Капецкая Г. А. «Эрудит-пятёрочка». Интегрированная интеллектуальная игра по физике и химии

О, физика, наука из наук!
Всё впереди! как мало за плечами!
Пусть химия нам будет вместо рук,
Пусть будет математика очами.
Не разлучайте этих трёх сестёр
Познания всего в подлунном мире.
Тогда лишь будет ум и глаз остёр
И знанья человеческие шире.
М. Алигер

План подготовки и правила проведения конкурса

За неделю до проведения игры учитель формирует команды, объясняет правила игры и даёт задания по подготовке «рекламных пауз». Правила проведения конкурса сходны с правилами одноимённой игры, которую проводит на телеканале «Лад» («Беларусь-2») член элитарного клуба «Что? Где? Когда?» Леонид Климович. В игре принимают участие две команды по 5 человек. В первом туре команды по жребию разыгрывают право первого хода, затем каждая из команд отвечает на 5 вопросов. Во втором туре команды отвечают на 5 тестовых вопросов. Варианты ответов они пишут на листках, которые затем сдают в жюри. В третьем туре на каждый вопрос выходит отвечать по одному игроку от команды. В четвёртом туре команды отвечают на видеовопросы. В последнем, пятом, туре соперники показывают друг другу по два вопроса в виде занимательных опытов. В перерывах между турами члены группы поддержки читают стихи и показывают весёлые «рекламные паузы». В состав жюри входят учителя физики и химии, а также ученики 11 класса — дипломанты олимпиад по физике и химии.

Первый тур
«Один за всех и все за одного»

Время на обдумывание ответа — 20 сек.
За правильный ответ — 2 балла

Вопросы для команды «Н₂О»
1. С точки рения теории электролитической диссоциации вода — это щёлочь или кислота? (Вода — очень слабый амфотерный электролит.)
2. Аристотель считал, что вода — это простое вещество. Какой учёный первым установил, что вода — сложное вещество, в состав молекулы которого входят водород и кислород? (А. Лавуазье.)
3. Почему лёд не тонет в воде? (Плотность воды 1 г/см³, плотность льда — 0,924 г/см³.)
4. Вода — бесцветная жидкость. Почему же море синего цвета? (Вследствие молекулярного рассеивания солнечного света. Коротковолновое излучение, соответствующее синему участку спектра, лучше рассеивается на молекулах, чем длинноволновое.)
5. При какой температуре замерзает морская вода? (Морская вода не имеет определённой точки замерзания, в среднем –1,9 °С.)

Вопросы для команды «Водный мир»
1. Назовите место в природе, в котором находится абсолютно чистая вода. (Такого места нет, так как вода — универсальный растворитель.)
2. Почему подводные объекты кажутся аквалангистам более крупными, чем они есть на самом деле? (Это вызвано различием коэффициента преломления света в воде и в воздухе, заключённом в маске аквалангиста.)
3. Биохимики шутят: «Жизнь — это одушевлённая вода». Сколько воды в организме человека? (До 75%.)
4. Почему зимой водоёмы не промерзают до дна? (Плотность льда меньше плотности воды.)
5. К каким последствиям приводит высокая удельная теплоёмкость воды? (Весной и летом, медленно нагреваясь, вода охлаждает воздух, а осенью, медленно остывая, поддерживает определённую температуру воздуха.)

Тайм-аут
«Подвижные загадки» для зрителей

Зрители должны угадать, что изображают демонстраторы «подвижных загадок».
За каждый правильный ответ — 0,5 балла.

1. На сцену поднимаются два ученика с голубыми шарами и один — с красным шаром. Ученики располагают шары так: в центре — красный шар по краям под углом голубые шары. (Модель молекулы воды.)
2. На сцену поднимаются ещё три ученика с красными шарами и шесть — с голубыми. Составляют модели молекулы воды и располагают их так, чтобы возле красного шара находился голубой. (Водородная связь.)
3. На сцену поднимаются два ученика: один с жёлтым шаром, другой — с зелёными. Они располагаются парой: жёлтый шар рядом с зелёным. Затем «молекулы воды» разрушают эту композицию и составляют новую: две «молекулы» воды вокруг жёлтого шара, две — вокруг зелёного. (Процесс электролитической диссоциации.)

Bтopой тур
«Правильный выбор»

1 балл за каждый правильный ответ

1. Количество примесей в пресной воде: а) 0,01—0,1 %; б) 0,1 — 1 %; в) 1—10%.
2. Вода, содержащая значительное количество солей кальция и магния, называется: а) солёной; б) жёсткой; в) мягкой.
3. Плотность воды при переходе из твёрдого состояния в жидкое:
а) уменьшается; б) не изменяется; в) возрастает.
4. Максимальная плотность у воды при температуре: а) 0 °С; б) 4 °С; в) 100 °С.
5. Теплоёмкость воды (Дж/(г·К): а) 4,18; б) 1,0; в) 18.

Тайм-аут
«Рекламная пауза» команды «Н2О»

Tpeтий тyp
«Интеллектуальная дуэль»

1 балл за каждый правильный ответ

Жизнь есть одушевлённая вода.
Э. Дюбуа

Вопросы для команды «Н₂О»
1. Как очистить воду от нерастворимых примесей? (Фильтрованием.)
2. Два простых вещества горят со взрывом, а продукт их взаимодействия — средство для тушения огня. Назовите формулы всех веществ. (Н₂, О₂, Н₂О.)
3. Почему подземные воды даже на больших глубинах при высоких давлениях значительно подвижны? (Вязкость воды снижается при повышении давления.)
4. О какой утренней аэрозоли говорится в этой загадке: «Что видно, когда ничего не видно»? (Туман.)
5. В 60 % скважин в Беларуси вода содержит избыток солей или оксидов данного элемента. (Железо.)

Вопросы для команды «Водный мир»
1. Какая часть планеты Земля покрыта водой? (3/4, или 75%.)
2. Назовите формулу «тяжёлой воды» (D2О)
3. Сколько неподелённых пар электронов в молекуле воды? (Две.)
4. О какой «водной артерии» зимой эта загадка: «Конь бежит, а щука лежит»? (Река подо льдом.)
5. Во многих районах Беларуси в воде пониженное содержание этих галогенов. (Фтор и йод.)

Тайм-аут

Чтец исполняет стихотворение Леонида Мартынова.

Вода
Благоволила
Литься!
Она
Блистала
Столь чиста,
Что ни напиться,
Ни умыться,
И это было неспроста.
Ей
Не хватало
Ивы, тала
И горечи цветущих лоз.
Ей
Водорослей не хватало
И рыбы, жирной от стрекоз,
Ей
Не хватало быть волнистой.
Ей не хватало течь везде.
Ей жизни не хватало —
Чистой
Дистиллированной
Воде!

Четвёртый тyp
«Зри в корень!»

2 балла за каждый правильный ответ

Воде дана волшебная власть стать соком жизни на Земле.
Леонардо да Винчи

Видеовопросы для команды «Н₂О»
1. На каком из представленных графиков правильно изображено изменение растворимости углекислого газа в зависимости от температуры? (При повышении температуры растворимость газов понижается.)
2. Какой физический процесс мы наблюдаем па данном рисунке (демонстрируется изображение дождя)! (Процесс конденсации.)
3. Которая из двух рыбок обитает в южном море (на экране — большая рыба и поменьше)? (В холодных морях размер рыб больше, так как в воде растворено больше кислорода; таким образом, в южном море будет обитать рыбка меньшего размера.)
4. В своей работе «Исследование водных растворов по удельному весу» этот учёный доказал наличие гидратов в растворах. (На экране — портрет Д. П. Менделеева.)
5. По легенде эта богиня родилась из морской пены. (Афродита.)

Видеовопросы для команды «Водный мир»
1. Алхимики этим значком изображали вещество, которому приписывали совершенство. Назовите формулу вещества. (Рисунок — формула Н₂О.)
2. Древние греки считали богом моря именно его. (Посейдон.)
3. Какой процент воды содержится в данном органе (на рисунке — глаз человека)'? (99% воды.)
4. Этот учёный независимо от И. А. Каблукова сформулировал идею гидратации ионов. (В. А. Кистяковский.)
5. «Воде дана волшебная власть стать соком жизни на Земле» — сказал этот гений эпохи Возрождения. (Леонардо да Винчи.)

Тайм-аут
«Рекламная пауза» команды «Водный мир»

Пятый тур
«Чудеса своими руками»

Всё хорошо в природе, но вода — краса природы.
С. Т. Аксаков

Вопросы команды «Н₂О»
1. Занимательный опыт «Фиолетовый дым».
0,3 г алюминиевой пыли и 4 г мелко натёртого кристаллического йода тщательно перемешать и поместить на керамическую плитку. Плитку поставить в стакан и закрыть крышкой, в центр которой вставлена пипетка с водой. При попадании на смесь воды сначала появляется дымок, а затем пламя разгорается с клубами фиолетового дыма: 2А1 + 3I₂= 2АlI₃.
Вопрос: Для чего нужна вода в этом опыте?
(Вода является катализатором.)
2. Занимательный опыт «Иголка-водомерка».
Насекомое водомерка бегает по поверхности воды. Мы заставим «бегать» иголку. Иголку надо смазать маслом и осторожно положить на поверхность воды. Если коснуться заострённым концом мыла поверхности воды сбоку от иголки, то она отскакивает от мыла.
Вопрос: Почему иголка «прыгает»?
(Поверхностное натяжение чистой воды больше, чем мыльной. С разных сторон на иголку действуют разные силы — она движется в сторону большей силы.)

Пока команда готовится, чтец исполняет стихотворение Бориса Слуцкого.

Понятны голоса воды
от океана до капели,
но разобраться не успели
ни в тонком теноре звезды,
ни в звонком голосе Луны,
ни почему на Солнце пятна,
хоть языки воды — понятны,
наречия воды — ясны.
Почти домашняя стихия,
не то что воздух и огонь,
и человек с ней конь о конь
мчит, и бегут валы лихие
бок о бок с бортом, кораблём,
бегут, как псовая охота!
То маршируют, как пехота,
то пролетают журавлём.

Вопросы команды «Водный мир»
1. Занимательный опыт «Превращение воды в золото».
В одном стакане находится свежеприготовленный раствор иодида калия, а в другом — раствор ацетата свинца. Оба раствора выливают в стакан. Выпадает осадок ярко-жёлто го цвета.
Вопрос: Назовите формулу «алхимического золота»
(PbI₂ — иодид свинца. Происходит химическая реакция: 2КI + (СН₃СОО)2Рb = 2СН₃СООК + Рb₂↓.)
2. Занимательный опыт «Волшебная вода».
Сделанные из плотной белой бумаги цветы обрызгивают за кулисами слабым раствором щёлочи. На сцене цветы обрызгивают жидкостью из пульверизатора, и они становятся красными.
Вопрос: Объясните, что на самом деле находилось в пульверизаторе вместо воды.
(Фенолфталеин.)

Список использованных источников

1. Глинка, Н. JI. Общая химия / Н. JI. Глинка. — М.: Химия, 1978. — 718 с.
2. Дерпгольц, В. Ф. Мир воды / В. Ф. Дерпгольц. — JI.: Недра, 1979. — 254 с.
3. Ольгин, О. М. Чудеса на выбор / О. М. Ольгин. — М.: Детская литература, 1987. — 128 с.
4. Синюков, В. В. Вода известная и неизвестная / В. В. Синюков. — М.: Знание, 1987. — 176 с.
5. Энциклопедический словарь юного химика. — М.: Педагогика, 1982. — 368 с.
6. Юфанова, И. JI. Занимательные вечера по физике в средней школе / И. JI. Юфанова. — М.: Просвещение, 1990. — 159 с.
7. Я иду на урок химии: кн. для учителя. — М.: Первое сентября, 2001. — 272 с.
8. Я познаю мир. Экология. — Л.: Издательство ACT, 1999. — 432 с.