Презентация по химии на тему "Химия в космосе"

• 1 слайд

  ГОКУ АО «Общеобразовательная школа при учреждениях исполнения наказания» КУ ИК-8
  Химические элементы в космосе
  
  Выполнила учитель химии и биологии И. А. Трухина
  

• 2 слайд

  Химия имеет прямое отношение ко многим достижениям человека в освоении космоса. Без усилий многочисленных ученых-химиков, технологов, инженеров-химиков не были бы созданы удивительные конструкционные материалы, которые позволяют космическим кораблям преодолеть земное притяжение, сверхмощное горючее, помогающее двигателям развить необходимую мощность, точнейшие приборы, инструменты и устройства, которые обеспечивают работу космических орбитальных станций.
  

• 3 слайд

  На сегодняшний день существует отдельная наука, космохимия. Космохимия - наука о химическом составе космических тел, законах распространённости и распределения химических элементов во Вселенной. Наиболее изученная часть Космохимии — геохимия. Космохимия — новая область знания, получившая значительное развитие во 2-й половине 20 в. главным образом благодаря успехам космонавтики.
  

• 4 слайд

  В сложных, грандиозных химических процессах, протекающих в земной коре и на ее поверхности сотни миллионов лет, продолжающихся и в наши дни, сходные своим положением в периодической системе элементы обладают сходной геохимической судьбой. Это позволяет геохимикам проследить их движение в земной коре и выяснить законы, распределяющие их на поверхности Земли.
  В состав земной коры входят: O – 46.6 %; Ca – 3.63 %; Al – 8.13 %; Na – 2.83 %; Si – 27.72 %; K – 2.59 %; Fe – 5.0 %; Mg – 2.0 %. Всего - 98,59%
  
  Химия Земли
  

• 5 слайд

  Точнейшие химические анализы огромного числа метеоритов, упавших на нашу планету, дали замечательные результаты. Оказалось, что если подсчитать среднее содержание во всех метеоритах наиболее распространенных на Земле элементов: железа, кислорода, кремния, магния, алюминия, кальция, то на их долю падает ровно 94%, т. е. их в составе метеоритов равно столько же, сколько в составе земного шара: в железных метеоритах железа 91,0%; кобальта 0,6%; никеля 8,4%; на Земле - железа 92%; кобальта 0,5%; никеля 7,5%. Эти и многие другие обнаруженные совпадения дали ученым основание сделать вывод: вещество на Земле и вещество в небесном пространстве одинаково. Оно состоит из одних и тех же элементов.
  Химический состав метеоритов
  

• 6 слайд

  В наши дни уже существует обширная область науки, увлекательная химия – ядерная астрохимия. Она выясняет важнейшие для всей науки вопросы: как образовались во Вселенной элементы, где и какие элементы возникают, какова их судьба в вечном развитии мироздания. Во всех доступных нашему наблюдению звездах преобладает водород. В молодых звездах типа красных гигантов обнаружено повышенное содержание тяжелых элементов. По содержанию других элементов звезды очень сильно различаются: в некоторых звездах обнаружено такое высокое содержание отдельных элементов по сравнению с обычными звездами, что их даже так и принято называть в астрофизике: «магниевые», «кремниевые», «железные», «стронциевые», «углеродные» звезды. Недавно обнаружены даже «литиевые» и «фосфорные» звезды. Эти таинственные различия в составах звезд еще ждут объяснения.
  
  Химический состав звезд
  

• 7 слайд

  Удивительно сложны и неожиданны пути зарождения одной из наук будущего – химии космического пространства. Оказалось, что из необъятных глубин Вселенной к нам на Землю всегда, не прекращаясь ни ночью, ни днем, приходят на волне 21 см поразительные радиосообщения о тайнах мироздания, которые приносит нам межзвездный водород. Необъятные звездные миры, разобщенные расстояниями в безграничном пространстве, теперь оказываются связанными в единое целое гигантскими водородными облаками.
  Химия межзвездного пространства
  

• 8 слайд

  В химии межзвездного пространства за последние годы сделаны совершенно поразительные открытия. В космосе неожиданно обнаружили сложную молекулу цианоацетилена (HC3N). Не успели космохимики объяснить, каким путем в межзвездном пространстве возникает органическая молекула столь сложного состава и строения, как вдруг с помощью радиотелескопа в созвездии Стрельца были открыты гигантские облака самого обыкновенного на Земле и совершенно неожиданного для космоса химического соединения – муравьиной кислоты (HCOOH). Следующее открытие было еще более неожиданным. Оказалось, что в космическом пространстве существуют облака формальдегида (HCOH).
  Спиртовые облака
  Облака в созвездии Стрельца
  Туманность Ориона:
  H S N O He тяжёлые металлы
  Свечение кислорода
  

• 9 слайд

  Затем последовало еще более странное открытие: в небольшом облаке межзвездной пыли, лежащем где-то по направлению к центру нашей Галактики, обнаружили аммиак (NH3). По интенсивности радиоизлучения космического аммиака удалось даже измерить температуру этой области космоса (25 К). Загадка космического аммиака заключается в том, что он в этих условиях неустойчив и разрушается под действием ультрафиолетового излучения. Значит, он интенсивно возникает – образуется в космосе. Но как? Пока это неизвестно.
  Tумaннocть Пecoчныe чacыc oтoбpaжeниeм вoдopoдa (зeлeный), иoнизиpoвaннoгo aзoтa (кpacный) и двaжды иoнизиpoвaннoгo киcлopoдa (cиний)
  Межзвездные облака
  

• 10 слайд

  Кроме того, в космосе был найден простейший радикал гидроксил (OH). Когда установили существование гидроксила, были предприняты поиски воды. Где есть гидроксил, там должна быть и вода, и она была действительно найдена в межзвездном пространстве. Это открытие особенно интересно и важно. В космосе есть вода, есть органические молекулы (формальдегид), есть аммиак. Эти соединения, реагируя между собой, могут привести к образованию аминокислот, что и было подтверждено на опыте в земных условиях.
  В двенадцати миллиардах световых лет от нас, в сердце квазара, находится крупнейший водный резервуар во Вселенной. В нем содержится примерно в 140 триллионов раз больше воды, чем в земных океанах. Вода, к сожалению, принимает форму массивного облака газа в несколько сотен световых лет в диаметре. Находится она рядом с колоссальной черной дырой в сердце квазара, а дыра, в свою очередь, в двести миллиардов раз больше нашего Солнца и при этом постоянно извергает энергию, эквивалентную той, что произвели бы 1000 триллионов солнц. Ну это чтобы вы примерно представляли масштабы локального варева.
  

• 11 слайд

  Что же будет еще обнаружено в межзвездной «пустоте»? Наверное, будут открыты и аминокислоты. Не может ли оказаться вероятным совершенно фантастическое предположение, что планеты во время своего образования уже содержат сложные органические соединения – основу примитивных форм жизни? Пожалуй, становится вполне допустимым серьезное обсуждение, казалось бы, совершенно невозможного вопроса: «Что же старше – планеты или жизнь на них?» Конечно, трудно угадать, каким будет ответ на него. Ясно одно – для науки неразрешимых вопросов нет.
  Это облако газа состоит по большей части из этилформиата, который дает малине ее вкус, а рому его отличительный запах. Гигантское облако содержит миллиарды, миллиарды и еще раз миллиарды этого вещества — и это было бы чудесно, если бы оно не было пропитано частичками пропилцианида. Создание и распространение этих сложных молекул остается загадкой для ученых, поэтому межгалактический ресторан пока останется закрытым.
  

• 12 слайд

  Много лет назад, в 1609 г., Галилео Галилей впервые направил телескоп в небо. Лунные «моря» представились ему в обрамлении берегов из белого камня. После наблюдений Галилея еще долгое время думали, что лунные «моря» наполнены водой. Говорили даже, что на Луне жить приятнее, чем на Земле. Знаменитый астроном XVIII в. Вильям Гершель писал: «Что касается меня, то, если бы мне пришлось выбирать, жить ли на Земле или Луне, я, не колеблясь ни одной минуты, выбрал бы Луну».
  Начало лунной химии
  

• 13 слайд

  Металлы не встречаются в их высших степенях окисления, железо встречается только двухвалентное. На Луне не было ни свободной воды, ни атмосферы. Все летучие соединения, возникшие при магматических процессах, улетели в космос, и вторичная атмосфера возникнуть не могла.
  

• 14 слайд

  Галактическое излучение примерно на метр проникает в тело Луны, и в породах под воздействием него происходят ядерные превращения. Благодаря бомбардировке протонами на Луне обычны радиоактивные изотопы алюминия и натрия, которых почти нет в земных породах. Есть и другие отличия. Например, в лунных породах содержится больше аргона, чем в земных. И еще одна химическая особенность – на Луне, по всей вероятности, нет месторождений полезных ископаемых. Дело в том, что для формирования рудных тел необходимы гидротермальные растворы, а свободной воды в толще Луны никогда не было. Зато некоторые лунные породы содержат около 10% титана.
  

• 15 слайд

  Меркурий – самая близкая к Солнцу планета. Но что происходит на планете, мы пока знаем весьма приближенно. Его масса слишком мала, температура на солнечной стороне слишком велика, и молекулы любого газа с огромной скоростью покидают поверхность планеты, улетая в космическое пространство. Наверное, Меркурий покрыт силикатными породами, сходными с земными.
  Химический состав планет
  

• 16 слайд

  На Венеру советские ученые отправили несколько автоматических лабораторий. Теперь получены достоверные сведения о химическом составе ее атмосферы и об условиях на ее поверхности. Полученные сведения были переданы на Землю.
  Теперь достоверно известен состав атмосферы этой планеты: углекислого газа (СО2) около 97 %, азота (N2) не более 2 %, водяного пара (Н2О) около 1 %, кислорода (О2) не более 0,1 %. На поверхности Венеры жизнь невозможна. Поверхность Венеры – раскаленная каменистая пустыня.
  
  

• 17 слайд

  Советские и американские ученые отправили автоматические исследовательские станции и на Марс. Даже будучи разделены десятками миллионов километров «пустого» пространства, Марс и Земля находятся в таинственной связи. Установлено, что атмосфера этой планеты состоит из углекислоты, есть немного азота, кислорода и водяного пара. Марс – холодная безжизненная пыльная пустыня.
  

• 18 слайд

  Самая интересная, удивительная и загадочная планета с точки зрения химии – это Юпитер. Теоретики подсчитали, что ядро планеты должно быть жидким. Оно окружено оболочкой из металлического водорода. . На 98 % Юпитер состоит из водорода и гелия. Обнаружены также вода и сероводород. Найдены признаки метана и аммиака. Снаружи Юпитер покрыт облачной оболочкой, состоящей из твердых частиц льда и аммиака. Поэтому он так ярко блестит на небе.
  

• 19 слайд

  Синий цвет Урана является результатом поглощения красного света метаном в верхней части атмосферы. Вероятно, существуют облака других цветов, но они прячутся от наблюдателей перекрывающим слоем метана. Атмосфера Урана (но не Уран в целом!) состоит примерно на 83% из водорода, на 15% из гелия и на 2% из метана.
  

• 20 слайд

  Строение и набор составляющих Нептун элементов, вероятно, подобны Урану: различные "льды" или отвердевшие газы с содержанием около 15% водорода и небольшого количества гелия. Атмосфера Нептуна - это, по большей части, метан: синий цвет Нептуна является результатом поглощения красного света в атмосфере этим газом, как на Уране.
  

• 21 слайд

  Химический состав Плутона точно не известен, но его плотность показывает, что он, вероятно, состоит из смеси 70% горных пород и 30% водяного льда. Светлые области на поверхности, возможно, покрыты азотным льдом с небольшими добавками (твердых) метана, этана и угарного газа. Состав темных областей поверхности Плутона не известен, но он может быть создан из первичного органического материала. Об атмосфере Плутона известно совсем немного, но, вероятно, она состоит в основном из азота с небольшими примесями угарного газа и метана.
  

• 22 слайд

  Атмосфера Сатурна - в основном, водород и гелий. Около 7 процентов объема верхней атмосферы Сатурна - гелий, в то время как почти все остальное – водород.
  Поразительные достижения космической химии позволили начать исследования процессов, протекающих на поверхности далеких, пока еще недоступных миров. Это приводит к очень важному выводу: самая прекрасная планета – наша родная Земля. Долг каждого человека – бережно относиться ко всем ее богатствам и красоте.
  
  
  

• 23 слайд

  Наши знания химического состава Вселенной получены в результате различных исследований излучений Солнца и звезд, анализа метеоритов и на основании того, что мы знаем о составе Земли и других планет. Спектроскопические наблюдения позволяют установить элементы, ответственные за излучения, а на основании анализа спектральных линий можно сделать грубые оценки относительных количеств различных элементов, присутствующих во внешних частях излучаемого тела. Полученные таким образом данные подтверждают предположение, что Вселенная состоит из одних и тех же элементов. И приведенные данные доказывают это.