Программа элективного курса по химии "Органическая химия и человек"

Пояснительная записка

Концепция модернизации российского образования предусматривает переход на старшей ступени общего образования к профильному обучению. Согласно Концепции профильного обучения значительную роль в развитии учащихся играют элективные курсы. Предполагается, что при обучении учащихся по данному курсу будут организованы условия для реализации компетентностного подхода в образовании старшеклассников.

Курс содержит 16 тем по основным направлениям развития органической химии. Объем курса – 68 часов. Предназначен для изучения в 10 (или 11 классе) при недельной нагрузке 2 часа, возможен вариант изучения его в 10-11 классах при недельной нагрузке 1 час.

Цель курса:

Углубление теоретических и практических знаний по основам органической химии, расширение их политехнического кругозора, усовершенствование экспериментальных и исследовательских компетенций.

Задачи курса:

1. Развить общекультурную и предметную компетентности учащихся.

2. Углубить знакомство с основами химической технологии, использования материалов и веществ, раскрыть химическую сторону окружающего мира, показать, как глубоко связана химия с нашей повседневной жизнью, облегчить решение многих бытовых проблем.

3. Развить опыт коллективного взаимодействия, создать условия для творческой самореализации и саморазвития школьников.

Планируемые результаты:

• развитие химической культуры учащихся – личного образования;
• умение оперировать полученными знаниями в повседневной жизни;
• умение самостоятельно прогнозировать свою интеллектуальную деятельность и саморазвитие;
• развитие общеучебных, специальных и коммуникативных компетенций;

Рекомендуемые методические приемы и методы при организации занятий в элективном курсе “Органическая химия и человек”

Курс может быть представлен как отдельный элективный курс для профильного обучения на ступени старшей школы или стать основой для проектной деятельности.

Все работы предусматривают поисковый или творческий уровень деятельности школьников. Учитель может использовать проблемные ситуации для мотивации учащихся к самостоятельной исследовательской деятельности. Вводная информация к работам позволяет школьникам актуализировать и уточнить свои знания, а перечень ключевых понятий и терминов – проверить свой уровень готовности к выполнению работы.

Целесообразна на занятиях групповая работа учащихся с презентацией полученных группами результатов и выводов для всего класса. Каждая работа может иметь продолжение в самостоятельной исследовательской деятельности школьников в подготовке олимпиадных работ по химии, участия в конференции или конкурсе.

Способы оценивания достижений учащихся

Достижения намеченных образовательных результатов фиксируется по полноте и правильности выполнения учащимися заданий в представленных работах на защите проекта или на научно-практической конференции.

Структура УМК

Учебная программа обеспечена учебно-методическим комплектом, включающим:

1. А. И. Артеменко “Органическая химия и человек. Теоретические основы. Углубленный курс”, Учебник для общеобразовательных учреждений с углубленным изучением предмета, М.: Просвещение, 2000;
2. А. И. Артеменко “Удивительный мир органической химии”, М.: Дрофа, 2005;
3. Пичугина Г.В. Повторяем химию на примерах из повседневной жизни. М., АРКТИ, 1999.

Содержание программы

Тема 1. Материалы на основе полимеров.

Наше время называют веком полимеров. Природные и искусственные полимеры издавна играли большую роль в жизни человека и продолжают это делать сегодня. Несмотря на это, за последние два десятилетия значительно увеличилось производство синтетических полимеров.

Тема включает материалы о пластмассах (конструкционных пластиках), переработке пластмасс, искусственных и синтетических волокнах, эластомерах (каучуках и резине).

Ключевые понятия и термины: полиолефины (полиэтилен и полипропилен), полистирол, поливинилхлорид, фенолформальдегидные полимеры, полиакрилонитрил, эпоксидные полимеры и поликарбонаты, пластмассы, эластомеры, волокна, лаки, конструкционные пластики, эластомеры, фенопласты, реакция полимеризация, реакция поликонденсация, пластификаторы, стабилизаторы, антиоксиданты, наполнители, прессование.

Цель работы: формирование философских понятий перехода количество в качество; знаний реакций полимеризации и поликонденсации, их значения для получения полимеров и развития человечества; физических и химических свойств основных полимерных материалов и изделий на их основе.

Практическая работа: 1. Элементный анализ органических веществ;

2. Определение физических и химических свойств основных полимеров и волокон.

Расчеты по химическим формулам и уравнениям: решение задач с производственным содержанием.

Оборудование и материалы: инструкции по выполнению практической работы, лабораторное оборудование и реактивы.

Тема 2. Топлива для двигателей.

Очень трудно представить себе жизнь современных людей без автомобильного, авиационного, железнодорожного и других видов транспорта. И вся эта гигантская движущаяся, летающая, плавающая армада нуждается в огромном количестве горючего – бензине, керосине, дизтоплива. При этом важным является не только количество горючего, но и его качество.

Ключевые понятия и термины: бензин, детонация, октановое число, риформинг, этилирование, дизельное топливо, цетановое число, керосин, крекинг.

Цель работы: рассмотреть состав различного вида топлива, его использование, экологические последствия.

Практическая работа: 1. Исследование свойств бензина прямой перегонки и крекинг - бензина.

Расчеты по химическим формулам и уравнениям: 1. Решение задач по термохимии; 2. Решение задач с производственным содержанием.

Оборудование и материалы: инструкции по выполнению практической работы, лабораторное оборудование и реактивы.

Тема 3. Органические вещества в сельском хозяйстве.

Продукты органической химии широко используются в сельском хозяйстве: средства повышения урожайности; помогают человеку в борьбе с различными вредителями – насекомыми, сорняками, грибками, плесенью. Многие органические вещества (витамины, кормовые антибиотики, стимуляторы роста, аминокислоты) служат добавками к кормам сельскохозяйственных животных и домашней птицы. Для увеличения производства сельскохозяйственных продуктов используют удобрения, которые бывают органическими и неорганическими (минеральными). В сельском хозяйстве (в растениеводстве и животноводстве) используют различные пленочные полимерные материалы.

Ключевые понятия и термины: пестициды, инсектициды, гербициды, фунгициды, зооциды, акарициды, репелленты, аттраканты, феромоны,

Цель работы: рассмотреть влияние различных органических веществ на повышение урожая и влияние этих веществ на окружающую среду; использование органических веществ для сохранности сельскохозяйственных животных.

Практическая работа: исследовать влияние препаратов, продающихся в магазине на заболевания растений и вредителей, поражающих растения.

Расчеты по химическим формулам и уравнениям: решение задач с производственным содержанием.

Оборудование и материалы: инструкции по выполнению практической работы, лабораторное оборудование и реактивы.

Тема 4. Органическая химия и пищевая промышленность.

Органическая химия уже давно нашла применение в пищевой промышленности.

Наверняка, вы знаете, что во многие пищевые продукты добавляют различные химические вещества. Одни из них придают пище более привлекательный вид, другие – приятный запах, третьи – вкус. Но они могут выполнять и более важную роль - сохранять долго продукты, препятствовать их окислению. Большинство их этих веществ – органические вещества.

Ключевые понятия и термины: ферменты, аминокислоты, индигокармин, ультрамарин, тартразин, консерванты, витамины.

Цель работы: исследовать возможности получения синтетической пищи, добавки к пищевым продуктам, их безвредность.

Практическая работа: 1. Обнаружение витаминов; 2. Действие ферментов на различные вещества; 3. Анализ пищевых продуктов.

Оборудование и материалы: инструкции по выполнению практической работы, лабораторное оборудование и реактивы.

Тема 5. Органическая химия и строительство. Капитальный ремонт.

Органическая химия проникла в производство строительных материалов и конструкций. В современном строительстве находят применение различные пластмассы, органические добавки в цементы и бетоны, новые лаки составы и др.

Ключевые понятия и термины: облицовочные материалы, лакокрасочные материалы, бумажно-слоистые пластики, моющиеся обои, древесно-стружечные и древесно-волокнистые плиты, линолеум.

Цель работы: исследовать экологическую пригодность строительных материалов для жилых помещений.

Практическая работа: приготовление строительных растворов и исследование клеющей способности различных клеев.

Расчеты по химическим формулам и уравнениям: решение задач с производственным содержанием.

Оборудование и материалы: инструкции по выполнению практической работы, лабораторное оборудование и реактивы.

Тема 6. Медицина и органические вещества.

Органическая химия тесно связана с медициной. Огромное количество разнообразных лекарственных средств (свыше 12 тыс.). Химики-органики в содружестве с медиками, микробиологами и фармацевтами смогли установить строение многих природных соединений, используемых в медицине, но и синтезировать некоторые из них. Получены новые лекарственные средства, которые не знает природа, но способные излечивать многие болезни. Большую роль в медицине играют синтетические полимерные материалы. Из них делают медицинские предметы от одноразовых шприцев до клапанов сердца.

Ключевые понятия и термины: аспирин, анальгин, кровезаменители, пролонгаторы, шовный материал.

Цель работы: показать многообразие медицинских препаратов органической химии, роль для продления жизни человека.

Практическая работа: Анализ лекарственных препаратов.

Оборудование и материалы: инструкции по выполнению практической работы, лабораторное оборудование и реактивы.

Тема 7. Поверхностно-активные вещества и синтетические средства. Большая стирка.

Мыло – первое гигиеническое средство, с которым встречается каждый человек после рождения. Мылом как моющим средством человечество пользуется давно.

В настоящее время для стирки, очистки стеклянных, керамических и других изделий чаще всего используют СМС.

Ключевые понятия и термины: мыло, СМС, поверхностное натяжение воды, ПАВ, анионоактивные вещества, катионоактивные вещества, неионогенные вещества.

Цель работы: исследовать состав и возможности различных моющих; их экологическую безопасность.

Практическая работа: 1. Исследовать свойства мыла и СМС в мягкой и жесткой воде; 2. Поверхностное натяжение воды.

Расчеты по химическим формулам и уравнениям: решение задач с производственным и экологическим содержанием.

Оборудование и материалы: инструкции по выполнению практической работы, лабораторное оборудование и реактивы.

Тема 8. Органические красители.

Человек всегда тянулся к красоте. В глубокой древности человек раскрашивал лицо, части тела, одежду, предметы быта. Вначале для этого использовали различные минеральные красящие вещества (глина, мел и др.), затем красители природного происхождения (ализарин, античный пурпур, индиго). Они стоили очень дорого. Эти красители не могли удовлетворить потребности текстильной промышленности. Химики научились получать синтетические красители в таких количествах, которые могли удовлетворить запросы текстильщиков.

Ключевые понятия и термины: цвет, хромофоры, индиго, античный пурпур, ализарин.

Цель работы: исследовать действие синтетических красителей на различные ткани, ассортимент красителей в магазинах и их возможности.

Практическая работа: окрашивание различных тканей красителями.

Оборудование и материалы: учебное пособие, инструкции по выполнению практической работы, лабораторное оборудование и реактивы.

Тема 9. Органическая химия и разрушительные силы.

Самое противоестественное на Земле – это использование изобретений и научных открытий для нанесения вреда здоровью человека на его уничтожение.

Ключевые понятия и термины: взрывчатые вещества, отравляющие вещества.

Цель работы: показать, что соединения бывают не только полезными, но и вредными; научить остерегаться таких веществ.

Практическая работа: изготовление нитроцеллюлозы и ее испытание.

Оборудование и материалы: инструкции по выполнению практической работы, лабораторное оборудование и реактивы.

Тема 10. Органические наркотические вещества.

Органическая химия не только источник нужных человеку продуктов. Наркотики, канцерогены тоже органические вещества. Нельзя допускать, чтобы органическая химия работала против нас.

Ключевые понятия и термины: наркотики, канцерогены, этанол, никотиновая кислота, внутренняя экологическая среда.

Цель работы: поставить проблему, попробовать решать ее с помощью дискуссии; настроить учащихся на ведения здорового образа жизни.

Практическая работа: 1. Исследование пробы воздуха на алкоголь; 2. Действие алкоголя на белок; 3. Экспериментальное доказательство оседания табачного дыма в легких человека (с помощью модели Дондерса).

Расчеты по химическим формулам и уравнениям: решение задач зависимости продолжительности жизни от количества выкуриваемых сигарет; состояния организма от количества выпитого спиртного.

Оборудование и материалы: инструкции по выполнению практической работы, лабораторное оборудование и реактивы.

Тема 11. Катализаторы и ферменты.

Огромное количество реакций протекают под действием катализаторов, в организме их называют ферменты. Ферменты, или энзимы,- это органические катализаторы белковой природы, которые ускоряют реакции, необходимые для функционирования живых организмов.

Ключевые понятия и термины: ферменты, синтез, распад, селективность, эффективность.

Цель работы: показать сложность функционирования живых организмов, настроить учащихся на ведения здорового образа жизни, сохранения своей внутренней среды.

Практическая работа: Действие ферментов на различные вещества.

Оборудование и материалы: инструкции по выполнению практической работы, лабораторное оборудование и реактивы.

Тема 12. Гормоны.

Гормоны – биологически активные вещества, вырабатываемые железами внутренней секреции и оказывающие сильнейшее влияние на процессы обмена веществ. Любой живой организм – сложнейшая уникальная система органов и тканей, каждая из которых выполняет свою неотъемлемую и специфическую функцию. Регуляция всех систем во многом зависит от работы гормонов.

Ключевые понятия и термины: физиологическая активность, дистанционное действие, секреция, гормоны – стероидные, производные аминокислот, пептидные, белковые.

Цель работы: изучить связь – железа, гормон, химическая природа гормона, заболевания при гиперфункции или гипофункции выделяемых гормонов; условия сохранение собственного здоровья.

Практическая работа: установление взаимосвязи железы, гормона, химической природы гормона, заболеваний при гиперфункции или гипофункции выделяемых гормонов.

Оборудование и материалы: инструкции по выполнению практической работы, лабораторное оборудование и реактивы.

Тема 13. Важнейшие органические вещества пищи, их строение, состав и значение в жизни человека.

Иногда нам хочется съесть чего-нибудь кисленького. И тогда мы набрасываемся на клюкву, лимоны, кислые яблоки, маринованные огурцы и помидоры, кислые щи и рассольник… Знакомо?

Ты никогда не задумывался, почему это происходит? Считается, что основные необходимые вещества для жизни – белки, жиры и углеводы. Оказывается, что требуются и другие органические вещества.

Ключевые понятия и термины: белки, жиры, углеводы, витамины, органические кислоты, гидролиз, денатурация.

Цель работы: изучить взаимосвязь нахождения органических веществ в пище, которую мы потребляем; процессы усвоения ее в организме; вывести правила приема пищи.

Практическая работа: 1. Свойства аминокислот; 2. Химические свойства белков; 3. Качественные реакции на углеводы; 4. Влияние никотина на активность ферментов слюны; 5. Свойства жиров; 6. Действие антибиотиков на ферменты слюны.

Расчеты по химическим формулам и уравнениям: решение задач с производственным и валеологическим содержанием.

Оборудование и материалы: инструкции по выполнению практической работы, лабораторное оборудование и реактивы.

Тема 14. Салон красоты.

Химия на службе красоты. В процессе работы над этой темой мы узнаем, какие химические процессы лежат в основе самого простого ухода за кожей и волосами – их мытье, завивка, окраска. Как можно, зная химические свойства белков, сделать уход за кожей и волосами более простым, эффективным, надолго сохранить их здоровыми и красивыми.

Ключевые понятия и термины: косметология, тип кожи, строение кожи, химическая завивка.

Цель работы: изучить строение кожи и волос и, опираясь на эти знания научиться правильному уходу за ними с помощью органических косметологических средств.

Практическая работа: 1. Определение типа кожи; 2. Лекарственные растения в косметологии.

Оборудование и материалы: инструкции по выполнению практической работы, лабораторное оборудование и реактивы.

Тема 15. Химик изучает рекламу.

Ежедневно мы встречаемся на всех каналах телевидения с рекламой самой разнообразной продукции. Интересно изучить предлагаемые сюжеты и проверить их на практике.

Ключевые понятия и термины: реклама.

Цель работы: проверить – всегда ли совпадает информация рекламы со свойствами рекламируемого продукта, его качеством.

Практическая работа: изучить TV – рекламу, рекламу упаковок различной продукции или помещенную в газетах, журналах и т.д.

Оборудование и материалы: инструкции по выполнению практической работы, лабораторное оборудование и реактивы.

Тема 16. Для любознательных. Всякая всячина.

Есть множество тем, которые возможно не охвачены. Для этого и введена эта тема. Каждый ученик может предложить какую-либо свою тему для обсуждения или исследования и использовать ее для исследования.

Ключевые понятия и термины: (вводятся при определении темы ).

Цель работы: расширить кругозор учащихся, показать нескончаемость возникающих проблем.

Практическая работа: исследование прокисания молока в разных условиях.

Оборудование и материалы: инструкции по выполнению практической работы, лабораторное оборудование и реактивы.

Тематическое планирование по программе “Органическая химия и человек”