Химико-биологическая олимпиада “На перекрестке двух наук”
Цель проведения межпредметной олимпиады – повысить интерес учащихся к изучению химии и биологии, вызвать у них положительные эмоции, подвести к самостоятельным выводам и обобщениям, обогатить кругозор учащихся дополнительными знаниями, выходящими за рамки учебной программы, провести обобщение и систематизацию знаний о веществах, их составе, свойствах и изменениях, происходящих с ними. При подготовке подобных мероприятий я определяю ответственных студентов, продумываю формулировку и содержание вопросов и заданий, позволяющих актуализировать опорные знания студентов и направить их работу на творческое мышление. Под творческим мышлением понимается обобщенное качество, которое формируется на основе целого комплекса знаний и умений обучающегося в предметной области, например химии и биологии. Как известно, основными компонентами творческой деятельности являются способность к сотрудничеству, способность мыслить, находить пути к решению проблем, используя опыт и знания многих дисциплин. Формировать творческое химическое мышление обучающихся в современном обучении можно при использовании компетентностного подхода, где понятие “компетенция” понимается как готовность учащегося к использованию знаний и умений в конкретной жизненной ситуации. К этим компетенциям относят: информационную компетенцию (готовность к работе с информацией), коммуникативную компетенцию (готовность к общению) и проблемную компетенцию (готовность к решению проблем). Компетентностный подход ориентирован на получение самостоятельного подхода при решении проблем. Большие возможности по использованию компетентностного подхода открываются при организации заданий исследовательского характера на уроках химии или биологии, а также внеклассных мероприятий, таких как олимпиады, конкурсы, викторины. Олимпиада включает несколько этапов, по окончании которых определяем наиболее эрудированного студента, набравшего наибольшее количество баллов.
Вступительное слово преподавателя: Добрый день уважаемые участники химико-биологической олимпиады “На перекрестке двух наук”! Сегодня мы проводим состязание за право называться “Самым эрудированным студентом” в области химии и биологии. Все наши знания направим на решение задач и тематических вопросов во имя замечательных наук. Желаем всем успеха!
Этап 1 ЗАНИМАТЕЛЬНЫЕ И ВНИМАТЕЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ
За каждый правильный ответ назначаем 1 балл, в случае одинакового результата студентам предлагаются дополнительные задания.
- Название какого химического элемента не соответствует его роли в живой природе? (Азот)
- Какая кислота находится в желудке человека? (Соляная)
- В названии какого химического элемента входят названия животных? (Мышьяк)
- Отбросив в названии элемента восьмой группы первую и последнюю буквы, получите название скошенной и высушенной травы. (Ксенон-сено)
- Добавьте одну букву в название элемента шестой группы и получите название парнокопытного животного. (Сера-серна)
- Заменив одну букву в названии химического элемента семейства актиноидов на другую, получите название летучей мыши с большими ушами. (Уран-ушан)
- В название какого химического элемента входит название дерева? (Никель)
- Назовите химический элемент, название которого совпадает с названием соснового леса? (Бор)
- В название какого гриба входит название химического элемента? (Боровик)
- В название какого важнейшего для жизни растений соединения, обусловливающего их окраску в зелёный цвет, входит название химического элемента? (Хлорофилл)
- Измените лишь букву в названии элемента четвертой группы и получите название представителя важнейшего класса органических соединений, широко распространённых в природе и являющихся главным источником энергии в организмах. (Углерод-углевод)
- В названия каких структурных элементов ядра клетки, содержащих ДНК, входит название химического элемента. (Хромосомы)
- Отбросьте две первые буквы в названии химического элемента первой группы и получите название дугообразно загнутой кости, входящей в состав грудной клетки. (Серебро-ребро)
- Отбросив лишь одну букву в названии элемента семейства галогенов, получите название напитка пиратов. (Бром-ром)
- Название какой аквариумной рыбки идентично названию химического элемента. (Неон)
- Какой химический элемент был открыт в продуктах выщелачивания пепла морских водорослей? (Иод)
- Недостаток какого элемента в организме человека приводит к кариесу зубов? (Фтор)
- Каким химическим элементом богата морская капуста – ламинария? (Иод)
- Какой металл обладает бактерицидными свойствами? (Серебро)
- Какое животное причастно к открытию йода? (Кот)
Дополнительные задания:
- Какой элемент самый распространенный во Вселенной? (Водород.)
- Кто автор атомно-молекулярного учения? (М. В. Ломоносов.)
- Как называют соли угольной кислоты? (Карбонаты.)
- Какой металл “болеет чумой”? (Олово.)
- Как называется связь, возникающая между атомами посредством образования общих электронных пар? (Ковалентная)
- Как называют вещества, имеющие одинаковый состав, но разное строение молекул? (Изомеры.)
- Какой металл называют “летающим”? (Алюминий.)
- Как называют реакцию, протекающую между кислотой и основанием, в результате которой образуются соль и вода?(Реакция нейтрализации.)
- Какой металл обладает электро- и теплопроводностью - золото или алюминий? (Золото.)
- Назовите формулу едкого натра. (NaОН.)
- Какой цвет приобретает лакмус в щелочной среде? (Синий.)
- Какую роль имеет хлорофилл в процессе фотосинтеза?(Катализатор)
- Какой тип реакций характерен для непредельных углеводородов? (Реакции присоединения.)
- Кто сформулировал периодический закон химических элементов? (Д.И. Менделеев.)
- Как называют заряженные частицы? (Ионы)
- Что стремились открыть древние алхимики? (Философский камень.)
- Назовите формулу мела (СаСОз.)
- .Как называются вещества, увеличивающие скорость реакции? (Катализаторы.)
- Какой газ обладает запахом тухлых яиц? (Сероводород.)
- Что является элементарной единицей организма? (Клетка)
- Какой процесс происходит при растворении соли в воде? (Диссоциация)
2 этап ХИМИЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ
В этом этапе участникам по описанию свойств нужно отгадать элемент или вещество. За правильный ответ участники получают 1 балл.
- Химический элемент относится к биогенным элементам, входит в состав жизненно важных биополимеров, хотя при открытии получил название “безжизненный”. (Азот.)
- Это сложное вещество обладает необычными физическими свойствами: находится в трех агрегатных состояниях. При небольшой молекулярной массе оно имеет высокую температуру кипения. При электролизе этого соединения образуются два газа в объемном соотношении 1 : 2. Один из газов образован атомами самого распространенного элемента во Вселенной, а другой - атомами самого распространенного элемента на Земле. Это вещество - обязательный участник химических реакций, протекающих в живых организмах. Французский писатель Антуан де Сент-Экзюпери отзывался о нем: “...Нельзя сказать, что ты необходима для жизни. Ты - сама жизнь”. (Вода.)
- Атомы этого элемента обладают способностью отдавать и принимать одинаковое число электронов, равное номеру группы, в которой он находится. Благодаря этому свойству его атомы, образуя друг с другом ковалентные неполярные связи, могут составлять длинные цепочки. Этот элемент обязательно входит в состав любого органического вещества. Одно из аллотропных веществ - самое твердое в природе, другое используется при производстве карандашей. (Углерод.)
- Он родился 8 февраля (по новому стилю) в городе Тобольске в семье директора местной гимназии и является автором докторской работы “Свойства спиртов”. (Д.И. Менделеев)
- Когда этот металл был впервые получен в чистом виде, он ценился дороже золота. Царская семья получила в подарок набор столовых приборов, изготовленных из этого вещества. Довольно долго во время торжественных обедов, когда все придворные пользовались “дешевыми” приборами из серебра и золота, члены царской семьи могли себе позволить принимать пищу с помощью ложек, вилок и ножей из этого металла. Традиция изготовления столовых приборов из этого вещества сохранилась и по сей день. (Алюминий)
3 этап ХИМИЧЕСКИЕ И БИОЛОГИЧЕСКИЕ ПРЕДЛОЖЕНИЯ
При выполнении этого задания участники получают за правильный ответ – 1 балл.
1. Мельчайшей неделимой химической частицей вещества является... (атом).
2. Процесс распада вещества на ионы под действием внешних сил называют... (электролитической диссоциацией).
3. Сложные вещества, молекулы которых образованы атомами водорода и кислотными остатками, называют... (кислотами).
4. Реакцию взаимодействия кислоты и основания, в результате которой образуются соль и вода, называют... (реакцией нейтрализации).
5. Горизонтальный ряд элементов, расположенных в порядке нарастания зарядов ядер их атомов, начинающийся щелочным металлом и заканчивающийся инертным газом, называют... (периодом).
6. Вещества, растворы или расплавы которых проводят электрический ток, называют... (электролитами).
7. Мельчайшая частица вещества, проявляющая его свойства, - это... (молекула).
8. Явление, при котором могут существовать вещества, имеющие одинаковый количественный и качественный состав, но разное строение молекулы, называют... (изомерией).
9. Группа атомов, обусловливающая специфику свойств данной группы веществ, называется... (функциональной группой).
10. Мономерами нуклеиновых кислот ДНК и РНК являются... (нуклеотиды).
11. Процесс образования энергетически важного вещества из глюкозы в клетке без участия кислорода называется.... (гликолиз).
12. Процесс образования глюкозы из неорганических веществ называется... (фотосинтез).
13. Мономерами для молекул белка являются ... (аминокислоты).
14. Вода как растворитель обеспечивает протекание в клетке процессов... (обмена веществ).
4 этап РАССУЖДАЕМ, ДУМАЕМ, РЕШАЕМ...
На решение кроссворда отводится не более 10 минут. За каждое отгаданное слово - 1 балл.
Ключевое слово (по вертикали): Характерная особенность организма (признак).
По горизонтали:
- Совокупность генов организма.
- Случайные изменения генотипа.
- Способность организма приобретать новые качества.
- Наука о закономерностях наследственности и изменчивости.
5 этап ШУТОЧНЫЕ ЗАГАДКИ
- Какой элемент всегда рад? РАДон
- Какой газ утверждает, что он – это не он? НЕОН
- Какой неметалл является лесом? БОР
- Какой химический элемент состоит из двух животных? МЫШЬ-ЯК
- Какой элемент вращается вокруг солнца? УРАН
- Какой элемент является настоящим гигантом? ТИТАН
- Какой химический элемент легко превратить в веселое зрелище? ЦИНК - ЦИРК
- В состав какого металла входит дерево? НикЕЛЬ
- Какой благородный металл состоит из болотных водорослей? ПлаТИНА
- Частью какого химического элемента любят играть на досуге и взрослые, и дети? зоЛОТО
- В состав двух химических элементов входит напиток морских пиратов. Какие это элементы? бРОМ, хРОМ
- Какой химический элемент имеет отношение к табуну лошадей? ЦирКОНИй
- Какой химический элемент пригоден для непрерывного нагревания или кипячения воды? ТИТАН
- Какой металл VIII группы периодической системы может петь низким женским голосом? КобАЛЬТ
- Как объяснить явление листопада с точки зрения химии? Исчезает хлорофилл, который переходит в другие вещества хромопластов.
- Название какого органического вещество совпадает с видом грызунов? Белки.
- По результатам олимпиады определяется самый эрудированный студент.
Заключительное слово преподавателя:
О, химия! Природы осознанье!
Что значишь ты для нас?
“А без меня вы сможете дышать?
Иль в организме пищу расщеплять?
А сможете ль вы ехать без меня?
Все свойства знает только мой предмет,
Всё из моих на свете элементов.
Так что ж без химии весь белый свет?!
Химия! Не только на Земле,
Она во всей Вселенной воцарила,
Она планеты, звёзды озарила:
Земля, вода и воздух – это я!
От воды и камня до белка
И структуры сложной ДНК.
Химия – опора мирозданья,
Вот мой ответ Вам, жаждущим познанья.”
Клятва химиков
Мы рождены, чтоб вылить. что не льется,
Просыпать то, чего нельзя пролить.
Табличку долго помнить нам придется
И вечно, вечно химию любить!
(Клянусь!)
Используемые источники
- Власов Л., Трифонов Д. Занимательная химия. – М.; Молодая гвардия, 1968
- Гроссе Э., Вайсмантель Х. Химия для любознательных. – Ленинград “Химия”, 1987
- Штремплер Г.И. Химия на досуге: Книга для учащихся, 1990
- “Химия в школе”: Журнал, 2013, №2