Интегрированный урок по химии и биологии на тему: "Вода как растворитель и среда обитания живых организмов"

Один из средств развития у учащихся интересов к учебе, знаниям и повышениям их познавательной активности является интегрированный урок. Для этой цели были скорректированы темы с учителем химии Швецовой Л.Г.

Анализируя программы по химии и биологии, нами было установлено, что в ряде тем можно провести уроки по теме: “Жизнь – есть способ существования белковых тел”, “Вода как растворитель и среда обитания живых организмов”. Готовясь к ним, были четко определены роль и степень участия каждого учителя в уроке. Приемы этих уроков отрабатывались на обычных уроках, до учащихся была доведена цель, что на интегрированном уроке не должно быть просто слушателей. Конечная цель данного урока – педагогика сотрудничества, педагогика общения с детьми. Эти уроки имеют большие возможности широко использовать игровые моменты коллективной, трудовой, творческой деятельности на уроке.

“Вода как растворитель и среда обитания живых организмов”

Цель:

1. На основании систематизации обобщения темы “Водоросли”, дать представление о воде как растворителе и роли ее в жизни живых организмов.

Задачи:

1. Расширить знания о воде как среде обитания и ее экологическом значении: ввести понятия “раствор”, “взвесь”, “растворитель”, “очистка воды”.
2. Формирование интегрированного качества мышления учащихся, умение делать выводы, обобщать, анализировать, сравнивать, сопоставлять, применять знания на практике на стыке наук и переносить ранее усвоенные знания на рассмотрение новых факторов и явлений осознанно и обоснованно.
3. Воспитание экологического чувства долга и экологической ответственности.

Оборудование: Глобус, мультимедийная система, прибор для электролиза воды, демонстрационный штатив для пробирок, пробирки, поваренная соль, мел, вода, таблицы “Расходы воды”, “Строение водорослей”, “Красные, бурые, зеленые водоросли”, рисунок Лайнера, план путешествия по стране “Гидроландия”. На столах учащихся: стеклянная палочка, пробирки, штатив для пробирок, песок, глина, вода, фильтр, воронка, микроскоп.

Эпиграф:

Воде дана волшебная власть
Стать соком жизни на Земле.

Леонардо да Винчи

Ход урока.

УЧИТЕЛЬ БИОЛОГИИ: Ребята, тема нашего сегодняшнего урока “Вода – как растворитель и среда обитания живых организмов”. Урок будет проходить в виде путешествия в страну “Гидроландия” (от слова “гидрос” - вода). Путешествовать мы будем с вами на быстрокрылом лайнере. Это будет необычное путешествие. В ходе путешествия мы будем делать остановки на больших станциях и на основе систематизации и обобщения темы: “Водоросли” дадим представление о воде, как растворителе и роли ее для живых организмов. Наш лайнер делает остановку на станции “БОТАНИЧЕСКАЯ”. Мы с вами изучили тему “Водоросли” и теперь повторим.

Вопрос:

1. Какие условия необходимы для жизни водорослей?
2. На какие отделы делятся водоросли?
3. Назовите отличительные признаки водорослей от цветковых растений.
4. Строение одноклеточной водоросли.
5.  

В наших водоемах находятся в основном зеленые водоросли, поэтому мы сейчас послушаем сообщение о зеленой водоросли, которую в народе называют “Зеленушкой”.

Зеленушка – спутник космонавтов. (учащийся)

Мы стоим у озера. В воде никаких растений не видно. Но вода озера зеленоватая. Недаром называют это озеро Зеленым. Возьмешь воду пригоршней она совсем прозрачная. Только глубокой воде придают зеленый цвет миллиарды растений – невидимок.

Это тоже растение – хлорелла, по русски, зеленушка.

Зеленушка находится не только в воде. Стоит пойти дождю или подняться туману, как на черной коре деревьев появляется зеленый налет. Такой же налет можно увидеть и на влажной почве. Зеленый налет на коре деревьев тоже состоит из таких же шариков – хлореллы.

Несмотря на свои чрезвычайно малые размеры, хлорелла привлекла внимание современных ученых, и не только ботаников, но и конструкторов космических кораблей и самих космонавтов. В кабине космонавта, должен происходить круговорот веществ.

Хлореллу помещают в сосуд с водой, в которой растворены необходимые соли. Сосуды освещаются солнцем или электрическим светом. Хлорелла поглощает углекислый газ и выделяет кислород, обеспечивая дыхание человека.

В зависимости от количества солей меняется состав хлореллы. Она накапливает от 8 до 88% белков, от 4 до 85% жиров и от 5 до 37% углеводов (крахмала или сахара).

Урожай хлореллы – 70 г. сухого вещества с 1 м² площади, или 700 кг. с 1 га.

Хлорелла использует 25 – 30% солнечной энергии, в то время как цветковые растения – только 7 – 13 %.

В Японии хлореллу разводят в бассейнах, на крышах домов. В США, Франции и других странах организованы целые заводы по получению хлореллы.

Сухая хлорелла в Японии идет в пищу людям и в корм птицам, скоту и разводимыми разводимым рыбам. Но особенно ценно получение из хлореллы препарата, содержащего витамин В₁₂, который помогает при заболевании белокровием.

Хлореллу разводят теперь и в сточных водах, в бассейнах у заводов. Хлорелла вместе с бактериями делает воду чистой, и ее затем спускают в реки. Так хлорелла способствует охране природы.

Ребята, для того чтобы закрепить наши знания по теме: “Водоросли” мы с вами проведем тестирование.

1.Это только водные водоросли. (Многоклеточные)

2.Отдел включает одноклеточные, колониальные, многоклеточные организмы. (Водоросли)

3.Слоевища имеют корневидные выросты ризоиды. (Бурые)

4.Эти водоросли обитают на самой большой глубине. (Красные)

5.Представителем этих водорослей является ламинария. (Бурые)

6.Эти водоросли пресных водоемов. (Одноклеточные)

7.Из этих водорослей добывают вещество “агар - агар”.

Ребята, где обитают водоросли?

Вода – необходимое условие жизни. Каковы особенности воды, как среды обитания? Каковы ее физические и химические особенности? Для этого наш лайнер делает остановку на станции “ХИМИЧЕСКАЯ”

УЧИТЕЛЬ ХИМИИ: Ребята! Какую информацию вы можете сказать формуле Н₂О.

1. Название.
2. Простое или сложное.
3. Качественный состав
4. Количественный состав.

К какому классу неорганических веществ относится вода?

Из воды можно получить простые вещества кислород, водород. Учащиеся называют физические свойства воды. Три состояния воды (учащиеся называют).

Важнейшее свойство воды – расширение при нагревании и сжатие при охлаждении.

Вода – самое распространенное вещество на Земле, и в то же время мы в праве сказать, что на Земле нет чистой воды. Поэтому что все, что мы называем водой - растворы тех или иных веществ, в воде.

УЧИТЕЛЬ БИОЛОГИИ: Растворы позволяют водорослям жить в воде, так как углекислый газ растворен в воде и минеральные соли растворены в воде, при их наличии происходит процесс фотосинтеза.

Вопросы:

1. Что такое фотосинтез?

2.Могут ли растения, живущие в воде фотосинтезировать?

УЧИТЕЛЬ ХИМИИ: Вода один из лучших растворителей (понятие раствор). Назовите вещества, которые растворяются в воде?

Химически чистая вода – дистиллированная вода, ее используют в аптеках, в аккумуляторах. В воде растворяются газы, или твердые частицы из воздуха, стекло или металл стенок сосуда, в котором она находиться. Известно, что в воде растворяется и серебро. Частички его губительно действуют на бактерии, поэтому вода долгое время в серебряных сосудах остается свежей.

В народе говорят: “Вода камень точит”. Действительно она разрушает даже гранит.

УЧИТЕЛ БИОЛОГИИ: Станция “Биологическая”

Вы знаете, что в живых организмах постоянно передвигаются растворы, сок растений. Они разносят необходимые вещества для жизни по всему телу. Вода входит в состав всех живых организмов. Всем известно, что 2/3 человеческого тела составляет вода, если человек весит 60 кг., то в его теле примерно 40 л воды, кровь человека содержит 83% воды, мозг и сердце около 80% , даже в костях находится 20 – 25% воды.

Если без пищи человек может прожить больше месяца, то без воды не больше 3 дней. Даже такое нетребовательное животное, как верблюд не может прожить без воды больше 8 дней.

Ни один процесс в живом организме не проходит без участия воды. Растению необходима для прорастания семян.

Для многих живых организмов вода – это среда обитания. В ней живут живые растения, которые не встретишь на суше. Условия жизни в воде своеобразны.

Вода менее прозрачна, чем воздух. Освещенность в водоемах на различной глубине не одинакова там, где много света, мир растений более разнообразен. На большой глубине, особенно в морях и океанах – царство темноты. Здесь практически нет растений: обитают лишь животные, которые питаются другими животными и органическими остатками.

Вода в природе содержит большое количество минеральных и органических веществ. Водные растения как бы погружены в питательный раствор, из него они поглощают необходимые вещества.

Вспомните ребята, как питаются водоросли? Для водорослей большое значение имеет температура воды. От нее зависит рост, питание и размножение.

Мы с вами выяснили, что вода это необходимое условие жизни на Земле и наш лайнер останавливается на станции “Природная”.

УЧИТЕЛЬ ХИМИИ: На этой станции мы с вами немного отдохнем

(Физкультминутка).

Послушаем учащихся, которые нам скажут в защиту воды и против.

1 УЧ-СЯ: Вода на Земле – самое распространенное вещество. На глобусе хорошо видно, что только ? нашей планеты занимает суша, а остальные ? - вода.

Космонавты, впервые увидевшие Землю из Космоса говорили, что она выглядит совсем не как земной шар, а скорее, как водяной шар. Однако, воду необходимо беречь. Представьте себе, что вода исчезла бы с нашей планеты, появились бы мрачные зияющие “глазницы” морских и океанических впадин, покрытые толстым слоем соли.

2 УЧ-СЯ: Если бы не стало воды. Пересохли бы русла рек, замолкли родники. Горные породы стали бы разрушаться. Ни кустика, ни цветочка, ни единого живого существа на мертвой Земле не осталось бы.

3 УЧ-СЯ: Если всю воду распределить равномерным слоем по земному шару, то такой “мировой ” океан был бы глубиной до 4 км, а если всю воду собрать в одну каплю, то диаметр “капли” оказался бы равным 1500 км.

1 УЧ-СЯ: Природная вода может приносить и бедствия. Это и сильные дожди, ливни, разливы рек, морей, океанов. В 1737 году река Ганг сбросила штормовую волну на Калькутту, мгновенно было уничтожено 300000 человек. Река Нива за 250 лет разливалась примерно 260 раз. Наводнения в Ленинграде в 1924 году снесло 12 мостов, 15000 семей осталось без крова. А сколько бед принесла наша река Кубань во время стихийного бедствия 22.06.2002 года.

2 УЧ-СЯ: В 523 году при переходе через Ливийскую пустыню в страшных мучениях от жажды погибло 50000 войско шаха Камбиза. Это войско не мог победить ни один враг. Вода – самое уникальное вещество на Земле.

3 УЧ-СЯ: Мы знаем о лечебных свойствах минеральной воды. Целебное их действие известно человеку в глубокой древности. По преданию, герой греческих мифов Геракл, готовясь вступить в бой, набирался сил, купаясь в богатырском источнике на Кавказе. Очень ценили минеральные воды римляне. Один из римских врачей, знаменитый Асклепиад (128 – 156 г. г. до н.э.) разработал целую систему водолечения. Петру – I принадлежит заслуга организации у нас 1 водолечебного курорта не далеко от Петрозаводска.

УЧИТЕЛЬ ХИМИИ: Казалось бы, воды очень много, но пресной воды катастрофически не хватает. Ребята, назовите самые засушливые места на нашей планете.

Основные запасы пресной воды сосредоточены в ледниках Антарктиды, Гренландии. Обычно думают, что воду используют в основном в быту, на самом деле более значительная часть воды расходуется на промышленных предприятиях и в сельскохозяйственных целях. (Приложение 1).

Наш лайнер останавливается на станции “Исследовательская”.

УЧИТЕЛЬ ХИМИИ: А знаете ли вы о живом мире в капле воды. 200 лет назад Голландский шлифовальщик стекол Левенчук впервые заглянул в этот мир через увеличительное стекло. И он поразил его. Это был мир существ, который из века в век незримо вступал в войну с человечеством, унося миллионы жизней – Чума, холера, тиф, все эти заболевания передаются через воду.

Мы с вами пользуемся в быту водопроводной водой. Но питьевую воду необходимо очищать (схема городской водоочистительной станции через эпидиаскоп). Сначала воду освобождают от песка и глины – отстаиванием в отстойниках. Затем воду обеззараживают хлором, озоном, чтобы убить в ней бактерии и другие болезнетворные микробы.

В нашем селе таких очистных сооружений нет, но на Успенском сахарном заводе они построены в 1959 году.

Чтобы очистить воду от растворенных в ней веществ, применяют дистилляцию. Контроль над соблюдением сброса сточных вод осуществляет специальная химическая лаборатория. Здесь проводят анализ на кислотность, щелочность, на содержание хлорид и нитрат ионов, катионов тяжелых металлов.

Наш класс поделен на 3 группы. Мы будем проводить исследование воды.

1 группа. Лаборатория “Водоочистительная”

2 группа. Лаборатория сахарного завода с. Успенского.

3 группа. Лаборатория “Биологическая”.

УЧИТЕЛЬ ХИМИИ: На каждом крупном предприятии должны быть местные очистительные сооружения, где улавливаются специфические загрязнения. Но все эти сооружения не могут в полной мере решить проблему защиты водоемов от загрязнения.

Мы с вами делаем остановку на станции “Экологическая”

УЧИТЕЛЬ БИОЛОГИИ: Проблема защиты вод Мирового океана должна решаться силами всех стран и народов, населяющих Землю.

В середине века один житель планеты расходовал лишь 10 – 15 л воды в сутки. В XIX в. – 30 – 35. В настоящее время на каждого жителя большого города

300 – 500 л. Часто, не обращают внимание на то, что течет водопроводный кран, воду используют небрежно.

В настоящее время резко возросла загрязненность морских пространств нефтепродуктами. При крушение танкеров, нефть выливается, угрожая не только морю, но и его обитателям. Она влияет на многие звенья природного комплекса, что влечет бедствия за 1000 км. от источника загрязнения.

УЧАЩИЙСЯ:

Стихотворение А. Плотникова:

Океан седой гремит набажно
Он таит обиду в глубине,
Черные раскачивая пятна
На крутой, разгневанной волне.
Стали люди сильными, как боги.
И судьба Земли у них в руках,
Но темнеют страшные ожоги
У земного шара на боках.
Мы давно “освоили” планету,
Широко шагает новый век
На Земле уж белых пятен нету
Черные сотрешь ли, человек?

УЧИТЕЛЬ ХИМИИ: Сейчас мы с вами решим экологические задачи:

1. Один из путей защиты биосферы от загрязнения – очистка сточных вод на промышленных предприятиях. Современные очистные сооружения достаточно эффективны, но дорого стоят. Будучи директором крупного завода и имея в своем распоряжении значительную сумму денег, как вы поступите:

А) положите деньги в банк для уплаты штрафов за загрязнения природной среды;

Б) вложите деньги в строительство очистных сооружений;

В) часть денег вложите в расширение производства, часть – используете для увеличения зарплаты рабочим?

УЧИТЕЛЬ БИОЛОГИИ: 2. Как бы вы поступили, если бы прогуливаясь по берегу реки Кубань, увидели ржавое ведро возле старого кострища

А) не обратили бы внимание;

Б) отнесли бы ведро на ближайшую свалку;

В) закопали бы его в землю?

УЧИТЕЛЬ ХИМИИ: 3. Вычислите объем чистой воды, которая бесцельно расходуется при плохо закрытом кране, за час или за сутки, если стакан (250 мл.) наполняется за минуту.

4. Мутность питьевой водопроводной воды по санитарной норме составляет (в мг/л)…

а) 0,5; б) 1,5; в) 3,5

УЧИТЕЛЬ БИОЛОГИИ: 5. Родители попросили тебя полить цветы в саду, ты …

А) поливаешь все цветы из шланга;

Б) поливаешь каждое растение из лейки;

В) кладешь шланг с водой в центре сада и занимаешься своими делами

6.Биоиндикатор чистой воды – это…

А) аир болотный; б) роголистник; в) рогоз

7.Биоиндикатор загрязненной воды – это …

А) аир болотный; б) водяной орех; в) ряска

8.Биологическая очистка воды от загрязнения основана на использовании…

А) рыб; б) растений; в) торфа

На территории нашего района и села протекает река - Кубань. В нашу реку попадают биологические загрязнители с ферм, расположенных по берега. В воду попадают излишки удобрений с полей. Основной источник загрязнения – Невиномысский химический комбинат. Эти загрязнения не безвредны, попав вместе с промышленными стоками в закрытые водоемы, они вызывают гибель планктона и моллюсков, которые участвуют в самоочищении воды (до 15 л. воды в сутки пропускают через себя моллюски).

Сильное размножение водорослей при поступлении в воду азотных и фосфорных удобрений может нанести ущерб хозяйственной деятельности человека, так как водоросли вызывают “цветные воды”, которые причиняют вред водоочистительным сооружениям, засоряя фильтрующие системы, придавая воде неприятный вкус и запах, а также происходит замор рыбы.

Обильное содержание минеральных веществ задерживающихся в воде из – за замедленного течения, вызывает разрастание сине – зеленых водорослей. Разрастаясь, сине – зеленые водоросли поглощают большое количество кислорода, обедняя воду. Они так же выделяют ядовитые вещества, концентрация которых возрастает при повышении температуры воды.

УЧИТЕЛЬ ХИМИИ: Оксиды серы вызывает заболевания дыхательных путей и слизистой оболочки рта, глаз. Выброс оксидов серы в атмосферу – одна из причин выпадения кислотных дождей.

УЧИТЕЛЬ БИОЛОГИИ: Ребята, для закрепления наших знаний, которые мы получили на уроке, мы с вами ответим на вопросы, которые написаны на зеленой водоросли “Хара”. По форме они напоминают елочку с “веточками” и “корешками”, но они отличаются от настоящих веток и корней, так как не имеют механической ткани, для поддержки их тела.

1.Какие свойства имеет вода?

2.Какими по отношению к освещенности являются растения живущие в воде?

3.Какая бывает температура воды?

4.Если каплю воды выпарить, то останется белый налет, что это такое?

5.К каким последствиям приводит сброс в водоемы сточных вод с промышленных предприятий?

6.Какова роль воды в жизни живых организмов?

7.В чем причина зарастания водоема – “цветение” воды?

УЧИТЕЛЬ ХИМИИ: “Вода, у тебя нет ни вкуса, ни цвета, ни запаха, тебя невозможно описать, тобой наслаждаются, не ведая, что ты такое. Нельзя сказать, что ты необходима для жизни: ты – сама жизнь. Ты наполняешь нас радостью, которую не объяснишь нашими чувствами… Ты самое большое богатство на свете”. Вряд ли можно сказать о воде лучше, чем сказал Антуан де Сент – Экзюпери в своей самой известной сказке “Маленький принц”.

УЧИТЕЛЬ БИОЛОГИИ: Благодарю всех за работу, урок хочу закончить стихотворением.

Вода – чудесный дар природный,
Живой, текучий и свободный,
Картины нашей жизни красит
В своих трех важных ипостасях
То ручейком, то речкой вьется,
То из стакана наземь льется.
То застывает тонкой льдинкой,
Красиво названной снежинкой.
То обретает легкость пара:
Была - и вдруг ее не стало.
Великий труженик водица,
Ну как же ей не восхититься!
Она плывет к нам облаками,
Поит снегами и дождями
И разрушает и наносит
И так заботы нашей просит.

ВЫВОДЫ: Вода отличается от воздуха плотностью, способностью пропускать лучи света, относительно постоянной температурой, является растворителем, так как минеральные соли, кислород и углекислый газ растворены в воде.

Приложение:

1. Расходы воды при производстве некоторых материалов.

2. Лаборатория “Успенского сахарного завода”.

Задание:

Вам необходимо исследовать растворы:

1. Дистиллированной воды (в пробирке дист.вода + ф/ф, лакмус)
2. Сточные воды сахарного завода (сточные воды + ф/ф + лакмус).

Профильтровать.

3. Лаборатория “Водоочистительная”.

Задание:

1. Какие методы очистки применяются на водоочистительной станции.
2. Очистите воду, которая у вас на столе одним из этих методов.

У вас на столе находится раствор песка в воде

1. Какие методы очистки воды вы предложите?
2. Проделайте опыты по очистке воды.
3. Лаборатория “Биологическая”.

У вас на столе находится мутная речная вода.

1. Какая у вас смесь - однородная, не однородная?
2. Возьмите каплю воды и рассмотрите ее под микроскопом. Что вы увидели?
3. Зарисуйте и опишите ваши действия.