Элективный курс "Биологическая роль химических элеменов"
элективный курс по химии (9 класс) по теме

Муниципальное  казенное образовательное учреждение

Бутурлиновская средняя общеобразовательная школа №1 Бутурлиновского муниципального района Воронежской области

«Рассмотрен»                         «Согласовано»                                        «Утвержден»                             на заседании ШМО учителей        с зам. директора по УВР                  директор        школы

Протокол №

                                                                                                                    «____»__________2013 г.                                                                              «____»_________2013г                    «____»_________2013г.

_________/Кузнецова О.Н.            _________/Полунина Н.В./                _________/Зубков А.А./                                    

Рабочая программа

элективного курса по химии  

«Биологическая роль химических элементов»

для обучающихся 9б класса

на 2013-2014 учебный год.

Учитель: Искра О.Ю.

г.Бутурлиновка, 2013г

Пояснительная записка к элективному курсу

«Биологическая роль химических элементов »

Элективный курс «Биологическая роль химических элементов или неизвестная планета» предназначен для предпрофильной подготовки обучающихся 9-х классов. Курс призван вызвать интерес у школьников к предметам «химия» и «биология», помочь в выборе профиля, будущей профессии.

Элективный курс рассчитан на 32 часа, из которых 13 лекционных занятий, 11 – семинарских и 10 – практических. Предусмотрены различные формы контроля, которые учитывают индивидуальные интересы и особенности школьников, их уровень подготовки.

Программа элективного курса адаптирована для обучающихся 9-х классов. В занимательной форме рассматривается материал следующих разделов: «Неорганическая химия», «Общая химия», «Анатомия и физиология человека», «Экологические проблемы и охрана окружающей среды». Школьникам предлагается дополнительный материал по химии и биологии, направления учебных исследований, темы для творческих дистанционно-информационных проектов (ДИП).

Курс носит интегрированный характер. Его содержание позволяет развивать идеи, заложенные в базовых курсах химии и биологии, а также дополнять их новым содержанием. Материал курса подобран таким образом, что позволяет повысить мотивацию и развить творческий потенциал при выполнении как учебных, так и исследовательских заданий межпредметного характера по химии, биологии и экологии.

Содержание курса способствует соблюдению принципов тесной связи науки и практики, что обеспечивает сознательное усвоение дополнительного материала по химии и биологии. Курс предусматривает проведение лабораторных опытов и практических работ, что направлено на развитие предметно-ориентированных компетентностей обучающихся.

Курс включает в себя пояснительную записку, программу, методические рекомендации, список учебной литературы для учителя и учащихся. Отличительной особенностью данного курса является разработанное авторским коллективом учителей Белгородской области электронное пособие «Биологическая роль химических элементов или неизвестная планета», которое содержит рабочие презентации учебных и практических занятий с методическими комментариями, а также теоретический материал, раскрывает прикладной аспект ряда современных образовательных технологий (технология проблемного обучения, технология развития критического мышления, технология обучения в сотрудничестве, метод проектов, кейс-технология и др.).

Материал данного элективного курса может быть использован при организации учебных занятий по химии и биологии в рамках школьной программы 8-9 классов. Авторские презентации и методические материалы позволят учителю провести интересные практикоориентированные занятий на высоком профессиональном уровне, организовать поисково-исследовательскую деятельность школьников как на уроках, так и во внеклассной деятельности.

Программа элективного курса

«Биологическая роль химических элементов

или неизвестная планета»

Раздел 1. Молекулы и клетки

Тема 1.1. Клетка – единица всего живого. Строение и химический состав клетки

Клетка – единица развития, строения и функционирования организма. Современные методы исследования клетки (метод меченых атомов, флуоресцентная микроскопия). Строение клетки: биологическая мембрана, мембранные (ядро, вакуолярная система, митохондрии, пластиды) и немембранные (опорно-двигательная система клетки, клеточный центр, рибосомы) органеллы, клеточные включения. Классификация химических веществ, входящих в состав клетки на органические (белки, жиры, углеводы, нуклеиновые кислоты) и неорганические. Содержание химических соединений в клетке в % на сырую массу.

Тема 1.2. Какие химические элементы находятся в клетке, их классификация

Понятия «химический элемент», «вещество», «ион». Классификация химических элементов, входящих в состав клетки: макроэлементы, микроэлементы, ультрамикроэлементы. Биогенная роль химических элементов. Живые организмы как накопители определенных химических элементов. Современные методы определения содержания химических элементов в живых объектах. Ионы в клетке и организме. Понятие о буферных свойствах цитоплазмы. Содержание некоторых химических элементов в клетке в % на сухую массу вещества.

Раздел 2. Макроэлементы и их биологическое значение

Тема 2.1. Вездесущий кислород

Кислород как химический элемент и как простое вещество. Физические свойства кислорода. Кислород – сильный окислитель. Понятие об окислительно-восстановительных реакциях. Распространение элемента кислорода в природе. История открытия кислорода. Опыт Лавуазье. Получение кислорода в лаборатории и в промышленности. Круговорот кислорода в природе. Процессы дыхания и горения. Этапы дыхания. Профилактика органов системы дыхания. Кровообращение, перенос кислорода к клеткам организма. Применение кислорода в медицине, промышленности и быту. Экологические аспекты круговорота кислорода в природе.

Тема 2.2. Его Величество - Углерод

Элемент углерод и его характеристика. Строение атома углерода. Углерод как простое вещество. Понятие об аллотропии (алмаз, графит, карбин, фуллерены). Круговорот углерода в природе. Неорганические соединения углерода на примере оксида углерода (IV), оксида углерода (II), карбоната кальция (мел, мрамор, кальцит). Понятие об органических соединениях. Способность углерода образовывать углерод-углеродные цепочки. Причина многообразия органических соединений. Представление о биологических полимерах на примере белков. Фотосинтез – основа существования жизни на Земле. Экологические аспекты круговорота углерода. Понятие о «парниковом эффекте».

Тема 2.3. Водород- это космический или земной элемент?

История открытия водорода. Водород как химический элемент и как простое вещество. Физические и химические свойства водорода. Нахождение элементы водорода в природе. Водород как основа живых организмов. Знакомство с жирами и углеводами. Биологическое значение водорода на примере биохимических реакций, протекающих в живых организмах. Использование водорода в промышленности. Водород как экологический вид топлива. Водород и проблема долголетия (современные теории старения и их обоснование).

Тема 2.4. Нужен ли кальций живым организмам?

Кальций как химический элемент и как простое вещество. История открытия кальция. Нахождение соединений кальция в природе. Кальций как биогенный элемент в растениях и животных. Соединения кальция в организме человека, их биологическая роль. Строение костей. Свертываемость крови. Витамин D и его значения для организма человека. Профилактика недостатка элемента кальция в организме человека.

Тема 2.5. Знакомый и незнакомый фосфор

Фосфор как химический элемент и как простое вещество. История открытия фосфора. Аллотропные модификации фосфора. Физические и химические свойства красного и белого фосфора. Круговорот фосфора в природе. Роль фосфора в жизни растений, животных и человека. Представление о РНК и ДНК. Понятие об АТФ. Удобрения и нормы их внесения в почву. Получение фосфора. Применение фосфора в промышленности и быту. Фосфор и экологические проблемы современности.

Тема 2.6. Калий и натрий – их биологическая роль в клетке

Элементы калий и натрий. Нахождение их в природе. Открытие элементов калия и натрия. Физические свойства простых соединений. Роль натрия и калия в клетке. Роль натрия и калия в растительном организме. Роль натрия и калия в животном организме. Представление о биоэлектрическом потенциале клетки и калий-натриевом насосе. Нарушения в организме человека, вызванные недостатком калия и натрия. Пищевые источники натрия и калия.

Тема 2.7. Сера в неорганическом и органическом мире

Сера как химический элемент и как простое вещество. Аллотропные модификации серы. Физические и химические свойства серы как простого вещества. Из истории серы и ее соединений. Нахождение серы в природе. Круговорот серы в природе. Сера, как необходимый элемент для ряда биоактивных органических молекул. Понятие о биоактивности ряда веществ. Фитонциды. Феромоны. Фитогормоны. Экологические проблемы, связанные с соединениями серы. Кислотные дожди и методы борьбы с ними. Биологическая роль элемента серы для живых организмов.

Тема 2.8. Хлор, иод, бром, фтор – добрые-злые элементы

Общая характеристика подгруппы галогенов в периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева. Галогены как элементы и как простые вещества. Биологическая роль элементов галогенов. Фтор и здоровье. Зуб и его строение. Профилактика кариеса. Иод и его роль для организма человека. Щитовидная железа и гормон тироксин. Заболевания, вызванные недостатком или избытком иода в организме человека. Хлор и здоровье человека. Биологическое значение ионов хлора. Вредное воздействие соединений, содержащих элемент хлор на организм человека. Бром и здоровье человека. Медицинские препараты, содержащие хлор, иод, бром и фтор.

Тема 2.9. «Энергичный» магний – можно ли так сказать?

Магний как химический элемент и как простое вещество. История открытия магния. Физические и химические свойства магния. Магний – биогенный элемент. Роль магния для живых организмов. Магний, хлорофилл и фотосинтез. Магний как участник ряда ферментативных реакций. Понятие о «кофакторах». Магний и синтез белка. Магний и энергетические процессы клетки. Магний и здоровье мышц. Нормы потребления магния для организма человека.

Тема 2.10. Биологическая роль железа или нужно ли есть гвозди?

Железо как химический элемент и как простое вещество. Физические свойства железа. Нахождение железа в природе. Основные минералы, содержащие железо. Курская магнитная аномалия и экологические проблемы, связанные с добычей железа. Биологическая роль железа в живых организмах. Продукты питания, содержащие железо. Анемия и ее профилактика. Гемоглобин и его функции. Форменные элементы крови, их строение. Кроветворение.

Раздел 3. Микроэлементы и их биологическое значение

Тема 3.1. Загадки знакомого цинка

Цинк как химический элемент и как простое вещество. Распространение цинка в природе. История открытия цинка. Применение цинка и его соединений. Сплавы. Значение цинка для живых организмов. Цинк и здоровье человека. Источники поступления цинка в организм. Соединения цинка – биологические катализаторы. Понятие о катализе в неорганической и органической химии.

Тема 3.2. Медь – богиня красоты

Медь как химический элемент и как простое вещество. Распространение меди в природе. Неорганические соединения меди. Представление о комплексных соединениях и комплексообразовании. Значение меди в истории человеческих цивилизаций. Применение меди. Биологическая роль меди как микроэлемента для растений, животных и человека. Понятие о бактерицидности.

Тема 3.3. Кобальт – таинственный дух

Нахождение кобальта в периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева. История открытия и исследования. Кобальт как элемент и как простое вещество. Распространение кобальта в неживой и живо и природе. Биологическая роль кобальта в растениях, в организмах животных и человека. Витамин В12. Основные проявления недостатка и избытка кобальта. Обмен веществ в организме человека. Понятие об анаболизме и катаболизме.

Тема 3.4. Кремний – только ли элемент неживой природы?

Кремний как элемент и как простое вещество. Распространение кремния в природе. Неорганические соединения химия, их значение. Кремний и электротехника. Аллотропные модификации кремния. Алгоритмы распознавания ряда неорганических веществ в лабораторных условиях. Кремний в живой природе: в растениях и животных. Нужен ли кремний нашему организм?

Раздел 4. Ультрамикроэлементы и их загадки

Тема 4.1. 34-ый элементы

Положение селена в периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева и строение атома. История открытия. Физические и химические свойства простого вещества. Биологическая роль селена в жизни растений, животных и человека. Особенности физиологической роли селена в организме человека. Источники поступления селена в организм человека. Использование селена в промышленности, медицине. Понятие о биологически-активных добавках. Их польза и вред.

Тема 4.2. Золото – благородный или жестокий «король металлов»?

Золото как химический элемент и как простое вещество. Физические и химические свойства золота. Золото – король металлов. Золото в истории развития химии. Алхимические представления и поиск философского камня. Золото как стимул совершения великих географических открытий. Основные направления применения золота и его соединений. Золото в медицине и космической промышленности. Золото в живых организмах. Биологическое значения золота и его соединений. Золото и нанотехнологии.

Тема 4.3. Уран – неизученная планета

Уран как радиоактивный элемент. Понятие об радиоактивности. История открытия урана. Роль урана в жизни растений, грибов и микроорганизмов. Уран – ультрамикроэлемент в организме человека. Основные источники поступления урана в живой организм. Наиболее распространенные соединения урана. Атомная энергетика и угроза окружающей среде. Чернобыльская катастрофа и ее последствия. Лучевая болезнь: симптомы и лечение.

Раздел 5. Роль воды в нашей жизни

Тема 5.1. Роль воды в живой системе – клетке. Аномалии физических и химических свойств

Строение молекулы, схема образования межмолекулярной водородной связи. Аномалии воды. Уникальные химические свойства, связанные со строением молекулы. Требования к качеству воды. Жёсткость воды, её виды и способы умягчения. Опреснение воды. Биологическая роль воды. Роль воды в клетке. Методы очистки питьевой воды.

Тема 5.2. Круговорот воды в природе и экологические проблемы современности

Распространение воды в природе и её применение. Круговорот воды в природе. Экологические проблемы, связанные с загрязнением водных источников. Классификация загрязнений водных источников. Исследования  качества воды по органолептическим  и физико-химическим свойствам. Выполнение исследовательской работы по выявлению экологического состояния  водных объектов в вашей местности

Учебно-тематическое планирование элективного курса

«Биологическая роль химических элементов »

Методические рекомендации к элективному курсу

«Биологическая роль химических элементов »

При проведении занятий курса, основной акцент необходимо сделать на реализацию деятельностного и личностно-ориентированного подходов в образовании. Использовать следующие педагогические технологии: технология проблемного обучения, технология развития критического мышления, технология обучения в сотрудничестве, кейс-технология, ТРИЗ-технология, технология проектного обучения.

На заключительном этапе работы рекомендуется организовать научно-практическую конференцию «Биоэлементы" с защитой проектов обучающихся. В качестве промежуточного контроля предложить школьникам систему творческих заданий по основным темам программы.

Рекомендуем использовать для организации лекционных и семинарских занятий электронное пособие «Биологическая роль химических элементов или неизвестная планета», в котором предлагаются разработки занятий, методические рекомендации, тематические приложения, примерные темы исследовательских работ.

Для каждого занятия, предложенного в электронном пособии, определены тема, цель, задачи, основные понятия и технологический аспект организации (приложения и дополнительный материал). При использовании пособия следует иметь в виду, что каждое занятие является примерным, учитель может его доработать, используя собственные педагогические находки.

Особое внимание при реализации программы курса учителю следует уделить формированию следующих компетентностей обучающихся:

- предметно-ориентированные (владение определенной системой химических понятий, уметь раскрывать значимость тех или иных химических элементов и соединений, образуемых этими элементами);

- методолого-мировоззренческие (владение теоретическими и эмпирическими методами научного исследования, умение предсказывать ход химических и биологических процессов на основе экспериментальных данных);

- практико-ориентированные (умеет перерабатывать химическую информацию, применять химические знания для объяснения природы и явлений, связанных с жизнедеятельностью человека).

Рекомендованная литература для учителя и учащихся

1. Агафонин Н.П. Периодический закон и периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева. – М.: Просвещение, 1982.
2. Алексинский В.Н. Занимательные опыты по химии. – М.: Химия, 1995.
3. Артеменко А.И. Удивительный мир химии. М.: Дрофа, 2006.
4. Будруджак П. Задачи по химии: Пер. с румынск. – М.: Мир, 1989.
5. Габриелян О.С. Органическая химия: задачи и упражнения: пособие для учащихся 10 кл. общеобразоват. учреждений с углубл. Изучением химии/ О.С. Габриелян и др. – М.: Просвещение, 2006.
6. Габриелян О.С. Органическая химия: задачи и упражнения: пособие для учащихся 11 кл. общеобразоват. учреждений с углубл. Изучением химии/ О.С. Габриелян и др. – М.: Просвещение, 2006.
7. Гроссе Э., Вейсмантель Х. Химия для любознательных. – Л..: Химия, 1985.
8. Друдцова Д.Д. Окислительно-восстановительные реакции. М.: Дрофа, 2005.
9. Задачи всероссийской олимпиады по химии/ Под общей ред. академика РАН, профессора В.В. Лунин – М.: Издательство «Экзамен», 2003.
10. Кузьменко  Н.Е., Еремин В.В. Химия. 2400 задач для школьников и поступающих в вузы. – М.: Дрофа, 1999 (и все последующие издания).
11. Кузьменко Н.Е. и др. Начала химии. – М.: Экзамен, 2005.
12. Леенсон И.А. 100 вопросов и ответов по химии: Материалы для школьных рефератов, вакультативных занятий и рефератов. – М.: ООО «Издательство АСТ»; ООО «Издатеьство Астрель», 2002.
13. Леенсон И.А. Химические реакции: Тепловой эффект, равновесие, скорость / Леенсон И.А.. – М.: ООО «Издательство АСТ»; ООО «Издатеьство Астрель», 2002.
14. Литвинов Т.Н. Задачи по общей химии с медико-биологической направленностью. – Ростов н/Д: «Феникс», 2001.
15. Лисичкин Г.В., Бетанели В.И. Химики изобретают: Кн. для учащихся. – М.: Просвещение, 1990.Степин Б.Д. Занимательные задания и эффектные опыты по химии/ Б.Д. Степин, Л.Ю. Аликберова. – М.: Дрофа, 2002.
16. Неорганическая химия. Энциклопедия школьника. Гл. ред. И.П. Алимарин – М.: Советская энциклопедия, 1975.
17. Раков Э. Вещества и люди. Заметки и очерки о химии. – М.: Академкнига, 2003.
18. Степин Б.Д., Аликберова Л.Ю. Занимательные задания и эффектные опыты по химии. М.: Дрофа, 2006.
19. Оржековский П.А. и др. Творчество учащихся на практических занятиях по химии: Книга для учителя. М., 1999 (Методическая библиотека

«Утверждаю» ____________ директор  МКОУ Бутурлиновская СОШ №1

Зубков А.А.                                                                                    

Календарно-тематическое планирование

элективного курса по химии

«Биологическая роль химических элементов»

для обучающихся 9б класса

на 2013-2014 уч. год

Учитель: Искра О.Ю.

2013 год

Пояснительная записка

Элективный курс «Биологическая роль химических элементов или неизвестная планета» предназначен для предпрофильной подготовки обучающихся 9-х классов. Курс призван вызвать интерес у школьников к предметам «химия» и «биология», помочь в выборе профиля, будущей профессии.

Элективный курс рассчитан на 32 часа, из которых 13 лекционных занятий, 11 – семинарских и 10 – практических. Предусмотрены различные формы контроля, которые учитывают индивидуальные интересы и особенности школьников, их уровень подготовки.

Программа элективного курса адаптирована для обучающихся 9-х классов. В занимательной форме рассматривается материал следующих разделов: «Неорганическая химия», «Общая химия», «Анатомия и физиология человека», «Экологические проблемы и охрана окружающей среды». Школьникам предлагается дополнительный материал по химии и биологии, направления учебных исследований, темы для творческих дистанционно-информационных проектов (ДИП).

Учебно-тематическое планирование элективного курса

«Биологическая роль химических элементов »

Рекомендованная литература для учителя и учащихся

1. Агафонин Н.П. Периодический закон и периодическая система химических элементов Д.И. Менделеева. – М.: Просвещение, 1982.
2. Алексинский В.Н. Занимательные опыты по химии. – М.: Химия, 1995.
3. Артеменко А.И. Удивительный мир химии. М.: Дрофа, 2006.
4. Будруджак П. Задачи по химии: Пер. с румынск. – М.: Мир, 1989.
5. Габриелян О.С. Органическая химия: задачи и упражнения: пособие для учащихся 10 кл. общеобразоват. учреждений с углубл. Изучением химии/ О.С. Габриелян и др. – М.: Просвещение, 2006.
6. Габриелян О.С. Органическая химия: задачи и упражнения: пособие для учащихся 11 кл. общеобразоват. учреждений с углубл. Изучением химии/ О.С. Габриелян и др. – М.: Просвещение, 2006.
7. Гроссе Э., Вейсмантель Х. Химия для любознательных. – Л..: Химия, 1985.