Биологическая активность химических элементов

Тема: Биологическая активность химических элементов

Цель урока: 
обобщить полученные на уроках химии и биологии знания о единстве живой и неживой природы и процессах, протекающих в них.
Задачи урока: 
• Образовательные: Обобщить знания учащихся о химических элементах, взаимосвязи состава, строения и свойств химических элементов; химическом составе живых систем, значении некоторых химических элементов в жизнедеятельности живых организмов; продолжить формирование единой естественно – научной картины мира; совершенствовать умения проводить лабораторные опыты, доказывающие химический состав систем.
• Развивающие: развивать умения анализировать, сравнивать, делать выводы; развивать логическое мышление (устанавливать причинно-следственные связи, подтверждая на данном предметном материале зависимость свойств объекта от состава и строения); развивать познавательную активность учащихся; повышать учебную мотивацию к изучению химии и биологии.
• Воспитательные: воспитывать чувство ответственности за сохранение своего здоровья, бережное отношение к окружающему миру.
Тип урока: межпредметный  интегрированный.
Оборудование: 
• Мини-презентации учащихся о химических элементах;
• Материал для лабораторных опытов и химических демонстраций;
• Периодическая таблица Д.И.Менделеева.

Ход урока:

I. Организационный момент.
II. Актуализация знаний учащихся.
Учитель химии: Другого ничего в природе нет.
Ни здесь, ни там в космических глубинах.
Все  – от песчинок малых до планет 
Из  элементов состоит единых.
Учитель : - Ребята, что изучает химия?
Учащийся: - Химия изучает  строение веществ и их свойства.
Учитель : - А что изучает биология?

Учащийся: - Биология изучает живые организмы.
Учитель : Правильно. Тема нашего урока: «Элементы жизни». Эта тема является объектом изучения и химии, и биологии. Поэтому этот урок необычный – он интегрированный (слайд 1)
Учитель : Девизом урока будут слова Гёте: « Просто знать – ещё не все, знания нужно уметь использовать».

- А кто такой Гете?

Учащийся: Гете был алхимиком, т.е. первым химиком.

Учитель химии: Он написал произведение Фауст.
Все записи на уроке вы будете делать в отчетных листах, которые лежат у вас на партах.

III. Изучение  нового материала. 

Многие учёные считают, что в живом организме не только присутствуют все химические элементы, но каждый из них выполняет определённую биологическую функцию. Достоверно установлена роль около 30 химических элементов, без которых организм человека не может нормально существовать. Эти элементы называют жизненно необходимыми.

Ученые распределили химические элементы в организме человека по группам.
Учитель : 
I. Макроэлементы: их содержание в живых объектах превышает 0,001%. К ним относятся: кислород, углерод, азот, водород. Эти элементы называют органогенами.
II. Микроэлементы: содержание этих элементов составляет  1,9%. Это кальций, натрий, фосфор, хлор, калий, железо, магний, сера.

III. Ультрамикроэлементы: их содержание  в живых организмах менее 0,01%. Это цинк, медь, фтор и йод. 

Как в организм человека попадают химические элементы?

Человек и животные получают нужные им для нормальной жизнедеятельности элементы с пищей (в основном это относится к микроэлементам). Если в пище не хватает каких-нибудь элементов, то возможны различные заболевания. Добавка долей миллиграмма нужного элемента к суточному рациону человека устраняет их.

Учитель : Большое значение, из всех перечисленных элементов, имеют элементы – органогены. Именно из них состоят белки, жиры, углеводы, являющиеся строительными материалами в живых клетках. Вот несколько интересных фактов о микроэлементах (слайд 5)
Почему же именно на эти элементы пал выбор живой природы?
Учитель : Ребята, скажите, от чего зависят свойства и функции химических элементов в живых организмах?
Учащийся: Свойства и функции зависят от строения  их атомов.
Учитель : Давайте рассмотрим положение элементов – органогенов в периодической системе и выясним строение их атомов.
Учитель : Определим, сколько электронов у каждого элемента участвуют в образовании химических связей? К какой группе элементов (металлов или неметаллов) они относятся? Какие связи будут образовывать атомы этих элементов между собой? Какова прочность этих связей?
Учащийся: углерод – ковалентные; азот – ковалентные и ионные, кислород – ковалентные и ионные связи. Ковалентные связи - самые прочные связи.
Учитель : Из сказанного вами следует, что элементы - органогены, имея небольшую относительную атомную массу, образуют очень прочные связи друг с другом. Благодаря этим свойствам живые системы, состоящие из элементов – органогенов, будут легкими и, в тоже время, достаточно устойчивыми системами. Из элементов – органогенов состоят молекулы органических веществ. В курсе биологии 6 класса мы знакомились со свойствами и функциями органических веществ. Давайте вспомним, какую роль выполняют белки, углеводы, липиды и нуклеиновые кислоты в клетке. 
Учащиеся: Белки – главный строительный материал в клетке, углеводы – источник энергии, липиды – запасной источник энергии, нуклеиновые кислоты – обеспечение хранения и передачи наследственной информации. 
Опытным путем можно доказать, что именно эти вещества входят в состав клеток живых оргазмов.
Учитель : Наличие белков в клетке можно определить с помощью цветных  реакций – проводится демонстрация  с записями в тетрадях: 
Белок куриного яйца + концентрированная азотная кислота = желтое окрашивание(записывают)

Далее показываю видеоролик с биуретовой реакцией.

Белок  куриного яйца+ гидроксид натрия =фиолетовое окрашивание (записывают)
Учитель : 1)Каким свойством углевода крахмала (по отношению к йоду) можно воспользоваться для его опытного обнаружения?
Учащийся: Крахмал под действием раствора йода синеет.

Учитель : Правильно. Давайте, выполним лабораторный опыт, доказывающий присутствие крахмала в клубнях картофеля. 
Учащиеся проделывают опыт и записывают вывод:
Картофель под действием йода синеет, т.к. в его состав входит крахмал.
2) Где накапливают жир животные и растительные организмы?
Учащийся: У животных  основная масса жира  накапливается в подкожной жировой клетчатке, а у растений в плодах и семенах.
Учитель : Какими свойствами жиров можно воспользоваться для их опытного обнаружения?
Учащийся: Жиры – это нерастворимые в воде вещества, оставляющие на бумаге пятна.
Учитель : Давайте убедимся в этом, проделав этот лабораторный опыт. 
Учащиеся проделывают опыт и записывают вывод:
На фильтровальной бумаге появилось жирное пятно, т.к. в состав семянки пшеницы входит  жир.
Учитель : Не менее важны для живых систем и другие микроэлементы.
Среди микроэлементов выделяется группа металлов.
IV. Закрепление  полученных знаний.
Учитель биологии: Можно еще долго говорить о других «элементах жизни», что мы и будем делать на последующих уроках химии и биологии. А сейчас мы просим вас, воспользовавшись записями урока, ответить на ключевые вопросы: 

• На какие группы можно разделить «Элементы жизни»?
• Какие элементы относят к органогенам?
• Какие связи образуют эти элементы?
• Какое свойство живых систем они обуславливают?
• От чего зависят свойства и функции химических элементов в природе и в живых организмах в частности?

Давайте сделаем выводы из всего сказанного (слайд 11)
V. Итог  урока: 
 Выставляю  оценки за работу на уроке.

- Хочу ещё раз вернуться к девизу нашего урока.  Надеюсь, что на нашем уроке вы учились применять свои знания, использовать их при решении конкретных задач и ситуаций. 
VI. Домашнее задание: подготовить  небольшие  сообщения  минут  на  5 о водороде, азоте, кислороде,  углероде,  магнии, калии, натрии, кальции, сере, фосфоре,  меди, цинке, йоде, броме,  уране, золоте, серебре, селене, ртути, т. е. тех  элементах, которые  присутствуют  в  любом  живом  организме.