Урок по химии "Нахождение элементов в природе"

Отчеты по уроку №1

Распространенность элементов в природе.

Среднее относительное содержание каждого элемента, выраженное в атомных или массовых процентах, называют его распространенностью или кларком. В природе известно лишь 89 химических элементов, т.к. №№ 43, 85, 87 и 93-109 получены искусственно в результате ядерных реакций.

Если расположить все элементы в ряд по их кларкам. Тогда окажется, что почти половина твердой земной коры состоит из одного элемента – кислорода (кларк 47 %). Иначе говоря, земная кора – это «кислородная сфера», кислородное вещество. На втором месте стоит кремний (29,5 %), на третьем – алюминий (8,05). В сумме они составляют 84,55 % твердой земной коры. Если к этому числу добавить еще железо (4,65), кальций (2,96), калий (2,5), натрий (2,5), магний (1,87), титан (0,45), то получим 99,48 %, т.е. практически почти всю земную кору. На долю остальных 80 % элементов приходится менее 1 % массы литосферы.

В каждой сфере Земли можно выделить несколько наиболее распространенных химических элементов.

Основную массу литосферы, как уже отмечалось выше, составляют три элемента (кислород, кремний и алюминий),  гидросферы – два (кислород (85,77 %) и  водород (10,73 %), атмосферы – два (азот (75,31 %) и кислород (23, 01%).

На долю всех остальных химических элементов приходится в земной коре 0,97 %, в гидросфере – 3,5 %, в атмосфере – 1,68 %.

Закономерности распространения химических элементов в ландшафтах нашли отражение в периодической системе Д.И.Менделеева. Наиболее распространены те элементы, которые имеют небольшие порядковые номера. Например, первые 26 элементов таблицы составляют 99,74 %. Преобладают элементы с четными порядковыми номерами (86  %). Повышенной распространенностью характеризуются элементы в области порядковых номеров 22 (титан) – 28 (никель). Содержания химических элементов зависят от строения их атомного ядра, а их миграция – от строения электронных оболочек, определяющих химические свойства элементов.

Все элементы по величине среднего содержания в земной коре делятся на основные, редкие и рассеянные. Основные элементы (кислород, кремний, алюминий, железо, кальций, калий, натрий, магний, водород, кларк их больше единицы) широко распространены в породах. Элементы с низкими кларками (примерно менее 0,01-%) называются редкими. Элементы, которые обладают и низкими кларками и малой способностью образовывать минералы, называют рассеянными.

Химические элементы в организме человека

Соотношение химических элементов в здоровом организме различных людей почти одинаковы.

Значение и роль химических элементов в организме человека

В неорганических веществах организма человека обязательно присутствуют 22 химических элемента: Ca, P, O, Na, Mg, S, B, Cl, K, V, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Mo, Cr, Si, I, F, Se, которые являются структурными элементами скелета и мягких тканей, а также факторами, регулирующими основные физиологические функции организма.

Стоит отметить, что все химические элементы можно разделить на две группы:

1. Микроэлементы. Их содержание в организме небольшое. Этот показатель может достигнуть лишь нескольких микрограмм. Несмотря на небольшую концентрацию, они участвуют в важных для организма биохимических процессах. Если говорить об этих химических элементах более детально, то к ним относятся следующие: бром, цинк, свинец, молибден, хром, кремний, кобальт, мышьяк и многие другие.

2. Макроэлементы. Они, в отличие от предыдущего вида, содержатся в нас в большом количестве (вплоть до сотен грамм) и входят в состав мышечной и костной ткани, а также крови. К этим элементам относят кальций, фосфор, натрий, калий, серу, хлор.

Несомненно, в большинстве случаев химические элементы оказывают положительное влияние на организм человека, но это возможно, скажем так, при золотой середине. Не зря говорят, что прежде чем принимать какие-либо витамины, важно проконсультироваться с врачом.

Биологическая роль химических элементов в организме человека

Всем известно, что в нас находится почти вся периодическая система химических элементов. И здесь речь идет не только о тех веществах, которые оказывают положительное воздействие на организм. Так, мышьяк – это сильнейший яд. Чем больше его в организме, тем быстрее происходят нарушения в сердечно-сосудистой системе, печени, почках. Но при этом ученые доказали, что в небольшой концентрации он повышает устойчивость организма к всевозможным заболеваниям.

Если говорить о содержании железа, то для отменного самочувствия в день нужно потреблять 25 мг этого химического элемента. Его нехватка провоцирует возникновение анемии, а переизбыток – сидерозом глаз и легких (отложение соединений железа в тканях данных органов).

Содержание химических элементов в растениях и их роль

Ценность любого лекарственного растения зависит от элементного состава. Растения состоят из воды (70—90 %), сухой органической массы (5—20 %) и золы (1—5%). В химический состав органических соединений в количестве от десятых до сотых долей процента входят макроэлементы — углерод (45 % сухой массы), кислород (42 %), водород (6,5 %), азот (1,5 %) и зольные химические элементы — фосфор, калий, кальций, кремний, магний, натрий, железо, сера, алюминий (суммарно 5 %).

Азот — биогенный элемент, входящий в состав РНК, ДНК, аминокислот, витаминов группы В, хлорофилла и различных белков растений. Свободный азот атмосферы и почвы недоступен для непосредственного использования высшими растениями. Связывание и перевод молекулярного азота атмосферы в азотистые соединения осуществляют клубеньковые бактерии, живущие в почве в симбиозе с растениями. Азот образуется также в результате разложения органических веществ (навоза, листьев, травы, компоста) специальными бактериями. Под влиянием последних азот переходит в аммиак, азотистую и азотную кислоты и соли этих кислот.

Бром. Содержится в основном в белокочанной капусте и зерновых.

Железо в растениях вместе с медью и цинком может содержаться как микроэлемент, а в отдельных органах растений — как макроэлемент. При недостатке солей железа возникает хлороз растений.

Йод — незаменимый микроэлемент. Концентрация йода в растениях зависит от содержания его в почве и воде. Из овощей наиболее богаты йодом свекла столовая, помидоры, огурцы, лук репчатый, сельдерей, спаржа (проростки), капуста белокочанная, морковь, зерновые и бобовые культуры, ягоды, плоды фейхоа, морская капуста (ламинария).

Калий - способствует синтезу белков, крахмала, жиров, а также использованию железа для образования в листьях растений хлорофилла. У ряда растений соли калия составляют более 50 % золы.

Кальций - имеет большое значение для растений: способствует нейтрализации органических кислот в растениях; его соли — развитию корневой системы.

Кобальт - в сочетании с медью стимулирует рост стебля и корней растений. Кобальт — единственный элемент, который может запасаться в организме на длительный период. Большое содержание его отмечено в черемухе обыкновенной, шиповнике майском и др. Он участвует в синтезе белков, превращении жиров, усвоении азота, фосфора и кальция, стимулирует рост животных.

• На какие группы можно разделить «Элементы жизни»?

• Какие элементы относят к органогенам?

• Какого элемента больше всего в земной коре?

• Какой элемент наиболее распространен в природе?

• От чего зависят свойства и функции химических элементов в природе и в живых организмах в частности?

• На какие группы можно разделить «Элементы жизни»?

• Какие элементы относят к органогенам?

• Какого элемента больше всего в земной коре?

• Какой элемент наиболее распространен в природе?

• От чего зависят свойства и функции химических элементов в природе и в живых организмах в частности?

• На какие группы можно разделить «Элементы жизни»?

• Какие элементы относят к органогенам?

• Какого элемента больше всего в земной коре?

• Какой элемент наиболее распространен в природе?

• От чего зависят свойства и функции химических элементов в природе и в живых организмах в частности?

• На какие группы можно разделить «Элементы жизни»?

• Какие элементы относят к органогенам?

• Какого элемента больше всего в земной коре?

• Какой элемент наиболее распространен в природе?

• От чего зависят свойства и функции химических элементов в природе и в живых организмах в частности?