МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА практическое применение и биологическое значение химических веществ в преподавании предметов «Химия»

Углерод неорганические соединения.

Система «СО2 + NаНСО3 « - один из компонентов буферной защиты крови (поддерживает постоянные рН среды).

Гидрокарбонаты натрия (фармакопейный препарат) обладает актацидными свойствами – нейтрализует соляную кислоту желудочного сока и сжимает проявления ацидоза. Применяется при гастрите, язвенных болезнях. А наружно применяется для полоскания ротовой полости, промывки участков тела и глаз при попадании на них кислот.

Активированный уголь (фармакопейный препарат) обладает большой адсорбционной способностью, назначается при пищевых отравлениях, а также при отравлениях алкалоидами, металлами и различными токсинами.

Техногенная деятельность человека приводит к возрастанию содержания в атмосфере СО2. Это может привести е так называемому «парниковому эффекту» - повышению среднегодовой температуры Земли таежно полярных льдов и повышению уровня мирового октана, что в конечном итоге грозит человечеству экологическими катаклизмами.

Из других соединений углерода – цианиды используют для извлечения золота из руд и в гальванотехнике.

Синильная кислота и ее соли сильнейшие яды. А СО – это яд крови. Он блокирует Fе2+ гемоглобина, лишая его способности переносить кислород. СО содержится в выхлопных газах автомобилей, в продуктах сгорания топлива, что загрязняет атмосферу.

Воздух, содержащий 10% СО2 также опасен – вызывает паралич органов дыхания. СО2 в твердом состоянии сухой лед, используется для хранения продуктов.

Из аллотропных видоизменений углерод.

- алмаз – используют в ювелирной промышленности,

- изготовлении бриллиантов, для обработки твердых материалов и при бурении горных пород, для резки стекла.

- графит – в производстве углеграфитовых материалов графитовое волокно, скрепленное полимерным связующим – ценный конструкционный материал для изготовления деталей самолетов и ракет, графитовые электроды применяют в атомных реакторах, в производстве огнеупорных тиглей, производстве карандашей и как смазочный материал.

- карбин используют в производстве полупроводников,

- фуллерены – в производстве полупроводников, искусственных алмазов.

Угольная (карбоновая) кислота и ее соли.

Н2СО3 существует только в разбавленном растворе, она входит в состав различных напитков.

СаСО3 – используется в строительстве, используется и для известкования кислотных почв, в бумажной промышленности.

NаНСО3 – пищевая сода, используется в пищевой промышленности.

Nа2СО3 – кальцинированная в медицине.

Кремний.

Кремний в основном локализуется в печени, надпочечниках, в хрусталике глаза, волосах.

Кремний влияет на формирование и функционирования эпителых соединительных тканей. Соединения кремния препятствуют проникновению липидов в плазму крови и отложению их на стенках сосудов. При инфекционном гепатите увеличивается содержание кремния в плазме крови.

Из кремния органических соединений производят каучуки, пластмассы, лаки, протезы, работающие в органах человеческого организма, например, искусственные сердечные клапаны. Элементарный кремний входит в состав сталей и чугунов. Соединения кремния применяют в производстве стекла, фарфора, оптических приборов. Жидкое стекло используется как клей для пропитки тканей, древесины.

Алюмосиликаты используют для производства цемента, кирпича, керамики, фарфора, асбоцементных изделий. Фторсиликат натрия используют в производстве кислоты упорных цементов, эмалей, инсектицида.

Частицы кремния ядовиты.

Металлы.

Соединения щелочных металлов.

Nа2СО3 – кальцинированная сода – используется для получения стекла, алюминия, мыла.

NаН СО3 – пищевая промышленность, медицина.

КNО3 и NаNО3 – удобрения.

Nа2О2 – компонент отбеливателей тканей и дезинфицирующее средство. Используется в подводных лодках и космических кораблях для поглощения СО2 и регенерации О2.

Nа, К, L1 – биогенные элементы.

«Натрий – насос» локализован в клеточной мембране.

Nа+ и К+ поддерживают кислотно-основное равновесие в организме и нормальную работу мышечной ткани, принимают участие в передаче нервных импульсов Nа+ способствует удержанию белками воды (набуханию). При отклонении от нормы нарушения функции нервных, сердечно-сосудистой и мышечной системы.

NаНСО3 является компонентом карбонатного буфера крови, составляет ее щелочные резервы.

К+ активизирует многие ферменты (пируваткиназу) редко киназу. Он участвует в функционировании гемоглобинного буфера.

К+ стимулирует скорость аэробного и тормозит анаэробное окисление углеводов.

В медицине используют NаС1 (0,9%) в качестве физраствора, который вводится внутривенно при внутренних кровотечениях, наружно –в виде компрессов, примочек для лечения гнойных ран.

NаНСО3 – при приеме внутрь снимает явление ацидозы.

КС1 – применяют в медицине для регуляции уровня К в организме, при нарушении сердечного ритма и мышечной дистрофии.

КВr и К1 – лекарственные средства, регулирующееся деятельность нервной системы.

Li+ - влияет на транспорт Nа в нервных и мышечных клетках. Li обладает антистрессорным действием, подавляет возбуждение и агрессивность при психических расстройствах. Цезий стимулирует активность гормонов коркового слоя надпочечников и половых органов. Используется и при раковых заболеваниях.

Снижения калия в почве отрицательно влияет на устойчивость растений к неблагоприятным условиям, в целом на урожай.

Щелочно-земельные металлы.

Са2+ - главный компонент костей, зубов, входит в состав крови и всех клеток тела. Са2+ связан с белками (альбуминами) и мембранными структурами. Усвоение и обмен его связан с наличием витамина Д.

Связан и с обменом фосфора, углеводов.

Мд2+ входит в состав зубов, костей, мозговой ткани, печени, мышках, поджелудочной железы. Он активирует ферменты, влияет на углеводно-фосфорный обмен, синтез белка., способствует выведению из организма холестерина, стимулирует желчевыделения и перистальтику кишечника.

МдSО4 использует при обезболивании родов, при судорогах, заболеваниях желчных путей. При внутреннем употреблении МдSО4 оказывает слабительный, желчегонный и мочегонный эффект.

Мд2+ входит в состав веществ, применяемых в качестве присыпок, мазей и паст в дерматологии, они обладают обволакивающим и адсорбцирующим действием. Поэтому используются при гастритах и язвах желудка.

Важны соединения с магнием и для растений, т. е. активируют ферменты, стабилизируют мембраны, определяют физико-химическое состояния протоплазмы, поступления микроэлементов в клетку, способствуют устранению токсического воздействия избыточных концентраций NН4, А13+, Fе2+ и т. д. Повышает устойчивость растений к засолению.

Органические соединения.

Насыщенные и ненасыщенные углеводороды обладают пестицидной и гербицидной активностью.

Парафины разветвленной структуры более активны, чем их аналоги с нормальным строением. Их функцидная и гербицидная активность незначительна.

Использование в сельском хозяйстве углеводородов.

«Пестициды – для уничтожения вредных организмов. Используется и в медицине».

А) инсектициды – для борьбы с вредными насекомыми.

Б) гербициды – для борьбы с сорняками растений.

В) зооциды – для борьбы с грызунами.

Г) бактерициды – для борьбы с бактериями, бактерицид.

Д) рематодоциды – для уничтожения круглых червей.

Этими обладает сильным дефилирующим действием, ускоряет созревание томатов, бананов и других культур.

Биоцидная активность аренов выше, чем соединений, амифактического и ациклического рядов, но по сравнению с применением в настоящее время пестицидами их активность невелика.

Наиболее известными пестицидами является недостаток масла, нашедшие применение для борьбы с вредителями растений и сорняками. Их эффективность повышается при наличии в них аренов (бензола, толуола, ксилола, нафталина и др.)

Нефтепродукты, например керосин, используют в качестве растворителя инсектицидов, фунгицидов, гербицидов.

А вот алканы являются основными исходными соединениями в микробиологическом синтезе белка.

Галогеноалканы.

В природе не существуют, они производятся человеком. Устойчивые соединения, а потому экологически опасные. Так, например фреоны, разрушают озоновый слой атмосферы, защищая людей все живое на Земле от жесткой солнечной радиации.

Галогенопроизводные техничнее соответствующих углеводородов. Они эффективны в качестве нематодитов, инсектицидов, фунгицидов.

Для борьбы с вредителями злаковых культур используют бромистый метил, металхлорид, немагон. (2, 3 – дибром – 1 хлорпропан). Многие они как горючие и взрывоопасны. Из других соединений это классы.

- хлористый метил – СН3С1 – для борьбы с мухами и другими насекомыми.