Интегрированный урок химии и биологии
в 9 классе по теме «Металлы».
Учитель: Тургалиева Галина Валентиновна
Цели:
показать единство живой и неживой природы на материалах тем «Металлы», «Общий план строения организмов»,
углубить представление о многообразии металлов и их значении,
сформировать основу для изучения последующих тем курса химии и биологии,
продолжить развитие умения работать с дополнительной литературой,
развивать познавательный интерес, реализуя межпредметные связи курсов химии, биологии, литературы,
воспитывать в учащихся чувство патриотизма, преданности и любви к своей Родине, уважительное отношение к ветеранам войны и тыла.
Оборудование: презентации учащихся, компьютерный тест.
Класс делится на 3 группы; ученики выступают в роли научных сотрудников, которые представляют лаборатории химии, биохимии, диетологии.
Эпиграф урока: «Настоящий ученик учится открывать неизвестное с помощью известного и тем самым приближается к учителю» (Гете).
Ход урока.
I. Вступление.
Ведущие (учитель химии и биологии)
Учитель химии: Точных сведений о происхождении слова «элемент» нет. Согласно одной из версий, оно образовалось при последовательном произношении букв латинского алфавита – е, m, n, t, прочтя их, мы получим «эль», «эм», «эн», «те». Этим подчеркивается, как все слова состоят из букв, так и все тела сложены из элементов. О них и пойдет речь на нашей конференции.
В конференции принимают участие научные сотрудники лабораторий химии, биологии, диетологии (представление заведующих лабораторией)
Учитель биологии: Сотрудники данных лабораторий провели исследовательскую работу, собрали материал о химических элементах, участвующих в построении организма человека. Надеемся, что услышанные сегодня сообщения дадут возможность еще раз проследить связь живой и неживой природы, почерпнуть полезные сведения для каждого из нас.
Вести конференцию будут учитель химии Карташова Е.С. и учитель биологии Бавыкина Н.А. В периодической системе Д.И. Менделеева 110 элементов, 87 из них обнаружены в организме человека. По количеству содержанию они делятся на макро-, микро- и ультромикроэлементы. Макроэлементы – это С, H, О, N, Мg, K, Ca, Fe, Na, P, S, Cl. Они составляют 99% массы клетки и являются главными компонентами органических соединений. Микроэлементы содержатся в клетке в малых количествах: 0,001 до 0,000001%. К ним относятся Zn, Mn, Cu, Al, F, Y. Но даже те элементы, которые содержатся в малых количествах, необходимы для жизни и ничем не могут быть заменены.
Учитель химии. Заслушивать информацию о 87 химических элементах мы не можем, так как находимся во временных рамках урока, поэтому обсудим лишь некоторые из них, а именно, остановимся на металлах.
II.Сообщения «научных сотрудников».
Железо.
Уч-ся - химик: Еще в глубокой древности человеку известно было 7 металлов: золото, серебро, медь, ртуть, олово, свинец и железо. Век каменный на часах истории сменялся веком медным, а затем веком железным. Самые древние предметы из железа имеют возраст 3,5 тыс. лет. Железный век продолжается и сейчас, так как 9/10 всех используемых человеком сплавов – сплавы на основе железа.
В государстве хеттов в 14 веке до нашей эры железо стоило в 5 раз дороже, чем золото, в 20 раз дороже серебра, в 400 раз дороже меди. Железо занимает 2 место по распространению среди металлов после алюминия. Оно образует множество минералов: Fe2O3 – красный железняк, Fe3O4 – магнитный железняк, FeS2 – железный колчедан, Fe2O3 H2O – бурый железняк.
Миллионы тонн железа были затрачены на создание вооружения и служили разрушению и смерти. Однако железо – это не только средство ведения войн, это основа современной техники и сельскохозяйственного машиностроения, транспорта, средств связи, космических кораблей и вообще цивилизации.
Железо защищает человека снаружи, но так же защищает и поддерживает его изнутри.
Уч-ся - биохимик. В организме человека содержится 4,2 г железа. Оно сосредоточено в эритроцитах, мышцах, костях. При его недостатке возникает железодефицитная анемия, сопровождающаяся усталостью и апатией. Красноватую окраску придает эритроцитам гемоглобин, который состоит из белка и глобина и пигмента гема. Гемм содержит атом железа, способный присоединять и отдавать молекулу кислорода. При прохождении крови по легочным капиллярам железо гемоглобина соединяется с кислородом, образуя оксигемоглобин, который разрушается в клетках организма, отдавая им кислород. При соединении гемоглобина с углекислым газом образуется карбогемоглобин, а может гемоглобин соединяться с угарным газом, образуя соединение карбоксигемоглобина, который вызывает смерть организма.
Уч-ся - диетолог. Железом богаты продукты ярко пигментированные: свекла, хурма, гранат, Яблоки, печень, красная икра, мясо (говядина), зеленые листья овощей.
Учитель химии: вам предлагается выполнить по группам следующие задания. Осуществить превращения.
1 группа
FeSO4 → Fe(OH)2→FeO→FeCl2
2 группа
Fe→FeCl3→Fe(OH)3→Fe(NO3)3
3 группа
Fe(OH)2→ Fe(OH)3 → Fe2O3 →Fe
Выборочная проверка выполнения учащимися задания.
Учитель биологии: теперь мы выслушаем другую исследовательскую группу учащихся. которые готовили информацию о кальции.
Кальций.
Уч-ся – химик: Кальций в виде металла (в переводе с латинского означает «известь») – был выделен в 1808 году. Это один из самых распространенных химических элементов на земле (3,5% масса земной коры). В природе в свободном состоянии не встречается, так как обладает большой химической активностью. Много кальция в осадочных породах. Гидроксид кальция (известковая вода) используется в лаборатории для определения углекислого газа
Ca(OH)2 +CO2 → CaCO3 + H2O.
Мел, мрамор, известняк – хорошие строительные материалы. Их используют для постройки и отделки зданий, создания скульптур. Мрамор - прочный строительный материал, который разрушается под действием кислотных дождей. Строительный материал, используемый человеком, является строительным материалом и самого человека.
На земле живут три брата,
Из семейства карбонатов.
Старший брат – красавец МРАМОР,
Славен именем Карары,
Превосходный зодчий. Он
Строил Рим и Парфенон.
Всем известен ИЗВЕСТНЯК,
Потому и назван так.
Знаменит своим трудом,
Возводя за домом дом.
И способен, и умел
Младший мягкий братец МЕЛ.
Как рисует, посмотри,
Этот СаСО3! Уч-ся – биохимик: Фосфат кальция составляет основу скелета человека. Наглядный пример декальцинированная кость, которую можно завязать в узел (демонстрация опыта).
Кальций – основной компонент зубов, при его дефиците возникает кариес, пульпит, выпадение зубов. Ионы кальция – активаторы многих ферментов, поэтому его недостаток приводит к нарушению свертывания крови.
Без кальция невозможно сокращение мышечного волокна. Кальциевые соли серной кислоты служат важной составной частью минерального питания растений.
Уч-ся – диетолог: Потребность взрослых людей в кальции составляет 0,8 г в сутки, детей 1,4 г в сутки. Это количество кальция можно усвоить, введя в пищевой рацион 1 л молока или 150 г творога, или 1 яйцо. Кальций содержится в гречневой крупе, черной смородине, капусте, апельсинах.
Учитель химии: Ионы кальция и магния определяют очень интересное свойство воды. Какое?
Уч-ся предлагается выполнить практическое задание: определить вид жесткости предложенной воды, предложить способ устранения.
1 группа.
Вода с сульфатом магния.
2 группа.
Вода с хлоридом кальция.
3 группа.
Вода с гидрокарбонатом кальция.
Проверка осуществляется устно.
Учитель биологии: информацию о щелочных металлах представит следующая группа исследователей.
Калий и натрий.
Уч-ся – химик: Элементы Калий и Натрий – представители семейства щелочных металлов, из-за своей активности они не могут находиться в природе в виде простых веществ. Самые распространенные минералы, содержащие эти элементы – галлий, каменная соль NaCl, Сильвин KCl, сильвинит NaCl KCl. Каменную соль добывают открытым способом на озерах Эльтон и Баскунчак. Даже летом эти озера покрыты соляной коркой «льда». Калий – составная часть макроудобрений. Человек тоже не может обходиться без этой «сладкой парочки».
Уч-ся – биохимик: Пока клетка жива, различие концентрации ионов калия и натрия между клеткой и межклеточной средой стойко удерживается. Калий обеспечивает водный баланс сердечную деятельность, метаболизм углеводов и белков. Он концентрируется в мышечной, костной ткани, в крови. Недостаток калия приводит к нарушению сократительных свойств сердечной мышцы и при увеличении нагрузки на организм может наступить внезапная смерть из-за аритмии сердечных сокращений.
Натрий сосредоточен в крови, мышечной, костной ткани. Он отвечает за передачу нервного импульса. При его дефиците появляется головная боль, слабость, потеря аппетита, ухудшение памяти.
Уч-ся – диетолог: Натрий участвует в минеральном обмене всех живых существ и не содержится в достаточном количестве в пище, поэтому человек вынужден вместе с пищей использовать поваренную соль. Однако, недостаточное и избыточное потребление соли вредно для человека. Ее суточная потребность 9 г, в жарком климате 15-20 г.
Калий содержится в бананах, сухофруктах, апельсиновом соке, картофеле.
(проделывание опыта «Изменения цвета пламени щелочными металлами» в рамках «Виртуальной лаборатории»)
Учитель биологии:
65 лет назад, 9 мая 1945 года, окончилась Великая Отечественная война. Наш народ отстоял свою землю. Тогда, в мае 1945 года, перестала литься кровь защитников Родины, и народ стал возвращаться к забытой и дорогой мирной жизни.
9 мая. Этот день навеки останется в истории человечества. 65 лет промчались, но не забудется дата такая. В памяти каждого это осталось – 45-ый год, 9 мая! День всенародного ликования, радости, но радости со слезами на глазах…
Задохнулись канонады, в мире – тишина.
На большой Земле однажды кончилась война.
Будем жить, встречать рассветы, верить и любить.
Только не забыть бы это!
Лишь бы не забыть…
Учащийся рассказывает об использовании металлов в Великую Отечественную войну.
Металлов много есть, но дело не в количестве:
В команде работящей металлической
Такие мастера, такие личности!
Преуменьшать нам вовсе не пристало
Заслуги безусловные металлов
Пред египтянином, китайцем, древним греком
И каждым современным человеком.
В таблице Менделеева трудно найти какой-либо иной элемент, с которым так неразрывно связывалась бы жизнь всего человечества. Нет другого элемента, при участии которого проливалось бы так много крови, терялось бы столько жизней, происходило бы столько несчастий.
«В бою железо дороже золота» - гласит татарская пословица. И русские говорили: «При рати железо дороже золота. Железо и золото добуду». Железо являлось основным металлом, из которого изготовляли многочисленные и разнообразные орудия для истребления людей. Более 90% всех металлов, которые использовались в ВОВ, приходится на железо. Железо – главная составная часть чугунов и сталей, а по их выплавке судят о мощности государства. Сколько этого металла было выброшено в снарядах, бомбах, минах, гранатах! Чтобы судить о масштабах расхода железа в минувшей войне, назовем одну цифру: миллион бомб сброшено фашистской авиацией на Сталинград. Но железо – не только борьба, война, разрушение; железо – металл созидания. Это основа всей металлургии, машиностроения, железнодорожного транспорта, судостроения, грандиозных инженерных сооружений.
Магний. Свойство магния гореть белым ослепительным пламенем широко используется в военной технике для изготовления осветительных и сигнальных ракет, зажигательных бомб.
Литий. В годы ВОВ гидрид лития стал стратегическим. Он бурно реагирует с водой, при этом выделяется водород, которым заполняют аэростаты и спасательное снаряжение при авариях самолетов и судов в открытом море. Добавка гидроксида лития в щелочные аккумуляторы увеличивала срок их службы в 2-3 раза, что очень нужно было для партизанских отрядов.
Калий. В военном деле применяются соединения калия. Нитрат калия (селитра) используется уже больше тысячи лет для получения черного пороха. Обыкновенный порох – это смесь мелко измельченных: серы, селитры, угля.
Учитель химии: прошло 65 лет, как отгремели залпы ВОВ. И мы склоняем головы перед светлой памятью о тех, кто не вернулся с войны. Памяти химиков-фронтовиков посвятил свое стихотворение старший преподаватель ДХТИ, бывший фронтовик З.И. Барсуков:
Кто про химика сказал: «Мало воевал»,
Кто сказал: «Он мало крови проливал?»
Я в свидетели зову химиков-друзей,-
Тех, кто смело бил врага до последних дней,
Тех, кто с армией родной шел в одном строю,
Тех, кто грудью защитил Родину мою.
Сколько пройдено дорог, фронтовых путей…
Сколько полегло на них молодых парней…
Не померкнет никогда память о войне,
Слава химикам живым, павшим – честь вдвойне.
Хотелось бы надеяться, что мощь этой прекрасной науки – химии – будет направлена не на создание новых видов оружия, не на разработку новых отравляющих веществ, а на решение глобальных общечеловеческих проблем
Как же используются и производятся металлы в нашей Белгородской области?
Уч-ся рассказывает о работе Стойленского и Лебединского ГОКов Белгородской области.
III. Закрепление изученного материала.
Учитель биологии: Мы сегодня с вами вспомнили металлы, которые играют важную роль в жизни организмов, а сейчас применим полученные знания в решении задач. Выполним задания на слайде, а 3 уч-ся выполнят компьютерные тесты по данной теме.
(На слайде)
1) В куске белого пшеничного хлеба содержится 0,8 мг железа. Сколько кусков хлеба надо съедать в день для удовлетворения суточной потребности в этом элементе (суточная потребность железа 18 мг).
2) Один стакан цельного молока содержит 288 мг кальция. Сколько нужно выпивать в день молока для снабжения вашего организма достаточным количеством этого элемента (суточная потребность кальция 1200 мг).
Заключение.
Здоровье на 25% зависит от наследственности и медицины, на 75% от образа жизни, который вы будете вести. Гете сказал: «Мало знать, надо применять. Мало хотеть, надо и делать».
Рефлексия. Вернуться к эпиграфу, отметить свой путь на отрезке ученик – учитель.
Эпиграф урока: «Настоящий ученик учится открывать неизвестное с помощью известного и тем самым приближается к учителю». Гете.
1 группа
1 задание.
Осуществить превращения.
FeSO4 → Fe(OH)2→FeO→FeCl2
2 задание.
Определить вид жесткости предложенной воды, предложить способ устранения.
Вода с растворенным сульфатом магния.
Составить уравнение реакции.
2 группа
1 задание.
Осуществить превращения.
Fe→FeCl3→Fe(OH)3→Fe(NO3)3
2 задание.
Определить вид жесткости предложенной воды, предложить способ устранения.
Вода с хлоридом кальция.
Составить уравнение реакции.
3 группа
1 задание.
Осуществить превращения.
Fe(OH)2→ Fe(OH)3 → Fe2O3 →Fe
2 задание.
Определить вид жесткости предложенной воды, предложить способ устранения.
Вода с гидрокарбонатом кальция.
Составить уравнение реакции.
4 137
13 889 
