Химия – удивительная наука!
Она очень абстрактна и иногда вещества имеют такие мелкие размеры, что мы не можем разглядеть их даже в микроскоп.
Изучать химию сложно, если с самого начала понимания не придёт, то становится трудно, а вскоре и скучно. Ученикам не интересно заниматься трудным и непонятным. А ведь химия тесно касается различных полезных и вредных веществ, окружающих нас в повседневной жизни. Она не только снаружи нас, но и внутри. И мы часто даже не осознаём, что и шага не можем ступить без химии. Она обеспечивает нашу безопасность, даёт нам здоровье. Поэтому знать химию нам жизненно необходимо, чтобы не навредить себе.
Для этого необходимо разнообразить формы и приёмы на уроках, повышать активность детей, учить их самостоятельно добывать знания и проводить опыты.
Класс: 9.
Тип урока: применения теоретического опыта на практике
Задачи:
- На основании прослушанной информации сформировать чёткое представление о наиболее распространённых лекарственных препаратах как химических соединениях;
- закрепить навык написания химических реакций, полных и сокращённых ионных уравнений;
- вырабатывать навык учащихся самостоятельно проводить химические опыты;
- способствовать развитию интереса к предмету химии, как неотъемлемой части нашей жизни и быта.
Оборудование: Домашняя аптечка.
Вещества: вода, перманганат калия, спирт, серная кислота, пероксид водорода, йод, крахмальный клейстер.
Портреты: Парацельс, Луи Тенар.
Подготовительная работа: Учащиеся парами готовят информацию о лекарственных препаратах, которые чаще всего встречаются в домашней аптечке: перманганат калия, пероксид водорода, спиртовой раствор иода. Приготовить клейстер.
Эпиграф:
«Явления жизнедеятельности организма, как больного, так и здорового, можно понять, лишь рассматривая и оценивая происходящие в нём химические процессы, а излечения можно достигнуть с помощью химических средств»
Парацельс
Ход урока
I. Организационный момент.
Учитель: Эпиграфом нашего урока служат слова швейцарского врача XVI века Парацельса: «Явления жизнедеятельности организма, как больного, так и здорового, можно понять, лишь рассматривая и оценивая происходящие в нём химические процессы, а излечения можно достигнуть с помощью химических средств»
– Как можно понять эти слова?
Объяснения и рассуждения учеников.
Учитель: Парацельс считал основной целью химии приготовление лекарств и стал основоположником нового направления в химической науке – ятрохимии – медицинской химии. В наше время у каждого дома есть аптечка. Конечно, ведь каждый раз не набегаешься к врачу, когда случится ожог от утюга, заноза в палец попадёт, котёнок поцарапает или голова заболит. Да мало ли бытовых ситуаций может возникнуть. – Как вы думаете, что необходимо знать для того, чтобы лекарственный препарат не навредил, а излечил?
Примерные ответы: лечебные свойства, механизм действия, какой вред могут нанести.
Учитель: А ещё мы должны помнить, что все лекарственные препараты являются химическими веществами. И поэтому мы можем выяснить, какие химические свойства обуславливают их лечебное действие.
– Итак, возьмём обычную аптечку и посмотрим, что у нас там есть…
II. Основная часть.
Ученики парами по очереди подходят к аптечке и достают лекарственные препараты, о которых готовили материал.
Остальные учащиеся записывают уравнения реакций и работают с ними: расставляют коэффициенты, составляют ионные полные и сокращённые уравнения.
1 пара учеников.
Всем известная марганцовка – перманганат калия.
В твёрдом виде это кристаллы чёрно-фиолетового цвета.
Демонстрация опыта №1
– Хорошо растворяется в воде, раствор приобретает розовый цвет. Через некоторое время под действием солнечных лучей раствор обесцвечивается и образуется бурый осадок диоксид марганца и выделяется кислород.
Запись уравнения реакции.
4 KMnO4 + 2H2O = 4KOH + 4MnO2↓+ 3O2↑
Особенно быстро раствор марганцовки портится, если в раствор воды добавить этиловый спирт.
Демонстрация опыта №2
Запись уравнения реакции.
2KMnO4 + 3C2H5OH = 2KOH + 2MnO2+ 3CH3CHO + 2H2O
Если в раствор добавить сульфит натрия в сильнощелочной среде, то образовавшиеся манганатные анионы придают ему зелёный цвет.
Демонстрация опыта №3
Запись уравнения реакции.
2KMnO4 + Na2SO3 +2KOH = 2K2MnO4 + Na2SO4 +H2O
Удивительное вещество – перманганат калия. В различных условях меняет окраску. Не зря химики прошлого прозвали его «хамелеоном».
В медицине применяют водные растворы перманганата калия различной концентрации: для промывания желудка при отравлениях 0,1%-ый, для промывания ран – 0,5%-ый, для обработки язв и ожогов – 5%ый.
Демонстрация окраски разных концентраций.
Перманганат калия, попав на кожу, разлагается с выделением бурого осадка диоксида марганца, который оказывает вяжущее или прижигающее действие.
KMnO4, разлагаясь, выделяет активный кислород, который является ярым врагом микробов и неприятных запахов. Интересно, что кислород выделяется и зачастую мгновенно расходуется в реакциях окисления, не успев образовывать газовые пузырьки. Это позволяет врачам вводить растворы перманганата калия в глубокие раны при очень опасной анаэробной (без доступа кислорода) инфекции.
Полоскание горла розовым (0,1%-ным) раствором марганцовки врачи рекомендуют при ангинах и стоматитах (воспаление миндалин, слизистой оболочки рта и дёсен). При коньюктивитах(воспалении слизистой оболочки глаз) промывают глаза.
Раствором перманганата калия обрабатывают ожоги.
При змеином укусе, раствор вводят шприцем, если нет специальной сыворотки.
2 пара учеников.
Второе вещество из числа постоянных обитателей домашней аптечки – это пероксид водорода Н2О2, который мы называем по старинке «перекисью водорода».
Пероксид водорода был открыт совершенно случайно в 1818 году Луи Тенаром (1777-1857).
Тенар основательно изучил реакцию каталитического разложения пероксида водорода, и с тех пор эта реакция служит эталоном каталитических процессов. Много позже было установлено, что Н2 О2 всегда образуется во влажной атмосфере при электрическом разряде.
Пероксид водорода не переносит нагревания и света: он разлагается и теряет лечебные свойства, поэтому хранить раствор надо в пузырьках из тёмного стекла и в прохладном месте.
Молекула пероксида водорода имеет забавную форму – она похожа на полураскрытую книгу, где атомы кислорода находятся как раз на корешке, а атомы водорода на страницах…
Некоторые добавки, например диоксид марганца или перманганат калия разлагают его так быстро, что оно прямо-таки «вскипает».
Более того, в концентрированном растворе Н2О2 становится взвывоопасным! Ведь при действии мельчайшей пылинки вещества-катализатора пероксид водорода может мгновенно разложиться с образованием кислорода и воды.
Демонстрация опыта №4
Запись уравнения реакции.
2Н2О2 = Н2О + О2↑
Это объясняется тем, что в молекуле пероксида водорода кислород находится в очень неустойчивой нечётной степени окисления – 1.
При контакте с живыми тканями пероксид водорода разлагается с выделением кислорода. Отсюда его противомикробное действие.
«Перекись водорода» как лекарственное средство чаще всего используют в виде 3%-ного водного раствора, который продаётся в аптеках.
Разбавленные растворы Н2О2 используют как кровоостанавливающее и дезинфицирующее средство: фермент крови расщепляет его на воду и активный кислород, который надёжно обеззараживает рану.
Полоскание полости рта и горла растворами пероксида водорода и его соединений помогает справиться с инфекцией, а заодно избавиться от неприятного запаха.
3 пара учеников.
Следующее вещество в нашей аптечке – иод.
Если мы случайно порезали палец, наступили босой ногой на стекло или ржавый гвоздь, то, не задумываясь, берём пузырёк с настойкой иода, чтобы обработать рану.
Сейчас трудно в это поверить, но йод долго не находили никакого применения в медицине. Лечебные свойства иода оказались востребованы только во время крупных несчастий и бед. Впервые во время крымской военной компании в 1853-1856 гг., а потом во время русско-японской войны 1904-1905 гг.
Сначала военные врачи начали использовать для лечения ран синий порошок – сухой иодокрахмал. Действие этого средства оказалось очень эффективным. Иодокрахмал лечил даже дизентерию.
Для приготовления иодокрахмала необходимо заварить крахмальный клейстер, а потом добавить иодную настойку, немного сахара и лимонной кислоты.
Демонстрация опыта №5
Раствор синеет.
Почему крахмал синеет при добавлении иода?
Формула крахмала: nC6H10O5 или вернее nC6H10O5+ H2O
Крахмал хлебных зерен сосредоточен в виде зернышек в клетках внутренней так называемой мучнистой их части; форма и размеры крахмальных зернышек неодинаковы в различных хлебных зернах.
Всякое крахмальное зерно состоит из двоякого рода веществ: гранулезы, окрашивающейся от йода в синий цвет, и целлюлозы, не окрашивающейся от одного йода. Гранулеза составляет преобладающую часть крахмального зерна, потому-то К. и окрашивается от прибавления йода в избытке в темный синий цвет. При нагревании К. в подкисленной воде или с вытяжкой из солода, часть веществ, составляющих крахмальные зерна, переходит в раствор, и тогда нерастворимый остаток перестает синеть от йода, но синеет от действия йода с серной кислотой, а это и указывает, что он состоит из целлюлозы или клетчатки.
В 1904 году русский военный врач Филончиков ввёл в практику работы полевого госпиталя спиртовые растворы иода для обработки ран.
Современная иодная настойка, кроме иода, содержит иодид калия, этиловый спирт и воду. Зачем же в иодную настойку добавляют иодид калия? Дело в том, что чистый иод в воде почти нерастворим, а иодид калия образует с иодом хорошо растворимый буро-коричневый комплекс K[I (I)2]
Часто формулу этого комплекса изображают в упрощённом виде K[I3]. Этиловый спирт ещё сильнее повышает растворимость иода.
Надо помнить: при открытых ранах смазывают только края пореза, а не саму рану, потому что можно вызвать ожог тканей.
Лечебные свойства йода и препаратов йода
- Обладают антибактериальными и противогрибковыми свойствами.
- Оказывают противовоспалительное и отвлекающее действие при наружном применении для обеззараживания ран и подготовки операционного поля.
- При приеме внутрь препараты йода оказывают влияние на обмен веществ, усиливают функцию щитовидной железы.
- Снижают содержание холестерина в крови, влияя на белковый и жировой (липидный) обмен, поэтому применяются для лечения атеросклероза.
- Применение йодных препаратов снижает уровень холестерина в крови и уменьшает свертываемость крови.
- Для диагностических целей используют рентгеноконтрастные вещества, содержащие йод.
- Препараты йода вызывают рефлекторное повышение выделения слизи железами дыхательных путей, поэтому применяются в качестве отхаркивающих и муколитических, то есть разжижающих мокроту, средств.
Благодаря этим свойствам препараты йода широко используются в медицинской практике. Их применяют наружно и внутрь. Наружно используют как обеззараживающие, раздражающие и отвлекающие средства при воспалительных и других заболеваниях кожи и слизистых оболочек, внутрь – при атеросклерозе, хронических воспалительных процессах в дыхательных путях, при третичном сифилисе, для профилактики и лечения эндемического зоба, при хроническом отравлении ртутью и свинцом. Описаны случаи применения высоких доз йода для лечения полиомиелита, вирусных заболеваний и некоторых болезней центральной нервной системы.
Противопоказания
Противопоказаниями к применению препаратов йода внутрь являются туберкулез легких, заболевания почек, фурункулы, угревая сыпь, хроническая пиодермия (гнойнички на коже), геморрагические диатезы, крапивница, хронический ринит, повышенная чувствительность к йоду.
Предупреждение!
При длительном применении препаратов йода и при повышенной чувствительности к ним возможно появление аллергических реакций (йодизма) – насморка, крапивницы, отека Квинке, слезотечения, угревидной сыпи (йододерма).
III. Заключительная часть урока
Учитель: Итак, мы рассмотрели три самых распространённых лекарственных препарата, используемых в домашней аптечке.
Что нового вы узнали сегодня на уроке?
Ответы детей.
Конечно, ребята, что-то вы знали из личного опыта, что-то впервые услышали. Главное, вы должны помнить, что когда заканчивается урок, химические вещества продолжают вас окружать. Мы сталкиваемся с ними повсюду. А главное – они обеспечивают нам безопасность и дарят здоровье. Главное – правильно их использовать.
Используемая литература:
- Энциклопедический словарь юного химика/ Под ред. Д.Н. Трифонова.-М.:Педагогика-Пресс, 1999.-368с.:ил.
- Занимательная химия: книга для учащихся, учителей и родителей. Автор Алибекова Л. – М.: АСТ-ПРЕСС, 1999 – 560с.
- www.litmir.net/br/
- www.docbolit.ru