569
13ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ГОРОДА МОСКВЫ
"ЦЕНТР СПОРТА И ОБРАЗОВАНИЯ
"МОСКОВСКАЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ШКОЛА"
ДЕПАРТАМЕНТА СПОРТА И ТУРИЗМА ГОРОДА МОСКВЫ
Проектно-исследовательская работа
Ушу
глазами химика
Выполнили:
учащиеся 11а класса
Борунова Ирина
Михалева Софья
Крбашян Эльза
Руководитель:
Силантьева Татьяна Николаевна
учитель химии
Москва
СОДЕРЖАНИЕ ПРОЕКТА
Введение. Актуальность темы. Цели проекта.
Глава 1. Ткани и волокна костюмов УШУ. Лабораторный анализ по свойствам тканей и волокон, из которых сделаны костюмы спортсменов.
Глава 2. Оружие спортсмена УШУ. Виды сплавов для оружия.
Глава 3. Питание спортсмена УШУ. Анализ школьного меню по энергетической ценности. Анализ анкет по питанию школьников.
Глава 4. Водный баланс как важная составляющая питания спортсмена. Анализ питьевого режима в школе.
Заключение. Выводы.
Список литературы
Введение.
Актуальность темы.
Вот уже 10 лет как мы занимаемся таким красивым и очень сложным видом спорта как УШУ. Этот вид спорта, как разновидность боевых искусств Китая, развивает у нас не только красивую осанку, статность фигуры, хорошую координацию движений, но и помогает научиться выносливости, собранности, силе духа, духовной гармонии организма человека. Многие из нас за эти годы получили звания кандидата в мастера спорта и даже мастера спорта по виду УШУ, мы выступаем на различных городских, Всероссийских и международных соревнованиях, принося в копилку своей сборной золотые, серебряные и бронзовые медали. До изучения курса органической химии в 10 классе мы не задумывались о том, что привычные нам вещи можно представить с точки зрения, например, такой науки как химия. Этот вопрос мы и стали изучать в ходе нашего проекта. Отсюда и родилось название нашего проекта – «УШУ глазами химика».
На фотографии сверху представлен наш тренер – Тарасова Дарья Александровна, чемпион мира по УШУ, неоднократный чемпион Европы и России, мастер спорта международного класса, тоже выпускница нашей школы ГБОУ «Центр спорта и образования «Московская экспериментальная школа» Департамента спорта и туризма города Москвы.
Цели и задачи проекта.
-Практическое использование химических знаний к представлению образа учащегося-спортсмена ушу
-Анализ полученных статистических данных по анкетам и опросу учащихся
-Проведение химического эксперимента с тканями и волокнами, образцами оружия
-Новый взгляд на уже привычные вещи из жизни учащегося-спортсмена
Глава 1.
Ткани и волокна костюмов УШУ.
Лабораторный анализ по свойствам тканей и волокон,
из которых сделаны костюмы спортсменов.
Ткани, используемые в костюме спортсменов в ушу:
Шелк искусственный, натуральный
Лён
Хлопок
Вискоза
Почему именно эти ткани используются?
Шелк
Шелком называют мягкую и прочную ткань с приятным глянцевым блеском. Технология изготовления нити уникальна – ее получают, разматывая миниатюрные коконы тутового шелкопряда.
Особенности производства:
Насекомых кормят листьями шелковицы до момента их окукливания.
Чтобы размотать кокон, его обдают горячим паром или помещают в кипяток — так умерщвляют насекомое.
Под воздействием влаги и температуры волокна размягчаются, становятся эластичными. Чтобы создать шелковую пряжу, несколько волокон скручивают вместе – так образуется нить.
В зависимости от толщины и качества пряжи объединяют до восьми волокон. Готовая нить называется шелк-сырье.
Шелк
| Плюсы | Минусы |
| +Воздухопроницаемость | -Легко мнется |
| +Гигроскопичность | -Дорогая ткань |
| +Терморегуляция |
|
| +Гигиеничность |
|
| +Износостойкось |
|
|
|
|
ШЕЛК ОБЫЧНО ИСПОЛЬЗУЕТСЯ В КОСТЮМАХ
ДЛЯ ТАОЛУ, ТАЙДЗИНЬ, ТРАДИЦИОННОГО УШУ.
ЛЕН
Лён-ткань с гладкой поверхностью и матовым блеском,получают изо льна,из кожицы растения. На заводе удаляют древесину из стеблей и получают неочищенное льноволокно. Сплетая воедино волокна и снова прочёсывая, льняные волокна получают длиною до 500 метров. Далее волокно вытягивается и становится тоньше. Получаемая нить называется «ровница», она уже наматывается на катушки и идёт на варку, покраску или отбеливание.
| Плюсы | Минусы |
| +Гигроскопичность | -Усадка после стирки |
| +Антистатичность | -Легко мнется |
| +Воздухопроницаемость | -Низкая формоустойчивость |
| +Натуральное волокно |
|
ЛЕН ОБЫЧНО ИСПОЛЬЗУЕТСЯ В КОСТЮМАХ
ДЛЯ ШАОЛИНЬ.
ВИСКОЗА
В переводе с латинского вискоза – Viscosus – означает «вязкий».
Все потому, что сырьем для ее изготовления является густая тягучая масса из переработанной древесной целлюлозы.
Производство:
создание непосредственно основы путем дробления древесины в мелкую щепу и отваривания ее в щелочном растворе;
формирование нитей методом выдавливания массы сквозь мельчайшие отверстия в специальной пластине в емкость с кислотой;
отделка;
высушивание.
| Плюсы | Минусы |
| +Воздухопроницаемость | -От долгого нахождения на солнце может изменить цвет |
| +Хорошо отталкивает грязь | -В Мокром состоянии теряет 40% прочности |
| +Отлично драпируется |
|
| +Хорошо впитывает влагу |
|
ВИСКОЗА ОБЫЧНО ИСПОЛЬЗУЕТСЯ В КОСТЮМАХ
ДЛЯ ТРЕНИРОВОЧНОГО ПРОЦЕССА – СПОРТИВНЫЕ КОСТЮМЫ, ФУТБОЛКИ И БРЮКИ.
ХЛОПОК
Ткань из хлопка – это короткие, тонкие, пушистые и мягкие волокна, которые немного скручены вокруг своей оси. Этот материал достаточно прочный, отличается высокой химической стойкостью, способен долгое время не разрушаться под влиянием света и воды. Хлопок может выдерживать температуры до 130-140ºС, его средняя гигроскопичность 18-20%.
| Плюсы | Минусы |
| +Натуральный материал | -Усадка |
| +Устойчивость к моли | -Меняет цвет от солнечных лучей |
| +Легко отстирывается | -Быстро изнашивается |
|
|
|
ХЛОПОК ТОЖЕ ИСПОЛЬЗУЕТСЯ В КОСТЮМАХ
ДЛЯ ТРЕНИРОВОЧНОГО ПРОЦЕССА – СПОРТИВНЫЕ КОСТЮМЫ, ФУТБОЛКИ И БРЮКИ.
Лабораторный анализ свойств ткани и волокон.
Мы взяли кусочки тканей, из которых сшиты наши костюмы и провели лабораторный анализ на действие кислот, щелочей, и процесса горения и внесли данные в таблицу.
На фото Михалева Софья за практической работой с тканями.
| Название волокна | Характеристики горения и результат | HNO3 Действие кислоты | H2SO4 Действие кислоты | NaOH Действие щелочи |
| Шелк | Горит Ощущается запах паленого пера. Образуется хрупкий черный шарик | Желтое окрашивание | Разрушается | Растворяется |
| Лён | Быстро сгорает, запах жженой бумаги | Растворяется, раствор бесцветный | Растворяется | Набухает, но не растворяется |
| Вискоза | Быстро сгорает, запах жженой бумаги. После остается серый пепел. | Растворяется, раствор бесцветный | Растворяется. Раствор красно-коричневый. | Растворяется |
| Хлопок | Быстро сгорает, запах жженой бумаги | Растворяется, раствор бесцветный | Растворяется | Набухает, но не растворяется |
Вывод. Для спортсмена ушу по физиологическим и химическим свойствам предпочтительно иметь форму из шелка или вискозы.
Рекомендации: бережно относитесь к тканям, из которых сделаны ваши костюмы для выступлений. Стирать и гладить ткани нужно СТРОГО в соответствии с характеристиками их волокон.
Глава 2.
Оружие спортсмена УШУ.
Как правило изготовлено из стали различных марок.
Сталь — сплав железа с углеродом, однако даже самые обычные стали,
так называемые стали общего назначения, имеют небольшие, но контролируемые количества марганца (Мn) и кремния (Si).
Сталь 2CR13
Китайская нержавеющая сталь, представляющая собой модифицированную сталь марки 440А. Благодаря повышенному содержанию углерода ее режущие свойства превосходят 420J2, но уступают 420НС. Высокая коррозионная стойкость, используется для мечей средней ценовой категории разных производителей.
Наилучшим материалом для клинков остаются, безусловно, булат и дамаск высших сортов. О булатной и дамасской сталях в последнее время было опубликовано большое количество статей, и поэтому нет особой необходимости в описании их превосходных качеств. Собственно говоря, все примеры исключительной остроты клинков относятся именно к булату или дамаску. Недаром, когда в старину хотели подчеркнуть наивысшее качество клинка, очень часто именовали клинок булатным или просто употребляли слово «булат».
Вывод: У нержавеющей стали высокая коррозионная стойкость, как к факторам внешней среды, так и к действию химических реагентов. Поэтому много видов оружия сделаны именно из стали.
Рекомендации: Вам не стоит оставлять оружие во влажной среде и подвергать перепаду температур на длительное время, применять к нему повышенную механическую нагрузку.
Глава 3.
Что и как мы едим?
Спортивное питание
Питание спортсмена
Мы решили разобраться в том, чем отличаются эти два понятия?!
Мы выяснили, что спортивное питание это в основном биологически активные добавки к пище в виде коктейлей, протеиновых смесей, специальные искусственные комплексы питания. Они применяются в специальных диетах для накачивания мышечной массы. Для спортсмена УШУ это оказалось ненужным.
Питание спортсмена УШУ состоит из сбалансированного меню с нормой содержания белков, жиров и углеводов. Поэтому мы решили проанализировать наше школьное меню по его энергетической и микроэлементарной составляющей.
Мы взяли школьное недельное меню в нашей столовой, просчитали энергетическую ценность завтраков и обедов с понедельника по пятницу.
Белки, жиры, углеводы в рационе питания спортсмена:
| НОРМЫ | ||
| Мужчина | Женщина | |
| ккал | ~2500-3000 | ~2000-2500 |
| Белки(г) | 100-130 | 70-120 |
| Жиры(г) | 60-70 | 50-60 |
| угл.(г) | 300-400 | 200-250 |
Примечание: все значения носят примерный характер.
Для точного расчёта необходимо учитывать вес, пол, возраст, количество физической активности.
Для примерного расчета взяты значения:
60 кг девушки, 70 кг мальчики, тренировки 2 раза в день \ 6 дней в неделю.
Анкетный опрос - 56 человек (8-9-10 класс)
Мы опросили учащихся 8-9-10 класса, что чаще всего они ели на завтрак и обед в течении этой недели?!. Результаты анкет показали, что большинство школьников основной школы не целиком съедают предложенный рацион питания, а многие откровенно игнорировали завтраки вообще, оставляя только чай или фрукт на завтрак.
Число на слайде показывает сколько человек съело то или иное блюдо.
| Понедельник(завтрак) | Обед |
| Сыр полутвердый - 31 | Борщ сибирский - 23 |
| Хлопья с молоком - 44 | Плов мясной - 39 |
| Хлеб пшеничный - 14 | Салат из огурца с раст.маслом - 19 |
| Чай с сахаром - 46 | Хлеб пшеничный - 44 |
| Масло - 11 | Гематоген - 42 |
|
| Компот из плодов - 22 |
| Вторник(завтрак) | Обед |
| Пудинг из творога запеченный - 31 | Борщ с капустой - 24 |
| Хлеб пшеничный - 44 | Суфле из отварной птицы - 28 |
| Чай с лимоном - 48 | Макароны - 47 |
| Масло - 11 | Салат из моркови - 11 |
| Молоко сгущенное - 35 | Хлеб пшеничный - 44 |
|
| Кисель - 8 |
| Среда(завтрак) | Обед |
| Каша на молоке - 21 | Суп на бульоне из птицы - 21 |
| Булочка - 35 | Рагу из птицы - 23 |
| Какао напиток - 47 | Икара из кабачков - 17 |
| Банан - 48 | Хлеб - 44 |
|
| Печенье - 40 |
|
| Компот из плодов вишни - 30 |
| Четверг(завтрак) | Обед |
| Сосиски - 31 | Суп на мясном бульоне - 45 |
| Капуста тушеная - 11 | Гуляш из отварного мяса - 17 |
| Сыр полутвердый - 30 | Каша гречневая - 28 |
| Хлеб пшеничный - 44 | Салат из капусты - 15 |
| Чай с сахаром - 47 | Хлеб - 44 |
|
| Сок - 45 |
Вывод:
Последствия потребления слишком малого кол-ва энергии из пищи и макронутриентов: усталость, быстрая утомляемость, головокружение, низкие результаты соревнований, низкая успеваемость в школе.
Рекомендации: количество потребляемой пищи ученик-спортсмен должен распределять по собственным ощущениям, есть до полного насыщения, не ходить голодным, не переедать, есть больше овощей, белков и достаточное количество углеводов.
Глава 4.
Водный баланс как важная составляющая здоровья учащегося-спортсмена
Человек может потерять 40 % белка, жира и углеводов – и остаться в живых, а потеря 9-12 % воды быстро приведет к смерти... Вода составляет до 60% массы тела человека.
Для сравнения: содержание белка в теле человека 14-23 процента, жира – 4-27 процентов, минеральных веществ 4,9-6 процентов. Она выполняет множество жизненно важных функций, но охлаждение организма является для спортсменов одной из самых главных.
Во время тренировок работающие мышцы выделяют большое количество тепла, и риск перегрева организма возрастает. Основным механизмом, предотвращающим перегревание, является испарение пота с поверхности тела. Сильное потоотделение требует большого количества жидкости.
Если запасы жидкости не возобновляются, то происходит потеря воды и механизм охлаждения человеческого тела перестает нормально функционировать.
Вода поступает в организм по трем каналам:
потребление жидкости (60% общего потребления воды);
пища (30%);
процессы метаболизма (около 10%).
выведение воды из организма:
с мочой организм теряет в сутки 0,5-2,5 литра воды (50-60%)
около 20% уходит с выдыхаемым воздухом
15-20% с потом (в зависимости от интенсивности нагрузок
Дегидратация (потеря воды) один из основных факторов, лимитирующих работоспособность во время тренировок на выносливость. Спортсмены не должны полагаться только на чувство жажды, чтобы восполнить дефицит жидкости в организме. Чувство жажды возникает в клетках головного мозга скорее в ответ на концентрацию солей в организме, чем на количество воды. Хотя пот содержит много соли, тем не менее, концентрация солей в крови снижается заметно медленнее, чем уменьшаются запасы жидкости. В результате адаптации к повышенной температуре окружающей среды концентрация солей в поте снижается. Таким образом, чувство жажды появляется заметно позднее, чем возникает существенная потеря жидкости. Поэтому спортсмены должны пить даже, когда еще не испытывают жажды, как перед, так и во время тренировок и соревнований.
Симптомы дегидратации:
потеря 1% воды вызывает чувство жажды
2% – снижение выносливости
3% – снижение силы
5% – снижение слюноотделения и мочеобразования
учащенный пульс
апатия
мышечная слабость
тошнота
За 2 часа до тренировки или до соревнования следует выпить 500 мл жидкости (можно с глицерином из расчета 1 г глицерина и 21 мл воды на кг массы).
Во время тренировок рекомендуется пить по 150-300 мл жидкости каждые 15-20 минут.
Вместе с потом из организма выводятся натрий, калий и хлор. Необходимо пить специальные спортивные напитки или же дополнительно солить пищу после тренировок, а также есть бананы, апельсины, овощи в которых содержится много калия.
По сравнению со взрослыми - детям может требоваться большее количество жидкости, поскольку уровень потоотделения у них ниже, площадь поверхности тела (через которую происходит теплообмен) меньше, а чувство жажды наступает позже.
При исключительно высоких физических нагрузках в условиях повышенной температуры окружающей среды организм может терять 2-3 л воды в час. Даже минимальные изменения содержания воды в организме могут отрицательно повлиять на физическую деятельность, требующую проявления выносливости.
Освоение сложных гимнастических, акробатических, прыжковых элементов требует многократных повторений и вызывает перегрузку отдельных мышечных групп, сухожилий, связок, что чревато микротравмами и травмами. Гимнастические нагрузки связаны также с развитием высокого нервно- психического напряжения.
Мы проанализировали питьевой режим в школе и решили выяснить, сколько воды может выпить каждый учащийся на 3 и 4 этажах учебного корпуса.
Данные расчета представлены в таблице ниже.
Вывод:
Даже минимальные изменения содержания воды организме могут отрицательно повлиять на физическую деятельность, требующую проявления выносливости.
Рекомендации:
- Регулярно пить чистую воду (до 2 л в день)
Соблюдать водный баланс до и во время тренировочного процесса
Во время тренировок рекомендуется пить по 150-300 мл жидкости каждые 15-20 минут.
Брать с собой в школу на период учебного процесса бутылочку воды (05,-1 л)
Список литературы.
Габриелян О.С., Химия-10. Базовый уровень: учебник для общеобразовательных школ., Москва, Дрофа, 2009г
Габриелян О.С., Химия-10. Углубленный уровень: учебник для общеобразовательных школ., Москва, Дрофа, 2012г
Анашина Н.Ю. День естествознания в школе. Интелектуальные игры и развлечения: биология, химия, география. Ярославль., Академия развития, 2006
Оржековский П.А., Давыдов В.Н., Титов Н.А. Творчество учащихся на практических занятиях по химии. Методическая Библиотека. АРКТИ, Москва, 1999
Информация из интернет-источников
Учебный проект "УШУ глазами химика" 