вторник, 6 сентября 2022 г.

06.09.22 Г. ВТОРНИК 403,408, 508

  06.09.22 г. ВТОРНИК. Гр.508,403, 408

Здравствуйте, уважаемые студенты, заведите, пожалуйста тетрадь для конспектов по химии, другую- по биологии, записывайте дату, тему и выполняйте необходимые записи(ВСЁ подряд не пишите, читайте, выбирайте, можно составить план, ЕСЛИ ЕСТЬ ВИДЕО, НАДО ПОСМОТРЕТЬ ,ВЫПОЛНИТЬ ПО НЕМУ ЗАПИСИ, МНОГО НЕ НУЖНО ПИСАТЬ. Материала может быть выложено много, но это не значит, что  всё надо записывать! После этого, сфотографируйте и отошлите мне на почту rimma.lu@gmail.com  . Тетрадь привезете, когда перейдем на очную форму обучения.)Справа находится АХИВ БЛОГА , смотрите дату и номер своей группы

моя почта :   rimma.lu@gmail.com      Жду ваши фотоотчеты!

ГРУППА 508 ХИМИЯ 1, 2

Тема: Вводный инструктаж по ТБ. Предмет органической химии.

1
Предмет органической химии
(ДЛЯ ОЗНАКОМЛЕНИЯ!)
При работе с органическими соединениями необходимо соблюдать технику
безопасности более тщательно, чем при работе с неорганическими веществами.
Потому что они более взрывоопасны, и почти все легко воспламеняемы.
1 Вредными и опасными последствиями при проведении лабораторных и
практических работ могут быть:
- химические ожоги при работе с химическими реактивами;
-термические ожоги при работе с нагревательными приборами;
- порезы рук при небрежном обращении с лабораторной посудой;
2 Вход в кабинет химии только по приглашению учителя, без верхней одежды
и в сменной обуви.
3 Допуск посторонних лиц в кабинет в момент проведения занятий возможен
только по разрешению учителя.
4 Проходы между столами не должны загромождаться портфелями, сумками.
5 В лаборатории нельзя работать при плохом самочувствии.
6 При получении травмы (порезы, ожоги и т. п.), а также при плохом
самочувствии учащиеся должны немедленно сообщить об этом учителю,
7 Нельзя вносить в кабинет и выносить из него какие-либо вещества
(реактивы) без ведома учителя.
Что же изучает органическая химия? Органическая химия изучает соединения,
в состав которых обязательно входит элемент углерод.
Органическая химия - это химия соединений углерода. Она изучает их
структуру, свойства и применение органических соединений.
Органические вещества были известны давно. Люди использовали такие
органические соединения как эфирные масла, жиры, сахар, крахмал, смолы и
Еще в древности брожением сладких растительных соков добывали спирты,
а при скисании вина добывали уксусную кислоту.
Тысячи лет назад до нашей эры народы Индии, Египта и Греции получали и
применяли природные красители, например, пурпур, индиго и другие.
Из растительных веществ мастера получали скипидар, пахучие эфирные масла
и бальзамы, которые использовались при производстве пахучих и
дезинфицирующих средств.
На начальном этапе развития химии существовало разделение веществ на
неорганические и органические. А в конце XVII столетия вещества стали
подразделять на три группы: растительные, животные и минеральные.
В дальнейшем начался этап изучения органических соединений.
Из растений были выделены и изучены такие важнейшие кислоты, как
щавелевая, лимонная, яблочная и молочная кислоты.
Исследуя продукты животного происхождения, были выделены и изучены
мочевина и мочевая кислота.
Потом выяснили, что оказывается, между веществами растительного и
животного происхождения существенной разницы нет.
Например, при окислении растительного вещества - сахара получают
муравьиную кислоту- вещество животного происхождения.
Жиры содержатся и в растительных, и в животных организмах.
Накопленные факты заставили пересмотреть представления о веществах
растительного и животного происхождения и ввести общее понятие
"органические вещества". Химия, занимающаяся изучением этих веществ,
была названа органической. Такое предложение было сделано известным
шведским учёным- химиком йёнсом Якобом Берцелиусом.
Дальнейшее развитие органической химии доказало ошибочное мнение этих
взглядов.
Когда в 1828 году учёный Фридрих Вёлер ученик Берцелиуса синтезировал
мочевину
(продукт
неорганического вещества, термин «органическая химия» начал означать
химию соединений углерода как продукта природного, так и синтетического
происхождения.
И позже в лабораторных условиях были синтезированы миллионы других
соединений без участия живой материи.
органическими и неорганическими веществами. Тем не менее, органическая
химия как наука сохранилась и по настоящее время, сохранилось также
исторически сложившееся название этой науки, хотя смысл его коренным
образом изменился.
Чем же отличаются органические и неорганические вещества? И что у них
общего? Различия состоят в том, что в органической химии углерод имеет
постоянную валентность; почти все органические соединения являются
ковалентными, многие из них легкоплавкие и имеют сильный запах.
Общие признаки
Образование и реакции органических соединений происходят по тем же
законам, что и неорганических соединений. Среди органических соединений
есть и растворимые, и нерастворимые в воде, электролиты (соли органических
кислот) и неэлектролиты, есть термостойкие соединения. Органические и
неорганические вещества объединяет и то, что они могут преобразовываться
друг в друга.
Чтобы оценить значение органических соединений, которые нас окружают,
представим себе, что они вдруг исчезли. Нет деревянных предметов, книг и
тетрадей, нет сумок для книг и шариковых ручек. Исчезли пластмассовые
корпуса компьютеров, телевизоров и других бытовых приборов, нет телефонов
и калькуляторов. Без бензина и дизельного топлива встал транспорт, нет
большинства лекарств и просто нечего есть. Нет моющих средств, одежды, да и
нас с вами.
Перейдите по ссылке на сайт Российской электронной школы : РЭШ . Проработайте урок, выполните необходимые по вашему усмотрению записи. Посмотрите видео, потренируйтесь в выполнении тренировочных заданий.

ГРУППА 403 ХИМИЯ 3,4,5

Тема: Натуральный и синтетические каучуки. Резина.

 Ознакомление с коллекцией каучуков и образцами изделий из резины.

Натуральный и синтетические каучукиРезина.


Особенностью реакций присоединения к алкадиенам с сопряженными двойными связями является способность присоединять молекулы как по месту разрыва двойной связи (1,2-присоединение), так и к крайним углеродным атомам (1,4-присоединение) .

1,2 присоединение:

СН2= СН– СН =СН+ Сl2 СН2Cl– СНCl– СН =СН2

1,4 присоединение:

СН2= СН– СН =СН+ Сl2 СН2Cl– СН= СН – СН2Cl

Оба вида присоединения протекают параллельно. Выход того или иного продукта определяется условиями протекания реакции и характером реагента. Так атомарный водород присоединяется в положение 1,4, а молекулярный водород над катализатором – в 1,2 положение, либо происходит полное гидрирование .

1,2 присоединение:

СН2= СН– СН =СН Н2СН3–СН2 – СН =СН Н2СН3–СН2 – СН2 – СН3

бутан

1,4 присоединение:

СН2= СН– СН =СН2Н СН3– СН =СН – СНбутен-2

 Запишите реакцию присоединения бромоводорода, учитывая правило Марковникова.

Проверим себя.

СН2= СН– СН =СНHBr  СН– СНBr– СН =СН2

3-бромбутен-1 (1,2 присоединение)

СН2= СН– СН =СНHBr  СНBr–СН= СН– СН3

1-бромбутен-2 (1,4 присоединение)

 Реакции полимеризации идут преимущественно по 1,4 положениям, при этом получаются высокомолекулярные синтетические каучуки :


nСН2= СН–СН =СН (–СН2– СН =СН – СН–)n

бутадиен-1,3 бутадиеновый каучук


nСН2= С–СН =СН (–СН– С = СН –СН–) n

 

СН3 СН3

изопрен изопреновый каучук


Запишите уравнение реакции получения хлоропренового каучука, если мономером для его получения является хлоропрен (2-хлорбутадиен-1,3).

Проверим себя .

nСН2= С–СН =СН (–СН– С = СН –СН–) n

 

Сl Сl

хлоропрен хлоропреновый каучук


 Каучуки бывают природные (натуральные) и синтетические. Учитель демонстрирует коллекции каучука, учащиеся отмечают в тетрадь свойства. Природный каучук является липким, эластичным, резиноподобным материалом. Синтетические каучуки обладают такими свойствами как: высокая износостойкость, устойчивость к многократным деформациям, высокая устойчивость к органическим растворителям (слайд 13).

Заслушаем сообщение о «Знакомстве европейцев с каучуком» (приложение 1) (слайд 14)


Каучуки – исходное сырье для получения резины. Процесс получения резины из каучука называют вулканизацией. Получающаяся резина содержит около 5% S, и по своим свойствам значительно превосходит исходный продукт. «Историю изобретения резины» мы узнаем из сообщения (приложение 2) 

Способы получения

 Бутадиен-1,3изопрен и другие алкадиены имеют огромное промышленное значение, они служат сырьем для получения синтетических полимеров, производство которых составляет миллионы тонн в год. Рассмотрим промышленные способы получения алкадиенов (слайд 17-18):

Дегидрирование:

Сhello_html_m1a560f9e.gif4Н10 600˚С, Al2O3, Cr2O3СН2= СН–СН =СН+ 2H2

бутадиен-1,3


Сhello_html_24407095.gifН– СH – СН2 – СНt, Al2O3, Cr2O3 СН2ССН =СН+ 2H2

 

СН3 СН3

изопрен (2-метилбутадиен-1,3)

Дегидратация и дегидрирование спиртов (метод Лебедева):

С2Н5ОН 400-500 °С, Al2O3, ZnOСН2= СН–СН =СН+ 2H2O + H2

hello_html_m7ce6e7cc.gif

Дегидрогалогенирование:

Chello_html_687ea56e.gifl– СН– СH – СН2 – СНCl + 2KOH 600˚С,ZnOMgO

 СН2СНСН =СН+ 2KCl + 2 H2O


6. Направления применения

 Алкадиены применяются для производства каучука и резины, о них мы уже говорили. Для закрепления этого вопроса выполним упражнение 4 стр. 34 в рабочей тетради (Габриелян, О.С. Химия 10 класс: рабочая тетрадь к учебнику «Химия 10 класс. Базовый уровень») (слайд 19). При работе с интерактивной доской ученик может воспользоваться стрелками для соединения блоков схемы.


Приложение 1

« Знакомство европейцев с каучуком»

Каучук существует столько лет, сколько и сама природа. Окаменелые остатки каучуконосных деревьев, которые были найдены, имеют возраст около трёх миллионов лет. Каучук на языке индейцев тупи-гуарани означает «слёзы дерева» («кау» – дерево, «учу» – плакать, течь). Каучуковые шары из сырой резины найдены среди руин цивилизаций инков и майя в Центральной и Южной Америке, возраст этих шаров не менее 900 лет.

Первое знакомство европейцев с натуральным каучуком произошло почти пять веков назад. Собственно, история каучука началась, как ни странно, с детского мячика и школьной резинки.

В 1493 году корабль Христофора Колумба во время второго путешествия в Америку пристал к острову, названному именем Эспаньола (Гаити). Высадившись на берег, испанцы были удивлены весёлой игрой индейцев, похожей на наш баскетбол. Они в такт песне подбрасывали чёрные шары, которые, упав на землю, делали, словно живые, высокие и забавные прыжки. Взяв эти шары в руки, испанцы нашли, что они довольно тяжелы, липки и пахнут дымом.

Индейцы скатывали их из загустевшего млечного сока, вытекавшего из порезов на коре дерева гевеи. Колумб привёз несколько кусков этого удивительного вещества на родину, но в те времена он никого не заинтересовал. Индейцы делали из него непромокаемые калоши, которые в жару прилипали к ногам, а, растянувшись, больше уже не сжимались.

Много лет испанцы пытались повторить водонепроницаемые вещи (обувь, одежду, головные уборы) индейцев, но все попытки были неудачными.

Первые попытки сделать каучуковую обувь вызывали только смех. Галоши или сапоги хорошо служили в дождь, но стоило выглянуть и припечь солнцу, как они растягивались, начинали прилипать. В мороз же такая обувь становилась хрупкой, как стекло.

Следующие два века каучук для Европы был просто любопытной заморской диковинкой.

В 1731 году правительство Франции отправило математика и географа Шарля Кондамина в географическую экспедицию по Южной Америке. В 1736 он отправил обратно во Францию несколько образцов каучука вместе с описанием продукции, производимой из него людьми, населяющими Амазонскую низменность. После этого резко возрос научный интерес к изучению этого вещества и его свойств.

В 1770 году британский химик Джозеф Пристли впервые нашёл ему применение: он обнаружил, что каучук может стирать то, что написано графитовым карандашом. Тогда такие куски каучука называли гуммиластиком («смолой эластичной»).

В 1791 году английский фабрикант Самуэль Пил запатентовал способ сделать одежду водонепроницаемой с помощью обработки её раствором каучука в скипидаре.

Во Франции к 1820 г. научились изготовлять подтяжки и подвязки из каучуковых нитей, сплетённых с тканью.

В Англии британский химик и изобретатель Чарльз Макинтош пропитал каучуком плотную материю, и она стала непромокаемой. Так появились первые плащи-макинтоши, а потом и первые галоши, и сумки для перевозки почты. Правда, потом стал очевиден большой недостаток всей этой продукции, делавший ее совершенно непригодной: в сильную жару материал становился слишком мягким, а в холодную погоду затвердевал, как камень.

В США вещи из каучука стали популярными в 1830-х годах, резиновые бутылки и обувь, сделанные южноамериканскими индейцами, импортировались в больших количествах. Другие резиновые изделия завозились из Англии, а в 1832 году в городе Роксбери штата Массачусетс Джон Хаскинс и Эдвард Шафе организовали первую «каучуковую» фабрику в США.

Открытие в 1839 году резины, полученной от нагревания каучука и серы, привело к широкому её применению.

Внимание капиталистов всех стран обратилось на добычу каучука. Бразилия оказалась владетельницей громадных богатств. Чтобы сохранить их, правительство Бразилии издало закон, запрещающий под страхом смерти вывоз семян и молодых деревьев гевеи. Но было поздно. По совету ботаника Дж. Гукера, англичанин Викгем поехал в 1876 году на берега Амазонки, где собрал 70000 семян Гевеи и тайком доставил их в ботанический сад в Кью. Семена были высеяны, но взошло только 4%. Однако через несколько дней сеянцы достигли полуметровой высоты. Затем они были отправлены на остров Цейлон, а оттуда разосланы на Яву, в Бирму, Австралию и др.

В нашей стране не было известно природных источников для получения натурального каучука, а из других стран каучук к нам не завозился. Впервые в промышленных масштабах синтетический каучук был получен выдающимся русским ученым С.В Лебедевым.



Приложение2


«История открытия вулканизации резины».

История открытия Чарльзом Гудийром вулканизации резины – одна из самых запутанных и непостижимых историй. Этот человек не имел права на успех. Он не обладал нужными знаниями и подготовкой. Он сталкивался с трудностями, перед которыми спасовал бы любой другой. Часто он даже не знал, чего добивался.

Гудийр начал опыты с бразильской эластичной смолой, изготовляя дома тонкие пленки при помощи скалки для теста. Он смешивал сырую смолу с любым попадавшимся под руку веществом: солью, перцем, сахаром, песком, касторовым маслом, даже с супом – следуя великолепному логическому заключению, что рано или поздно он перепробует все, что есть на земле, и наконец наткнется на удачное сочетание. Житель Нью-Хэвена Ральф Стил одолжил Гудийру денег, и тот открыл на них лавку. На полках красовались сотни пар галош. Но в первый же жаркий день они растаяли и превратились в дурно пахнущее месиво.

Гудийр закрыл свою лавку и занялся опытами, смешивая с резиновой смолой множество веществ: орешник, сыр, чернила и все это никуда не годилось, за исключением магнезии. Когда он смещал фунт магнезии с фунтом резиновой смолы, получился материал белее резиновой смолы и гибкий и прочный, как кожа. Он изготовил из него обложки для книг, чехлы для роялей, показал публике, получил горячее одобрение, смеялся от радости – и через месяц убедился, что его вновь постигла полная неудача.

В то время Гудийр думал, что его рецепт с магнезией можно еще как-то усовершенствовать. Он кипятил смесь смолы и магнезии в водном растворе негашеной извести и получал пласты резины, которая была гораздо глаже и прочнее прежней.

Газеты восхваляли его как человека, спасшего резиновую промышленность. Но через три недели Гудийр обнаружил, что одной капли самой слабой кислоты – даже яблочного сока – было достаточно, чтобы нейтрализовать негашеную известь и разрушить материал.

Многократные опыты требовали денег, и в итоге исследователь оказался в долговой тюрьме; именно там, продолжая опыты, он обнаружил, что липкость исчезает, если посыпать каучук серой и высушить его. Уже выйдя из тюрьмы, Гудийр, опять же по рассеянности, положил кусочек каучука с серой не на стол, а на горячую плиту. Ошибка оказалась открытием, потому что на плите Гудийр обнаружил не липкую смесь, а сухой мягкий упругий кусок… уже резины. Под действием серы при умеренном нагревании каучук приобретал большую прочность, твердость, становился менее чувствительным к переменам температуры. Процесс назвали вулканизацией, а вулканизированный каучук – резиной.

Вот как описывала первые испытания нового материала дочь Гудийра: «Я случайно увидела, что отец держит у огня маленький кусочек резины, и заметила, что в тот день он был необычайно взволнован каким-то открытием. Он вышел из дома и прибил кусок гвоздем к стене. Стояли сильные холода. На следующее утро отец принес этот кусочек в дом и торжествующе поднял его над головой. Резина была такой же гибкой, как и раньше. Это доказывало ценность открытия».

Вулканизация резины послужила толчком для развития электропромышленности, так как резина является прекрасным материалом для изоляции. Еще при жизни Гудийра в Соединенных Штатах, Англии, Франции и Германии выросли корпуса огромных фабрик, на которых работало более шестидесяти тысяч человек и изготовлялось пятьсот видов различных резиновых изделий, в общей сложности на 8 миллионов долларов в год. Окрыленный успехом, Гудийр стал тратить больше, чем зарабатывал. Он умер в 1860 году, оставив после себя двести тысяч долларов долгу, но друзья уже не считали его сумасшедшим.

«Гудйер Тайр энд Раббер» (Goodyear Tyre and Rubber), резинотехническая фирма США. Основана в 1898. Главный производитель синтетического каучука в США, выпускает также военную продукцию; 1-е место в мире по производству шин.

Тема: Алкины. Ацетилен. Химические свойства ацетилена: горение, обесцвечивание бромной воды, присоединение хлороводорода и гидратация.

ТЕМА:  Применение ацетилена на основе свойств.

.



АЛКИНЫ. АЦЕТИЛЕН. ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА АЦЕТИЛЕНА: ГОРЕНИЕ, ОБЕСЦВЕЧИВАНИЕ БРОМНОЙ ВОДЫ, ПРИСОЕДИНЕНИЕ ХЛОРОВОДОРОДА И ГИДРАТАЦИЯ. ПРИМЕНЕНИЕ АЦЕТИЛЕНА НА ОСНОВЕ СВОЙСТВ.

На этом уроке вы сможете самостоятельно изучить тему «Алкины. Строение, номенклатура, изомерия, физические свойства, получение». В ходе урока вы узнаете о том, что представляют собой алкины – ациклические углеводороды, содержащие в молекуле одну тройную связь. Познакомитесь с физическими свойствами алкинов, особенностями их строения.

НОМЕНКЛАТУРА АЛКИНОВ

Алкины (ацетиленовые углеводороды) – углеводороды, молекулы которых содержат тройную связь углерод-углерод. Общая формула алкинов – CnH2n-2.

Номенклатура алкинов

Тройную связь обозначают суффиксом -ин.

ацетилен (этин)бутин-1


Главная цепь должна включать в себя тройные связи, а нумерация проводится так, чтобы они получили наименьшие номера.

3,6-диметилгептадиин-1,4

Рис. 1. Шаростержневая модель ацетилена

СТРОЕНИЕ АЛКИНОВ

Атомы углерода тройной связи находятся в состоянии sp-гибридизации. Сигма-связи, образуемые sp-гибридными атомами углерода, расположены под углом 180о друг к другу.

Тройная связь короче и прочнее двойной связи. Она образована тремя парами электронов и включает одну σ- и две π-связи. Две π-связи лежат во взаимно перпендикулярных плоскостях. Рис. 2.

Рис. 2. Образование тройной связи в молекуле ацетилена

3. ИЗОМЕРИЯ АЛКИНОВ

1. Изомерия скелета

2. Изомерия положения тройной связи

бутин-1бутин-2

 

3. Межклассовая изомерия. Алкинам изомерны, например, алкадиены и циклоалкены.

бутин-1бутадиен-1,3циклобутен

Алкины не обладают геометрической изомерией.

4. ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА И ПОЛУЧЕНИЕ АЛКИНОВ

Ацетилен, пропин и бутин-1 при комнатной температуре – бесцветные газы, остальные алкины – жидкости или твердые вещества.

Ацетилен немного растворим в воде, хорошо растворяется в ацетоне. Это используют для его хранения и транспортировки. Ацетилен нельзя хранить в баллонах в сжатом состоянии, т.к. под давлением он разлагается со взрывом. В баллон помещают пористый материал, пропитанный ацетоном, а в нем растворяют ацетилен.

Получение алкинов

1. В промышленности ацетилен получают термическим разложением (пиролизом) метана: 2СН4 С2Н2 + 3Н2.

2. Для получения ацетилена в лаборатории и в технических целях используют взаимодействие карбида кальция с водой:

СаC2 + Н2О ¾¾¾→ Сa(OH)2 + C2H2­.

3. Другие алкины в лаборатории получают взаимодействием дигалогеналканов, содержащих атомы галогенов у одного или у соседних атомов углерода, со спиртовым раствором щелочи при  нагревании:

1. Реакции гидрирования и галогенирования

Гидрирование алкинов протекает в тех же условиях, что гидрирование алкенов. В зависимости от количества водорода может образоваться алкен или алкан.

Электрофильное присоединение

Алкины менее активны в электрофильном присоединении, чем алкены. Почему? Потому что тройная связь короче и прочнее, чем двойная. Поэтому в некоторых случаях для осуществления реакции необходимы специальные условия (например, присутствие солей ртути в качестве катализатора).

Реакции присоединения к алкинам могут проходить в два этапа: на первом образуется вещество с двойной связью.

2. КАЧЕСТВЕННАЯ РЕАКЦИЯ НА АЛКИНЫ

1. Галогенирование.

Обесцвечивание бромной воды – качественная реакция на алкины, так же как на алкены.

2. Гидрогалогенирование.

Присоединение хлороводорода к ацетилену приводит к образованию винилхлорида (хлорэтена) – мономера для синтеза распространенного материала поливинилхлорида (ПВХ):

3. РЕАКЦИЯ КУЧЕРОВА

3. Гидратация (реакция Кучерова)

Реакция проходит в кислой среде в присутствии солей ртути. Образующийся на первой стадии фенол перегруппировывается в карбонильное соединение.

4. ПОЛУЧЕНИЕ АЦЕТИЛЕНА В ЛАБОРАТОРИИ

Кислотные свойства алкинов

Алкины, у которых при тройной связи есть атом водорода, проявляют свойства очень слабых кислот. Они реагируют, например, с водно-аммиачными растворами солей Cu(I) и Ag(I). Атом водорода замещается на атом металла, выпадает осадок соли, которая называется ацетиленидом.

Ацетиленид меди – темно-красный, а ацетиленид серебра – желтый или белый. Это можно использовать при определении алкинов с концевой тройной связью.

Окисление алкинов

1. Обесцвечивание подкисленного раствора перманганата калия – качественная реакция на соединения с кратной связью. Рис. 1.

5HCºCR + 8KMnO4 + 24HCl ®5CO2 + 5RCOOH + 8MnCl2 + 8KCl + 12H2O.

2. На воздухе алкины горят коптящим пламенем:

2Н2 + 5О2 = 4СО2 + 2Н2О.

Рис. 1. Обесцвечивание КМnO4

Применение алкинов

Благодаря яркому пламени в XIX веке широко распространились ацетиленовые фонари.

При горении смеси ацетилена с кислородом  температура пламени достигает 2800–3000оС – можно плавить многие металлы. На этом свойстве основана ацетиленовая сварка. Рис. 2, 3.

Рис. 2. Ацетиленовая горелка

Рис. 3. Сварка и резка металлов

Кроме того, ацетилен используют в промышленном органическом синтезе для получения винилхлорида, акрилонитрила, винилацетилена – исходных веществ при производстве распространенных полимеров.

Подведение итога урока

На этом уроке вы изучили тему «Алкины. Химические свойства и применение». Вы смогли узнать, что представляют собой алкины и какими химическими свойствами характеризуется этот класс соединений. Вы узнали о том, как свойства алкинов влияют на их практическое применение.



ГРУППА 408 биология 3,4

ТЕМА: Происхождение человека.

Ближайшие «родственники» человека среди животных.

 Происхождение человека

Все современные люди принадлежат к одному биологическому виду Homosapiens — человек разумный. Из полутора миллионов видов животных, известных науке, только человеку присущи во всей полноте такие свойства, как сознание, речь, абстрактное мышление. Развитие этих свойств человеческой психики в сочетании с трудовой деятельностью способствовало возрастанию роли социальных отношений в эволюции человека, обеспечивших ему экологическое превосходство над всеми живыми существами, способность заселить практически все регионы Земли и выйти в Космос.

Осознавая свою уникальность, люди издавна пытались объяснить свое происхождение. Эти попытки породили множество легенд, верований и сказаний. Развитие науки, ископаемые останки, обнаруженные за последнее столетие, позволили ответить на многие вопросы, касающиеся происхождения человека. Сегодня известно, как выглядели предки человека, где и когда они впервые появились, в каком направлении эволюционировали. Тем не менее многое в истории возникновения и эволюции человека остается неясным.

Приступая к научному объяснению происхождения человека, следует помнить, что любой биологический вид является по-своему уникальным. Степень уникальности вида определяется тем, насколько сходны с данным видом его ближайшие родственники из числа ныне живущих организмов, тем, какое количество родственных форм вымерло ранее, а также тем, насколько уникальными были процессы, имевшие место в эволюции данного вида.

Молекулярные, цитогенетические и сравнительно-анатомические исследования показывают, что в современной природе наиболее близкими человеку являются два вида шимпанзе. Далее в этой системе родства следуют горилла и орангутан. По критериям зоологической систематики человека и перечисленных человекообразных обезьян относят к отряду приматов.

Данные сравнительной анатомии. Во внешнем облике, в строении и расположении внутренних органов человека и человекообразных обезьян много общего. Имеющиеся анатомические различия между этими организмами менее значительны, чем между человекообразными и остальными обезьянами, и связаны они прежде всего с разницей в способе передвижения.

В связи с прямохождением таз человека превратился в опору для позвоночника, который стал более массивным в своей нижней части и приобрел S-образный изгиб. Большое затылочное отверстие переместилось в нижнюю часть черепа. Изменились пропорции конечностей. Стопа утратила хватательную способность. Кисть, напротив, стала более развитой, чем у обезьян. Вслед за изменениями скелета изменилось положение внутренних органов.

Цитогенетические данные. Диплоидное число хромосом у всех крупных человекообразных обезьян равно 48. У человека диплоидный набор представлен 46 хромосомами. Два плеча второй хромосомы человека соответствуют двум разным хромосомам обезьян (12-й и 13-й у шимпанзе, 13-й и 14-й у гориллы и орангутана). Вторая хромосома человека возникла в ходе эволюции в результате слияния двух негомологичных хромосом, имевшихся у общего предка человека и человекообразных обезьян и сохранившихся у последних вплоть до настоящего времени. Другие различия кариотипов касаются структуры отдельных хромосом и обусловлены главным образом произошедшими инверсиями их участков. 

Данные молекулярной биологии. Последовательности аминокислот многих гомологичных белков человека и шимпанзе сходны более чем на 99%. Следствием этого являются близость групп крови, взаимозаменяемость многих белков (например, гормонов), сходные заболевания.

Важным открытием в области молекулярной биологии явилось установление постоянства скорости эволюции некоторых белков. Говоря об эволюции белка, подразумевают замены одних нуклеотидов на другие в гене, кодирующем этот белок. Скорость эволюции белка выражается в числе нуклеотидных замен, происходящих за единицу времени (млн лет). Если функция белка является очень специфичной и давно сложившейся, то такой белок эволюционирует в разных филогенетических линиях организмов приблизительно с постоянной скоростью. Этот факт позволяет оценить степень родства, а также установить последовательность и время дивергенции биологических видов. Примером таких белков служат белки — переносчики электронов в митохондриях.

Данные биологии развития. У детенышей шимпанзе есть признаки, свойственные человеку. С возрастом эти признаки у шимпанзе утрачиваются. Как и у людей, у детенышей шимпанзе тело покрыто редкими волосами. У них относительно крупный мозг (в сравнении с массой тела), защищенный выпуклым черепом. Кости черепа тонкие, не имеют сильно выраженных надглазничных валиков и затылочных гребней. Челюсти в меньшей степени выступают вперед, зубы небольшие. Затылочное отверстие расположено под средней частью черепа. Детеныши шимпанзе в возрасте до 3 лет способны гораздо лучше передвигаться на задних конечностях, чем взрослые особи.

Дивергенция человека и человекообразных обезьян на молекулярном и хромосомном уровнях выражена очень слабо. Если руководствоваться только молекулярно-биологическими и цитогенетическими данными, то человека и шимпанзе можно считать представителями одного рода. Тем не менее, огромные различия в поведении и деятельности, а также существующие морфологические различия заставили систематиков отнести человека и человекообразных обезьян не только к разным родам, но и к разным семействам. По-видимому, за те примерно 6—8 млн лет, которые прошли с момента дивергенции этих видов, человек эволюционировал чрезвычайно быстро в отношении морфологии и поведения, тогда как его молекулярная эволюция шла обычными темпами.

Антропогенез – наука, которая изучает основные этапы эволюции человека. Согласно

 палеонтологическим данным, 

примерно 30-35 млн лет назад от примитивных древних насекомоядных млекопитающих 

отделилась группа, от которых произошли приматы.

От приматов отделилась одна ветвь, от которой произошли предки человекообразных 

обезьян – парапитеки.

Эти небольшие группы животных вели древесный образ жизни, питались насекомыми и 

растениями. В дальнейшем от парапитеков произошли гиббоны и орангутанги, а также вымершая

 ветвь древесных обезьян – дриопитеки.

Примерно 25 миллионов лет назад произошло значительное изменение в человеческом роду.

 Дриопитеки разделились на две абсолютно независимые ветви, которые и стали 

основополагающими для такого понятия как основные этапы эволюции человека.

Одна ветвь (понгиды) осталась жить на деревьях, а вторая (гоминиды) спустилась на землю.

В развитии гоминид выделяют пять основных этапов.

Первый из них – стадия протантропа, которая проходила примерно 9 миллионов лет назад.

 В это время выделяется особая группа прямоходячих – австралопитеки. Они стали основной 

переходной формой от обезьян к человеку.

В это же время австралопитеки начинают активно осваивать первые орудия труда, которыми

 становятся обычные палки, кости убитых животных и камни. Все больше и больше предков 

человека объединяются в стада.

Вторая стадия – человек умелый. Это первая стадия формирования типа современного человека. 

Проходила она примерно 2-2,5 миллиона лет назад. Постепенно увеличивается объем мозга и

 подвижность всего тела.

Развиваются лицевые мышцы и формируется современное лицо, с меньшим количеством 

обезьяноподобных гримас. Вместе с ростом мозговой деятельности развивается и культура 

выращивания зерновых. Для этого изготавливаются орудия труда.

Дальше идет эра питекантропа. Основным показателем этой эры считается разделение людей 

на большие стада и заселение континентов. Были освоены Африка, Китай и Европа. Именно в 

этот период (1-1,3 миллиона лет тому назад) был освоен огонь. Объем мозга увеличивается до 

1200 см3, что приводит к формированию речи.

Четвертая стадия – неандерталец. Объем мозга практически не меняется, но зато активно

 развивается его деятельность. Орудие труда изготавливаются на достаточно высоком уровне,

 развиваются разные виды речи. Появляются отдельные семьи. Этот период проходит между 

200 и 500 тысячами лет назад.

Последней стадией развития человека стал кроманьонец. В этот период (40-50 тысяч лет назад)

 окончательно формируется облик современного человека. Появляется структура современного

 общества и происходит одомашнивание животных.