Авторская программа элективного курса "Химия и жизнь"

Элективный курс “Химия и жизнь” предназначен для учащихся 9-го класса. Он ориентирован на углубление и расширение знаний, на развитие любознательности, интереса к химии, умений правильно обращаться с химическими препаратами в быту, способствует выбору профиля обучения, развитию творческих способностей учащихся, их лингвистических навыков.

Курс имеет эколого-валеологическую направленность: способствует формированию целостного представления о природе и месте человека в ней, знакомит с экологическими и гигиеническими характеристиками химических соединений, развивает практические умения в обращении с химическими веществами.

В программу включен как теоретический материал, так и практические занятия, решение задач. Содержание курса познакомит школьников со спецификой таких профессий, как инженер-технолог химической промышленности, фармацевт, агроном, косметолог.

Курс рассчитан на 17 часов. По итогам курса формируется рейтинг учащихся на основе баллов, полученных за выполненные практические работы, доклады, сообщения, рефераты и другие творческие работы. Итоговая оценка выставляется в форме “отлично”, “хорошо”, “зачет”.

Этот курс не дублирует базовый курс химии, он ориентирует школьников на осознанный выбор профиля обучения и поможет сделать собственный выбор по пути дальнейшего профессионального образования.

Ожидаемый образовательный результат курса:

• Успешная самореализация школьников в учебной деятельности;
• Возможность обоснованного выбора профессиональной ориентации
• Опыт дискуссии, проектирования, реализации учебных исследований, работы в коллективе.

СОДЕРЖАНИЕ ПРОГРАММЫ

Тема 1. Химия и здоровье. (2 часа)

Экскурсия по аптечке. Лекарства и витамины. Химия и техника безопасности в вашем доме. Оказание первой помощи при отравлениях и ожогах. Отравление бытовыми химикатами (раствор аммиака, уксусной кислоты, перманганат калия, угарный газ, инсектициды, растворители, лакокрасочные материалы и т.п.). знакомство с профессией химика-фармацевта. Иод, история открытия. Иод в природе, его свойства, применение.

Практическое занятие: Иод и его свойства.

Тема 2. Химические процессы на кухне. ( 2 часа)

Знакомство с составом и свойствами важнейших пищевых продуктов, с изменениями, которые происходят с этими веществами во время приготовления пищи. Гашение соды. Брожение. Искусственная пища. Пищевые добавки. Особенности профессии химика-технолога пищевой промышленности.

Практическое занятие: гашение соды. Изучение свойств белка и углеводов. Изучение молока и молочных продуктов.

Тема 3. Химчистка на дому. (4 часа)

История моющих средств. Мыло. Отбеливатели. СМС. Жесткость воды и ее устранение. Образование и удаление накипи. Образование и удаление накипи. Удаление ржавчины. Средства для удаления накипи и ржавчины. Пятновыводители и чистящие средства. Техника выведения пятен. Удаление пятен различного происхождения. Влияние растворителей на материалы. Особенности профессии химика-технолога.

Практическое занятие: удаление пятен различного происхождения.

Практическое занятие: исследование свойств мыла и СМС.

Практическое занятие: умягчение воды, удаление накипи и предотвращение ее образования, удаление ржавчины.

Тема 4. Химия в саду и огороде. (2 часа)

Удобрения и их классификация. Нормы и сроки внесения удобрений в почву. Кислотность почвы, известкование. Средства борьбы с сорняками и вредителями сада и огорода. Стимуляторы роста и развития растений. Нитраты и нитриты, их влияние на организмы, ПДК. Решение задач на определение массовой доли растворенного вещества. Знакомство с профессией химика-агронома.

Практическое занятие: Приготовление раствора удобрения нужной концентрации. Исследование влияния минеральных удобрений на качество картофеля. Определение кислотности почвы.

Тема 5. Кристаллохимия. (1 час)

Кристаллохимия – наука о строении и свойствах кристаллов. Строение вещества. Химическая связь. Кристаллы. Кристаллизация.

Практическое занятие: выращивание кристаллов солей.

Тема 6. Химия и экология. (1 час)

Основные загрязнители. Загрязненность воздуха, воды. Индикаторы природные и изготовленные своими руками. Решение задач по экологии. Профессия эколог.

Тема 7. Химики строят и ремонтируют. (2 часа)

Основные строите5льные материалы. Цемент, известь, гипс. Лакокрасочные материалы: их состав и назначение. Средства для шлифовки и полировки поверхностей. Вяжущие материалы. Бытовые клеи. Знакомство с профессиями, связанными со строительством и архитектурой.

Практическое занятие: Затвердевание цемента и гипса. Получение минеральных .красок.

Тема 8. Химия и красота. (2 часа)

Средства ухода за волосами, кожей и зубами. Душистые вещества. Краски для волос. Декоративная косметика (макияж). Пудра, помада, кремы, лаки, туалетная вода и пр. Знакомство с профессией химика-косметолога.

Практическое занятие: изучение средств ухода. Наложение макияжа.

Урок-конференция. Защита проектов, рефератов, докладов или игра.

Темы проектов (рефератов)

1. Синтетические моющие средства
2. Аскорбиновая кислота и другие витамины
3. Пищевые кислоты (уксусная, щавелевая, лимонная, молочная, яблочная и другие)
4. Ароматные средства
5. Домашняя аптечка
6. Техника выведения различных пятен
7. Химия и косметика
8. Искусственная пища: за и против
9. Вещества на кухне
10. Вещества в ванной
11. Средства борьбы с “незваными гостями” (тараканы, мухи, мыши, комары…)
12. Я хочу быть…
13. Химия нашего организма
14. Химия на нашем столе
15. Химия в белом халате
16. Химия в криминалистике

Приложения. Разработки занятий

МОДУЛЬ “Химия и здоровье”

Занятие 2. Иод, история открытия. Иод в природе, его свойства. Практическое занятие “Иод и его свойства”

Цели: ознакомить учащихся с историей открытия йода, его нахождением в природе, свойствами и применением; продолжить эколого-валеологическое воспитание учащихся (ознакомить с гигиенически и экологически грамотным обращением с иодом в быту); формирование экспериментальных умений и навыков.

Учащиеся работают с информационной картой.

Информационная карта

В 1811 году французским рабочим Бернардом Куртуа был получен свободный йод. Произошло это так. У Куртуа были приготовлены в двух разных бутылках смеси веществ. В одной – серная кислота с железом, в другой – зола морских водорослей со спиртом. На плече рабочего сидел кот. Вдруг кот прыгнул и опрокинул содержимое бутылок. Жидкости смешались, и от них стали подниматься клубы фиолетового пара, образовывающие при оседании кристаллы с металлическим блеском и едким запахом. Это был йод. Куртуа не смог в деталях исследовать новый элемент, это сделали другие ученые. Название ему дал в 1813 году Гей-Люссак: “Йод” в переводе с греческого означает “цвет фиалки”. Красивые темно-синие кристаллы иода больше всего похожи на графит.

Йод очень распространенный и очень рассеянный элемент. Он содержится буквально во всех горных породах. Но людям неизвестны руды йода – горные породы, содержащие его в значительном количестве. Йод растворен в воде морей и океанов, встречается даже в воздухе (особенно много на морских побережьях).

Йод – необходимый для жизни элемент. Он содержится в щитовидной железе, регулирующей развитие человека. Если в организм будет поступать недостаточное количество этого элемента, щитовидная железа начинает катастрофически расти, наступает целый ряд расстройств в обмене веществ, работе нервной системы. Впрочем, йод полезен только в очень небольших количествах. Повышение поступления его в организм приводит к другой болезни (даже со смертельным исходом).

Добывают йод из водорослей. В домашних аптечках у многих хранится пузырек с темно-коричневой жидкостью, обладающей характерным запахом. Это не чистый йод, а йодная настойка – 5-10 % раствор йода в спирте. Соединения йода добавляют в поваренную соль – это помогает ликвидировать недостаток йода в щитовидной железе. Йод применяют для изготовления специального поляроидного стекла. Добавление небольших доз йода в корм скоту увеличивает удой молока у коров, способствует росту шерсти у овец, повышает яйценоскость кур. Некоторые фактические данные о биологической роли йода:

• с каждым годом увеличивается число людей, страдающих заболеваниями щитовидной железы. Треть больных – дети.
• По данным ООН, сегодня более 1,5 млрд. жителей Земли продолжают испытывать дефицит йода. Иодный дефицит наиболее выражен у сельских жителей и малообеспеченных групп населения.
• Ученые пришли к выводу, что организм человека лучше всего усваивает соединение йода с белком молока. Была получена пищевая добавка йодказеин. На сегодня это единственный препарат, выдерживающий, не распадаясь, не только температуру кипения воды, но и нагревание до 200⁰С.

Практическое занятие: Изучение свойств йода

В ходе беседы учащиеся вспоминают физические свойства йода. Затем просматривают опыт “Возгонка йода”. При нагревании йод возгоняется (сублимирует), т.е. переходит из твердого состояния в газообразное без плавления. Демонстрируется растворимость йода в воде, бензине, спирте, растворе иодида калия.

Учащиеся выполняют лабораторный опыт “Экстракция йода”. Наливают в пробирку 1\3 объема воды и добавляют несколько капель йодной настойки. Приливают к раствору равный объем бензина, растительного масла или растворителя для масляных красок. Смесь энергично взбалтывают. Наблюдают исчезновение окраски водного раствора и появление окраски в слое растворителя.

Учащимся предлагается выполнить лабораторный опыт “Рисование йодом”. Стальную пластинку очищают от загрязнений и покрывают тонким слоем лака для ногтей. Тонкой иглой, процарапывая лак, делают на пластинке надпись или рисунок. Смачивают хорошенько пластинку раствором йода и оставляют на несколько минут. Затем смывают лак с помощью специальной жидкости. На пластинке остается вытравленный рисунок.

Можно провести небольшую игру по заданиям:

Метаграмма.

Два элемента химических
В метаграмме я вам загадал:
С Х – элемент металлический,
Ну а с Б – я уже неметалл.

Логогриф.

В свободном виде он всех убивает.
Если “связать”, то в еду добавляют,
Но ежели в слове мы Л зачеркнем,
То дружно со всеми песню споем.

Приложение

Модуль “Химические процессы на кухне”

Инструктивная карта к практическому занятию “Изучение молока и молочных продуктов”

Опыт 1. Качественное определение содержания белка в молоке

Реактивы: концентрированная азотная кислота.

Оборудование: пробирка

АЛГОРИТМ:

1. К пробе молока добавить концентрированную азотную кислоту

Ключ. Качественная реакция на белки (“ксантопротеиновая реакция”) – появление желтого осадка.

Опыт 2. Определение качества пастеризации молока.

Пастеризацией предусматривается уничтожение патогенных микроорганизмов ферментов, которые ухудшают качество молока.

Реактивы: 20 мл дистиллированной воды и 0,1 н раствор серной кислоты.

Оборудование: два стеклянных стаканчика, фильтровальная бумага, воронка, пипетка, прибор для нагревания.

АЛГОРИТМ:

1. К пробе молока добавить 20 мл дистиллированной воды.

2. По каплям добавлять 0,1 н раствор Н₂SО₄ до образования хлопьев казеина.

3. Отфильтровать.

4. Фильтрат нагреть до кипения.

Ключ. В сыром молоке вновь появляются хлопья казеина.

5. Определите степень пастеризации в исследуемой пробе.

6. Предположите возможные причины фальсификации разных проб.

ПРИЛОЖЕНИЯ

Игра “Журнальная статья”

(один из вариантов итогового занятия)

ХОД ИГРЫ

Игра проводится в два этапа.

Первый этап: объявляется конкурс на лучшую научно-популярную статью в журнале “Химические вещества на службе у человека”; ребята выбирают темы для статьи, подбирают литературу, конспектируют, реферируют, составляют текст статьи. Второй этап: представление и конкурс статей. Это проводится в виде небольшой научной конференции, где каждый творческий коллектив защищает свою работу. Затем из лучших статей формируется сборник, который может быть использован как дополнительный материал на уроках.

Описание игры

На первом уроке учащимся объявляется, что с сегодняшнего дня они становятся авторами научно-популярного журнала “Химические вещества на службе у человека”. Для сдачи статьи в журнал необходимо выбрать тему из предложенного перечня или предложить собственную, соответствующую профилю журнала, сообщить тему редактору (учителю химии). Далее подобрать литературу по теме и, пользуясь памяткой, составить текст будущей статьи (примерный объем 2—4 страницы машинописного текста, это около 4-6 стандартных рукописных страниц). Текст должен быть интересным, название статьи ~ отражать ее содержание и привлекать внимание читателя (т. е. оригинальным). Авторы могут придумать себе ученые звания, должности, псевдонимы, соответствующие содержанию статьи. По окончании работы над текстом статья сдается редактору журнала на проверку. В кабинете химии вывешивается лист-памятка с возможными темами и рекомендациями по написанию статей.

ПАМЯТКА ДЛЯ УЧАЩИХСЯ

Журнал “Химические вещества на службе у человека” объявляет конкурс статей по следующим темам:

1. Синтетические моющие средства.

2. Лекарственные вещества.

3. Аскорбиновая кислота и другие витамины.

4. Пищевые кислоты (уксусная, щавелевая, лимонная, молочная, яблочная и другие).

5. Химия и красота.

6. Я хочу быть…

(Авторы могут предложить свои темы статей.)

В статье следует осветить следующие вопросы:

1. История открытия или синтеза веществ.

2. Химическая формула и строение веществ.

3. Физические и химические свойства веществ.

4. Физиологическое действие веществ на организм человека.

5. Способы получения веществ.

6. Применение веществ.

7. Курьезные случаи, связанные с веществами.

Рукопись должна содержать: название статьи, фамилии (можно псевдонимы), должности и ученые звания авторов, текст статьи, список использованной литературы. Объем статьи — 2—4 страницы машинописного текста.

При написании статьи пользуйтесь: книгой для чтения по химии; учебниками по химии; химическими словарями, справочниками, энциклопедиями, журналом “Химия и жизнь”; научно-популярной литературой о вещества, предложенной учителем литературой.

При написании статьи нужно подобрать литературу по выбранной теме, познакомиться с ее содержанием. В конце статьи привести список использованной литературы, для каждого источника указываются: автор, название книги или статьи, место и название издательства, год издания. После написания статей школьники готовятся к защите своих статей на конференции. Во время конференции они должны отразить в своем сообщении основное содержание статьи, если возможно, использовать для наглядности химические вещества и материалы, изделия из них, схемы, рисунки, а также костюмы и инсценировки; показать владение материалом, ответить на вопросы по теме. Во время защиты статей ведущий объявляет авторов и название каждой статьи, следит за регламентом, управляет дискуссией. Перед началом конференции учащимся объясняется, по каким критериям будут оцениваться их выступления, устанавливается регламент, каждому ученику выдается бланк № 1, который он должен будет заполнить после урока.

Бланк № 1

При выступлении жюри оценивает содержательность статьи и вызываемый ею интерес соответствие названия содержанию, его оригинальность; оформление статьи наглядными пособиями; владение материалом: его свободное изложение, характер ответов на вопросы; активность во время урока; постановка вопросов, высказывание собственного мнения.

Все оценки члены жюри заносят в бланк № 2. Бланк № 2

В заключение урока ведущий благодарит участников конференции, отмечает наиболее активных авторов. Ученики сдают бланки с ответами.

Результаты конференции подводит жюри после урока, оформляет их на отдельном листе, на котором указывает не только баллы за защиту статей, но и победителей во всех номинациях.

Дополнительный балл ученик может получить, если станет победителем одной из положительных номинаций (первые четыре позиции в бланке № 1); “победитель” отрицательной номинации (последняя позиция в бланке № 1) теряет один балл.

ЛИТЕРАТУРА

1. Рэмсден Э.Н. Начала современной химии. – Ленинград, “Химия”, 1989.
2. Ратманский М.Н., Шелемина Н.В., Шолле В.Д., Юдовская Т.К. Энциклопедия забытых рецептов. Практическое руководство по изготовлению разнообразных изделий и продуктов. – Москва, “ННН”, 1994
3. Научно-методический журнал “Химия в школе”. – РАО, изд-во “Центрхимпресс”. – подписка за 1998 – 2005 гг.
4. Воронцов А.Б. Практика развивающего обучения. – Москва, “Русская энциклопедия”, 1998
5. Дзятковская Е.Н. Сборник экологических задач, лабораторных работ и деловых игр по химии, биологии и физике. – Иркутск, 1999
6. Игольницына Л.М. Сборник экологических заданий, деловых игр, лабораторный и полевой экопрактикумы. – издательство Иркутского университета, 1997
7. Егоркин В.Ф., Кирюшкин Д.М., Полосин В.С. Внеклассные практические занятия по химии. – Москва, изд-во “Просвещение”, 1965
8. Злотников Э.Г. Урок окончен – занятия продолжаются. Внеклассная работа по химии. – Москва, “Просвещение”, 1992
9. Савина Л.С. Детская энциклопедия “Я познаю мир. Химия” - Москва, АСТ, 1996
10. Шульпин Г.Б. Эта увлекательная химия. – Москва, “Химия”, 1984
11. Леенсон И.А. Занимательная химия. – Москва, “Дрофа”,1996
12. Гроссе Э., Вайсмантель Х. Химия для любознательных. – Ленинград, изд-во “Химия”, 1978
13. Вилламо Х. Косметическая химия. – Москва, изд-во “Мир”, 1990
14. Харлампович Г.Д., Семенов А.С., Попов В.А. Многоликая химия. - Москва, Просвещение, 1992
15. Юдин А.М., Сучков В.Н. Химия в быту. – Москва, изд-во “Химия”, 1978