Версия 08:37, 15 июня 2010

Гипермаркет знаний>>Химия>>Химия 8 класс>> Химия: Катализаторы

Обратимся к опыту. Прильем в пробирку немного 3%-го раствора пероксида водорода Н202 и подогреем его. Внесем в пробирку с пероксидом водорода тлеющую лучинку — она не вспыхнет, цотому что реакция разложения пероксида водорода протекает так медленно, что образующегося небольшого количеств кислорода недостаточно, чтобы произошла зга качественная реакция на кислород. Теперь внесем в пробирку немного порошка оксида марганца (IV) МnО2 и заметим, что началось бурное выделение пузырьков газа, а внесенная в пробирку тлеющая лучинка ярко вспыхнет. Оксид марганца (IV) увеличивает скорость реакции разложения псрокснда водорода во много раз. Сам же оксид марганца (IV) по окончании реакции остается в таком же количестве, в каком был взят в начале ее.

Человек наблюдал действие катализаторов брожения при образовании вина и уксуса из виноградного сока или дрожжей при выпечке хлеба еще в древние времена.

Биологические катализаторы белковой природы наpываются ферментами.

 
Вещества, которые изменяют скорость химической реакции, оставаясь к концу ее неизменными, называются катализаторами.

Оксид марганца (IV) является катализатором проделанной реакции.

Процесс изменения скорости химических реакции с помощью катализатора называется катализом, а реакции, идущие с участием катализатора, — каталитическими. При добавлении катализаторов в исходную смесь реагентов скорость реакции увеличивается в десятки и сотни раз, а сами они остаются неизменными по форме, по цвету, по объему, по массе.

Одним из первых исследователей катализа был русский химик Г. И. Гесс, который в 1831 г. опубликовал статью, содержание которой достаточно полно отражено в ее названии: «О свойстве весьма мелко раздробленной платины способствовать соединению кислорода с водородом и о плотности платины». Платина применяется химиками в наиболее ответственных случаях, являясь катализатором дорогим, но часто просто незаменимым. Например, с помощью платинового катализатора американским и японским автомобилестроителям удалось добиться почти полного сгорания топлива в двигателях, что, в свою очередь, резко уменьшило содержание вредных примесей в выхлопных газах и сделало чище атмосферу таких больших городов, как Токио или Нью-Йорк, и др.

Слово катализ в переводе с греческого означает «разрушение», то есть с помощью катализа происходит как бы разрушение длинного пути, который предстояло пройти веществам, вступившим в реакцию.

Катализаторы широко используются в химической промышленности, так как позволяют повысить производительность химических процессов, уменьшить стоимость химической аппаратуры.

Ферменты ускоряют жизненно важные химические реакции в клетках организмов. Действие некоторых из них вы можете наблюдать на опыте. Опустите поочередно в пробирку с небольшим количеством пероксида водорода по кусочку сырой моркови, картофеля или мяса. Вы заметите бурное выделение кислорода. Это «работает» фермент каталаза. который содержится почти во всех растительных и животных клетках. Однако если в раствор пероксида водорода опу::ать но кусочку вареной моркови или мяса, то выделения кислорода не происходит: каталаза при варке разрушилась. Следует отметить и еще одну особенность ферментов — они действуют в строгом интервале температур и в строго определенной среде. Например, фермент слюны - птиалин, с которым вы познакомитесь при изучении темы «Пищеварение в ротовой полости» на уроках анатомии, действует на крахмал пищи лучше при температуре 35—40º С в щелочной среде. В желудке птиалин уже не «работает», так как там среда кислотная. Здесь начинается действие уже другого фермента - пепсина, который расщепляет белки пищи.

Теперь вам должно быть понятно, почему в инструкциях по применению стиральных порошков, содержащих ферменты (их еще называют энзимами), рекомендуется строго придерживаться указанного интервала температур.

Клетки живых организмов четко соблюдают заданную им природой «инструкцию» по использованию ферментов. Под действием ферментов-катализаторов в клетках происходит распад молекул белков, жиров и углеводов, поступивших в организм с пищей, и синтез новых молекул, которые точно соответствуют потребностям данного организма. Вот почему великий русский физиолог И. П. Павлов назвал ферменты носителями жизни.

Важно также знать, что помимо катализаторов, которые увеличивают скорости химических реакций, есть вещества, которые, наоборот, их уменьшают. Они называются ингибиторами (с греч. "сдерживать, останавливать"). Значение последних так же велико, как и первых. Например, коррозию металлов удается резко уменьшить именно с помощью ингибиторов.
 
1. Катализаторы и катализ.

2. Ингибиторы.

3. Ферменты (энзимы).
 
Проделайте дома такой опыт. Попробуйте поджечь в ложечке кусочек сахара. У вас ничего не получится: сахар будет плавиться, дымить, обугливаться, но не загорится. Если же на кусочек сахара поместить немного сигаретного пепла (не вздумайте курить сами — пусть это за вас сделают заядлые курильщики) и поджечь, кусочек сахара загорится ровным синеватым пламенем. Попробуйте дать объяснение наблюдаемого явления.

Почему при обработке порезов и других ран пероксидом водорода наблюдается бурное "вскипание" его?
 
Приведите примеры действия других катализаторов-ферментов, с которыми вы знакомились на уроках анатомии человека.
 
Назовите различные области применения веществ - ингибиторов.

Назовите все факторы, которые влияют на скорость химической реакции.

Сухой хлор хранят в железных баллонах. Влажный хлор разрушает железо. Какую роль играет вода в последнем процессе?

_{юмор к уроку химии, картинки для 8 класса, учебники, книги, пособия по всем предметам}

Содержание урока
 конспект урока                       
 опорный каркас  
 презентация урока
 акселеративные методы 
 интерактивные технологии 

Практика
 задачи и упражнения 
 самопроверка
 практикумы, тренинги, кейсы, квесты
 домашние задания
 дискуссионные вопросы
 риторические вопросы от учеников
 
Иллюстрации
 аудио-, видеоклипы и мультимедиа 
 фотографии, картинки 
 графики, таблицы, схемы
 юмор, анекдоты, приколы, комиксы
 притчи, поговорки, кроссворды, цитаты

Дополнения
 рефераты
 статьи 
 фишки для любознательных 
 шпаргалки 
 учебники основные и дополнительные
 словарь терминов                          
 прочие 

Совершенствование учебников и уроков
 исправление ошибок в учебнике
 обновление фрагмента в учебнике 
 элементы новаторства на уроке 
 замена устаревших знаний новыми 
 
Только для учителей
 идеальные уроки 
 календарный план на год  
 методические рекомендации  
 программы
 обсуждения


Интегрированные уроки

Если у вас есть исправления или предложения к данному уроку, напишите нам.

Если вы хотите увидеть другие корректировки и пожелания к урокам, смотрите здесь - Образовательный форум.