Бинарный урок-лекция по химии и экологии на тему "Нитраты"

1. Сформировать у студентов понятия о нитратах как химически вредных веществах;

2. Сформировать связь между теоретическими данными и результатами полученными в лабораторных условиях;

3. Добиться важности понимания студентами употребления экологически чистых продуктов питания, которые являются залогом здоровья не только нынешнего, но и будущего поколений.

4. Содействовать формированию основных мировоззренческих идей: стремление к здоровому образу жизни, здоровому питанию, негативному отношению к вредным привычкам.

• предметное стекло 180 x 90 мм, 8 шт.;

• стеклянные палочки или пипетки, 7 шт.;

• колбы мерные вместимостью на 100 мл, 7 шт.;

• чашка Петри;

• дифениламин в серной кислоте (1 г растворяется в 100 мл концентрированной серной кислоты);

• стандартные растворы нитраты натрия с исходной концентрацией 3000 мг/л;

• таблица Менделеева;

• слайды.

Преподаватель экологии: Общеизвестно, что самое дорогое у человека – это его здоровье, которое невозможно купить и которое во многом зависит от правильного питания. Недаром существует пословица: “Скажи мне, что ты ешь, и я скажу тебе, чем ты болеешь”.

Для большинства уже не секрет, что для укрепления здоровья лучше есть больше фруктов и овощей и меньше животной пищи. При рациональном растительном питании следует выполнять 10 полезных советов, которые помогут человеку прожить дольше и в лучшем здравии:

1. Необходимо включать в суточное меню любой фрукт оранжевого цвета, который содержит ценный для организма бетакаротин, снижающий риск онкологических и сердечных заболеваний.

2. Помидоры кроме приятного вкуса обладают и целебными свойствами благодаря высокому содержанию в них ликопина. Ежедневное употребление помидор значительно снижает риск возникновения рака толстой кишки, ротовой полости желудка, т.к. нейтрализует действие нитрозоаминов, способствующих развитию раковых клеток. Отмечено также, что кто ест помидоры в достаточном количестве, значительно энергичнее и подвижнее, чем те, кто пренебрегает этими овощами.

3. Обязательно употреблять в пищу изюм и курагу, они незаменимы для тех, кто хочет укрепить свое здоровье и набраться больше сил и энергии, т.к. калий, содержащийся в них, способствует лучшей работе сердечной мышцы.

4. Сырые овощи обеспечивают хорошее настроение, свежую кожу, снижают хлопоты с желудком и кишечником, т.к. содержат в себе значительное количество клетчатки.

5. Лук и чеснок нужен, чтобы избавиться от гниения в пищеварительном тракте в результате неправильного питания, и особенно в период массового распостранения гриппа.

Итак, фрукты и овощи полезны, но они должны быть чистыми от таких веществ как нитраты и нитриты.

Преподаватель химии: Азот (7-й элемент таблицы Менделеева). Азот (N₂) в свободном состоянии инертен за счет образования тройной связи NN, поэтому нужно приложить колоссальные усилия, чтобы разрушить эту связь. В процессе круговорота азота тройная связь разрушается с образованием различные соединения.

В состав каких соединений входит азот? – аммиак, нитраты калия и натрия (селитра), нитриты.

Азот необходимый компонент белка и составляющих этот белок аминокислот.

Еще знаменитый химик Иоганн Рудольф Глауберг, живший в XVII-м веке, отметил исключительную важность азотных солей для развития растений. В своих сочинениях, размышляя о круговороте азотистых веществ в природе, он употреблял такие выражения как “нитрозные соки почвы” и “селитра – соль плодородия”.

Растения, усваивая из почвы нитраты и аммиак, преобразуют их в аминокислоты - кирпичики для построения белка. Животные и человек, поедая растения, перерабатывают растительный белок и преобразуют его в животный. Следовательно, нитраты необходимы растениям и сами по себе вреда организму человека не приносят. Все овощи в норме содержат в своем составе нитраты.

Но при попадании избыточного количества нитратов в организм человека происходит следующий процесс (слайд №1): нитраты превращаются в канцерогенные нитрозоамины, которые негативно влияют на здоровье человека.

Преподаватель экологии: Нитраты попадают в организм человека через различные пути, (слайд) №2 (студенты самостоятельно анализируют представленный материал).

Преподаватель химии: Разработаны предельно – допустимые нормы попадания нитратов в организм человека (слайд №3,4,5).

Давайте проведем анализ содержания нитратов в овощах. Для оценки количественного содержания нитратов в картофеле, моркови, луке, огурце необходимо приготовить сок исследуемых овощей.

Сущность метода состоит в визуальной оценке окрашенных соединений, образующихся при взаимодействии NO₃^- с дифениламином.

Стандартные растворы (растворы сравнения) с концентрацией (750, 300, 150,100, 50 мг/л нитрат иона) готовятся путем разбавления исходного раствора с концентрацией 3000 мг/л дистиллированной водой. Нижний предел обнаружения NO₃^- в анализируемой пробе 100 мкг/кг.

На предметное стекло, помещенное на лист белой бумаги последовательно наносят капли растворов сравнения. На это же предметное стекло наносят сок исследуемых образцов, приготовленных к анализу. Одновременно добавляют по одной капле дифениламина в серной кислоте к растворам сравнения и соку анализируемых образцов.

Окраска развивается в течение 20-30 сек. В зависимости от концентрации нитрат – иона она меняется от бледно – голубой до интенсивно – синей.

Оценку концентрации нитрат-иона в пробе, проводят путем визуального сравнения интенсивности окраски растворов сравнения и сока анализируемых образцов.

Метод может быть использован при определении NO₃^- во всех продуктах растениеводства. Результаты, полученные этим методом, следует рассматривать как ориентировочные, и они не могут служить основанием для отбраковки продуктов.

Преподаватель химии: Исследователями проведено много работ по анализу нитратов в овощах после различных видов термической обработки, а так же установлены особенности накопления нитратов в разных частях корнеплодов (слайд №7,8). Студенты анализируют слайды и делают выводы, что в процессе варки овощей происходит значительное снижение концентрации нитратов.

Изученный материал студенты закрепляют в форме решения кроссворда (рис.1).

Приложение