Параграф 6 ГДЗ Пасечник 10 класс Углубленный уровень (Биология)

Задача

Вспомните

Каковы основные положения атомно-молекулярного учения?
Что такое химические элементы? Как устроены атомы разных химических элементов?
Что такое валентные электроны?
Чем различаются свойства химических элементов главных и побочных подгрупп из левой и правой частей таблицы Менделеева?

Проверьте себя

Какие химические элементы относят к группе макроэлементов и почему?
Из чего состоят молекулы различных веществ? Что лежит в основе образования их структуры?
Что лежит в основе разделения веществ на органические и неорганические?
Какие особенности атомов углерода обусловливают многообразие органических веществ в природе?
Какие органические вещества являются биополимерами? Приведите примеры известных вам регулярных и нерегулярных полимеров, гомо- и гетерополимеров.

Используя данные таблицы 1, постройте диаграмму, отражающую содержание указанных в ней химических элементов в организме человека и в земной коре (в процентах по массе).
Прочитайте статью «Химические связи в молекулах веществ». Составьте схему образования молекул известных вам веществ: водорода $$\mathrm{H_2}$$, кислорода $$\mathrm{O_2}$$, воды $$\mathrm{H_2O}$$, хлорида натрия $$\mathrm{NaCl}$$ и метана $$\mathrm{CH_4}$$. Подпишите на схеме названия типов химических связей, участвующих в образовании этих веществ.
Используя материалы Википедии (https://ru.wikipedia.org), обобщите собственные представления о строении атома и молекул. Оформите их в виде таблицы.
Используя доступные информационные источники, найдите и рассмотрите периодическую таблицу химических элементов Д. И. Менделеева. Найдите в ней элементы, относящиеся к микро- и макроэлементам. Атомы нескольких химических элементов обладают строением, сходным со строением атомов углерода. Назовите эти элементы. Могли бы они заменить углерод в структуре органических веществ? Ответ обоснуйте и подкрепите известными вам примерами.

ПОДУМАЙТЕ

Основные макроэлементы, в первую очередь углерод, водород и азот, присутствуют в живых организмах в больших количествах, чем в неживой природе. Почему? Что из этого следует?

Моя лаборатория. Обсуждаем

Какую проблему необходимо учитывать учёным в связи с разработкой и внедрением в производство новых искусственно созданных органических веществ? Обсудите это с учителем и одноклассниками.

Подробный ответ

1. Положения атомно-молекулярной теории:

Все вещества состоят из молекул, молекулы состоят из атомов.
Атомы химически неделимы, в химических реакциях не создаются и не разрушаются.
Атомы одного химического элемента одинаковы по основным характеристикам и отличаются от атомов других элементов.
Для молекул каждого вещества характерен определённый качественный и количественный состав.
Масса молекулы равна сумме масс входящих в неё атомов.
В химических реакциях молекулы разрушаются, а при физических явлениях сохраняются.
В ходе химической реакции состав атомов не меняется: из атомов исходных веществ образуются молекулы новых веществ.

2. Химический элемент — это совокупность атомов с одинаковым зарядом ядра и числом протонов. Атом состоит из положительно заряженного ядра и отрицательно заряженных электронов, движущихся вокруг ядра.

3. Валентные электроны — это электроны внешнего электронного слоя атома. Они определяют химические свойства элемента и участвуют в образовании химических связей.

4. Элементы главных и побочных подгрупп различаются химическими свойствами, в том числе возможными степенями окисления.

1. К макроэлементам относят кислород, углерод, водород, азот, кальций, фосфор, калий, серу, хлор, натрий, магний, железо, потому что они содержатся в организме в значительном количестве.

2. Молекулы различных веществ состоят из атомов одного или нескольких химических элементов. Их структура определяется химическими связями между атомами.

3. В основе деления веществ на органические и неорганические лежит наличие углерода в составе вещества. Органические вещества содержат углерод.

4. Многообразие органических веществ обусловлено особенностями атома углерода: он четырёхвалентен, способен образовывать прочные одинарные, двойные и тройные связи, а также соединяться в цепи и циклы.

5. Биополимеры — это природные полимеры, входящие в состав живых организмов: белки, нуклеиновые кислоты, полисахариды, лигнин.

Примеры: регулярные полимеры — крахмал, гликоген, целлюлоза; нерегулярные — белки, нуклеиновые кислоты; гомополимеры — полиэтилен, полипропилен; гетерополимеры — белки, нуклеиновые кислоты.

1. Диаграмма должна отражать, что в организме человека преобладают кислород, углерод, водород и азот, а в земной коре — кислород, кремний, алюминий, железо, кальций, натрий, калий и магний.

2. Схема образования молекул:

H₂ — H–H, одинарная неполярная ковалентная связь;
O₂ — O=O, двойная неполярная ковалентная связь;
H₂O — H–O–H, ковалентная полярная связь;
NaCl — Na⁺Cl⁻, ионная связь;
CH₄ — атом углерода в центре и четыре атома водорода вокруг него, ковалентная неполярная связь.

3. Таблица:

Атом	Молекула
Не обладает составом и свойствами вещества, в состав которого входит.	Мельчайшая частица вещества, обладающая его составом и химическими свойствами.
Химически неделим.	Химически делима.
Атом не обязательно входит в состав молекулы.	Молекула обязательно состоит из атомов.

4. К макроэлементам относятся кислород, углерод, водород, азот, кальций, фосфор, калий, сера, хлор, натрий, магний, железо. К микроэлементам — кобальт, йод, фтор и другие элементы, содержащиеся в организме в количестве менее 0,01%.

К элементам, строение атомов которых сходно со строением атома углерода, относят кремний, германий, а также некоторые другие элементы IV группы. Однако заменить углерод в структуре органических веществ они не могут, потому что углерод образует особенно прочные и разнообразные связи, цепи и циклы, что обеспечивает огромное разнообразие органических соединений. Примером соединений углерода служат белки, жиры, углеводы и нуклеиновые кислоты; кремний не способен полностью воспроизвести такое разнообразие.

Основные макроэлементы, прежде всего углерод, водород и азот, содержатся в живых организмах в больших количествах, потому что именно они наиболее подходят для построения молекул, выполняющих биологические функции. Эти элементы образуют прочные ковалентные связи и могут создавать разнообразные соединения. Из этого следует, что углерод, водород, азот и кислород — жизненно необходимые химические компоненты живых организмов.

При разработке и внедрении искусственно созданных органических веществ необходимо учитывать их возможное влияние на окружающую среду: количество и опасность отходов, загрязнение воздуха, воды и почвы, а также способы безопасной переработки и утилизации.