Modele de molecule de diferite substanțe. Lucrare practică pe tema „Realizarea modelelor de molecule - reprezentanți ai diferitelor clase de compuși organici”

Tema: Biologie - știința faunei sălbatice

Ţintă: familiarizați-vă cu biologia ca știință complexă a vieții sălbatice, importanța cunoștințelor biologice în viața modernă, profesii legate de biologie.

Actualizare de cunoștințe

Întrebări:

1. Ce studiază biologia?

2. Ce științe biologice cunoașteți?

3. Ce biologi cunoști?

Biologia este știința vieții. Studiază organismele vii, structura, dezvoltarea și originea acestora, relațiile cu mediul și cu alte organisme vii.

Biologia este una dintre cele mai vechi științe, deși termenul de „biologie” în sine a fost propus pentru desemnarea sa abia în 1797 de profesorul german T. Ruz (1771-1803). Cu toate acestea, a devenit general acceptat după ce a fost folosit în 1802 în lucrările lui J. B. Lamarck (1744-1829), L.K. Treviranus (1779-1864).

Oamenii au acumulat cunoștințe despre organismele vii de mii de ani.

Astăzi, biologia este o știință complexă, formată ca urmare a diferențierii și integrării diverselor discipline științifice.

De exemplu, din botanica s-a remarcat micologie(știința ciupercilor), briologie(știință care studiază mușchii), algologie(știința care studiază algele) paleobotanica(studiind rămășițele de plante antice) și alte discipline.

Diferențierea are loc și în științele biologice relativ tinere. Astfel, genetica s-a diferențiat în generalși genetica moleculara, genetica plantelor, animalelor, microorganismelor, oamenilor, genetica populației etc.

Ca rezultat al integrării științelor, biofizică, biochimie, radiobiologie, biologie spațială etc.

Cunoștințele biologice nu numai că fac posibilă realizarea unei imagini științifice a lumii, ci pot fi utilizate și în scopuri practice.

Astfel, legăturile cunoștințelor biologice cu medicina și agricultura se întorc în trecutul îndepărtat. Și în timpul nostru, ele au devenit și mai importante.

Datorită realizărilor biologiei, medicamentele, vitaminele, substanțele biologic active sunt obținute industrial. Descoperirile făcute în genetică, anatomie, fiziologie și biochimie fac posibilă diagnosticarea corectă a unei persoane bolnave și dezvoltarea unor modalități eficiente de tratare și prevenire a diferitelor boli, inclusiv pe cele care anterior erau considerate incurabile.

Datorită cunoașterii legilor eredității și variabilității, crescătorii au obținut noi rase foarte productive de animale domestice și soiuri de plante cultivate. Pe baza studiului relației dintre organisme, au fost create metode biologice de combatere a dăunătorilor culturilor agricole.

Mecanismele biosintezei și fotosintezei proteinelor sunt în prezent studiate. Oamenii de știință speră că în viitor acest lucru va rezolva problema producției industriale de substanțe organice valoroase.

Studiul structurii și principiilor de funcționare a diferitelor sisteme de organisme vii a ajutat la găsirea de soluții originale în inginerie și construcții.

Datorită realizărilor biologiei, o nouă direcție a producției de materiale devine din ce în ce mai importantă - biotehnologiei. Deja acum are un impact semnificativ asupra soluționării unor astfel de probleme globale precum producția de alimente, căutarea de noi surse de energie, protecția mediului etc.

Până de curând, oamenii credeau că abilitățile de restaurare ale naturii sunt nelimitate. Dar s-a dovedit că nu a fost cazul. Ignoranța sau necunoașterea legilor naturii duce la grave dezastre de mediu care amenință cu moartea tuturor organismelor vii, inclusiv a oamenilor. A sosit momentul în care viitorul planetei depinde de fiecare dintre noi, motiv pentru care importanța cunoștințelor biologice crește în fiecare an. Alfabetizarea biologică este necesară pentru fiecare persoană - la fel ca și capacitatea de a citi, scrie și număra.

Ancorare

Întrebări:

1. Ce studiază biologia?

2. De ce biologia modernă este considerată o știință complexă?

3. Care este rolul biologiei în societatea modernă?

Teme pentru acasă:

1. Alineatul 1, la paginile 4-5 ale manualului.

2. Întrebările 1-3 de la pagina 5 a manualului.

3. Dicționar: biologie, micologie, briologie, algologie, paleobotanica, genetică, biofizică, biochimie, microbiologie, radiobiologie, biologie spațială.

4. Pregătiți o prezentare despre o profesie legată de biologie folosind tehnologia computerului.

ANALIZA UTILIZĂRII ÎN BIOLOGIE 2015

Fiecare versiune a lucrării de examinare a inclus 40 de sarcini și a constat din două părți, diferite ca formă și nivel de complexitate.

Partea 2 a constat din 7 sarcini cu un răspuns detaliat.

În funcție de nivelul de dificultate, sarcinile au fost repartizate astfel.

a) 18 sarcini ale nivelului de bază cu un răspuns scurt sub forma unei cifre corespunzătoare numărului răspunsului corect;

b) 7 sarcini de nivel avansat cu un răspuns scurt sub forma unei cifre corespunzătoare numărului răspunsului corect;

c) 8 sarcini de nivel avansat cu un răspuns scurt sub formă de succesiune de numere;

d) 7 sarcini de nivel înalt cu un răspuns detaliat.

Materialul educațional al tuturor secțiunilor cursului de biologie din lucrarea de examen este împărțit în șapte blocuri de conținut:

1. Biologie - știința faunei sălbatice;

2. Celula ca sistem biologic;

3. Organismul ca sistem biologic;

4. Sistemul și diversitatea lumii organice;

5. Omul și sănătatea lui;

6. Evoluția naturii vii;

7. Ecosisteme și modelele lor inerente.

Primul bloc „Biologia ca știință. Metode de cunoaștere științifică» conţine material: despre realizările biologiei; metode de cercetare; rolul oamenilor de știință în cunoașterea lumii înconjurătoare; despre caracteristicile comune ale sistemelor biologice; despre principalele niveluri de organizare a naturii vii; despre rolul teoriilor, ideilor, ipotezelor biologice în formarea tabloului modern al științelor naturale a lumii.

Al doilea bloc „Celula ca sistem biologic” contine sarcini care testeaza: cunostinte despre structura si functiile celulei, organizarea ei chimica, codul genic si genetic, metabolismul, diversitatea celulara, diviziunea lor; capacitatea de a stabili relația dintre structura și funcțiile organelelor celulare, de a recunoaște și compara celulele diferitelor organisme, procesele care au loc în ele.



Al treilea bloc „Corpul ca sistem biologic” controale: stăpânirea cunoștințelor despre viruși, despre nivelul organismului de organizare a vieții și tiparele sale inerente, despre efectele nocive ale mutagenilor, alcoolului, drogurilor, nicotinei asupra aparatului genetic al celulei, protejarea mediului de poluarea cu mutageni, boli ereditare umane , cauzele și prevenirea acestora, selecția organismelor și biotehnologia; stăpânirea abilității de a compara obiecte, procese, fenomene biologice, de a aplica cunoștințele de terminologie și simboluri biologice în rezolvarea problemelor de genetică.

LA al patrulea bloc „Sistemul și diversitatea lumii organice” verificate: cunoștințe despre diversitatea, structura, viața și reproducerea organismelor din diferitele regate ale faunei sălbatice; capacitatea de a compara organisme, de a caracteriza și de a determina apartenența lor la un anumit taxon sistematic, de a stabili relații cauzale între structura și funcția organelor și sistemelor de organe ale organismelor din diferite regate, relația dintre organisme și habitate.

Al cincilea bloc „Corpul uman și sănătatea sa” dezvăluie nivelul: stăpânirea sistemului de cunoștințe despre structura și viața corpului uman, care stă la baza formării normelor și regulilor de igienă ale unui stil de viață sănătos, prevenirea leziunilor și a bolilor; stăpânirea abilităților de fundamentare a relației dintre organe și sisteme ale organelor umane, caracteristici datorate posturii verticale și activității de muncă; pentru a trage o concluzie despre rolul reglării neuroumorale a proceselor vitale și despre caracteristicile activității nervoase superioare ale unei persoane.

LA al șaselea bloc „Evoluția faunei sălbatice” au inclus sarcini care vizează controlul: cunoștințele despre specie și structura ei, forțele motrice, direcțiile și rezultatele evoluției lumii organice, etapele antropogenezei, natura biosocială a omului; capacitatea de a caracteriza criteriile speciei, cauzele și etapele evoluției, de a explica principalele aromorfoze din evoluția lumii vegetale și animale, de a stabili cauzele diversității speciilor și adaptabilitatea organismelor la mediu.

Al șaptelea bloc „Ecosistemele și modelele lor inerente” alcătuiește sarcini care vizează testarea: cunoștințe despre modelele de mediu, lanțurile trofice, circulația substanțelor în biosferă; capacitatea de a stabili relația dintre organisme, oameni și mediul înconjurător, explica motivele durabilității, autoreglementării, autodezvoltării și schimbării ecosistemului, necesitatea de a păstra diversitatea speciilor, protejarea mediului ca bază pentru dezvoltarea durabilă a biosferei .

Scorul mediu la test în 2015 a fost de 53,2, ceea ce este comparabil cu scorul mediu la test în 2014 (54,8).

CELE MAI DIFICILE PROVOCĂRI

Bloc 1. Biologie - știința faunei sălbatice

Sarcina s-a dovedit a fi cea mai dificilă, unde a fost necesar să se indice la ce nivel de organizare a vieții se manifestă fenotipic mutațiile genomului (în organism).

7.1. Figura prezintă un experiment care ilustrează faptul că corpurile se extind atunci când sunt încălzite. Încercuiește cu un stilou în figură obiectul care a fost încălzit în acest experiment - o minge sau un inel. Justificați răspunsul.

7.2. Alegeți afirmația corectă.
Potrivit ideilor moderne, atunci când un balon cu apă se răcește, nivelul apei din tub scade pentru că ... .


7.3. Substanțele sunt formate din particule minuscule. Ce fenomene și experimente confirmă acest lucru?

7.4. Tabelul prezintă datele exacte privind modificarea volumului de apă V din momentul t când este încălzită.

Răspunde la întrebările.
a) Se poate afirma că pe toată durata de observare apa din balon a fost încălzită uniform? Explicați răspunsul.

b) Cum s-a modificat volumul de apă la încălzire?

8.1. Alegeți afirmația corectă.
Dacă încălziți unghia, aceasta se alungește și devine mai groasă. Acest lucru se întâmplă pentru că atunci când este încălzit ... .

8.2. Scrie cuvintele moleculă, picătură, atom într-o astfel de ordine încât fiecare element următor să facă parte din cel precedent.

8.3. Figura prezintă modele de molecule de apă, oxigen și dioxid de carbon. Toate moleculele conțin un atom de oxigen (negru). Completați golurile din text.

8.4. Măsurați lungimea brațului de la cot până la degetul mic și comparați valoarea rezultată cu dimensiunea unei molecule de apă.


9.1. Completați golurile din text. „În ____, botanistul englez Robert Brown, examinând la microscop...”

9.2. Figura prezintă schematic moleculele unui lichid care înconjoară un grăunte de vopsea plasat în acest lichid. Săgețile indică direcțiile de mișcare ale moleculelor lichide la un anumit moment în timp.

9.3. Observați acele fenomene care sunt un exemplu de mișcare browniană.

9.4. Figura prezintă o linie întreruptă de-a lungul căreia un grăunte de praf s-a mișcat în aer timp de câteva secunde.

a) Explicați de ce boabele de praf și-au schimbat direcția de mișcare de multe ori în timpul în care a fost observat.
Datorită coliziunii cu moleculele de aer și alte particule de praf.

b) În figură, marcați punctele în care particulele de praf au fost afectate de moleculele care le înconjoară.

10.1. De sus se toarnă apă pură într-un cilindru de sticlă, iar în fund se toarnă o soluție de sulfat de cupru printr-un tub îngust. Cilindrul este în repaus temperatura constanta. Arată în imagine cum va arăta conținutul cilindrului la diferite intervale de timp.

10.2. Două bile de cauciuc identice sunt conectate printr-un furtun transparent (vezi figura), iar bila din stânga este umplută cu hidrogen în ambele cazuri (colorează hidrogenul în albastru), cea din dreapta este goală în figura a, iar în figura b este umplut cu aer (colorează aerul în verde). Furtunul dintre bile este prins cu o clemă.

10.3. Tăiați unul dintre cuvintele evidențiate pentru a obține explicația corectă a experimentului descris.

10.4. Experiment acasă.
Se pune o bucată de zahăr în fundul unui pahar cu apă rece, dar nu se amestecă. Scrieți cât timp v-a luat pentru a detecta prezența moleculelor de zahăr pe suprafața apei din pahar și ce „dispozitiv” ați folosit.

11.1. Completați golurile din text folosind cuvintele: mai puternic; mai slab; atracţie; repulsie.

11.2. Desenați linii pentru a conecta fenomenele și explicațiile lor.

11.3. Tăiați unul dintre cuvintele evidențiate pentru a obține explicația corectă a experimentului descris.

11.4. Completați propoziția pentru a obține explicația corectă a fenomenului.

11.5. Completați golurile din text. „În viața de zi cu zi, întâlnim adesea fenomenele de umezire și neumezire.”

12.1. Ce stare a materiei este caracterizată de următoarele caracteristici?

isologia moleculelor de chimie organică

În prezent, este general acceptat că o linie dreaptă care conectează doi atomi denotă o legătură cu doi electroni (legătură simplă), a cărei formare ia o valență de la fiecare dintre atomii legați, două linii - o legătură cu patru electroni (legătură dublă), trei linii - o legătură cu șase electroni (legătură triplă).

Imaginea unui compus cu o ordine cunoscută a legăturilor între toți atomii folosind legături de acest tip se numește formulă structurală:

Pentru a economisi timp și spațiu, se folosesc adesea formule abreviate, în care unele dintre legături sunt implicite, dar nu sunt scrise:

Uneori, mai ales în seriile carbociclice și heterociclice, formulele sunt simplificate și mai mult: nu numai că nu sunt scrise unele legături, ci și unii dintre atomii de carbon și hidrogen nu sunt reprezentați, ci doar subînțeleși (la intersecțiile liniilor); formule simplificate:

Modelul tetraedric al atomului de carbon

Ideile de bază despre structura chimică stabilite de A. M. Butlerov au fost completate de Van't Hoff și Le Bel (1874), care au dezvoltat ideea aranjamentului spațial a atomilor într-o moleculă organică și au ridicat problema configurației spațiale. și conformarea moleculelor. Lucrarea lui Van't Hoff „Chimie în spațiu” (1874) a marcat începutul unei direcții fructuoase în chimia organică – stereochimia, adică studiul structurii spațiale.

Orez. 1 - Modele Van't Hoff: metan (a), etan (b), etilenă (c) și acetilenă (d)

Van't Hoff a propus un model tetraedric al atomului de carbon. Conform acestei teorii, cele patru valențe ale atomului de carbon din metan sunt direcționate către cele patru colțuri ale tetraedrului, în centrul căruia se află un atom de carbon, iar la vârfuri sunt atomi de hidrogen (a). Ethan, conform lui van't Hoff, poate fi imaginat ca două tetraedre conectate prin vârfuri și care se rotesc liber în jurul unei axe comune (6). Modelul moleculei de etilenă este format din două tetraedre legate prin muchii (c), iar moleculele cu o legătură triplă sunt reprezentate de un model în care tetraedrele sunt în contact cu planele (d).

Modelele de acest tip s-au dovedit a fi de mare succes și pentru moleculele complexe. Ele sunt încă folosite cu succes astăzi pentru a explica o serie de întrebări stereochimice. Teoria propusă de van't Hoff, deși aplicabilă în aproape toate cazurile, nu a oferit, totuși, o explicație fundamentată a tipului și naturii forțelor de legare în molecule.

Mod inovator de dezvoltare a tehnologiei pentru crearea de noi medicamente

În primul rând, se creează un model computerizat al obiectului și se utilizează modelarea computerizată pentru a forma molecule la locul studiului. Modelul poate fi 2D sau 3D.

Spectrele infraroșu ale moleculelor

Spre deosebire de intervalele vizibile și ultraviolete, care se datorează în principal tranzițiilor electronilor de la o stare staționară la alta ...

Studiul structurii compușilor organici folosind metode fizice

Toate pozițiile posibile ale moleculelor în spațiul tridimensional sunt reduse la mișcare de translație, rotație și oscilație. O moleculă formată din atomi de N are doar 3N grade de libertate de mișcare...

Metoda de simulare în chimie

În prezent, puteți găsi multe definiții diferite ale conceptelor „model” și „modelare”. Să luăm în considerare unele dintre ele. „Un model este înțeles ca o afișare de fapte, lucruri și relații dintr-un anumit domeniu de cunoaștere sub forma unui simplu...

Fundamentele științifice ale reologiei

Starea de stres-deformare a unui corp este în general tridimensională și este nerealist să descriem proprietățile sale folosind modele simple. Cu toate acestea, în acele cazuri rare când corpurile uniaxiale sunt deformate...

Pe lângă observație și experiment, modelarea joacă un rol important în cunoașterea lumii naturale și a chimiei. Unul dintre obiectivele principale ale observației este de a căuta modele în rezultatele experimentelor...

Dizolvarea solidelor

Pentru marea majoritate a proceselor, funcția cinetică este invariabilă în raport cu concentrația reactivului activ și temperatură. Cu alte cuvinte, fiecare valoare a timpului adimensional x corespunde unei valori bine definite...

Calculul parametrilor cuantici-chimici ai PAS și determinarea dependenței „structură-activitate” de exemplul sulfonamidelor

Metoda refractometrică de analiză în chimie

Sinteza și analiza CTS în producția de benzină

Modelul chimic al procesului de cracare catalitică este foarte complex. Luați în considerare cea mai simplă dintre reacțiile care au loc în timpul procesului de cracare: СnН2n+2 > CmH2m+2 + CpH2p...

Sinteza unui sistem chimico-tehnologic (CTS)

Procesele de producție sunt diverse în caracteristicile lor și gradul de complexitate. Dacă procesul este complex și descifrarea mecanismului său necesită mult efort și timp, se folosește o abordare empirică. Modele matematice...

Comparație între debitul de buj și reactoarele de amestec complet în funcționare izotermă