Интегрированный урок по теме "Металлы и здоровье человека"

Цели урока:

Дидактическая:

• Создать условия для формирования представлений учащихся о влиянии металлов на человеческий организм.

Учебные:

Обучающая: Сформировать представление о влиянии металлов на здоровье человека.

Развивающая:

• Способствовать развитию умения анализировать и оценивать факты, делать выводы на основе сравнения.
• Развивать любознательность учащихся и познавательный интереса к предмету.

Воспитывающая: Воспитание бережного отношения к природе и здоровью человека.

Задачи урока:

• Ознакомиться с путями проникновения металлов в организм человека и местами накопления.
• Научиться объяснять биологическую роль металлов с опорой на справочный материал.
• Научиться выявлять взаимосвязь между состоянием организма человека и состоянием окружающей среды.

Учитель биологии: Почему жители больших городов чаще страдают хроническими заболеваниями, аллергическим, болезнями органов желудочно-кишечного тракта, органов дыхания?

С чем связана плохая экология в городах? Что является причиной плохой экологии? (промышленность, транспорт)

Выбросы фабрик, заводов, машин содержат много различных химических соединений, среди которых немалую роль играют металлы.

Учитель биологии: История человечества тесно связана с различными металлами.

Металлы, заметьте, бывают везде:
На суше и в море,в воздушной среде.
Металлы мы "видим" в различных вещах,
В серёжках и кольцах, других мелочах.

И свою жизнь сегодня мы не представляем без металлов. Внимательно осмотритесь вокруг. Где вы не были: дома, в школе, на улице или в транспорте - вы увидите, какое множество металлов трудится вокруг нас. Параллельно уживаются и польза от применения металлов и опасность от многих из них для живых организмов.

Учитель химии. Что же такое металлы?

Работы учащихся со слайдами презентации.

Радиус атомов металлов _____ радиуса атомов неметаллов. Во всех соединениях _____ металлов имеют _____ степени окисления. При комнатной температуре металлы находятся ______ агрегатном состоянии, за исключением ____. Металлы хорошо проводят _____ и _____. Самый тяжёлый металл - _____, самый легкий - _____, самый тугоплавкий - _______, самый легкоплавкий - _____.

Учитель биологии: На протяжении всей жизни в дни рождения и в праздники мы желаем друг другу здоровья на долгие годы. Здоровье - это самое дорогое, что есть у человека.

Французский философ просветитель Мишель Монтень писал: «Здоровье - это драгоценность (и при том единственная), ради которой действительно стоит не только не жалеть времени, сил, трудов, но и пожертвовать ради него частицей самой жизни, поскольку жизнь без него становится нестерпимой и унизительной».

Что такое здоровье?

Здоровье - это состояние полного духовного, психического и социального благополучия, а не просто отсутствие болезни. И состояние нашего здоровья на 20 процентов зависит от состояния окружающей среды. Слайд

Учитель биологии: Сегодня мы поговорим о роли металлов в природной среде, их значении для живых организмов, в том числе и для организма человека.

Какое воздействие оказывают металлы на живые организмы?

Слайд

Металлы способны вступать во взаимодействие с белками организма и образовывать с ними металлорганические соединения, ионы металлов непременные участники биохимических процессов; они стимулируют, нормализуют обмен веществ в организме, оказывают положительное действие на рост и размножение, иммунобиологическую активность и продолжительность жизни, участвуют в кроветворении, окислительно-восстановительных процессах; стабилизируют и активируют ферменты, ионы металлов создают разность потенциалов на клеточных мембранах, чем обеспечивают жизнедеятельность клетки.

Слайд - Положительная роль металлов

Сейчас мы перечислили положительную роль металлов в живых организмах.

А можете ли вы назвать те металлы, которые оказывают отрицательное воздействие на организм человека?

А в чем их отрицательное значение?

Токсичность - свойство химических веществ, способность вызывать отравление (интоксикацию) организма. Она характеризуется дозой вещества, вызывающего определенную степень отравления. При установлении вредного воздействия загрязняющего вещества на организм необходимо учитывать 3 фактора:

• Токсичность вещества зависит от его состояния (нерастворимые в воде соединения практически не подвергаются превращениям в организме)
• В природных условиях относительно безвредное вещество может перейти в высокотоксичное соединение, например под воздействием кислотных дождей
• В природной среде токсичное вещество может постепенно накапливаться в цепи питания, его концентрация в высших звеньях может в 1000 раз превышать концентрацию данного вещества в природной цепи, обратимся к схеме.

Каждая группа получает задание на карточках.

Задание на карточках

Задание №1. Замечено, что ионы алюминия вызывают у ели явление суховершинности. Но в почве в свободном виде ионы алюминия не встречаются. Объясните, каким образом ионы алюминия оказываются в почве.

Задание №2. В 1953 г. в одной из японских деревень, расположенной по берегу залива Минамата, начали умирать люди. Вначале, прибывший в эту деревню рыболов, заметил, что вместе с людьми погибали и кошки. Тщательное исследование показало, что причиной смерти стало отравление ртутью, которая сбрасывалась в залив химическим заводом. Каким образом соединение ртути могло попасть в организм людей и животных? Составить цепь питания, используя данные организмы (кошки, птицы, мелкая рыба, человек, фитопланктон, хищная рыба).

Ответ:

Задание №3. Цитата из рассказа Валентина Распутина «Век живи - век люби»:

- Ну и что ты собираешься делать с этой ягодой? - вдруг негромко спросил, но как-то значительно, с ударением.

- Не знаю, - пожал плечами Саня.

Он решил, что дядя Володя спрашивает потому, что не уверен, сумеет ли он, Саня, обработать без взрослых ягоду.

- Сварю, наверно, половину... половину истолку.

- Нельзя ее варить, - решительно и твердо сказал дядя Володя. И еще решительнее добавил:

- И есть ее нельзя.

- Почему?

- Какой дурак берет ягоду в оцинкованную посуду? - Да еще чтоб ночевала! Да такая ягода!» Объясните, почему нельзя хранить продукты в оцинкованной посуде.

Задание №4. Профессор одного из университетов читал студентам лекцию о соединениях ртути; на кафедре перед ним стояли два стакана: один с подслащенной водой, которую профессор любил пить во время лекции, другой - с раствором сулемы для опытов. По ошибке лектор глотнул из второго стакана. Сулема - сильный яд, и профессор знал об этом. Но он знал и противоядие. Он велел разболтать сырые яйца с водой и выпил смесь. Началась сильная рвота, яд вышел из организма, и впоследствии никаких признаков отравления не проявилось. Объясните , почему профессор не отравился?

Учитель химии: А теперь проведем практическую работу, которая подтверждает влияние тяжелых металлов на живой организм.

Практическая работа "Исследование влияния ионов тяжёлых металлов на биологические системы"

Цель: Дать возможность убедиться учащимся в разрушительном действии солей тяжёлых металлов на белки.

Инструктивная карточка.

1. В 4 пробирки нальём по 2 мл раствора белка.
2. В первую пробирку добавим 1 мл раствора ацетата свинца, во вторую - 1 мл раствора нитрата бария, в третью - 1 мл раствора сульфат меди (II), в четвёртую - 1 мл раствора хлорида алюминия.
3. Наблюдения.
4. Выводы.
5. Наблюдения: Белок свернулся в пробирках, в которые добавили соли тяжёлых металлов, т.е. в пробирках № 1, 2, 3.

Вывод: Ионы тяжёлых металлов и разрушают структуру белка. Этот процесс называется ДЕНАТУРАЦИЕЙ.

Учитель биологии:

Как металлы влияют на жизнь растений?

Итак, металлы находятся в растениях, а могут ли растения рассказать о металлах. Конечно, растения накапливают металлы, без них растения заболеют (правило Либиха), они нужны для жизнедеятельности, избыток приведет к гибели.

Остаются только те, которые выдерживают накопление в своем организме какого-либо вещества.

А что такое биоиндикация?

Биоиндикация - оценка качества природной среды по состоянию её биоты.

Можно ли по внешнему виду растений определить накопление или недостаток металлов в почве?.

Признаки болезней растений при избытке или недостатке металлов в почве. Слайд

По внешнему виду растений можно определить места где нужно искать полезные ископаемые: медь - безлесные, травянистые пустоши, хром - прогалины в растительном покрове, железо - угнетенная древесная растительность, платина - отсутствие растительного покрова и т.д.

Учитель химии: Сегодня мы поговорим о тяжёлых металлах, с которыми чаще всего связано отравление людей. Такими металлами являются: СВИНЕЦ, РТУТЬ, КАДМИЙ, МЕДЬ.

Работа в группах : учащиеся группы работают с предложенным текстом, составляют характеристику тяжелого металла по плану и заполняют таблицу.

В конце выступления каждой группы у учащихся в тетрадях должна быть заполнена таблица.

План характеристики тяжёлого металла следующий:

1. положение металла в Периодической системе химических элементов Д.И.Менделеева;
2. историческая справка;
3. действие на организм, концентрация металла в организме человека (токсическое действие тяжёлого металла);
4. пути и способы попадания элемента в организм (источники загрязнения тяжёлым металлом);
5. снижение влияния тяжёлого металла на организм;

Рефлексия

Давайте создадим памятку «Полезные советы»

Мы сейчас сформулируем «Полезные советы», отвечая на вопросы.

1. Что является противоядием от тяжелых металлов и их солей?
2. Что необходимо сделать, если в помещении оказалась ртуть?
3. Почему вдоль дороги необходимо высаживать декоративные и лесные породы деревьев, а не пищевые и кормовые?
4. Почему нельзя хранить пищу в декоративной посуде?
5. почему консервы необходимо перекладывать из жестяных банок в стеклянные при хранении?
6. Почему нельзя покупать детям дешевые детские игрушки?

Все ваши ответы на вопросы мы сформулируем в виде "Полезных советов":

1. Противоядием от тяжёлых металлов и их солей является яичный белок.
2. Если металлическая ртуть оказалась в помещении, её следует засыпать порошком серы или залить раствором хлорида железа (III).
3. Жестяная тара спаивается припоем, содержащим определённое количество свинца, поэтому консервы следует перекладывать в стеклянную посуду после её открывания.
4. Нельзя хранить и готовить пищу в декоративной посуде, так как она предназначена для украшения, а не для пищи - глазурь, которой покрыта посуда, содержит соли свинца и кадмия.
5. Вдоль дорог следует сажать только декоративные и лесные породы деревьев, а не пищевые и кормовые, так как этилированный бензин, попадая в почву, поглощается растениями, и употреблять их в пищу нельзя.
6. Детские китайские игрушки могут содержать токсичные красители, в состав которых входит кадмий.

Решение биологической задачи

Задание: В 1982 году английский Совет по охране природы рекомендовал отказаться от использования свинцовых грузил, ссылаясь на факты массовойгибели водоплавающих птиц. В это же время в США было разрешенио использовать на охоте только стальную, а не свинцовую дробь. Что послужило основанием для подобных нововведений и рекомендаций?

Направление поиска: выяснить влияние свинца на живые организмы. Определить, каким образом кусочки свинца могут попасть в организм водоплавающих птиц.

Ответ: специальные исследования лебедей-шипунов в Англии позволили выяснить, что птицы ищут на дне в прибрежной зоне мелкие камешки (обычно это бывают кусочки кварца или полевого шпата) для мышечного желудка, который нужен им для растирания растений. Однако на тех водоемах, где издавна развиты рыбная ловля и охота, лебеди зачастую заглатывают вместо инертных обломков горной породы свинцовые грузила или шарики дроби. Проглоченный мягкий кусочек свинца размалывается твердыми камешками и частицы его растворяются пищеварительными соками, после чего свинец поступает в кровеносное русло, вызывая свинцовое отравление. По различным оценкам в результате отравления свинцом. В Англии ежегодно погибало от 2700 до 3500 лебедей.

Учитель биологии: Сохранения здоровья человека связано с состоянием окружающей среды. Прежде всего, каждый человек должен сам позаботиться о своём здоровье. Для этого он должен постоянно расширять знания о себе и окружающем его мире.

"Ваше здоровье в ваших руках - и в этом ключ к здоровью. Берегите себя и своих близких!"

Вывод: Будьте внимательны к тому, что вас окружает, учитесь бережному и безопасному обращению с незнакомыми веществами.

Учитель. Следующая рубрика подготовлена учащимися по материалам научно-популярной, исторической, художественной и другой дополнительной литературы.

Это интересно!

В 1692 году, незадолго до своего пятидесятилетия, Ньютон тяжело заболел. Болезнь, тянувшаяся более года, была серьёзной и непонятной. Она подорвала физические силы учёного, нарушила его душевное равновесие. Это был "чёрный год" в жизни Ньютона, как называют его биографы. Он потерял сон и аппетит, находился в состоянии глубокой депрессии, избегал контактов даже с друзьями. Временами он испытывал нечто вроде мании преследования, а иногда его начинала подводить память. Кто же оказался виновником болезни Ньютона?

Оказалось, что виновницей болезни Ньютона явилась РТУТЬ и её соли. На протяжении 18 лет Ньютон часто обращался к химии. Из записей Ньютона следует, что он работал с большим количеством ртути, подолгу нагревал соли ртути, чтобы получить летучие вещества, часто пробовал на вкус то, что у него получалось. В рабочих тетрадях 108 раз встречаются заметки типа "вкус сладковатый", "безвкусно", "солоновато", "очень едкое". Все симптомы болезни Ньютона напоминали признаки ртутного отравления. Анализ волос великого учёного показал, что концентрации металлов с высокой токсичностью в них значительно превышают нормальный уровень.

Это интересно!

В России при царе Алексее Михайловиче повелевалось всех, у кого будет найден табак, бить кнутом до тех пор, пока курильщик не признается, откуда взят табак. Правило, запрещающее курение на улицах, действовало многие десятилетия в городе на Неве. Человек, выкуривший 22 тыс. сигарет, приравнивается к работнику уранового рудника. При выкуривании 1 пачки сигарет с общей массой табака 20 г. образуются канцерогенные смолы, в которых содержатся тяжёлые металлы (КАДМИЙ, никель). За год в организме курящего скапливается около 1 кг табачного дёгтя, который может вызвать злокачественный рост тканей, т.е. рак. Это уже инвалид. Так стоит ли это "удовольствие" всех последствий?

Это интересно!

Профессор одного из университетов читал студентам лекцию о соединениях ртути; на кафедре перед ним стояли два стакана: один с подслащенной водой, которую профессор любил пить во время лекции, другой - с раствором сулемы для опытов. По ошибке лектор глотнул из второго стакана. Сулема - сильный яд, и профессор знал об этом. Но он знал и противоядие. Он велел разболтать сырые яйца с водой и выпил смесь. Началась сильная рвота, яд вышел из организма, и впоследствии никаких признаков отравления не проявилось.

Учитель. Подведём итог. Сохранения здоровья человека связано с ограничением количества загрязнителей в окружающей среде. Прежде всего, каждый человек должен сам позаботиться о своём здоровье. Для этого он должен постоянно расширять знания о себе и окружающем его мире.

"Ваше здоровье в ваших руках - и в этом ключ к здоровью. Берегите себя и своих близких!"

Приложение