ЧР Новочебоксарск 2011 МОУ «Лицей№18

ЧР Новочебоксарск 2011 МОУ «Лицей№18»
Тема урока «Тяжелые металлы и здоровье человека» (2ч)
Цели урока: - совершенствование представлений о биогенных свойствах
металлов;
- расширение кругозора учащихся, акцентирование внимания на
вопросах загрязнения окружающей среды;
- совершенствование навыков проведения химических
экспериментов.
Ход урока.
Вступление учителя. Большинство металлов относятся к микроэлементам, т.е.
присутствуют в живых организмах в следовых количествах. Несмотря на такое малое
содержание, они чрезвычайно важны. Любой из них может стать лимитирующим,
влияющим на здоровье человека. Определение целей и задач урока.
1. Знакомство с биологической активностью тяжелых металлов.
РТУТЬ- яд кумулятивного действия, способна накапливаться в организме, главным
образом в жировых тканях, вызывает уродства у детей Необходимо различать
действия металлической ртути, ее паров и солей. Наиболее токсичны соли Нg2+,
например сулема. Если в организм попадают соли ртути, то немедленно возникает
рвота и наступает упадок сердечной деятельности, резкое понижение температуры
тела и обморок. Металлическая ртуть практически безвредна для живых существ.
Токсичность паров ртути объясняется изменением химических свойств вещества при
его измельчении, которое является очень эффективным способом повышения его
химической активности. Наиболее опасны для живого органические соединения ртути,
например ионы метилмеркулхлорида (СН3)HgCl. При вдыхании паров ртути она
концентрируется в мозге. Возникают нервно-психические нарушения, головокружение
и постоянные головные боли, а также снижается память, расстраивается речь,
возникает скованность, общая заторможенность. В молодых животных ртути меньше,
чем в старых. В хищниках больше, чем в объектах, которыми они питаются. Особо
«отличившиеся» рыбы – тунец – содержат до 0, 7 мг/кг и более. Мировое
производство ртути – 10 тыс. т в год. Ртуть также выделяется в атмосферу при
выплавке руд цветных металлов, производстве цемента и сжигании угля .Достаточно
большое количество ртути попадает в окружающую среду самым обычным образом –
при разбивании медицинских термометров.
Действия для предотвращения хронического отравления при рассыпании ртути:
1. Собрать с помощью медной проволоки (пластинки) или листочков фольги (от
конфет) вытекшую ртуть. После сбора капель места, где могла задержаться ртуть,
надо засыпать порошком серы или алюминиевой пылью.
2. Поместить в стеклянную баночку все собранные шарики и отвезти на ближайшую
санитарно-эпидемиологическую станцию.
3. Место, где находилась ртуть, протереть влажной тряпкой, после чего тщательно
вымыть руки (а тряпку выбросить).
МЕДЬ. Попав в организм, соединения меди поступают в печень, которая
является главным складом этого элемента. Медь концентрируется также в мозге,
сердце и почках, мышечной и костной тканях. Многие растения и животные
концентрируют медь. В молоке и молочных продуктах ее очень мало, поэтому
длительный молочный рацион может привести к недостаточности меди в организме.
Медь является составной частью 11 ферментов, необходима для образования
гемоглобина, для правильного обмена витаминов групп В, А, С, Е, Р, для процессов
роста и развития. Недостаток меди приводит к деструкции кровеносных сосудов,
заболеванию костной системы, возникновению опухолевых заболеваний. Избыток
меди в различных тканях приводит к тяжелым и часто необратимым заболеваниям.
Круглова Т.С.
Страница 1
ЧР Новочебоксарск 2011 МОУ «Лицей№18»
КАДМИЙ родственен цинку и может замещать его в некоторых важных
биохимических процессах в организме и нарушать эти процессы. Кадмий очень
коварен. В небольших количествах он необходим, но опасный порог легко достигается
и преодолевается. Кадмий накапливается в почках, печени, поджелудочной и
щитовидной железах. У кадмия очень высокая степень токсичности. Эффекты:
почечно-каменная болезнь, гипертония, разрушение нервной системы. Кадмий –
канцероген: вызывает рак легких и прямой кишки. Источниками поступления кадмия в
окружающую среду: это металлические покрытия, рудники, серебряно-кадмиевые
аккумуляторы, сигаретный дым. Вместе с выхлопными газами автомобилей в
окружающую среду попадает огромное количество тяжелых металлов, в том числе и
кадмий.
СВИНЕЦ. Соли свинца могут находиться в промышленных и бытовых сточных
водах, выбросах автотранспорта, при производстве фотоматериалов, красок,
аккумуляторов. Все его соединения токсичны, сам металл ядовит. В организме
человека свинец удерживается белками эритроцитов, затем поступает в плазму
крови, достигает почек, печени и накапливается там. В результате происходит
расстройство кишечника, нервной системы, поражение десен, угнетение синтеза
белка, отрицательное воздействие на генетический аппарат клетки.
ЦИНК стимулирует деление клеток и заживление пораженных тканей, но в то же
время способствует и образованию раковых клеток. Недостаток цинка
характеризуется медленным заживлением ран, выпадением волос, ухудшением
памяти, снижением внимания. При дефиците цинка организм легче подвергается
таким заболеваниям, как сахарный диабет и язвенная болезнь.
Нельзя пить воду, хранившуюся в оцинкованных емкостях: растворимые соединения
цинка окажут вредное действие на желудочно-кишечный тракт.
2.Заполнение таблицы «Источники и функции металлов в организме человека».
3. Лабораторный опыт «Обнаружение ионов металлов в растворах».
Таблица для заполнения отчета о проделанной лабораторной работе.
Определяемый Используемый
ион
реагент
Что
наблюдали
Круглова Т.С.
Уравнения реакций
Выводы
Страница 2
ЧР Новочебоксарск 2011 МОУ «Лицей№18»
Примерный вид заполненной сводной таблицы.
Источники и функции тяжелых металлов в организме человека.
Элемент
Медь
Цинк
Ртуть
Признаки
избытка
Поражает печень,
вызывая желтуху
Источник
Функции
Печень,
почки,
яичный
желток,
цельное
зерно,
картофель
Печень,
мясо,
морские
продукты,
твердые
сыры, орехи,
бананы,
виноград,
лук.
Образование
гемоглобина,
составная часть
некоторых
ферментов
Анемия и
заболевания
костной системы
Входит в состав
154 ферментов,
регулирует рост
человека, работу
органов зрения и
углеводный
обмен.
Медленное
заживление ран,
выпадение волос,
ухудшение
памяти, анемия,
замедление роста.
Хищные
рыбы, почки
животных,
орехи,
шоколад,
какао-бобы.
Сигаретный
дым.
Кадмий
Признаки
недостаточности
Регулирует
содержание
сахара в крови.
Круглова Т.С.
Экзема,
дерматит,
изменения в
легких, вызывает
раковые
заболевания(канце
рогенное
вещество)
Повышенная
возбудимость,
острые головные
боли, общая
слабость, ослабление
памяти, дрожание
рук, век, ног,
вепадение зубов и
волос, тошнота,
слабость.
Антагонист цинказамещает его в
биохимических
процессах, вызывает
болезнь «итай-итай»:
искривлениеи
деформация костей,
хрупкость и ломкость
костей.
Страница 3
ЧР Новочебоксарск 2011 МОУ «Лицей№18»
Алюминий
Участвует в
построении
эпителиальной и
соединительной
тканей,
регенерации
костей, обмене
фосфора.
Круглова Т.С.
Торможение
центральной
нервной системы,
Нарушение
минерального
обмена,
двигательной
активности, судороги,
ослабление памяти,
неврологические
расстройства,
заболевания печени
и почек.
Страница 4
ЧР Новочебоксарск 2011 МОУ «Лицей№18»
Раздаточный материал к уроку
«Тяжелые металлы и здоровье человека».
Таблица 1.
Токсичные металлы.
Металлы
Класс опасности
Мет
Al
2
Сd
2
Co
2
Cu
2
Hg
1
Ni
3
Ag
3
2
Pb
Zn
3
Fe
3
Be
1
Таблица 2.
Элемент
Цинк
Кадмий
Ртуть
Содержание
в организме
(70 кг)
2,3 г
50 мг
Д.О.
Мышечная
ткань, %
Костная
ткань, %
Кровь, мг/л
Ежедневный
2,4 10-2
(0,14-3,2)10- (0,02-0,7)104
(0,75-1,7)10-2
Медь
72 мг
Серебро
Д.О.
10-3
(0,009-0,28)10-3
(1-26) 10-4
(0,01-0,44)10-
4
1,8 10-4
0,45 10-4
4
7,0
0,0052
Круглова Т.С.
0,0078
1,01
менее0,003
Страница 5
ЧР Новочебоксарск 2011 МОУ «Лицей№18»
прием с
пищей
5-40 мг
0,007-3 мг
0,004-0,02
мг
0,50-6 мг
Токсическая
доза
150-600 мг
3-300 мг
0,4 мг
более 250
мг
60 мг
Летальная
доза
6г
1,5-9 г
150-300 мг
Д.О.
1,3-6,2 г
0,0014-0,08
мг
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЭЛЕМЕНТОВ ПОБОЧНЫХ ПОДГРУПП 1 И 2 ГРУПП
Таблица 3.
Элемент
Содержание
в организме
(70 кг)
Бериллий
0,036 мг
Мышечная
ткань, %
0,75 .10-7
Костная
ткань, %
0,3 10-6
Кровь, мг/л
Менее 10-5
Ежедневный
прием с
пищей
0,01 мг
Токсическая
доза
Д.О.
Магний
Кальций
19 г
1 кг
9. 10-2
0,14-0,7
(7-18) 10-2
37,8
250-380мг
17
60,5
600-1400
мг
нетоксичен
Стронций
Барий
320 мг
(0,123,5)10-4
(0,361,4)10-2
0,031
0,8-5 мг
нетоксичен
22 мг
(0,02-0,7)104
0,45 10-4
0,0078
0,60-1,7 мг
0,4 мг
нетоксичен
Летальная
Д.О.
------150-300 мг
доза
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЭЛЕМЕНТОВ ГЛАВНОЙ ПОДГРУППЫ 2 ГРУППЫ
Круглова Т.С.
Страница 6
ЧР Новочебоксарск 2011 МОУ «Лицей№18»
Таблица 4.
Элемент
Содержание
в организме
(70 кг)
Мышечная
ткань, %
Костная
ткань, %
Литий
0,67 мк
0,023 .10-4
Натрий
100 г
0,26-0,78
Д.О.
1,0
Кровь, мг/л
0,004
1970
Ежедневный
прием с
пищей
0,1-2 мг
2-15 г
Токсическая
доза
92-200 мг
нетоксичен
Калий
140 г
1,6
0,21
1620
14007400мг
6г
Рубидий
680 мг
Цезий
Д.О.
(20-70).10-4
(0,07-6)10-4
(0,1-5)*10-4
0,013.10-4
2,49
1,5-6 мг
Д.О.
0,0038
0,004-0,3
мг
нетоксичен
Летальная
Д.О.
--14 г
Д.О.
--доза
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЭЛЕМЕНТОВ ГЛАВНОЙ ПОДГРУППЫ 1 ГРУППЫ
Круглова Т.С.
Страница 7
ЧР Новочебоксарск 2011 МОУ «Лицей№18»
Технологическая карта модульного урока
«Тяжелые металлы и здоровье человека» (2ч)
№ УЭ
Рекомендации по
выполнению заданий
и их оценка.
Цель: совершенствование знаний о биогенных Ознакомьтесь
с
свойствах металлов, о двойственной роли целями урока.
ионов металлов в организме человека в
зависимости от их концентраций.
Цель: изучение содержания металлов в Работа в парах.
организме человека.
Изучите раздаточный
1. Определите зависимость биогенных свойств материал (таблицы
металлов от их положения в периодической 1-4) и ответьте на
системе химических элементов.
вопросы 1.2,3.
2. Определите основные пути поступления
металлов в организм человека.
3. Определите самые токсичные металлы, их
классы опасности и летальные дозы.
Работа с литературным материалом, учебными Работайте в группах.
и справочными пособиями.
Заполните строчку о
Заполнение таблицы «Источники и функции вашем металле в
металлов в организме человека».
таблице, используя
1 группа (4 учащихся) – РТУТЬ
весь
имеющийся
2 группа - МЕДЬ
материал.
3 группа - ЦИНК
4 группа - КАДМИЙ
5 группа - СВИНЕЦ
Учебный материал с указанием заданий.
УЭ - 0_
УЭ - 1
УЭ - 2
УЭ - 3
УЭ - 4
УЭ - 5
Цель: проверка проделанной
анализу литературы.
Отчет групп у доски,
заполнение сводной
таблицы.
Лабораторный опыт «Обнаружение ионов Работа в группах.
металлов
в
растворах».
Прочитайте
руководство по ходу выполнения данной
работы, выполните работу и заполните
таблицу.
Подведение итогов урока.
Допишите
Впечатления о занятии:
предложения,
- сегодня я узнал …
посвященные уроку.
- я удивился …
- теперь я умею …
- я хотел бы …
Круглова Т.С.
работы
по
Страница 8