Разработка урока "Кремний и его соединения"

Урок химии в 9 классе «Кремний и его соединения».

Цель урока:

1). Образовательная: сформировать у учащихся представление о пользе кремния и его соединений для организма человека, объяснить последствия для здоровья человека к которым может привести недостаток кремния.

2). Развивающая: установление причинно-следственных связей в ходе обсуждения вопроса, развитие логического мышления детей.

Оборудование: компьютер, мультимедийный проектор, набор карточек с заданиями для учащихся; урок сопровождается компьютерной презентацией.

Ход урока.

І) Оргмомент

II). Повторение домашнего задания.

III). Изучение нового материала

1). Вхождение в тему. Объекты, содержащие кремний. (слайд ).

- Что объединяет эти объекты между собой?

Ответ: Все они состоят из веществ, в состав которых входит кремний.

- Какие ассоциации у вас возникают при слове « кремний»?

Ответ: Прочный, твердый, камень.

Есть выражение «Не человек, а кремень».

Название «кремний» произошло от латинского «ляпис креманс», что означает-«камень, дающий огонь», или кремень. Кремень по латыни «силекс», от этого слова происходит научное название элемента- «силициум».

Учитель говорит: тема нашего урока « Кремний и его соединения».

«Кремний-основа земной коры»
Академик А. Е. Ферсман

• Кремний- самый распространенный элемент земной коры. После кислорода он занимает второе место по массе ( слайды).

  • Согласно современным исследованиям биосферы нашей планеты, самыми распространенными в ней, а значит, самыми значимыми для нашего здоровья элементами являются кислород (47%), кремний (29%), алюминий (8%), железо (4,7%), кальций (2,96%), натрий и калий (по 2,5%), магний (1,9%). На долю остальных приходится менее 1%.

Где в природе содержится кремний?

• Об этом говорит его название. Кремний, или «силициум», в переводе с греческого означает «скала», «утес». Его окислы являются основным элементом кристаллической решетки более 400 минералов. Соединения кремния находятся в песке, глине, почве. Именно кремний делает землю плодородной: если в ней мало кремнезема, то она не способна аккумулировать энергию солнца. Такие почвы бесплодны.

Какова же роль кремния в организме человека? (слайды)

Фундаментальные исследования по этой проблеме проводились в России в Институте кремния. Работы Д.Г.Звягинцева, М.Г.Воронкова, И.Г.Кузнецова и других ученых показали, что причины многих тяжелейших недугов кроются в дефиците кремния в организме, вызванном недостатком его в воде и продуктах питания.

Выяснилось, например, что кремний является основным элементом коллагеновых фибрилл, определяющих эластичность и гибкость соединительной ткани сухожилий, суставных хрящей, стенок кровеносных сосудов и кишечника, клапанного аппарата сердечно-сосудистой системы и сфинктеров желудочно-кишечного тракта.
 Кроме того, практически все болезни кожи, волос и ногтей также говорят о нехватке кремния.

- Сколько кремния содержится в организме человека?
- Где он концентрируется?
- В каком отделе пищеварительного тракта усваивается?

Всего в организме взрослого человека содержится около 1-2 г кремния. Концентрируется в костной и соединительной ткани, коже, волосах, щитовидной железе и лимфатических узлах. В организме кремний усваивается главным образом в тонкой и двенадцатиперстной кишке (около 4% от общего количества поступившего кремния).

Какие функции в организме человека выполняет кремний?

способствует всасыванию кальция и стимулирует рост костей (предупреждает остеопороз);

- уменьшает риск развития сердечно-сосудистых заболеваний (защищает от атеросклероза);

- влияет на работу нервной системы и головного мозга;

- нормализует обмен веществ (является катализатором многих окислительно-восстановительных процессов);

- стимулирует деятельность иммунной системы (стимулирует фагоцитоз, повышает сопротивляемость организма вирусам и инфекциям);

- укрепляет соединительную ткань (хрящи и сухожилия) и стенки кровеносных сосудов;

- способствует образованию многих ферментов, аминокислот, гормонов;

- способствует уменьшению кровяного давления;
- улучшает усвояемость более 70% необходимых организму элементов (фосфор, хлор, фтор, натрий, сера, алюминий, марганец, молибден, кобальт и др.);
- препятствует возникновению рака, туберкулеза, диабета, зоба и многих других патологических процессов;
- улучшает состояние кожи, волос и ногтей;
подпитывает энергией мозжечок (отвечает за координацию движений);
- замедляет процессы старения.

Кремний - основной структурный элемент, обеспечивающий четкость и слаженность управления работой всех органов со стороны нервной системы. При снижении уровня кремния в крови уменьшается эластичность сосудов и их способность отвечать на команды мозга к расширению или сужению. В этом случае в сосудистой стенке происходит замещение кремния кальцием, который делает сосуды жесткими. Когда на кальциевые «шипы» оседает холестерин, возникают предпосылки для развития атеросклероза, стенокардии, ишемической болезни сердца и ее грозных последствий - инфаркта и инсульта. Это подтверждают эксперименты французских ученых М. и Ж. Лепгер. Они доказали, что введение в организм соединений кремния приостанавливает развитие атеросклероза и помогает восстановить функцию сосудистой стенки.

Кремний участвует в метаболизме более 70 минеральных солей и большинства витаминов. При его недостатке снижается усвояемость кальция, железа, кобальта, марганца, фтора и других веществ и нарушается обмен веществ.
В последние годы значительно «помолодел» артрит, увеличилось число заболеваний желудочно-кишечного тракта и кожи у детей. Все это связано с дефицитом кремния в организме из-за сдвига питания в сторону рафинированных продуктов. Дефицит этого вещества, например у детей, сегодня составляет 50 и более процентов.

Благодаря своим химическим свойствам создавать заряженные коллоидные системы в растворах он оказывает неоценимую помощь нормальной микрофлоре кишечника в поддержании внутренней чистоты организма.
Коллоиды кремния обладают свойствами «приклеивать» к себе болезнетворные микроорганизмы: вирусы гриппа и ревматизма, гепатита и полиартрита, патогенные кокки и трихомонады, грибки Кандида и дрожжевые, образуя с ними комплексные соединения, которые выводятся из организма.

Напротив, полезная микрофлора кишечника (молочнокислые палочки, бифидо- и лактобактерии) с коллоидами не «слипаются» и остаются в кишечнике.
 Широко применяемые сейчас антибиотики способствуют изменению электрического потенциала клеточных мембран нормальной микрофлоры. В результате она становится подверженной склеиванию коллоидами кремния, поэтому вместо нормализации микробного пейзажа кишечника при использовании антибиотиков развивается еще более тяжелая форма дисбактериоза.

- Какова суточная потребность в Кремнии для взрослых?
- Каковы симптомы дефицита и передозировки Кремния? (слайды ).

Суточная потребность в кремнии для взрослых находится в диапазоне от 5 до 50 мг.

Суточная потребность для детей и подростков точно еще не установлена. Ежедневная потребность в кремнии полностью удовлетворяется за счет сбалансированного питания. (слайд 23,24).

Людям, страдающим остеопорозом, сердечнососудистыми заболеваниями, при болезни Альцгеймера рекомендуется увеличить содержание кремния в рационе.

(слайды 28, 29- продукты, содержащие кремний).

Учитель: итак, мы сегодня изучили очень интересный химический элемент- кремний.

IV. Закрепление изученного материала.

Вопросы:

1). Где в природе содержится кремний?

2). В состав каких продуктов входит кремний?

3). Какие функции в организме человека выполняет кремний?

4). Почему кремний называют «Скалой» нашего здоровья?

Вывод:

- кремний является основным элементом коллагеновых фибрилл, определяющих эластичность и гибкость соединительной ткани сухожилий, суставных хрящей, стенок кровеносных сосудов и кишечника, клапанного аппарата сердечно-сосудистой системы и сфинктеров желудочно-кишечного тракта;

- при недостатке кремния в организме человека возникают очень серьезные заболевания.

Учитель: сейчас зима, очень часто нас беспокоят простудные заболевания и, чтобы их предотвратить, необходимо несколько раз в день проводить точечный массаж для профилактики простудных заболеваний.

( Дети смотрят на слайд и выполняют точечный массаж- слайд)

Учитель: Какие же нам нужно употреблять продукты, которые укрепляют наш иммунитет? (Ответ: лук, чеснок, лимоны…) В связи с этим, к следующему уроку, вы должны будете рассчитать сколько необходимо съедать лимона, чтобы удовлетворить суточную потребность организма в витамине С ?

V). Домашнее задание § 37, упр. 2,, с.134

1). Задача.

Задача : Вычислить, какую часть лимона необходимо съедать ежесуточно для того, чтобы восполнить потребность организма в витамине С ?

В расчете следует принять, что масса лимона равна 100 г.; содержание витамина С в лимоне составляет 0,5%. Суточная потребность взрослого человека в витамине С -100 мг.

2). Творческое задание: представьте, что вы менеджер по снабжению в ресторане. Вам необходимо закупить чистящие средства для работников кухни. Какие чистящие средства для мытья посуды, в частности стекла, хрусталя, вы приобретете? Почему?

А). Чистящий порошок «Сорти».

Химический состав: Карбонат кальция, сульфат натрия, силикат натрия, сода кальцинированная.

Б). Гель «Сорти».

Химический состав: Вода, ПАВ, загуститель, комплексообразователь, регулятор кислотности.

В). Чистящий порошок «Пемолюкс».

Химический состав: Карбонат кальция, сульфат натрия, оксид кремния, силикат натрия, сода.

Ответ учащегося:

«Стекло – это аморфное вещество. Атомы в аморфном веществе не образуют кристаллической решетки. Поэтому стекло можно рассматривать как жидкость с очень большой вязкостью. Обычное стекло имеет следующий состав: 76% SiO₂ ,13% Nа₂O, 11% CаO. Если заменить оксид кальция на оксид свинца, то получится хрусталь – стекло с высоким коэффициентом преломления и сильным блеском.

Аморфное состояние стекла является причиной его основных недостатков: хрупкости и неустойчивости по отношению к действию абразивных материалов, которые оставляют на нем царапины. При этом стекло теряет свое оптическое свойство (прозрачность) и тускнеет. Царапины на стекле делают его также менее устойчивым к температурному и механическому воздействию.

В состав чистящего средства «Пемолюкс» входит оксид кремния. Оксид кремния – очень твердое вещество с атомной кристаллической решеткой (как у алмаза), поэтому в виде тонкоизмельченного песка применяется в производстве абразивов. Карбонат кальция, который входит в состав чистящего порошка «Сорти», является нерастворимым в воде веществом и так же может служить абразивом.

Вывод: для мытья стеклянной посуды лучше приобрести гель «Сорти».