Методическая разработка учебного проекта "…Учись у лучших… Зелинский – гордость отечественной науки"

На слайдах представлена практическая и экспериментальная часть работы.

Фрагменты защиты проекта.

Особенность этого проекта, состояла в том, что он был открыт и доступен для всех студентов 1 курса;
позволил каждому студенту стать полноправным участником событий.

https://youtu.be/aiE2FZwur60

Представлена выставка шаростержневых, объемных моделей молекул, структурных формул.
Смоделировано 46 молекул; синтезировано 8 реакций органических веществ открытых Н.Д. Зелинским; изображенных в виде схем, плакатов, аппликаций.

Введение

Есть личности, которые олицетворяют собой динамику развития общества и определяют поступательное движение общественной жизни на многие года. Право стать личностью приобретается умением, будучи в гуще событий повседневной жизни, увлечь за собой других, дать творческий импульс желанию поиска нового, более совершенного. В судьбе таких людей преломились радостные и тяжелые периоды общества. Уходящие годы не отдают их имена, а, наоборот, заставляют с большим вниманием всматриваться в историю их жизни, сверяя свои дела и поступки со свершениями этих людей. К их числу относится Николай Дмитриевич Зелинский.

Советский химик-органик, академик (с 1929). Окончил Новороссийский университет в Одессе (1884). С 1885 совершенствовал образование в Германии: в Лейпцигском университете у Й. Вислиценуса и в Гёттингенском университете у В. Майера. В 1888 – 1892 работал в Новороссийском университете, с 1893 проф. Московского университета, который оставил в 1911 в знак протеста против реакционной политики царского правительства. В 1911 – 1917 директор Центральной хим. лаборатории министерства финансов, с 1917 – вновь в Московском университете, одновременно с 1935 – в Институте органической химии АН СССР, одним из организаторов которого он был [4, с.173].

Исследования относятся к нескольким областям орг. химии – химии алициклических соединений, химии гетероциклов, орг. катализу, химии белка и аминокислот. Вначале занимался исследованием изомерии производных тиофена и получил (1887) ряд его гомологов. Исследуя стереоизомерию предельных алифатических дикарбоновых кислот, нашел (1891) способы получения из них циклических пяти и шестичленных кетонов, из которых в свою очередь получил (1895-1900) большое количество гомологов циклопентана и циклогексана. Синтезировал (1901-1907) многочисленные углеводороды, содержащие от 3 – 9 атомов углерода в кольце, что послужило основой искусственного моделирования состава нефти и нефтяных фракций. Положил начало ряду направлений, связанных с изучением взаимных превращений углеводородов. Открыл (1910) явление дегидрогенизационного катализа, заключающееся в исключительно избирательном действием платины и палладия на циклогексановые и ароматические углеводороды в идеальной обратимости реакций гидро- и дегидрогенизации только в зависимости от температуры. Совместно с инженером А. Куммантом разработал конструкцию (1916) противогаза. Дальнейшие работы по дегидрогенизационно-гидрогенизационному катализу привели его к открытию (1911) необратимого катализа. Занимаясь вопросами вопросам химии нефти, выполнил многочисленные работы по бензинизации крекинга (1920-1922), по “кетонизации нафтенов”. Получил (1924) алициклические кетоны каталитическим ацилированием нефтяных цикланов. Осуществил (1931-1937 процессы каталитической и пирогенетической ароматизации нефтей. Совместно с Н.С. Козловым впервые в СССР начал (1932) работы по получению хлоропренового каучука. Является одним из основоположников учения об органическом катализе. Выдвинул идеи о деформации молекул реагентов в процессе адсорбции на твердых катализаторах. Совместно со своими учениками открыл реакции селективного каталитического гидрогенолиза циклопентановых углеводородов (1934), деструктивного гидрирования, многочисленные реакции изомеризации (1925-1939), в том числе взаимные превращения циклов в направлении как их сужения, так и расширения. Экспериментально (1938, совм. С Я.Т. Эйдусом) доказал образование метиленовых радикалов в качестве промежуточных соединений в процессах органического катализа. Проводил также исследования в области химии аминокислот и белка. Открыл (1906) реакцию получения ?-аминокислот из альдегидов или кетонов действием смеси цианида калия с хлоридом аммония и последующим гидролизом образующихся ?-аминонитрилов. Синтезировал ряд аминокислот и оксиаминокислот. Создал крупную школу химиков-органиков (А.Н. Несмеянов, Б.А. Казанский, А.А. Баландин, Н.И. Шуйкин, А.Ф. Платэ и др.).

Один из организаторов Всесоюзного химического общества им. Д.И. Менделеева и его почетный член (с 1941). Президент Московского общества испытателей природы (1935-1953).

• Герой Социалистического Труда (1945).
• Премия им. В.И. Ленина (1934), Гос. премии СССР (1942, 1946, 1948).
• Имя Зелинского присвоено (1953) Институту орг. химии АН СССР.

...Всю эту информацию необходимо было изучить, понять, исследовать и объяснить. Знакомство с Николаем Дмитриевичем Зелинским перерастало в серьезный детальный поиск документальных фактов, помогающих раскрыть секрет его личности.

Обширная программа проекта подразумевала и особый стиль организации формата его Презентации - Праздника Науки, который включал конференцию, выставку, видеолекторий.

Познакомились с историей российской науки, с учеными, которые способствовали формированию классической химии и других наук. На примерах исследовательских работ ученых, показали огромную роль науки в современном научно-техническом прогрессе.

Презентация учебного проекта проходила в два этапа:

I этап - Научно-познавательный, который проводился в форме студенческой учебно-практической конференции “...Учись у лучших”.

II этап – Практический. На этом этапе применялись разнообразные методы и формы выполнения практической работы:

- выполнение экспериментальной работы;

- выставка шаростержневых, объемных моделей молекул, синтез органических веществ в виде схем, плакатов, аппликаций.

Мнение Николая Дмитриевича Зелинского: “Не борись в одиночку за новое, учись у лучших. Следи за достижениями науки и техники”.

Яркая личность талантливого ученого всегда привлекала к себе студентов и молодых работников.

Зелинский был вдохновенным преподавателем. Он учил своих студентов, что успех каждого поднимает в стране работу всех на новую ступень; великих свершений можно добиться лишь совместным трудом.

Давайте последуем Дорогой Н.Д. Зелинского ...Учись у лучших...

1. Методологические характеристики исследования  [3, с.29]

Актуальность: Николай Дмитриевич Зелинский - подлинная энциклопедия научной мысли для исследования.

Цель: исследовать роль многогранной личности Н.Д. Зелинского в развитии научного прогресса на основе теоретического материала.

Задачи:

– проанализировать литературу по теме исследования;

– изучить этапы жизни и научной деятельности Николая Дмитриевича Зелинского;

–систематизировать полученную информацию в соответствии с целью исследования;

–установить взаимосвязь между строением и свойствами веществ открытых Н.Д. Зелинским;

– экспериментально доказать свойства активированного угля, который применяется для адсорбции веществ;

–смоделировать молекулы и синтез органических веществ открытых Н.Д. Зелинским.

Методы исследования: анализ, описание, моделирование, эксперимент.

Теоретические основания исследования: реакции Зелинского:

- исследования изомерии производных тиофена;

- стереоизомерия предельных алифатических дикарбоновых кислот;

- способы получения циклопентана и циклогексана;

- синтез углеводородов, содержащих от 3 – 9 атомов углерода в кольце;

- искусственное моделирование состава нефти и нефтяных фракций;

- явление дегидрогенизационного катализа;

- совместное изобретение с инженером А. Куммантом конструкции противогаза;

- работы по получению хлоропренового каучука;

- реакция получения ?-аминокислот из альдегидов или кетонов;

- синтез аминокислот и оксиаминокислот.

2. ...Учись у лучших... Зелинский – гордость отечественной науки

2.1. Путь в науку

Николай Дмитриевич Зелинский родился 6 февраля 1861 года в уездном городе Тирасполе Херсонской губернии. Родители мальчика рано умерли от туберкулеза (отец – в 1863г., мать – в 1865г.), и Николай остался на попечении бабушки Марии Петровны Васильевой. Его первые вкусы, взгляды и душевные качества формировались под благотворным влиянием этой замечательной русской женщины.

В это время у власти в России стояли богатые землевладельцы – дворяне и только начиналось развитие капиталистических производственных отношений.

Получив начальное образование дома, Николай три года учился в Тираспольском уездном училище. Нужно было думать о дальнейшем образовании, но в Тирасполе своей гимназии не было. Из учебных заведений южных городов славилась гимназия в Одессе. Сюда и поступил учиться Николай. Гимназия эта была привилегированным учебным заведением. Здесь ученики получали общее образование, необходимое для поступления в университет. В гимназии естественным наукам уделялось мало внимания. Химию проходили только как один из разделов физики.

Николай Зелинский подолгу засиживался в физическом кабинете, ставя увлекательные опыты. Там же раньше работал известный химик Д.И. Менделеев.

В 1880 году Николай Зелинский оканчивает гимназию и поступает на естественное отделение физико-математического факультета Новороссийского университета в Одессе. В это время в Новороссийском университете преподавали такие выдающиеся и прогрессивные профессора, как зоолог и бактериолог. И. И. Мечников, физиолог И. М. Сеченов, Н.Н. Соколов, В.В. Марковников, П.Г. Меликишвили, А.О. Ковалевский [1, с.212].

Из всех предметов, которыми на первом курсе занимался Н.Д. Зелинский, больше всего его заинтересовала химия. Кафедра химии была основана русским ученым Н.Н. Соколовым. В годы учебы Зелинского на кафедре работали Н.Н. Соколов и А.А. Вериго, а кроме них – плеяда талантливых химиков, преданных науке.

В 1883 году в Одессе состоялся VII съезд русских естествоиспытателей и врачей – важнейший научный форум того времени. Среди делегатов находился А.М. Бутлеров. Выступление Бутлерова произвело на Зелинского неизгладимое впечатление.

Кроме изучения химии Зелинский интересовался другими естественнонаучными дисциплинами, а также философскими вопросами.

Капиталистическое развитие России сопровождалось значительным притоком иностранного капитала в страну. Братья Нобель и французские капиталисты проявили особый интерес к русской нефти. Добыча нефти сильно возросла после 1860 г. и составила в 1900 г. около 10 млн. тонн - примерно половину мирового объема добычи этого продукта. Все увеличивающееся значение нефти для хозяйственной жизни России во многом обусловило появление у Зелинского интереса к изучению углеводородов и решению практических вопросов химии нефти.

В 1884 г. Зелинский опубликовал свою первую научную работу и стал приват-доцентом Новороссийского университета.

Справка:

В 1889 году Н.Д. Зелинский защитил магистерскую диссертацию

“К вопросу об изомерии в тиофеновом ряду”.

Теория химического строения А.М. Бутлерова: одним из основных положений теории Бутлерова является представление об изомерии – явлении, при котором вещества, имеющие одинаковый состав, но различное строение молекул, отличаются друг от друга по своим химическим и физическим свойствам.

Продолжение работы

Список литературы.

1. Биографии великих химиков: пер. с нем. / Под ред. К. Хайнига; Перевод Крицмана В.А.; Под ред. Г.В. Быкова, С.А. Погодина. – М.: Мир, 1981. – 386 с.
2. Большой Российский энциклопедический словарь. - М.: Большая Российская Б79 энциклопедия, 2005. – 1888 с.: ил.
3. Бурцева О.Ю. Материалы курса “Организация школьников над исследовательским проектом по биологии в свете требований новых образовательных стандартов”: лекции 1-4. – М.: Педагогический университет “Первое сентября”, 2013. – 64с.
4. Выдающиеся химики мира: Биографический справочник /Волков В.А., Вонский Е.В., Кузнецова Г.И.; Под ред. В.И. Кузнецова. – М.: высш. шк., 1991. – 656., ил.
5. Габриелян О.С. Химия: учеб. для студ. проф. учеб. заведений / О.С. Габриелян, И.Г. Остроумов. – М.: Дрофа, 2010. –528 с.
6. Куприянова Н.С. Лабораторно-практические работы по химии. - М.: Гуманитар. издат. центр ВЛАДОС, 2007. – 239 с.
7. Чернобельская Г.М., Чертков И.Н. Химия: учеб. пособие для мед. образоват. учреждений / Г.М. Чернобельская, И.Н. Чертков – М.: Дрофа, 2007. – 733 с.
8. http://www.ja-zdorov.ru/blog/primenenie-aktivirovannogo-uglya-v-medicine-i-dlya-poxudeniya/