Биология Урок № 10 класс
Тема урока: «Биологические свойства воды»
Цель урока: Расширить представление о воде как универсальном веществе на Земле.
Ход урока.
1. Организация класса.
2 . Актуализация опорных знаний.
Тесты с выбором одного или нескольких правильных ответов из трех предложенных:
1. Воды больше в клетках организма:
а) мужского;
б) женского;
в) одинаковое количество.
2. В образовании молекулы воды участвуют связи:
а) ковалентные и водородные;
б) только ковалентные;
в) только водородные.
3. Живые организмы не могут долго существовать без воды, так как:
а) организм обезвоживается;
б) нарушается обмен веществ;
в) нарушается гомеостаз.
4. В молекулах воды могут растворятся молекулы:
а) полярные;
б) полярные и неполярные;
в) неполярные.
5. К гидрофильным веществам относятся:
а) фруктоза;
б) инулин;
в) камедь.
6. К гидрофобным веществам относятся:
а) триглицериды;
б) тетрозы;
в) гексозы.
7. Для воды характерны агрегатные состояния:
а) твердое, жидкое, газообразное;
б) твердое, жидкое, коллоидное;
в) твердое, коллоидное, жидкое, газообразное.
8. Молекулы воды взаимодействуют с химическими веществами, элементы в которых имеют связи:
а) электростатические;
б) дисульфидные;
в) гидрофобные.
3.Изучение нового материала.
«Биохимики».
Во всех процессах связанных с жизнью, размножением и передачей информации огромную роль играет структура воды и постоянство ее в организме. Жизнь обусловлена биохимическими и генетическими процессами с водой и с помощью воды в организме. Вода входит как основной компонент во все клетки, ткани и органы живых организмов. Например, медуза состоит на 99% из воды, организм человека в зависимости от возраста состоит на 60-80 % из воды.
Без пищи человек может прожить около 50 дней, если во время голодовки он будет пить пресную воду. Без воды он не проживет и недели – смерть наступит через 5 дней. По результатам медицинских экспериментов при потере влаги 5-8 % от веса тела – человек впадает в полуобморочное состояние, при потере 10% - начинаются галлюцинации, при потере 12 % - человек не сможет восстановиться без специальной медицинской помощи, а при потери 20% наступает неизбежная смерть.
Вода является одним из важнейших компонентов организма, обеспечивающим связь внешней и внутренней среды. О важнейших биологических функциях воды в природе, в живых организмах мы вам сейчас расскажем.
Биологическая функция воды в природе состоит в том, что она:
1. Обеспечивает поддержание структуры организмов.
2. Служит растворителем и средой для диффузии.
3. Участвует в реакциях гидролиза.
4. Среда для оплодотворения.
5. Обеспечивает распространение семян, гамет, личиночных стадий водных животных.
Главными биологическими функциями воды для растительных организмов являются следующие:
1. Поддержание осмотического и тургорного давления.
2. Участвует в процессе фотосинтеза.
3. Обеспечивает транспирацию.
4. Обеспечивает прорастание семян.
Не менее важны биологические функции воды для животных и человека. Наиболее значимые из них такие:
1. Обеспечивают транспорт веществ.
2. Способствуют охлаждению тела.
3. Обеспечивают осморегуляцию.
4. Выполняет защитную функцию (слезы).
5. Способствует миграции (морские течения).
В 1783 коду выдающиеся экспериментаторы Генри Кавендиш и Антуан Лавуазье установили, что вода состоит из двух газов: водорода и кислорода, соотношение которых выражается формулой Н2О
Исследуя воду и ее водные растворы, ученые убеждались в том, что вода обладает «ненормальными» или аномальными свойствами.
«Биофизика».
Наиболее интересно то, что жизнь существует благодаря аномальным свойствам воды, которые долгое время не удавалось ученым объяснить с точки зрения законов физики и химии. Впоследствии было выяснено, что аномальные свойства воды связаны с тем, между молекулами воды существуют водородные связи, благодаря которым вода в жидком состоянии образует динамически изменяющуюся сеть кластеров (слайд 5), поведение которых влияет на структуру и свойства воды.
Продолжая дальше, надо сказать, что вода, состоящая из множества кластеров различных типов, образуют иерархическую пространственную жидкокристаллическую структуру, которая может воспринимать и хранить огромные объемы информации. Мы знаем, что генами определяется вся жизнь человека. Но гены – это микроуровень. А на генном уровне сами гены состоят на 75% из воды. Возможно в ней заложена память предыдущих поколений и, которая передается по наследству.
Уникальным свойством воды является то, что вода имеет непостоянную плотность при определенных температурных режимах
1. При охлаждении от + 100оС до – 4оС вода сжимается увеличивая свою плотность.
2. При температуре + 4оС – она имеет найбольшую плотность. Но при охлаждении вода вновь начинает расширяться, а ее плотность уменьшается.
3. При 0 оС вода переходит в твердое агрегатное состояние.
Момент перехода сопровождается увеличением объема и уменьшением плотности (показывает эксикатор с водой и льдом на ее поверхности). Это явление, имеет важное значение для зимующих под водой животных: при замерзании лед плавает на поверхности воды, что позволяет рыбам зимовать в водоемах, т. к. подо льдом сохраняется плюсовая температура.
Удивительные свойства приобретает вода в нанотрубках, диаметр которых 1х10-9м: резко увеличивается ее вязкость и вода не замерзает при температурах близких к абсолютному нулю. Молекулы воды в нанотрубках при температуре -23 оС и давлении 40 тысяч атмосфер самостоятельно выстраивает спиральные лесенки, в том числе и двойные спирали, которые напоминают структуру ДНК .
Еще одно свойство воды, которое относят к аномальным – это то, что горячая вода замерзает быстрее, чем холодная. Это парадоксальное явление называется эффектом Мемба. На сегодня наука не дала ему еще объяснения. Удивительно ведет себя вода при температуре - 120 оС : она становится вязкой как патока, а при температуре -135 оС превращается в стеклянную воду – твердое вещество у которого отсутствует кристаллическая структура.
Многие свойства живых организмов до сих пор досконально не изучены. Оказывается, что молекулы воды чрезвычайно чувствительны к электромагнитным и акустическим полям. По мнению ученых, она является своеобразным органом чувств у некоторых животных. Также существует мнение о том, что кристаллы воды реагируют на звуки музыки .
|
| Термины и понятия |
| Определения |
| 1 | Осмос | А | С ее участием происходит разложение огромных молекул |
| 2 | Поверхностное натяжение | Б | В биологических растворах выравнивает концентрацию ее структурных частиц |
| 3 | Теплоемкость | В | Перемещение растворителя через полунепроницаемую мембрану |
| 4 | Теплопроводность | Г | Молекулы растворителя меньше по размеру молекул растворенного вещества |
| 5 | Диффузия | Д | Передача тепла от одной части тела к другой, предупреждая перегревание наиболее активно функционирующего органа |
| 6 | Истинный ратвор | Е | Благодаря ей биохимические биохимические реакции в клетках проходят в постоянном диапазоне температур. |
| 7 | Коллоидный раствор | Ж | Благодаря этому свойству по поверхности водоемов могут передвигаться некоторые животные |
| 8 | Гидролиз | З | Молекулы растворителя по размеру совпадают с молекулами растворенного вещества |
« Живительная» влага может быть опасной. Например, в воде, которая поступает в кран, может содержаться до 700 вредных веществ и не только:
1. Болезнетворные бактерии (холерный вибрион, кишечная и дизентирийная палочка, сальмонелла и др.).
2 Вирусы (например, вирус гепатита).
3. Нитраты (уменьшают содержание кислорода в крови, вызывая кислородное голодание, а также приводящее к раку желудочно – кишечного тракта).
4.Хлор ( приводит к образованию опухолей прямой кишки, простаты, мочевого пузыря)
5.Соли тяжелых металлов ( вызывают мутации и зашлаковывание организма).
6. Избыток алюминия (способствует развитию болезни Альцгеймера).
7. Свинец (замедляет физическое и психическое развитие у детей, у взрослых повышает давление крови, вызывает проблемы с почками).
8 Повышенное содержание солей кальция и магния, разные формы железа – неблагоприятно воздействуют на сердечно – сосудистую систему.
Правила«здорового потребления воды»:
1. Выпивайте в день, как минимум, 8 стаканов воды.
2. Равномерно распределите потребление питьевой воды в течении дня.
3. Питьевую воду не заменять чай, кофе или безалкогольные напитки.
4. Питьевую воду пейте перед, во время и после тяжелой работы.
5. Стаканом воды начинайте и заканчивайте свой день.
4. Обобщение изученного материала.
Задача.
Общее количество воды в организме человека составляет от 44% до 70% массы человека.
Посчитайте:
а) сколько литров воды содержится в вашем теле;
б) суточную потребность вашего организма в воде;
в) сколько воды из выше посчитанного количества поступает вместе с пищей;
г) сколько воды вы должны выпивать еще ( кроме воды, поступающей с пищей), чтобы удовлетворить суточную потребность в воде?
Учитель собирает листы с ответами, для проверки после урока.
5 .Домашнее задание
925
63 947 
