88145

МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ «ХИМИЯ НА УРОКАХ БИОЛОГИИ»

Книга

Педагогика и дидактика

Они входят в состав основных тканей костей крови мышц. При перенасыщении ткани и кровеносных сосудов поваренной солью возникает избыток воды что приводит к перегрузке всех органов отеки ног лица Недостаток натрия может наступить при длительной рвоте что повлечет за собой уменьшение объема...

Русский

2015-04-26

1.04 MB

1 чел.

МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ

«ХИМИЯ НА УРОКАХ БИОЛОГИИ»

для учителей биологии

Караганда 2014


ВВЕДЕНИЕ

Постановлением Правительства РК от 25 июня 2012 года № 832 утвержден Национальный план действий по развитию функциональной грамотности школьников на 2012–2016 годы. Он предусматривает формирование в общеобразовательных школах интеллектуального, физически и духовно развитого гражданина Республики Казахстан, удовлетворение его потребности в получении образования, обеспечивающего успех и социальную адаптацию в быстро меняющемся мире. При этом результатом развития функциональной грамотности является овладение обучающимися системой ключевых компетенций, позволяющих молодым людям эффективно применять усвоенные знания в  жизненных ситуациях и успешно использовать в процессе социальной адаптации. Сформированность ключевых компетенций — это требование государства к качеству личности выпускника средней школы в виде результатов образования, заявленные в ГОСО и учебных программах. [Национальный план действий по развитию функциональной грамотности школьников на 2012–2016 годы, Постановление Правительства РК от 25 июня 2012 года № 832, Астана,2012]

Формирование универсальных учебных знаний и умений в ходе изучения биологии и химии в школе - залог повышения качества биологического и химического образования.

Предмет «Химия» в школе начинают изучать только в 8 классе, в то время как в этом же классе при изучении курса «Человек» уже требуется знание не только основных химических понятий и практических навыков работы с химическими веществами, но и знание органической химии, основы которой изучаются только в 9 классе. Без этих знаний и учений невозможно до конца полно понять основные процессы обмена веществ в нашем организме, понять функционирование нашего организма как единого целого, а ведь именно это является главной целью изучения курса биологии 8 класса.

Данное методическое пособие призвано помочь учителю биологии ответить на ряд вопросов химии человеческого организма, которые возникают у учащихся при изучении биологии в 8 классе, расширит возможности педагога при проведении экспериментальной (химической) части урока, особенно при проведении интегрированных уроков химии и биологии. Кроме того данное пособие может быть использовано как дополнительный материал при проведении предметных конференций, семинаров или декад, может служить основой для ведения соответствующего элективного курса или факультатива, а также для проведения научно-исследовательской деятельности учителей химии и биологии совместно с учащимися.

Следующая часть методического пособия будет посвящена химии на уроках биологии в 9 и 10 классах.


РАЗДЕЛ I.  ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ КЛЕТКИ

В курсе 8 класса данной теме выделяется только один час, но затем на протяжении всего учебного года в каждой главе к этому вопросу преподаватель вынужден возвращаться. К сожалению учащиеся только приступили к изучению химии и этот факт приходится учитывать при изучении данной темы и ограничиваться лишь самыми общими понятиями.

Теоретическая часть

Из 92 химических элементов, известных науке в настоящее время, 81 элемент обнаружен в организме человека. Среди них выделяют 4 основных: С (углерод), Н (водород), О (кислород), N (азот), а также 8 макро- и 69 микроэлементов.

Макроэлементы — это вещества, содержание которых превышает 0,005% массы тела. Это Ca (кальций), Cl (хлор), F (фтор). K (калий), Mg (магний), Na (натрий), P (фосфор) и S (сера). Они входят в состав основных тканей — костей, крови, мышц. В сумме основные и макроэлементы составляют 99% массы тела человека.

Микроэлементы — это вещества, содержание которых не превышает 0,005% для каждого отдельно взятого элемента, а их концентрация в тканях не превышает 0,000001%. Микроэлементы также очень важны для нормальной жизнедеятельности.

Особой подгруппой микроэлементов являются ультрамикроэлементы, содержащиеся в организме в исключительно малых количествах, это золото, уран, ртуть и др.

На 70—80% организм человека состоит из воды, остальную долю составляют органические и минеральные вещества.

Органические вещества могут быть образованы (или синтезированы искусственным путем) из минеральных. Основным компонентом всех органических веществ является углерод (изучение структуры, химических свойств, способов получения и практического использования различных соединений углерода составляет предмет органической химии). Углерод является единственным химическим элементом, способным образовывать огромное количество различных соединений (число этих соединений превышает 10 миллионов!). Он присутствует в составе белков, жиров и углеводов, определяющих питательную ценность нашей пищи; входит в состав всех животных организмов и растений.

Помимо углерода органические соединения часто содержат кислород, азот, иногда — фосфор, серу и другие элементы, однако многие из таких соединений обладают свойствами неорганических. Резкой грани между органическими и неорганическими веществами не существует. Основными признаками органических соединений обладают углеводороды — различные соединения углерода с водородом и их производные. Молекулы любых органических веществ содержат углеводородные фрагменты.

Изучением различных типов органических соединений, обнаруженных в живых организмах, их структуры и свойств занимается специальная наука — биохимия.

В зависимости от своей структуры органические соединения подразделяются на простые — аминокислоты, сахара и жирные кислоты, более сложные — пигменты, а также витамины и коферменты (небелковые компоненты ферментов), и самые сложные — белки и нуклеиновые кислоты.

Свойства органических веществ определяются не только строением их молекул, но и числом и характером их взаимодействий с соседними молекулами, а также взаимным пространственным расположением. Наиболее ярко эти факторы проявляются в различии свойств веществ, находящихся в разных агрегатных состояниях.

Процесс превращения веществ, сопровождающийся изменением их состава и (или) строения, называется химической реакцией. Суть этого процесса заключается в разрыве химических связей в исходных веществах и образовании новых связей в продуктах реакции. Реакция считается законченной, если вещественный состав реакционной смеси больше не изменяется.

Реакции органических соединений (органические реакции) подчиняются общим закономерностям протекания химических реакций. Однако их ход часто более сложен, чем в случае взаимодействия неорганических соединений. Поэтому в органической химии большое внимание уделяется изучению механизмов реакций.

Минеральных веществ в организме человека меньше, чем органических, но они также жизненно необходимы. К таким веществам относятся железо, йод, медь, цинк, кобальт, хром, молибден, никель, ванадий, селен, кремний, литий и др. Несмотря на малую потребность в количественном отношении, качественно они оказывают влияние на активность и скорость всех биохимических процессов. Без них невозможны нормальное усвоение пищи и синтез гормонов. При дефиците указанных веществ в организме человека возникают специфические нарушения, приводящие к характерным заболеваниям. Особенно важны микроэлементы детям в период интенсивного роста костей, мышц и внутренних органов. С возрастом потребность человека в минеральных веществах несколько уменьшается.

Элементный состав человеческого организма
(расчеты приведены для массы тела 70 кг)

Общая характеристика (по Дж. Эмсли, 1993 г.)

Химический элемент

Количество

Орган с наибольшим содержанием элемента

Азот

1,8 кг

весь организм в целом

Алюминий

61 мг

весь организм

Барий

22 мг

весь организм

Бериллий

0,036 мг

весь организм

Бор

0,036 мг/л

(1,1 – 3,3) · 10–4 %

кровь

костная ткань

Бром

260 мг

весь организм

Ванадий

0,11 мг

весь организм

Висмут

0,32 · 10–5 %

0,016 мг/л

мышечная ткань

кровь

Водород

7 кг

весь организм

Вольфрам

0,25 · 10–7 %

0,001 мг/л

костная ткань

кровь

Железо

4,2 г

весь организм

Золото

0,016 · 10–4 %

костная ткань

Индий

0,015 · 10–4 %

мышечная ткань

Йод

12–20 мг

весь организм

Кадмий

50 мл

весь организм

Калий

140 г

весь организм

Кальций

1 кг

костная ткань

Кислород

43 кг

весь организм

Кобальт

14 мг

весь организм

Кремний

17 · 10–4 %

3,9 мг/л

костная ткань

кровь

Магний

19 г

весь организм

Марганец

12 мг

весь организм

Медь

72 мг

весь организм

Молибден

0,018 · 10–4 %

0,001 мг/л

мышечная ткань

кровь

Мышьяк

18 мг

весь организм

Натрий

100 г

весь организм

Никель

1 мг

весь организм

Олово

(0,33–2,4) · 10–4 %

мышечная ткань

Радий

31 · 10–9 %

мышечная ткань

Ртуть

(0,02–0,7) · 10–4 %

0,0078 мг/л

мышечная ткань

кровь

Рубидий

680 мг

весь организм

Свинец

120 мг

весь организм

Селен

14 мг

весь организм

Сера

140 г

весь организм

Серебро

(0,009–0,28) · 10–4 %

мышечная ткань

Скандий

1 · 10–7 %

0,008 мг/л

костная ткань

кровь

Стронций

320 мг

весь организм

Сурьма

0,0033 мг/л

кровь

Таллий

7 · 10–6 %

0,00048 мг/л

мышечная ткань

кровь

Титан

(0,9–2,2) · 10–4 %

0,054 мг/л

мышечная ткань

кровь

Торий

(0,2–1,2) · 10–6 %

0,00016 мг/л

костная ткань

кровь

Углерод

16 кг

весь организм

Уран

0,09 мг

весь организм

Фосфор

780 г

весь организм

Фтор

2,6 г

весь организм

Хлор

95 г

весь организм

Хром

(0,1–33) · 10–4 %

0,006–0,11 мг/л

костная ткань

кровь

Цезий

(0,07–1,6) · 10–4 %

костная ткань

Цинк

2,3 г

весь организм

Реакция организма на недостаток и избыток

натрия и калия

Натрий обладает способностью связывать воду в организме (1 г поваренной соли в состоянии связать до 100 мл воды), то организм испытывает жажду. При перенасыщении ткани и кровеносных сосудов поваренной солью возникает избыток воды, что приводит к перегрузке всех органов (отеки ног, лица)

Недостаток натрия может наступить при длительной рвоте, что повлечет за собой уменьшение объема крови и низкое артериальное давление.

При недостатке калия в организме наблюдается мышечная слабость, вялость кишечника, нарушение сердечной деятельности. Может наступить внезапная смерть при увеличении нагрузок. При избытке калия в организме угнетены основные функции сердца: уменьшение возбудимости сердечной мышцы, урежение ритма сердечных сокращений, ухудшение проводимости, ослабление силы сокращение сердца. В больших концентрациях ионы калия вызывают остановку сердца.

Кальций

Большое содержание кальция в организме человека объясняется тем, что он в значительном количестве содержится в костях в виде гидрофосфата кальция и его суточное потребление составляет для взрослого человека 800-1200мг.

Концентрация ионов кальция в плазме крови поддерживается очень точно на уровне 9-11мг и у здорового человека редко колеблется больше чем на 0,5мг выше или ниже нормального уровня, являясь одним из наиболее точно регулируемых факторов внутренней среды. Узкие границы, в пределах которых колеблется содержание кальция в крови, обусловлены взаимодействием двух гормонов паратгормона и тирокальцитонина. Падение уровня кальция в крови приводит к усилению внутренней секреции околощитовидных желез, что сопровождается увеличением поступления кальция в кровь из его костных депо. Наоборот, повышение содержания этого электролита в крови угнетает выделение паратгормона и усиливает образование тирокальцитонина из парафолликулярных клеток щитовидной железы, в результате чего снижается количество кальция в крови. У человека при недостаточной внутрисекретрной функции околощитовидных желез развивается гипопаратериоз с падением уровня кальция в крови. Это вызывает резкое повышение возбудимости центральной нервной системы, что сопровождается приступами судорог и может привести к смерти. Гиперфункция околощитовидных желез вызывает увеличение содержания кальция в крови и уменьшение неорганического фосфата, что сопровождается разрушением костной ткани (остеопороз), слабостью в мышцах и болями в конечностях. Кровь с пониженным содержание кальция не свертывается на воздухе. Малейшая царапина привела бы организм к гибели из-за потери крови, если бы кровь не содержала ионов кальция.

Магний

Магний поступает в организм человека с пищей. Богаты им хлебобулочные изделия из муки грубого помола, крупы, бобовых (горох, фасоль), орехи, овощи, цветная капуста, абрикосы. В молочных продуктах магния относительно мало, но магний в них содержится в легко усвояемой форме в виде цитрата магния.

При длительном недостатке магния в стенках крупных кровеносных сосудов происходит отложение солей кальция.

В крови уставших людей содержится меньше магний, чем в крови людей, полных сил, и даже самые ничтожные отклонения «магниевой кривой» не проходят бесследно. Магнию отдают предпочтение в борьбе с серьезным недугом нашего времени - переутомлением.

Реакция организма на недостаток и избыток

меди, серебра и золота

Недостаток в организме меди приводит к деструкции кровеносных сосудов, патологическому росту костей, дефектам в соединительных тканях. Кроме того, считают, что дефицит меди служит одной из причин раковых заболеваний. Большой расход меди ведёт к дефициту и неблагоприятен для человека. Прогрессирующие заболевание мозга у детей (синдром Менкеса) связано с дефицитом меди, так как при этом заболевание не хватает медьсодержащего фермента. Если в крови содержание меди превышает обычное, то это признак анемии, вызванной нехваткой железа.

У человека наибольшее количество серебра содержится в мозге, в пигментной оболочке глаза (радужке), в гипофизе (эндокринная система). Если носить серебро на себе, то это успокаивает нервную систему.

В организме женщин золота в среднем в 5-6 раз больше, чем у мужчин. Кукуруза и хвощ концентрируют золото. Если золото носить на груди, то оно помогает при перебоях в сердце, душевном расстройстве, преодолении робости. Маленький ребенок не будет пугаться, если повесить ему на грудь золотую вещь. Золото благотворно сказывается на пищеварении.

Количество химических элементов

в их соотношении в здоровом организме.

Практическая часть.

Здесь мы предлагаем только описание опытов по определению органических и неорганических веществ. Опыты по качественному определению отдельных групп веществ или элементов предполагается при изучении общей биологии в 9, 10, 11 классах.

Демонстрационный опыт, доказывающий наличие воды в животных тканях. Прокаливание шерсти или волос.

Положим в пробирку сухие клочок шерсти или волос и прокалим их на огне. На стенках пробирки мы увидим капельки воды, которая выделилась при нагревании из клеток.

Демонстрационный опыт по определению массы золы в животных тканях.

Предварительно взвесим на аналитических или аптекарских весах взятый для исследования  клочок  волос, кусочек куриного мяса и кусочек Куринной кости.

Теперь  мы его сожжем, а потом взвесим то, что останется после горения, т.е. золу. Зола состоит из минеральных веществ, которые содержались в клетках исследованных тканей. При горении сгорели только органические вещества. При этом мы можем оценить, в каких тканях будет больше минеральных веществ. Если весы достаточно точные, они позволят рассчитать и количество воды в тканях до их высушивания и после. Примерное содержание минеральных веществ в животных тканях – от 15 до 22%.


РАЗДЕЛ II. ВЛИЯНИЕ НИКОТИНА И АЛКОГОЛЯ НА ОРГАНИЗМ

Изучение влияния алкоголя на белковые молекулы

Всем известно высказывание Фридриха Энгельса: «Жизнь – есть способ существования белковых тел. В состав плазматической мембраны клеток, из которых состоят наши тела, входят белки и липиды. Они упорядоченно расположены и соединены друг с другом химическими взаимодействиями. По современным  представлениям, молекулы липидов в мембране  расположены в два ряда, образуя бислой. Молекулы белков не образуют сплошного слоя, они расположены в слое липидов, погружаясь на различную глубину. Именно от белковых молекул зависит степень проницаемости клеточных мембран, а значит обмен веществ, который клетка осуществляет с окружающей средой, от чего, в конечном итоге, зависит обмен веществ организма  в целом. Предлагаемые опыты демонстрируют воздействие спирта на мембраны, что может служить причиной нарушения проницаемости клеточных мембран, в результате повреждения которых исчезают барьеры для крупных молекул и выхода из клетки необходимых ей веществ в результате в.

Кроме того, клетки не могут существовать без клеточных катализаторов, которые называют ферментами. По химической структуре ферменты - белки. Каталитическая активность ферментов исключительно велика. Они ускоряют реакции в десятки и сотни миллионов раз.

В состав эритроцитов входит белковое вещество гемоглобин, которое определяет красный цвет крови. Поэтому эритроциты называют красными кровяными клетками. Гемоглобин состоит из 2 частей – глобина и железосодержащей- гемма. Поэтому данные простые эксперименты позволяют также выявить последствия воздействия спирта на молекулы ферментов, находящихся в клетке, и на белок клеток крови (опыты по изучению состава крови будут предложены в другом разделе).

Опыт №1. «Действие спирта на молекулы белка куриного яйца».

Оборудование и реактивы: демонстрационный штатив для пробирок с подсветкой, демонстрационные пробирки, стеклянные палочки,  белок куриного яйца, 70% раствор спирта, 40% раствор спирта, вода.

Ход работы

В пробирки наливаем по 5 мл белка куриного яйца, в одну приливаем  2-3 мл. 70% раствора спирта, в другую 2-3мл. 40% раствора спирта, а в третью воду. Стеклянной палочкой в каждой пробирке все быстро перемешиваем.

Что наблюдаем: структура белковой молекулы разрушается под действием 70% и 40% раствора спирта, так как белковые молекулы теряют воду, а сам белок сворачивается (денатурирует). В пробирке с водой белок просто растворяется.

Опыт №2. «Разрушение красных кровяных телец».

Оборудование: демонстрационный штатив,  0,85% раствор этилового спирта,  физиологический раствор, 10 мл. цитратной крови крупного рогатого скота.

Ход опыта.

В пробирки наливаем по 5 мл. разведенной крови, в одну добавляем 5 мл. физиологического раствора, в другую – 5 мл. раствора спирта. Взбалтываем содержимое пробирок. Содержимое пробирки с физиологическим раствором остается мутным, так как эритроциты не разрушаются, а в пробирке со спиртом содержимое становится прозрачным. Это значит, что красные кровяные тельца под действием алкоголя разрушаются.

Исследование состава табака на наличие ионов тяжелых металлов

Цель работы: Определить опытным путем ионы тяжелых металлов в табаке и фильтре.

Ход работы:

У вас на столах  вы видите 2 пробирки. В каждой пробирке находится вытяжка из табака. (Возьмем табак ,положим в стакан и зальем концентрированной азотной кислотой. Дадим 1 минуту настояться и профильтруем. Вытяжка готова).Для каждой группы вытяжка готовилась из разных сортов сигарет. Образцы лежат на столах.

Опыт №1. Определение ионов висмута

В 1 пробирку  бросим несколько крупинок иодида калия. Что мы наблюдаем? Справка: Иодид калия – качественный реактив на ионы висмута. Результатом реакции является оранжевое окрашивание.

Вывод: Следовательно, в вытяжке есть ионы висмута в очень большой концентрации.

Опыт №2.Определение ионов стронция

Возьмем 0,5 мл вытяжки табака, прильем 1 мл этилового спирта, помешаем стеклянной палочкой и подожжем. Вначале пламя будет бесцветное, но через некоторое время языки пламени окрашиваются в карминово-красный цвет.

Справка: Качественной реакцией определения ионов стронция – пламя. Результат - пламя карминово-красного цвета.

Вывод: Следовательно, в вытяжке табака есть ионы стронция.

Ведется сравнение результатов опытов групп и делается общий вывод.

Общий вывод:

В сигаретах и табачном дегте есть ионы тяжелых металлов, которые, попадая в организм человека, оседают в его тканях. Концентрация ионов тяжелых металлов очень высокая и сохраняется она даже в табачном дегте.


РАЗДЕЛ III. ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ КОСТЕЙ

О существовании костей в нашем теле знает каждый. Скрещенные кости и череп – знак, отпугивающий излишне любознательных, использовали пираты. В художественной литературе много черепов и скелетов. Чаще всего они вносят в повествование атмосферу таинственности. Действует скелет и в сказках. Старославянское слово «кощь» («кошть») означает «сухой». От него произошло слово «кость» и название персонажа русских сказок - Кощей Бессмертный. Такое имя ему отведено не случайно – кости надолго «переживают» человека и порой сохраняются в земле тысячелетиями, почти не изменяясь. А вот почему, что её делает одновременно и прочной и гибкой, нам и предстоит сегодня узнать с помощью химии.

Известно, что в организме взрослого человека массой 70 кг, содержится 21 кг органических веществ и 49 кг неорганических веществ, то есть 30% органических веществ, 70% - неорганических веществ.

В состав костей входят минеральные соли кальция и фосфора, они составляют основу неорганических веществ в организме.

Все без исключения органические вещества содержат углерод. Все органические вещества горят до образования углекислого газа и воды, а если кислорода не хватает, то может образовываться угарный газ или углерод (сажа).

Когда мы изучали химический состав растительного организма, то говорили, что остатки растений (опавшие листья, сухие ветки, стебли и пр.) отлично горят. На месте костра всегда остается зола – это минеральные соли (т.е. неорганические вещества), а все органические вещества сгорают.

Кость обуглилась. Обугливание – верный признак того, что органические вещества сгорели. Кость твердая, но хрупкая. Крошится в руках. 

Итак, органические вещества (белки) придают кости упругость, а неорганические (нерастворимые соли кальция и магния) придают кости твердость. Сочетание же твердости и эластичности сообщает кости прочность. Необходимо еще знать пропорции органических и неорганических веществ. Потому что, если в костях будет больше неорганических веществ, то они будут твердыми, но хрупкимиА если будет избыток органических веществ, то кости будут слишком гибкими. Состав костной ткани человека меняется в течение всей жизни человека и не всегда он получается такой как надо.

В живом организме кость содержит:

50% воды;

28,15% органических веществ (в том числе 15,75% жира);

21,85% неорганических веществ (соединения кальция, магния, фосфора и др).

Сравнение прочности кости

Материал

Прочность на сжатие

Прочность на растяжение

Сталь

552

827

Фарфор

250

55

КОСТЬ

170

120

Гранит

145

5

Дуб

59

117

Бетон

21

2

Оборудование и материалы: декальцинированные кости (за 2 дня до урока поместить в химический стакан на 100 мл с 10% раствором соляной кислоты 2 – 3 небольшие куриные кости. Именно куриную кость, т.к. она мельче, чем, например, коровья, и на растворение солей, входящих в ее состав, потребуется меньше и кислоты и времени), салфетки, раствор HCL, в котором находятся декальцинированные кости, спиртовая горелка, держатель для прокаливания кости, реактивы AgNO3, NaOH, химические стаканы для опытов по проверке содержания в растворе ионов Са и РО4.

Кислоты влияют не только на неорганические, но и на органические соединения, поэтому мы выбрала соляную кислоту, как кислоту более мягкого действия, чтобы ее воздействие на органические вещества костной ткани было минимальным. Опыты по изучению влияния органических и неорганических веществ на свойства кости: твердость и гибкость – описываются в каждом учебнике биологии, поэтому мы не приводим их здесь. Отметим лишь, что оба опыта: как прокаливание, так и декальцинирование кости в растворе соляной кислоты, получаются прекрасно. Для прокаливания лучше брать рыбьи кости, тогда их легко можно прокалить прямо на уроке и продемонстрировать хрупкость прокаленной кости. В то время, как не прокалённая кость будет чрезвычайно прочной и её нелегко сломать, что можно дать проверить учащимся.

Опыт №1 и 2. Определение ионов фосфора и кальция

  1.  В две пробирке налейте по 5 мл раствора, в котором была кость.
  2.  К пробирке № 1 прилейте 1 мл раствора нитрата серебра (AgNO3).должен появиться желтый осадок фосфата серебра) – это качественная реакция на наличие ионов, содержащих фосфор.

3AgNO3 +Na3РО4Ag3РО4↓ + 3 NaNO3

                                                    желтый осадок

  1.  Во вторую пробирку прилейте 1 мл раствора гидроксида натрия (NaOH). Должен появиться белый осадок гидроксида кальция – это качественная реакция на ионы Са.

2 NaOH + СаCl2  → Са(ОН)2↓  + 2 NaCl
                                
белый осадок


РАЗДЕЛ IV. ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ КРОВИ

Красные кровяные тельца эритроциты, придающие крови ее окраску, состоят на 79 % из сложного белка гемоглобина. В состав этого белка входит красный краситель гем, присоединенный к бесцветному белку глобину, из группы глобулинов. Состав гемоглобина у различных животных сильно различается, но строение гема всегда одинаково. Из гема можно получить другое соединение - гемин. Анатому Тейхману впервые удалось выделить кристаллы гемина и, тем самым, найти надежный метод распознавания крови. Эта реакция позволяет обнаружить малейшие следы крови и успешно применяется в судебной экспертизе при расследовании преступлений.

Опыт №1. Обнаружение гемина с помощью реакции Тейхмана.

Стеклянной палочкой нанесем на предметное стекло капельку крови, размажем ее и высушим на воздухе. Затем нанесем на это стекло, тонким слоем измельченную до мельчайшего порошка поваренную соль, добавим 1-2 капли ледяной уксусной кислоты (в крайнем случае можно взять вместо нее уксусную кислоту высокой концентрации) и наложим сверху покровное стекло. Нагреем предметное стекло слабым (!) пламенем до образования первых пузырьков (ледяная уксусная кислота кипит при 118,1 °С). Затем при осторожном нагревании полностью выпарим уксусную кислоту. После охлаждения рассмотрим пробу под микроскопом с увеличением в 300 раз. Мы увидим красно-коричневые ромбические таблички (призмы). Если такие кристаллы не образовались, то снова нанесем уксусную кислоту на границу соприкосновения стекол, дадим ей просочиться внутрь и снова нагреем предметное стекло.
Эта реакция позволяет обнаружить следы высохшей крови и на ткани. Для этого обработаем такое пятно водой, содержащей углекислый газ, например минеральной водой, профильтруем вытяжку, фильтрат упарим на предметном стекле и далее обработаем пробу так же, как указано выше.

Опыт №1: Влияние концентрации солей в плазме на процессы диффузии.

Клетки человека очень чувствительны к изменению химического состава окружающей их жидкой среды. Предлагаемый опыт демонстрирует значение постоянного химического состава плазмы крови.

Оборудование. физиологический раствор; дистиллированная вода; раствор поваренной соли 10%, кусочки сырого картофеля

Ход опыта

Возьмите три  одинаковых кусочка картофеля. первый поместите в дистиллированную воду (гипотонический раствор),  второй – в концентрированный раствор поваренной соли (гипертонический) третий - в физиологический раствор поваренной соли 0,9% концентрации. Через сутки наблюдайте результаты опыта.

Кусочек, вынутый из дистиллированной воды, оказывается разбухшим, плотным и твердым. Это говорит о том, что в клетки картофеля поступала вода, так как концентрация солей цитоплазмы клеток была больше, чем в окружающей среде. Гипертонический раствор сделает кусочек картофеля мягким, сморщенным, так как его клетки отдали воду в раствор (10 % раствор NaCl  применяют при лечении гнойных ран. Если наложить такой раствор на рану, то жидкость из раны будет выходить наружу на повязку. При этом жидкость будет увлекать за собой гной, микробы, рана очистится быстрее и заживет.). В физиологическом растворе картофель останется неизмененным.
Опыт №2. Влияние концентрации солей в плазме на процессы диффузии.   Если удастся достать цельную кровь, то можно продемонстрировать процесс гемолиза крови.

В 2 пробирки наливают одинаковое количество крови. К одной пробе приливают дистиллированную воду, к другой – физиологический раствор (0,9% - ный раствор NaCl) . Учащиеся должны заметить, что пробирка, в которой к крови прилит физиологический раствор, осталась непрозрачной. Следовательно, форменные элементы крови сохранились, остались в взвеси. В пробирке, где к крови была прилита дистиллированная вода, жидкость стала прозрачной. Содержимое пробирки более не является взвесью, стала раствором. Значит, форменные элементы здесь, прежде всего эритроциты, разрушились, а гемоглобин перешёл в раствор.

Опыт №3. Свертывание крови. Метод Бюркера

На предметное стекло наносят каплю предварительно прокипяченной дистиллированной воды, к которой добавляют каплю крови, забранной из подушечки пальца (важно брать вторую каплю, поскольку к первой может примешиваться тканевая жидкость). При этом точно фиксируют время забора крови. Специальной стерильной стеклянной палочкой капли перемешивают, после чего стекло с ними опускают в чашку Петри, на дно которой помещают фрагмент фильтровальной бумаги, смоченной водой. Влажность внутри чашки Петри играет важную роль в исследовании, а оптимальная температура воды для проведения анализа составляет 25 °С.
Примерно каждые 30 с. к краю капли приставляют тоненький кончик вытянутой стеклянной палочки, постепенно продвигают его к центру капли и образуют внутри нее спиральные завитки, направленные от центра к периферии. Важно помнить, что каждый раз палочку следует промывать и вытирать насухо. Началом свертывания крови считается момент, когда за кончиком стеклянной палочки потянется нить фибрина. Как правило, у здорового человека это происходит через 5-9 мин. от начала исследования.

Опыт №4. Свертывание крови. Демонстрация сыворотки и фибрина.

В основе свертывания крови лежит изменение физико-химического состояния содержащегося в плазме белка — фибриногена. Последний переходит из растворимой формы в нерастворимую, превращаясь в фибрин и образуя сгусток.
Фибрин выпадает в виде длинных тонких нитей, образуя сети, в петлях которых задерживаются форменные элементы. Если же выпускаемую из сосуда кровь взбивать метелочкой, то на метелочке остается большая часть образующегося фибрина. Хорошо отмытый от эритроцитов фибрин имеет белый цвет и волокнистое строение.
Кровь, из которой таким образом удален фибрин, называют дефибринированной. Она состоит из форменных элементов и кровяной сыворотки. Следовательно, сыворотка крови отличается по своему составу от плазмы отсутствием фибриногена.
Сыворотку можно отделить от кровяного сгустка, если оставить на некоторое время пробирку со свернувшейся кровью. При этом сгусток крови в пробирке уплотняется, стягивается и из него отжимается некоторое количество сыворотки.

Опыт №5. Определение pH крови самостоятельно

Определить pH крови самостоятельно можно двумя простыми способами. Их предложил русский учёный Караваев В.В.

 В первом случае определение делается по носовому дыханию. Закрываете правую ноздрю пальцем и дышите левой. Потом прикрываете левую ноздрю и дышите правой. Если дышать лучше левой, то преобладает кислотность. Если легче вдыхается и выдыхается через правую ноздрю, то у Вас нездоровый перекос в щелочную сторону. Показатель pH крови в норме, если обе ноздри дышат одинаково.

Во втором способе для самостоятельной диагностики используется слизистая оболочка глаза – конъюнктива. Отгибаете веко и смотрите. При нормальном pH цвет конъюнктивы ярко-розовый. Она при нездоровом смещении в щелочную сторону тёмно–красная, а при закисленности бледно-розовая.

В крови поддерживается постоянство реакции. Реакция среды определяется концентрацией водородных ионов, которую выражают водородным показателем - рН. В нейтральной среде рН 7,0, в кислой среде меньше 7,0, а в Щелочной - больше 7,0. Кровь имеет рН 7,36, т.е. ее реакция слабощелочная. Жизнь возможна в узких пределах смещения рН - от 7,0 до 7,8. Это объясняется тем, что катализаторами всех биохимических реакций являются ферменты, а они могут работать только при определенной реакции среды. Несмотря на поступление в кровь продуктов клеточного распада - кислых и щелочных веществ, даже при напряженной мышечной работе рН крови уменьшается не более чем на 0,2-0,3. Это достигается за счет буферных систем крови (бикарбонатный; белковый, фосфатный и гемоглобиновый буферы), которые могут связывать гидроксильные (ОН) и водородные (Н+) ионы и тем самым поддерживать реакцию крови постоянной. Выводятся из организма образовавшиеся кислые и щелочные продукты почками, с мочой. Через легкие удаляется углекислый газ.


РАЗДЕЛ V. ГАЗООБМЕН В ОРГАНАХ ДЫХАНИЯ

Опыт №1. Определение состава вдыхаемого и выдыхаемого воздуха

Определение углекислого газа проводится по помутнению известковой воды с целью сравнения содержания данного компонента воздуха до и после дыхания учащегося. Так записывается уравнение химической реакции, которое объясняет помутнение известковой воды от воздействия воздуха, содержащего углекислый газ:

Ca(OH)2+CO2=CaCO3+H2O

Помутнение объясняется образованием взвеси нерастворимого карбоната кальция (CaCO3). При дальнейшем пропускании воздуха происходит реакция растворения карбоната кальция с образованием соответствующего гидрокарбоната:

CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2

Таким образом, помутнение исчезает быстрее (или исчезает вообще) в той колбе, через которую проходит выдыхаемый воздух.

Оборудование: колбы конические на 50 мл с пробками и Г-образными газоотводными трубками – 2 шт., мундштук стеклянный, отрезки резиновой трубки – 3 шт., Т-образный стеклянный тройник.

Реактивы и материалы: известковая вода, тампон, дезинфицирующий раствор.

Ход работы

1. Соберите прибор, как показано на рисунке (см. рис.).

2. Налейте в каждую колбу на 1/4 объема известковой воды.

3. Тщательно протрите мундштук тампоном, смоченным дезинфицирующим раствором.

4. Выдохните воздух, затем возьмите в рот мундштук прибора и медленно, чтобы жидкость не попала в рот, втяните через мундштук воздух. Через какую колбу воздух поступает в прибор?

5. Вдохните и затем так же медленно выдохните воздух в мундштук. Через какую колбу выдыхаемый воздух выходит из прибора?

6. Сделайте подряд несколько вдохов и выдохов через мундштук. В каком сосуде известковая вода помутнела?

Примечание. Работа может быть дополнена экспериментами по анализу вдыхаемого и выдыхаемого воздуха с помощью индикаторных трубок .

Индикаторные трубки - это простейшие средства химического экспресс-контроля с широким спектром решаемых измерительных задач в разнообразных условиях. Они давно зарекомендовали себя как самые массовые и недорогие средства для анализа воздуха. Главная область применения индикаторных трубок - измерение химической загрязненности воздуха на рабочих местах в диапазоне концентраций, соответствующих их предельно допустимым значениям. Снижение значений норм ПДК для некоторых веществ стимулировало разработку более чувствительных трубок.

Внешний вид индикаторных трубок в закрытой и открытой упаковке


РАЗДЕЛ VI. СОСТАВ И ФУНКЦИИ ПИЩИ

Белки – необходимая часть пищи. По природе происхождения они делятся на растительные и животные. В процессе пищеварения белки подвергаются гидролизу и распадаются до аминокислот. Эти аминокислоты используются организмом для образования новых аминокислот. Всего 20 аминокислот участвуют в процессе образования белков и 8 из них незаменимые. Пищевая ценность белков зависит от содержания в них незаменимых аминокислот. Растительные белки в питательном отношении менее ценны, чем животные. Они труднее перевариваются. Скорость обмена белковых тел, если пища человека не будет содержать белок: 10 дней - 50 % белков печени и плазмы крови, 80 дней - 50 % белков человека, 158 дней - белок мышц и кожи человека, жизнь - 200 раз обновление белков организма человека.

Жиры.    Группу животных посадили на безжировую диету. Вскоре они настолько ослабели, не могли двигаться, шерсть у них стала сухой, ломкой и постепенно вылезла. На коже образовались язвы, глаза гноились, животные гибли от инфекции. Это говорило о том, что снизилась сопротивляемость организма.

Значит, отсутствие жиров в организме рано или поздно приводит организм к гибели.  Следовательно, жиры незаменимые продукты питания, определяющие пищевую ценность и вкусовые качества пищи.

Жиры классифицируют по происхождению на растительные и животные. По своему строению они относятся к классу сложных эфиров. Но кроме глицерина и остатков карбоновых кислот  природные жиры в своём строении имеют витамины, носители запаха, фосфатиды, пигменты, стерины. Жиры способствуют лучшему усвоению белков, витаминов, минеральных солей. В организме жиры превращаются в энергию. Избыточное потребление жиров приводит к ожирению, развитию сердечно – сосудистых заболеваний.

Углеводы – главный источник энергии для организма. Они входят в состав всех клеток и тканей, участвуют в обмене веществ. В их присутствии улучшается использование белков и жиров. При отсутствии углеводов в пищи они могут вырабатываться из продуктов распада белков и жиров. Основными углеводами, необходимыми человеку являются : глюкоза; фруктоза; сахароза; лактоза; крахмал; гликоген; целлюлоза. Углеводы условно можно разделить на усвояемые и неусвояемые. К неусвояемым относится целлюлоза. Она не усваивается нашим организмом, но играет очень важную роль. Целлюлоза регулирует работу кишечника, связывает и выводит из организма вредные вещества. Избыток углеводов ведёт к ожирению. Тепловой эффект окисления глюкозы составляет 2816 кДж/моль.

Белки, жиры и углеводы являются жизненно-необходимыми компонентами пищи. Все они выполняют  разные функции, но одно у них общее. Все они являются источниками энергии для организма.

В любом возрасте человек хочет быть стройным и красивым, иметь крепкое моральное и физическое здоровье. Всё это и многое другое зависит от правильного питания. Пища должна быть разнообразной и калорийной.

Человек единственное существо на Земле, которое практически всю свою пищу подвергает химической или термической обработке.

Сохраняются ли важные компоненты пищи после различных обработок? Что бы ответить на этот вопрос, исследуем продукты питания на присутствие в них белков, жиров и углеводов.

Опыт №1. Изучение действия желудочного сока на белки.

Оборудование и материалы:

Ход работы: варенное яйцо, желудочный сок или пищеварительные ферменты, купленные в аптеке(пепсин, трипсин, перед экспериментом растворить их в растворе HCL 0,1%  концентрации, соответствующей концентрации желудочного сока), водяная баня, снег или лед, раствор щелочи, пробирки, химические стаканы.

1 .При помощи пинцета поместить в три пронумерованные пробирки по небольшому кусочку варёного яйца.

2.  В каждую пробирку долить 1 мл желудочного сока.

3. Включить водяную баню и выставить её температуру на уровень 36-38о С.

4. Поместить пробирку №1 на водяную баню.

5. В пробирку №2 долить 1 мл щёлочи и поставить её на водяную баню.

6. Пробирку №3 поставить в стакан со льдом.

7. Через полчаса отметить изменения, которые произошли с содержимым пробирок.

Вывод: белок яйца полностью растворился только в одной пробирке №1, так как ферменты желудочного сока действуют только в кислой среде и при температуре 36-38о С.

Опыт №2. Изучение действия слюны на крахмал.

Взять небольшие кусочки чёрного хлеба, варёного яйца и мяса. Разжевать их. Отметить, при разжёвывании какого из продуктов во рту появляется сладковатый привкус.

Опыт №3. Исследование пищевых продуктов на содержание жиров.
Цель исследования: определить в предложенных пищевых продуктах наличие жиров (по растворимости), экспериментально доказать пригодность растительного масла

Реактивы: 10% подкисленный раствор перманганата калия, пищевые продукты: сливочное и растительное масло.

Ход эксперимента:

1. В пробирки с 1 г сливочного масла и 1 мл растительного масла (оливковое) добавьте 2мл воды и полученный раствор подогрейте. Что происходит? К растворам добавляйте по каплям подкисленный раствор перманганата калия, фиксируя количество капель. Сделайте вывод о химическом составе животного и растительного жира. 

2. В пробирку с растительным маслом, у которого истёк срок хранения, добавляйте по каплям подкисленный раствор перманганата калия, фиксируя количество капель.

Вывод:

Опыт №4. Исследование пищевых продуктов на содержание углеводов.

Цель исследования: определить в предложенных пищевых продуктах наличие углеводов с помощью характерных реакций. Составьте рейтинг продуктов питания, по увеличению в них содержания углеводов.

Реактивы: 10% растворы гидроксида натрия, сульфата меди (II), спиртовой раствор йода, пищевые продукты: свежие фрукты (виноград), мёд, конфеты или кетчуп.

Ход эксперимента:

1. Выжмите из винограда сок, разбавьте его вдвое водой и прилейте к полученному раствору равный объём щелочи и 1 мл раствора сульфата меди (II). Нагрейте пробирку со смесью. Что вы наблюдаете? О наличии, какого углевода в винограде свидетельствует изменение окраски осадка.

2. В пробирку к 3-4 каплям раствора сульфата меди (II) прилейте 2-3 мл раствора гидроксида натрия. К полученному осадку добавьте раствор меда и смесь взболтайте. Как изменилась окраска раствора? Какой углевод входит в состав меда?

3. Поместите в пробирку небольшое количество шоколадной массы конфеты, разбавьте небольшим количеством воды и добавьте каплю спиртового раствора йода. Какие изменения наблюдаются? О чём свидетельствует изменение окраски? 

Опыт №5. Исследование пищевых продуктов на содержание белков.

Цель исследования: определить в предложенных пищевых продуктах наличие белков с помощью характерных реакций. 

Реактивы: Растворы гидроксида натрия (10%), сульфата меди (II), гидроксида аммония, концентрированная азотная кислота, пищевые продукты: мясо (говядина), рыба, молочные продукты. 

Ход эксперимента:

1. Поместите в пробирку 1 г мясного фарша, прилейте не более чем на одну треть пробирки воды и кипятите, смесь в течение нескольких минут. Отлейте 1,5-2 мл полученного бульона в чистую пробирку, разбавьте его равным объёмом раствора щелочи и добавьте 4-5 капель раствора сульфата меди (II). О чём свидетельствует красно-фиолетовое окрашивание раствора? 

2. Немного хорошо измельченной рыбы прокипятите с водой. Отлейте 1,5-2 мл полученного бульона в чистую пробирку, разбавьте его равным объёмом раствора щелочи и добавьте 4-5 капель раствора сульфата меди (II). О чём свидетельствует красно-фиолетовое окрашивание раствора? О чём свидетельствует красно-фиолетовое окрашивание раствора? Сравните интенсивность окрашивания в 1и2 опыте.

3. Поместите в пробирку 1 г сыра, добавьте несколько капель концентрированной азотной кислоты и нагрейте до кипения. В охлажденный раствор прилейте несколько капель концентрированного раствора гидроксида натрия. Сделайте вывод по результатам эксперимента.


РАЗДЕЛ VII. ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ СЛЮНЫ

Cлюна — превосходный объект для биохимического исследования, и притом, в отличие от большинства других объектов животного происхождения, постоянно доступный. Как известно, формирование слюны происходит с помощью трёх пар больших слюнных желез (околоушных, подчелюстных, подъязычных) и большого количества (600-1000) малых слюнных желёзок, локализованных на слизистой оболочке губ, языка, дёсен, нёба, щёк, миндалин и носоглотки. Каждая из этих желёз образует свой собственный слюнной секрет, который выделяется в ротовую полость и участвует в формировании «конечной» субстанции – смешанной слюны.

Смешанная слюна выполняет многообразные функции: пищеварительную, минерализующую, очищающую, защитную, бактерицидную, иммунную, гормональную и др.; в связи с чем она имеет сложный биохимический состав.

Помимо амилазы, в слюне есть и другие ферменты, помогающие переваривать пищу, расщепляя сложные природные вещества на более простые. Но выделять и изучать их гораздо труднее, чем амилазу. Поэтому последние наши биохимические опыты мы поставим с веществами иной природы.

Опыт №1. Определение наличия в слюне хлоридов и фосфатов.

Оборудование и реактивы: 1мл слюны, нитрат серебра, уксус, дистиллированная вода.

Ход работы:

Ополоснув рот водой, соберите около 1 мл слюны в пробирку или флакончик и разведите тройным количеством дистиллированной или кипяченой воды. Отлейте половину содержимого в другую пробирку и капните примерно десять капель раствора ляписа—нитрата серебра AgNO3 (можно растворить в 1 мл воды половину ляписного карандаша из аптеки; примеси не помешают опыту). К белому осадку, выпавшему в пробирке, добавьте уксус, и осадок частично растворится. Так при взаимодействии с нитратом серебра ведут себя соли соляной (хлороводородной) и фосфорной кислот — хлориды и фосфаты

Опыт №2. Определение наличия в слюне курильщиков роданидов.

Оборудование и реактивы: 1мл слюны, 3 %-ного раствора хлорида железа, дистиллированная вода,  L-нафтол.

Ход работы:

Вторую часть раствора слюны слегка подкислите слабым раствором соляной кислоты и добавьте несколько капель 3 %-ного раствора хлорида железа FeCl3. Красно-бурая окраска свидетельствует о том, что в растворе есть роданиды — соли роданистоводородной кислоты. В то время как в слюне у курильщиков мало амилазы, роданидов, напротив, больше обычного. Это можно проверить экспериментально, если у вас есть курящие родственники.

Опыт №3. Определение наличия в слюне муцина и его белково-углеводного состава.

Оборудование и реактивы: 5 мл слюны, уксусная эссенция, раствор азотной кислоты, раствор аммиака. раствор сульфата меди (II), раствор  гидроксида натрия

Ход работы:

1.Поместите 5 мл слюны в стакан и при перемешивании стеклянной палочкой добавьте несколько капель уксусной кислоты (не разбавленного уксуса, а эссенции). На палочку будет налипать белый комочек, похожий на сваренный яичный белок. Это вещество — муцин, он увеличивает вязкость слюны, загущает ее и способствует образованию пены.

2.Часть полученного вещества поместите в маленькую пробирку, капните немного, буквально 2— 3 капли азотной кислоты и дождитесь, пока муцин пожелтеет. Теперь капните столько же концентрированного раствора щелочи (можно взять раствор аммиака) — и цвет станет оранжевым. Такая реакция называется ксантопротеиновой, она характерца для белков.

3.Вместо нее можно провести биуретовую реакцию:   В полученный раствор белка добавить 1 мл раствора сульфата меди (II) и 2 мл раствора гидроксида натрия, перемешать, появляется фиолетового окрашивания.

4.Остальной муцин, выделенный из слюны, подвергните пробе на углеводы. Для этого воспользуйтесь цветной реакцией Молиша,  или, если у вас есть немного L-нафтола, то - ее упрощенной модификацией: к раствору муцина в слабой, примерно 1 %-ной соляной кислоте добавьте три-четыре капли 0,1 %-ного раствора нафтола в спирте и после размешивания очень аккуратно капните на поверхность концентрированной серной кислоты. Фиолетовое кольцо будет свидетельствовать о том, что в муцине есть углевод.

Он из класса глюкопротеинов, т. е. соединений, содержащих и белковую, и углеводную часть. Если разлагать его сильными кислотами, то образуются аминокислоты, из которых состоят белки, и одновременно — углеводы.


РАЗДЕЛ VIII. ВИТАМИНЫ

Витамины - (от лат. vita — жизнь), низкомолекулярные органические соединения различной химической природы. Многие витамины, используемые как лекарственные препараты, получают химическим или микробиологическим синтезом. Основные витамины: А1(ретинол), В2(тиамин), В2(рибофлавин), В5(пантотеновая кислота), В6(пиридоксин), В12(цианкобаламин), В9(фолиевая кислота), С (аскорбиновая кислота), D (кальциферолы), Е (токоферолы), Н (биотин), РР (никотиновая кислота), К1(филлохинон).

Качественные реакции на витамины в продуктах питания.

Материалы и оборудование: смотри в каждом опыте.

Опыт №1. Определение витамина А в подсолнечном масле.

В пробирку налейте 1 мл подсолнечного масла и добавьте 2-3 капли 1 %-ного раствора FeClз. При наличии витамина А появляется ярко-зеленое окрашивание.

Опыт №2. Обнаружение витамина С в яблочном соке.

Налейте в пробирку 2 мл сока и добавьте воды до 10 мл. Затем влейте немного крахмального клейстера (1 г. крахмала на стакан кипятка). Далее по каплям добавляйте 5 %-ный раствор йода до появления устойчивого синего окрашивания, не исчезающего 10–15 с. Техника определения основана на том, что молекулы аскорбиновой кислоты легко окисляются йодом.

Как только йод окислит всю аскорбиновую кислоту, следующая же капля, прореагировав с крахмалом, окрасит раствор в синий цвет.

Опыт №3. Определение витамина D в рыбьем жире или курином желтке.

В пробирку с 1 мл. рыбьего жира прилейте 1 мл раствора брома.

При наличии витамина D появляется зелено-голубое окрашивание.

Опыт №4. Качественные реакции на витамин В1.

К 1 капле 5% раствора тиамина прибавляют 5-10 капель 10% раствора едкого натра, 1-2 капли 5% раствора феррицианида калия и взбалтывают. Прогрев флюороскоп (можно заменить простой кварцевой лампой) в течение 10 минут, наблюдают синюю флюоресценцию при облучении раствора УФ лучами.

Вывод: объясните причину появления флюоресценции.

Опыт №5. Качественная реакция на витамин В2.

В пробирку наливают 10 капель раствора витамина В2, добавляют 5 капель концентрированной НCl и опускают зернышко металлического цинка. Начинается выделение пузырьков водорода, жидкость постепенно розовеет, затем обесцвечивается. Сравнивают обе формы витамина В2 по флюоресценции, поместив каждую пробирку у флюороскопа.

Вывод: объясните полученные результаты.

Опыт №6. Качественная реакция на витамин В6.

К 5 каплям 1% раствора витамина В6 приливают равное количество 1% раствора хлорного железа и перемешивают. Развивается красное окрашивание.

Вывод: объясните причину появления окраски.

Опыт №7. Определить количество витамина С в драже поливитаминов методом титрования.

1 драже растирают и растворяют в 500 мл воды. Отмерить 1 мл р-ра + 1-2 капли 10% НСl + 5-6 мл Н2О. Титруют до розовой окраски 0,001 н раствором 2,6-дихлорфенолиндофенола. Расчитывают количество витамина С по формуле: Ук • 0,088 • 500 = мг аскорбиновой кислоты.

Ук – кол-во краски, пошедшей на титрование.

0,088 – титр аскорбиновой кислоты.

500 – кол-во воды, в которой растворяют драже.

Рассчитайте массу витамина С (в мг) в драже.

Опыт №8. Качественные реакции на витамин PP (никотиновая кислота, никотинамид).

1. Реакция витамина РР с солью меди.

Витамин образует с солью меди синий осадок.

К 3 мл тёплого 1% раствора витамина РР добавляют 0,5 мл 2% раствора гидроксида натрия и 1 мл 10% раствора сульфата меди. Выпадает осадок синего цвета медной соли никотиновой кислоты.

2. Реакция восстановления витамина РР гидросульфитом натрия.

В пробирку вносят немного порошка витамина РР, добавляют 1-2 мл 10% раствора гидрокарбоната натрия, перемешивают и вносят 1-2 мл 5% свежеприготовленного гидросульфита натрия. Наблюдают появление жёлтой окраски восстановленной формы витамина РР.


РАЗДЕЛ IX. ХИМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ МОЧИ

Моча является невероятно сложной биологической жидкостью. Исследовательская группа использовала методы аналитической химии, включая методы ядерного магнитного резонанса, газовой хроматографии, масс-спектрометрии и жидкостной хроматографии в систематическом выявлении сотни соединений из широкого спектра человеческих образцов мочи. Чтобы помочь пополнить свои экспериментальные результаты, ученые также использовали компьютерный метод интеллектуального анализа данных, которые собирались более 100 лет о человеческой моче. 
Химический состав мочи представляет особый интерес для врачей, диетологов и ученых-экологов, так как раскрывает ключевую информацию не только о здоровье человека, но и о том, что он ест, пьют, какие препараты принимает и каким загрязняющим веществам подвержен в своей среде. Анализ мочи в медицинских целях человечество использует уже более 3000 лет. Вплоть до конца 1800-х, мочу анализировали с помощью цвета, вкуса и запаха. Даже сегодня, миллионы химических тестов на основе моче осуществляется каждый день, чтобы определить метаболические нарушения у новорожденных, диагностировать диабет, контролировать функцию почек, подтвердить инфекции мочевого пузыря и выявить незаконное потребление наркотиков. 
Большинство медицинских учебников насчитывают от 50 до 100 химических веществ в моче, а наиболее распространенные клинические анализы мочи измеряют только шесть-семь соединений. Теперь же список известных химических веществ в моче расширился в 30 раз, а технологии улучшились, так что можно обнаружить сотни химических веществ в моче.

Опыт №1. Обнаружение желчного пигмента(билирубин) в моче.
Присутствие желчного пигмента в моче свидетельствует о заболевании человека. Для этого в пробирку, наполовину заполненную мочой, по стенке осторожно добавляют по каплям азотную кислоту. В результате в нижней части пробирки образуется зеленая зона, которая переходит в синюю, фиолетовую и красную.


РАЗДЕЛ X. ХИМИЧЕСКИЙ ОЖОГ.

Химические поражения кожи случаются значительно реже, чем термические, и составляют по данным разных авторов от 2,5 до 5,1% случаев в общей структуре ожогового травматизма. Чаще всего они имеют ограниченный характер и в 90% случаев не превышают 10% поверхности тела. В 43—51% к возникновению ожогов приводит действие кислот, в 21,5—25% — щелочей, в остальных случаях поражения вызваны воздействием прочих химических веществ.

Первая помощь при ожогах химическими веществами

Если кислота или щелочь пропитали ткань одежды, то ее необходимо очень аккуратно снять, не касаясь других участков кожи, возможно даже разрезав. Сразу же необходимо быстро и очень тщательно удалить химикат с поверхности кожи. А это достигается только промыванием ожога струей проточной прохладной воды (без сильного напора). Промывать нужно долго и тщательно, потому что вредные вещества очень быстро успевают проникнуть вглубь ткани. Остаточные частицы также могут продолжать свое действие. Держите ожог под струей воды не менее пятнадцати минут. Вода также частично снимет болевые ощущения.

Если сразу смыть химикат не было возможности, то затем время промывания увеличивают в два-три раза.

Нередки случаи, когда прибегают к помощи тампонов или салфеток, которые смачивают водой. Ими начинают протирать пораженные места. Этого делать нельзя, потому что подобные действия лишь помогают проникновению химиката в кожу (его водный раствор еще быстрее всасывается, а втирания усугубляют процесс).

В том случае, когда первое промывание не сняло сильную боль, и жжение продолжается, рекомендуется продолжить промывание водой еще некоторое время.

После водной процедуры нужно нейтрализовать остатки химического вещества. При ожогах кислотой ее действие нейтрализуют щелочными растворами, а при травме едкой щелочью - кислыми.

К ожогам от кислоты прикладывается тампон, смоченный в мыльной воде или в двухпроцентном растворе пищевой соды (одна чайная ложечка на два с половиной стакана воды), или нашатырного спирта (0,5 %).

Ожогу от щелочи поможет тампон со слабым раствором уксуса или лимонной кислоты. К ожогам от извести для нейтрализации советуют прикладывать двухпроцентный сахарный раствор. Карболовую кислоту можно нейтрализовать глицерином, подойдет также известковое молоко.

Чтобы уменьшить боль, к пораженному месту можно прикладывать холодную мокрую ткань. Затем необходимо наложить стерильную марлевую повязку. Если ожог не сильный, дополнительных лекарств не требуется, он сам заживет.

Отдельно стоит сказать о том, что промывания водой нельзя делать при попадании на кожу негашеной извести (она входит с водой в реакцию).

Первая помощь при попадании химикатов в глаза

Ожоги глаз очень опасны, поэтому необходимо своевременно обратиться к врачу. Тяжесть химического ожога глаза будет зависеть от концентрации щелочи или кислоты и срочности оказания первой помощи.

Первые действия: срочно промыть глаза водой. Для этого нужна проточная вода и в большом количестве. Требуется раздвинуть веки и заливать воду в течение пятнадцати минут. Если ожог произошел от кислоты, то нейтрализовать ее поможет молоко или раствор пищевой соды (двухпроцентный). Если глаз пострадал от щелочи, то промывать следует раствором борной кислоты (пол чайной ложечки на стакан) или чуть розовым раствором марганцовки. После промывки глаз рекомендуется наложить сухую стерильную повязку из бинта и отвезти пострадавшего в больницу.

Поражение химическими веществами желудка и пищевода

Порой человек случайно или преднамеренно принимает внутрь кислоту или щелочь. При этом испытывает сильную боль во всем пищевом тракте и желудке. При поражении гортани появляется нехватка воздуха. Может быть рвота с кусочками кровавой слизистой. Необходимо срочно вызвать медицинскую помощь и промыть желудок пострадавшему.

Так же, как и в других случаях, рекомендуется раствор пищевой соды при ожоге кислотой и слабый раствор уксусной кислоты, если ожог произошел щелочью. Больного заставляют выпить очень большое количество жидкости.

Минеральные кислоты проявляют свое избирательное действие на кожу. Наиболее сильное действие оказывает серная кислота, несколько, меньшее — азотная, наиболее слабое— соляная. Сила действия минеральных кислот на кожу зависит от концентрации и продолжительности воздействия. Концентрированные кислоты вызывают ожоги всех трех степеней, при действии кислот более слабой концентрации на местах с нарушенной целостью рогового покрова образуются изъязвления («Птичьи глазки»). При действии кислот умеренной концентрации могут появляться дерматиты. В некоторых случаях при длительном действии растворов серной кислоты может развиваться сухость и жесткость кожи на тыле кистей, резкое утолщение рогового слоя на ладонях (гиперкератоз). Азотная кислота действует на кожу аналогично серной; при ее воздействии наблюдается окрашивание пораженных участков в желтый цвет. Профилактика поражений кислотами. Смазывание ожиряющими мазями перед работой, тщательное удаление остатков кислоты после работы. При работе с концентрированными кислотами — пользование резиновыми и хлорвиниловыми рукавицами, костюмами из сукна или других кислотоустойчивых тканей. При ожогах — немедленное обмывание пораженных частей сильной струей воды. Едкие щелочи — едкий натр (NaOH), едкое кали (КОН) - сильных концентрациях дают ожоги всех степеней, а в умеренных концентрациях обезжиривают кожу. Под влиянием щелочей происходит размягчение и набухание эпидермиса. Длительное воздействие их обусловливает сухость кожи (преимущественно тыла ладоней), которая становится грубой, жесткой, трескается. В результате от длительного действия щелочей умеренной концентрации может развиться повышенная потливость ладоней. Помимо указанных поражений кожи, при действии щелочей иногда возникают дерматиты, а на местах с нарушенной целостью рогового покрова — изъязвления типа «птичьих глазков», иначе называемые «прижогами». Негашеная известь (СаО) оказывает резко раздражающее действие на влажную кожу, часто вызывая дерматиты и болезненные язвы в форме «птичьих глазков» и более крупные. Дерматиты могут возникать после умывания: соединяясь с водой, негашеная известь переходит с большим выделением тепла в гашеную; у грузчиков, перетаскивающих на спине корзины или мешки с негашеной известью, могут развиться дерматиты и язвы на спине, плечах, шее (чаще в жаркое время). Аналогичные поражения кожи на открытых частях наблюдаются у рабочих, занятых приготовлением искусственных удобрений, и у сельскохозяйственных рабочих при их применении. У каменщиков, штукатуров на тыле кистей и пальцев и в области нижней трети предплечий кожа иногда становится сухой, утолщенной, легко трескается; при этом возникает заболевание, напоминающее экзему. Профилактика поражений негашеной известью. При работе с негашеной известью и удобрительными туками применяется спецодежда из плотной ткани, закрывающая туловище и конечности, брезентовые рукавицы, защитные очки, респираторы. Открытые части тела следует смазывать вазелином или маслом. Мытье допускается лишь после тщательного удаления с кожи остатков извести при помощи масла или вазелина.