Именно Бойль отбросил от названия  «алхимия» приставку «ал», тем самым как бы открыв новый период в жизни  истории возникновения химии (слайд 13) Превращению химии в настоящую науку в XVIII в. способствовали многие  ученые, в том числе русский ученый М. В. Ломоносов и французский – А.Лавуазье. На основе многочисленных опытов по изучению процессов горения  и окисления металлов они независимо друг от друга пришли к формулировке  одного из самых важных законов химии – закона сохранения массы веществ  при химических реакциях (слайд 14,15) В XVIII в. было открыто много новых элементов, в том числе кислород,  водород, азот. Было доказано, что воздух является смесью газов, а вода –  сложным веществом. Ведущий 3 В начале XIX в. английский ученый Д. Дальтон заложил основы химической  атомистики, составил первую таблицу атомных весов, а итальянец А.  Авогардо ввел в обиход понятие молекула (слайд 16,17). Атомно­ молекулярное учение стало основной химической теорией. Особенно большая роль в ее развитии в начале XIX в. принадлежит виднейшему шведскому  химику Я. Берцелиусу. На основе теории Дальтона он осуществил реформу  химии: разработал систему символов элементов, с помощью которых стали  записывать формулы и уравнения. Он построил шкалу атомных масс, близкую к современной, ввел в обиход множество терминов и понятий, которые мы  используем и сейчас (слайд 18) В середине XIX в. русский ученый А. М. Бутлеров заложил основы теории  строения органических соединений (слайд 19). В 1869 г. другой русский  ученый Д. И. Менделеев открыл периодический закон химических элементов  (слайд 20). Эти две научные идеи вместе с атомно­молекулярным учением  стали основой современной химии. Ведущий 1 Химия становилась такой большой наукой, что разделилась на отдельные  ветки, такие, как органическая, неорганическая, аналитическая химия, и а  позже – физическая химия, биохимия, агрохимия, химия твердого тела и др. Ведущий 2 В настоящее время химия стала не только одной из важнейших областей  человеческого знания, но и полем практической деятельности многих людей – ученых, инженеров, рабочих и др. Без химии невозможна жизнь современного  общества. Она играет ключевую роль в обеспечении людей продовольствием,  одеждой, энергией, тысячами самых разнообразных веществ, многих из  которых просто нет в природе. Ведущий 3Химия – это наука, которая постоянно изменяет окружающий мир. Вместе с  другими естественными науками она помогает глубже познать тайны природы и законы ее развития, сделать жизнь на Земле лучше для каждого человека. Преподаватель: А сейчас предлагаем Вам прослушать занимательные  истории из жизни химиков. Ведущий 1. Менделеев — чемоданных дел мастер (слайд 22) Известный русский учёный Дмитрий Менделеев был семнадцатым ребёнком в семье. В  школе он плохо учился и однажды даже оставался на второй год. На первом курсе  института он умудрился по всем предметам, кроме математики, получить  неудовлетворительные отметки. Да и по математике он имел всего лишь  «удовлетворительно»… Но на старших курсах дело пошло по­другому. Менделеев окончил институт в 1855 году с золотой медалью. Менделеев любил переплетать книги, клеить  рамки для портретов, а также изготовлять чемоданы. В Петербурге и в Москве его знали  как лучшего в России чемоданных дел мастера. «От самого Менделеева», — говорили  купцы. Однажды в лавке, выбирая товар, он невольно услышал как какой­то покупатель  спрашивает о нем у приказчика. — Кто этот почтенный господин? — Как? Вы не в курсе? Знать нужно таких людей! — изумился продавец. И добавил с  уважением: — Это Менделеев — чемоданных дел мастер. Прославившая учёного периодическая таблица химических элементов, по легенде,  приснилась ему во сне. Однако сам учёный говорил: «Я над ней, может быть, двадцать  лет думал, а вы думаете: сидел и вдруг… готово». Ведущий 2. Химик­мясник (слайд 23) Выдающийся шведский физик и химики Сванте Август Аррениус обладал не менее  выдающейся фигурой. Проще говоря, имел лишний вес. И однажды такая его конституция  спровоцировала курьезный случай. Аррениус прибыл на научную встречу в Берлине, но направившись к залу заседаний был  остановлен гардеробщиком: – Уважаемый господин! Вы ошиблись дверью. Заседание мясников находится рядом. Ведущий 3. Бородин — химик и музыкант (слайд 24) Александр Порфирьевич Бородин был не только химиком, но и гениальным композитором, оставившим в истории музыки огромный след. Сочиняя музыкальные партии, он имел  обыкновение записывать ноты карандашом. А для того чтобы карандашные надписи  хорошо сохранялись и не стирались, Бородин покрывал рукописи раствором желатина или  яичным белком. Вот так химия помогала музыке! Ведущий 1.Неожиданное открытие (слайд 25) Немецкий химик Христиан Фридрих Шенбайн как­то раз проводил дома химические  эксперименты, предметом его изучения была азотная кислота. Стоит заметить, что его  супруга была против проведения подобных опытов в домашних условиях и категорически  запрещала это делать. Шейнбайн так торопился закончить всё до её прихода, что пролил  смесь на кухонный стол. Опасаясь скандала, он вытер следы преступления кухонным  фартуком и повесил его сушится над плитой… Через некоторое время раздался взрыв —  взорвался пронитрованный фартук. Шенбайн скрыл следы преступления, а заодно открыл  «бездымный порох» — нитроцеллюлозу. Ведущий 2. (Слайд 26) Антибиотики были открыты случайно. Шотландский бактериолог и химик  Александр Флеминг не очень любил убирать свой лабораторный стол, что, по  счастливой случайности, помогло ему в 1928 году сделать одно из важнейших открытий XX века в медицине. В отличие от своих аккуратных коллег, очищавших чашки с бактериями сразу после  окончания работы с ними, Флеминг не мыл чашки по 2–3 недели, пока его  лабораторный стол не оказывался загромождённым. Тогда он принимался за уборку,  просматривал чашки одну за другой, чтобы не пропустить что­нибудь интересное. В  одной из посудин он обнаружил плесень, которая, к его удивлению, угнетала высеянную бактерию. Так был открыт первый антибиотик — пенициллин. Помимо лечения больных, Флемминг использовал своё открытие в живописи. Его  картины были написаны не маслом или акварелью, а разноцветными штаммами  микробов. Ведущий 3. (Слайд 27) Американец Чарльз Гудьир случайно открыл рецепт изготовления резины. Он по ошибке  нагрел смесь каучука и серы на кухонной плите (по другой версии, оставил вещество у  печи). Так была открыта вулканизация, в процессе которой каучук становится резиной. Ведущий 1. (Слайд 28) Английский учёный Джозеф Пристли в 1767 году заинтересовался природой пузырьков, которые выходят на поверхность при брожении пива. Над пивным чаном он поместил чашу  с водой, которую затем попробовал на вкус и обнаружил, что она обладает освежающим  действием. Пристли открыл не что иное, как углекислый газ, который и сегодня используется при  изготовлении газированных напитков Ведущий 2. Невольные пророкиАлександр Михайлович Бутлеров воспитывался в частном пансионе, руководство которого запрещало будущему выдающемуся химику заниматься любимой наукой. Втайне от  начальства, он оборудовал подвал пансиона под лабораторию. Однажды, во время  проведения какого­то опыта в подвале раздался взрыв. Тайна была раскрыта! За это  Бутлеров был наказан карцером и последующим ношением на груди таблички «Великий  химик». Издевательская надпись оказалась пророческой! Придумывая ее, незадачливые  воспитатели Саши не допускали, конечно, и мысли, что она станет пророческой и что  заклеймённый ею «нарушитель пансионных правил» станет действительно великим  химиком — Александром Михайловичем Бутлеровым. Практическая часть Перед демонстрацией химических опытов преподаватель напоминает  обучающимся правила обращения с химическими веществами, используемыми при проведении опытов, сообщает о необходимости соблюдений правил по ТБ при работе с химическими веществами. Демонстрируемые опыты Несгораемая бумага Приготавливают насыщенный раствор калийной селитры KNO3, опускают в  него на 5­7 минут лист газетной бумаги. По истечении указанного времени его вынимают из раствора и сушат. Затем вносят в пламя горелки, он не горит, а  тлеет. Фейерверк в жидкости. В мерный цилиндр наливаем 50 мл этилового спирта. Через пипетку, которая  опущена до дна цилиндра, вводим 40 мл концентрированной серной кислоты.  Таким образом, в цилиндре образуется два слоя жидкости с хорошо заметной  границей : верхний слой ­ спирт, нижний – серная кислота В цилиндр бросаем  немного мелких кристалликов перманганата калия. Дойдя до границы  раздела, кристаллики начинают вспыхивать – вот нам и фейерверк. Появление вспышек связано с тем, что при соприкосновении с серной кислотой на  поверхности кристалликов соли образуется марганцевый ангидрид Mn2O7 –  сильнейший окислитель, который поджигает небольшое количество спирта:  2KMnO4 + H2SO4= Mn2O7 + K2SO4 + H2O. Mn2O7 – зеленовато­бурая жидкость, неустойчива и при соприкосновении с  горючими веществами поджигает их. Обугливание сахара В химический стакан ёмкостью 150мл насыпьте 40гр растёртого в порошок  сахара и слегка смочите его 3­4мл воды. Теперь в полученную массу добавьте20­25мл концентрированной серной кислоты и размешайте смесь стеклянной  палочкой. Палочку не вынимайте. Через несколько минут смесь потемнеет,  температура повысится, и из стакана начнёт "выростать" чёрная пенообразная масса. Это пористый уголь, появление которого объясняется дегитратацией  сахара серной кислотой:  C12H22O11 = 12C + 11H2O Кроме этого происходит восстановление серной кислоты углём:  2H2SO4 + C = CO2 + 2SO2 + 2H2O Пламя­художник На белом листе плотной бумаги делается надпись или рисунок 10­20%  раствором серной кислоты. После высушивания надпись или рисунок на  бумаге незаметны. Если теперь лист подержать над пламенем (oсторожно !)  горелки, то через некоторое время на бумаге появляется надпись или рисунок черного цвета. Вместо пламени спиртовки можно использовать настольную  электрическую лампу, утюг или фен, нагрев которыми осуществляется более  равномерно и исключает воспламенение бумаги. Несгораемый платок. Небольшой платочек погружают в раствор силиката натрия (смешивают  силикатный клей с водой в отношении 1:10), хорошо смачивают и отжимают.  Затем платочек берут за уголок пинцетом, погружают в стакан с ацетоном  (можно брать этиловый спирт, денатурат, бензин и другие  легковоспламеняющиеся жидкости), вынимают и тут же поджигают над  пламенем спиртовки или с помощью лучинки. Ацетон быстро сгорает, а  платочек остается невредимым (дело в том, что ацетон имеет настолько  малую теплоту сгорания, что тепла едва хватает на то, чтобы просушить  платок, поэтому платочек можно просто слегка смочить водой). После опыта  платочек начисто отстирывают в теплой воде и его снова можно использовать  по назначению Химический огнетушитель Опыт прост как ящик и может быть поставлен даже на кухне. Хорошо  подходит для иллюстрации некоторых свойств углекислого газа, на которых  основано его применение в огнетушителях. Внутри высокого цилиндра или  стакана укрeпляют свечу так, чтобы пламя ее было на 3­4см ниже краясосуда. На дно стакана насыпают равномерно столовую ложку соды. Свечу  зажигают, и убеждаются, что она горит. Затем на дно стакана выливают  столовую ложку уксуса (или любой другой кислоты). Свеча гаснет. Опыт  окончен. Человек наблюдательный может извлечь отсюда следующие факты:  а)углекислый газ образуется по реакции соды с кислотой; б)он тяжелее  воздуха; в) он не поддерживает горения. Для сомневающихся опыт можно  усложнить, поместив еще одну свечу в сосуд, ее фитиль должен быть выше  стенок. Эта свеча не погаснет никогда  Волшебная палочка. Для опыта в фарфоровую чашку помещают заранее приготовленную кашицу  из перманганата калия и концентрированной серной кислоты. Стеклянную  палочку погружают в свежеприготовленную окислительную смесь.Быстро  подносят палочку к влажному фитилю спиртовки,фитиль воспламеняется. Извержение вулкана  Идея опыта проста: на кучку сахара насыпают бихромат аммония, который  поджигают. Разложение бихромата аммония ­ классический вариант  опыта Химический вулкан: летят красные и желтые искры, образуется темно­ зеленая горка оксида хрома (III).  Однако в нашем случае под горкой оксида хрома (и еще неразложившегося  бихромата) находится сахар. Когда "извержение" вулкана почти  заканчивается, раскаленный оксид хрома перемешивают с сахаром.  Оксид хрома ­ известный катализатор, на поверхности которого происходит  беспламенное горение разнообразных видов горючего (природного газа,  аммиака, спирта, бензина, твердого топлива), поэтому при контакте сахара с  раскаленным оксидом хрома начинается каталитическое горение. Вместо того чтобы погаснуть, часть оксида хрома раскаляется еще больше. После  наблюдения каталитического горения на раскаленную массу можно насыпать  калиевую селитру: произойдут вспышки.  Огненные шарики Скатать из материала шарики, закрепить их ниткой.  Далее смочить бензином  и поджечь. Перекидывать из одной ладони в другую. Несмешивающиеся жидкостиОпыт показывает, как две жидкости разной плотности не смешиваются между  собой даже при взбалтывании.  Используются: Подсолнечное масло, фруктовые соки, шипучие таблетки аспирина, два  сосуда В конце мероприятия преподаватель благодарит обучающихся, принимающих  активное участие в подготовке и проведении данного мероприятия,  спрашивает мнение всех присутствующих на мероприятии о его актуальности, значимости (рефлексия).