Цель: Изучение химического состава крови
Задачи урока:
- Образовательная: познакомиться с основными компонентами состава крови, рассмотреть роль химических соединений (солей) в жизнедеятельности живых организмов.
- Развивающая: способствовать развитию умения анализировать, обобщать, устанавливать причинно – следственные связи, применять знания и умения по химии и биологии при изучении химического состава крови, развивать навыки экспериментально – исследовательской деятельности, развивать умения решать расчетные задачи, развивать умения давать биологические обоснования физиологическим потребностям своего организма
- Воспитательная: формировать надпредметные и метапредметные компетенции, положительную мотивацию учения, адекватную самооценку, чувство ответственности к своему здоровью.
Тип урока: изучение нового материала
Вид урока: комбинированный
Оборудование: ноутбук, медиапроектор, презентация к уроку в программе Smart Notebook, учебники физика 8 класс, автор Г. Е. Рудзитис и Ф. Г. Фельдман, биология “Человек”, автор Н. И. Сонин, рабочие тетради к авторским учебникам.
Реактивы: растворы хлоридов натрия, калия, магния, кальция, нитрат серебра, серная кислота, желтая и красная кровяная соль, роданид калия, сульфат и хлорид железа, соляная кислота, кусочки свежего говяжьего мяса.
Ход урока
1. Организационный момент
Учитель биологии: - Добрый день, ребята! Сегодня у нас с вами необычный урок. И необычна его тема. Ребята, давным-давно один замечательный поэт мыслитель Максимилиан Волошин сказал: “Жизнь – бесконечное познание!”
Учитель химии: Бери свой посох и иди” [4] Презентация 1 (слайд 1).
- Ребята, о чем говорит данное высказывание? (высказывают свое мнение).
- Хорошо, молодцы! Мы понимаем ваши мысли.
Стадия вызова: (7 мин).
Целеполагание:
Учитель биологии: - А теперь подумайте, что объединяют между собой эти изображения? (какую идею) (слайд 2).
Рисунки: на слайде.
Правильный ответ – химический состав крови.
Учитель биологии: - Как вы считаете, а зачем нам нужно это знать и где мы можем применить в жизни эти знания? (отвечают).
- Значит, какая тема нашего с вами учебного занятия?
Учитель химии: - Как мы можем объединить ваши мысли в два – три слова? – Химия крови (слайд З).
- Как вы считаете? Какую цель вы бы поставили перед собой, придя на это учебное занятие?
Цель (слайд 4). Изучение химического состава крови
Задачи:
Учитель биологии: Ребята, нам известен биологический состав крови. Из чего она состоит?
- Из форменных элементов.
- Из каких?
- Лейкоциты, тромбоциты, эритроциты, плазма крови, давайте проверим: (слайд 5). Говорит ли это о том, что нам известен ее химический состав?
- Так значит, какая наша первая задача?
Познакомиться с основными компонентами состава крови.
Учитель биологии: - Правильно, а для чего нам нужны эти знания?
- Чтобы не навредить своему здоровью, организму.
- Значит, мы должны узнать, как химические соединения влияют на жизнедеятельность живых организмов, и таким образом, вторая наша задача будет следующая:
Указать роль химических соединений (солей) в жизнедеятельности живых организмов (слайд 6).
Учитель химии: - Итак, ребята, тема, цель и задачи нашего занятия определены. А для того, чтобы достичь поставленной цели и решить задачи, надо плодотворно потрудиться!
2. Изучение нового материала с элементами повторения
Учитель биологии: - Химические элементы образуют вещества, которые входят в состав клеток и тканей. Кровь – это тоже ткань. Вспомните, разновидностью какой ткани является кровь? (вопрос к классу).
- Действительно, кровь – это разновидность соединительной ткани. Охарактеризуйте кратко этот вид ткани (вопрос к классу). Слайд 7 (кровь как соединительная ткань)
По данному вопросу ... (фамилия и имя обучающегося) приготовил небольшое сообщение.
Учитель химии: - А вы знаете, что представляет собой ПЛАЗМА КРОВИ - жидкая часть крови?
В плазме крови находятся во взвешенном состоянии форменные элементы (клетки крови). Плазма крови составляет 55—60 % от общего объема крови. Она содержит 90—94% воды и 7—10% сухого вещества, в котором 6—8% приходится на долю белковых веществ, а 1,5—4% — на другие органические и минеральные соединения. Вода служит источником воды для клеток и тканей организма, поддерживает кровяное давление и объем крови [1]. В норме концентрации одних растворенных веществ (в плазме крови) все время остаются постоянными, а содержание других может колебаться в определенных пределах в зависимости от скорости их поступления в кровь или удаления из нее. Ребята, мне известно, что в состав крови человека входят такие химические элементы, как Na, K, Mg, Ca (демонстрация металлов) и другие. Как вы считаете, эти элементы входят в чистом виде, или же как–то иначе? (Слайд 17).
- А в каком виде?
- В виде соединений химических.
- А каких?
Учитель биологии: - А я даю вам подсказку: В процессе фильтрации крови, которая проходит через почки формируется первичная, а затем вторичная моча [2]. А из крови в мочу, прежде всего, выделяется что, как вы думаете? Затрудняетесь? Тогда вторая подсказка: потовые железы в процессе обмена веществ, при интенсивной физической нагрузке выделяют воду и ненужные для организма вещества. А какой пот на вкус?
- Соленый.
- Так какие же химические соединения входят в состав крови?
- Это соли.
Учитель химии: Соли Na, K, Mg, Ca. А соли - каких кислотных остатков: -Cl, =HPO4, -HCO3.
- Составьте формулы химических солей (хлоридов) с данными элементами металлов. От какой кислоты взят этот кислотный остаток?
- От соляной кислоты.
Какую валентность имеет данный кислотный остаток?
- I (Составляют формулы солей) (Слайд 18).
- Кроме этого, в крови содержатся еще и фосфаты. Кто желает составить формулы солей фосфатов с данными металлами? (Работают в рабочих листах приложение 1).
- Очень хорошо. Также в крови содержатся не только средние соли, но и кислые, например, гидрокарбонаты. Кислые соли образуются при неполном замещении атомов водорода на атом металла: NaHCO3, KHCO3, Ca(HCO3)2, Mg(HCO3)2.
- Для того чтобы отличить хлориды от других солей, можно провести качественную реакцию на наличие хлора в соляной кислоте и ее солях.
(При проведении эксперимента, ребята, помните о правилах ТБ, которые мы повторили перед уроком, и вы расписались в журнале по ТБ)
Фронтальный эксперимент: качественная реакция на хлориды, выполняют по алгоритму), затем проговаривают вывод (слайд 19).
Вывод: Во всех пробирках образовался белый творожистый осадок, который говорит о том, что все четыре соли образованы от соляной кислоты, т.е. это хлориды.
Физминутка
Учитель биологии: - Итак, ребята, таким образом, мы пришли к выводу, что в состав крови входят соли. Но ведь кровь – это не единственная жидкость внутри организма человека, в его внутренней среде содержатся такие жидкости как: тканевая жидкость, осуществляет непосредственный обмен веществ между клетками; и третья жидкость это – лимфа, которая образуется из части тканевой жидкости [3].
(Слайд 20)
Учитель биологии: - Между этими тремя типами жидкости происходит непрерывный обмен веществ. Однако общий состав и свойства внутренней среды остаются постоянными, что необходимо для нормальной жизнедеятельности клеток в организме в целом. Т.е. главная функция внутренней среды организма – поддержание относительного постоянства ее характеристик – гомеостаза.
(слайд 21) Гомеостаз (греч."гомеос" – одинаковый, "стасис" – установившийся) – относительное постоянство внутренней среды организма).
Учитель биологии: - Кровь является главной составляющей внутренней среды).
Учитель биологии: - Наука, изучающая кровь, называется – гематология, от двух греческих слов "гемо" – кровь, "логос" – наука, учение. (Слайд 22)
(Ученики записывают определение в рабочий лист).
Учитель биологии: - “Слово Гемо” - означает кровь, а вы знаете, почему кровь красного цвета? Потому что в состав форменных элементов эритроцитов входит белок – Гемоглобин (слайд23), который и окрашивает кровь в красный цвет.
Учитель химии: - Гемоглобин (Т.е. Гемо – железосодержащий) – это сложное органическое вещество, в состав которого входит Fe(III) и Fe(II). Дегтярева Любовь подготовила для вас небольшое сообщение о роли железа в жизни человека [5].
- А теперь я предлагаю выполнить эти две качественные реакции по определению Fe(III) и Fe(II) в составе химических солей. (Презентация обучающихся). Фронтальный эксперимент выполняется по алгоритму, представленному вам.
Демонстрационный эксперимент с “ранкой” (перед экспериментом: участок на тыльной стороне кисти обрабатывается раствором FeCl 3, имитируя обработку поверхности кожи раствором йода). Затем учитель химии окунает лезвие ножа в раствор KSCN и проводит по “обработанному” участку кожи. Таким образом, получается, что “по коже течёт струйка крови”.
- Что произошло? А ничего страшного: я провела еще одну качественную реакцию на Fe(III).
(Слайд 30).
Учитель биологии: - Ребята, вы услышали, что недостаток железа в крови приводит к заболеванию анемией. Как избежать этого заболевания? Какие продукты мы должны употреблять в пищу (Слайд 31).
- Указать на мясные продукты слайда и развеять миф (Слайд 32).
- Данные продукты содержат железо. В этих же продуктах содержится белок, который улучшает усвоение и использование этого железа.
- А сейчас мне бы хотелось доказать тот факт, что в тканях человека, т.е. в крови содержится белки (гемоглобин, фибриноген – тромбоциты). Эти качественные реакции на обнаружение белка мы с вами проведем. (Серная кислота и белок мяса говядины).
Вывод: мясо сваривается, следовательно, происходит разрушение белка).
Учитель химии: - Человеческий организм – это сложная химическая лаборатория. Мы с вами выяснили, что в состав крови входят соли NaCl, KCl, MgCl2, CaCl2.
Учитель химии: - Какой соли больше всего в крови?
Учитель биологии: - Подсказка: Наверняка, в вашей жизни были случаи, когда вы отсасывали кровь из пораненного пальчика. Отравление происходило? А почему? Потому что содержится соль, которую мы употребляем в пищу. Поваренная. Формула поваренной соли NaCl.
(Ответ учеников: NaCl)
Учитель биологии: - Правильно. Раствор этой соли имеет определенную концентрацию (W (NaCl) = 0,9 %) (слайд 33) и используется для приготовления физиологических растворов для вливания его при потерях крови. Потому что концентрация солей в клетке равна концентрации солей в плазме, что соответствует ноль девяти процентному раствору NaCl.
Учитель химии: 1. Плотность (p) = 1,06 - 1,064 г/мл. Немного больше, чем у пресной воды, почему?
(Ответ учеников: входят растворимые вещества).
Учитель химии: Правильно.
Учитель химии: 2. Вязкость крови в 3-6 раз больше вязкости воды. От чего будет зависеть?
(Ответ учеников: от количества воды).
Учитель химии: Правильно и еще от количества эритроцитов и белков.
Учитель биологии: Как вы думаете: летом, в жаркую погоду вязкость будет больше или меньше?
(Ответ учеников: больше, т.к. теряется вода, выходя с потом).
Учитель биологии: Правильно.
Учитель химии: Мы выясним, что кровь имеет солоноватый вкус, морская вода тоже. Обратите внимание на таблицу у вас на столах "Химический состав крови и морской воды" (приложение 2).
- Проанализируйте. Что вы обнаружили?
(Ответы учеников: сходные элементы, в количестве примерно одинаковом).
Учитель химии: Правильно.
Учитель биологии: На какую мысль наводит данное сходство?
(Ответ учеников: далекие предки человека имели морское происхождение).
Учитель биологии: Правильно. И это доказывает так же, что жизнь на Земле зародилась в глубинах океана.
Учитель химии: - А теперь решим задачу: (слайд 34).
Сколько граммов соли необходимо для получения 250 г физиологического раствора? (на столы раздаются карточки с условием задачи, один из учащихся решает задачу у доски).
Учитель биологии: - Соли натрия, а также и соли калия содержатся в крови человека, и выполняют они следующие функции: соли натрия удерживают в нашем организме лишнюю воду, а соли калия ее выводят. Для того, чтобы наши организмы не отекали и обменные процессы проходили нормально, мы должны употреблять в пищу продукты, содержащие калий (слайд 36).
Учитель химии: - Решив задачу, мы узнаем, сколько надо съесть кураги, чтобы восполнить суточную потребность организма в калии (Слайд 37).
Задача: Суточная норма калия равна 3,5 г.
В 50 граммах кураги содержится 1,017 г. калия. Сколько грамм кураги надо съесть, чтобы получить суточную норму калия?
Ответ: масса кураги равна 172 г.
Учитель биологии: - Ребята! Нам бы очень хотелось, чтобы вы съедали кураги в день не меньше рассчитанной массы данного питательного продукта.
- А еще, кроме солей натрия и калия, в кровь входят соли кальция и магния и др. химических элементов. Основными источниками магния являются следующие продукты питания: хлеб грубого помола, крупы, бобовые (слайд38).
- Основными источниками кальция являются следующие продукты (слайд 39) и т.д.
- Внимание, вопрос: Попробуйте объяснить, почему врачи - диетологи не рекомендуют пить газированные напитки, особенно цветные и даже на наш взгляд безвредную минеральную воду?
Верный ответ: Потому что, при попадании в кровь этих напитков углекислый газ связывается с кальцием и образуется карбонат кальция CaCO3 в виде осадка, что приводит к выведению кальция из костей, накоплению солей кальция в суставах, образованию наростов в костных тканях, разрушению костей (слайд 40).
3. Закрепление изученного материала
Учитель химии - Подведем итоги урока:
- Для этого мы приготовили для вас следующее задание: интеллектуальная игра “Кто познал химию крови” (презентация 2).
Выставление оценок.
Оценить решение задач самой! Сообщения тоже оцениваются и обосновываются.
Итоги игры: команда – победительница (очки подсчитывают сами) получает возможность прибавить балл к оценке, которую вы получите на следующих уроках химии и биологии!
4. Рефлексия
5. Д/з:
- учебник биология “Человек” с. 116-121;
- учебник физика с. 114-119.
Используемая литература и источники
- Глинка Н.Л. Общая химия / [Текст] Н. Л. Глинка. Методическое пособие. Москва “Просвещение”. – 2005.
- Тур А.Ф., Шабалов Н.П. Кровь здоровых детей разных возрастов/ [Текст] А. Ф. Тур. Л.: Медицина. - 1970. - с. 111-136.
- Физиология системы крови. / Под ред. В.Н. Черниговского и др. Л.: Наука. - 1968. - с. 77-154.
- Хрипкова А.Г. , Антропова М.В., Фарбер, Д.А. Возрастная физиология и школьная гигиена / [Текст] А.Г. Хрипкова, Д.А. Фарбер, М. В. Антропова. М.: Просвещение. - 1990. - с. 77-79.
- Интегрированный урок по химии и биологии “Химия крови” https://urok.1sept.ru/articles/608104. Загл с экрана.
- Интегрированный урок (биология + химия) по теме "Кровь. https://urok.1sept.ru/articles/530454. Загл. с экрана.