Девиз урока:
«Яд, действующий не сразу,
не становится менее опасным».
Восточная мудрость
В программе по химии Габриеляна О.С. в 9 классе спирты изучаются на одном уроке. У учащихся есть знания о строении молекул спиртов и сформировано понятие об их физических и химических свойствах. Поэтому после изучения спиртов тему следующего урока я формулирую «Похититель рассудка или самый привычный яд», так как считаю, что профилактика алкоголизма среди учащихся в нашей школе актуальна. Школа сельская, основная общеобразовательная, а это значит, что село маленькое, все на виду. Почти в каждом классе есть дети, в семье которых есть эта проблема. И это проблема не только взрослых, но, к сожалению, и молодежи.
К этому времени учащиеся, как правило, уже знают о ядовитых свойствах этанола и об отрицательном воздействии на органы человека. Из курса биологии им известно строение организма человека на молекулярном, клеточном уровне, строение и функции его важнейших органов и систем. Это интегрированный урок по химии и биологии, на котором воздействие этилового спирта на клетки, органы человека и организм в целом рассматриваем ненавязчиво, обращая внимание на причины, на химизм этого воздействия. Это создает для учащихся ситуацию выбора – употреблять или не употреблять алкоголь, а этот выбор перед ними неизбежно встанет именно сейчас, когда они, окончив нашу школу, имеют неограниченную возможность посещать клубы, дискотеки, общаться с молодежью. Чтобы исследование достигло цели, необходимо 2 часа(1 час за счет урока химии + 1 час за счет урока биологии), если класс слабый и достаточно 1 часа, если класс сильный.
Этот урок мне представляется своеобразной «прививкой» для наших выпускников против губительной привычки перед выходом в большую жизнь.
Дидактическая цель: создать условия для выявления причин токсичности этилового спирта.
Тип урока: урок – исследование, применение имеющихся знаний в проблемной ситуации.
Цели по содержанию:
образовательная: на основе химического эксперимента рассмотреть механизм действия спирта на клетки, органы и системы органов человека, выявить причины его токсичности, на основе яркого зрительного образа спрогнозировать последствия токсического воздействия спирта на организм человека;
развивающая: продолжить формирование умений устанавливать причинно – следственные связи, делать выводы, давать прогноз;
воспитательная: создать условия для формирования ценностных ориентаций учащихся и осмысленного выбора ими жизненной позиции – употреблять или не употреблять алкоголь.
Методы обучения: проблемный: частично – поисковый, исследовательский (лабораторный эксперимент).
Формы организации познавательной деятельности: фронтальная, групповая.
Средства обучения:
1. Химия: Учеб. для 9 кл /Габриелян О.С., М. Дрофа, 2007
2. Биология: Учеб. для 9 кл./Пономарева И.Н., Корнилова О.А., Чернова Н.М.., М.: Вентана - Граф 2007.
3. Компьютер с мультимедийным проектором.
4. Слайд №1, таблица «Путь алкоголя в организме человека»;
5. Слайды № 2 – 5 (зашифрованные карточки с рисунками №1 - №4);
6. Слайд №6, схема. «Этапы окисления этилового спирта в печени»;
7. Зашифрованные карточки (Приложения 1-4), инструкции к проведению опытов, реактивы – этиловый спирт, азотная кислота, вода, раствор яичного белка, лабораторное оборудование.
Ход урока
I. Постановка проблемы. Актуализация знаний (фронтальная работа) 7 мин
1. Объявляется учителем тема урока: «Похититель рассудка или самый привычный яд». Как вы думаете, о каком веществе идет речь? (алкоголь, этанол, этиловый спирт)
2. Почему этанол так охарактеризован? - Учащиеся делают свои первоначальные предположения.
3. На основе имеющихся знаний (биология), используя таблицу «Путь алкоголя в организме человека» < слайд №1>, учащиеся вспоминают прохождение этилового спирта в организме человека и отмечают его этапы:
а) прохождение через ротовую полость и пищевод в желудок;
б) всасывание в кровь;
в) поступление в функциональные системы организма;
г) метаболизм в печени;
д) удаление из организма.
Алкоголь поступает в кровоток через желудочно–кишечный тракт и, легко преодолевая биологические мембраны, оказывает воздействие через 5 -10 минут после употребления, так как быстро и полностью всасывается в желудке. Опьяняющее действие зависит от состояния здоровья человека, массы тела, пола. Прием трех рюмок водки в течение часа способен создать 0.05%-ное содержание спирта в крови – это повышает настроение и уменьшает подавленное настроение. Двенадцать рюмок водки в течение часа могут вызвать неконтролируемое поведение и нарушить деятельность центральной нервной системы; двадцать четыре рюмки водки в течение часа могут вызвать бесчувственное состояние, близкое к коматозному, или смерть. [4]. Женщины пьянеют легче мужчин из-за того, что у них меньше относительное содержание воды в организме.
II. Основная часть урока. 27 мин.
1. Всасывание в кровь
1. Каковы причины быстрого проникновения молекул спирта через биологические мембраны в кровь по сравнению с молекулами воды? - класс делится на четыре группы, каждая группа – это лаборатория, каждая из них работает с зашифрованными карточками[2] по выявлению этих причин (Приложение 1, Приложение 2, Приложение 3, Приложение 4)
2. Обобщение результатов работы групп с рисунками 1-4 (учащиеся используют слайды №2-5, каждая группа называет найденные причины) : Через биологические мембраны с наименьшей затратой энергии способны проходить вещества – неэлектролиты, молекулы которых малы, обладающие свойством растворяться в жирах и разрушающие белки. Поэтому легко преодолеть биологические мембраны молекулам этанола позволяет:
•малый радиус молекулы спирта,
•хорошая растворимость спирта в воде за счет образования водородных связей с молекулами воды,
•хорошая растворимость спирта в жирах,
• слабая поляризация и диссоциация молекул спирта.
2. Поступление спирта в клетки организма
1. Быстро всосавшись в кровь, хорошо растворяясь в межклеточной жидкости, спирт поступает во все клетки организма. Самые чувствительные к алкоголю – очень нежные и легко ранимые нервные клетки головного мозга [1]. Малейшее содержание алкоголя вводит их в состояние наркоза, а затем вызывает их отравление [5]. Особенно трагическими могут быть последствия употребления алкоголя подростками, у которых защитно – приспособительные реакции организма еще крайне неустойчивы [3]. Соприкосновение эритроцитов с молекулами спирта приводит к свертыванию кровяных клеток.
- каждая лаборатория проделывает химический эксперимент «Влияние этанола на молекулы белков», в ходе которого в пробирки, содержащие яичный белок, приливают воду, этиловый спирт и концентрированную азотную кислоту. Во второй и третьей пробирке наблюдают свертывание (денатурацию) белка. Им предложено найти причины этого явления. Каждая группа получает инструктивную карту, в которой цель эксперимента, ход работы, опорные знания, необходимые для работы. [2].
Лаборатория №1.
|
Инструктивная карта №1 Влияние этанола на молекулы белков. Опорные знания: В состав плазматической мембраны входят белки и липиды. Они упорядоченно расположены и соединены друг с другом химическими взаимодействиями. По современным представлениям, молекулы липидов в мембране расположены в два ряда, образуя бислой. Молекулы белков не образуют сплошного слоя, они расположены в слое липидов, погружаясь в него на разную глубину. |
Цель эксперимента: Выявить причину нарушения проницаемости клеточных мембран – исчезновения барьера для крупных молекул и выхода из клетки необходимых ей веществ в результате воздействия спирта на мембраны. Ход эксперимента: Добавьте в три пробирки с яичным белком: 5 мл воды, этиловый спирт, азотную кислоту. Сравните содержимое пробирок. Что вы наблюдаете? Что происходит с молекулами белков под действием спирта и кислоты? Как называется этот процесс? Ответьте на вопрос, который сформулирован как цель эксперимента. |
Лаборатория №2.
|
Инструктивная карта №2 Влияние этанола на молекулы белков. Опорные знания: Клеточные катализаторы называют ферментами. Каталитическая активность ферментов исключительно велика. Они ускоряют реакции в десятки, сотни миллионов раз. По химической структуре ферменты – белки. Почти каждая химическая реакция в клетке катализируется особым ферментом. Число различных реакций, протекающих в клетке, достигает нескольких тысяч. Соответственно, в клетке обнаружено несколько тысяч ферментов. |
Цель эксперимента: Выявить последствия воздействия спирта на молекулы ферментов, находящихся в клетке. Ход эксперимента: Добавьте в три пробирки с яичным белком: 5 мл воды, этиловый спирт, азотную кислоту. Сравните содержимое пробирок. Что вы наблюдаете? Что происходит с молекулами белков под действием спирта и кислоты? Как называется этот процесс? Ответьте на вопрос, который сформулирован как цель эксперимента. |
Лаборатория №3
|
Инструктивная карта №3 Влияние этанола на молекулы белков. Опорные знания: В состав эритроцитов входит белковое вещество гемоглобин, которое определяет красный цвет крови. Поэтому эритроциты называют красными кровяными клетками. Гемоглобин состоит из двух частей: белковой – глобина и железосодержащей – гема. |
Цель эксперимента: Выявить причину разрушения молекулами спирта красных кровяных клеток и последствия этого процесса. Ход эксперимента: Добавьте в три пробирки с яичным белком: 5 мл воды, этиловый спирт, азотную кислоту. Сравните содержимое пробирок. Что вы наблюдаете? Что происходит с молекулами белков под действием спирта и кислоты? Как называется этот процесс? Ответьте на вопрос, который сформулирован как цель эксперимента. |
Лаборатория №4
|
Инструктивная карта №4 Влияние этанола на молекулы белков. Опорные знания: Бактерии имеют очень малые размеры (в длину они достигают от 1 до 10мкм) и различную форму. Снаружи бактериальная клетка окружена плотной оболочкой, а у некоторых видов еще и слизистой капсулой. Под оболочкой, состоящей из углеводов, находится плазматическая мембрана. Бактериальная клетка содержит богатый набор ферментов и биологически активных веществ. |
Цель эксперимента: Объяснить, почему спирт обладает дезинфицирующими свойствами (вызывает гибель бактериальных клеток). Ход эксперимента: Добавьте в три пробирки с яичным белком: 5 мл воды, этиловый спирт, азотную кислоту. Сравните содержимое пробирок. Что вы наблюдаете? Что происходит с молекулами белков под действием спирта и кислоты? Как называется этот процесс? Ответьте на вопрос, который сформулирован как цель эксперимента. |
2. Затем каждая группа выступает с результатами своего исследования по схеме:
цель —> выводы —> аргументы
3. Процессы, происходящие с этанолом в печени
1. В печени происходит обеззараживание ядовитых веществ, поступивших в кровь. Спирт – сильный яд для печени. Этот орган врачи называют «мишенью» для алкоголя, так как 90% этанола обезвреживается в печени, где происходя химические процессы окисления этилового спирта. - (учащиеся анализируют схему – Приложение 6)
2. Этиловый спирт окисляется до конечных продуктов распада только в том случае, если суточное потребление этанола не превышает 20г. Если доза превышена, то в организме накапливаются промежуточные продукты распада.
Уксусный альдегид – это вещество в 30 раз токсичнее этилового спирта. Врачи доказывают, что возникновение мутаций и различных уродств у эмбрионов вызывает именно уксусный альдегид.
Уксусная кислота усиливает синтез жирных кислот и приводит к жировому перерождению печени. А это приводит к целому ряду побочных отрицательных эффектов, накоплению перекисных соединений, способных разрушать клеточные мембраны, в результате чего содержимое клеток буквально «вытекает» через образовавшиеся поры, все это приводит к разрушению печени – циррозу.
3. Не обезвреженный печенью спирт и ядовитые продукты его распада вновь поступают в кровь и разносятся по всему организму, надолго оставаясь в нем. Например, в головном мозге спирт обнаруживается в неизменном виде в течение 20 дней.
4. Удаление спирта и продуктов его распада из организма: 10% - в неизменном виде, через легкие, почки, кожу; 90% - в виде СО2 и Н2О через легкие, почки.
ΙΙΙ. Рефлексия. 7 мин.
Заполнение таблицы: Токсическое воздействие этилового спирта на различные уровни организации живой материи
|
Уровень организации живой материи |
Проявление спиртом токсичных свойств |
|
Молекулярный Клеточный уровень Органный уровень Системы органов Организм |
|
IV. Подведение итогов урока. 4мин
1. Выводы как решение проблемного вопроса, поставленного вначале урока.
Похититель рассудка потому, что, нарушая функцию, в первую очередь, нервных клеток, он вызывает их гибель, приводит к снижению памяти, внимания, способности к обобщению. Алкоголь как бы смывает творческие возможности человека.
Самый привычный – так как содержится в известных алкогольных напитках: пиве, вине, водке, коньяке, виски и т.п., легко доступен. Яд – потому, что организм реагирует на алкоголь как на любой другой яд. Но «…яд, действующий не сразу, не становится менее опасным», гласит восточная мудрость. Причины токсичности этилового спирта – в строении его молекулы, в его свойствах, в способности беспрепятственно преодолевать биологические мембраны и губительно действовать на белковые молекулы.
2. Оценка работы лабораторий (групп) и отдельных учащихся.
Домашнее задание:
§35,
Отрицательное воздействие алкоголя не ограничивается организмом человека, эта проблема носит социальный характер, и на одном уроке охватить все ее аспекты невозможно.
Творческое задание. Написать краткое сочинение – рассуждение на тему: «Пьющим – яд, окружающим – пытка»
Литература
1. Зверев И. Д Книга для чтения по анатомии, физиологии и гигиене человека. – М., Просвещение, 1983, с.186.
2. Игнатьева С.Ю. Профилактика алкоголизма: интегрированный урок в 10 классе //Химия в школе, №1, 2003
3. Павлова Е.А., Н о с к о в а Н.В.Вредным привычкам – нет! //Биология в школе,
№2, 2002
4. Фримантл М. Химия в действии.1-2 ч – М., Мир, 1991, ч.1, с.279, ч.2, с.458 – 459.
5. Энциклопедия для детей. Я познаю мир. Том «Медицина», сост. Буянова Н.Ю. - М., АСТ, 1998
6. Ягодинский В.Н. Школьнику о вреде никотина и алкоголя .- М., Просвещение, 1985