Проектная работа "Правда ли курение опасно для здоровья?"

Муниципальное образовательное учреждение

«Средняя общеобразовательная школа № 46»

С углубленным изучением отдельных предметов

Проектно - исследовательская работа

«Правда ли курение опасно для здоровья?»

Работу подготовила:

ученик 10 «Б» класса

М. Анастасия

Проверил:

учитель химии

Леушина Н.А..

Сургут, 2019

Оглавление

Введение

1. Актуальность выбранной темы ___________________________2
2. Цели и задачи _________________________________________2
3. Гипотеза______________________________________________2
4. Методы и методики_____________________________________2

Основная часть

Глава I. Справочные данные о никотине и его вреде здоровью

1. Историческая справка___________________________________3
2. Строение молекул никотина______________________________4
3. Никотин в природе______________________________________5
4. Химические свойства никотина ___________________________5
5. Вред никотина для человека _____________________________6
6. Фармакологические свойства никотина_____________________7

Глава II. Практическая работа с никотином

2.1. Реакция с реактивом Драгендорфа _________________________8

2.2. Реакция с солью Рейнеке _________________________________8

2.3. Реакция с раствором иода в диэтиловом эфиром______________8

2.4. Реакция с формальдегидом _______________________________8

2.5.  Реакция с п –диметиламинобензальдегидом_________________8

Заключение

Вывод по работе____________________________________________9

Литература _______________________________________________10

Приложения ______________________________________________11

Никотин и его вред здоровью

Цели и задачи

Цель: благодаря моему проекту я хочу узнать, что такое никотин и чем он опасен для здоровья человека.

Задачи:

• Узнать что такое никотин
• Узнать его химический состав
• Чем он опасен для жизни человека

Актуальность

В России курят 30-40% населения. По данным Минздрава, каждый десятый школьник страдает табачной зависимостью. Многочисленные исследования показали, что курение способствует возникновению различных заболеваний, приводит к преждевременной смерти, сокращает продолжительность жизни на 8 – 15 лет. 

В Российской Федерации в январе 2002 года был принят Закон «Об ограничении курения табака», который регламентирует производство и потребление табачных изделий. 

Таким образом, проблема борьбы с курением остается актуальной и требует скорейшего решения. 

Гипотеза

Никотин - это одна составляющая часть табачного дыма.

Методы и методики

Профилактика никотина.

Глава I.

Справочные данные о никотине и его вреде здоровью

1. Историческая справка

Не всякие растения содержат алкалоиды. Никотин чаще встречается в растениях семейства пасленовых. В табаке его больше всего, до 8%, хотя там есть еще 11 других алкалоидов. На табачных плантациях выращивают два сорта курительного табака: махорка (Nicotiana rustica) и собственно табак (Nicotiana tabacum). Эти растения получили название в честь французского посла в Португалии Жана Нико (J. Nicot). Именно он в 1560 году впервые ввез во Францию табак, доставленный из Нового Света португальскими моряками. Французской королеве Екатерине Медичи Нико подарил шкатулку с табаком в качестве средства от головной боли.

Как ни странно, нюхая табак, королева испытывала облегчение. На самом деле болеутоляющим действием алкалоиды табака не обладают. С тех пор обычай нюхать табак распространился в Европе, в том числе и среди женщин, в то время как курение для них в те времена не считалось приличным. Алкалоиды обычно содержатся в растениях в виде солей органических кислот. Никотин образуется в корнях растения, а накапливается в листьях в форме солей лимонной и яблочной кислот. Чтобы выделить его, листья обрабатывают водным раствором щелочи, которая вытесняет азотистое основание из его соли. Полученный алкалоид отделяют перегонкой с водяным паром и далее экстрагируют из водного раствора с помощью эфира.

Эфир легко испаряется, остается вязкая жидкость со специфическим запахом. Этот алкалоид получил название «никотин», потому что выделен из растения Nicotiana. Так оказалось прославленным имя человека, пристрастившего высшие слои европейского общества к табаку. Эмпирическая формула никотина С10Н14N2 была установлена в 1843 году Мельсеном. Строение молекулы устанавливали довольно долго, изучая продукты реакций расщепления и окисления. Так, в результате окисления никотина образуется никотиновая кислота — 3-пиридинкарбоновая кислота, которая с 1937 года считается витамином. Собственно говоря, никотиновая кислота — провитамин, а витамином служит ее амид.

Никотинамид, или витамин В5, который ранее назывался витамином РР (pellagra preventing), обладает антипеллагрическим действием, то есть предотвращает развитие кожного заболевания пеллагры. Наличие в продуктах окисления никотиновой кислоты означает, что молекула никотина содержит пиридиновый фрагмент С5Н4N с которым в 3-положении связан фрагмент С5Н10N. О присутствии в молекуле пиридинового фрагмента догадались в 1881 году, а окончательно строение молекулы никотина подтвердил синтез, выполненный в 1895 году Пикте и Крепье. Казалось бы, раз при окислении никотина получается витамин В5 (или витамин РР), значит, в организме курящего человека он должен постоянно образовываться. Но нет! Такого фермента, что помогал бы ядовитому алкалоиду превращаться в полезное вещество, эволюция нам не подарила. 

И нет в курении никакой пользы. Наоборот, в организм курильщика постоянно попадает очень ядовитое вещество. Насколько ядовитое, мы уже знаем. Но есть и другие, еще более пугающие сведения: средняя летальная доза — 0,5–1 мг/кг. Это значит, что при весе человека в 70 кг смертельным для него может оказаться 35–70 мг никотина. Впрочем, если он курильщик, то летальная доза будет выше: все-таки организм адаптировался к постоянному поступлению яда. А сколько никотина поступает в организм при курении? Это зависит от сорта табака, способа его обработки, количества выкуренных сигарет. Считается, что одна сигарета содержит в среднем 1 мг никотина. Значит, летального исхода можно ожидать, если человек сжует и проглотит 35–70 сигарет. Для обнаружения никотина, выделенного из биологического материала, применяют ряд реакций и метод УФ-спектроскопии.

1.2  Строение молекул никотина

 Молекула никотина состоит из двух ядер - пиридина и гидрированного пиррола. Никотин имеет строение 1-метил - 2-пиридилпирролидина.  

В молекуле никотина соединены два гетероциклических ядра - пиридиновое и пиролидиновое.  

В состав молекулы никотина входят два гетероциклических азотсодержащих кольца - пиридиновое кольцо и N-метилпирролидиновое кольцо. Аналогичный ему алкалоид анабазин ( II) вместо N-метилпирролидинового кольца содержит пиперидиновое кольцо.  

Формула никотина, предложенная Пиннером, подтверждена различными реакциями расщепления. При прямом окислении основания хромовой кислотой образуется никотиновая кислота - 3-пири-динкарбоновая кислота; этим доказывается строение одной половины молекулы никотина. Если Ру-моноиодметилат никотина обработать железосинеродистым калием и щелочью, то он окисляется до N-метил-никотона. Вследствие вступления кислорода пиридиновый остаток делается более чувствительным к хромовой кислоте, чем пирролидиновое ядро, и поэтому N-метилникотон можно окислить до L-гигриновой кислоты.

Никотин - довольно сильное основание. Он образует соли с двумя эквивалентами кислот. При энергичном окислении никотина пирролиди-новое ядро разрушается и образуется никотиновая, или р-пиридинкарбо-новая, кислота. Эта реакция доказывает наличие пиридинового ядра в молекуле никотина, а также место присоединения пирролидинового ядра к атому углерода, стоящему в ядре пиридина в р-положении.  

Двуокись углерода, полученная декарбоксилированием никотиновой кислоты, содержала весь углерод-14, первоначально присутствовавший в никотиновой кислоте. Таким образом, весь С14, содержавшийся в никотине, должен находиться в пирролидиновой части этого алкалоида. Следовательно, весь радиоактивный углерод должен был находиться в С-2, С-4 или С-5 молекулы никотина.

1.3 Никотин в природе

Никоти́н — алкалоид пиридинового ряда, содержащийся в растениях семейства паслёновых, преимущественно в листьях и стеблях табака  в меньших количествах, в томатах, картофеле, баклажанах, зелёном перце. Никотиновые алкалоиды (анабазин и др.) также присутствуют в листьях коки. Биосинтез никотина происходит в корнях, а накапливание никотина — в листьях. Никотин — сильнодействующий нейротоксин и кардиотоксин, особенно ядовитый для насекомых; вследствие этого никотин раньше широко использовался как инсектицид, а в настоящее время в том же качестве продолжают использоваться производные никотина — такие, как, например, имидаклоприд.

1.4 Химические свойства никотина

Никотин – это гигроскопическая маслянистая жидкость, которая имеет горький вкус. Такую жидкость можно легко смешивать с водой. Никотин имеет почти такую же плотность, что и вода. Главные молекулы никотина состоят из пирролиднового и пиридинового цикла. Такое вещество может вступать в реакции с разнообразными кислотами, после чего образовывается соль. Чаще всего это могут быть твердые или водорастворимые соли. Никотин является малополярным и отлично растворяется в окружающей среде, где наблюдается низкая полярность.

Именно по этим причинам никотин может быстро всасываться в кожу, а также проникать в ткани мозга при помощи энцефалического барьера. Вещество быстро окисляется в организме человека до состояния нетоксичной никотиновой кислоты.

Так же никотин - это один из группы алкалоидов табака. Это вещество в высшей степени ядовито и широко используется как контактный инсектицид. В малых дозах ( например, в папиросном дыме) данное вещество является возбуждающим средством и ведет к повышению кровяного давления. Исходя из структуры этого алкалоида и структуры разнообразных аминокислот, можно предположить, что лизин и орнитин - это предшественники пиридиновой и соответственно пирролидиновой частей молекулы никотина.

1.5 Вред никотина для человека

Для большинства насекомых это вещество ядовито, не так давно его применяли в качестве инсектицида. Оно действует как нейротоксин, вызывая паралич нервной системы. Употребление внутрь этого вещества человеком тоже опасно, оно негативно сказывается на работе сердечно-сосудистой системы и выступает главной причиной патологических изменений внутренних органов. Для человеческого организма смертельной дозой считают 0,5-1 мг/к, для крыс — 140 мг/кг. Важно отметить, что длительное употребление никотина может вызвать физиологическую и психологическую зависимость.

Он разлагается в человеческой печени. Распад никотина происходит путем окисления и образования после него вещества под названием котонин. Он подвергается еще нескольким превращениям и выводится из организма вместе с мочой.

На сегодняшний день никотин очень распространен в табачной промышленности, его не только курят, но и нюхают или жуют.

Человек при этом испытывает легкое расслабление, одурманивание и чувство эйфории. Существует и передозировка данным веществом, которая характеризуется рядом неприятных симптомов:

• головокружение и боль в области головы;
• беспричинная тревожность;
• кашель;
• раздражение слизистых оболочек рта и дыхательных путей;
• аритмия;
• болезненные ощущения в горле;
• икота;
• аллергические реакции.
• тошнота;
• рвота.

Если у вас имеются вышеперечисленные симптомы, нужно немедленно обратиться за медицинской помощью, чтобы избежать отравления этим токсическим веществом.

1.6 Фармакологические свойства никотина

Болеутоляющие свойства производных никотина когда-то использовали в медицине в больших масштабах, сегодня же это вещество применяют в лечении табачной зависимости, при лечении туберкулеза, болезней Альцгеймера и Паркинсона. Плотность никотина, а также его специфическое строение помогают ему бороться с раковыми опухолями, вызванными канцерогенами табачного дыма. Казалось, парадокс, но тем не менее при внутривенном введении никотин позволяет подавлять тягу к более сильным наркотическим веществам.

У некурящих людей он повышает умственные способности и ускоряет обработку больших объемов информации. Важно отметить, что при окислении никотина получают витамин В5. Можно подумать, что у курильщиков он должен образоваться в организме постоянно. Такое мнение ошибочно, пока что эволюция не придумала вещества, которое из токсического могло самостоятельно превратиться в полезное.

Глава II.

Практическая работа с никотином

Реакция с реактивом Драгендорфа. Обнаружение этого алкалоида при помощи реактива Драгендорфа производится так, как и обнаружение анабазина. При наличии никотина в исследуемом растворе после прибавления реактива Драгендорфа в поле зрения микроскопа наблюдаются сростки кристаллов в виде летящих птиц, буквы К или буквы X. Предел обнаружения: 1 мкг никотина в пробе.

Эту реакцию кроме никотина дают анабазин, кониин и др. Однако ферма кристаллов указанных веществ с реактивом Драгендорфа отличается от формы кристаллов никотина с этим реактивом.

Реакция с солью Рейнеке. Эту реакцию выполняют так, как и реакцию на анабазин с этим реактивом. При наличии никотина образуются сростки призматических кристаллов. Предел обнаружения: 1,2 мкг никотина в пробе. Форма кристаллов рейнеката никотина отличается от формы кристаллов рейнеката анабазина.

Реакция с раствором иода в диэтиловом эфире. В пробирку вносят 1 мл раствора исследуемого вещества в диэтиловом эфире и прибавляют 1 мл 10 %-го раствора иода в диэтиловом эфире. Через несколько минут смесь мутнеет, а затем выпадает смолистый осадок, содержащий игольчатые рубиново-красные кристаллы с темно-синим оттенком. Анабазин не дает этой реакции.

Реакция с формальдегидом. На часовое стекло или на капельную пластинку наносят 1—2 капли исследуемого раствора и 2 капли 4 %-го водного раствора формальдегида. Смесь нагревают, затем прибавляют каплю концентрированной азотной кислоты. В присутствии никотина раствор приобретает красную или розовую окраску. Анабазин не дает этой реакции.

Реакция с п -диметиламинобензальдегидом. На часовое стекло или на капельную пластинку наносят каплю концентрированной соляной кислоты, в которую вносят кристаллик п-диметиламинобензальдегида. Рядом с этой каплей помещают каплю исследуемого раствора. Капли соединяют при помощи стеклянной палочки с заостренным концом. При наличии никотина в исследуемом растворе в месте соприкосновения капель наблюдается розовая окраска, которая переходит в фиолетовую. Окраска сохраняется около суток.

Вывод по работе

Вот что собой представляет одна из главных составляющих сигарет. Конечно, кроме положительных свойств средство обладает рядом негативных, но о них и так твердят на каждом шагу приверженцы здорового образа жизни. В любом случае, никотин — одно из важнейших веществ, которое было открыто наукой прошлого века, с ним связано множество скандальных ситуаций и случаев, что по-своему изменили историю.

Литература

1. Книга – Эрудит
2.  Школьная библиотека. Книги: «Бросаю курить самостоятельно», «Курительные смеси - запрещенные вещества».

http://rabtabaka.ru/polezno-znat/smertelnaya-doza-nikotina-dlya-cheloveka/

http://www.rlsnet.ru/mnn_index_id_2007.htm

http://nekuru.com/vred/formula-nikotina.html

http://www.ngpedia.ru/id161494p2.html

https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9D%D0%B8%D0%BA%D0%BE%D1%82%D0%B8%D0%BD

http://studopedia.ru/1_120964_nikotin.html

Приложения

Глава I. Справочные данные о никотине и его вреде здоровью

1. Историческая справка

2. Строение молекул никотина

3. Никотин в природе

4. Химические свойства никотина

5. Вред никотина для человека

6. Фармакологические свойства никотина