Параграф 23 - Естествознание. 11 класс. Габриелян О. С.

Естествознание для 11-го класса
Предмет:	Естествознание
Класс:	11 класс
Автор учебника:	Габриелян О. С.
Год издания:	2014
Издательство:
Кол-во заданий:	48
Кол-во упражнений:
Мы в социальных сетях
Телеграм • ВКонтакте

Комментарии, вопросы по параграфу можно добавить на странице обсуждения.

Химия человека

Биогенные элементы

• Объясните, какие элементы называют биогенными и почему они расположены в I—IV периодах таблицы Д. И. Менделеева.

Неорганические и органические вещества, участвующие в организации жизни на Земле и построенные 70 химическими элементами, называют биогенными (т. е. рождающими жизнь).

Атомы биогенных элементов занимают первые четыре периода таблицы Д. И. Менделеева и, следовательно, характеризуются небольшими радиусами и сравнительно малой относительной атомной массой. Поэтому они способны давать прочные ковалентные связи, чем и объясняется их биологическая роль.

Виды биогенных элементов по их содержанию в организме

• Определите, какие биогенные элементы по их содержанию в opгaнизмe человека являются макроэлементами, какие — микроэлементами, какие — ультрамикроэлементами.

Если массовая доля элемента в организме превышает 10^-2%, то его следует отнести к макроэлементам. На 4 элемента — кислород, углерод, водород и азот — приходится 96% массы тела человека. Кроме этих элементов к макроэлементам относятся фосфор, сера, кальций, калий, натрий.

Других элементов в организме человека содержится значительно меньше — 10^-3—10^-5%. Их называют микроэлементами (железо, хлор, кремний, алюминий, марганец). Если содержание элемента ниже 10^-5%, его считают ультрамикроэлементом (медь, марганец, йод, цинк, фтор, бром). Конечно, такая граница условна, например магний попадает в промежуточную область между макро- и микроэлементами.

Роль воды в жизнедеятельности организма человека

• Охарактеризуйте роль воды в жизнедеятельности организма человека.

В организме взрослого человека содержание воды примерно 68%. При старении этот процент уменьшается до 60—65%.

Вода — транспортное средство для циркулирующих в теле клеток крови, она же обеспечивает транспортировку всех веществ в пределах организма. Все жизненные процессы протекают с участием воды, они связаны с её постоянным перераспределением и перемещением. Процессы пищеварения, обмена веществ, кроветворения, синтеза тканей совершаются в водных растворах и с участием воды. Она доставляет в органы человеческого тела химические вещества, участвующие в координации физиологических и биохимических процессов, осуществляемых через жидкие среды организма. Вода играет важную роль и в газообмене, так как растворяет кислород и углекислый газ. Ядовитые шлаки удаляются из нашего организма только в водной среде.

Вода приводит в действие ионные насосы, так как свободно проходит через мембраны и обеспечивает перемещение ионов натрия и калия в обоих направлениях по всей длине нервных отростков, что обеспечивает нейропередачу в головном и спинном мозге, а также в нервах. Вода транспортирует в клетку натрий, а калий выводит, за счёт этого и создаётся разность потенциалов в 60 мВ. На клеточных мембранах располагаются сотни тысяч ионных насосов, генерирующих напряжение.

Вода регулирует температуру нашего тела, осуществляя теплопередачу с поверхности кожи, а также путём испарения пота.

Вода участвует в обменных процессах организма, а без обмена веществ и энергии немыслима сама жизнь

Значение минеральных веществ для человеческого организма

• Проанализируйте значение минеральных веществ для человеческого организма.

Минеральные вещества необходимы для нормальной жизнедеятельности организма, они присутствуют в клетках в виде нерастворимых солей или в форме молекул и ионов содержатся в жидких средах организма.

Основное значение минеральных веществ заключается в поддержании определённых физико-химических условий во внутренней среде организма (в поддержании кислотно-щелочного равновесия, осмотического давления клеточных и внеклеточных жидкостей, водно-солевом обмене, системе свёртывания крови, регуляции многочисленных ферментных реакций), а также в формировании и сохранении структур плотных тканей (скелета).

Симптомы дефицита разных химических элементов в организме человека

• Перечислите симптомы, появляющиеся у людей с дефицитом разных химических элементов.

Химический элемент	Симптомы
${\ce {Ca}}$ (Кальций)	Замедление роста скелета
${\ce {Mg}}$ (Магний)	Мускульные судороги
${\ce {Fe}}$ (Железо)	Анемия, нарушение иммунной системы
${\ce {Zn}}$ (Цинк)	Повреждение кожи, замедление роста и полового созревания
${\ce {Cu}}$ (Медь)	Слабость артерий, нарушение деятельности печени, вторичная анемия
${\ce {Mn}}$ (Марганец)	Бесплодие, ухудшение роста скелета
${\ce {Mo}}$ (Молибден)	Замедление клеточного роста, склонность к кариесу
${\ce {Co}}$ (Кобальт)	Злокачественная анемия
${\ce {Ni}}$ (Никель)	Депрессии, дерматиты
${\ce {Cr}}$ (Хром)	Признаки диабета
${\ce {Si}}$ (Кремний)	нарушение роста скелета
${\ce {F}}$ (Фтор)	Кариес зубов
${\ce {I}}$ (Йод)	Нарушение работы щитовидной железы, замедление метаболизма
${\ce {Se}}$ (Селен)	Мускульная (в частности, сердечная) слабость

Гуморальная регуляция

• Сформулируйте, что такое гуморальная регуляция жизнедеятельности организма человека. Как углекислый газ выступает в роли гуморального фактора?

Гуморальная регуляция (от лат. «гумор» — жидкость)— форма регуляции деятельности организма, присущая всему живому, осуществляется с помощью биологически активных веществ — гормонов (от греч. «гормао» — возбуждаю), которые вырабатываются специальными железами.

Углекислый газ соединяется с гемоглобином крови. Если его концентрация становится высокой, дыхательный центр, находящийся в продолговатом мозге, дает команду усилить вентиляцию легких и наоборот, поэтому углекислый газ выступает в роли гуморального фактора.

Вопросы в начале параграфа

Физические и химические свойства воды

• Перечислите физические и химические свойства воды.

Физические свойства воды:

1. при нормальных условиях - это жидкость без цвета, запаха и вкуса;
2. вода обладает высокой теплоёмкостью и низкой электропроводностью;
3. температура плавления 0°C;
4. температура кипения 100°C;
5. максимальная плотность воды при 4°C равна 1 г/см3;
6. вода - хороший растворитель.

Химические свойства воды:

1. Вода – наиболее распространенный растворитель. В растворе воды существует равновесие, поэтому воду называют амфолитом: ${\ce {H2O <-> {H+}+ OH <-> {H3O+}+ OH-}}$.
2. Под действием электрического тока вода разлагается на водород и кислород: ${\ce {H2O = H2 + O2}}$
3. При комнатной температуре вода растворяет активные металлы с образованием щелочей, при этом также происходит выделение водорода:Невозможно разобрать выражение (SVG (MathML можно включить с помощью плагина для браузера): Недопустимый ответ («Math extension cannot connect to Restbase.») от сервера «https://wikimedia.org/api/rest_v1/»:): {\displaystyle \ce{2H2O + 2Na = 2NaOH + H2 ^}}
4. Вода способна взаимодействовать с фтором и межгалоидными соединениями, причем во втором случае реакция протекает при пониженных температурах: Невозможно разобрать выражение (SVG (MathML можно включить с помощью плагина для браузера): Недопустимый ответ («Math extension cannot connect to Restbase.») от сервера «https://wikimedia.org/api/rest_v1/»:): {\displaystyle \ce{2H2O + 2F2 = 4HF + O2 ^}} и Невозможно разобрать выражение (SVG (MathML можно включить с помощью плагина для браузера): Недопустимый ответ («Math extension cannot connect to Restbase.») от сервера «https://wikimedia.org/api/rest_v1/»:): {\displaystyle \ce{3H2O +IF5 = 5HF + HIO3}}
5. Соли, образованные слабым основанием и слабой кислотой, подвергаются гидролизу при растворении в воде: Невозможно разобрать выражение (SVG (MathML можно включить с помощью плагина для браузера): Недопустимый ответ («Math extension cannot connect to Restbase.») от сервера «https://wikimedia.org/api/rest_v1/»:): {\displaystyle \ce{Al2S3 + 6H2O = 2Al(OH)3v + 3H2S ^}}
6. Вода способна растворять некоторые вещества металлы и неметаллы при нагревании: Невозможно разобрать выражение (SVG (MathML можно включить с помощью плагина для браузера): Недопустимый ответ («Math extension cannot connect to Restbase.») от сервера «https://wikimedia.org/api/rest_v1/»:): {\displaystyle \ce{4H2O + 3Fe = Fe3O4 + 4H2 ^}} и Невозможно разобрать выражение (SVG (MathML можно включить с помощью плагина для браузера): Недопустимый ответ («Math extension cannot connect to Restbase.») от сервера «https://wikimedia.org/api/rest_v1/»:): {\displaystyle \ce{H2O + C <-> CO + H2}}
7. Вода, в присутствии серной кислоты, вступает в реакции взаимодействия (гидратации) с непредельными углеводородами – алкенами с образованием предельных одноатомных спиртов: Невозможно разобрать выражение (SVG (MathML можно включить с помощью плагина для браузера): Недопустимый ответ («Math extension cannot connect to Restbase.») от сервера «https://wikimedia.org/api/rest_v1/»:): {\displaystyle \ce{CH2 = CH2 + H2O -> CH3-CH2-OH}}

Реакции гидролиза

• Объясните, какие реакции называют реакциями гидролиза.

Реакция гидролиза – это специфическая реакция обменного разложения между водой и растворяемым в ней веществом с образованием новых соединений. Рассматриваемая реакция может происходить при взаимодействии Невозможно разобрать выражение (SVG (MathML можно включить с помощью плагина для браузера): Недопустимый ответ («Math extension cannot connect to Restbase.») от сервера «https://wikimedia.org/api/rest_v1/»:): {\displaystyle \ce{H2O}} как с органическими, так и неорганическими веществами. Ее результат напрямую зависит от того, с чем контактировала вода, а также использовались ли при этом дополнительные вещества-катализаторы, изменялись ли температура и давление.