Влияние металлов на жизнедеятельность организма 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.
Результативность урока.
Учащиеся должны:
- Называть пути проникновения металлов в организм человека.
- Называть места накопления металлов в организме.
- Описывать влияние металлов на жизнедеятельность человеческого организма с использованием справочного материала.
- Делать выводы о влиянии хозяйственной деятельности человека, связанной с накоплением в окружающей среде металлов, влияющие на здоровье человека.
Тип урока: комбинированный (на основе интеграции курсов химии и биологии)
Оборудование:
- Компьютер, презентация в программе Power Point.
- Демонстрационный материал: таблица «Химический состав клетки организма человека»;
- Раздаточный материал: таблицы «Химический состав организма человека», «Биологическая роль и токсичность металлов», таблица для заполнения «Проникновение ионов свинца в организм человека» и карточки с рисунком для составления схемы проникновения свинца в организм человека.
- Отрывки из литературных произведений о влиянии металлов на человеческий организм.
- 2 химических стакана, тёрка, H2O,порошок пепсина, белок, сваренного в крутую яйца, концентрированная HCl, ацетат свинца Pb(CH3COO)2.
На слайде – эпиграф: «Природа не признает шуток; она всегда правдива, всегда серьезна, всегда строга; она всегда права, ошибки же и заблуждения исходят от людей» (В.Гете).
Девиз урока:
«Мощь и сила науки – во множестве фактов, цель – в обобщении
этого множества»
(Д. И. Менделеев).
Ход урока
I. Организационный момент.
II. Актуализация опорных знаний.
Учитель: На прошлом уроке мы закончили
изучение темы «Металлы», в ходе которого рассматривали металлы как
элементы неживой природы. Вы знаете, что роль металлов в неживой
природе очень велика: к ним относятся 92 из 114 химических
элементов, входящих в периодическую таблицу. Сегодня мы с вами
поговорим о роли металлов в живой природе. К живой природе
относятся все живые организмы, в том числе и человек, поэтому с
ролью металлов в живой природе мы познакомимся на примере организма
человека. (Учитель просит учащихся сформулировать тему урока,
записывает ее на доске, а учащиеся записывают ее в тетрадях.)
Презентация слайд 1
Сегодня мы вспомним то, что вы узнали о металлах на уроках химии и
о химическом составе клетки организма человека на уроках биологии в
9-м классе, обобщим и расширим эти знания выясним влияние
ионов металлов на организм человека.; Презентация слайд 2
Актуализация опорных (ключевых) понятий.
Учитель: Предлагаю вам «загадочную паузу».Презентация слайд 3 (загадки о металлах)
Учитель: О каких веществах мы сейчас с вами
говорили?
Ученики: О металлах.
Учитель: Природа создала множество живых
организмов – простых и сложных, похожих и совершенно не похожих
друг на друга. Вместе с неживой природой они образовали сложную, но
гармоничную систему – природу Земли. В качестве эпиграфа к нашему
уроку мы выбрали слова великого немецкого поэта Гете. (Учитель
обращает внимание учащихся на эпиграф Презентация слайд 4 читает первую его часть.)
Однако человек своей деятельностью нарушает гармонию природы,
нанося тем самым вред не только окружающей среде, но и собственному
здоровью. (Учитель читает вторую часть эпиграфа.) Спустя
полтора столетия слова поэта получили, к сожалению, полное
подтверждение.
Внимательно осмотритесь вокруг. Где вы не были: дома, в школе, на
улице или в транспорте – вы увидите, какое множество металлов
трудится вокруг нас. А какое множество тайн и загадок таит их
производство и применение? Параллельно уживаются и польза от
применения металлов и опасность от многих из них для живых
организмов. Мы поговорим о том, что металлам дает возможность
широкого применения их в жизни человека и какие могут быть
последствия для окружающей среды непродуманное производство и
опрометчивое использование.
Вам предоставляется возможность побыть в роли ученых – биохимиков,
экологов и оценить возможности металлов как химических
элементов так и ионов металлов.. В состав клеток живых организмов,
в том числе и человека, входят металлы. Они перечислены в таблицах
«Химический состав клетки организма человека»,
(Предоставляется время рассмотреть таблицу №1. Приложение 1)
Химические элементы и их соединения, необходимые для нормальной
жизнедеятельности организма в сравнительно больших количествах,
называются макроэлементами, а элементы, требующиеся
организмам в крайне малых количествах, – микроэлементами.
Среди микроэлементов также есть и металлы. Воспользовавшись
таблицей, попробуйте назвать их. Из данных таблицы видно, насколько
разнообразны металлы, входящие в состав организма человека.
Очевидно, что металлы необходимы клеткам тела человека для
нормальной жизнедеятельности. Как избыток, так и недостаток
металлов оказывает отрицательное влияние на организм, а некоторые
металлы могут оказывать даже токсичное влияние.
Я постаралась в различных литературных источниках найти этому
подтверждение. Постараетесь с помощью своих таблиц определить, о
действии каких металлов идет речь и путь проникновения металла в
организм.
Ученики работают по группам над текстами из
литературных источниках. (Приложение 2)
Презентация слайд 5
Презентация слайд 6, Презентация слайд 7 , Презентация слайд 8
Накопление металлов некоторыми тканями человеческого организма.
(Приложение3)
А сейчас вам предоставляется возможность послушать выступления
одноклассников о том, как в прошлом использовали целебные свойства
металлов
Ученик 1. Золото.
Средневековые алхимики считали золото совершенством, а остальные
металлы – ошибкой в акте творения и, как известно, прикладывали
большие усилия для ликвидации этой ошибки. Идею введения золота в
медицинскую практику приписывают Парацельсу, который провозгласил,
что целью химии должно быть не превращение металлов в золото, а
приготовление лекарств. Лекарственные препараты из золота и его
соединений пытались применять при многих заболеваниях. Им лечили
проказу, волчанку, туберкулез. У людей, чувствительных к золоту,
оно может вызвать нарушение состава крови, реакцию со стороны
употребляется термин «золотой»: «золотые руки», «золотая осень»,
«золотое сердце». Часто хлопок называют «белым золотом», пушнину –
«мягким золотом», нефть – «черным золотом».
Ученик 2. Медь.
В человеческом организме наибольшее количество меди содержится в
мозге и печени, и одно это обстоятельство указывает на ее важность
в жизнедеятельности. Обнаружено, что при болях повышается
концентрация меди в крови и спинномозговой жидкости. В Сирии и
Египте новорожденным для профилактики рахита и эпилепсии надевают
медные браслеты.
Ученик 3. Алюминий.
Алюминиевую посуду называют посудой бедняков, так как этот металл
способствует развитию старческого атеросклероза. При приготовлении
пищи в такой посуде алюминий частично переходит в организм, где и
накапливается.
Картинки с изображением плодов и фруктов. В них есть
металлы. Например, чеснок – единственный продукт питания,
содержащий германий, от которого зависит крепость кровеносных
сосудов. Кукуруза содержит золото, обеспечивающее работу нервной
системы.
Учитель: Какой металл содержится в яблоках?
Ученики:
Железо.
Учитель: Какова его биологическая
роль? В таблице Д.И. Менделеева трудно найти
какой-либо иной элемент, с которым так неразрывно связывалась бы
жизнь всего человечества. Нет в таблице другого такого элемента,
при участии которого проливалось бы столько крови, терялось бы
столько жизней, происходило бы столько несчастий:
Век девятнадцатый, железный,
Воистину жестокий век!
Тобою в мрак ночной, беззвездный
Беспечный брошен человек!
Биохимики открыли важную роль железа в жизни растений, животных
и человека. Входя в состав чрезвычайно сложно построенного
органического соединения, называемого гемоглобином, железо
обусловливает красную окраску этого вещества, от которого в свою
очередь зависит цвет крови человека и животных. В организме
взрослого человека содержится без малого 3 г чистого железа, 75%
которого входит в состав гемоглобина. Основная роль гемоглобина –
перенос кислорода из легких к тканям, а в обратном направлении –
углекислого газа. Недостаточное содержание железа приводит к
головной боли, быстрой утомляемости.
Учитель: Какие последствия для человеческого
организма может иметь удаление из него всех металлов?
Ученики: работают с таблицей №2 (Приложение 4) и характеризуют последствия.
Многие токсичные металлы имеют химическое сходство с биологически важными металлами, поэтому первые легко включаются в круговорот последних в экосистемах и выключают работу ферментов в организме. Презентация слайд 9, (Приложение 5 таблица)
А cтепень токсичности металлов отражает таблица (Приложение 6)
Презентация слайд 10. Сообщения
учеников по теме «Плюмбум, или Опасная игра» Во время сообщений
ученики заполняют таблицу. (Приложение 7).
(Приложение 8 содержит сообщения
учащихся).
Учитель: А сейчас мы смоделируем процесс попадания
ионов свинца в желудок и на следующий день посмотрим
что произойдет.
Ученики осуществляют моделирование желудка
из предложенного оборудования и реактивов. (Приложение 9)
Учитель: Что же влияет на биохимические
циклы металлов в биосфере? Кто виновен в изменении биосферных
потоков?
Ученики формулируют вывод и записывают в
тетрадь
Выводы:
1. Хозяйственная деятельность человека существенно повлияла на
биогеохимические циклы многих элементов в биосфере. С помощью трех
ударных сил, оказывающих наиболее сильное воздействие на окружающую
среду: сельское хозяйство, энергетика, промышленное производство –
человек значительно изменил биосферные потоки металлов, например (
Pb, Cu, Fe, Hg)
2. Многие экологические проблемы рождены несбалансированностью
циклов многих элементов, которые, в свою очередь, вызваны
опять-таки деятельностью человека. Так, хозяйственные выбросы Pb,
Cd, Zn, токсичные для живых организмов, превосходят естественные
потоки этих металлов в биосфере в 18,5 и 3 раза, для Hg, Ni – в
2-3- раза.
Презентация слайд 11 «Жизнь на Земле
влияет на атмосферу, а атмосфера влияет на жизнь на Земле»
IV. Подведение итогов урока.
Наш урок почти закончен. Осталось еще раз вспомнить, о чем вы
сегодня узнали и ответить на вопросы:
- Назвать пути проникновения металлов в организм человека и местами накопления.
- Объясните биологическую роль металлов.
- Какова взаимосвязь между состоянием организма человека и состоянием окружающей среды?
V. Домашнее задание.
(1 уровень). Рассмотреть способы проникновения,
места скопления и влияние на организм ионов натрия, калия, кальция
и железа, воспользовавшись справочными данными. Результаты
представить в виде таблицы в тетради по химии, аналогично той, что
заполняли на уроке.
(2 уровень). Составьте схему проникновения свинца в
организм человека. Раздаются карточки с рисунком для составления
схемы (Приложение 10)
VI. Заключение урока.
Учитель: Но знаете ли вы, что количество
различных металлов, содержащихся в организме человека, ещё и
влияет на характер человека. ( Сообщение учителя.
Приложение 11 )
Презентация слайд 12 (с гиперссылками)
Литература.
- Габриелян О.С. Настольная книга учителя химии. 9 класс. – М.: Блик и К°, 2001. – 397 с.
- Габриелян О.С., Лысова Г.Г. методическое пособие. Химия 11 класс. – М.: Дрофа, 2003. – 156 с.
- Егоров А.С., Иванченко Н.М., Шацкая К.П. Химия внутри нас. – Ростов-на- Дону.: Феникс, 2004. – 180 с.
- Колтун М. Мир химии. – М.: Детская литература, 1988. – 303 с.
- Кузьменко Н.Е., Еремин В.В., Попков В.А. Начала химии. – М.: Экзамен, оникс 21 век, 2001.– 719 с.
- Ледовская Е.М. Металлы в организме человека.//Химия в школе. – 2005. – №3.– С. 44 – 47.
- Сгибнева Е.П., Скачков А.В. Современные открытые уроки химии. 8- 9 классы. – Ростов-на-Дону: Феникс, 2002. – 318 с.
- Аликберова Л., Занимательная химия: Книга для учащихся, учителей и родителей. – М.: АСТ-ПРЕСС, 1999г.
Электронные приложения:
- Мультимедийное учебное пособие нового образца. «Химия». Электронная библиотека «Просвещение».
- Открытая химия. Версия 2.5 Автор курса – профессор МФТИ, Академик РАЕН В.В.Зеленцов
- Библиотека электронных наглядных пособий «Химия» 8 – 11 класс. 1 CD for Windows/