Интегрированный урок (химия + биология) по теме "Биополимеры"

Кто приобретает знания, но не пользуется ими,
подобен тому, кто пашет, но не сеет.
(Неизвестный автор)

Цели урока:

1. Повторить классификацию органических полимеров, их строение, свойства, применение; на основе межпредметных связей органической химии и биологии показать значение полимеров в строении и функционировании живой природы; проконтролировать знания учащихся по биополимерам.
2. Продолжить формирование умений выделять существенные признаки, свойства объектов, делать выводы.
3. Развитие познавательного интереса к химии и биологии, самостоятельности учащихся по добыванию и применению знаний.

Форма проведения урока: интегрированный урок.

Форма организации урока: групповая (класс делится на три группы).

• В группе выбирается организатор и пресс-секретарь.
• Организатор распределяет свою группу на подгруппы для выполнения определенных заданий, а пресс-секретарь отвечает за представление отчетов о проделанной работе.

Методы обучения: метод групповой работы, метод самостоятельной работы, поисковый метод, метод проектов.

Оборудование: Карточки-задания для работы в группах, таблицы “Белки”, “НК”, мультимедийный проектор, компьютер.

Оборудование на столах учащихся:

• учебники: Химия. 10 класс, Химия. 11 класс,
• черный хлеб,
• раствор йода,
• фарфоровая чашка,
• шерстяная нить,
• спиртовка,
• спички,
• белок,
• держатель,
• вода,
• растворы ацетата свинца,
• гидроксида натрия,
• сульфата меди (II),
• бульонный кубик,
• пробирки.

Ход урока

I этап. Постановка цели. Составление плана изучения биополимеров.

Учитель химии.

1. Как классифицируются полимеры по происхождению?

2. Как вы понимаете термин “биополимер”?

3. Приведите примеры известных вам биополимеров.

Учитель биологии. “ Я люблю жизнь и хочу жить…” Эти слова выражают желание каждого из нас. Жизнь сама по себе – чудо. И это чудо находится в наших руках. Все здравомыслящие люди хотят долгой, счастливой и полезной жизни. На уроках химии и биологии мы лишь слегка прикоснулись к раскрытию тайны живого, пытаясь ответить на вопрос: “Что такое жизнь?” Возможна ли жизнь на Земле без биополимеров?

(Заслушиваются мнения учащихся)

Учитель биологии. Да, в первую очередь мы связываем явление жизни с теми веществами, из которых построены живые организмы – углеводами, НК и, конечно же, белками.

Учитель химии. Для изучения биологической роли этих полимеров нам необходимо составить план исследования. (План изучения биополимеров определяем совместно с учащимися, составив схему)

II этап. Актуализация знаний

Интеллектуальная разминка.

Учитель химии. О каком понятии идет речь?

(2 ученика работают с обратной стороны доски, учащиеся класса отвечают в тетрадях)

1. Вещества, молекулы которых состоят из множества повторяющихся структурных звеньев, соединенных между собой. (Полимеры)
2. Вещество, из которого синтезируется полимер. (Мономер)
3. Химический процесс соединения исходных молекул мономера в макромолекулы полимера, идущий с образованием побочного низкомолекулярного продукта (чаще всего воды). (Поликонденсация)
4. Реакция обменного разложения вещества водой. (Гидролиз)
5. “Сетевая станция клетки”, где происходит распад и окисление органических веществ, освобождение энергии и синтезируется АТФ. (Митохондрия)
6. Место синтеза белка (Рибосома)
7. Основное место локализации ДНК в клетке. (Ядро)
8. Место синтеза органических веществ из неорганических у растений. (Хлороплпасты)

(Проверка выполнения задания.)

III этап. Изучение нового материала

Учитель химии. Вы готовы для исследования биополимеров. Работа будет вестись по группам. Каждой группе предлагаются карточки с заданиями. Ваш отчет должен быть представлен в виде таблиц

Карточка-задание для группы “Полисахариды”

1. Дайте сравнительную характеристику крахмала и целлюлозы.

В качестве справочного материала можно использовать учебники: Химия -10 (стр. 206 -209), Химия -11 (стр. 96)

2. Обсудите в группе предложенные вопросы, выполните эксперимент, результаты внесите в таблицу, подготовьте устные ответы.

Вопросы и задания:

1. Какие вещества называются полисахаридами?

2. В чем заключается сходство и различие в строении, свойствах, происхождении крахмала и целлюлозы?

3. Исследуйте важнейшие химические свойства крахмала.

Опыт 1. Взаимодействие крахмала с йодом. На кусочек черного хлеба капните 1 каплю раствора йода. Что наблюдаете? Сделайте вывод о том, как можно обнаружить крахмал в продуктах питания.

Опыт 2. Ферментативный гидролиз крахмала. В слюне человека находится пищеварительный фермент амилаза. Под действием амилазы (птиалина) происходит гидролиз крахмала. Разжуйте хорошо (не менее 10 мин.) маленький кусочек черного хлеба (Меняются ли вкусовые ощущения? Чем это можно объяснить?) и поместите его в фарфоровую чашку. Внесите в неё каплю раствора йода. Что наблюдаете? Какой можно сделать вывод? Расскажите о результатах своих опытов.

4. Подготовьте рассказ о гидролизе крахмала и целлюлозы. Почему целлюлоза не усваивается в желудочно-кишечном тракте человека?

5. Какова роль этих полисахаридов в клетке?

6. Каково применение крахмала и целлюлозы?

Карточка-задание для группы “Белки”

1. Рассмотрите состав, строение свойства и функции белковых молекул,

В качестве справочного материала можно использовать учебники: Химия -10 (стр. 226 -234), Химия -11 (стр. 95-96)

2. Обсудите в группе предложенные вопросы, выполните эксперимент, результаты внесите в таблицу, подготовьте устные ответы.

Вопросы и задания:

1. Какие низкомолекулярные вещества служат мономерами для построения белка? Сколько их?

2. Какие уровни организации белковых молекул известны? Охарактеризуйте их. За счет, каких связей они поддерживаются?

3. Какова классификация белков по форме молекул. Как форма молекул влияет на свойства и функции белков?

4. Как осуществляется гидролиз белка в организме?

5. Проделайте следующие опыты:

Опыт 1.Горение шерстяной нити. Пучок шерстяной нити закрепите в щипцах, внесите в пламя; как только он загорится, уберите его из пламени и тщательно рассмотрите. При этом необходимо проследить:

а) с какой скоростью происходит горение,

б) запах продуктов горения,

в) характер остатка после сгорания. Сделайте вывод о возможности распознавания шерстяной нити от синтетической по характеру горения.

Опыт 2. Денатурация белка. В пробирку налейте 2 мл раствора белка и нагрейте до кипения. Отметьте помутнение раствора. Охладите содержимое пробирки. Разбавьте водой. Почему раствор белка при нагревании мутнеет? Почему образующийся при нагревании осадок не растворяется при разбавлении водой?

В другую пробирку налейте по 1-2 мл раствора белка и медленно при встряхивании добавьте раствор ацетата свинца. Отметьте образование труднорастворимых соединений белка. Какое применение иллюстрирует данный опыт?

Опыт 3. Докажите при помощи биуретовой реакции, что в молоке содержатся белки (казеин, альбумин). К 1 мл молока добавьте 2-3 мл раствора гидроксида натрия, затем 1-2 мл раствора медного купороса. Появляется фиолетовое окрашивание.

Опыт 4. Проверьте наличие белка в выданном бульонном кубике. Растворите бульонный кубик в 5 мл воды, затем к нему добавьте 2-3 мл раствора гидроксида натрия и 1-2 мл раствора медного купороса. Появляется ли фиолетовое окрашивание? Сделайте вывод о наличие белка в данном пищевом продукте. Расскажите о результатах своих опытов.

Карточка-задание для группы “Нуклеиновые кислоты”

1. Дайте сравнительную характеристику РНК и ДНК.

В качестве справочного материала можно использовать учебники: Химия-10 (стр. 235 - 239), Химия-11 (стр. 97-98)

2. Обсудите в группе предложенные вопросы, результаты внесите в таблицу, подготовьте устные ответы.

Вопросы и задания:

1. Какие вещества называются нуклеиновыми кислотами?
2. Что собой представляет первичная структура ДНК и РНК? Что собой представляют нуклеотиды? Какие три составные части образует нуклеотид?
3. Что образуется в результате неполного и полного гидролиза нуклеиновых кислот?
4. В чем заключается различие в строении нуклеотида ДНК и РНК?
5. Что собой представляет вторичная структура ДНК? Какие пары азотистых оснований называются комплементарными? За счет чего удерживаются вместе витки двойной спирали ДНК?
6. В каких органоидах клетки содержатся ДНК и РНК?
7. Какова классификация РНК?
8. Каковы биологические функции ДНК и РНК?

IV этап. Закрепление и углубление знаний

1. После самостоятельной работы в группах заслушиваются ответы на предложенные вопросы, анализируется проведенный учащимися эксперимент, делаются выводы.

Заполненные учащимися таблицы [3] вывешиваются на доску.

Таблица 1. Сравнение крахмала и целлюлозы

Таблица 2. Белки

Таблица 3.Сравнение РНК и ДНК

2. Учащиеся выступают с презентацией и учебных проектов “Пища будущего?” (Приложение 1) и “Знаете ли вы, что…” (Приложение 2)

Учитель биологии: Я хочу обратить ваше внимание на эпиграф нашего урока. Сегодня мы с вами повторили теоретический материал, вы показали своё умение в выполнении лабораторных заданий, но самое главное – мы попытались обнаружить те области нашей повседневной жизни, где вам могут пригодиться эти знания.

V этап. Оценка знаний учащихся.

Учащиеся выполняют проверочную работу в форме лабиринта (2 варианта). (Приложение 3)

Учитель биологии: Вам предлагается ряд тезисов. Если вы согласны с утверждением, то двигайтесь по направлению “Да”, если не согласны - “Нет”. Вы должны начать движение с № 1 и попасть на № 20 по мере продвижения по лабиринту, запишите номера выбранных вами правильных тезисов. Например: 1 – 2 – 7 … 20

Ключ для проверки лабиринта.

• Вариант 1. 1-6-11-12-7-3-4-8-9-13-17-18-14-10-15-20
• Вариант 2. 1-2-3-4-8-7-11-16-17-13-9-10-14-18-19-20

VI этап. Подведение итогов урока.

Оценки выставляются за устные ответы, творческие работы, работу с лабиринтом.

VII этап. Информация о домашнем задании.

По учебнику О.С.Габриеляна “Химия. 11 класс”: §10(c.95-98)

Литература

1. Габриелян О.С., Г.Г.Лысова. Химия. 11 класс: Учеб. для общеобразоват. учреждений.-
2. 2-е изд., испр. – М.:Дрофа, 2002. – 368с.
3. Габриелян О.С., Маскаев Ф.Н.. Пономарев С.Ю., Теренин В.И. Химия. 10 класс: Учеб. для общеобразоват. учреждений.- 3-е изд., стереотипн. – М.:Дрофа, 2002. – 304с.: ил.
4. Габриелян О.С., Г.Г.Лысова, Введенская А.Г. Настольная книга учителя. Химия. 11 класс: В 2ч. Ч. 1. – М.: Дрофа, 2003.-320с.
5. Общая биология: Учеб. Для 10 – 11 классов. Под ред. Д.К. Беляева, Г.М. Дымшица. – М., Просвещение, 2001. – 303 с.