Химический состав, строение и свойства костей

Цель урока: изучить химический состав, строение и свойства костей.

• образовательная: обобщить знания об основных функциях скелета; сформировать у учащихся знания об особенностях химического состава, строения и свойств кости, обеспечивающих выполнение функций опорно-двигательной системы.
• развивающая: развивать умения анализировать, сравнивать, делать выводы; развивать логическое мышление.
• воспитательная: воспитывать чувство ответственности за сохранение своего здоровья (формировать представления учащихся о необходимости за своей осанкой и питанием).

• модель скелета человека;
• проектор, экран, компьютер, презентация, фильм созданный в Windows Movie Maker;
• на столах учащихся раздаточный материал: прокаленные, декальцинированные и мацерированные кости, кусочек мрамора, салфетки; печатный материал: инструкционные карты для опыта, оценочный лист, кроссворд, рабочая тетрадь; на столе учителя: стакан с надписью "НСl" (в нем находились декальцинированные кости); карточки с формулами солей: карбонатов и ортофосфатов кальция и магния.

I. Просмотр видеофильма (о движение).

Здравствуйте, ребята! Как вы уже догадались из просмотренного фильма, тема нашего урока напрямую связана со строением опорно-двигательной системы. И вы, конечно же, правы! Девизом урока мы выбрали слова Вольтера: "Движение - это жизнь". Да, ребята, человек с момента рождения и до старости делает различные движения. Человек свои движения совершает с опрно-двигательной системой. Мы сегодня познакомимся строением и составом костей. Откройте рабочие тетради и запишите тему урока: "Химический состав, строение и свойства костей"

Сегодня при изучении нового материала, нам понадобятся знания предыдущего урока.

II. Проверка знаний учащихся. Воспроизводящая беседа и работа интерактивной доской.

1. Каковы основные функции опорно-двигательного аппарата?

2. Назовите отделы скелета и покажите их на модели скелета человека.

III. Изучение нового материала.

Биология и химия - естественные науки. Они тесно взаимосвязаны и сегодня мы убедимся в этом на примере данного урока. Ребята,

Кость очень прочна, а почему? (Постановка проблемы урока).

Мы постараемся ответить на этот вопрос с точки зрения состава. И для этого проведём лабораторный опыт, ведь "опыт - кратчайший путь познания истины", а народная мудрость гласит: "Лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать", а я бы ещё добавила: "А ещё лучше потрогать", ведь чтобы определить свойства (твёрдость, гибкость, хрупкость), нужно косточки потрогать (используйте салфетки).

Цель опыта - найти ответы на вопросы: "Чем определяется прочность кости? Влияет ли состав кости на её свойства? ".

Для этого мы взяли куриные косточки и их положили 10% раствор соляной кислоты. Держали их 3 дня. Результат опыта видите куриный кость можно завязывать в узел. В косточке содержащиеся неорганические вещества растворились. В нем остались органические вещества. Значит, органические вещества костям придают гибкость, упругость. Проведем второй опыт сжигание кости. Сначала из кости выходит вода и в конце остаются зола. Зола состоит из неорганических веществ. Они костям придают хрупкость. Вместе органические и неорганические вещества костям придают твердость, упругость, гибкость и прочность.

- Уместно сказать о единстве живой и неживой природы, ведь в состав кости входит карбонат кальция, он же - мрамор, потрогайте, какой он твердый!

- Сочетание твёрдости и гибкости определяют прочность кости.

Вывод. Свойства кости определяются её составом. Прочность кости определяется единством органических и неорганических веществ. Итак, мы убедились, что свойства кости зависят от состава. Но только ли состав влияет на свойства?

- От чего еще зависят уникальные свойства кости?

- От строения.

Рассмотрим строение кости, и докажем что ее свойства зависят от строения. По ходу моего объяснения вы будете выполнять задание № 61 на стр. 27 в рабочих тетрадях на печатной основе (обозначение частей кости на рисунке).

- Ребята, назовите основную ткань, из которой построена кость?

Костная ткань построена из костных клеток и межклеточного вещества, имеющего у человека пластинчатое строение. (можно использовать интерактивную доску)

Снаружи кость покрыта надкостницей - тонкой, но весьма прочной оболочкой. Ее толщина у разных костей колеблется от 0, 1 до 0, 8 мм. В надкостнице можно выделить 2 слоя: внешний - более грубый, волокнистый, с множеством кровеносных сосудов и нервов, и внутренний - тонкий, нежный. Внешний слой выполняет функцию связи кости с сухожилиями, связками, мышцами, а внутренний - образует собственно кость. Именно этот слой восстанавливает ее при повреждениях и переломах, участвует в росте кости. Под надкостницей находится плотное компактное вещество - костное. В нем находятся кровеносные каналы и нервы. Ученые установили, что костные пластинки, входящие в состав костной ткани, располагаются не хаотично, а по направлению сил сжатия и растяжения, возникающих в связи с нагрузками на кость, это объясняет уникальную прочность кости.

За компактным веществом прячется губчатое. В губчатом веществе есть ячейки, в которых расположен красный костный мозг. У взрослых он содержится в плоских костях, в губчатых, и на концах (эпифизах) трубчатых костей. Приведите примеры указанных типов костей. В красном костном мозге находятся клетки крови и их предшественники, жировые клетки, кровеносные сосуды и межклеточное вещество. Красный костный мозг - орган кроветворения и орган иммунной системы человека. Полость в диафизах заполнена желтым костным мозгом, в котором много жировых клеток.

Губчатое вещество - более пористое по строению, и состоит из тонких перекладин. Они в основном параллельны костной оси и многократно соединяются друг с другом. Именно такие костные трубочки работают на сжатие и на изгиб, поэтому кости обладают значительным запасом прочности.

Теперь проведем опыт. Для этого берем бумагу в формате А-4, брусчатка (деревянная), гири. Берем брусчатку, ставим по параллели оставляя между ними расстояния, бумагу положим на брусчатку верх ставим гири. Наблюдаем, бумагу сначала сложим на два, на четыре. (сгибается). После этого бумагу заворачиваем в трубку. Положим на брусчатку.Сверху ставим гири, не сгибается. Делаем выводы : Трубчатые кости обладают твердостью.

Данные особенности строения были использованы Эйфелем при создании всемирно известной башни - Эйфелевой.

Повторим основные понятия по строению кости: надкостница, костное вещество, губчатое вещество, красный костный мозг, желтый костный мозг.

4. Итак, мы рассмотрели строение кости, и теперь можем ответить на вопрос: "Зависят ли свойства кости от ее строения?".

Задание.

Впишите нужные слова по вертикали. В выделенных клетках по горизонтали вы прочитаете слово, расшифруйте его смысл.

1. Свойство кости, обусловленное единством органических и неорганических веществ.
2. Неорганические вещества, состоящие из атомов металла и кислотного остатка.
3. Вещество кости, состоящее из костных перемычек и балок, которые образуют многочисленные ячейки. В ячейках находится красный костный мозг.
4. Совокупность костей, хрящей и укрепляющих их связок.
5. Вещества, которые обеспечивают твёрдость кости.
6. Химический элемент, входящий в состав костей.
7. Наружный слой кости.
8. Красный костный ::::.
9. Свойство кости, которое зависит от органических веществ.
10. Разновидность соединительной ткани, из которой образован скелет.

Кто первым разгадает кроссворд, поднимите руку. Вас ожидает приз! После ответа "остеология" учащиеся проверяют кроссворд.

- А как вы думаете, что означает слово "остеология"?

- Учение о костях.

С возрастом увеличивается содержание в кости неорганических веществ и уменьшается содержание органических.

- Почему у детей часто встречаются искривления костей, а у пожилых людей переломы?

- Почему в вашем возрасте нужно постоянно следить за осанкой?

- Детские кости достаточно гибкие, и неправильная осанка может привести к искривлению позвоночника. В нашей школе по данным медосмотра у 36 учащихся нарушение осанки, в среднем звене - 18 человек уже испортили свою осанку. Не попадайте в их число! Здоровье - самое большое богатство человека, и его нужно беречь смолоду. Установлено, что умеренная нагрузка на кость увеличивает её прочность, поэтому очень важно заниматься физической культурой. Здоровье кости зависит от многих факторов, немаловажное значение имеет сбалансированное питание. Об этом расскажет учитель биологии.

Учитель. Выдающийся русский анатом П.Ф. Лесгафт проделал интересный опыт. Он кормил четыре группы щенков разной пищей: молочной, мясной, смешанной и растительной. В костях щенков, которых кормили молоком и мясом, соотношение неорганических и органических веществ было примерно 1:1. Несколько меньше неорганических веществ в кости при смешанном питании, и особенно при питании растительной пищей, где это соотношение выражается 1:2. При недостатке неорганических веществ в кости, а именно солей фосфора и кальция, развивается заболевание, которое носит название - рахит. Соли не усваиваются из-за недостатка витамина D и солнечного света. В результате в такой кости соотношение неорганических веществ к органическим составляет 1:4, тогда как в нормальной кости 3:1. Кости ребенка, страдающего рахитом, мягкие, гибкие. Кости черепа, таза, грудной клетки, нижних конечностей деформируются. Профилактикой такого заболевания служит правильное сбалансированное питание, направленное на нормализацию нарушенных обменных процессов. Необходимо вводить в питание овощные продукты, белки и жиры, также употреблять фруктовые и овощные соки, крупяные каши, яйца и витамины группы B и D. Все перечисленные продукты представлены на нашей выставке здорового питания.

VI. Домашнее задание: стр. 93, ответить на вопросы и найти дополнительную информацию об опорно-двигательной системе под рубрикой "Это интересно". Надеюсь, что старания биолога не напрасна. Следите за своей осанкой, занимайтесь физической культурой и правильно питайтесь. Желаем, чтобы ваши косточки были здоровы, а вы были всегда такими гибкими и пластичными.

Урок заканчивается демонстрацией фрагмента фильма, где показана красота и пластичность танца или спортивных упражнений.