Хімія. Рівень стандарту. 10 клас. Лашевська

Кейс. «Яке запитання, така і відповідь»

Опрацювання цього кейса дасть вам змогу пересвідчитися в слушності українського прислів’я: «Щоб знати, треба питати». Під час роботи над завданнями кейса візьміть до уваги вислів німецького філософа Іммануїла Канта «Уміння ставити розумні запитання вже є важливою та необхідною ознакою розуму» і прислів’я: «Де єдність - там сила, де воля - там знання» (якщо маєте охоту, на власний розсуд доповніть цей список крилатих фраз або змініть його).

Тож «Docendo discimus sapis!» - Коли навчаєте інших - навчаєтеся самі!

Пригадайте, наприкінці вивчення теми «Оксигеновмісні органічні сполуки» ви опрацьовували завдання кейса, підготовленого десятикласниками й десятикласницями для учнів і учениць паралельного класу. Випробуйте тепер свої сили як автори й авторки завдань кейса з теми «Нітрогеновмісні органічні сполуки» для учнівства паралельного класу.

Звісно, якщо складете завдання1, то вам доведеться розв’язати їх, щоб мати змогу порівняти ваші відповіді з відповідями тих, кому ці завдання адресовано. Для розроблення завдань використайте наведені далі рисунки, уривки наукових і науково-популярних текстів або доберіть такі уривки на власний розсуд2.

1 Учитель або вчителька хімії порадить вам, скільки і яких завдань скласти.

2 Пам’ятайте, що тексти з мас-медіа можуть містити неточності й помилки, які також можна і потрібно використовувати під час складання завдання. Наприклад, той, хто виконуватиме завдання, має їх виявити й пояснити.

Рис. 1. Лауреати Нобелівської премії з фізіології та медицини 1988 року «За відкриття важливих принципів лікарської терапії» Джордж Герберт Гітчінґс, Гертруда Белл Елайон, сер Джеймс Байт Блек

Під час формулювання запитань візьміть до уваги, що вони можуть бути «тонкими», на які можна відповісти однозначно, і «товстими», тобто проблемними, які передбачають неоднозначні відповіді. «Тонкі» запитання: Хто ...? Що ...? Коли ...? Скільки ...? Чи буде ...? Чи згодні ви...? Чи взаємодіятиме ...? тощо. «Товсті» запитання: Поясніть, чому... Чому ви вважаєте, що... У чому відмінність... Припустіть, що буде, якщо... Використовуйте в завданні слова проаналізуйте, визначте, класифікуйте, укажіть, поясніть, складіть, спрогнозуйте, зробіть припущення, аргументуйте, оцініть, запропонуйте тощо. 1. Тирамін (рис. 2) - біогенна нітрогеновмісна речовина, яка може провокувати в людини сильний головний біль, нервову збудливість, підвищувати тонус м’язів, тиск, рівень цукру тощо. Тирамін є в перезрілих овочах, фруктах, шоколаді, ферментованих сирах, червоному вині, пиві, копчених продуктах, дріжджах, квашеній капусті, бобових і печінці птахів. Лідерами поміж фруктів за вмістом тираміну вважають авокадо і банани. 2. Бетаїн (рис. 3) - аліфатичний ациклічний амін. З хлоридною кислотою утворює сіль - бетаміну гідрохлорид, яку використовують у медицині для компенсування нестачі хлоридної кислоти в шлунковому соку. 3. Валін (2-аміно-3- метилбутанова кислота - аліфатична α-амінокислота, одна з 20 протеїногенних амінокислот, є складником чи не всіх відомих білків. Незамінна амінокислота, яка стимулює активність організму, сприяє формуванню та підтриманню його структурної і функціональної цілісності. 4. Ізолейцин (2-аміно-3-метилпентанова кислота) - це аліфатична β-амінокислота, що входить до складу всіх природних білків. Вона сприяє швидкому відновленню після важких фізичних напружень.

Рис. 2. Модель молекули тираміну та його структурна формула

Рис. 3. Модель молекули бетаїну та його структурна формула

6. Дайджест1 «...»

• З’ясовано, що «цеглинки» життя, ..., можуть формуватися з неорганічних молекул у результаті зіткнення крижаної комети з поверхнею планети або падіння метеорита на покрите льодом космічне тіло.

• Новий метод складання напівпровідникових пристроїв на основі ... стане кроком до створення рухомих голограм, повідомляє журнал New Scientist.

• Людство знайоме з мистецтвом підсмажування хліба на вогні вже багато сотень років. Реакції Майяра між ... і цукрами, які відбуваються за високих температур, надають підсмаженому хлібу характерний колір, аромат і смак.

• Астрофізики виявили в хмарі газу навколо комети 67Р/Чурюмова - Герасименко ... гліцин.

1 Добірка витягів з різних джерел з певної тематики.

7. Дайджест «...»

• В Єльському університеті створили найпростіший синтетичний ..., який, як виявилося, виконує активну специфічну функцію: змушує клітини вести себе подібно до клітин ракової пухлини. Вивчення таких простих ... може сприяти створенню потенційно нових ліків.

• Удалося створити ..., який не дає змоги ВІЛ вразити клітини імунної системи і розвинути справжній невиліковний СНІД. За іронією долі цей ... синтезовано на основі одного з власних ... вірусу.

• Генна інженерія дала змогу створити здатний до синтезу структур із силіцій(ІV) оксиду - основи сучасної електроніки - і титан(ІV) оксиду, ключового складника сонячних батарей.

• Деякі комахи здатні здійснювати величезні (як на їхній зріст) стрибки. У багатьох випадках це забезпечує особливий дуже еластичний ....

8. ... посідає в історії науки особливе місце. Нобелівський комітет двічі присуджував премію: за його відкриття і за встановлення його хімічного складу. Він став перший людський ..., синтезований у генетично модифікованій бактерії. З нього почалася нова епоха в біотехнології: 1982 року одна з американських компаній почала продавати натуральний людський ..., синтезований у біореакторі генно-модифікованими бактеріями кишкової палички. 9. З одного яйця яєчні не буде. Риба не хліб, ситий не будеш. Добра паска, як є ковбаска. Гриби ростуть у лісі, а в місті їх знають. До борщу пан, а до м’яса сам. Одна дяка, що за рибу, що за рака. Перше м’ясо - свинина; перша риба - линина. Теляче м’ясо - півм’яса. Чує кіт у глечику молоко солодке, та морда коротка. Мала грудка, та самий сир. Дарма, що в черепку, аби курка жарена, курка варена. У степу і хрущ м’ясо. Вівсяна каша сама себе хвалить, а гречану люди хвалять. Звідки віслюкові знати, що таке мигдаль? Хрущі в борщі, а жаба в юшці. Не розкусивши горіх, зерна не з’їси. Біб - то напханий хліб. Не смійся, горох, ти не краще квасолі, розмокнеш - то й лопнеш. Сочевиця на столі, а здоров’я в сім’ї. Аби пшоно, каша буде. Посієш кукурудзу впору - матимеш зерна гору. Глибоко оратимеш - гарний рис матимеш.

Рис. 4. Які харчі - таке й здоров’я (українське прислів’я)

Розумова руханка

1. Масова частка Карбону в ациклічному насиченому аміні, у молекулі якого дві аміногрупи, становить 54,5 %, Гідрогену - 13,6 %. Густина його пари за воднем дорівнює 44. Визначте молекулярну формулу цього аміну, складіть кілька структурних формул його ізомерів. 2. Масова частка Нітрогену в насиченому аміні становить 31,1 %. Визначте його можливу будову. 3. Масова частка Феруму в гемоглобіні крові людини становить 0,34 %. Обчисліть мінімальну відносну молекулярну масу гемоглобіну. 4. Масова частка Сульфуру в одному з білків становить 0,32 %. Визначте відносну молекулярну масу цього білка, якщо припустити (спрощено), що в його молекулі один атом Сульфуру. 5. Відносна молекулярна маса альбуміну сироватки крові людини становить 68400. Визначте кількість амінокислотних залишків у молекулі цього білка, якщо відносна маса амінокислотного залишку в ньому дорівнює 120. 6. Масова частка залишків гліцину в білку становить 0,5 %. Обчисліть: а) мінімальну молекулярну масу цього білка, якщо відносна маса залишку гліцину дорівнює 75,1; б) кількість амінокислотних залишків у цьому білку. 7. За даними кількісного амінокислотного аналізу, у сироватковому альбуміні масова частка залишків триптофану, відносна маса амінокислотного залишку якого дорівнює 204, становить 0,58 %. Розрахуйте мінімальну молекулярну масу альбуміну. 8. Трипсин - фермент класу гідролаз, що розщеплює пептидні зв’язки. Поясніть, чому внаслідок оброблення трипсином відбувається дезактивування багатьох ферментів.

9. В’язкість гнійного вмісту інфікованих ран залежить від концентрації в ньому макромолекул. Поясніть, чому для оброблення гнійних ран використовують протеолітичні ферменти, під дією яких руйнуються пептидні зв’язки.

10. У дві пробірки налили водний розчин курячого білка об’ємом 2 мл порція, в одну з них добавили насичений водний розчин поліферментного препарату об’ємом 1 мл. Обидві пробірки помістили у водяну баню за температури людського тіла 37-40 °С на 30 хвилин. Потім у обидві пробірки добавили реагент, що спричиняє денатурацію білка. В одній з пробірок утворився рясний білий осад, в іншій - ні. Поясніть, у якій саме пробірці утворився осад і чому.