Учебно-образовательный модуль "Среда обитания"

Муниципальное образовательное учреждение средняя общеобразовательная школа с.Новая Бекшанка

МО «Барышский район» Ульяновской области

Учебно – образовательный проект-модуль

«Среда обитания»

Автор: учитель химии

высшей кв.категории

Гончарова Наталья Юрьевна

2015 год

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Многовековой жизненный опыт человечества, начиная с периода его зарождения и вплоть до настоящего времени, привел к однозначному пониманию и признанию огромной, подчас решающей, роли влияния окружающей среды на здоровье отдельного человека и человеческого общества в целом.

Под окружающей средой современная медицинская наука понимает совокупность всего того, что окружает человека в повседневной жизни и непосредственно или косвенно воздействует на его здоровье и условия этой жизни.

Состояние и характер взаимодействий человека со всеми объектами и явлениями окружающей природной и социальной среды выражает понятие здоровья – физического, психического, популяционного, социального. Уровень здоровья определяет степень свободы личности. Современная концепция строится на признании качественных различий видов здоровья – индивидуального, популяционного, социального. Здоровье является ключевым понятием в системе «человек – окружающая среда».

Здоровье – болезнь – парные понятия. Каждый из факторов, формирующих здоровье, одновременно является фактором риска заболевания.

Человек – существо биологическое. И здоровье его как биологического вида стоит на трёх китах: чем он дышит, что он пьет, и чем он питается. И от этих трёх факторов зависит физическое здоровье человека.

В последнее время динамично развивается наука о питании человека, появляется много статей, научных и популярных книг в этой области. Однако на практике теоретически обоснованные рекомендации применяются далеко не всегда, как в общественном, так и в индивидуальном питании допускается много ошибок. Проблема здорового питания стала важна особенно в настоящее время, так как изменился образ жизни современного человека, экология и качество потребляемой пищи. С питанием люди получают вещества формирующие ткани организма, регулирующие жизненные процессы, восполняющие энергетические затраты, необходимые для жизнедеятельности. Для обеспечения всех потребностей организма и сохранения здоровья человек должен получать пищу определенного качества и в нужном количестве, чистую воду и дышать чистым воздухом.

На уроках химии предоставляется возможность проведения практических работ по анализу продуктов питания, воды, почвы. Я решила объединить несколько практических работ в один модуль «Среда обитания». Идею подсказали сами дети. В беседах с учащимися я выяснила, что ребята интересуются, почему вредны чипсы, как определить качество воды, от чего зависит качество овощей, выращиваемых на пришкольном участке. В 2011 году в школе была создана учебно-производственная животноводческая бригада «Зорька». Члены бригады ухаживают за телятами .Ребята продолжают опытническую работу, выполняют задания исследовательского характера , оказывают практическую помощь на ферме СПК« Пламя революции». Сложилась определенная система интеграции уроков естественных дисциплин, математики и физики, предметов гуманитарного цикла, внеклассной работы, целью которой является приобщение талантливых и способных ребят к опытнической, исследовательской деятельности (наблюдения, опыты, эксперименты, обобщение накопленного материала); привитие навыков самостоятельной работы в полевых и лабораторных условиях. Исследовательской работой в школе руководят учителя биологии и химии. Ребята претворяют в жизнь социально-значимые и практические проекты. На районных предметных олимпиадах и слетах УПБ проекты юных ученых неоднократно становились победителями. В 2013 году некоторые проекты были опубликованы в сборнике «Шаг в науку» областной станции юных натуралистов.

Научно-исследовательская  деятельность ребят в УПБ направлена на изучение экологического состояния агроценозов, исследование кормов животных, исследование состава молока, молозива, исследование методов вскармливания телят. Методика проведения химического эксперимента в данном направлении не изучается в школьной программе. Встала задача ознакомления учащихся с методикой химического анализа почвы, молока, молозива и т.д.

В настоящее время от учителя требуется не только давать знания в чистом виде, но и учить способам деятельности. Самый эффективный из них – это, вероятно, исследовательский. Данное занятие по типу приближается к исследовательской работе. Исследовательский характер деятельности воспитывает инициативу, повышает интерес к работе, развивает творческие задатки, экспериментаторские навыки и умение выступать перед аудиторией.

Чтобы провести такое занятие, требуется определенная подготовка, наличие лабораторного оборудования, необходимого для эксперимента. Кабинет химии хорошо укомплектован, в рамках национального проекта «Образование» школа получила кабинет естествознания , а в прошлом учебном году в рамках программы по модернизации было получено недостающее оборудование для кабинета химии.Учащиеся совместно с учителем подбирают теоретический материал, повторяют качественные реакции.

Модуль «Среда обитания» затрагивает тему здоровья. А что может быть важнее здоровья? Как сказал один мудрый человек: «Здоровье – это еще не все, но все ничто без здоровья». Поэтому главная цель учителя на занятиях – создание условий для формирования бережного и ответственного отношения учащихся к собственному здоровью.

В проект – модуль входят практические работы:

1. «Оценка экологического состояния почвы»;

2. «Анализ качества воды»;

3. «Обнаружение нитратов в продуктах питания»;

4. «Урок - практикум «Анализ чипсов и кока-колы и их влияние на здоровье».

5. «Анализ молока и молозива»

6. «Анализ содержания каратиноидов в кормах животных»

Цель проекта « Среда обитания»: формирование системы научных, практических знаний и умений учащихся, для формирования бережного и ответственного отношения учащихся к собственному здоровью.

Основными задачами проекта являются:

1. Теоретическое изучение, практическое освоение и применение методов и приёмов исследовательской деятельности.

2. Приобретение учащимися умений и навыков самостоятельной исследовательской работы.

3. Умение оценивать и прогнозировать изменения состояния окружающей среды с помощью специальных методик.

4. Умение оценить экологическую опасность со стороны окружающей среды на жизнь и здоровье человека, используя результаты комплексной оценки состояния окружающей среды и здоровья человека.

Учитывая интегративный и междисциплинарный характер проекта « Среда обитания», возможно его проведение, начиная с 8-го или 9-го, в зависимости от готовности контингента школьников для восприятия такого рода информации, тем самым, реализуя программу предпрофильной подготовки учащихся старшей школы.

Проведение практических работ основано на использовании наиболее доступных для учащихся фенологических, биоиндикационных и физико-химических методов, при этом используются приборы, реактивы и оборудование обычно имеющиеся в школе. Итогом проекта может служить отчётная школьная конференция, на которой учащиеся докладывают о результатах своих исследований, делают комплексный анализ экологической ситуации в селе, а также защита индивидуальных и групповых творческих научно-исследовательских проектов по изученным вопросам.

Проект «Среда обитания» имеет практическую направленность и может быть использован, как подготовительный для реализации самостоятельных научно-исследовательских работ учащихся и подготовки их к научно-практическим конференциям по химии другим предметным областям.(Презентации проектов учащихся прилагаются см. Приложение).

ОЖИДАЕМЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ

В результате учащиеся овладевают следующими способами деятельности:

- давать оценку комплексного состояние окружающей среды;

- формулировать изучаемую экологическую проблему, выдвигать и обосновывать причины её возникновения;

- определять возможные методы для проведения необходимого эксперимента, делать выводы, обсуждать результаты и вносить предложения по оптимизации экологической ситуации;

- работать с дополнительной литературой, картографическим и статистическим материалом;

- использовать современные информационные технологии и Интернет-ресурсы.

Практическая работа № 1

Оценка экологического состояния почвы

Цель: определить плодородие почвы пришкольного участка и разработать рекомендации по его улучшению .

Задачи:

1. Изучить физико – химические свойства почвы, влияющие на плодородие.

2. Провести исследование экологического состояния почвы:

• Физические свойства (плотность, механический состав, структура)

• Химический свойства (кислотность, засоленность почвы).

• Составить рекомендации по улучшению плодородия почвы.

Физико - химические свойства, влияющие на плодородие почвы

Почва- это особое природное тело, образующееся на поверхности Земли и обладающее уникальным свойствам – плодородием, т.е. способностью обеспечивать растения необходимым набором и количеством питательных веществ, водой, воздухом.

Исключительно важное значение для плодородия имеет перегной, в котором накапливаются необходимые для питания растений химические элементы: азот, фосфор, калий и др. Гумус придает почве агрономически благоприятную структуру, при которой создается оптимальный режим для обеспечения растений водой и воздухом.

Плодородие почвы зависит не только от содержания в ней питательных веществ, но и от многих других ее свойств. Такими свойствами являются: плотность, механический состав, структура, влажность, кислотность, засоленность.

Механический состав.

Механический состав обусловлен наличием в ней глины, песчаника, мелких камней, биогенных и антропогенных включений. По механическому составу почвы бывают: песчаные, супесчаные, легко-, средне-, тяжелосуглинистые, легко-, тяжелоглинистые. От механического состава зависит водопроницаемость, водоудерживающая и водоподъемная способность почв.

Структура почвы

Под структурой почвы понимают строение ее агрегатных частиц, а под структурностью – способность почвы при ее рыхлении распадаться на отдельные комочки (агрегаты). В зависимости от величины комочков различают микро- и макроструктуру.

Под макроструктурой подразумевают почвенные агрегаты величиной от 0,25 до 10 мм. Комочки больше 10 мм характеризуют глыбистую структуру.

Для эффективного плодородия наибольшую ценность представляет зернистая и мелкокомковатая структура.

Кислотность почв.

Это важнейший экологический фактор, определяющий условия жизнедеятельности почвенных организмов и высших растений, а также подвижность загрязнителей в почве.

Реакция почвы обусловлена соотношением в почвенном растворе водородных и гидроксильных ионов. Различают почвы: очень сильнокислые – рН меньше 4,0; сильнокислые – 4,1 – 4,5; среднекислые – 4,6 –5,0; слабокислые – 5,1 – 6; нейтральные 6,5 – 7,4; слабощелочные – рН – 7,5 – 8,5; сильнощелочные – 8,5 – 10,0 и резкощелочные – рН –10,1 – 12.

Засоленность почвы

Засоленность почвы характеризуется повышенным содержанием легкорастворимых минеральных солей, что неблагоприятно сказывается на физических и химических свойствах почвы и создает неблагоприятные условия для развития и роста растений. Наиболее вредное влияние оказывают карбонаты, хлориды и сульфаты натрия.

Исследование экологического состояния почвы пришкольного участка.

Определение механического состава почвы.

Состав почвы определяли органолептическим методом. Для этого брали почвенные образцы методом «конверта». Данный метод используется для исследования почвы гумусового горизонта. При этом из точек контролируемого участка берут пять образцов проб почвы. Точки должны быть расположены так, чтобы мысленно соединенные прямыми линиями, давали рисунок запечатанного конверта. Из каждой точки отбирают не менее 0,5 кг почвы.

В основе разделения по механическому составу лежит классификация механических элементов. В основе подобного выделения положены пластичность почвы, ее способность к слипанию. Для этого используем тест, выполняемый «методом шнура», или называемый пробой на скатывание.

Определение плотности почвы

Плотность – степень связанности почвенной массы.

Плотность почвы определяем на пришкольном участке с помощью ножа или лопаты.

Почва может быть:

• Рассыпчатая – лопата легко втыкается;

• Рыхлая – лопата втыкается без труда;

• Уплотненная – лопата входит с усилием;

• Плотная – лопата входит с трудом;

• Очень плотная – лопата не входит, «звенит».

Определение структуры почвы

По сухому образцу определяем структуру почвы.

Кубовидный тип

Структурные отдельности простираются по 3 – м направлениям ( х,у,z ).

а) глыбистая

б) комковатая - грани ребра обтекаемые.

в) ореховая

г) зернистая - грани и ребра выражены четко.

Призмовидный тип.

Структурные отдельности вытянуты по оси у

а) столбчатая (закругляется вверху и внизу)

б) призматическая (усеченная вверху и внизу).

Плитовидный тип

Структурные отдельности вытянуты по горизонтальной оси.

а) плитчатая

б) чешуйчатая.

Исследование содержания в почве перегноя.

Взвесили 40 г сухой почвы, потом в фарфоровой чашке прокалили до тех пор, пока не перестал выходить дым, и снова взвесили. Так определили количество перегноя. Масса почвы составляла 36 г.

Исследование кислотности почвы

Кислотность почвы пришкольного участка определялось следующим образом.

В пробирке к 3-4 г почвы приливали 4-5 см хлористого калия, после чего взбалтывали смесь в течение 3-4 мин, затем отстаивали. После того как раствор посветлел, брали пипеткой 1 см этого раствора, помещали его в фарфоровую чашку и приливали 1-2 капли индикатора – лакмуса .Если раствор окрашивается в розовый цвет, то почва является кислой, а если в зеленоватый, то – щелочной. Пользуясь цветной шкалой, устанавливается кислотность в выбранных образцах.

Засоленность определяется присутствием легко – и среднерастворимых соединений в почве. Содержание в верхней части почвенного профиля легкорастворимых солей в количестве, превышающем 0,2%, свидетельствует о засоленности почвы. Отрицательное влияние легко- и среднерастворимых солей на плодородие неодинаково. Наиболее вредными для растений солями являются карбонаты и сульфаты натрия, хлориды натрия, магния, кальция. Легкорастворимые соединения, повышающие плодородие почв, - нитраты. Из среднерастворимых соединений безвредными солями являются карбонаты кальция и магния, а также сульфат кальция (гипс).

Обнаружение карбонатов в почве.

Из образца берут небольшое количество почвы, переносят фарфоровую чашку. На почву из пипетки капают несколько капель 10 % соляной кислоты. Если почва содержит карбонат – ион, то под действием кислоты начинается выделение углекислого газа.

Уравнение реакции:

Nа₂СО₃ + 2НСI = 2NаCI + CO₂ +Н₂О

Кислоту добавляют до прекращения выделения пузырьков углекислого газа. По интенсивности выделения углекислого газа и по количеству израсходованной соляной кислоты судят о более или менее значительном содержании карбонатов.

Определение сульфатов в почве

К 5 мл почвенной вытяжки прилейте несколько капель концентрированной соляной кислоты и 2 – 3 мл 20 % хлорида бария. Раствор в пробирке нагревают до кипения. При наличии сульфатов происходит реакция:

Nа₂SО₄ + ВаСI₂ =2 NаСI +Bа SO₄

Сульфат бария выпадает в виде белого осадка. Образование ясно видного белого осадка свидетельствует о содержании сульфатов в количестве нескольких десятых процентов и более. Сильная белая муть указывает на содержание сульфатов в количестве сотых долей процента. Слабая муть, заметная лишь на черном фоне, образуется при содержании сульфатов в количестве тысячных долей процента.

Обнаружение хлоридов в почве

К 5 мл почвенной вытяжки добавляем несколько капель 10 % раствора азотной кислоты и по каплям нитрата серебра. Уравнение реакции:

NaCI +AgNO₃ = AgCI + NaNO₃

Если при анализе будет хорошо различимый белый творожистый осадок, то данный образец содержит десятые доли % хлорид – ион, если раствор мутнеет, т.е. теряет прозрачность, то в почве содержатся сотые и тысячные доли % хлорид – ионов.

Обнаружение - ионов натрия в почве.

Ионы натрия легче всего обнаружить по характерной окраске пламени ярко желтого цвета. Для этой цели использовали нихромовую проволочку. Ее вначале прокаливают в пламени спиртовки докрасна, затем вносят в исследуемый раствор, а после в пламя спиртовки и отмечают цвет пламени.

Результаты исследования.

В ходе исследования получены следующие данные:

Примерные рекомендации по улучшению плодородия почвы.

Необходимо:

• Улучшение газообмена почвы. С этой целью применять глубокую вспашку на глубину 30- 35 см., своевременно рыхлить почву. Рыхление проводить после дождя или полива на глубину 2 – 5 см в зависимости от культуры. Поверхность почвы после рыхления должна быть выровнена.

• Внесение органических и минеральных удобрений. Внесение органических удобрений, в особенности навоза, способствует улучшению питательного режима, физико-химических, водных, воздушных и тепловых свойств почв. Если трудно достать органические удобрения, можно всю территорию участка засеять сидератами – люпин однолетний (желтый, узколистный) или многолетний, донник, сераделла. Нормы высева люпина желтого – 15 г на кв.м, многолетнего – 4- 4,5 г на кв.м, узколистного – 2г на кв м, донника – 18-20 г на кв м. Сидераты высевают весной и в фазе зеленых бобов закапывают зеленую массу в почву. Многолетний люпин закапывают на второй год посева. Зеленые удобрения обогащают почву органическими и минеральными веществами и улучшают ее структуру.

• Обработка почвы в состоянии «физической спелости», т.е. при оптимальной влажности. Готовность почвы можно определить следующим образом; взять с глубины 10 см ком почвы, сжать его, а затем бросить с высоты 1 м. Если ком распадается на части, почва готова к обработке. Если сплющивается, но не распадается, обрабатывать рано, если рассыпается на мелкие частички и пылит, почва пересохла.

• Довести кислотность до рН 6,5, т.к на щелочных почвах при рН более 7,2 у растений наблюдается хлороз, вызванный нарушением питания. Для нейтрализации в почву вносят кислый торф.

Практическая работа №2

Анализ качества воды

Современная интенсивная эксплуатация природных источников и недостаточная вторичная очистка воды привели к деградации водных ресурсов.

С помощью химических, физических и биологических исследований можно оценить качество воды и обозначить тенденции в его изменении.

При исследовании воды необходимо выполнять следующие правила:

• Для получения достоверного вывода брать не менее трех проб воды, а результат рассчитать по среднему значению.

• Чем меньше времени проходит после отбора пробы перед анализом, тем точнее результат.

• Выполнять эксперимент строго по инструкции.

Определение прозрачности воды

Анализ по внешним признакам – физическим характеристикам.

Суммарное количество взвешенных частиц в воде влияет на её прозрачность.

Оборудование: черпак, стеклянный мерный цилиндр, брусочки высотой 4–5 см, газетный текст.

Инструкция.

1. Установите плоскодонный стеклянный цилиндр диаметром 2–2,5 см, высотой 33–35 см (или мерный цилиндр на 250 мл) на печатный текст. Цилиндр с водой должен находиться над текстом на высоте 4–5 см

2. Тонкой струйкой вливайте в цилиндр исследуемую воду до тех пор, пока текст, на который вы должны смотреть сверху через воду, не станет непригодным для чтения.

3. Отметьте, на какой высоте мерного цилиндра исчезнет видимость шрифта. Измерьте линейкой высоту водяного столба ( высота читабельности печатного текста).

4. Высота водяного столба в сантиметрах, сквозь который текст можно прочитать, можно считать значением прозрачности воды. Оцените прозрачность воды по одной из трех характеристик: прозрачная, малопрозрачная, непрозрачная.

5. Сделайте расчеты степени (доли) прозрачности каждой пробы воды по формуле:

Исследование цвета воды

Цвет природной воды обусловлен наличием в ней гуминовых кислот, загрязнений промышленных предприятий, соединений железа, цветущих водорослей. Для определения цвета воды используют обычные его названия: желтый, светло-желтый, зеленоватый, бурый и т.д.

Определение запаха воды.

Запах воды определяется при комнатной температуре и при нагревании до 50–60^°С, характеризуется качественно (ароматический, гнилостный, болотный, рыбный…) и количественно.

Определение интенсивности запаха воды

В коническую колбу налейте исследуемую воду до 2/3 объема и сильно встряхните круговыми движениями. Затем отметьте характер и интенсивность запаха воды.

Обнаружение ионов железа

Инструкция.

Предельно допустимая концентрация (ПДК) общего железа в воде водоемов и питьевой воде составляет 0,3 мг/л, лимитирующий показатель вредности органолептический.

Обнаружение общего железа.

• в пробирку помещают 1 мл исследуемой воды;

• прибавляют 1–3 капли разбавленной азотной кислоты;

• несколько капель раствора перекиси водорода;

• примерно 10 капель раствора роданида калия.

При содержании железа 0,1 мг/л появляется розовое окрашивание, а при более высоком – красное.

Обнаружение катионов свинца.

Инструкция.

Реагент: хромат калия K₂CrO₄.

• в пробирку помещают 1 мл пробы воды;

• прибавляют 1–2 капли раствора хромата калия.

Если выпадает желтый осадок, то содержание катионов свинца более 100 мг/л.

Обнаружение хлорид-ионов

Инструкция.

Реагенты: нитрат серебра (AqNO₃); азотная кислота (1:4).

• к 1 мл пробы воды прибавляют 1–3 капли азотной кислоты

• приливают 1–2 капли раствора нитрата серебра.

Белый осадок выпадает при концентрации хлорид – ионов более 100 мг/л. Помутнение раствора наблюдается, если концентрация хлорид – ионов более 1 мг/л.

Обнаружение сульфат-ионов

Инструкция.

Реагент: хлорид бария BaCl₂.

К 1мл пробы воды прибавляют 2–3 капли хлорида бария.

При концентрации сульфат-ионов более 10 мг/л выпадает осадок: Если наблюдается помутнение, то концентрация сульфат-ионов более 1мг/л.

Практическая работа № 3.

Обнаружение нитратов в продуктах питания.

Цель: определить наличие нитратов в сырых овощах и предложить меры по предотвращению отравления нитратами.

Оборудование.

Пробирки с этикетками для стандартных растворов, мерные цилиндры, пипетки, мелкая терка, сырые овощи, раствор дифениламина в концентрированной серной кислоте, дистиллированная вода, сухой нитрат калия.

Ход работы.

1. Учащиеся готовят стандартные растворы по известным значениям ПДК нитрат- ионов в сырых овощах (картофель-250 мг/кг, капуста-500 мг/кг, свекла-1400 мг/кг, огурцы-400 мг/кг, морковь-250 мг/кг, яблоки- 60 мг/кг, кабачки-400 мг/кг.), используя нитрат калия. Реактивом на нитрат- ион может служить раствор дифениламина в концентрированной серной кислоте, дающий синее окрашивание разной интенсивности.

2. Из приготовленных растворов отбирают наиболее ярко окрашенные и проводят исследование тех продуктов, ПДК нитрат- анионов которых соответствует отобранным растворам. Для этого сок каждого продукта наливают в пробирки и проводят реакцию с дифениламином, сравнивая окраску раствора со стандартным раствором для данного продукта. По разнице в окраске судят о превышении ПДК. Можно определить приблизительное значение концентрации нитратов в данном продукте, сравнивая окраску раствора с другими стандартными растворами.

3. Обобщают данные, оформляют результаты и обсуждают рекомендации по предотвращению отравлений нитратами:

а) варка овощей;

б) очистка от кожицы;

в) удаление участков наибольшего скопления нитратов;

г) вымачивание.

Урок - практикум «Анализ чипсов и кока-колы и их влияние на здоровье»

Цель. Исследовать качественный состав кока-колы, чипсов и показать влияние их ингредиентов на здоровье.

Задачи. Провести качественные реакции, доказывающие наличие вредных веществ в кока-коле и чипсах, подобрать информацию о действии их на здоровье человека.

Оборудование и реактивы. Пробирки, колба, держатель, спиртовка, пробка с газоотводной трубкой, фильтровальная бумага, воронка, универсальная индикаторная бумага, стеклянная палочка; кока-кола, пакетик чипсов, нитрат серебра, магний, карбонат кальция (мел), древесный уголь, дифениламин, концентрированная серная кислота, известковая вода.

Ход работы

Обозначение проблемы.

1-й ведущий. Проблема пищи всегда была одной из самых важных проблем, стоящих перед человеческим обществом. Все необходимое для своей жизнедеятельности, кроме кислорода, человек получает из пищи. Среднее потребление ее в сутки составляет около 800 г (без воды). Это дало право И.П.Павлову при вручении ему Нобелевской премии сказать: «Недаром над всеми явлениями человеческой жизни господствует забота о насущном хлебе».

2-й ведущий. Человечество в сутки потребляет более 4 млн т пищи, а с ростом населения ее потребление, естественно, будет возрастать. Человечество испытывало и продолжает испытывать дефицит продуктов питания, особенно не хватает продуктов с высоким содержанием белка. Однако простое увеличение потребления пищи не может решить всех проблем, связанных с питанием. Оно должно быть рациональным, соответствовать основным положениям науки о питании.

3-й ведущий. С древних времен люди понимали первостепенное значение питания для здоровья. «Ты есть то, что ты ешь», – говорили по этому поводу. Мыслители древности – Гиппократ, Цельс, Гален – посвящали целые трактаты лечебным свойствам различных видов пищи и разумному ее потреблению. И.И.Мечников полагал, что люди преждевременно стареют и умирают в связи с неправильным питанием и что человек, питаясь рационально, может прожить до 120–150 лет.

4-й ведущий. Чипсы и прохладительные напитки обладают отличными вкусовыми качествами. Их продажа активно поддерживается рекламой в средствах массовой информации. Но то, что вкусно, не всегда полезно. Продажу чипсов и кока-колы, например, запретили в школьных буфетах. Видимо, эти продукты вредны из-за их состава.

Учитель проговаривает цель, задачи занятия и задает вопросы учащимся.

1. Кто знает о вредном влиянии кока-колы и чипсов на здоровье?

2. Кто любит чипсы и кока-колу?

Как правило, те, кто знает о вреде этих продуктов питания (а их больше половины), покупает их достаточно систематически.

Учитель. Давайте рассмотрим этикетку кока-колы и пакетик из-под чипсов.

Ученики знакомятся с составом кока-колы и чипсов.

Учитель предлагает нескольким учащимся рассказать о вредном влиянии ингредиентов кока-колы: углекислого газа, фосфорной кислоты, сахара и кофеина, – на организм человека.

Сообщения учащихся (информация к размышлению).

1-й ученик. Сахар в народе называют «сладкой смертью». Его чрезмерное потребление ведет к разрушению зубов. Особенно вредны для зубов сладкие прохладительные напитки. Сахар обладает также способностью подавлять аппетит. Плохо, если ребенок перед едой набивает свой желудок калориями из сладостей и отказывается от более полезной еды. Существует теория, которая связывает высокое потребление сахара с развитием гиперактивности, агрессивности и необузданности. Напитки типа кока-колы вредны, т.к. в 200 г содержится около пяти чайных ложек сахара. Избыток сахара ведет к увеличению веса и заболеваниям кожи (угревой сыпи).

2-й ученик. Кофеин, содержащийся в кока-коле, вызывает нарушения сна (ребенок, выпив на ночь два стакана колы, труднее засыпает), ускоряет выведение минеральных веществ из костной ткани, что может привести к остеопорозу – заболеванию, при котором кости становятся ломкими. Но самое опасное, что к кофеину может возникнуть привыкание, т.к. это вещество по своему воздействию близко к наркотическим.

3-й ученик. Углекислый газ раздражающе действует на желудочно-кишечный тракт, вызывает слабость клапана, который находится между пищеводом и желудком. В результате содержимое желудка попадает обратно в пищевод, что вызывает изжогу и воспаление в нем. Углекислый газ также негативно влияет на желчный пузырь и печень. Кислота (фосфорная) разрушает зубную эмаль, плохо действует на желудок, особенно при повышенной кислотности.

После сообщений учащимся предлагается провести качественный анализ кока-колы.

Опыт 1. Качественная реакция на углеводы (сахар).

С помощью измельченных таблеток активированного угля ребята обесцвечивают кока-колу. В пробирку наливают 1–2 мл обесцвеченной кока-колы, добавляют 2–3 капли дифениламина. Затем с помощью стеклянной палочки по стенке пробирки осторожно приливают 1–1,5 мл H₂SO₄ (конц.). Тяжелый слой кислоты опускается на дно, почти не смешиваясь с кока-колой. На границе слоев образуется синее кольцо. При взбалтывании смесь разогревается и окрашивается по всему объему.

Опыт 2. Качественная реакция на CO₂.

В пробирку приливают 1–2 мл кока-колы. Сразу закрывают пробкой с газоотводной трубкой и нагревают содержимое пробирки. Конец газоотводной трубки опускают в известковую воду. Известковая вода мутнеет:

Ca(OH) ₂ + CO₂ = CaCO₃ + H₂O.

Опыт 3. Качественная реакция на H₃PO₄.

1–2 мл обесцвеченной кока-колы наливают в пробирку, чуть-чуть подкисляют азотной кислотой и приливают несколько капель раствора AgNO₃.Наблюдают выпадение желтоватого осадка:

H₃PO₄ + 3AgNO₃ = Ag₃PO₄ + 3HNO₃.

Дополнительно можно провести еще три несложных опыта, доказывающих наличие кислотной среды:

2H₃PO₄ + 3Mg = Mg₃(PO₄)₂ + 3H₂;

2H₃PO₄ + 3CaCO₃ = Ca₃(PO₄)₂ + 3CO₂ + 3H₂O;

универсальная индикаторная бумага при опускании в кока-колу указывает, что pН среды равен 4.

Учитель просит учащихся сделать короткие сообщения о вреде ингредиентов чипсов: соли и жира, – на здоровье человека.

Сообщения учащихся (информация к размышлению).

4-й ученик. Поваренную соль называют «белой смертью», особенно она вредна для гипертоников, т.е. людей, у которых высокое кровяное давление. Чрезмерное потребление соли может привести к инфарктам, заболеваниям сердца и почек. Соль нужна организму, но в малых количествах. Необходимое взрослому человеку количество соли в сутки – это чайная ложка без верха, а ребенку – еще меньше. В чипсах – 1% соли, это делает их нежелательным продуктом. Хлор, который входит в состав поваренной соли, может стать причиной заболеваний кожи.

5-й ученик. Жиры, особенно животные, увеличивают риск возникновения заболеваний сердца и сосудов (атеросклероз), а также ведут к ожирению. Жир неблагоприятно влияет на кишечник, а также создает риск появления раковых клеток. Особенно вредно есть пищу, приготовленную во фритюре, т.к. масло там многократно нагревается до высокой температуры, а значит, в нем накапливаются канцерогены. Чипсы на 1/3 состоят из жира.

Учащиеся проводят качественный анализ чипсов.

Опыт 4. Качественная реакция на NaCl.

2–3 штуки измельченных чипсов помещают в колбу, добавляют 2–3 мл воды, интенсивно встряхивают. Содержимое колбы фильтруют. К фильтрату добавляют раствор нитрата серебра. Выпадает белый творожистый осадок:

NaCl + AgNO₃ = NaNO₃ + AgCl.

Опыт 5. Определение жира.

Наличие жира доказывают простым физическим методом. Раздавливают чипсы на согнутой пополам фильтровальной бумаге: на бумаге остается большое жирное пятно.

 Заключительное слово учителя.

Некоторые из вас, наверное, видели сюжет из телепрограммы «Максимум», в котором рассказали о 20-летней девушке, подавшей в суд на компанию «Кока-кола» и отсудившей у нее 3000 рублей. Но это, конечно, небольшая компенсация за гастрит и язву желудка, которые она заработала, выпивая по 2–3 бутылки кока-колы ежедневно.

Ответьте мне, пожалуйста, почему ребята, зная, что чипсы и кока-кола вредны для здоровья, все-таки покупают их?

В результате дискуссии выдвигается несколько версий. Оставляют, на взгляд учащихся, самую достоверную. Чипсы и кока-кола – атрибут молодежи. Именно на подростков делают ставку производители и рекламодатели кока-колы и чипсов. А подростки, как правило, не любят выделяться из своей среды. Им комфортнее быть как все. О последствиях в таком возрасте, к сожалению, не задумываются…

Учитель. Ребята, поднимите руки те, кто, прослушав сегодняшнюю информацию, откажется от покупки чипсов и кока-колы (как правило, практически все поднимают руки). Я надеюсь, что после нашего занятия вы будете более ответственно и бережно относиться к своему здоровью.

Ребята сдают тетради с отчетом о проделанной работе, убирают свое рабочее место.

Практическая работа «Изучение содержания каротина в кормах для сельскохозяйственных животных».

1. Цели и задачи исследования.

Для кормления животных на ферме СПК «Пламя революции» Барышского района используют различные корма: сено, солому, силос, зерно, корнеплоды. Каждый вид корма имеет свой химический состав и питательную ценность. Немаловажную роль в жизнедеятельности организмов с/х животных играют витамины. Отсутствие или недостаток их в кормах вызывает расстройство функций организма, нарушает обмен веществ, вызывает заболевание, а в отдельных случаях и гибель животных.

Целью нашей работы является исследование химического состава кормов, выявление каротина в них. Для решения поставленных целей были выдвинуты следующие задачи:

• Определение содержания каротина в различных видах кормов для с/х животных;

• Изучение содержания каротина в грубых кормах( сено, трава)

2 Методика исследования.

Для определения каротина в корнеплодах, силосе, траве и сене я использовал метод, разработанный Всесоюзным научно-исследовательским институтом животноводства.

1.Приготовить оборудование и реактивы.

Оборудование:

1) стеклянная цилиндрическая колонка или обычная стеклянная воронка диаметром 80-100 мм;

1. коническая колба объёмом 300-400 мл;

2. колба объёмом 1 л;

3. мерный цилиндр или мензурка;

4. пипетка с делениями до 0,1 мл;

5. обычные пробирки из белого прозрачного стекла с пробками-25 шт.

6. штатив для пробирок;

7. маркер;

8. фарфоровая ступка с пестиком;

9. весы с разновесами;

10. толчёное стекло;

11. вата;

12. ножницы;

Реактивы: 1) Двухромовокислый калий; 2) бензин; 3) адсорбент – окись алюминия AL₂O₃ ( может быть технический) влажностью 4-6 %; 4) дистиллированная вода.

Каротин в кормах определяют, сравнивая интенсивность окраски экстракта каротина из пробы исследуемого корма со стандартным раствором с последующим расчётом.

2.Приготовить шкалу стандартного раствора

Для приготовления стандартного раствора 3,6 г. K₂Cr₂O₇ растворяют в 1 л. Дистиллированной воды, 1 мл. раствора соответствует по окраске 0,0208 мг. каротина. Берут 20 пробирок. В первую пробирку наливают 0.2 мл., в каждую следующую – на 0,2 мл. раствора K₂Cr₂O₇ больше, доливая до 10 мл. дистиллированной водой. Пробирки закрывают пробками, несколько раз взбалтывают и нумеруют.

3. Взять среднюю пробу корма.

Средняя проба корма должна характеризовать всю партию корма, от которого она взята.

1. Исследуемый материал сначала вымыть ( корнеплоды), высушить (сено, трава) , корнеплоды натереть на терке, а сено измельчить.

2. Затем массу пробы перемешать и взять навеску 2 г.

3. Высыпать в фарфоровую ступку , добавить 5-10 г. толчёного стекла и тщательно растер, добавить 1-2 г. адсорбента и снова растер.

4. Приготовить воронку, в узкую часть которой положить вату. Сверху насыпать адсорбент слоем не менее 1,5 см. Воронку вставить в коническую колбу.

5. Смесь из ступки без потерь переносится в воронку. Ступку 2-3 раза смывают бензином и сливают его в воронку. Через несколько минут из воронки начинает вытекать желто окрашенный каротиновый экстракт. Промывку бензином продолжают до начала стекания из воронки бесцветных капель.

6. Далее измеряют объём полученного экстракта.

7. В пробирку отливают 10 мл. экстракта, закрывают пробкой, сравнивают со стандартной шкалой и записывают номер пробирки шкалы, соответствующий по цвету экстракту.

8. Далее производится по формуле , какое количество каротина ( мг.) содержится в 1 кг. корма:

К*V*1000

С = ----------- ,

В

где С – количество каротина в 1 кг. испытуемого корма ( мг); К – количество каротина, установленное по стандартной шкале ( в мг.); V – объём каротинного экстракта ( в мг.); В – навеска корма в ( г).

Л и т е р а т у р а

1. Алексеев, С.В., Груздева, Н.В., Муравьев, А.Г., Гущина, Э.В. Практикум по экологии: Учебное пособие. – М.: АО МДС, 1996. – 192 с.

2. Алексеев А.В. “ Основы животноводства ” «Высшая школа» Москва – 1972 страница 74.

3. Ашихмина, Т.Я. Школьный экологический мониторинг. – Агар, 2000.

4. Бломквист М.С. “ Основы животноводства ” Государственное издательство Сельскохозяйственной литературы», Москва – 1957 страница 101

5. Гусева, Т.В., Тарасов, В.В. Физико-химические методы анализа и мониторинг состояния окружающей среды. Принципы биологического мониторинга. Москва: МХТИ, 1989.

6. Байер К., Шейнберг Л. Здоровый образ жизни. М.: Мир, 1997;

7. Габриелян О.С. Химия, 10 класс. М.: Дрофа, 2014;

8. Горбатов К.К.Биохимия молока и молочных продуктов. - М.: «Легкая промышленность», 1984. С.87

10. Дыхан Л.Б., Кукушин В.С., Трушкин А.Г. Педагогическая валеология. М.: МарТ, 2005;

11. Класе Л. и др. Еда – наш друг, еда – наш враг. Азбука здорового питания. Пер. с англ. СПб.: Ридерз Дайджест, 1999;

12. Краузер Б., Фримантл М. Химия. Лабораторный практикум. М.: Химия, 1995;

13. Поздняков А.И. “ Опытная работа учащихся в животноводстве” «Просвещение», 1976 ,страницы 109, 113

14. Попов С.В. Валеология в школе и дома. СПб.: Союз, 1998;

15. Шидловская В.П. Органолептические свойства молока и молочных продуктов // Справочник. – М.: Колос, 2002. С. 190-198

17. Ширшина Н.В. Химия для гуманитариев. Элективный курс. Волгоград: Учитель, 2006;

18. Внеклассная работа по химии. Пособие для учителей. Сост. М.Г.Гольдфельд. М.: Просвещение, 1976.

Сайты в Интернете:

1. www.patlah.ru, ноябрь, 2011 18:00 Технологический метод определения качества молока

2. www.miragro.com, 12 декабря, 2011 15:35 Жирность молока коровы. Как повысить жирность молока коровы?

3. www.EdaToday.ru, 31 января, 2012 17:40 Молоко

4. www.wikipedia.org, 24 ноября, 2011 17:10 Молоко. Коровье молоко.

5. Интернет: www.tvoymalysh.com.ua/view/1469/ 31 января, 2012 18:24 Коровье молоко: вред или польза?

6. www.kakprosto.ru 10января, 2012 19:50 Как проверить жирность молока