Урок химии

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.

1. Ознакомиться с путями проникновения металлов в организм человека и местами накопления.

2. Научиться объяснять биологическую роль металлов с опорой на справочный материал.

3. 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:

1. Компьютер, презентация в программе Power Point.

2. Демонстрационный материал: таблица «Химический состав клетки организма человека»;

3. 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.

4. Отрывки из литературных произведений о влиянии металлов на человеческий организм.

5. 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.)
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.;
Актуализация опорных (ключевых) понятий.
Учитель: Предлагаю вам «загадочную паузу». (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 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. )
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. ()

, ,
Накопление металлов некоторыми тканями человеческого организма. ()

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 () 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. , ( таблица)

А cтепень токсичности металлов отражает таблица ()

. Сообщения учеников по теме «Плюмбум, или Опасная игра» Во время сообщений ученики заполняют таблицу. (). ( 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. ()
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.
«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:

1. Назвать пути проникновения металлов в организм человека и местами накопления.

2. Объясните биологическую роль металлов.

3. 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 ()

VI. Заключение урока.

Учитель: Но знаете ли вы, что количество различных металлов, содержащихся в организме человека, ещё и влияет на характер человека. ( Сообщение учителя. )
(с гиперссылками)

Литература.

1. Габриелян О.С. Настольная книга учителя химии. 9 класс. - М.: Блик и К°, 2001. - 397 с.

2. Габриелян О.С., Лысова Г.Г. Методическое пособие. Химия 11 класс. - М.: Дрофа, 2003. - 156 с.

3. Егоров А.С., Иванченко Н.М., Шацкая К.П. Химия внутри нас. - Ростов-на- Дону.: Феникс, 2004. - 180 с.

4. Колтун М. Мир химии. - М.: Детская литература, 1988. - 303 с.

5. Ледовская Е.М. Металлы в организме человека.//Химия в школе. - 2005. - №3.- С. 44 - 47.

6. Сгибнева Е.П., Скачков А.В. Современные открытые уроки химии. 8- 9 классы. - Ростов-на-Дону: Феникс, 2002. - 318 с.

7. Аликберова Л., Занимательная химия: Книга для учащихся, учителей и родителей. - М.: АСТ-ПРЕСС, 1999г.

Электронные приложения:

9. Мультимедийное учебное пособие нового образца. «Химия». Электронная библиотека «Просвещение».

10. 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/