Развитие функциональной грамотности через практическую деятельность учащихся

История открытия «окисленной воды».

Прочитайте внимательно историю открытия пероксида водорода и ответьте на вопрос:

Почему спустя только век пероксид водорода начали использовать в промышленном масштабе?

Ответ: Промышленное производство пероксида по методу французского химика началось полвека спустя (Берлин, 1873 год), но срок годности его был довольно короткий, поэтому его должны были использовать почти сразу же после получения. Широкое применение пероксид водорода нашел лишь 100 лет спустя, когда советский ученый Волькенштейн открыл его в безопасном виде.

Перекись водорода появилась в начале XIX века, ее открыл практически в чистом виде химик Луис Тенар (Франция, 1818 год) в результате химической реакции пероксида бария с серной кислотой. В те времена она называлась «окисленной водой». Промышленное производство пероксида по методу французского химика началось полвека спустя (Берлин, 1873 год), но срок годности его был довольно короткий, поэтому его должны были использовать почти сразу же после получения. Широкое применение пероксид водорода нашел лишь 100 лет спустя, когда советский ученый Волькенштейн открыл его в безопасном виде.

Перекись водорода применялась во время Второй Мировой войны при изготовлении военной техники. Также, в зависимости от концентрации, начала использоваться в промышленных целях (например, в качестве отбеливающего средства), в фармакологии (антисептик).

Применением перекиси водорода в лечебных целях занимался в начале прошлого века американский врач Уильям Дуглас, после чего она стала широко применяться в медицине.

Задача: Провести лабораторный опыт согласно инструкции. Получить и распознать кислород.

Благодаря каким свойствам, мы можем использовать пероксид водорода для получения кислорода?

Ответ: Благодаря каталическому разложению пероксида водорода в присутствии оксида марганца (IV) активно выделяется кислород.

Лабораторный опыт № 1 « Получение кислорода на уроках химии разложением пероксида водорода в присутствии оксида марганца (IV)».

Цель:Получить кислород и распознать его.

Оборудование и реактивы:спиртовка, штатив, пробирка с газоотводной трубкой, пробирка, пробка, лучина, спички. Реактивы МnO₂, H₂O₂.

Ход работы:

1. Собрали установку для получения кислорода.

2. В пробирку с газоотводной трубкой прилили пероксид водорода 2-3 мл и добавили 0,5 мг оксида марганца (IV). (Наблюдаем обильное выделение газа.)

3. Для распознавания кислорода вносим тлеющую лучину в пробирку с кислородом.(наблюдаем вспышку и появления пламени, что свидетельствует о наличии кислорода в пробирке.)

Задача: выяснить влияние ферментов в живых клетках на разложение пероксида водорода и сравнить активность фермента в живых и мертвых тканях.

Вывод:Каталитическая активность ферментов возможна лишь в живых тканях. Каталаза и пероксидаза, содержащиеся в живых тканях животных и растений ускоряют процесс разложения пероксида водорода. Такая же реакция происходит, если перекись водорода капнуть на рану или прополоскать ею рот. Фермент каталаза разлагает пероксид водорода на воду и кислород, причем кислород убивает микробы, т.е. дезинфицирует рану или полость рта. Этим свойством фермента каталазы пользуются медики.

3.2 Лабораторный опыт № 2 «Распознаваение пероксидазы и каталазы с помощью реакции разложения пероксида водорода».

( Смотрите приложение № 3)

Цель: выяснить роль ферментов в живых клетках на разложение пероксида водорода и сравнить активность фермента в живых и мертвых тканях,

Оборудование и реактивы: штатив лабораторный и пробирки, пероксид водорода (3%-ый раствор), чашки Петри

Объекты:

- кусочки сырого и вареного картофеля, кусочки сырого и вареного мяса,

Ход работы:

1.Разрезаем мясо и картофель на четыре небольших кусочка. И отдельно кладём каждый кусок в чашку Петри.

2.Варим в пробирке один из образцов мяса, аналогично проделываем и с образцом картофеля.

3. Обрабатываем каждый образец 5-10 каплями пероксида водорода. (Можно увидеть, что с сырым мясом и картофелем пероксид водорода прореагировал и в результате разложения, выделились вода и кислород. А с вареными образцами артофеля и мяса реакция не пошла.)

Задача:сравнить отбеливающие свойства популярного отбеливателя «Vanish» и кислорода, полученного при разложении пероксида водорода.

Вывод: Н₂О₂дешевле брендовых отбеливателей, но при этом 3% раствор пероксида является надежным отбеливателем, который можно брать в путешествие за счет его компактности и легкости применения.

Лабораторный опыт № 3 «Отбеливание различных видов пятен с помощью реакции разложения пероксида водорода».

( Смотрите приложение № 4)

Цель:сравнить отбеливающие свойства популярного отбеливателя «Vanish» и кислорода, полученного при разложении пероксида водорода.

Оборудование и реактивы: пероксид водорода (3%-ый раствор), отбеливатель «Vanish»(выбран как самый популярный на плеймаркетах), химические стаканы,стеклянные палочки, чашки Петри, кусочки светлой ткани; кофе, чай, брусника для приготовления образцов для эксперимента.

Ход работы:

1.Готовим брусничный сок. Берём свежие ягоды и размельчаем их в ступке, затем добавляем воду. Далее готовим растворы кофе и чая.

2.Разрезаем ткань на одинаковые части, подготавливаем место. И начинаем капать на каждый кусочек ткани около 0,5 мл приготовленных растворов кофе, чаяи брусничный сока.

3.Слевой стороны на все полученные образцыс пятнами наносимотбеливатель «Vanish» , а справа раствор пероксида водорода.

4. Проводим по ткани палочкой, имитируя стирку. И через некоторое время, наблюдаем результат.( Можно увидеть, что при отбеливании пероксид водорода не уступает бытовому пятновыводителю. А при выведении пятен от брусничного сока, Н₂О₂ справляется лучше.)

Также можно провести математический расчет и установить, что дешевле использовать пероксид водорода, чем готовый отбеливатель.

Цена за 100мл Н₂О₂ (25 рублей) меньше, чем за 100 мл Vanish ( 37 рублей).

(применение математической грамотности)