Презентация "ХИМИЯ В НАШЕЙ ЖИЗНИ" – проект, доклад

Химия в нашей жизни

Выполнила ученица 10 класса МОУ СОШ №11 им.Г.С. Титова Щелковского района Московской области Аргунова Татьяна

Одобрено. Zurra

Что даёт нам знание такого предмета, как химия, и как его применять в жизни?

Это фото и фото на первом слайде - домашняя хим.лаборатория моего брата, а теперь и моя. Еще пару лет назад я удивлялась - зачем все это? Но теперь, когда за плечами 3 года изучения химии в школе, смело могу сказать: знания химии необходимы для любого человека. Они обязательно помогут в жизни, например, при выборе различных материалов, продуктов питания, образа жизни и т.п.

Здоровье, настроение связаны с бесчисленными химическими веществами и процессами вокруг нас и в нас самих. Химия способствует развитию огромных возможностей, но требует грамотного и серьезного отношения, понимания сущности химических явлений. Моя задача - показать взаимосвязь химических знаний, быта и здоровья человека.

Химия на кухне

На наших кухнях можно найти множество химических веществ. Это и поваренная соль, и пищевая сода, уксусная и лимонная кислоты, сахар, крахмал и т.п. В своей презентации я расскажу я лишь о нескольких из них. Также на кухнях можно найти продукты, содержащие много органических веществ: жиров (подсолнечное и сливочное масло, например), белка (мясо, рыба, соя), углеводов (хлеб, шоколад…), даже этанола (алкогольные напитки). Во время приготовления пищи на кухне происходит множество процессов и химических реакций, и я рассмотрела некоторые из них.

Поваренная соль

Самым распространённым химическим веществом на наших кухнях является поваренная соль – хлорид натрия(NaCl). Она широко используется в качестве консерванта и прекрасно растворяется в воде. Соль участвует в поддержании и регулировании водного баланса в организме. При хронической нехватке соли в организме возможен смертельный исход. Чрезмерное или просто повышенное потребление соли увеличивает риск сердечно-сосудистых заболеваний, может приводить к повышенному артериальному давлению и болезням почек, нарушению обмена кальция, отложению солей, различным заболеваниям суставов. Наряду с другими солями натрия, поваренная соль может стать причиной заболеваний глаз.

Химические свойства: 1.Взаимодействие с солями других металлов: AgNO3 + NaCl → AgCl↓ + NaNO3; 2.Реакция с концентрированной серной кислотой: H2SO4(конц.) + NaCl → NaHSO4 + HCl↑ (может использоваться в лаборатории для получения чистой соляной кислоты)

Морская соль помимо NaCl содержит небольшое количество KI (источник йода), MgSO4, CaSO4 и других соединений. Поэтому она считается полезнее обычной поваренной соли.

Уксусная кислота

Уксусная кислота(CH3COOH) представляет собой бесцветную жидкость с характерным резким запахом и кислым вкусом; растворима в воде. Часто используется как приправа к блюдам; в производстве соусов, майонезов, маринадов и т.п.; в консервировании и приготовлении напитков.

Химические свойства уксусной кислоты: 1.Диссоциация: Уксусная кислота диссоциирует по уравнению СН3СООН +H2O → СН3СОО- + Н3O+ Она проявляет кислотные свойства, но в меньшей степени, чем большинство неорганических кислот. 2.Взаимодействие с активными металлами (стоящими в ряду напряжения металлов до водорода) с образованием солей - ацетатов: Mg+ 2CH3COOH → (CH3COO)2Mg + H2↑ 3.Взаимодействие с основными оксидами и амфотерными оксидами: 2СН3СООН + МgО →(СН3СОО)2Мg + Н2О, 4.Взаимодействие с основаниями и амфотерными гидроксидами: 2СН3СООН + Zn(ОН)2 → (СН3СОО)2Zn + 2Н2О. 5.Реакция этерификации (получение сложных эфиров из кислот и спиртов в присутствии серной кислоты): СН3СООН + С2Н5ОН → СН3СООС2Н5 + Н2О

этанол

этилацетат (достаточно распространённый растворитель)

Решу задачу для мамы

У нас имеется 70% уксусная кислота, а маме по рецепту приготовления салата нужен 1 стакан (200г) 9% уксуса.

Данную задачу я решила «методом креста»:

70 0 Кислота Вода 61 +

- x (сколько нужно взять граммов 70% уксусной к-ты)

- y (сколько нужно взять граммов воды)

x = (9*200)/70 =25,7(г) – столовая ложка и ещё чайная ложка y= 200 – 25,7 = 174,3(г) – воды Ответ: нужно взять 1 столовую ложку + 1 чайную ложку уксусной кислоты и долить водой до отметки 200 в мерном стакане.

Пищевая сода

Пищевая сода, гидрокарбонат натрия(NaHCO3) – белая кристаллическая соль, однако чаще всего она встречается в виде порошка тонкого помола белого цвета. Сода — помощник на кухне для мытья посуды, тары для консервирования, некоторых плодов и ягод перед сушкой. Она также обладает свойством нейтрализовать и убивать запахи.

Химические свойства Гидрокарбонат натрия — кислая натриевая соль угольной кислоты. 1.Реакция с кислотами Гидрокарбонат натрия реагирует с кислотами, с соли и угольной кислоты, которая сразу же распадается на углекислый газ и воду: NaHCO3 + H+ → Na+ + H2O + CO2↑ 2. Реакция с уксусной кислотой часто встречается в кулинарии. При этом образуется ацетат натрия и углекислый газ, разрыхляющий тесто: NaHCO3 + CH3COOH → CH3COONa + H2O + CO2↑ 3. Разложение при нагревании: 2NaHCO3 → Na2CO3 + CO2 ↑ + H2O (эта реакция не используется в кулинарии, т.к. образующийся карбонат натрия при гидролизе даёт щёлочь)

Лимонная кислота

Лимонная кислота(C6H8O7) — кристаллическое вещество белого цвета; хорошо растворимое в воде, растворимое в этиловом спирте. Вещество чрезвычайно распространено в природе: содержится в ягодах, плодах цитрусовых, хвое, стеблях махорки, особенно много его в китайском лимоннике и недозрелых лимонах. Лимонная кислота играет важную роль в системе реакций клеточного дыхания множества организмов. Сама кислота и цитрат натрия широко используются как вкусовая добавка и консервант в пищевой промышленности (пищевая добавка E330).

Приготовление шипучего напитка

На реакции лимонной кислоты с питьевой содой основано приготовление «шипучек» - порошков или таблеток, которые при растворении в воде образуют газированный напиток. В стакане я смешала ¼ чайной ложки питьевой соды, ½ чайной ложки лимонной кислоты и чайную ложку сахара. Затем я добавила воды, перемешала, и при этом стал выделяться газ, а вода приобрела кисловатый вкус. Если взять слишком много соды, кислота прореагирует полностью, и напиток будет невкусным. Также можно воспользоваться лимонным соком вместо лимонной кислоты.

Этанол

Применяется как консервант для хлебобулочных изделий, как растворитель для пищевых ароматизаторов, а также в кондитерской промышленности. Зарегистрирован в качестве пищевой добавки E1510.

Наряду с водой, этанол является необходимым компонентом спиртных напитков. Также в небольших количествах содержится в ряде напитков, получаемых брожением, но не причисляемых к алкогольным (кефир, квас и др.) В сравнении с другими спиртами, этанол имеет невысокую токсичность, обладая при этом значительным психоактивным эффектом, оказывающим угнетающее действие на центральную нервную систему. Повышенное содержание этанола в крови вызывает опьянение, в результате чего у человека снижается реакция и внимание, нарушается координация движений и мышление.

Химические свойства: 1. Горение С2Н5ОН + 3О2 → 2СО2 + 3Н2О 2. Реакции замещения а) с натрием 2С2Н5ОН + 2Na → 2С2Н5ОNa + Н2 б) с галогеноводородами С2Н5ОН + НBr → С2Н5Br + Н2О 3. Реакции дегидратации(в присутствии H2SO4) а) При температуре >140°C: С2Н5ОН → С2Н4 + Н2О б) При умеренном нагревании: С2Н5ОН + С2Н5ОН → С2Н5-О-С2Н5 + Н2О (получение диэтилового эфира) 4.Окисление спиртов: С2Н5ОН + CuO → Cu + СН3СОН (этаналь) + Н2О Окисление этанола происходит и в нашем организме под действием ферментов. При этом получается ядовитое вещество этаналь.

На вопросы кулинара отвечает химия

Почему глицерин можно применять в качестве добавки в кондитерские кремы? Глицерин сохраняет сладость кремов, делает их нежнее. Кроме того, он препятствует их засыханию, так как сам не испаряется при комнатной температуре (его температура кипения слишком высока) и не дает испаряться воде, удерживая ее за счет образования водородных связей. Чем объясняется появление едкого запаха от пригоревших жиров? Запах акролеина хорошо знаком многим хозяйкам, у которых пригорало жаркое. Жиры при слишком высокой температуре разлагаются с образованием глицерина ,а при разложении глицерина образуется непредельный альдегид — акролеин (пропеналь), обладающий резким раздражающим запахом.

Химия в ванной

Заглянем в ванную комнату. В состав моющих и чистящих средств входят разнообразнейшие химические вещества: кислоты, щёлочи, соли, органические вещества. В своей презентации я рассмотрела ацетон, гидроксид натрия, обратила внимание на состав стиральных порошков и других средств бытовой химии.

Ацетон

Ацетон (диметилкетон,пропанон-2) — простейший представитель кетонов, бесцветная легкоподвижная летучая жидкость с характерным запахом. Он смешивается с водой и большинством органических растворителей. Ацетон хорошо растворяет многие органические вещества. Широко используется как растворитель, в том числе и в жидкостях для снятия лака.

Ацетон огнеопасен, т.к. очень легко воспламеняется (на видео – горение ацетона):

Гидроксид натрия

NaOH, едкий натр. Используется как основной компонент средств для растворения засоров канализационных труб (например, «Крот»), входит в состав средств для мытья плит, т.к. хорошо растворяет жир. В небольших количествах встречается в составе некоторых косметических средств.

Гранулы NaOH

Химические свойства: Гидроксид натрия — сильное основание (щёлочь) 1.Взаимодействие с кислотами: NaOH + HCl → NaCl + H2O 2.Взаимодействие с кислотными и амфотерными оксидами: SO2 + 2NaOH → Na2SO3 + H2O ZnO + 2NaOH → Na2Zn(OH)4 + H2O 3.С неметаллами: 3Si + 6NaOH + 3Н2О → 3Na2SiO3+6H2 4.С активными металлами: (алюминием, цинком и др.): 2Al + 2NaOH + 6H2O → 3H2↑ + 2Na[Al(OH)4] 5. Со спиртами (в результате реакции образуются алкоголяты): HOCH2-CH2ОН + 2NaOH → NaOCH2-CH2ONa + 2Н2O

Стиральные порошки

В синтетических моющих средствах широко используются фосфаты. Они связывают ионы кальция и магния. Фосфаты, попадающие в окружающую среду, приводят к зарастанию водоемов и отравлениям. Наличие фосфатных добавок в порошках также приводит к значительному усилению отрицательных свойств анионных ПАВ. Поэтому использование фосфатов в стиральных порошках запрещено во многих странах. В странах ЕС обсуждается запрет на использование фосфатов с 2011 года. У нас в стране фосфатный порошок не запрещён, причем концентрация этих добавок доходит до 50-60 %. Производители пытаются таким образом усилить очищающие свойства порошка.

Индикаторы H2SO4 Питьевая сода Щёлочь Горячая вода

Дистиллированная вода (образец)

«Мистер мускул»

Стиральный порошок

Жидкость для мытья плит

Гель для душа «Крот»

С помощью индикаторов можно определить, насколько данное средство опасно для кожи и можно ли его применять без защитных перчаток. Я приготовила растворы нескольких средств бытовой химии и добавила к ним по нескольку капель универсального индикатора. Жидкость для мытья плит и «Крот» имеют сильнощелочную среду, губительную для кожи, а «Мистер Мускул» по кислотности уступает даже лимонной кислоте и потому не очень опасен.

И всё же самый удобный способ узнать кислотность -воспользоваться универсальной индикаторной бумагой. Я нанесла по капле исследуемых растворов, и получилась цветовая гамма:

Серная кислота Гидроксид калия

Самодельные индикаторы

Я решила попробовать приготовить индикаторы самостоятельно. Самый простой - это заварка чая. При добавлении лимона чай светлеет, а значит является индикатором кислой среды. Выполнить роль индикатора может даже борщ. Чтобы свекольный борщ был ярко-красным, в него перед окончанием варки я добавляю немного пищевой кислоты - уксусной или лимонной. Цвет меняется буквально на глазах. На изменение кислотности четко реагируют изменением цвета некоторые соки (вишнёвый, черносмородиновый), черничный и черносмородиновый компоты, некоторые сорта вин.

Цветы фиалки, ириса, анютиных глазок, тюльпана(тёмные) способны менять свой цвет в ответ на то или иное воздействие.

Я проделала следующий опыт: цветок фиалки опускала в различные среды. Результаты опыта: В нейтральной среде цветок сиреневой фиалки своего цвета не изменяет. В щелочной среде он становится жёлтым, а в кислой – розовым.

Химия в аптечке

Изучим содержимое аптечки. Здесь очень много известных по урокам химии веществ – йод, нашатырный спирт, марганцовка, перекись водорода, глицерин, активированный уголь и многое другое.

Глицерин

Глицерин — HOCH2-CH(OH)-CH2OH, трёхатомный спирт. Представляет собой бесцветную вязкую жидкость, хорошо растворимую в воде и сладкую на вкус. Широко применяется в изготовлении косметики и мыл. Ранее считалось, что глицерин хорош для смягчения кожи человека, однако в последнее время не все косметологи разделяют это мнение. В медицине применяется как слабительное и смягчающее средство.

Химические свойства: Для двух- и трехатомных спиртов характерны основные реакции одноатомных спиртов (я уже рассмотрела их на примере этанола) Я проделала качественную реакцию на многоатомные спирты- реакцию с гидроксидом меди (II). Ярко-синее окрашивание раствора обусловлено образованием глицерата меди (на фото):

Для многоатомных спиртов характерно образование сложных эфиров. При реакции глицерина с азотной кислотой в присутствии серной кислоты образуется нитроглицерина, применяемый при заболеваниях сердца:

Перманганат калия

Калия перманганат,KMnO4(марганцовка) — калиевая соль марганцевой кислоты. Представляет собой тёмно-фиолетовые кристаллы. Разбавленные растворы (около 0,1%) перманганата калия нашли широчайшее применение в медицине как антисептическое средство, для полоскания горла, промывания ран, обработки ожогов, приёма внутрь при некоторых отравлениях (обладает рвотным действием).

Щелочной раствор перманганата калия хорошо отмывает лабораторную посуду от жиров и других органических веществ.

Химические свойства: 1.KMnO4 – очень сильный окислитель. Он окисляет различные вещества, восстанавливаясь до соединений марганца разной степени окисления. Примеры окислительных реакций приведены ниже: в кислой среде: 2KMnO4 + 5K2SO3 + 3H2SO4 → 6K2SO4 + 2MnSO4(бесцв.) + 3H2O в нейтральной среде: 2KMnO4 + 3K2SO3 + H2O → 3K2SO4 + 2MnO2 + 2KOH в щелочной среде: 2KMnO4 + K2SO3 + 2KOH → K2SO4 + 2K2MnO4(зелёный)+ H2O

2. При нагревании перманганат разлагается с выделением кислорода (этим способом пользуются в лаборатории для получения чистого кислорода): 2KMnO4 →(t°) K2MnO4 + MnO2+ O2↑ 3.При соприкосновении с концентрированной серной кислотой перманганат калия взрывается, однако при аккуратном добавлении холодной кислоты образует неустойчивый оксид марганца(VII), окисляющий всё подряд: 2KMnO4 + 2H2SO4 → 2KHSO4 + Mn2O7 + H2O 4.Перманганат калия окисляет и некоторые органические вещества, например, ацетилен:

В результате моего опыта (на видео) видно, что в кислой среде перманганат калия обесцвечивается, а значит, я могу выводить пятна от марганцовки кислотой (например, лимонной).

На следующем видео показана реакция перманганата калия с серной кислотой. Не рекомендуется также смешивать её со средствами, содержащими соляную кислоту, т.к. при этом выделяется ядовитый хлор.

Также нельзя хранить марганцовку вместе с глицерином, т.к. это может привести к пожару:

Йод

Йод(I2) относится к галогенам; при комнатной температуре представляет собой темно-фиолетовые кристаллы со слабым блеском. Пары имеют характерный фиолетовый цвет, а спиртовой раствор йода – бурый. 5%-ный спиртовой раствор йода используется для дезинфекции кожи вокруг повреждения, но не для приёма внутрь при дефиците йода в организме. Отсутствие или недостаток йода в рационе приводит к заболеваниям.

Химические свойства: Йод довольно активен, хотя и в меньшей степени, чем хлор и бром. 1.С металлами (даже неактивными) йод при легком нагревании энергично взаимодействует, образуя йодиды. Hg + I2 = HgI2 2. При растворении в воде йод частично реагирует с ней: I2 + H2O = HI + HIO 3. При нагревании йод взаимодействует с фосфором: 3I2 + 2P = 2PI3 4. Йод, как окислитель, взаимодействует с различными восстановителями: H2SO3 + I2 + H2O = H2SO4 + HI H2S + I2 = 2HI + S

Я показала на опытах, что химия может быть коварной, если не соблюдать элементарных правил предосторожности. Все средства бытовой химии (даже если это обычная сода или стиральный порошок) должны храниться в закрытой упаковке отдельно от пищевых продуктов, в местах, недоступных для детей и животных. Пожароопасные средства (ацетон, скипидар и т.п.) должны стоять далеко от источников тепла или огня в закрытых склянках. При работе со средствами, содержащими агрессивные химические вещества (соляную кислоту, щёлочи и др.) необходимо надевать резиновые перчатки и беречь глаза.

Мои выводы

Необходимо иметь ввиду, что некоторые вещества при смешении реагируют друг с другом, иногда выделяя большое количество тепла, что ведёт к кипению и разбрызгиванию или вспышкам и самовоспламенению. Также некоторые вещества после смешивания с другими изменяют свои свойства, становясь непригодными к употреблению. Поэтому нужно тщательно следить за порядком в аптечке или шкафчике, где у вас хранятся химические вещества. Нашатырный спирт и нашатырь лучше держать подальше от формалина и йода. Серную и соляную кислоты – от питьевой соды, мела, щелочей. Перманганат калия воспламеняет глицерин, спирт.

При попадании на кожу кислоты нужно промыть поражённое место раствором 3%-ным раствором питьевой соды, а затем водой. При поражении щелочами поражённое место тоже нужно обработать 3%-ным раствором лимонной или уксусной кислоты и хорошо промыть водой (т.к. щёлочи мылкие и плохо смываются)

Данный проект может использоваться учителем на уроках химии в любом классе: в 8-м - при прохождении темы «Классы неорганических веществ»и «Первоначальные химические понятия», в 9-м – «Соединения углерода», 10-м – «Кислородосодержащие вещества», в 11-м – «Химия и жизнь». В дальнейшем я планирую продолжать изучение химии, ведь впереди ещё целый год учёбы. Я могла бы провести больше опытов в домашних условиях, имей в своём распоряжении нужные реактивы. Проект очень актуален в наши дни, ведь современную жизнь уже невозможно представить без химии. Моя работа обязательно будет дополняться новыми опытами и выводами с приобретением химических знаний

Все видео и большинство фото в презентации сделаны мной (опыты проводились под присмотром взрослых). Все фото, встречающиеся в презентации, прошли обработку в графическом редакторе Photoshop, часть проявлена с помощью Raw Therapee. Видео редактировалось в VirtualDub. Структурные формулы органических веществ были нарисованы мной самостоятельно, в программе ChemDraw.

Заключение

Широко распростирает химия руки свои в дела человеческие… Куда ни посмотрим, куда не оглянемся, везде обращаются перед очами нашими успехи её прилежания. (М.В. Ломоносов)

Химия окружает нас на каждом шагу. Роль её огромна. Многие жизненные и природные процессы связаны с химией. Во все времена химия служила человеку в его практической деятельности, служит и по сей день. Знания по химии обязательно помогут сохранить здоровье, найти нестандартный способ решения бытовых проблем, дадут ответы на многие наши вопросы, химия раскроет тайны не только привычных нам вещей, но и далеких звезд…

Значит, не зря в школе есть такой замечательный и увлекательный предмет, как химия.