Конспект урока с использованием здоровьесберегающих технологий по биологии и химии в 9 классе «Значение металлов для организма человека» Учитель биологии и химии филиала МБОУ «Ржаксинская СОШ №2 им. Г.А.Пономарёва» в с.Протасово Дмитриева Галина Александровна 2023 Тема: Значение металлов для организма человека. Цель: создание условий для осознания девятиклассниками значения металлов для организма человека, формирование основ правильного питания школьников. Задачи: Предметные: создать условия для усвоения знаний о значении металлов для нормального функционирования нашего организма, изучить содержание металлов в продуктах питания, формировать представление основных правил здорового питания, показать связь изучаемой темы с жизнью. Личностные: формировать личную ответственность за свое здоровье, воспитывать интерес к предметам биологии и химии, развивать мотивы учебной деятельности и формировать личностный смысл обучения, социальные и межличностные отношения. Метапредметные: регулятивные: умение планировать и регулировать свою деятельность, самостоятельно планировать пути достижения цели. коммуникативные: готовность получать необходимую информацию, отстаивать свою точку зрения, выдвигать гипотезу, доказательства, продуктивно взаимодействовать со своими партнерами в группе. познавательные: умение строить логические суждения и делать выводы, производить поиск информации, анализировать и оценивать её достоверность. Результативность урока: Учащиеся должны: • Описывать влияние металлов на жизнедеятельность человеческого организма с использованием справочного материала. • Четко и грамотно выражать свои мысли. Тип урока: интегрированный. Межпредметные связи: химия и биология. Средства обучения: дидактический Периодическая материал, система информационные химических листы презентация, компьютер, мультимедийный проектор. для элементов, обучающихся, Оборудование и реактивы: Пробирки, стеклянный стаканчик, растворы гидроксида натрия, роданида калия, желтая кровяная соль, яблочный сок, набор продуктов. Ход урока. Оргмомент: Здравствуйте, ребята! Начнем урок. Всем ли вам комфортно за столом? Сядьте поудобнее, держите спину ровно. Помните, красота – это, прежде всего, здоровье! (слайд 1) Выяснение и формулировка темы и цели урока: Наш урок объединяет два предмета: химию и биологию. Химия и биология относятся к естественным наукам, так как имеют общие темы и с разных точек зрения рассматривают одни и те же объекты. Сегодня мы поговорим с вами о теме, которая научит нас лучше понимать себя, свой организм и сохранять свое здоровье. Давайте вместе ее сформулируем. По характеристикам, указанным в синквейне определите слово, которое должно занимать первый пункт (слайд 2). 1 синквейн: 1)___________________; 2) активный, пассивный, блестящий, твердый; 3) реагирует, окисляется, восстанавливается, ржавеет; 4) сопровождает в повседневной жизни. (металл) 2 синквейн: 1)____________________; 2) живой, одноклеточный, многоклеточный; 3) дышит, реагирует, растет; 4) существует на Земле миллионы лет. (организм) Мы сегодня говорим об организме человека. Какова же взаимосвязь между этими понятиями: металл и организм (слайд 3)? Предполагаемые ответы: металлы входят в состав организма человека, могут влиять на его деятельность. Итак, формулируем и записываем в информационные листы (Приложение 1) тему урока: «Значение металлов для организма человека» (слайд 4). План урока (слайд 5): 1. Изучить материал о биологической роли металлов в организме человека. 2. Выяснить, как влияет содержание металлов в организме на здоровье человека. 3. Изучить содержание металлов в продуктах питания. 4. Провести мини-исследование. 5. В «Пятерочку» за продуктами! Актуализация знаний: -Ребята, сколько химических элементов на сегодня известно? (118) -А изучено? (114) -А сколько из них металлов? (92) -Назовите металлы. Новый материал: Какова же биологическая роль некоторых металлов в организме человека? Рассмотрим наиболее важные (слайд 5). Десять металлов, необходимых живому организму, получили название “металлы жизни”. 1.Групповая работа (для работы класс предварительно разделен на группы): Каждая группа получила задание: (слайд 6) 1. Изучить информационный материал по теме «Значение определенного иона металла для организма человека» (1 группа – Ca, 2 группа – Fe, 3 группа – K, 4 группа – Mg) (Приложение 2) 2. Заполнить таблицу в процессе изучения информационного материала, заполняя которую они выясняют, какие изменения в организме происходят при недостатке или избытке ионов металла в организме. (Приложение 3) 3. Группа защищает свою работу в форме сообщения. По результатам сообщений учащимися заполняется таблица по содержанию других ионов металлов. Глаза – это одни из самых важных органов чувств, человек с их помощью получает до 90% информации. Берегите их. Физкультминутка для глаз, скомбинированная с дыхательной гимнастикой. 2.Ситуативная задача (слайд 7). После перенесенного заболевания у Коли оказался низкий гемоглобин. Врач порекомендовал Коле определенный перечень продуктов, в котором были яблоки. Почему? Ответ: В яблоках содержится железо, а оно является важным компонентом гемоглобина. Действительно ли в них содержится железо? Давайте проведем исследование. 3.Мини-исследование: «Обнаружение катионов железа в яблоках» (Приложение 4) (слайд 8) Железо в растительных тканях содержится в виде комплексов Fe2+ и Fe3+. Для обнаружения катионов железа использованы реакции: Fe3+ + 3OH-→Fe(OH)3↓ выпадение бурого осадка Fe2+ + 2OH-→Fe(OH)2↓ выпадение зеленого осадка Fe3+ + K+ + [Fe(CN)6]4-→KFe[Fe(CN)6]↓ выпадение осадка берлинской лазури FeCl3 + 3KCNS ↔ 3KCl + Fe(CNS)3 образование красного раствора Вывод: В яблоках действительно содержится железо. 4.В «Пятерочку» за продуктами! Ребята, у нас в классе разместился магазин «Пятерочка», сейчас мы с вами отправляемся за продуктами. Выберите продукты (каждая группа 3-4 продукта), которые, по вашему мнению, обязательно надо употреблять в пищу. Объясните, почему вы так считаете? Обсуждение выбора продуктов. Ну что ж, ребята, вы хорошо поработали, выполнили много заданий, давайте подведем итог урока и сделаем вывод (Записать в информационные листы). Вывод: (слайд 9) 1. В ходе работы мы получили сведения о биологической роли металлов в организме человека. 2. Мы выяснили, что дисбаланс металлов в организме вызывает различные отклонения в состоянии здоровья человека. 3. Рассмотрели содержание металлов в различных продуктах. 4. Провели исследование и узнали, что в яблоках содержится железо. 5. Выбрали продукты, которые обязательно должны быть в нашем рационе. Ребята, оценки за урок вы получите по итогам проверки информационных листов и заполненной таблицы. Домашнее задание: (слайд 10) Составить меню на один день с использованием продуктов, содержащих металлы: 1 группа – Fe; 2 группа – Мg; 3 группа – К; 4 группа – Са. Рефлексия: -Что вам больше всего понравилось на уроке? Спасибо и мне было очень приятно с вами работать (слайд 11) Источники информации: 1. Габриелян О.С. Химия 9 класс учебник. М.Дрофа, 2014. – 320с. 2. Ледовская Е.М. Металлы в организме человека. Химия в школе.-2005.№3.-С.44-47. 3. https://zen.yandex.ru/media/vashurok/kakie-metally-soderjit-organizmcheloveka-5c98fad0633ee400b2761d44 4. https://nsportal.ru/shkola/khimiya/library/2013/03/06/urok-po-khimii-v-9klasse-metally-v-organizme-cheloveka 5. https://infourok.ru/urok-po-himii-rol-metallov-v-organizme-cheloveka1415961.html Приложение 1 Информационный лист обучающегося______________________________ Тема урока:_______________________________________________________ __________________________________________________________________ Мини-исследование: «Обнаружение катионов железа в яблоках». 1) Fe3+ + 3OH-→Fe(OH)3↓ выпадение __________________________________ 2) Fe3+ + K+ + [Fe(CN)6]4-→KFe[Fe(CN)6]↓ выпадение_______________________ 3) FeCl3 + 3KCNS ↔ 3KCl + Fe(CNS)3 образование_________________________ Вывод:____________________________________________________________ Приложение 2 Роль кальция в организме Наряду с пластической и структурной функциями (основа минерального компонента костной ткани), кальций играет решающую роль в осуществлении многих физиологических и биохимических процессов. Он необходим для нормальной возбудимости нервной системы и сократимости мышц, является активатором ряда ферментов и гормонов и важнейшим компонентом свертывающей системы крови. Содержание кальция в организме взрослого человека – около 20 г на 1 кг массы тела, а у новорожденного – 9 г на 1 кг массы тела. Около 99% всего кальция, находящегося в организме человека, содержится в костной и хрящевой тканях в виде различных соединений. Остальная часть кальция содержится внутри клеток мягких тканей и во внеклеточной жидкости. Необходимая суточная доза потребления кальция с пищей для взрослого человека составляет 0,8-1,1 г. Однако, надо учитывать, что не все формы кальция, содержащиеся в пище, легко усваиваются организмом. Считается, что наиболее усвояемые формы кальция содержатся в молоке, а поэтому сбалансированный рацион должен включать в себя не менее 0,5 л молока в сутки. Также источником кальция являются сыр, творог, бобовые, зеленые овощи. Пониженное содержание кальция в организме человека (гипокальциемия) наблюдается при нарушении функции паращитовидных желез (гипопаратиреоидизме), нарушении всасывания в кишечнике, недостаточном выделении желчи и других заболеваниях. Гипокальциемия проявляется: тетанией (повышенная возбудимость нервной системы, проявляющаяся судорожными приступами), трофическими нарушениями, катарактой, выкрашиванием зубов, выпадением волос. Повышенное содержание кальция в организме человека (гиперкальциемия) проявляется задержкой роста, ухудшением аппетита, рвотой, запорами, жаждой, повышенным мочевыделением, снижением тонуса мышц, повышением рефлексов, ухудшением памяти, реже – спутанностью сознания. Возможно отложение кальция в сосудах почек, в органах и даже в роговице глаз. Кроме медикаментозных препаратов, назначаемых при гипокальциемии и недостатке кальция в пищевом рационе, кальций входит наравне с другими химическими элементами в комплексы поливитаминов. Роль железа в организме Является важнейшим микроэлементом, принимает участие в дыхании, кроветворении, иммунобиологических и окислительно-восстановительных реакциях, входит в состав более 100 ферментов. Железо является незаменимой составной частью гемоглобина и миогемоглобина. В организме взрослого человека содержится около 4 г железа, из них более половины (около 2,5 г) составляет железо гемоглобина. Часть железа депонируется в организме человека, преимущественно в печени, селезенке и костном мозге. Суточная потребность человека в железе составляет 10-30 мг, с учетом того, что всасывание железа из продуктов питания составляет около 10%. Эта доза обеспечивается суточным пищевым рационом (15-40 мг) за счет животной и растительной пищи. Источником железа являются продукты: крупа (гречка, овсянка, пшено), печень, мясо, изюм, груши, яблоки, морская капуста, грибы сморчки. Всасывание поступившего с пищей железа происходит в кишечнике, но обычно не превышает 5-20% от общего содержания в пище. Значительно лучше железо всасывается из мясных продуктов (телятина – 17-21%, печень – 10-20%), из рыбных продуктов – 9-11%. Меньше всего железо всасывается из растительных продуктов (1-7%). Добавка мяса в блюда, содержащие растительные продукты, значительно улучшает всасывание железа из них. Недостаточность железа в организме может быть вызвана экзогенными (за счет недостаточно поступления с пищей) и эндогенными (за счет нарушения всасываемости в кишечнике: заболевания слизистой оболочки кишечника или понос) факторами. Нарушение обмена и недостаточность железа в организме приводит к развитию железодефицитной анемии (снижение гемоглобина), слабости, утомляемости. У детей задерживается рост и умственное развитие. При повышении содержания железа в организме происходит его отложение в виде зерен (сидероз) в органах. Для лечебных целей применяется ряд медицинских препаратов, в состав которых входит железо. Для профилактики микроэлемент – железо. применяют комплексы поливитаминов, содержащих Роль калия в организме Калий относится к основным внутриклеточным катионам, являясь необходимым компонентом внутриклеточной среды всех живых организмов. В организме человека около 98% калия находится внутри клеток тканей. Увеличение концентрации калия в организме приводит к выведению из организма натрия. Общее содержание калия в организме человека составляет 160-250 г. Но это количество меняется в зависимости от возраста, пола, конституции человека. Калий в основном содержится в растительных продуктах питания, с которыми поступает в организм человека. Наиболее богаты содержанием калия: соя (1796 мг на 100 г продукта), фасоль (1061 мг на 100 г продукта), горох (900 мг на 100 г продукта). Существенными источниками калия являются крупы, картофель, хлеб, абрикосы, персики, бананы и другие продукты. Суточная потребность калия для взрослого человека 2-3 г в сутки, а для ребенка – 16-30 мг на кг массы тела. Необходимый минимум потребления калия для человека в сутки составляет около 1 г. При нормальном пищевом рационе суточная потребность в калии полностью удовлетворяется, но отмечаются еще сезонные колебания в потреблении калия. Учитывая тенденцию современных людей к употреблению с пищей большого количества поваренной соли, также возрастает и потребность в калии, который может нейтрализовать неблагоприятное влияние избытка количества натрия на организм. Недостаток поступления калия с пищей может привести к дистрофии даже при нормальном содержании белков в рационе. Нарушение обмена калия проявляется при хронических заболеваниях почек и сердечно-сосудистой системы, при заболеваниях желудочно-кишечного тракта (особенно, сопровождающихся поносом и рвотой), при заболевании желез внутренней секреции и другой патологии. Недостаток калия в организме проявляется прежде всего нарушениями нервно-мышечной и сердечно-сосудистой систем (сонливость, нарушение движений, дрожание конечностей, замедленное сердцебиение). В лечебных целях применяются препараты калия. Избыток калия наблюдается значительно реже, но представляет собой крайне опасное состояние: вялые параличи конечностей, изменения со стороны сердечно-сосудистой системы. Такое состояние может проявляться при выраженном обезвоживании организма, гиперкортицизме с нарушением функции почек и при введении больному большого количества калия. Роль магния в организме Магний относится к внутриклеточным химическим элементам. Ионы магния участвуют в углеводном и фосфорном обмене. Магний обладает сосудорасширяющим и противоспастическим действием. Он стимулирует перистальтику кишечника и повышает желчеотделение. В организме взрослого содержится около 25 г магния: половина содержится в костях, примерно 1/3 содержится в мышцах, а остальное количество – преимущественно в плазме крови. Суточная потребность взрослого человека в магнии составляет около 300-500 мг и удовлетворяется полностью при правильном рационе. Содержание магния в продуктах питания растительного происхождения обычно в несколько раз выше, чем в продуктах животного происхождения. Основными источниками магния являются фасоль, горох, злаковые крупы, петрушка, орехи, мелисса, морепродукты, какао, сушеные абрикосы, яйца. Причиной недостаточности магния даже при достаточном его количестве в продуктах питания могут быть: нарушение всасывания из желудочно-кишечного тракта (например, при неукротимой рвоте, поносах), при тиреотоксикозе, повышенной функции паращитовидных желез, хроническом алкоголизме, циррозе печени и др. При снижении содержания магния в крови наблюдают изменения в механизме нервномышечной передачи, тетанию (непроизвольное болезненное сокращение мышц), появление на коже трофических язв, ухудшение усвояемости пищи, вызывающее нарушение процесса роста и снижение температуры тела. Повышение концентрации магния в крови может отмечаться при заболевании почек с нарушением их выделительной функции, при гипотиреозе и диабетическом ацидозе и проявляется седативным эффектом (заторможенностью) и угнетением дыхания, тошнотой, диареей. У людей, работающих в производстве магнийсодержащих металлов, может развиваться хроническая интоксикация магнием. Выпускаемые препараты магния для приема внутрь в основном оказывают слабительное и желчегонное действие. Магний входит также в ряд комплексов поливитаминов. Приложение 3 «Значение определенного иона металла для организма человека» Ион Влияние на организм Влияние на организм Продукты, металла недостатка иона металла избытка иона металла содержащие ион металла Приложение 4 Мини-исследование: «Обнаружение катионов железа в яблоках». Ход работы: Опыт 1. Определить содержание ионов Fe3+ в растворе можно с помощью щелочи. К 2 мл яблочного сока прилить раствор гидроксида натрия. При положительном результате образуется основание — гидроксид железа (III) Fe(OH)₃. Полученное вещество нерастворимо в воде и имеет бурую окраску. Бурый осадок может свидетельствовать о наличии ионов Fe3+ в растворе: Fe3+ + 3NaOH = Fe(OH)₃↓+ 3Na+. Бурый осадок Опыт 2. Также определить ионы Fe3+ можно с помощью желтой кровяной соли K4[Fe(CN)₆]. Яблочный сок (2 мл) смешивают с желтоватым раствором кровяной соли. В результате можно увидеть красивый синеватый осадок, который и будет свидетельствовать о том, что в растворе присутствуют ионы трехвалентного железа. Fe3+ + K4[Fe(CN)₆] → KFe[Fe(CN)₆]↓ + 3К+ Синий осадок Опыт 3. Ионы Fe3⁺ вступают в реакцию с роданидом калия KCNS. Если при добавлении соли к яблочному соку образуется раствор красного цвета, то эти ионы присутствуют в растворе. Fe3+ + KCNS → Fe(CNS)3 + 3K+ Раствор красного цвета
