Ročník: 9. ročník ZŠ

Vzdelávacia oblasť: ORGANICKÉ LÁTKY
Tematický celok: ORGANICKÉ LÁTKY V ŽIVÝCH ORGANIZMOCH a V BEŽNOM ŽIVOTE
Téma: SACHARIDY, PLASTY

Mladému chemikovi sa podarilo izolovať škrob zo zemiaku. Premýšľal, čo by s ním mohol robiť ďalej. Zistil, že využitie škrobu v potravinárstve, farmácii aj chemickom priemysle je mnohoraké. Škrob sa používa ako zahusťovadlo, spojivo, liečivo či lepidlo… Pri hľadaní informácií našiel, že škrob má ešte jedno zaujímavé využitie. Je možné z neho vyrobiť plast.

Škrob je polymér vytvorený z dlhého reťazca navzájom viazaných molekúl glukózy. V mikroskope ich môžeš pozorovať ako zrniečka či guľôčky.

Bežný plast je tiež polymér. Pripravuje sa polymerizáciou, teda spájaním menších molekúl, monomérov do dlhého reťazca dovtedy, až kým tento reťazec nenadobudne správnu dĺžku. Takto vytvorený plast sa stane elastickým a zároveň pevným. Reťazec škrobu je príliš dlhý na to, aby z neho mohol vzniknúť plast. Preto je najskôr potrebné polymér škrobu „skrátiť“ na kratšie kúsky použitím „nožníc“ v podobe kyseliny. Až tieto menšie časti reťazca môžu vytvoriť plast. Plastickosť tejto hmoty dosiahneme pridaním glycerolu, pretože glycerol je kvapalina s vysokou viskozitou. 

Pomôcky:

malá panvica alebo rajnička, vareška, lyžica, papier na pečenie alebo alobal

Chemikálie:

zemiakový škrob, kuchynský ocot, voda, glycerol (z lekárne)

Postup:

Vytvoríš dva rôzne kúsky plastu.

1. plast s gylcerolom

1. Do rajničky nasyp 1 lyžicu škrobu a pridaj k nemu 5 lyžíc vody a premiešaj.
2. K zmesi pridaj 1 lyžicu octu a pol lyžice glycerolu. Poriadne premiešaj.
3. Obsah v rajničke zohrievaj za stáleho miešania na miernom ohni, až kým sa hmota nezmení na priesvitnú a gumovú, jemne lepkavú.
4.  Vzniknutú hmotu rozotri na papier na pečenie do tenkej vrstvy a nechaj voľné na vzduchu stáť, až kým sa vysuší.

2. plast bez glycerolu

1. Do rajničky nasyp 1 lyžicu škrobu a pridaj k nemu 5 lyžíc vody a premiešaj.
2. K zmesi pridaj 1 lyžicu octu. Poriadne premiešaj.
3. Obsah v rajničke zohrievaj za stáleho miešania na miernom ohni, až kým sa hmota nezmení na priesvitnú a gumovú, jemne lepkavú.
4.  Vzniknutú hmotu rozotri na papier na pečenie do tenkej vrstvy a nechaj voľné na vzduchu stáť, až kým sa vysuší.

Ak nemáš dostatok škrobu na odmeranie 2 lyžíc, použi menšie kávové lyžičky.

Plast si môžeš ponechať ešte k ďalšiemu experimentu podľa návodu „mladého chemika“ uvedeného nižšie v tabuľke…

Mladý chemik si položil ešte jednu otázku: „Môžem plast, ktorý som vyrobil pokladať za bioplast?“

Bioplast je ekologická náhrada tradičného plastu (vyrobeného zo surovín na báze ropy). Bioplast je vyrobený z obnoviteľných zdrojov, jeho výroba nesie menšiu uhlíkovú stopu v porovnaní s výrobou tradičných plastov, má menšiu toxicitu ako bežný plast (neobsahuje rôzne toxické prísady napr. na báze chlóru) a najmä sa rýchlejšie rozkladá. Bioplast musí spĺňať dve podmienky – biodegradovateľnosť a výrobený z obnoviteľných zdrojov. 

Vlastnosti dvoch pripravených kúskov rôznych plastov môžeš medzi sebou porovnať podobne ako to spravil mladý chemik, ktorý svoje pozorovanie prehľadne zapísal do tabuľky.

POPREMÝŠĽAJ, VYHĽADAJ, ZISTI a POPÍŠ…

1. Uveď, čo spoločné majú škrob a plast.
2. Vysvetli, čo znamená polymerizácia, čo polymerizáciou vzniká.
3. Popremýšľaj kvôli čomu sa do zemiakového škrobu pridáva ocot pri výrobe plastu.
4. Prečo sa do plastu pripraveného zo škrobu pridáva glycerol? Vyber správne tvrdenie.

1. aby bol krehký                            b) aby bol mäkký
2. aby bol plastický                        d) aby bol tvrdý

5. Uveď aký je rozdiel v postupe prípravy prvého a druhého kúska plastu?
6. Na základe pozorovaných vlastností plastov (ktoré mladý chemik zapísal vyššie do tabuľky) rozhodni, ktorý z dvoch plastov by mohol byť vhodný k výrobe týchto dobre známych plastových produktov (označ S GLY alebo BEZ GLY):

7. Môže mladý chemik vyrobený plast pokladať za bioplast? Vysvetli/zdôvodni svoje tvrdenie.
8. Uveď rozdiely medzi bioplastom a tradičným plastom.

Vzdelávacia oblasť: ORGANICKÉ LÁTKY
Tematický celok: ORGANICKÉ LÁTKY V ŽIVÝCH ORGANIZMOCH
Téma: SACHARIDY

Škrob patrí medzi polysacharidy. Je dôležitou surovinou v potravinárstve, farmácii aj v chemickom priemysle. Získava sa z rôznych plodín. Jednou z nich sú aj zemiaky. 

Vyskúšaj izolovať škrob z hľuzy zemiaku.

Pomôcky:

strúhadlo, gáza alebo kúsok obväzu, sitko, 2 hrnčeky, tanierik, nôž, lyžička

Chemikálie:

zemiak, voda

Postup:

1. Väčší zemiak odváž na váhach a zapíš si jeho hmotnosť. Potom ho očisti od šupky a nastrúhaj na jemnom strúhadle.
2. Nastrúhaný zemiak zalej v hrnčeku 200ml vody a intenzívne premiešaj.
3. Zmes preceď do čistého hrnčeka cez sitko, v ktorom je gáza alebo obväz preložený štvormo. Gázu dobre vyžmýkaj.
4. Hrnček s precedenou tekutinou nechaj v pokoji stáť až kým sa na jeho dne neusadí škrob.
5. Opatrne zlej vodu nad škrobom.
6. Do škrobu pridaj približne 100ml vody a premiešaj.
7. Počkaj kým sa škrob znovu usadí na dne a opäť opatrne zlej vodu nad škrobom.
8. Škrob nechaj vysušiť voľne na vzduchu.
9. Odváž množstvo získaného suchého škrobu a odlož si ho k ďalšiemu experimentovaniu

POPREMÝŠĽAJ, VYHĽADAJ, ZISTI a POPÍŠ…

1. Uveď medzi aké zlúčeniny patrí škrob?
2. Popremýšľaj akým spôsobom, vďaka akému deju sa objaví škrob v rastlinných častiach a na čo rastlinám slúži?
3. Uveď ako delíme škrob podľa výskytu alebo pôvodu.
4. Vieš aké je konkrétne využite škrobu človekom
5. v potravinárstve 
6. vo farmaceutickom priemysle
7. v priemyselnej výrobe?
8. Uveď ako sa nazýva spôsob oddeľovania zložiek zmesi, ktorý si využil pri oddeľovaní škrobu od kvapaliny postupným zlievaním vody nad škrobom.
9. Využil si v procese získavania škrobu ešte aj iný spôsob oddeľovania zložiek zmesi? Opíš.
10. Zo zistených hmotností hľuzy zemiaku a získaného škrobu urči/vypočítaj percentuálne množstvo škrobu v hľuze.

Vzdelávacia oblasť: PREMENY LÁTOK alebo ORGANICKÉ LÁTKY
Tematický celok: ZMENY PRI CHEMICKÝCH REAKCIÁCH alebo ORGANICKÉ LÁTKY V ŽIVÝCH ORGANIZMOCH
Téma: VPLYV KATALYZÁTORA NA RÝCHLOSŤ CHEMICKEJ REAKCIE alebo BIOKATALYZÁTORY, ENZÝMY

Katalytický rozklad peroxidu vodíka znázorňuje nasledovná chemická reakcia:                

	katalyzátor
H2O2	→	O2        +   H2O

Ako katalyzátor rozkladu H₂O₂ je možné použiť platinu, burel, striebro, jodid draselný alebo dokonca krv.

V krvi sa nachádza kataláza – enzým (katalyzátor), ktorý nášmu telu slúži na „zneškodnenie“ peroxidu vodíka. Peroxid vodíka je totiž škodlivý metabolický odpad (vzniká pri rozklade kyseliny močovej v tele) a môže poškodiť naše telo, preto je potrebné ho odstrániť.

Lenže peroxid vodíka používame aj ako dezinfekciu rán, pretože ničí baktérie, vírusy a mikroorganizmy. Pri styku peroxidu vodíka s krvou z rany pozorujeme bublinkovanie. Túto reakciu spôsobuje práve enzým kataláza, ktorý rozkladá peroxid vodíka nanesený na krvácajúcu ranu.

Pomôcky:

malá kadička, pipeta, Petriho miska, drevená špajdľa, kahan, zápalky

Chemikálie:

peroxid vodíka, kuracia pečienka

Postup:

1. Do Petriho misky priprav kúsok kuracej pečienky

2. Na pripravenú vzorku kvapni pár kvapiek roztoku peroxidu vodíka

3. K bublinkujúcej vzorke priblíž tlejúcu špajdľu

4. Pozoruj a svoje pozorovanie opíš 

POPREMÝŠĽAJ, VYHĽADAJ, ZISTI a POPÍŠ…

1. Pokús sa vyrovnať uvedenú rovnicu rozkladu peroxidu vodíka tak, aby platil zákon zachovania hmotnosti.
2. Opíš všeobecne, čo je to katalyzátor a aký je jeho vplyv na rýchlosť chemickej reakcie.
3. Vymenuj katalyzátory, ktoré je možné použiť na rozklad peroxidu vodíka.
4. Uveď, aké látky a v akom skupenstve vznikajú počas rozkladu peroxidu vodíka.
5. Vyhľadaj a opíš, čo je to kataláza, kde sa nachádza a na čo slúži.
6. Vysvetli aká látka je enzým všeobecne a na čo enzýmy slúžia.
7. Uveď prečo je dôležité zneškodniť peroxid vodíka v našom tele. Vyhľadaj ako vzniká.
8. Poznáš nejaké iné využitie peroxidu vodíka človekom? Uveď.
9. Pri styku peroxidu vodíka s krvou pozoruješ bublinkovanie – vysvetli. Vznik ktorej chemickej látky pozoruješ v danej chem. reakcii vďaka tvorbe bubliniek? Čím sú bublinky naplnené? Ako môžeš dokázať ich obsah?
10. Opíš, čo sa stalo s tlejúcou špajdľou po priblížení k „bublinkujúcej“ kuracej pečienke a uveď čo to spôsobilo.
11. Aký význam má kyslík v procese horenia?
12. Počas chemickej reakcie rozkladu peroxidu vodíka dochádza aj k tepelnej premene. Zisti, či je dej exotermický alebo endotermický. Svoje tvrdenie zdôvodni.

Vzdelávacia oblasť: LÁTKY A ICH VLASTNOSTI
Tematický celok: ZMESI A CHEMICKY ČISTÉ LÁTKY
Téma: KRYŠTALIZÁCIA KYSELINY ACETYLSALICYLOVEJ

Aspirin, Acylpyrin či Anopyrin sú bežné liečivá, ktoré používame najmä ako analgetiká, antipyretiká či antiflogistiká. Aspirin je známy a používaný už vyše 100 rokov. Účinnou látkou v nich je kyselina acetylsalicylová, ktorá sa vyrába synteticky z kyseliny salicylovej. Kyselinu salicylovú obsahujú mnohé rastliny. Vytvárajú si ju ako ochranu proti parazitom. Najviac jej je v dubovej a vŕbovej kôre. Šťava z nich sa používala už v 5. storočí pred našim letopočtom na zníženie teploty a utíšenie reumatických bolestí.

Lenže kyselina acetylsalicylová okrem týchto pre medicínu a zdravie nenahraditeľných vlastností je pre nás ešte niečím iným veľmi zaujímavá. Tvorí drobné kryštalické útvary, v priestore podobné ježkom, na skielku zase hviezdičkám. Ak použijeme ako rozpúšťadlo etanol, kryštalizácia kyseliny je rýchla, pretože alkohol sa začne takmer ihneď vyparovať. Vznik malých kryštálikov môžeme pozorovať v priebehu niekoľko desiatok sekúnd. Pokiaľ sa na ne pozrieme cez mikroskop a v polarizovanom svetle, kryštáliky sa stanú farebnými. Na takéto pozorovanie výborne poslúži náš polarizačný mikroskop.

Kryštáliky kyseliny acetylsalicylovej

Pomôcky:

malá kadička, sklená tyčinka, lyžička, mažiarik, pipeta, podložné sklíčko, polarizačný mikroskop, polarizačné fólie, kúsok celofánu

Chemikálie:

aspirin, etanol (60-65%)

Postup:

1. Tabletku Aspirinu rozotri v trecej miske na prášok.
2. Do kadičky nalej cca 10ml etanolu (postačí 60-65% roztok).
3. Do etanolu vsyp malú lyžičku rozdrveného Aspirinu a zamiešaj, až kým sa prášok nerozpustí.
4. Roztok opatrne nasaj pipetou, nakvapkaj pár kvapiek na sklíčko a jemne rozlej po skielku do tenkej vrstvy.
5. Pozoruj ako vznikajú kryštáliky kyseliny acetylsalicylovej.
6. Skielko s vykryštalizovanou kys. acetylsalicylovou vlož do mikroskopu medzi polarizačné fólie a pozoruj.

Kryštalizácia kys. acetylsalicylovej v polarizovanom svetle

Celofán je materiál, ktorý tiež výrazne polarizuje. Preto je zaujímavé použiť ho pri pozorovaní kryštálikov v polarizovanom svetle. Ukladá sa na polarizátor pred vzorku kryštálikov. Jeho otáčaním, krčením, skladaním či inou defomráciou dosiahneme zakaždým iné farebné pozadie ku kryštálikom.

POPREMÝŠĽAJ, VYHĽADAJ, ZISTI a POPÍŠ…

1. Vyhľadaj aké účinky má analgetikum, antipyretikum či antiflogistikum.

2. Uveď ktorá chemická látka je spoločná pre liečivá Aspirin, Acylpyrin a Anopyrin?

3. Zisti kde v prírode sa nachádza kyselina salicylová?

4. Vyhľadaj odkedy sú známe účinky kyseliny salicylovej?

5. Zisti, či je možné aj kyselinu acetylsalicylovú získať z prírodných zdrojov.

6. Opíš tvar kryštálikov kyseliny acetylsalicylovej.

7. Myslíš, že je možné použiť ako rozpúšťadlo kyseliny acetylsalicylovej aj vodu?

8. Popremýšľaj aký rozdiel by bol v kryštalizácii kyseliny acetylsalicylovej z vodného roztoku v porovnaní s roztokom etanolu.

9.  Kryštáliky pozoruješ v polarizovanom svetle. Opíš ako sa v tomto svetle menia.

10. Ak použiješ celofán a vložíš ho pred vzorku kryštálikov do polarizovaného svetla, čo spôsobí?

Vzdelávacia oblasť: ORGANICKÉ LÁTKY
Tematický celok: ORGANICKÉ LÁTKY V ŽIVÝCH ORGANIZMOCH
Téma: CUKRY

Cukry alebo sacharidy spolu s bielkovinami a tukmi patria medzi najvýznamnejšie prírodné látky. Prečo to tak je a aké druhy sacharidov rozoznávame?

Pozorne si pozri videoprezentáciu a pokús sa vyriešiť úlohy k tajničke. Dozvieš sa z nej aj odpoveď na otázku: „Čo ukrýva fotosyntéza do sacharidov?“

Otázky

1. Sacharidy patria medzi trojprvkové organické zlúčeniny, obsahujú tri chemické prvky, uhlík, vodík a ………………………
2. Sacharóza je ……………………… zložený z monosacharidov glukózy a fruktózy.
3. Keďže sa glukóza nachádza v ovocných šťavách, najmä v hroznovej, volá sa tiež ……………………… cukor.
4. Celulóza je pre človeka ……………………… sacharid
5. Zvýšená koncentrácia glukózy v krvi človeka spôsobuje vznik ……………………… chorôb.
6. Fruktóza alebo ……………………… cukor je sladidlo vhodné aj pre ľudí chorých na cukrovku.
7. Med tvorí ……………………… zmes cukrov, vody a iných rozpustných zložiek.
8. Celulóza najmä z dreva sa používa na výrobu……………………… .
9. Sacharóza sa bežne volá aj trstinový alebo ……………………… cukor.
10.  Hormón, ktorý stimuluje rozklad glykogénu na glukózu, sa volá……………………… .
11.  Konečný produkt fotosyntézy je ……………………… .
12.  Polysacharid, ktorý sa syntetizuje v pečeni a je zdrojom glukózy, sa volá ……………………… .
13. Glukóza je jediná forma cukru, ktorá prúdi v krvi ……………………… .
14. Hormón, ktorý sa uvoľňuje 1,5 hodiny od počiatku stresu a pôsobí na zníženie koncentrácie glukózy v krvi, sa volá ……………………… .

Vzdelávacia oblasť: ORGANICKÉ LÁTKY
Tematický celok: ORGANICKÉ LÁTKY V ŽIVÝCH ORGANIZMOCH
Téma: TUKY

• Aký je ich význam v organizme?
• Vyskytujú sa aj v telách rastlín, alebo len v živočíšnych telách?
• Aké je zloženie tukov?
• Od čoho závisí skupenstvo tukov?

Pozorne si pozri videoprezentáciu. Dozvieš sa odpovede na úvodné otázky a hravo zodpovieš aj na otázky nižšie. 

Ak odpovede doplníš do tajničky, dozvieš sa dokončenie známeho príslovia: „Raňajky zjedz sám, o obed sa podeľ s priateľom, …“

Otázky

1. Reakcia vzniku tuhého tuku z kvapalného sa volá ………. .
2. Životne dôležitá látka pre ľudský organizmus, ktorá vzniká z 2/3 v pečeni a 1/3 získavame stravou je ………. .
3. Tvoria energetickú zásobu v tele, chránia pred stratou tepla, obsahujú cholesterol: ………. tuky.
4. Tuk je ………. alkoholu a vyššej mastnej kyseliny.
5. Príčina zvýšenej hladiny cholesterolu v krvi je nadmerná konzumácia živočíšnych a stužených tukov, konzumácia ………. jedál ako sú hranolky, nepravidelné stravovanie a minimálny pohyb.
6. Nasýtením nenasýtených mastných kyselín v mieste dvojitej väzby vodíkom vznikne ………. tuk.
7. Tuk obsahuje tieto prvky: uhlík, kyslík a ………. .
8. D, E, K, A sú ………. rozpustné v tukoch.
9. Kvapalné tuky sú rastlinné ………. .
10. Skupenstvo tukov závisí od rôzneho obsahu mastných kyselín s ………. väzbou.
11. Tuhé tuky sú estery mastných kyselín ………. násobných väzieb.
12. Koľko prvková organická zlúčenina je tuk? ……….
13. Príliš vysoká koncentrácia cholesterolu v krvi spôsobuje ………. tepien a ciev.
14. Chemická reakcia vzniku tukov je ………. .
15. Hydroxid sodný a draselný sú alkalické alebo ………. látky.
16. Ktoré tuky neobsahujú cholesterol? ……….
17. Vedľajším produktom pri výrobe mydla je ………. .
18. Reakciou tuku s hydroxidom draselným vzniká ………. mydlo.
19. Reakcia vzniku mydla z tuku sa volá ………. .
20. Živočíšne tuky sú súčasťou ………. tkaniva a bunkových membrán.
21. Výsledkom nadmerného ukladania tuku v tele je ………. .