Интеллектуально-творческая игра "Вклад ученых женщин в развитие естественных наук"

Цели и задачи:

• Развитие способностей учащихся ориентироваться в информационном пространстве.
• Привитие интереса учащихся к предметам естественнонаучного цикла.
• Патриотическое воспитание.

Форма игры: Соревнование между 4-мя командами.

Правила игры.

1. Четырем учащимся заранее даются задания – подготовить сообщение и презентацию о жизни и научной работе одной из женщин химиков М.Кюри, И.Кюри, Ю.В.Лермонтова, Глебова
2. Игра проводится в пять раундов.
3. Между раундами проводятся конкурс болельщиков, художников.
4. Побеждает команда, набравшая по итогам игры больше баллов. Отдельно проводится конкурс презентаций.

Ход игры

Представление команд.

• 1 раунд. Защита презентаций (по 5 минут каждому докладчику).
• 2 раунд. «Викторина», составленная по выступлениям учащихся.
• 3 раунд. «Химические курьезы».
• 4 раунд. «Химия и литература», конкурс эрудитов.
• 5 раунд. «Случайные открытия в химии» экспериментальный тур.

1 раунд

Глебова В.И. родилась 17 октября 1885 г. в Самаре. Отец был коммерсантом, мать – дочерью фабриканта. С юношеских лет Вера приобщается к революционному движению, что вызывает серьезный разлад в семье: отец, три сестры и брат отреклись от нее. В 1905 г. под чужим именем девушка была вынуждена эмигрировать в Швейцарию. Проявив завидную настойчивость, она поступает в Лозаннский университет. Вера была одной из лучших студенток университета. Закончив его в 1911 г., она получила звание химика-аналитика, в 1913г. защитила докторскую диссертацию на тему «Исследование устойчивости бактериальной флоры в противооспенной вакцине» и получила ученую степень доктора естественных наук. В 1920 г. Главхимпром ВСНХ командирует Глебову за границу – в Англию, Австрию, Германию, Чехословакию. Перед ней стояла важная и ответственная задача: познакомиться с технологией производства радия в европейских странах, установить контакты как с фирмами-производителями оборудования, приборов для радиевой и редкометаллической отраслей промышленности, так и с зарубежными учеными, специалистами в этой области науки. Свою задачу Вера Ильинична выполнила блестяще. Основные этапы работы В.И.Глебовой. Год 1914 поездка в Сербию, где в течение полугода она заведует химико-бактериологической лабораторией. Год 1915 Глебова возвращается в Россию. Она назначается заведующей химико-бактериологической лабораторией при Всероссийском земском союзе. Год 1920-й. Глебова заведует Отделом новых производств химической промышленности ВСНХ. Изучает работы Марии и Пьера Кюри. Устанавливает научные контакты с академиками В.И.Вернадским и А.Е.Ферсманом, которые возглавляли Отдел редких металлов и радиоактивных веществ в Комиссии естественных производительных сил России при Академии наук СССР. Год 1921-й. По предложению Глебовой на Урале создают опытное производство – радиевый завод, который уже в декабре выдает первые миллиграммы радия. Год 1922-й. при участии Глебовой в России создается Бюро по исследованию и промышленному применению редких элементов. Год 1923-й. На радиевом заводе при содействии Глебовой опытное производство преобразуется в промышленное. Это означало, что в России родилась новая отрасль промышленности – радиевая. Год 1924-й. Глебова работает над технологией получения для авиационной отрасли промышленности бериллия из отечественного сырья. Создает при ВСНХ комиссию, занимающуюся вопросами получения гелия и других газов, которые необходимы в воздухоплавательной технике. Год 1925-й. Глебову назначают руководителем радиевой отрасли промышленности при Главхимпроме. По ее инициативе в Москве созывается первое Всесоюзное совещание по редким элементам. На основе разработанного ею проекта был создан общесоюзный трест «Редкие элементы», положивший начало отечественной редкометаллической отрасли промышленности. Глебова возглавляла этот трест до 1929 г. Год 1931-й. Вера Ивановна создает Государственный научно-исследовательский и проектный институт редкометаллической промышленности (Гиредмет). Она была не только его организатором, но и первым директором (1931–1934). Трудная и напряженная работа в течение долгих лет подорвало здоровье В.И.Глебовой. В 1934году она умерла

Мария Склодовская родилась в Варшаве в семье учителя Иосифа Склодовского. Семья жила трудно, мать долго болела туберкулезом, отец выбивался из сил, чтобы лечить ее и кормить пятерых детей. Ещё школьницей Мария отличалась необычайным прилежанием и трудолюбием. Она стремилась выполнить работу самым тщательным образом, не допуская неточностей, часто ради этого жертвуя сном и регулярностью питания. Она занималась настолько интенсивно, что, окончив школу, вынуждена была сделать перерыв для поправки здоровья. В 1891 году Мария в возрасте 24 лет смогла поехать в Сорбонну, в Париж, где изучала химию и физику. Мария стала одной из лучших студенток университета, получила два диплома — физика и математика. На её трудолюбие и способности преподаватели обратили внимание и ей была предоставлена возможность вести самостоятельные исследования. В 1894 году в доме одного польского физика-эмигранта Мария Склодовская встретила Пьера Кюри. Пьер был руководителем лаборатории при Муниципальной школе промышленной физики и химии. В 1895 году Пьер и Мария вступили в брак и стали соратниками по работе. После рождения дочери  Ирен, Мария начала работу над своей докторской диссертацией, посвящённой исследованию явления радиоактивности. Пьер и Мария Кюри обнаружили, что отходы, остающиеся после выделения урана из урановой руды , более радиоактивны, чем чистый уран. Из этих отходов супруги Кюри после нескольких лет интенсивной работы выделили два радиоактивных элемента: полоний и радий. Первое сообщение об открытии радия супруги Кюри сделали 26 декабря 1898 года во Французской Академии наук. В 1903 году Мария и Пьер Кюри получили первую Нобелевскую премию по физике за открытие двух элементов. Следующим этапом работы Марии Кюри было получение чистого радия. Это удалось Марии Кюри и Андре Дебьерн в1910 году, за что им была вручена Нобелевская премия. Помимо двух Нобелевских премий, Склодовская-Кюри была удостоена: медали Бертлло Французской академии наук (1902), медали Дэви Лондонского королевского общества (1903), медали Маттеуччи, Национальная академия наук Италии (1904), медали Эллиота Крессона  Франклиновского института (1909). Она была членом 85 научных обществ всего мира, в том числе Французской медицинской академии, получила 20 почетных степеней. В честь Пьера и Марии Кюри назван химический элемент — кюрий, единица измерения кюри (Ci), радиоактивный материал кюрит и купросклодовскит. Долгие годы работы с радиоактивными элементами сказались на здоровье Марии Кюри, она заболела лейкемией и умерла 1934 году.

Ирен Жолио-Кюри родилась 12 сентября 1897 в Париже, в семье выдающихся физиков Пьера Кюри и Марии Склодовской Кюри. В ранние годы Ирен воспитывал дед по линии отца — врач Эжен Кюри. В возрасте 10 лет Ирен Кюри начала заниматься в кооперативной школе, организованной матерью и несколькими ее коллегами. Два года спустя она поступила в колледж Севине и окончила его накануне первой мировой войны. Дальнейшее свое образование Ирен продолжила в Парижском университете Сорбонне, но на несколько месяцев была вынуждена прервать свою учёбу, так как работала медицинской сестрой в военном госпитале, помогая матери делать рентгенограммы. После окончания войны Ирен Кюри стала работать ассистентом-исследователем в Институте радия, который возглавляла ее мать. Ее первые опыты были связаны с изучением свойств радиоактивного элемента полония, а также изучением ионизации альфа частиц. В 1925 г. за исследование этих частиц Ирен Кюри была присуждена докторская степень. В 1926 г. она вышла замуж за своего коллегу, ассистента Института радия Фредерика Жолио. Дальнейшие научные работы были совместными в области синтеза новых радиоактивных элементов. В 1934 году от тяжелой болезни умерла Мария Кюри и Ирен стала заведовать ее кафедрой в Парижском университете. В 1935 г. Ирен Жолио-Кюри и Фредерику Жолио за большие успехи в синтезе новых радиоактивных элементов была присуждена Нобелевская премия по химии. В 1946 г. Жолио-Кюри была назначена директором Института радия и одновременно работала в Комиссариате по атомной энергии Франции. К началу 50-х г. ее здоровье стало ухудшаться в результате полученной ею большой дозы радиоактивности. Ирен Кюри умерла в Париже 17 марта 1956 г. от острой лейкемии. Помимо Нобелевской премии, она была удостоена почетных степеней многих университетов и состояла во многих научных обществах. В 1940 г. ей была вручена золотая медаль Барнарда за выдающиеся научные заслуги, присужденная Колумбийским университетом. Ирен Кюри была кавалером ордена Почетного легиона Франции.

Юлия Всеволодовна Лермонтова родилась в Петербурге 2 января 1847г. Начальное образование она получила дома, где была богатейшая библиотека. Училась Юлия охотно, прекрасно владела европейскими языками. Химией увлеклась рано, решив изучать эту науку основательно, но осуществить свою мечту в России не смогла, так как женщин в университет не принимали. По совету Софьи Ковалевской Лермонтова поехала в Германию и стала посещать курсы в Гейдельбергском университете, одновременно работала в химической лаборатории Бунзена. В Гейдельбергском университете Лермонтова по рекомендации Менделеева выполнила свое первое научное исследование – сложное разделение редких металлов, спутников платины. В 1871г. Юлия Всеволодовна переехала в Берлин, начала работать в лаборатории Гофмана, в свободное время слушала его лекции. К берлинскому периоду относится одна из лучших работ Лермонтовой – «О составе дифенина». В научных кругах эта работа вызвала большой интерес. Ее оттиск Юлия Всеволодовна подарила Менделееву. Летом 1874 г. Лермонтова закончила работу над докторской диссертацией, которую она блестяще защитила и получила степень доктора химических наук. 28-летняя доктор химии Лермонтова Ю.В. возвращается в Москву и начинает работать с А.М.Бутлеровым в лаборатории Петербургского университета. Одной из лучших работ того периода является научное исследование « Получение нормального бромистого пропилена». В 1880 г. Юлия Всеволодовна переехала в Москву и начала работать совместно с Марковниковым по конструированию и внедрению аппарата непрерывного действия в нефтеперерабатывающей промышленности. Это был один из лучших аппаратов для непрерывного процесса перегонки нефти. О нем писали многие научные журналы и газеты. К научным заслугам Лермонтовой относятся и ее работы, сыгравшие важную роль в технике катализа. Своими исследованиями она первой из ученых-химиков определила наилучшие условия разложения нефти и нефтепродуктов для получения максимального выхода ароматических углеводородов. Исследования, проведенные Лермонтовой, способствовали возникновению первых нефтегазовых заводов в России. В 1886 г. она оставила химию и энергично занялась сельским хозяйством, где Лермонтова Ю.В. добилась удивительных результатов по повышению урожайности сельскохозяйственных культур, благодаря новым агротехническим приемам. В сентябре 1919 г. у Юлии Всеволодовны произошло кровоизлияние в мозг. Три месяца продолжалась борьба за ее жизнь. В декабре того же года, не дожив несколько дней до 73 лет, Лермонтова скончалась.

2 раунд «Викторина»

1. Даты рождения и смерти М.Кюри, И.Кюри, Ю.Лермонтова, В.Глебовой.
2. Какие химические элементы были открыты Марией и Пьером Кюри? (радий, полоний)
3. Когда и за что М.Кюри была удостоена первой Нобелевской премии? (1903г за открытие полония и радия)
4. Когда и за что М.Кюри была удостоена второй Нобелевской премии? (1911г. за выделение металлического радия).
5. Кто открыл искусственную радиоактивность? (Ирен Кюри и Фредерик Жолио-Кюри)
6. В чем заключалось первое научное исследование Ю.Лермонтовой? (разделение редких металлов, спутников платины)
7. Какой вклад внесла Лермонтова в процесс переработки нефти? (перегонка нефти с применением пара, выбор катализатора для процесса ароматизации нефтепродуктов)
8. В каком году Ю.Лермонтова защитила докторскую диссертацию? (1874)
9. В какой области химии работала В.Глебова? (технология производств радиоактивных и редких элементов)
10. В каких областях промышленности трудилась В.Глебова? (получение вольфрама и молибдена из руд.)
11. Что означает название элемента радий?
12. Какой элемент М.Кюри назвала в честь своей страны?

3 раунд Химические курьезы

• У начинающего лаборанта приключилась целая серия неудач: поставил вещество в сушильный шкаф, включил нагрев …приходит, открывает шкаф, а там– пустая чашка, вещество исчезло. Решил он перекристаллизовать соль, стал добавлять ее в кипящую воду, израсходовал все запасы соли, а насыщенного раствора так и не получил. Стал охлаждать раствор, но кристаллы так и не выпали. Отчаявшись, выпарил раствор досуха и… увидел пустую чашку. Объясните, что случилось с веществом и солью? Какие были взяты два вещества? Записать уравнения реакции. (NH₄HCO₃, NH₄NO₂)
• Может ли при добавлении кислоты к раствору соли выделиться гидроксид металла?(Na₂Be(OH)₄)+ 2HCL --- 2NaCL + Be(OH)₂+ 2H₂O)
• Студент решил быстрее высушить ацетат кальция Ca(CH₃COO)₂. Фарфоровую чашку с веществом он поставил в нагретую муфельную печь, не погасив стоящую рядом газовую горелку. Произошла вспышка и из муфеля выбросило язык пламени, опаливший лицо студента. Объясните происшедшее явление. (Ca(CH₃COO)₂)--t--(CH₃)₂CO+ CaCO₃, ацетон загорелся.)
• Один неопытный лаборант, промывая посуду после опытов, решил воспользоваться щелочью, но грязь слишком сильно пристала к стенкам сосуда, и он решил воспользоваться еще и кислотой, не вылив щелочь. Он добавил в сосуд кислоты, рассчитывая усилить едкость состава, но она совсем исчезла, и отмыть посуду ему не удалось. В чем ошибка начинающего лаборанта? Ответ подтвердите уравнение реакции. (щелочь нейтрализовала кислоту, едкость среды исчезла)

Забавные случаи из жизни ученых.

1. Однажды в кабинет академика Бекетова вбежал взволнованный слуга: «Николай Николаевич, в вашей библиотеке воры!» Ученый, не сразу оторвавшись от расчетов, спокойно спросил «И что же там они читают?».
2. Когда Нильс Бор учился в 5 классе, ученики получили задание – нарисовать дом с садом и забором. Нильс Бор начал уже рисовать, как вдруг выбежал на улицу, чтобы пересчитать все жерди забора, он не мог допустить, чтобы количество жердей на рисунке не соответствовало действительности.
3. Знакомые Эдисона долгое время удивлялись, почему так тяжело открывается калитка. Ему говорили: «Такой гениальный мог бы сконструировать лучшую калитку», «Мне кажется, - ответил Эдисон, калитка гениальная, она соединена с насосом домашнего водопровода. Каждый, кто входит, накачивает 20 литров воды в цистерну».

Конкурс эрудитов «Химия и литература»

1. Разрывается неловкость, Никита неожиданно опрокидывает блюдо с жирной подливой, хотел исправить беду, да рука зацепила меньшиковский бокал с вином, и все полилось на скатерть. Царь поморщился «Экий ты, братец, неловкий. Быть тебе битому хозяйкой».
   «Не печалься государь! Ничего сей скатерти не станет. Эта скатерть особая, полюбуйся, Петр Алексеевич». Заводчик глянул на слуг, те мигом убрали посуду и Демидов свернул скатерть со стола. Разреши государь выстирать ее огнем. Никита бросил скатерть в пылающий огонь. Быстро выгорели жировые пятна, и Демидов выхватил из огня скатерть, встряхнул ее и снова покрыл стол. Да, ты колдовством что ли занялся, старый? - воскликнул царь.
   Петр Алексеевич! - степенно ответил Демидов – это не колдовство, это… Что ответил Демидов царю? (скатерть была асбестовой, она в огне не горит.) («Каменный пояс», Федоров)
2. Коммунисты-подпольщики занимались саботажем в организованных немцами мастерских. Отремонтированную немцами водокачку оставили наполненной водой, а ночью ударили морозы, в результате чего трубы раздулись и полопались, все нужно было начинать сначала. На знаниях каких свойств воды, основывались в данном случае подпольщики? (Фадеев «Молодая гвардия»).
3. Если к примеру, пес старый и седой, а вы хотите продать его за годовалого щенка или выдаете такого дедушку за девятимесячного, то лучше всего купите ляпису, разведите и выкрасите пса в черный цвет – будет как новый. (Я.Гашек)
4. Я пью его в мельчайших дозах,
   На сахар капаю раствор,
   А он способен бросить в воздух
   Любую из ближайших гор (Шаламов)
   О каком веществе идет речь? (Нитроглицерин)
5. Лишь в присутствии этого фиолетового газа возможна упомянутая мной химическая реакция горения. Газ способствует течению реакции, но не расходуясь в том же самое время сам, он является только…. (Казанцев «Пылающий остров»). Как называется это вещество? (катализатор)
6. Что за проклятый газ? У меня стоит шум в голове. Я, право, чувствую себя как после пяти дюжин пива: заплетается язык и земля качается под ногами. (Казанцев « Пылающий остров»). Какой оксид азота вызывает такую реакцию организма? Как он называется? (N₂O, Веселящий газ).
7. Четыре элемента,
   Воедино сливаясь
   Жизнь дают
   И строят мир. (Шиллер)
   О каких четырех элементах идет речь? (кислород, водород, азот, углерод)
8. Пожар пылал несколько часов подряд. Пещера превратилась в настоящую печь по обжигу известняка. Неслыханной силы пламя обожгло весь известковый пласт, который представляет собой углекислую соль кальция. Под действием огня известняк разложился …. и получилось именно то, что называют негашеной известью. Осталось только, чтобы на нее попало известное количество воды. Так и случилось. Ливень, который последовал за грозой, залил всю эту огромную массу негашеной извести, она разбухла, стала с непреодолимой силой распирать сжимающий ее уголь и выталкивать его по направлению к пропасти. Скалы, деревья, клад, мумии - все исчезло в мгновение ока вместе с презренными негодяями. (Буссенар «Похитители бриллиантов»). Какие процессы произошли в пещере? Запишите уравнения реакции.

Конкурс художников

Задание: нарисовать портрет воображаемого вами ученого.

Экспериментальный тур.

Случайные открытия в химии.

1. Шведский химик Шееле как-то изучал действие различных кислот на минерал пиролюзит. Нагревая минерал с соляной кислотой, он почувствовал запах, характерный для «царской водки». Шееле собрал желто – зеленый газ, исследовал его свойства и назвал «дефлогистированной соляной кислотой» (оксид соляной кислоты). Позднее выяснилось, что Шееле открыл новый химический элемент. Какой элемент открыл Шееле? (хлор) Провести эксперимент получения желто-зеленого газа (работать в вытяжном шкафу).
   MnO₂+ 4HCL---MnCL₂+CL₂+ 2H₂O
2. У французского ученого Куртуа был любимый кот, который во время обеда сидел на плече своего хозяина, Куртуа часто обедал в лаборатории. В один из дней во время обеда кот, чего-то испугавшись, прыгнул на пол, но попал на бутылки. В одной бутылке была суспензия золы водорослей в этаноле, а в другой - концентрированная серная кислота. Бутылки разбились и жидкости смешались. С пола поднялись клубы фиолетового пара, которые оседали на окружающих предметах в виде мелких темно-фиолетовых кристалликов с металлическим блеском и едким запахом. Это был новый химический элемент. Что за вещество получил Куртуа? (Йод). Провести эксперимент получения йода.
   KMnO₄+ KI+ H₂SO₄---- I₂+ MnSO₄+ K₂SO₄+ H₂O.
3. Как-то английский химик Бойль приготовил водный настой лишайника. Склянка, в которой он хранил настой, понадобилась для соляной кислоты. Вылив настой, Бойль залил склянку кислотой и с удивлением обнаружил, что кислота стала красной. Тогда он добавил несколько капель настоя к щелочи и увидел, что раствор стал синим. Так был открыт первый…. Что впервые открыл Бойль? Какие еще подобные вещества вы знаете?
   (индикатор, лакмус, фенолфталеин, метиловый оранжевый) Провести эксперимент: в 3-х пронумерованных пробирках имеются растворы: NaCL, Na₂CO₃, HCL. Используя индикатор, определить, в какой пробирке какое вещество?
4. В1836 году русский физик и электротехник Борис Семенович Якоби проводил обычный электролиз водного раствора сульфата меди и на одном из медных электродов увидел образовавшееся тонкое медное покрытие. Изучая это явление, Якоби пришел к мысли о возможности изготовления медных копий с любых вещей. Так началось развитие одного из направлений электрохимии. Как называется данное направление? (Гальванопластика). Провести эксперимент: электролиз CuSO₄ на медных электродах. Какое практическое значение оно имеет? (Рафинирование меди)

Заключительное слово учителя

Случайные открытия глазами дилетанта.

Как Берцелиус совершал случайные открытия, рассказывал его лаборант. Ученый вел уединенный образ жизни. Любопытные соседи не раз спрашивали лаборанта, как работает его хозяин. Ну, - отвечал лаборант, сначала я достаю ему из шкафа порошки, жидкости.

Ну а дальше? Он берет все это и сливает в большой сосуд.

А дальше? спрашивают любопытные. Затем он переливает все в маленький сосуд. А что же он делает потом? Потом он все переливает в помойное ведро, которое я выношу каждое утро.

Это с точки зрения невежды, но есть замечательные высказывания немецкого естествоиспытателя Германа Гельмгольца «Иногда и счастливый случай может придти на помощь и раскрыть неизвестное соотношение, но случай вряд ли найдет применение, если тот, кто его встречает, не собрал уже в своей голове достаточно наглядного материала, чтобы убедить его в правильности предчувственного».

Для любого научного открытия необходимо много трудится, много учиться и приложить старания, тогда и случай поможет ученому.

Слово жюри. Подведение итогов