Интегрированный урок (математика + химия) "Молоко без обмана". 9-й класс

Оборудование: компьютер, проектор, модуль для учащегося (приложение 1), рабочая карта учащегося (приложение 2).

Весь урок сопровождает презентация.

По результатам урока учащимся выдаются “Именные сертификаты на получение “5” по математике и химии”.

Модуль для учителя

УЭ₀ – Интегрирующая цель.

1. Систематизировать разные способы решения задач на смешивание и разбавление растворов, реализуя межпредметные связи курсов: химия, математика.

2. Познакомить учащихся с методами определения качества молока; способствовать развитию умения и навыков учащихся проводить краткий анализ по определению органолептических и химических показателей качества молока.

3. Помочь учащимся проявить себя на высоком уровне творческой деятельности: выполнение теста, исследовательской работы, составление творческого отчета.

4.Способствовать развитию познавательного интереса учащихся к химии, математике и к процессу приобретения знаний в целом, формированию навыков взаимообучения в группах и самостоятельности каждого из них, развитию логического мышления, уверенности в своих силах.

Условия работы:

1. Стремление к цели.

2. Относительно мягкий контроль.

3. Успех рождает доверие.

Формы работы: коллективная, групповая, парная, индивидуальная.

УЭ₁ – Входной контроль: проверка знаний, умений, подготовка к восприятию нового материала.

Цель: проверить усвоения ранее полученных знаний о массовой доле как “части от целого”.

Задание 1.

1. Дать определение понятия растворы.

2.Что показывает массовая доля растворенного вещества?

3. Из чего складывается масса раствора?

4. Дать определение процента.

5. Как найти процент от числа?

6. Как найти число по его проценту?

7. Как найти, сколько процентов составляет одно число от другого?

Задание 2. Выполнение теста с выбором одного правильного ответа

1. В 150 г воды растворили 50 г сухого молока. Массовая доля растворенного вещества в растворе равна:

А. 5 Б. 15 В. 25 Г. 35

2. Для приготовления 500 г 2 % молочного напитка необходимо взять воды массой:

А. 499 г Б. 490 г В. 49 г Г. 510 г

3. К 100 г 15 % молочного напитка добавили 25 г сухого молока. Массовая доля растворенного вещества (%) в новом растворе:

А. 3,2 Б. 32 В. 0,4 Г. 40

Часть М

1. Найти 30% от 200.

А. 6 Б. 60 В. 15 Г. 150

2. Найти число, если 40% его составляют 200.

А. 800 Б. 5000 В. 500 Г. 8000

3. Сколько процентов составляет число 30 от числа 150?

А. 20% Б. 500% В. 5%; Г. 2%

6 Время выполнения теста – 3 мин.

Правильные ответы на слайде

% Критерии оценки (самоконтроль): (см. слайд)

“3 балла” - нет ошибок; “2 балла” - одна ошибка, 1 балл” - две ошибки.

УЭ₂ - Расчеты, связанные со смешиванием и разбавлением растворов (химия).

Цель: познакомиться с вычислением массовой долей растворенного вещества в новом растворе, полученном при смешивании растворов разных концентраций по правилу “креста” (квадрата Пирсона).

Задача: В лаборатории по определения качества молока и молочной продукции имеются два сосуда с молочным продуктом с массовой долей молочного жира соответственно 5% и 25 %. Какаю массу каждого продукта необходимо взять для приготовления 500 г молока 10 % -ной жирности?

Объяснение учителя химии данной задачи с последующим оформлением решения учащимися на бланке с печатной основой.

Учитель химии. При решении такого типа можно пользоваться диагональной схемой. Такой способ решения называют вычислением по правилу “креста” (квадрата Пирсона).

Вводим обозначения:

При вычитании по диагонали из большого числа вычитаем меньшее.

Записываем друг под другом массовые доли исходных растворов, а правее между ними – массовую долю раствора, который необходимо приготовить. Из большого значения массовой доли (0,25) вычитаем заданное значение (0,1) и записываем результат справа вверху. Далее из заданного значения массовой доли (0,1) вычитаем меньшее значение (0,05) и записываем результат справа внизу.

Числа 0,15 и 0,05 показывают, в каком массовом отношении надо взять молочного продукта с

Ответ: для приготовления 500 г молока 10 %-ной жирности требуется 375 г 5 %-го и 125 г 25 %-го молочного продукта соответственно.

УЭ₃ - Расчеты, связанные со смешиванием и разбавлением растворов (математика).

Цель: закрепить умение вычислять процентное содержание растворенного вещества в новом растворе, полученном при смешивании растворов разных концентраций.

Задача: В лаборатории по определения качества молока и молочной продукции имеются два сосуда с молочным продуктом с массовой долей молочного жира соответственно 5% и 25 %. Какаю массу каждого продукта необходимо взять для приготовления 500 г

Объяснение учителя математики решения данной задачи с последующим оформлением решения учащимися на бланке с печатной основой.

Учитель математики. Для решения такого рода задачи можно составить линейное уравнение. Такой способ широко распространен в математике. Необходимые данные внесем в таблицу (см. слайд).

Примем необходимую нам массу первого продукта за х. Так как в конечном итоге нам необходимо получить 500 г молока, то масса второго продукта должна составлять 500–х г. Найдем количество молочного жира в каждом из продуктов. В первом продукте его 0.05х г, во втором – 0,25(500-х) г. Так как в полученном молоке жира должно быть 50 г, можно составить уравнение.

0,05х + 0,25(500 – х) = 50;

0,05х + 125 – 0,25х = 50;

- 0,2х = - 75;

х = 375.

Значит, 5%-ого продукта необходимо взять 375 г.

2) 500 – 375 = 125 (г) необходимое количество 25%-ого продукта.

Ответ: для приготовления 500 г молока 10 %-ной жирности требуется 375 г 5 %-го и 125 г 25 %-го молочного продукта соответственно.

УЭ₄ - Молоко.

Цель: дать краткую информацию о химическом составе молока.

1. Внимательно выслушать объяснение учителя, составить краткий конспект.

Учитель.

Молоко по праву считается одним из чудес света. В его составе: 20 благоприятно сбалансированных аминокислот; более 40 жирных кислот; молочный сахар – лактоза; богатый ассортимент минеральных веществ; микроэлементы; все виды витаминов, известные в настоящее время, и множество других полезных веществ.

Больше всего в молоке углеводов, жиров, белков и минеральных солей.

Витамины, ферменты, микроэлементы, гормоны, иммунные тела, содержащиеся в молоке, обладают высокой биологической активностью и роль их в питании человека огромна.

Белки, входящие в состав молока, полезнее, нежели белки мяса и рыбы, быстрее перевариваются. Они состоят из трех компонентов: казеина, альбумина и глобулина.

На долю казеина приходится в среднем 76-88% всего молочного белка. Казеин является основным компонентом творога и сыров. Содержание глобулина в молоке составляет 0,1%, альбумина – в 6 раз меньше, чем казеина. Глобулин обладает антибиотическими и иммунными свойствами и служит источником антител, которые защищают организм от инфекции.

Все белки молока относятся к группе полноценных, т.е. таких, которые содержат в своем составе все 20 жизненно необходимых аминокислот (особый вид органических кислот, представляющих огромную физиологическую ценность для организма). В их числе 8 незаменимых аминокислот, которые не могут синтезироваться в организме и должны поступать извне. Отсутствие хотя бы одной из них грозит нарушением обмена веществ.

Среди незаменимых аминокислот наиболее важны три: метионин, триптофан и лизин. Метионин регулирует жировой обмен и предотвращает ожирение печени. Лизин тесно связан с кроветворением. Недостаток его в пище приводит к тому, что нарушается кровообразование, снижается число красных кровяных элементов – эритроцитов, уменьшается количество гемоглобина. При недостатке в пище лизина нарушается азотистое равновесие, отмечается истощение мышц, нарушается кальцификация костей и возникает ряд изменений в печени и легких. Среди молочных продуктов основным его источником является творог, в 100 г которого содержится 1008-1450 мг лизина.

Высокое содержание лизина позволяет использовать молочные белки для улучшения сбалансированности многих пищевых продуктов растительного происхождения с низким содержанием лизина.

Аминокислота триптофан по многообразию биологических свойств превосходит многие другие жизненно важные соединения. Она в наибольшей степени связана с тканевым синтезом, процессами обмена и роста. При кипячении молоко, лишаясь альбумина, теряет вместе с ним и часть триптофана.

Минеральные соли. В состав молока входят почти все элементы периодической системы Менделеева. В нем содержатся соли кальция, калия, натрия, магния, железа, лимонной, фосфорной, соляной кислот и ряда других. Все они находятся в молоке в легко усвояемой форме. Ни одна пища не передает кальций и фосфор организму лучше молока.

Важной особенностью солевого состава молока является то, что отдельные его элементы находятся в таком соотношении, которое наиболее желательно для организма. Кроме того, молоко не только является отличным источником кальция, но и само способно повышать усвояемость кальция, содержащегося в других продуктах – злаках, овощах, фруктах.

Кроме солей, указанных выше, в молоке содержатся в незначительных количествах микроэлементы: кобальт, медь, цинк, марганец, фтор, бром, йод, кремний, бор, ванадий и др. Микроэлементы служат для восстановления крови, лимфы, желудочного и кишечного сока, пота, слюны, слез и т.д. Без их участия была бы невозможна деятельность таких важных желез внутренней секреции, как щитовидная, половые и др.

2. Блеф – игра “Верите ли вы, что ….”.

?... в России введен “Технический регламент на молоко и молочную продукцию”?

(Ответ: В России действительно принят Федеральный закон от 12 июня 2008 г. N 88-ФЗ "Технический регламент на молоко и молочную продукцию" (с изменениями от 22 июля 2010 г), так например, в статье 4 перечисляются основные понятия, связанные с молоком и молочной продукцией.)

?… закупочная цена на сырое молоко составляет 50% от цены молока в магазине?

(Ответ: закупочная цена на сырое молоко, установленная Национальным союзом производителей молока (СОЮЗМОЛОКО) в 2010 году составляла 11–15 руб., что соответствует примерно 50% от цены молока в магазине.

?... слова “молоко” и “молочный продукт” - это синонимы?

(Ответ: Молоко – это секрет молочной железы, выделяемый млекопитающими женского пола для кормления детенышей; молочный продукт – это то, что сделано из молока поэтому нельзя считать, что слова “молоко” и “молочный продукт” являются синонимами.)

?… потребность в молоке поставщики на сегодня обеспечивают лишь на 45-55%.

(Ответ: Действительно, дефицит молока на полках магазинов страны существует. Однако в разных регионах страны процент недостатка молока разный. Особенно велики цифры в больших городах. И связано это не только с жарой лета 2010 года, но и с существующими таможенными пошлинами на сухое молоко.

?... молоко разных животных отличается по вкусу, составу и свойствам, но только не по цвету?

(Ответ: Цвет молоку придает специфический молочный белок – казеин. Казеин в молоке образует шарообразные частицы, называемые мицеллами, которые и определяют белый цвет молока. На долю казеина приходится в среднем 76-88% всего молочного белка. Желтоватый оттенок молоку придает бета-каротин, который делает желтой морковь или тыкву).

?... каждая животноводческая ферма, как и любое промышленное предприятие, является источником загрязнения окружающей среды?

(Ответ: Каждая животноводческая ферма, как и любое промышленное предприятие, является источником загрязнения окружающей среды. Опасными являются стоки доильного зала, содержащие навоз, и выбросы вентиляции. Молочная животноводческая ферма с поголовьем в 1000 голов каждый день загрязняет атмосферу шестью тоннами углекислого газа, десятью тоннами водяных паров и большим количеством аммиачных газов. Одна тонна парникового газа в мире оценивается примерно в десять евро. С уверенностью можно сказать, что выброс углекислого газа животноводческими хозяйствами России за год может быть оценен более чем в 5 млрд. рублей).

Цель: изучить органолептические и химические показатели качества молока; продолжить формирование умений проводить опыты, наблюдать, анализировать, выделять главное, делать выводы.

Оборудование и реактивы: штатив с пробирками, химические стаканы, спиртовка, держатель для пробирок, спички, белая бумага, предметное стекло, раствор Люголя, крахмальный раствор йодида калия, серная кислота.

Инструктаж по технике безопасности.

Объект исследования – молоко.

1 группа (эксперт – Курачева Юлия) – исследовательская работа с питьевым пастеризованным молоком с массовой долей жира 3,2 % (изготовитель: ОАО “Северодвинск – Молоко”, г. Северодвинск).

2 группа (эксперт – Струневский Илья) - исследовательская работа с питьевым пастеризованным молоком с массовой долей жира 3,2 % (изготовитель: ОАО “Архангельск – Молоко”, г. Архангельск).

3 группа (эксперт – Жадан Ирина) - исследовательская работа с питьевым ультрапастеризованным молоком марки “Домик в деревне” с массовой долей жира 3,2% (изготовитель: ОАО “Вимм – Билль – Данн”, г. Москва).

1. Определение внешнего вида молока

Пояснение к заданию. Внешний вид молока оценивается при его осмотре в прозрачном сосуде. Отмечаются: однородность, загрязнения, осадок, примеси.

Ход работы:

1. Налейте в химический стакан молока до середины объема.

2. Внимательно рассмотрите молоко на наличие загрязнений, примесей и отметьте однородность.

3. Дайте молоку отстояться и отметьте наличие осадка.

4. Полученные данные запишите в сводную таблицу.

2. Определение цвета молока

Пояснение к заданию. Цвет молока бывает: белый, кремовый (для топленого молока), желтый, серый, слегка желтоватый, голубой, слегка синеватый оттенок (для нежирного молока).

Ход работы:

1. Налейте в пробирку молоко.

2. Поднесите к пробирке белый лист бумаги и сравните цвет.

3. Полученные данные запишите в сводную таблицу.

3. Определение консистенции молока

Пояснение к заданию. Консистенция определяется по следу, остающемуся на стенках сосуда после его взбалтывания. При нормальной консистенции после стекания молока со стенок сосуда остается равномерный белый след.

Ход работы:

1. Налейте в пробирку молока до середины объема.

2. Закройте пробирку и слегка встряхните ее, чтобы намокли стенки.

3. Дайте молоку стечь и в течение 1 минуты оцените результат.

4. Полученные данные запишите в сводную таблицу.

4. Определение запаха молока

Пояснение к заданию. Свежее молоко имеет слабый специфический запах. По интенсивности запах может быть: сильным, слабым, отчетливым, очень слабым.

Ход работы:

1. Налейте в пробирку молока до середины объема, закройте предметным стеклом.

2. Энергично встряхните.

3. Откройте пробирку, сразу понюхайте. Запах определяется многократными короткими вдыханиями.

4. Полученные данные запишите в сводную таблицу.

II. Определение химических показателей молока.

1. Определения наличия крахмала в молоке

Пояснение к заданию. Крахмал или муку добавляют в молоко, чтобы придать ему более густую консистенцию после разбавления водой.

Ход работы:

1. В пробирку наливают 5-10 мл молока и доводят до кипения.

2. После охлаждения в молоко наливают 1 мл раствора Люголя. Появление синей окраски указывает на присутствие крахмала.

3. Полученные данные запишите в сводную таблицу.

2. Определение наличия пероксида водорода

Пояснение к заданию. Определение основано на взаимодействии водорода с йодидом калия, в результате которого выделяется йод, дающий с крахмалом синее окрашивание.

Ход работы:

1. В пробирку налейте 1 мл молока.

2. Добавьте две капли раствора серной кислоты и 10 капель крахмального раствора йодида калия.

3. Через несколько минут оцените окрашивание раствора. Появление синего окрашивания свидетельствует о присутствии в молоке пероксида водорода.

4. Полученные данные запишите в сводную таблицу.

Индивидуальная работа учащихся с последующей работой в рабочей карте.

Сделайте вывод о качестве молока на основе органолептических и химических показателей качества молока.

УЭ₆ – Творческий отчет МХ (математика, химия).

Цель: составить творческий отчёт по заданной тематике.

Решение предложенной задачи ранее изученными способами (математическим, химическим).

Задача. Какую массу молока и пломбира необходимо взять для приготовления 100 г 20%-го новогоднего молочного коктейля, если имеются молоко и пломбир с массовыми долями 10 % и 30% соответственно.

Время выполнения творческого отчёта - 6 мин.

Контроль: проверяет и оценивает учитель.

УЭ₇ – Подведении итогов. Рефлексия.

Цель: подвести итоги работы каждого учащегося.

1. Подсчет баллов и выставление отметки по каждому предмету.

2. Мнения учащихся об уроке.

Для этого допишите предложения.

• Сегодня на уроке я узнал …
• Самым интересным на уроке было …
• Самым сложным для меня было …

Своё мнение учащиеся должны дописать в рабочей карте.

3. Получение именных сертификатов за работу на уроке.

Время выполнения - 2 мин.

Приложение 3