12.02.21 г. 208, 201, 303

ГРУППА 208

ТЕМА: Основные этапы эволюции приматов. Первые представители рода  Номо.

Основные этапы эволюции приматов СМ. ПРЕЗЕНТАЦИЮ

 

Первые представители рода Homo

Первым представителем рода Homo многие исследователи считают Homo habilis - Человека умелого, а также Homo rudolfensis Человекарудольфского. Выделение раннего гоминида с видовым названием Homo habilis относится к 1960 году и связано с именами супругов Лики и раскопками в Олдувайском ущелье.

Первые находки

В 1959 году рядом с костными остатками Зинджантропа бойсова, впоследствии отнесенного к массивным австралопитекам, Лики обнаружил грубые каменные орудия. Искусственность обработки гальки не вызывала сомнений. Неужели сверхмощный зинджантроп с небольшим мозгом австралопитека уже мог работать с камнем? Сомнения были развеяны в 1960 году, когда в нижней части этого же слоя были найдены фрагменты черепа и посткраниального скелета молодого гоминида небольших размеров, но с объемом мозга, превышающем показатели зинджа более чем на 100 см3. Презинджантроп - так назвал свою новую находку Л. Лики; позднее был выделен вид ранних Homo- Homo habilis. До настоящего времени выделение презинджантропа в самостоятельный вид нового Homo вызывает достаточно много возражений. Все последующие находки ранних гоминид, относимых к Homo habilis, демонстрируют сочетание австралопитекоидных черт с « человеческими». Тем не менее, по целому ряду признаков человек умелый существенно превосходил австралопитека.

Развитие мозга. По имеющимся данным, емкость черепа хабилисов в среднем равна 650-680 см3, по сравнению с 450 см3 - у африканских австралопитеков (при сходных показателях массы тела); увеличены лобные и теменные доли; топография и развитие кровеносных сосудов твердой мозговой оболочки также более прогрессивны. Высказывается, что у Homo habilis имеется структурная основа для появления зачатков звуковой речи.

Строение черепа и зубной системы. Для Homo habilis отмечено некоторое расширение черепа за глазницами и в теменно - затылочной области; уменьшение размеров зубов, особенно задних, что характерно для человеческой линии эволюции; уменьшение толщины зубной эмали, хотя сохраняется более быстрое развитие задних зубов(как у современных обезьян).

Строение кисти хабилиса представляет собой интерес в связи с установленной способностью к производству орудий. Структура кисти сочетает некоторые прогрессивные признаки со следами архаичной древесной адаптации. Отмечается значительное расширение ногтевых фаланг, особенно на большой пальце, признак, который свидетельствует об увеличении пальцевых подушек и хорошем развитии осязательного аппарата. Такая прогрессивная морфология говорит об эффективном использовании кисти и пальцев, что подтверждает статус Человека умелого как творца самых первых каменных орудий.

Орудия труда.

 ГРУППА 201

ТЕМА 1 :Фенол. Физические и химические свойства фенола. Взаимное влияние атомов в молекуле фенола: взаимодействие с гидроксидом натрия и азотной кислотой. Применение фенола на основе свойств.

 Фенолы

Фенолы - производные ароматических углеводородов, в молекулах которых гидроксильная группа (- ОН) непосредственно связана  с атомами углерода в бензольном кольце.  Классификация фенолов Различают одно-, двух-, трехатомные фенолы в зависимости от количества ОН-групп в молекуле:    Строение молекулы Фенильная группа C6H5 – и гидроксил –ОН взаимно влияют друг на друга  неподеленная электронная пара атома кислорода притягивается 6-ти электронным облаком бензольного кольца, из – за чего связь О–Н еще сильнее поляризуется. Фенол - более сильная кислота, чем вода и спирты.  В бензольном кольце нарушается симметричность электронного облака, электронная плотность повышается в положении 2, 4, 6. Это делает более реакционноспособными связи С-Н в положениях 2, 4, 6. и – связи бензольного кольца.  Физические свойства Фенол C6H5OH (карболовая кислота) — бесцветное кристаллическое вещество на воздухе окисляется и становится розовым, при обычной температуре ограниченно растворим в воде, выше 66 °C смешивается с водой в любых соотношениях. Фенол — токсичное вещество, вызывает ожоги кожи, является антисептиком 6. Токсические свойства Фенол ядовит. Вызывает нарушение функций нервной системы. Пыль, пары и раствор фенола раздражают слизистые оболочки глаз, дыхательных путей, кожу. Попадая в организм, Фенол очень быстро всасывается даже через неповрежденные участки кожи и уже через несколько минут начинает воздействовать на ткани головного мозга. Сначала возникает кратковременное возбуждение, а потом и паралич дыхательного центра. Даже при воздействии минимальных доз фенола наблюдается чихание, кашель, головная боль, головокружение, бледность, тошнота, упадок сил. Тяжелые случаи отравления характеризуются бессознательным состоянием, синюхой, затруднением дыхания, нечувствительностью роговицы, скорым, едва ощутимым пульсом, холодным потом, нередко судорогами. Зачастую фенол является причиной онкозаболеваний. 7. Применение фенолов 1.     Производство синтетических смол, пластмасс, полиамидов  2.     Лекарственных препаратов 3.     Красителей 4.     Поверхностно-активных веществ 5.     Антиоксидантов 6.     Антисептиков 7.     Взрывчатых веществ  Химические свойства фенола (карболовой кислоты) I. Свойства гидроксильной группы Кислотные свойства – выражены ярче, чем у предельных спиртов (окраску индикаторов не меняют): С активными металлами-  2C6H5-OH + 2Na → 2C6H5-ONa + H2                                   фенолят натрия Со щелочами - C6H5-OH + NaOH (водн. р-р) ↔ C6H5-ONa + H2O ! Феноляты – соли слабой карболовой кислоты, разлагаются угольной кислотой – C6H5-ONa + H2O + СO2 → C6H5-OH + NaHCO3 По кислотным свойствам фенол превосходит этанол в 106 раз. При этом во столько же раз уступает уксусной кислоте. В отличие от карбоновых кислот, фенол не может вытеснить угольную кислоту из её солей C6H5-OH + NaHCO3 = реакция не идёт – прекрасно растворяясь в водных растворах щелочей, он фактически не растворяется в водном растворе гидрокарбоната натрия. Кислотные свойства фенола усиливаются под влиянием связанных с бензольным кольцом электроноакцепторных групп (NO2-, Br-) C6H5-OH< п-нитрофенол < 2,4,6-тринитрофенол 2,4,6-тринитрофенол или пикриновая кислота сильнее угольной  II. Свойства бензольного кольца 1). Взаимное влияние атомов в молекуле фенола проявляется не только в особенностях поведения гидроксигруппы (см. выше), но и в большей реакционной способности бензольного ядра. Гидроксильная группа повышает электронную плотность в бензольном кольце, особенно, в орто- и пара-положениях (+М-эффект ОН-группы): Поэтому фенол значительно активнее бензола вступает в реакции электрофильного замещения в ароматическом кольце. Нитрование. Под действием 20% азотной кислоты HNO3 фенол легко превращается в смесь орто- и пара-нитрофенолов: При использовании концентрированной HNO3 образуется 2,4,6-тринитрофенол (пикриновая кислота): Галогенирование. Фенол легко при комнатной температуре взаимодействует с бромной водой с образованием белого осадка 2,4,6-трибромфенола (качественная реакция на фенол): III. Качественная реакция   - обнаружение фенола  6C6H5-OH + FeCl3 → [Fe(C6H5-OH)3](C6H5O)3 + 3HCl FeCl3 - светло-жёлтый    раствор                     [Fe(C6H5-OH)3](C6H5O)3 - фиолетовый раствор                           Видео-опыты: Изучение физических свойств фенола          Взаимодействие фенола сметаллическим натрием Взаимодействие фенола с раствором щелочи Взаимодействие фенола с бромной водой Качественная реакция на фенол ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ: Качественные реакции спиртов и фенола

ТЕМА 2   

Альдегиды. Понятие об альдегидах. Альдегидная группа как функциональная. . Применение формальдегида на основе его свойств. АЛЬДЕГИДЫ   ОБЩАЯ ФОРМУЛА: RCOH или СnH2nO Предельные CnH2n+1-CН=О Непредельные CH2=CH-CН=О акролеин Ароматические С6H5-CН=О бензальдегид Суффикс - АЛЬ   Изомерия альдегидов: изомерия углеродного скелета, начиная с С4 межклассовая изомерия с кетонами, начиная с С3 циклическими оксидами (с С2) непредельными спиртами и простыми эфирами (с С3) Формальдегид представляет собой газообразное при комнатной температуре вещество. Альдегиды до С12 — жидкости, а альдегиды нормального строения с более длинным неразветвлённым углеродным скелетом являются твёрдыми веществами.

Низшие альдегиды имеют резкий запах, а высшие гомологи (С₈-С₁₃) являются компонентами многих парфюмерных изделий.

Токсичны. Способны накапливаться в организме. Кроме общетоксического, обладают раздражающим и нейротоксическим действием. Эффект зависит от молекулярной массы: чем она больше, тем слабее раздражающее, но сильнее наркотическое действие, причём ненасыщенные альдегиды токсичнее насыщенных. Некоторые обладают канцерогенными свойствами^[57].

Альдегиды раздражают слизистые оболочки глаз и верхних дыхательных путей, вредно влияют на нервную систему. С увеличением числа атомов углерода в молекуле раздражающее действие ослабевает. Ненасыщенные альдегиды обладают более сильным раздражающим действием, чем насыщенные.

Из всех альдегидов больше всего производится формальдегида (около 6 млн тонн/год). Он, в основном, используется в производстве смол — бакелита, галалита (в сочетании с мочевиной, меламином и фенолом), для дубления кож, протравливания зерна. Также из него синтезируют лекарственные средства (уротропин) используют как консервант биологических препаратов (благодаря способности свертывать белок). Он является предшественником метилендифенилдиизоцианата, использующегося в производстве полиуретанов и гексогена (довольно сильной взрывчатки).

ГРУППА 303

ТЕМА: Зависимость скорости химических реакций от различных факторов: природы реагирующих веществ, их концентрации, температуры, поверхности соприкосновения и использования катализаторов. Зависимость скорости взаимодействия соляной кислоты с металлами от их природы. Зависимость скорости взаимодействия цинка с соляной кислотой от ее концентрации. Зависимость скорости взаимодействия оксида меди(II) с серной кислотой от температуры. На уроке проводятся эксперименты, демонстрирующие зависимость скорости химической реакции от различных факторов. Из материалов данного урока вы узнаете, как влияют на скорость химической реакции степень измельчения, концентрация и природа веществ, а также температура и наличие катализатора. ПРОЧИТАЙТЕ, ПРОСМОТРИТЕ (ПО ВЫПЛЫВАЮЩИМ ССЫЛКАМ) И ЗАПИШИТЕ, ОТ ЧЕГО ЗАВИСИТ СКОРОСТЬ ПРОТЕКАНИЯ РЕАКЦИИ. Опыт № 1. Зависимость скорости реакции от природы реагирующих веществ Изучение влияния природы кислоты В одну пробирку наливаем раствор соляной кислоты, а в другую – столько же уксусной (примерно одинаковой концентрации). Одновременно помещаем в них по грануле цинка. В обеих пробирках протекает реакция замещения с выделением водорода: Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2↑ Zn + 2CH3COOH = Zn(CH3CОО)2 + H2↑ В пробирке с уксусной кислотой водород выделяется с меньшей скоростью. Это можно объяснить тем, что уксусная кислота обладает меньшими кислотными свойствами по сравнению с соляной кислотой. Изучение влияния природы металла В две пробирки нальем одинаковое количество соляной кислоты и одновременно поместим в них по кусочку металлов разной природы: цинка и магния. Уравнения данных реакций: Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2↑ Mg + 2HCl = MgCl2 + H2↑ Реакция соляной кислоты с магнием протекает с большей скоростью, так как интенсивнее выделяется водород. Магний – более активный металл, чем цинк (магний стоит в ряду напряжений левее цинка). Рис. 1. Рис. 1. Результаты опыта по взаимодействия цинка (слева) и магния (справа) с соляной кислотой Опыт № 2. Зависимость скорости реакции от площади поверхности соприкосновения реагирующих веществ Изучение влияния степени измельчения вещества (поверхности соприкосновения реагирующих веществ). В две пробирки нальем примерно по 2 мл раствора медного купороса. Одновременно поместим в одну пробирку кусок железной проволоки, а в другую – железный порошок. В обеих пробирках протекает реакция замещения в соответствии с уравнением: Fe + CuSO4 = FeSO4 + Cu↓ О протекании реакции замещения между сульфатом меди (II) и железом можно судить по выделению из раствора вещества красно-бурого цвета – меди. Признаки реакции быстрее появились в пробирке с порошком железа, т. к. порошок железа имеет большую площадь поверхности соприкосновения с раствором медного купороса. Мы видим, что измельчение вещества приводит к повышению скорости реакции. Рис. 2. Результаты опыта по взаимодействия железного гвоздя и железного порошка с раствором CuSO4 Опыт № 3. Зависимость скорости реакции от концентрации исходных веществ В две пробирки поместим по 2 гранулы цинка и осторожно прильем растворы уксусной кислоты: в первую пробирку – 9%-ный уксус, а во вторую – 70%-ную кислоту. Реакция протекает быстрее в той пробирке, в которой больше концентрация уксусной кислоты. Опыт № 4. Зависимость скорости реакции от температуры В две пробирки с соляной кислотой одинаковой концентрации добавим по 1 грануле цинка. Одну из пробирок поместим в стакан с горячей водой. Наблюдаем, что при нагревании скорость выделения водорода увеличивается. Скорость реакции зависит от температуры, при которой она проводится. Опыт № 5. Зависимость скорости реакции от участия катализатора На дно стакана нальем 3%-ный раствор перекиси водорода. Пероксид водорода – очень непрочное вещество и легко разлагается на воду и кислород: 2H2O2 = 2H2O + O2↑. При обычных условиях реакция разложения пероксида водорода протекает медленно, признаков реакции (т. е. выделения пузырьков газа) мы не наблюдаем. Добавим в стакан с перекисью водорода немного черного порошка оксида марганца (IV). Наблюдаем интенсивное выделение пузырьков газа. Внесем в стакан тлеющую лучинку – она разгорается, следовательно, выделяющийся газ – кислород. Почему при внесении в стакан оксида марганца скорость реакции увеличилась? Дело в том, что оксид марганца является катализатором реакции разложения пероксида водорода. Катализатор, участвуя в реакции, ускоряет ее, но сам в ней не расходуется. Рис. 3. Разложение пероксида водорода под действием катализатора MnO2   Образцы решений задач по теме "Скорость химической реакции" Задача №1 Реакция протекает по уравнению А+В = 2С. Начальная концентрация вещества А равна 0,22 моль/л, а через 10 с — 0,215 моль/л. Вычислите среднюю скорость реакции. Решение: Используем формулу для расчёта υ = ± ΔС/Δτ = ± (0,215-0,22)/(10-0) = 0,0005 моль/л ∙ с Задача №2 Вычислите, во сколько раз увеличится скорость реакции при повышении температуры от 30 до 70 ∘ С, если температурный коэффициент скорости равен 2. Решение: По правилу Вант-Гоффа υ=υ0·γ (t2-t1)/10 По условию задачи требуется определить υ/υ0: υ/υ0=2 (70-30)/10 = 24 = 16 Задача №3 Запишите кинетическое уравнение для следующих уравнений реакций: А) S(тв) + O2 (г) = SO2 (г) Б) 2SO2 (г) + O2 (г) = 2SO3 (ж) Решение: Согласно закону действующих масс, который действует для газов и жидкостей: υ = к1 C (O2) υ = к2 C2(SO2)·C (O2) Задача №4 Как изменится скорость реакции: S (тв) + O2 (г) = SO2 (г) при увеличении давления в системе в 4 раза? Решение: Запишем кинетическое уравнение для реакции до повышения давления в системе. Обозначим концентрацию кислорода С(О2) = а, концентрация серы - твёрдого вещества не учитывается. υ = к1 а При повышении давления в 4 раза, объём уменьшается в 4 раза, следовательно концентрация газа кислорода увеличится в 4 раза и кинетическое уравнение примет вид: υ' = к1 4а Определяем, во сколько раз возрастёт скорость реакции: υ' /υ = к1 4а / к1 а = 4 Следовательно, при повышении давления в 4 раза, скорость данной реакции увеличится в 4 раза. Задача №5 Как изменится скорость реакции: 2SО2 (г) + O2 (г) = 2SO3 (г) при увеличении давления в системе в 2 раза? Решение: Запишем кинетическое уравнение для реакции до повышения давления в системе. Обозначим концентрацию SO2 С(SО2) = а, концентрация кислорода C(O2) = b. υ = к1 а2·b При повышении давления в 2 раза, объём уменьшается в 2 раза, следовательно концентрация газа кислорода и SO2 увеличится в 2 раза и кинетическое уравнение примет вид: υ' = к1 (2а)2·2b = к14а2·2b= к18а2·b Определяем, во сколько раз возрастёт скорость реакции: υ' /υ = к1 8а2·b / к1 а2·b =8 Следовательно, при повышении давления в 2 раза, скорость данной реакции увеличится в 8 раз. Задача №6 При температуре 10 ºС реакция протекает за 5 мин, при 20ºС – за 1 мин. Рассчитайте температурный коэффициент скорости реакции. Дано: t0= 10 ºС t= 20ºС τ0= 300c τ= 60c γ=? Решение: 1) При условии, что концентрация вещества (С), вступившего в реакцию, постоянна: При температуре 10 ºС скорость реакции равна υ0=∆C/∆τ0, υ0=∆C/300, ∆C= 300υ0 При температуре 30 ºС скорость реакции равна υ=∆C/∆τ, υ=∆C/60, ∆C= 60υ.  Следовательно, 300υ0=60υ, а   υ/υ0=300/60=5. 2) По правилу Вант Гоффа: υ= υ0γ∆t/10, υ/υ0= γ∆t/10 3)  Согласно рассуждениям (1)  и (2), получим γ(20-10)/10= γ=5