Цель: развитие понимания единства живой и неживой природы, продолжить развитие умений работать с дополнительными источниками информации, развивать практические умения по проведению химического анализа, формировать понимание необходимости использования химических знаний в изучении биологических вопросов.
Актуализация.
Мы часто слышим фразы “ Ешь больше яблок, в них железа много”, или “ Морская капуста полезная , в ней иод есть” Сегодня на уроке нам предстоит выяснить насколько действительно важны минеральные соли и ионы для существования живых организмов и нормального функционирования клеток, а также попытаться самим выявить некоторые ионы в золе растений , освоив простейший метод микрохимического анализа.
Самостоятельная работа учащихся по изучению материала.
Учащиеся знакомятся с содержанием § 6 учебника и дополнительно с таблицей “Биологически важные химические элементы клетки”. (Приложение 1.)
Учитель организует обсуждение материала.
– Какие элементы относятся к макроэлементам, а какие к микроэлементам? С чем
связано такое деление?
– Какие элементы присутствуют в клетках в виде ионов?
– Какие элементы можно назвать биоэлементами? Почему?
Решение биологических задач:
Известен случай , когда влюбленный студент химик решил подарить своей невесте кольцо из железа, выделенного из собственной крови, для этого он каждый день брал у себя из вены несколько граммов крови и выделял железо. Однако юноша не дожил до свадьбы, объясните причину его гибели.
Во многие зубные пасты добавляют соединения фтора и кальция, есть ли в этом смысл, ведь пасту мы не едим. Каким образом эти элементы могут укрепить зубы?
Почему у жителей приморских стран – большая редкость – заболевания, связанные с нарушением функций щитовидной железы? Как решается эта проблема для жителей стран, далеких от морей?
При ряде сердечно-сосудистых заболеваний и заболеваний почек врачи рекомендуют уменьшить количество соленой и острой пищи, но как же тогда восполнить поступление ионов натрия в организм?
Лабораторная работа по выявлению некоторых химических элементов.
До сих пор мы говорили о химических элементах в клетках животных и человека, но выявить их проще всего анализируя химический состав клеток растений. Одним из способов такого анализа является микрохимический анализ элементов в золе растений.
Учащиеся выполняют лабораторную работу по анализу золы растений на наличие некоторых химических элементов.
Оборудование: зола растений в химическом стаканчике, соляная кислота 10 % , бумажный фильтр, воронка, пипетки, предметные стекла, микроскоп,препаровальные иглы.
Реактивы: 1% раствор серной кислоты, гидроксид аммония (аптечный раствор нашатырного спирта), 1% раствор гидрофосфата калия или натрия, 1% раствор молибдата аммония, 1 % раствор нитрата стронция (можно заменить нитратом бария, но результат хуже), 1 % раствор желтой кровяной соли, 1% раствор азотной кислоты.
Ход работы
В пробирке приготовить раствор золы(годится обычная печная зола) в соляной кислоте (2 мл кислоты + 0, 5 мл золы). Профильтровать раствор. На предметное стекло нанести каплю фильтрата и рядом каплю реактива, соединить капли препаровальной иглой в виде дугообразных канальцев. Под микроскопом хорошо видно, как по краям канальцев идет кристаллизация продуктов реакции.
Учащиеся рассматривают кристаллы в микроскоп, заносят их изображения в таблицу. (Приложение 2.)
| Обнаруживаемый элемент | Как это сделать | Рисунок кристаллов | Описание кристаллов |
| Кальций | Каплю фильтрата соединить канальцами с каплей 1% раствора серной кислоты | Игольчатые кристаллы гипса | |
| Магний | Каплю фильтрата сначала нейтрализовать аптечным раствором аммиака, а затем соединить с каплей 1 % раствора гидросульфата калия или натрия. | Кристаллы имеют вид звезд, крыльев, многоугольников | |
| Фосфор | Каплю фильтрата соединить с каплей 1% молибдата аммония в 1% азотной кислоте | Желтовато-зеленоватые кристаллы мелкие, произвольной формы | |
| Сера | Каплю фильтрата соединить с каплей 1 % нитрата стронция (или нитрата бария) | Мелкие закругленные кристаллы | |
| Железо | Цветная реакция с 1% раствором желтой кровяной соли , без микроскопа, под предметное стекло лучше подложить белый лист | Появление голубой окраски. |
По результатам работы делаются выводы о наличии элементов в растительной золе, а значит и в растениях
Подводятся итоги урока.
1. Краткий тест на усвоение материала
Тест “ Химический состав клетки”.
- Макроэлементы составляют: а) 75%, б) 98%, в) 80% от массы клетки.
- В макроэлементы не входит: а) железо, б) углерод, в) цинк.
- Ультрамикроэлементы: а) жизненно необходимы всем организмам, б) накапливаются некоторыми, в) не встречаются в живых клетках.
- Микроэлемент йод необходим человеку: а) для кроветворения, б) для работы нервной системы, в) для нормального функционирования щитовидной железы.
- Ионы кальция не участвуют: а) в составе желудочного сока, б) регуляции работы сердца, в) в составе костей и зубов.
- Элементы в живых организмах не находятся: а) в составе молекул, б) в виде ионов, в) в свободном состоянии.
- В живых организмах наибольшую массу в % составляют: а) белки, б) углеводы, в) нуклеиновые кислоты.
- Углерод составляет химическую основу жизни так, как: а) он является сильнейшим восстановителем, б) способен к образованию различных соединений, в) не ядовит для клеток.
- Основная причина разнообразия органических молекул: а) разнообразие порядка соединения их атомов, б) отличия составляющих их атомов, в) прочность ковалентных связей.
- Гигантские молекулы в живых системах называются: а) молекулярные структуры, б) биополимеры, в) клеточные структуры.
2. Вопросы: Почему мы можем говорить о единстве живой и неживой природы? Зачем нам необходимы знания о наличии химических элементов в клетках организмов, продуктах питания?
Как вы объясните выражение: “ Здоровье лишь на 25 % зависит от наследственности и медицины, а на 75 % – от вашего образа жизни? Какое отношение это выражение имеет к теме сегодняшнего урока?
Домашнее задание: § 6, Задание на выбор : Мини сочинение – рассуждение на тему “Как лучше восполнить нехватку минеральных веществ – при помощи специально подобранных продуктов или используя комплексы минералов и витаминов”
Или пользуясь справочной таблицей, рассчитать содержание химических элементов в своем теле, учитывая свой вес.
Справочная таблица:
Используемая литература:
- Гилева Г. Г. “Медиаобразование и биология . Первые шаги” Журнал “Биология в школе” № 2 1998 год .
- Иноземцева Н. А. “Клетка – структурная единица живого. Модульное планирование темы” Журнал “Биология в школе” № 2 2003 год.
- Каменский А. А., Криксунов Е. А., Пасечник В. В. “ Общая биология” Дрофа М. 2008.
- Краснова Е. М. “Рабочая тетрадь к лабораторному практикуму по физиологии растений” Кострома 1983.
- Коршунова С. А., Миронцева С. В. “Элементы жизни” Журнал “Биология в школе” № 6 2007 год.