УМО УЧИТЕЛЕЙ ХИМИИ, БИОЛОГИИ, ГЕОГРАФИИ

 Тема: Включение исторического контента в содержание учебного материала на уроках химии и географии 

Авторы: УМО учителей химии, биологии и географии: И.А. Щиглинская, Л.А. Булавина 

Разработка задач и заданий по химии и географии, содержащих исторический контент.

 Задача №1. Ювелирное дело Древней Полоцкой земли (X–XIII вв.)

Тема: Массовая доля элемента в сплаве / Расчеты по формулам (9, 11 класс)

Исторический контент: Археологические раскопки на территории Северной и Центральной Беларуси (Полоцк, Витебск) показывают, что в X–XIII веках местные мастера активно использовали для изготовления украшений свинцовые латуни. Это было отличительной чертой местного ювелирного производства по сравнению с соседними регионами.

Условие задачи: При исследовании археологической находки — литейной формы из мастерской XII века, найденной под Полоцком, — было установлено, что мастер использовал сплав (латунь), содержащий 70% меди (Cu), 25% цинка (Zn) и 5% свинца (Pb).

1. Рассчитайте, сколько граммов цинка и свинца содержалось в сырьевом слитке массой 340 грамм, который ювелир собирался расплавить для отливки новой партии украшений.

2. (Дополнительно) Расположите металлы, входящие в сплав, в порядке возрастания их активности (используя электрохимический ряд напряжений металлов). Почему добавление свинца могло быть технологически полезно для мастера (например, влияло на текучесть расплава)?

Задача №2. Химическая терминология 1920-х годов

Тема: Состав вещества / Химические формулы (8 класс).

Исторический контент: Становление химической науки в Беларуси неразрывно связано с развитием языка. В 1924–1926 годах в Институте белорусской культуры  специальная комиссия (Ч. Родзевич, А. Круталевич и др.) разрабатывала химическую терминологию. В 1926 году было рассмотрено и рекомендовано к печати 2145 терминов по неорганической химии. Это был первый шаг к созданию белорусскоязычной химической науки.

Условие задачи: Представьте, что вы член терминологической комиссии 1926 года. Вам нужно стандартизировать названия. Известно, что вещество, которое в быту называют «гашеная известь», имеет формулу Ca(OH)₂, вещество «глауберова соль» (мирабилит) имеет формулу Na₂SO₄·10H₂O.

1. Напишите современные названия этих веществ на русском языке (гидроксид кальция, сульфат натрия декагидрат).

2. Используя данные о массе первого слитка (задача №1), который является смесью трех компонентов, определите массу водорода, который можно получить (теоретически) из 100 г вещества Ca(OH)₂ при его реакции с углеродом? Примечание: задача усложненная, требует составления уравнения реакции.

Задача №3. Химики — фронту (Великая Отечественная война)

Тема: Полимеры / Высокомолекулярные соединения (10 класс)

Исторический контент: В годы Великой Отечественной войны ученые Института химии АН БССР (в эвакуации) выполняли важнейшие оборонные заказы. В частности, они вели разработку высокопрочного прозрачного полимерного материала для самолетостроения (остекление кабин), а также занимались улучшением свойств каучуков и резин для военной техники.

Условие задачи: Для создания прозрачного бронестекла для самолета Як-9 требовался специальный полимер — органическое стекло (плексиглас) повышенной прочности. Одним из компонентов был метилметакрилат (C₅H₈O₂).

1. Рассчитайте молекулярную массу мономера метилметакрилата.

2. Если в процессе полимеризации образовалась макромолекула, состоящая из 5000 мономерных звеньев (M = 5000), какова средняя молекулярная масса такого полимера? (Считать, что масса макромолекулы равна сумме масс мономеров, без учета концевых групп).

Задача №4. Развитие нефтехимии в БССР (1970-1980-е)

Тема: Массовая доля элемента в веществе / Углеводороды (10 класс)

Исторический контент: Открытие промышленных запасов нефти в Беларуси и строительство заводов (например, «Нафтан» в Новополоцке) дало толчок развитию химической науки. В Институте физико-органической химии АН БССР разрабатывали катализаторы для процессов риформинга и изомеризации, которые внедрялись на Новополоцком ПО «Нафтан».

Условие задачи: Одним из процессов переработки нефти является риформинг, в ходе которого происходит превращение бензиновых фракций для повышения их детонационной стойкости. Целевым компонентом товарного бензина является изомер углеводорода — изооктан (2,2,4-триметилпентан), формула которого C₈H₁₈.

1. Рассчитайте массовую долю углерода в изооктане.

2. Для сравнения: рассчитайте массовую долю углерода в этане (C₂H₆). Почему в автомобильном топливе важны более тяжелые углеводороды (с большей молекулярной массой), такие как октан? (Дайте краткий ответ, исходя из соотношения углерода и водорода).

 

Задача №5. Первая химическая лаборатория (1845 год)

Тема: Количественный анализ / Массовая доля (8 класс)

Исторический контент: Систематическая научно-исследовательская работа в области химии на белорусских землях началась после открытия Горы-Горецкой земледельческой школы (позже — Горы-Горецкий земледельческий институт). В 1845 году профессор К. Д. Шмит организовал здесь первую на территории Беларуси химическую лабораторию, где проводились анализы почв, минеральных удобрений и сельскохозяйственной продукции.

Условие задачи: В лабораторию К. Д. Шмита поступил образец минерала (сильвинита) для определения пригодности его в качестве калийного удобрения. Химик провел анализ и установил, что содержание хлорида калия (KCl) в образце составляет 25%.

1. Рассчитайте массовую долю калия (K) во всем образце сильвинита.

2. Сколько тонн чистого оксида калия (K₂O) можно получить из 20 тонн такого сильвинита? (Примечание: содержание калия в удобрениях часто пересчитывают на K₂O).

Задача №6. Солигорские калийные месторождения (1960-е годы)

Тема: Расчеты по формулам / Массовая доля элемента (8, 9 класс)

Исторический контент: Открытие и освоение Старобинского месторождения калийных солей в 1949-1960-х годах стало эпохальным событием для белорусской экономики. Как писал декан химфака БГУ И. Р. Тищенко в 1961 году, это дало возможность создать "базу для выработки калийных удобрений на вновь построенном Солигорском калийном комбинате, одном из крупнейших в Европе". Основной минерал — сильвинит (смесь NaCl и KCl).

Условие задачи: Основным минералом Солигорского месторождения является сильвинит, содержащий хлорид калия (KCl). Чистая руда содержит около 30% KCl. Остальное — NaCl (галит) и примеси.

1. Какая масса калия (в кг) содержится в 1 тонне такой руды?

2. Сравните: сколько калия содержится в тонне сильвинита и в тонне чистой калийной селитры (KNO₃)? В каком удобрении массовая доля калия выше?

Задача №7. Стекловарение в Беларуси (XVIII–XX вв.

Тема: Кремний и его соединения / Расчет шихты (9класс)

Исторический контент: Производство стекла имеет в Беларуси давние традиции. В XX веке отрасль значительно расширилась: реконструировались предприятия "по выработке различных сортов стекла" . Технология стекловарения требует точного расчета смеси (шихты). Одним из выдающихся исследователей в этой области был М. А. Безбородов, работавший в Институте химии АН БССР и написавший фундаментальные труды по истории и технологии стеклоделия, включая исследования физико-химических процессов при стеклообразовании .

Условие задачи: Для варки оконного стекла используется шихта, состоящая из соды (Na₂CO₃), известняка (CaCO₃) и песка (SiO₂). Химизм процесса можно упрощенно выразить схемой:

Na₂CO₃ + CaCO₃ + 6SiO₂ → Na₂O·CaO·6SiO₂ + 2CO₂↑

1. Рассчитайте массу песка (SiO₂), необходимую для переработки с 1 тонной соды (Na₂CO₃) при варке стекла по данной реакции.

2. Какой объем углекислого газа (CO₂) (при н.у.) выделится при этом?

1. Географическое положение Беларуси.

(Задание выполняется в контурной карте)

а). Подписать названия государств, граничащих с Республикой Беларусь.

б). Указать границу (обвести цветным карандашом) с которым Беларусь имеет самую протяжённую границу.

в). Обвести участки государственной границы страны, которые проходят по водным объектам, подписать названия этих объектов.

2. Транспорт и торговля.

Реки и дороги в прошлом были главными артериями государства.

Путь «из варяг в греки».

Через территорию Беларуси проходил знаменитый торговый путь, связавший Балтийское и Чёрное моря.

Задание: На карте проложите маршрут: Балтийское море → р. Западная Двина → волок в районе Витебска/Смоленска → р. Днепр → Чёрное море. Подпишите древние города, стоявшие на этом пути (Полоцк, Витебск, Орша).

3. Топонимика и история

Названия деревень и рек хранят память о племенах, живших здесь сотни лет назад.

Вспомните, что предками белорусов были племена кривичей, дреговичей и радимичей. Используя карту, найдите города/регионы, названия которых связаны с этими племенами (например, Кричев — от кривичей, Дрогичин — от дреговичей). Объясните географию расселения: дреговичи жили на болотах (дрыгва), кривичи — на возвышенностях и вдоль рек.

Какие столицы были у Беларуси за исторический период?

Найти на карте замки: Лидский, Мирский, Несвижский, Гродненский. Какие из них расположены на равнинах, а какие на возвышенностях? Почему для строительства часто выбирали место при слиянии рек?