Урок по химии в 9 классе "Металлы в организме человека"
методическая разработка (химия, 9 класс) по теме

Урок по химии в 9 классе

Металлы в нашем организме

Автор составитель Ченцова Н.Н.

учитель химии школы №436, Санкт-Петербург

Технологии: проектная деятельность, исследование в обучении, проблемное обучение

Цель урока: создание условий для осознания девятиклассниками значения металлов для организма человека, формирование основ правильного питания школьников.

Задачи урока:

Образовательная: создать условия для усвоения знаний о значении металлов для нормального функционирования нашего организма, основных правил здорового питания, показать связь изучаемой темы с жизнью.

Развивающая: развивать умения выстраивать цепь логических суждений; продолжить развитие умений анализа, синтеза, умений обобщать и делать выводы; формировать умения работать с различными источниками информации.

Воспитательная: воспитывать коммуникативные умения при работе в коллективе сверстников, пропагандировать здоровый образ жизни.

Метод обучения: объяснительно-иллюстративный, проблемно-поисковый, проектно-исследовательский.

Формы организации работы: защита проектов, мини-лабораторная работа, работа с раздаточным материалом, составление синквейна.

Средства обучения: компьютер, мультимедийный проектор, экран, индивидуальные информационные карточки для составления конспекта, электронная периодическая система Д.И. Менделеева.

Реактивы и оборудование: CuSO4, куриный белок, пробирка, штатив под пробирки, лоток, пипетка, образцы металлов

Ход урока

I. Орг. момент.

II. Ориентировочно-мотивационный блок (слайд 2).

Учитель: Химия и биология относятся к естественным наукам, так как имеют общие грани с разных точек зрения рассматривают одни и те же объекты. Так, биология изучает живые организмы и процессы, которые с ними и в них происходят. Все организмы состоят на микроуровне из различных химических элементов, а процессы, происходящие в живой клетке, обусловлены теми или иными химическими реакциями, которые изучает химия.

Элементы, необходимые для построения и жизнедеятельности различных клеток и организмов, называют биогенными элементами. Органы человека по-разному концентрируют в себе различные химические элементы, т.е. микро- и макроэлементы распределяются между разными органами и тканями неравномерно.

Биологическая роль химических элементов в организме человека чрезвычайно разнообразна.

Главная функция макроэлементов состоит в построении тканей, поддерживании постоянства осмотического давления, ионного и кислотно-основного состава.

Микроэлементы, входя в состав ферментов, гормонов, витаминов, биологически активных веществ в качестве комплексообразователей или активаторов, участвуют в обмене веществ, процессах размножения, тканевом дыхании, обезвреживании токсичных веществ. На сегодняшнем уроке мы рассмотрим металлы, которые жизненно нам необходимы.

Учитель: Ребята, вам предлагается решить задачу.

Слайд 5. Задача

Десять металлов, необходимых живому организму, получили название “металлы жизни”. Так, установлено, что в организме человека массой 70 кг содержание металлов жизни составляет:m (Са) = 1 700 г        

Макро -

m (К) = 250 г        

m (Na) = 70 г        

m (Mg) = 42 г        

m (Fe) = 5 г        

m (Zn) = З г        

Микро -

m (Cu) = 0,2 r        

m(Mn) = 0,l r        

m(Mo) = 0,l r        

m(Co) = 0,l r        

Рассчитать массовую долю этих металлов.

Обучающиеся решают задачу самостоятельно, затем на слайде 5 высвечивается ответ.

Учитель: Рассмотрим, какие металлы содержатся в различных частях тела, какие функции они выполняют, и с помощью каких продуктов мы можем удовлетворить потребности нашего организма в этих металлах.

III. Информационный блок.

1. Объяснение учителем нового материала.

Девятиклассники параллельно с объяснением учителя заполняют технологическую карту (приложение 1).

I. Мозг (Слайд 7)– центр управления телом. С его помощью мы думаем, чувствуем, двигаемся, помним. Благодаря ему, мы счастливы или нам грустно. Головной мозг также отвечает за процесс мышления и восприятия мира. Он содержит 100 миллиардов нервных клеток. Мозг потребляет колоссальное количество кислорода и глюкозы, дающей ему энергию. Хотя масса мозга составляет всего 2% от массы тела, он потребляет 20% кислорода и 20% питательных веществ, полученных организмом. (Na, Zn, Си, Мn)

II. Нервная система (слайд 8).

Если мозг – центр управления телом, всей нервной системы, то нервы - это кабели нервной системы.

Нервная система – это обширная сеть нервов, которая координирует работу всего тела. С их помощью ты чувствуешь внешние раздражения, двигаешься, думаешь, нервы также контролируют все внутренние процессы в теле, даже если мы их не замечаем. Нервные клетки служат нам всю жизнь, хотя головной мозг теряет ежедневно 100клеток, которые, к сожалению не восстанавливаются. Нервные клетки, или нейроны – самые длинные из всех. Некоторые достигают в длину 1 метра. (Na, Са, Mg, Сu)

III. Скелет (Слайд 9).

Скелет – это прочная, но гибкая конструкция, которая защищает такие важные органы, как мозг, сердце, к нему прикрепляются мышцы.

Кости – это живые структуры организма, состоящие из клеток и имеющие свое кровоснабжение. Они состоят из веществ, которые делают их прочными и твердыми. (Na, Са, Mg, Zn, Си, Мп)

IV. Мышцы (Слайд 10).

В нашем теле более 640 мышц. Широкий спектр движений, которые они производят, зависит от их размера и силы, а также от того, к каким костям и суставам они прикрепляются. (Са, Mg, Zn, Си)

V.Кровеносная система (Слайд 11) 

В течении жизни человека его сердце совершает более 1000 миллиардов ударов без остановки. Оно по миллионам мельчайших кровеносных сосудам перекачивает по телу кровь, которая снабжает клетки кислородом и питательными веществами. (Na, Са, Mg, Fe, Zn, Си, Mn, Со)

2. Защита проектов учащихся

Учитель: ребята, вам было предложено, подобрать и оформить в виде слайдов к презентации материал о содержании металлов в различных продуктах питания. Весь подготовленный вами материал я собрала в единую презентацию. В ходе защиты учащимися своего раздела презентации остальным ребятам предлагается заполнить таблицу “Металлы в продуктах питания” (приложение 2).

Проект по теме: “ Na в организме и в продуктах”. (Слайд 12)

Проект по теме: “К в организме и продуктах”. (Слайд 13)

Проект по теме: “Са в организме и в продуктах”. (Слайд 14)

Проект по теме: “Mg в организме и в продуктах”. (Слайд 15)

Проект по теме: “ Fe в организме и продуктах”. (Слайд 16)

Защита исследовательской работы (приложение 3)

Тема: Исследование содержания железа во фруктах.

Проект по теме: “ Zn в организме и в продуктах”. (Слайд 23)

Проект по теме: “ Cu в организме и в продуктах”. (Слайд 24)

3. Проведение лабораторного опыта: 

«Действие ионов меди на куриный белок»

Алгоритм (Слайд 29)

1.    К раствору белка добавить раствор сульфата меди (II).

2.    Пронаблюдайте изменения

3.    Сделайте вывод о действии CuSO4 на белок.

Вопрос: Можно ли использовать белок как противоядие при отравлении солями тяжелых металлов? Какое химическое взаимодействие лежит в основе обеззараживания солей тяжелых металлов?

Учитель: Токсическое  действие солей тяжелых металлов обуславливается их способностью образовывать с белками нерастворимые соли. В свою очередь, это является причиной денатурации белков. В составе яичного альбумина преобладают  аминокислоты ( аспаргиновая и глутаминовая) с выраженными кислотными свойствами. Таким образом, ионы тяжелых металлов  попавшие в организм в ж/к тракте связываются  в нерастворимые соли и выводятся наружу, не успев причинить  вреда тем белкам, из которых построен организм человека.

4. Психологическая страничка

Влияние металлов на характер человека.  (Слайд 31)

(Выступление учащихся)

1. Избыток железа превращает человека в агрессивное существо с жестоким, эгоистичным характером. Такие люди очень активны, постоянно чем-то заняты. Любят командовать, поэтому чаще всего становятся военными, спортивными инструкторами или бизнесменами.
Но таких «железных дровосеков» можно смягчить, если давать им меньше мяса.

2. Люди, в организме которых больше всего меди, мягки и покладисты. Они любят красивую жизнь и вкусную еду, предпочтение отдают сладостям. Они всегда готовы прийти на помощь, у них дружные семьи и много друзей. Чаще всего они становятся писателями, музыкантами или художниками.
Однако их часто обманывают и предают, пользуясь их слабостями. Поэтому, если в этом описании вы узнали себя, постарайтесь потреблять больше продуктов, содержащих железо, – так вы компенсируете мягкость меди.

3. Чрезмерное содержание в организме свинца делает человека вялым и апатичным. Он всегда не в настроении, вечно находит повод для недовольства. Чаще всего такие люди оказываются в положении жертвы.
Из них получаются отменные подчиненные, ведь они не инициаторы, а предпочитают, скорее, подчиняться распоряжениям. Таким людям просто необходимо разбавлять свой свинец золотом, медью, оловом и серебром.

4. Драгоценные металлы и в организме - драгоценность. Серебро, например, - металл чувствительных, эмоциональных людей, обладающих огромной интуицией, или ясновидящих.
Золото преобладает в организме тщеславных, заносчивых людей. Но это лишь видимость: внутри они добры и щедры, просто к ним нужно отыскать подход. Они - верные друзья, готовые в любую минуту прийти на помощь. Им необходимо пополнять свой организм и другими металлами - на характере это, возможно, не отразится, а здоровье укрепит.

5. Олово – это тот металл, который в избытке содержится в организме мыслителей, философов и путешественников. У них – отменное чувство юмора, а их энтузиазм часто переходит в одержимость. Свинец сделает их более серьезными, а железо – крепкими.

6. Болтливые люди, оказывается, любят поговорить от... обилия в организме ртути. Еще такие люди хитры, беспринципны и легко предают. Им явно необходимо разбавить этот жидкий металл железом.

IV.Оценочно-рефлексивный этап урока.

Учитель: Пища является одним из важнейших факторов окружающей среды, оказывающее влияние на состояние здоровья, работоспособности, умственного и физического развития, а также на продолжительность жизни человека.

Связь питания и здоровья была подмечена еще в древности. Некогда древнегреческий философ Сократ дал человечеству совет – «Есть, чтобы жить, а не жить, чтобы есть». Никто еще не оспорил Сократа, но следуют его советам немногие. Соблюдение же простых правил поможет избежать многих серьезных проблем.    

Тест:

(Время проведения 5 минут)

Составление синквейна (2 минуты)

1 строка – 1 существительное

2 строка- 2 прилагательных

3 строка – 3 глагола

4 строка – предложение из 4 слов

5 строка - слово резюме

V. Домашнее задание.

Составить меню на один день с использованием продуктов, содержащих металлы: 1 группа – Са, Сu; 2 группа – К, Мп; 3 группа – Мg, Zn.

Задача: рассчитать содержание металлов в своем организме (см. задачу в классе).

ПРИЛОЖЕНИЕ

Приложение 1

Металлы в нашем организме.

         Мозг                                                                               Нервная система

           Скелет                                                                               Мышцы

                                                                                                       Пищеварение

Приложение 2                      

Металлы в продуктах питания

Приложение 3                    

Исследовательская работа

Тема: Определение содержания железа во фруктах.

Слайд №1.

Каждая встреча с педиатром сопровождается определением уровня гемоглобина в крови и рекомендациями употребления продуктов, содержащих железо.  Железо - основной микроэлемент, который входит в состав гемоглобина. Работа началась с теоретического изучения вопроса: углубления своих знаний о значении гемоглобина  для человека, о строении молекулы гемоглобина, о роли железа в этом веществе. Я поняла, что уровень гемоглобина в прямой зависимости от содержания железа в организме и  заинтересовалась продуктами, богатыми микроэлементом  железом. В перечне продуктов были яблоки. Вот я и решила выяснить содержится ли железо в яблоках и насколько его много.

Актуальность настоящей работы обусловлена изучением богатых железом растительных продуктов, которые необходимо употреблять с целью повышения уровня гемоглобина в крови.

Слайд №2.

Цель проекта: Выявление содержания микроэлемента железа яблоках.
В рамках достижения данной цели были поставлены следующие задачи:

 1. Изучить информацию о биологической роли железа на организм человека.

2.  Провести эксперимент по качественному определению железа в  яблоках, бананах и киви.

В ходе решения вышеуказанных задач, были использованы следующие методы исследования:
1) сбор информации;  

2) экспериментальный анализ.
Гипотеза исследования:  Употребление в пищу разнообразных фруктов способствует повышению уровня гемоглобина в крови.  

Опытно-экспериментальная работа состояла из следующих этапов:

      1. Подготовка растительной пробы для исследования.

      2. Приготовление растворов реактивов.

      3. Визуальных наблюдений.

      4. Проведения качественных реакций по определению содержания железа во фруктах.

Визуальные наблюдения.

- исследование цвета разрезанных фруктов

Цвет разрезанных яблок буреет в течение часа

-  исследование цвета растворов очищенных проб. Цвет растворов во всех пробирках с яблочными пробами имеет зеленоватый или желтоватый цвет

Окраска растворов и сока яблок характерна для растворов железа Fe2+ и Fe3+ .

Опыт№1

На яблочные пробы подействовали раствором щелочи. Наблюдается незначительное изменение цвета и выпадение осадка.

Вывод: в яблочных пробах осадок является нерастворимым соединением железа.

Опыт №2

Реакция с гексацианоферратом (II) калия K4[Fe(CN)6]
(желтой кровяной солью)

При испытании концентрированных фруктовых растворов окраска наблюдалась незначительно и была неустойчивой.

Синее окрашивание проявляется на короткое время и подавляется зеленой окраской.

В контрольной пробирке наблюдается синее  окрашивание

Опыт №3 Реакция с роданидом калия КSCN.

В пробе красных  яблок желтоватое  окрашивание приобретает красноватый оттенок

В контрольной пробирке наблюдается ярко-красное окрашивание

Любая качественная реакция имеет так называемый предел обнаружения – минимальную концентрацию вещества, которая может быть обнаружена с помощью данного реагента. На основании чего можно говорить о весьма малом содержании микроэлемента железа в исследуемых фруктах

На основании  проведённого экспериментального исследования, анализа литературных данных, социологического опроса следуют выводы:

1. Яблоки содержат незначительное количество железа.

2.Употреблением растительных продуктов можно поддерживать содержание железа в организме.

3. Для повышения уровня гемоглобина в крови недостаточно употребления яблок, необходимо сбалансированное питание сочетания растительной и животной пищи.

Приложение 4

ТЕСТ