Интегрированный урок химии, биологии в 9-м классе в форме ролевой игры

Цели урока:

• Образовательные: изучить строение атомов, нахождение в природе, химические свойства и биологическую роль металлов натрия, кальция, алюминия.
• Развивающие: продолжить развитие навыков работы с табличным материалом, учебником; развивать умение сравнивать, способствовать развитию логического мышления.
• Воспитательные: продолжить формирование знаний о единстве органического и неорганического мира природы.

Формы работы: индивидуальная и коллективная.

План урока:

1. Организационный момент.
2. Повторение пройденного материала.
3. Изучения новой темы.
4. Закрепление изученного материала.
5. Домашнее задание, итоги урока.

Оборудование:

• физическая карта России,
• таблица Д. И. Менделеева,
• таблица “Содержание элементов в организме человека”,
• таблица “Строение человека”.

Ход урока

I. Организационный момент: постановка цели и задач урока.

II. Повторение пройденного материала:

а) Фронтальный опрос.

– Дать определение металлической кристаллической решетки, металлической связи, какие физические свойства металлов связаны с особенностями кристаллической решетки?

- Какие металлы “самые-самые”?

- Что такое металлургия, виды металлургии?

- Что такое электролиз, какие металлы получают электролизом?

Б) Индивидуальная работа по карточкам.

III. Новая тема.

Учитель: Мы с вами повторили общие свойства металлов, а теперь переходим от общего к частному. Тема сегодняшнего урока “Металлы главных подгрупп на примере натрия, кальция, алюминия”. Основные пункты характеристики этих металлов вы внесете в таблицу, предварительно занесенную в тетрадь.

1. Строение атома: работа с Периодической системой химических элементов Д.И. Менделеева, запись схемы строения атомов, электронные схемы атомов натрия, кальция, алюминия. Указывается валентность и степень окисления этих элементов.

Na +11	)2)8)1	1s22s22p63s1	B. I, c. o. +1
Ca +20	)2)8)8)2	1s22s22p63s23p64s2	B. I, c. o. +2
Al +13	)2)8)3	1s22s22p63s23p1	B. I, c. o. +3

Данные заносятся учащимися в таблицу.

2. Нахождение в природе. В каком виде могут находиться эти металлы в природе? (предполагаемый ответ – в виде соединений). Ну а кому, как не геологу лучше всего знать ответ на этот вопрос. Слово предоставляется “геологу”, его роль выполняет ученик.

Геолог: натрий, кальций и алюминий находятся в природе только в виде соединений, так, как это очень активные металлы. Содержание натрия в земной коре составляет 2,5 %, в основном это поваренная соль- хлорид натрия NaCl, а также сильвинит NaCl KCl, карналлит KCl MgCl 6H₂O и сульфат натрия – мирабилит Na₂SO₄. Месторождения – соляные озера Эльтон и Баскунчак, Соликамск, Солигорск, Илецк и др.

Содержание кальция в земной коре – 4%, в виде карбоната- известняка, мела, мрамора CaCO₃, фосфатов-фосфоритов и апатитов Ca₃ (PO₄)₂; сульфатов – гипса CaSO₄ 2H₂O. Месторождения: карбонаты – повсеместно, фосфориты и апатиты – Хибины и Каратау.

Содержание алюминия в земной коре составляет 7%, он занимает третье место по распространению в земной коре. Содержится в виде оксида-каолинита Al₂O₃ 2SiO₂ 2H₂O, полевого шпата K₂O Al₂O₃ 6SiO₂, нефелина Na₂O Al₂O₃ 2SiO₂. Промышленным значением обладает алюминиевая руда-боксит Al₂O₃ nH₂O. Месторождения – Урал, юг Сибири, Ленинградская область.

Учитель: Что же представляют собой металлы натрий, кальций и алюминий? (С физическими свойствами этих металлов учащиеся знакомятся самостоятельно, работая с текстом параграфов учебника. Демонстрируются образцы этих металлов, отмечается особое хранение натрия и кальция – под слоем керосина).

Переходим к химическим свойствам этих металлов. Какие свойства они проявляют в химических реакциях? (предполагаемый ответ – восстановительными). С какими веществами могут вступать в химические реакции металлы? (Ожидаемый ответ неметаллами, окислителями). Возможны реакции с галогенами, кислородом, серой, азотом, с кислотами. Уравнения соответствующих реакций вы запишите самостоятельно дома, а мы рассмотрим специфические реакции для металлов этих групп.

а) взаимодействие натрия и кальция с водой (демонстрация реакций)

2Na+2H₂O=2NaOH+H₂
Ca+2H₂O=Ca(OH)₂+H₂

б) взаимодействие алюминия с водой, оксидами металлов и щелочами,

2Al+6H₂O=2Al(OH)₃+3H₂ (без оксидной пленки)
2Al+2NaOH+6H₂O=2Na[Al(OH)₄]+3H₂
2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂
8Al+3Fe₃O₄₌4Al₂O₃+9Fe

На поверхности алюминия образуется оксидная пленка, которая пассивирует алюминий в отношении с водой и кислотам. Но без оксидной пленки алюминий активно взаимодействует с веществами, в том числе с водой. Какие же правила пользования алюминиевой посудой следует соблюдать:

• нельзя хранить кислую капусту, молоко, соленую рыбу в алюминиевой посуде длительное время так, как кислоты разрушающе действуют на оксидную пленку.
• мыть посуду лучше средством, не содержащим абразивные материалы, например водой с мылом.
• не увлекаться блюдами, запеченными в фольге, не хранить в ней продукты.

Другого ничего в природе нет
Ни здесь, ни там в космических глубинах
Все от песчинок малых до планет
Из элементов состоят единых.

Химические элементы играют важнейшую роль в жизнедеятельности клеток, образуют органические и неорганические вещества, выполняют биологические функции. Такие элементы называются биогенными. О роли этих элементов нам расскажет “биолог” (см. приложение)

“Биолог”: Натрий – межклеточный и внутриклеточный элемент. Поддерживает постоянное осмотическое давление крови, участвует в регуляции водного обмена, регулирует работу нервной и мышечной ткани, участвует в процессе пищеварения.

Кальций-99% в костях и крови. Строительный материал для образования костей и зубов. Влияет на обмен веществ, обеспечивает нормальную свертываемость крови, участвует в формировании иммунитета.

Алюминий – во всех органах и тканях, но больше всего в печени, легких, костях, головном мозге. Участвует в обмене фосфора, принимает участие в построении эпителиальной и соединительной тканях, в процессе регенерации костной ткани.

Учитель: О влиянии этих элементов на здоровье человека расскажет “медик” (см. рисунок 2).

“Медик”: Реакция организма человека на недостаток натрия выражается в уменьшении объема крови и снижении артериального давления. Избыток вызывает накопление воды и, как следствие этого, перегрузку всех органов-почек, сердца, что приводит к угрозе смерти.

Недостаток кальция вызывает понижение возбудимости нервной системы, остеопороз. Избыток- обезвоживание клеток соединительной ткани, снижение их физиологической активности, возбудимость нервной системы, мочекаменной болезни, гиперкальциемии.

Реакция организма на недостаток алюминия – это нарушение обмена фосфора, замедление регенерации костной ткани, ингибирование пищеварительных ферментов. Избыток алюминия вызывает возбуждение центральной нервной системы, нарушение минерального обмена, нарушение двигательной активности. Избыток алюминия накапливается в волосах.

(Учащиеся делаю краткие записи в таблице по биологической роли и значении элементов натрий, кальций, алюминий).

Учитель:

“И у природы есть всему свой срок
И осени пора и бурного цветенья
И химии не кончится урок
Жизнь будет ее вечным продолжением”

Смысл этих строк заключается в том, что знания, полученные на уроках химии, биологии, а также других предметов пригодятся вам в жизни, при выборе профессии. Ведь так много профессий тесно связанных и с химией и биологией. Это профессия медика, биолога, эколога, нефтяника и так далее. Поэтому ваша задача – уметь применять свои знания, использовать их в дальнейшей жизни.

IV. Закрепление материала: Выполнение короткой тестовой работы всеми учениками (см. приложение).

V. Домашнее задание: Закончить таблицу. Несколько учащихся готовят рефераты по темам: “Семейство щелочных металлов”, “Семейство щелочноземельных металлов”.