Военно-патриотическая викторина по биологии и химии

Государственное бюджетное нетиповое общеобразовательное учреждение

«Губернаторская кадетская школа-интернат МЧС»

Внеклассное интегрированное мероприятие по химии и биологии военно-патриотической направленности для учащихся 9-11 классов

Военно-патриотическая викторина по биологии и химии

составил: Руденко Т.А.

учитель биологии и химии

Кемерово, 2024

Внеклассное интегрированное мероприятие по биологии и химии военно-патриотической направленности для учащихся 9-11 классов

Военно-патриотическая викторина по биологии и химии

«Недостаточно выиграть войну;

гораздо важнее организовать мир»

Аристотель

Цель: воспитание чувства патриотизма, расширение кругозора по химии и биологии через решение заданий викторины.

Задачи:

Образовательные: расширение знаний по химии и биологии на примерах исторических фактов.

Воспитательные: воспитание гордости за труд и открытия советских ученых, патриотизма и человеколюбия.

Развивающие: развитие критического мышления, желания узнавать новое, навыков коллективной работы, формирование успешности и результативности деятельности, наблюдательности, логического мышления, навыков анализа и синтеза.

Использование современных образовательных технологий:

Информационно-коммуникационная технология с элементами технологии развития критического мышления и элементами технологии творческой мастерской.

Методическое оснащение: мультимедийная доска, компьютер, программное обеспечение MS Power Point, презентация, раздаточный материал.

Ход мероприятия:

I. Вступление.

II. Основной этап.

III. Заключение.

Вступление:

Учитель / Ведущий - События последнего времени подтверждают необходимость воспитания российского патриотического сознания. Следовательно, значение воспитания патриотизма и гражданственности подрастающего поколения страны возрастает многократно. Основным направлением в области воспитания патриотизма и гражданственности можно считать воспитание на боевых и трудовых традициях российского народа и его вооруженных сил. Героическая история нашей Родины, летопись подвигов народа всегда были ярким светом, озаряющим мир современности и дорогу в будущее. Анализируя историю, мы приходим к выводу, что история России − это в значительной мере история войн, в которых россияне проявляли героизм и мужество, переносили неимоверные тяготы и лишения. Поэтому необходимо знать, во имя чего и как совершались те или иные подвиги, почему наши далекие предки и недавние предшественники жертвовали состоянием, любовью, самой жизнью во имя интересов Отечества.

Нам нужно поделиться на две команды. Наша викторина состоит из трех туров.

Тур первый – блиц- турнир «Вклад ученых в победу в Великой отечественной войне».

Тур второй – химия и безопасность.

Тур третий – биология и безопасность.

Основной этап

Тур первый − блиц- турнир «Вклад ученых в победу в Великой отечественной войне»

Каждое задание оценивается 1 баллом. Чья команда первая даст правильный ответ в течение минуты, та и зарабатывает балл в свою копилку.

Задания блиц-турнира:

1. Под руководством выдающегося азербайджанского учёного-химика Юсифа Гейдаровича Мамедалиева впервые был осуществлён и внедрён в производство процесс получения толуола.

Сырьем для производства какого взрывчатого вещества является толуол? (тротила)

1. Азербайджанский учёный-химик Юсиф Гейдарович Мамедалиев вместе со своими сотрудниками разработал зажигательную смесь для борьбы с танками. Как называется эта смесь? ( «коктейль Молотова»)

1. Александр Васильевич Вишневский предложил новый метод лечения воспалительных процессов – сочетание новокаина и масляно-бальзамической повязки. Его препарат получил название…..? (мазь Вишневского)

1. Сотрудники Всесоюзного научно-исследовательского витаминного института в блокадном Ленинграде под руководством Алексея Дмитриевича Беззубова в короткий срок разработали технологию производства витаминного препарата.

Совершенно невероятным для осаждённого города, который не располагал в достаточной мере сырьём для производства лекарств и витаминов, стало создание этого «эликсира жизни». В состав экстракта вошли витамины С, B, PP (никотиновая кислота), флавоноиды, фолиевая кислота, макро- и микроэлементы в биологически доступной для человека форме – те самые незаменимые вещества, которых не хватало в скудном рационе жителей блокадного города.

Из какого растительного сырья производился данный витаминный препарат? (хвоя)

1. Наблюдая за ранеными, Зинаида Виссарионовна Ермольева видела, что многие из них умирают не от ран, а от заражения крови. Она понимала, что во что бы то ни стало нужно найти средство для спасения раненых.

Какой препарат был получен в 1942 благодаря исследованиям Зинаиды Ермольевой? (пенициллин)

1. Еще в годы первой мировой войны Николай Дмитриевич Зелинский предложил использовать для адсорбции ядовитых газов это вещество. Изобретенный Зелинским противогаз оказался наилучшим из всех известных средств защиты. В начале Великой Отечественной войны академик Зелинский усовершенствовал противогаз. Какое вещество вошло в состав адсорбента ? (активированный уголь)

1. На его основе этого сплава были созданы конструкции военных самолетов С.А.Лавочкина, С.В.Ильюшина, А.Н.Туполева. Как называется этот сплав? (дюралюминий)

1. В годы первой мировой войны не хватало ваты и перевязочных материалов. Врач Новотельнов догадался использовать вместо ваты это растение. Во вторую мировую войну это растение использовали партизаны. О каком растении идет речь? (мох сфагнум)

1. В годы войны в связи с качественным ухудшением пищевого рациона и преобладанием углеводной пищи резко возросла роль витаминов, которые предотвращали возможные заболевания в армии и среди населения. Прежде всего, возросли потребности в этом витамине. Профессор Владимир Александрович Энгельгардт разработал способ получения этого витамина из незрелого грецкого ореха. О каком витамине идет речь? (витамин С)

1. Для госпиталей, больниц, детских учреждений ученые рекомендовали противоцинготное средство – суп из этого растения. В одной тарелке такого супа содержалось около двух доз аскорбиновой кислоты. Зерно этого растения проращивали и затем готовили суп. О каком растении идет речь? (горох)

1. Эти два дикорастущих растения в годы войны были рекомендованы как наиболее ценные по белку, и витаминам. Из них были разработаны способы консервирования, а кулинары составили рецепты салатов, супов. О каких дикорастущих растениях идет речь ? (лебеда, крапива)

1. Петр Леонидович Капица в годы войны придумал установку по получению этого вещества из воздуха, которое использовалось для получения взрывчатки и авиационных бомб. О чем идет речь? ( жидкий кислород)

1. В научно-исследовательском институте при МГУ занимались выведением новой породы птицы со значительно увеличенной плодовитостью. Их активно использовали во время войны. О каких птицах идет речь? (голуби)

1. Ученый, механик Сергей Христианович помог повысить эффективность действия систем залпового огня легендарных "Катюш". Для первых образцов этого оружия большой проблемой была невысокая кучность попадания − лишь около четырех снарядов на гектар. Христианович в 1942 году предложил инженерное решение, связанное с изменением в механизме стрельбы. В результате кучность попадания возросла в десять раз. Какой процесс у снарядов дал такой результат? (процесс вращения снарядов)

Тур второй – Химия и безопасность.

Задача участников – ответить на предлагаемые задания. Каждой команде выдаются четыре задания по химии. Оценивается скорость, качество и правильность выполняемых заданий. Максимальное время выполнения 20 минут.

Задание 1. Прочитайте текст и вставьте пропущенные слова. За каждое правильно вставленное слово начисляется 1 балл. Максимальное количество баллов за задание 4.

Из истории создания и применения химического оружия

Боевые отравляющие вещества начали применяться во времена изобретения человеком лука. И даже сейчас некоторые племена индейцев, обитающих в амазонских тропических лесах, смазывают наконечники стрел ядом ………..(кураре), добываемым из корней и молодых побегов растений бассейна реки Амазонки. Спартанцы в качестве боевых средств использовали ……….(серу) и смолы. В 431–430 гг. до н.э. воины сжигали эти вещества под стенами городов. В IV в. н.э. византийцы создали знаменитый «греческий огонь», который они использовали против арабов, славян и кочевых народов. В состав «греческого огня» входили ………(сера), селитра, сернистая сурьма, смола, растительные масла, некоторые другие компоненты, неизвестные современным химикам. Потушить его водой было невозможно. Лишь тряпками, пропитанными уксусом, или мокрым песком удавалось сбить пламя. К тому же «греческий огонь» выделял удушливый ……….(сернистый) газ.

Задание 2. Прочитайте текст. Ответьте на вопрос. Правильный ответ на вопрос привносит в копилку команды 1 балл.

Первое применение этого вещества в качестве боевого отравляющего произошло 19 января 1915 г. в районе польского местечка Болимов. Из-за холодной погоды летучесть его была низкой и поражающее действие оказалось малоэффективным. Второй случай – газовая атака 22 апреля 1915г. в районе Ипра (Бельгия). При легком ветре на участке фронта длиной 7 км было применено 168 т этого вещества. Средств защиты (противогазов) в то время не было. Военная дисциплина не позволила солдатам покинуть позиции, т. е. эвакуироваться. Низины и овраги рельефа местности создавали карманы, в которых скапливалось это вещество, которое в 2,5 раза тяжелее воздуха. Из 27 тысяч человек, подвергшихся воздействию этого вещества, погибло 5350 человек, т. е. около 20 % от общего числа пораженных.

О каком веществе идет речь? (хлор)

Задание 3. Прочитайте текст и решите задачу. За задание можно получить максимум 3 балла. Один балл за правильно записанное уравнение реакции. Один балл за верный ход решения задачи. Один балл за верный ответ.

Фосген – это газ, который не имеет цвета и при температурном режиме ниже 8,2 °C способен превращаться в дымящуюся жидкость, тяжелее воздуха. Газ бесцветный с запахом прелого сена или прелых фруктов. Он описан следующей формулой: COCI₂. Использовался в Первую мировую войну как боевое отравляющее вещество. Ядовит только при вдыхании паров. Газ применяется в основном в промышленном производстве, поскольку он является очень ценным реагентом, элементом синтеза органических соединений и продуктом сгорания бытовых компонентов, в которых содержатся хлорорганические летучие соединения.

Поскольку газ токсичен и опасен, его часто производят и потребляют в пределах одного предприятия, на котором принимают специальные меры безопасности, связанные с его хранением.

Он находится в 3 перечне Конвенции по химическому оружию, а промышленные площадки, изготавливающие данное химического соединение, постоянно проверяются Организацией по запрету химического оружия. На организм фосген оказывает воздействие, которое заключено в поражении дыхательных путей, раздражении их слизистой, ожогах и отеке легких при вдыхании ядовитого вещества. Фосген опасен тем, что может поражать удушливым свойством на протяжении от 3 и до 15 ч без характерной для этого симптоматики.

В промышленности фосген получают нагреванием при 150 ⁰С монооксида углерода и хлора в присутствии платинового катализатора.

Задача: Составьте уравнение реакции получения фосгена. Сколько фосгена можно получить из 10 л оксида углерода(ⅠⅠ) и 8 л хлора? Представьте ход решения задачи. (8,06 л).

Задание 4. Прочитайте текст. Рассчитайте массовую долю углерода в веществе (%). Представьте расчеты. За задание начисляется два балла при условии предоставления расчетов и верного ответа.

«Новичок» - семейство фторфосфорорганических азоторганических отравляющих веществ нервнопаралитического действия. Разрабатывались в качестве боевых отравляющих веществ в СССР и России в период с начала 1970-х по начало 1990-х годов, а также, в научно-исследовательских целях, в ряде стран НАТО. Из-за секретности этих разработок и возможной дезинформации со стороны спецслужб данные о химической структуре этих веществ скудны, ненадёжны и противоречивы. В ноябре 2019 года четыре из веществ, известных как «Новички», были включены в Список 1 Организации по запрещению химического оружия. Пример формулы химического соединения относящегося к семейству «Новичок» С₇H₁₆FN₂OP , при нормальных условиях вязкая жидкость. Рассчитайте массовую долю углерода в веществе (%). Представьте расчеты. (43 %).

Тур третий – биология и безопасность

Прочитайте текст и ответьте на вопросы заданий после текста. Каждое задание оценивается максимум в три балла. Оценивается скорость, качество и правильность выполняемых заданий. Максимальное время выполнения заданий 25 минут.

Биологическим оружием (БО) называют боевые средства, поражающее действие которых основано на использовании болезнетворных свойств микроорганизмов и вирусов, вызывающих болезни людей, животных и растений. Цель применения биологического оружия − снижение боеспособности противника. Это может быть достигнуто путём непосредственного поражения людей, а также уничтожением животных и сельскохозяйственных растений, в результате чего человек лишается средств существования (продовольствия), а в некоторых случаях порчи материалов вооружения, военной техники и снаряжения. Биологическое оружие обладает рядом особенностей, главная из которых способность вызывать массовые заболевания людей (эпидемии), животных (эпизоотии) и растении (эпифитотии). Для заражения достаточно незначительного числа микробов или вирусов. Попав в организм, они быстро размножаются, вызывают его заболевание, а затем вследствие контакта людей друг с другом, через выделения больных, воздух, воду, пищевые продукты, а также через различных переносчиков, обычно насекомых, заболевание при благоприятных условиях может приобрести весьма широкие масштабы. При этом могут использоваться вирусы, бактерии, грибки – возбудители бруцеллеза, туляремии, малярии, энцефалита, сибирской язвы, чумы, холеры, сапа, дифтерии, брюшного тифа, оспы, гриппа и многих других заболеваний. Поражающее действие БО проявляется не сразу, а спустя определенное время (инкубационный период), зависящее как от вида и количества попавших в организм болезнетворных микробов или их токсинов, так и от физического состояния организма. Наиболее часто инкубационный период продолжается от 2 до 5 суток. В течение почти всего этого периода личный состав сохраняет боеспособность, иногда даже не подозревая о состоявшемся заражении.

Самым страшным результатом использования биологического оружия в древности является эпидемия бубонной чумы в Европе, которая разразилась в XIV веке. Во время осады города Кафы (современная Феодосия) татарский хан Джанибек забрасывал за стены трупы людей, умерших от чумы. В городе началась эпидемия. Часть горожан сбежала от нее на корабле в Венецию, и в итоге они привезли инфекцию туда. В скором времени чума буквально выкосила Европу. Некоторые страны потеряли до половины населения, жертвы эпидемии исчислялись миллионами.

Наука пока не в силах обеспечить гарантированную защиту против микроорганизмов или вирусов. Более того, даже заранее созданный антидот может оказаться неэффективным, потому что вирусы и бактерии постоянно мутируют. В условиях современного развития науки любой микроорганизм может стать биологическим оружием.

Биологическое оружие запрещено согласно Женевскому протоколу 1925 года и конвенции о запрещении разработки производства и накопления запасов бактериологического (биологического) оружия и токсинного оружия подписанной в 1972 году.

Задания:

1. Малярия – заболевание человека, в результате которого развивается малокровие. Кто является переносчиком заболевания? Кто является возбудителем данного заболевания? Объясните причину малокровия.

2. Всех возбудителей, перечисленных в тексте, разделите на три группы по типу возбудителя – бактерии, вирусы, простейшие.

3. Решите задачу. Некоторые вирусы в качестве генетического материала несут РНК. Такие вирусы, заразив клетку, встраивают ДНК-копию своего генома в геном хозяйской клетки. В клетку проникла вирусная РНК следующей последовательности:

5’ – АУГ ГЦУ УУУ ГЦА − 3’.

Определите, какова будет последовательность вирусного белка, если матрицей для синтеза иРНК служит цепь, комплементарная вирусной РНК. Напишите последовательность двуцепочечного фрагмента ДНК, укажите 5’ и 3’ концы цепей. Ответ поясните. Для решения задания используйте таблицу генетического кода.

Заключение:

Жить в мире − это самое важное, что может быть на Земле. Ни одна война не сделает людей счастливыми. Ведь ни одна война не обходится без смертей. Только мирными переговорами должны общаться правители разных стран с народом и между собой. Сохранить мир на Земле − вот истинная цель всего человечества.

«Мир не означает отсутствие конфликтов, различия всегда будут. Мир − значит решение этих различий мирным путем: через диалог, образование, знания, и через гуманные пути». Далай Лама

Подведение итогов викторины.

Ответы на задания третьего тура:

1. Переносчиком заболевания является малярийный комар. Возбудителем заболевания является малярийный плазмодий.  Малокровие развивается в результате паразитирования плазмодия в эритроцитах крови, их разрушение при выходе паразитов в плазму крови, вследствие чего число эритроцитов на единицу объёма крови уменьшается, что приводит к уменьшению гемоглобина.

2. Заболевания, вызванные бактериями – бруцеллез, туляремия, сибирская язва, чума, холера, сап, дифтерия, брюшной тиф. Заболевания, вызванные вирусом – энцефалит, оспа, грипп. Заболевания, вызванные простейшими – малярия.

3. По принципу комплементарности на основе вирусной РНК находим нуклеотидную последовательность транскрибируемого участка ДНК:

вирусная РНК: 5’ − АУГ-ГЦУ-УУУ-ГЦА − 3’

транскрибируемая ДНК 3’− ТАЦ-ЦГА-ААА-ЦГТ − 5’.

Нуклеотидную последовательность транскрибируемой и смысловой цепей ДНК также определяем по принципу комплементарности. На основе данной РНК по принципу комплементарности строим транскрибируемую ДНК, затем на её основе находим смысловую:

5’ − АТГ-ГЦТ-ТТТ-ГЦА − 3’

3’ — ТАЦ-ЦГА-ААА-ЦГТ − 5’.

По принципу комплементарности на основе транскрибируемой ДНК находим нуклеотидную последовательность иРНК:

ДНК: 3’ — ТАЦ-ЦГА-ААА-ЦГТ − 5

иРНК: 5’ − АУГ-ГЦУ-УУУ-ГЦА − 3’.

По таблице Генетического кода на основе иРНК определяем последовательность аминокислот вирусного белка:

иРНК: 5’ − АУГ-ГЦУ-УУУ-ГЦА − 3’

последовательность аминокислот: МЕТ-АЛА-ФЕН-АЛА