Цель: расширение и углубление знаний о железе, его свойствах, происхождении и его соединениях, формирование представлений о необходимости комплексного подхода в изучении предметов естественного цикла, выявление и закрепление межпредметных связей по предметам.
Задачи.
Образовательные: расширение представлений о значении природных соединений железа, содержании в продуктах питания и роли в организме человека, выявление связи наук (химии, биологии, географии, астрономии, литературы).
Воспитательные: создание психологически комфортной среды, воспитание чувства патриотизма, формирование убеждений и привычек здорового образа жизни человека.
Развивающие: развитие познавательного интереса к предметам естественного цикла, формирование навыков работы в группе, развитие коммуникативных умений.
Оборудование: выставка образцов минералов, продукты питания (горох, гречка, рис, белый хлеб, яблоки, апельсины, чай, кофе, молоко, курага, подсолнечные семечки, свекла, картофель, лимон, лук), проектор, экран, компьютер, дидактический материал.
Форма проведения: внеклассное мероприятие.
Ход мероприятия
Учитель химии: Здравствуйте, ребята! Сегодня мы проводим очередное занятие - заседание клуба любознательных. В центре наших занятий - мир химических элементов. (Слайд 1)/. Презентация
Этот мир отражен в таблице Д.И.Менделеева, где каждый элемент занимает свое место, имеет свой адрес, регистрацию. Сегодня мы познакомимся с одним из этих элементов. Цель занятия - составить его визитную карточку. Он для вас - знакомый незнакомец. Давайте его назовем.
А для этого даю первую подсказку - посмотрите на слайд и попробуйте назвать минерал, в состав которого он входит. (Слайд 2)
Это пирит FeS2 (англ. Pyrite), который иногда называют "золото для дураков" (другие названия - серный колчедан, железный колчедан). Особенность этого минерала - золотистый цвет и металлический блеск.
Вторая подсказка - у многих народов этот элемент и его соединения являются символом твердости, упорства, силы, терпения, постоянства, решимости и справедливости. Какой это элемент?
Правильно, это железо. (Слайд 3)
А сейчас небольшая справка о названии этого элемента.
Само слово “железо” произошло, как полагают одни ученые, от санскритского слова “джальжа” - металл, руда. Другие считают, что в основе русского названия элемента лежит санскритский корень “жель”, означающий “блестеть”, “пылать”.
Проверим, насколько вы знакомы с этим элементом.
Выполните задание – поставьте пометки на полях рядом с утверждениями согласно инструкции.
Пометки на полях.
Инструкция: расставьте знаки “-”, “+”, “?” рядом с утверждением.
Знаком “плюс” (+) отмечается новое знание, новая информация. Знаком “минус” (-) отмечается то, что идет вразрез с имеющимися у вас представлениями. Знаком “вопрос” (?) отмечается то, что осталось непонятным и требует дополнительных сведений, вызывает желание узнать подробнее.
- Не все то золото, что блестит и имеет золотистый цвет.
- Железо попало на планету Земля из космоса.
- Из железа, которое находится в клетках крови, нельзя выплавить кольцо.
- Пирит – это железная руда.
- Больше всего железа содержит магнитный железняк.
- Самый крупный метеорит “Гоба” весом около 60 тонн.
- Гемоглобин эритроцитов содержит железо.
- Малокровие возникает при недостатке железа в организме.
- Железо влияет на появление зеленого цвета у листьев растений.
- В различных овощах малое содержание железа.
- Кутубская колонна в Дели имеет примеси металлов.
- Молочные продукты препятствуют усвоению железа.
Где зародился этот элемент? Откуда он? Железо называют пришельцем из космоса. Почему?
Железо в переводе с шумерского языка – это металл, “капнувший с неба, небесный”, главным образом в виде метеоритного, “космического” железа. (Слайд 4)
Не только железо на земле, но также и железо повсюду в Солнечной Системе (Слайд 5), происходит из космоса, так как температура на Солнце недостаточна для формирования железа. Железо может быть образовано в намного больших по размеру звёздах, чем Солнце, где температура достигает нескольких сотен миллионов градусов. Когда количество железа превышает некоторый уровень в звезде, звезда больше не может удержать его, и, в конечном счете, взрывается в то, что называют "новой" или "суперновой" звездой. Эти взрывы позволяют железу быть испущенными в космос. Такой взрыв новой звезды произошел в пределах 90 световых лет от солнца приблизительно 5 миллионов лет назад и насытил нашу планету железом-60 - радиоактивным изотопом железа. Всё это показывает, что железо сформировалось не на Земле, но неслось от Новых звезд.
Люди в древние времена добывали железо из метеоритов (Слайд 6), так как выплавить из руды еще не могли.
Самые крупные метеориты:
- 30 июня 1908 г. упал знаменитый Тунгусский метеорит весом 50 тыс. тонн.
- 18 октября 1916 года вблизи с. Богуславки Дальневосточного края наблюдали падение метеорита, два его осколка весили по 256 кг. (Слайд 7)
- 1920 год - Юго-Западная Африка, метеорит “Гоба” весом около 60 тонн. (Слайд 8)
Железо – один из самых распространенных элементов в природе. В земной коре его массовая доля составляет 5,1%, по этому показателю оно уступает только кислороду, кремнию и алюминию. В чистом природном состоянии вещество железо встречается лишь в немногих местах на Земле, например, на западе Гренландии. Железо входит в состав большинства минералов.
Отгадайте названия рудных минералов. (Слайд 9)
Перед вами 4 группы слов, у которых первые слоги одинаковы. Угадав первый слог, вы найдёте в списке название рудного минерала.
Основные рудные минералы железа:
— магнетит (в составе руды: магнитный железняк) FезО4 (содержит до 72% железа);
— гематит (в составе руды: красный железняк) Fe2О3 (содержит до 65% железа;
— лимонит (в составе руды: бурый железняк) Fe2О3 • nH2O (содержит до 60% железа);
— сидерит (в составе руды: шпатовый железняк) FeСО3 (содержит до 35% железа).
Крупные месторождения железняков находятся в Крыму и на Урале.
Рассмотрите коллекционный материал.
Рассчитаем процентное содержание железа в рудных минералах (Приложение 1). Узнаем, какой из них содержит больше железа? (Рассчитывание массовой доли железа по формуле).
Начнём оформлять визитную карточку элемента.
Заполните в визитной карточке первую информацию – изображение, имя и происхождение (национальность) элемента.
Поговорим о свойствах простого вещества - железа. Рассмотрите образцы железа и его изделий и определите физические свойства железа (инструктаж по охране труда).
Заполните предложенную вам таблицу:
| агрегат- ное состоя- ние |
цвет | блеск | магнит- ные свойства |
тепло- провод- ность |
электро- провод- ность |
лету- честь |
запах | плас- тично- сть, ковко- сть |
вкус | теку- честь |
О химических свойствах железа мы будем говорить на уроках химии. Обратим внимание на следующий вопрос - окисление железа. Горит ли железо? Чем сопровождается горение железа? (выделением света и теплоты).
Демонстрация видеоопыта (Слайд 10, горение в присутствии кислорода). В окружающей среде под действием различных факторов железо подвергается коррозии (Слайд 11), которая имеет своё название ржавление (ржавие).
Но близ Дели высится огромная железная колонна (Слайд 12). Колонна была воздвигнута в 415 году в честь царя Чандрагупты II. По народному поверью, у того, кто прислонится к колонне спиной и сведет за ней руки, исполнится заветное желание. Весит колонна около 6,5 тонн. Ее высота 7,3 метра, диаметр от 42 сантиметров у основания и до 30 сантиметров у верха. Изготовлена она почти из чистого железа (99,72%). Как же смогли древние металлурги изготовить эту чудесную колонну, перед которой бессильно время? Что предохраняет железо от окисления и других атмосферных явлений?
Предложите свое мнение.
Что объединяет эти два явления: горение и коррозию? (Окисление под действием кислорода) Чем отличаются они друг от друга? (скоростью, выделением света при горении)
Заполните следующий пункт визитной карточки - яркое свойство железа (по-вашему мнению).
Учитель биологии: Обратимся к живому миру. Биохимики раскрывают огромную роль железа в жизни растений, животных и человека. Без соединений железа мы не смогли бы прожить.
Какое значение имеет железо в нашем организме?
Железо входит в состав многих ферментов и белков, контролирующих: обмен холестерина; обезвреживание ядовитых веществ печенью; кроветворение; синтез ДНК; качество иммунного ответа на вирусную или бактериальную инфекцию; окислительно-восстановительные реакции; энергетический обмен клеток; реакции образования свободных радикалов в тканях организма.
Вспомним и еще про одно важное значение железа в организме.
Выполните задание – расположите слова в логическую цепь и сопоставьте с примером:.
кровь – эритроцит – гемоглобин – железо
ткань – клетка – вещество – элемент
Как говорил Мефистофель, "кровь - это сок особого рода". Клетки крови эритроциты содержат вещество – гемоглобин для переноса кислорода по организму.
Сколько железа содержится в организме человека?
Я вам хочу рассказать интересную историю, связанную с открытием железа в крови.
Этот факт произвел на современников огромное впечатление. Широко известна курьезная и трагическая история открытия железа одного студента-химика. Влюбленный студент решил оригинально воспользоваться открытием: из железа, содержащегося в своей крови, сделать кольцо для дамы сердца. Небольшими порциями он выпускал кровь, из которой химическим путем выделял железо. Как и следовало ожидать, романтический способ добычи металла привел к трагическому концу: студент погиб от малокровия. Этого бы не случилось, если бы он знал, что железа в крови содержится не более 3–4 г. А из такого количества металла можно изготовить разве что маленькую тоненькую булавку.
В организме взрослого человека содержится 3 г железа. Две трети этого количества находится в крови (75% входят в состав гемоглобина), остальное – хранится в печени, селезенке, костном мозге и мышцах.
В случае большого недостатка железа в организме возникает заболевание – и вы его знаете. Назовите его.
Железодефицитная анемия (малокровие). Избыточное количество железа приводит к образованию нерастворимого в воде железосодержащего белка. Этот белок уже не может быть использован организмом и, откладываясь в тканях и органах, вызывает нарушение их функций и приводит к заболеванию.
Примерно оценить обеспеченность организма железом можно с помощью следующего теста.
Тест “Порядок ли у вас с железом”.
На вопросы отвечайте либо “да”, либо “нет”.
1. Часто ли вы чувствуете усталость и подавленность?
2. Произошли ли у вас в последнее время изменения кожи, волос и ногтей?
3. Теряли ли вы в последнее время много крови?
4. Занимаетесь ли вы профессиональным спортом?
5. Вы редко или совсем не едите мясо?
6. Выпиваете ли вы более трех чашек чая или кофе в день?
7. Вы едите мало овощей?
Если на большинство вопросов вы ответили “нет”, то ваш организм в достаточной степени обеспечен железом.
Какие продукты питания содержат железо? Предлагаем выбрать из предложенных продуктов те, в которых по-вашему мнению много железа: горох, гречка, рис, белый хлеб, яблоки, апельсины, чай, кофе, молоко, курага, подсолнечные семечки, свекла, картофель, лимон, лук.
Более значимые источники железа - говяжья печень и говядина, бобовые, гречка, ржаной хлеб, зелень петрушки. белокочанная капуста. сушеные фрукты (абрикосы. груши, яблоки), мидии, грибы. Много железа в сливовом соке, кураге, изюме, а также в орехах, тыквенных и подсолнечных семечках. В меньшем количестве оно содержится в рисе, различных овощах (капуста, помидоры, морковь, свекла, редис, лук зеленый, арбуз, тыква, картофель, зеленый горошек) и фруктах (крыжовник, черная смородина, клубника, виноград, лимон и другие).
Что же необходимо прежде всего делать, для того чтобы удовлетворить потребность в железе?
1) есть натуральные, не рафинированные продукты;
2) предпочитать продукты, в которых железа много;
Нередко можно услышать такой совет: “Ешьте побольше яблок, особенно антоновку: они очень богаты железом ”. Почему так говорят, если содержание железа в яблоках составляет 0,3 г?
Соли железа, содержащиеся в яблоках, лучше усваиваются организмом, поскольку они находятся в благоприятном соотношении с витаминами. Кроме того, есть народное средство увеличить содержание полезного железа в яблоках: просто на пару дней воткните в яблоко два-три чистых гвоздя. Они за это время под действием кислот, которые есть в яблоках, окислятся. Поэтому еще одно правило - 3) помнить о витаминах С и В12, который не только помогают усваивать больше железа, но и делают его легкоусвояемым.
Но некоторые продукты препятствуют усвоению железа организмом. Назовите их.
Чашка чая, выпитая во время еды, сократит усвоение железа почти на 2/3. Если чай выпит после приема пищи, то организм недосчитается 40% железа, а если – за 1 ч до еды, он оставит железо в неприкосновенности. Кроме чая, “врагами” железа являются кофе, молочные продукты и яичные желтки.
Железо необходимо и для растений. Оно участвует в окислительных процессах протоплазмы, при дыхании растений и в построении хлорофилла, хотя само и не входит в его состав.
А еще добавлю фразу, которая меня заинтересовала. "Интригующие и близкие отношения между жизнью и железом, между красным цветом крови и смерти некоторых отдаленных звёзд, не только указывают на отношение металлов к биологии и химии, но также и на биоцентричность космоса...".
Народ давно отметил данный металл и закрепил знания о нем в пословицах и поговорках. Приведите пример.
Есть и другие. Составьте их из предложенных слов:
- В горне и железо плавится. (Русские пословицы)
- Доброе слово железные ворота открывает. (Грузинские пословицы) (Слайд 13)
- Из железного бочонка и капли не просочится. (Японские пословицы)
- Когда счастье улыбнется, и железо золотом обернется. (Японские пословицы)
Заполните следующие пункты визитной карточки – род деятельности и друзья железа.
Настало время оформить знания о железе и представить визитные карточки.
Вернемся к пометкам на полях. Уменьшилось ли количество “-”? Получили ответы на свои вопросы? Если нет, то следующее занятие мы начнем с этого вопроса. Не было вопросов? И прекрасно, я рада, что этот незнакомец оказался вашим знакомым. (Слайд 14)