Интегрированный урок по биологии и химии на тему:«Элементы жизни» , 8 класс.

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;

• Выставка книг по данной теме;

• Выставка биодобавок, содержащих жизненно необходимые химические элементы.
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 биологии: Как формула, как график трудовой

Строй менделеевской системы строгий

Вокруг тебя творится мир живой,

Входи в него, вдыхай, руками трогай…



Учитель химии: - Ребята, что изучает химия?

Учащийся: -Химия изучает вещества.



Учитель биологии: - А что изучает биология?

Учащийся: - биология изучает живые организмы.



Учитель биологии: Правильно. Тема нашего урока: «Элементы жизни». Эта тема является объектом изучения и химии, и биологии. Поэтому этот урок необычный – он интегрированный.



Учитель химии: Девизом урока будут слова Гёте: « Просто знать – ещё не все, знания нужно уметь использовать».





Все записи на уроке вы будете делать в отчетных листах, которые лежат у вас на партах.

III. Основной этап урока

Учитель биологи: Из 114 химических элементов периодической системы Менделеева более 80 встречаются в объектах живой природы. Все химические элементы, которые содержатся в живых системах, можно разделить на три группы:

I. Макроэлементы: их содержание в живых объектах превышает 0,001%. К ним относятся: кислород, углерод, азот, водород, магний, калий, натрий, кальций, железо, сера, фосфор. 98% массы клетки составляют кислород, углерод, азот, водород –эти элементы называют органогенами.

II. Микроэлементы: содержание этих элементов составляет от 0,001 до 0,000001 %. Это медь, цинк, йод, бром, и др.

III. Ультрамикроэлементы: содержание этих элементов ничтожно. Их роль в живых системах еще изучается учеными. Это уран, золото, серебро, селен, ртуть и др.

Сейчас мы предоставим слово вашим товарищам, которые приготовили небольшие презентации о некоторых химических элементах (выступление 4-х учащихся).

Учитель биологии: Большое значение, из всех перечисленных элементов, имеют элементы – органогены. Именно из них состоят белки, жиры, углеводы, являющиеся строительными материалами в живых клетках.

Почему же именно на эти элементы пал выбор живой природы?



Учитель химии: Ребята, скажите, от чего зависят свойства и функции в живых организмах химических элементов?

Учащийся: Свойства и функции зависят от строения.

Учитель химии: Давайте рассмотрим положение элементов – органогенов в периодической системе и выясним строение их атомов.

Учащиеся: Дают характеристику углероду, азоту, кислороду, водороду.

Учитель химии: Теперь давайте, 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 химии: А теперь мы выполним следующее задание:

Необходимо рассмотреть схему образования связи в соединении метана.

Учащийся: у доски составляет схему образования ковалентно- полярных связей в молекуле метана.



Учитель биологии: 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 химии: Наличие белков в клетке можно определить с помощью цветных реакций – проводится демонстрация с записями в тетрадях:

белок куриного яйца +сульфат меди + гидроксид натрия = красно – фиолетовое окрашивание



белок куриного яйца + концентрированная азотная кислота = желтое окрашивание.

Учитель биологии: 1)Каким свойством углевода крахмала (по отношению к йоду) можно воспользоваться для его опытного обнаружения?

Учащийся: Крахмал под действием раствора йода синеет.

Учитель биологии: Правильно. Давайте, выполним лабораторный опыт, доказывающий присутствие крахмала в клубнях картофеля или зернах пшеницы.

Учащиеся проделывают опыт и записывают вывод:

Клейстер под действием йода синеет, т.к. в его состав входит крахмал

2) Где накапливают жир животные и растительные организмы?

Учащийся: У животных жир накапливается в подкожной жировой клетчатке, а у растений в плодах и семенах.

Учитель биологии: Какими свойствами жиров можно воспользоваться для их опытного обнаружения?

Учащийся: Жиры – это нерастворимые в воде вещества, оставляющие на бумаге пятна.

Учитель биологии: 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 химии: Не менее важны для живых систем и другие макроэлементы.

Среди макроэлементов выделяется группа металлов.

Я предлагаю вам выполнить ещё одно задание:

Восстановите электронные формулы, изображенные на слайде, и определите, каким элементам они соответствуют.

Ответьте на вопросы:

• Что общего у этих элементов в строении атома?

• Что общего будет у этих элементов в свойствах?

• Что такое ионы?

• Напишите схему образования иона натрия из атома натрия.

Учащиеся:

• Малое число электронов на внешнем электронном слое.

• Эти элементы обладают металлическими свойствами. Они легко отдают электроны последнего электронного слоя, образуя ионы.

• Ионы – это электрически заряженные частицы. Образующиеся при отдаче или присоединении электронов атомами или группами атомов.

• +11 Na 2е, 8е, 1е – 1е ------- +11 Na 2е, 8е, 0е

Учитель химии: Как вы думаете, будут ли отличаться свойства атома Na и иона Na?

Учащиеся: Свойства атомов отличаются от свойств ионов.

Учитель химии: В подтверждение этому я предлагаю вам посмотреть видео фрагмент.

Учитель биологии: Многие металлы находятся в живых объектах именно в виде ионов, участвуя во многих процессах жизнедеятельности. Выясните с помощью учебника, какую роль в жизнедеятельности человека играют ионы натрия, кальция и калия.

Учащиеся работают с учебником на стр.114

Учащийся: Ион калия замедляет и ослабляет сердечную деятельность, а ионы кальция и натрия ускоряют и усиливают работу сердца.

Учитель биологии: Суточная потребность организма в калии составляет 1,5 – 2 г. Продуктами, содержащими калий, являются бананы, картофель, изюм, апельсиновый сок.

Суточная потребность натрия составляет 9г. Для обеспечения суточной потребности необходимо пищу подсаливать.



Учитель химии: Чтобы узнать еще об одной функции ионов натрия в организме, я предлагаю вам решить задачу на определение концентрации раствора поваренной соли



Учащиеся: концентрация раствора составляет 0,9%

Учитель биологии: 0,9% раствор хлорида натрия называют физиологическим раствором. В плазме крови 0,9% приходится на хлорид натрия. Поэтому лекарства, которые необходимо вводить внутривенно, разводят физиологическим раствором.

С микроэлементами я предлагаю вам, познакомится на примере железа.

Учитель химии: Давайте, определим положение железа в периодической системе.

Учащийся: Железо находится в 8 группе, побочной подгруппе, в 4 периоде.



Учитель химии: Это элемент побочной подгруппы. Это d- ‘элемент.

Учитель сам дает характеристику строения атому железа.



Учитель биологии: Железо играет важную роль в организме человека. В этом вы убедитесь, посмотрев видеофрагмент о соединениях железа в организме человека.

При недостатке железа у человека развивается железодифицитная анемия. Железом богаты свекла, хурма, гранаты, печень, яблоки. Мясо.

И небольшое интересное сообщение о железе.

Выступление учащегося.



Учитель химии: Ионы железа также можно определить химическим путем. Проводится демонстрация: «Качественное определение ионов железа».





IV. Рефлексия и предварительный контроль 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?



Учитель химии: Для того, чтобы выяснить, как вы усвоили материал урока, мы предлагаем вам выполнить небольшой тест.

Учащиеся выполняют тест и проводят взаимопроверку с помощью интерактивной доски.



V. Подведение итогов урока:

Учителя выставляют оценки за работу на уроке и за тест. Мы хотим ещё раз вернуться к девизу нашего урока. Мы надеемся, что на нашем уроке вы учились применять свои знания, использовать их при решении конкретных задач и ситуаций.

VI. Домашнее задание:

• Ознакомится с материалами выставки урока.

• Найти интересный материал о значении других химических элементов в живой природе.

Описание методической разработки

1. Сценарий урока – спектакля «Ядро и Компания»
2. Пример методической разработки урока с использованием игровых технологий на уроке биологии с учетом возрастных и индивидуальных творческих особенностей и способностей, учащихся младшего подросткового (препубертатного) возраста. Сценарий данного урока – спектакля можно использовать в качестве урока – повторения знаний учащихся о клетке, ее составе и функциях или урока – закрепления знаний учащихся при изучении т. «Клетка» в 5 – 6 классах. А также в качестве урока – рекламы перед изучением темы «Клетка», с целью развития повышенного интереса, мотивации учащихся к изучению этой темы. Данная разработка также использовалась учителем в проведении предметной недели, внеклассного мероприятия, в дне театра школы, так как подобные уроки красочные и вызывают интерес у учащихся любого возраста, что способствует популяризации биологии как учебного предмета
3. Учебный предмет – БИОЛОГИЯ
4. Уровень образования школьников – содержание разработки рассчитано на любой подростковый возраст, независимо от уровня образования школьников, так как имеет обучающий характер
5. Форма учебной работы – классно-урочная и внеклассная деятельность с использованием игровых технологий на основе активизации и интенсификации деятельности учащихся на уроке и внеурочной деятельности
6. Описание разработки
Театрализованный урок: «Ядро и Компания».
Действующие лица:
1 Ядро – глава фирмы «Ядро и К»
2 Ядрышко - научный секретарь
3 Хромосома - частный детектив
4 Клеточная оболочка
5 Цитоплазма
6 Вакуоль
7 Пластиды (хлоропласт, хромопласт, лейкопласт)
Оформление:
Вывеска «Биржа по найму фирмы «Ядро и К», под ней за столом сидит научный секретарь - Ядрышко, глава фирмы Ядро, частный детектив - Ядрышко.
Секретарь: Господа! Внимание! В эфире – реклама! Начала свою работу биржа труда фирмы «Ядро и Компания». Наш контактный телефон: 9-41-1-86 и 186-9-41! Звоните, Господа, стучитесь. Господа!
(громкий стук в дверь)
Секретарь: Господа! Не все сразу, Господа! Соблюдайте очередь!
Хлоропласт: Нет, нет, я в не очереди. У меня рекомендательное письмо от всемирно известной фирмы «Хроматофор».
Ядро: Неужели?! Но Вы такая еще зеленая! И такая маленькая!
Детектив: Сейчас посмотрим в моей картотеке: хлоропласты - зеленые пластиды, имеющие сложное строение...
Хлоропласт: (прихорашиваясь перед зеркалом) Да такая зелененькая и такая сложненькая!
Секретарь: не перебивайте, прошу вас.
Детектив продолжает читать: Не смотря на их маленькие размеры, их возможности можно сравнить с огромным химическим комбинатом.
Секретарь: Все правильно. Все это подтверждается и рекомендательным письмом фирмы «Хроматофор», где она ранее работала: поглощает солнечную энергию и из таких обыкновенных веществ: как вода и углекислый газ образует глюкозу и сахарозу, и даже крахмал, которых сейчас так всем не хватает.
Ядро: Отлично! Я подписываю наш с Вами контракт (подписывают). Но только ответьте мне, пожалуйста, Уважаемая зеленая Пластида, почему вы так часто любуетесь собой в зеркале? Не будет ли это помехой Вашей работе в нашей фирме?
Зеленая пластида: О! Я так привыкла купаться в солнечных лучах и лучах славы! Так что не волнуйтесь, многоуважаемое Ядро, а отраженные лучи – моя слабость, но и их я научилась использовать в своем синтезе! Не будете ли Вы так любезны, многоуважаемое Ядро, принять на работу и моих ближайших родственников – Хромопласта и Лейкопласта, они так многое умеют. Хромопласт будет меня заменять, когда я буду в очередном отпуске принимать солнечные ванны в бархатный сезон на море. А у Лейкопласта целый набор ферментов, с помощью которых мы будем превращать глюкозу в крахмал!
Секретарь: Да, это нужные кампаньоны в нашей фирме Вы думаю согласитесь со мною, шеф!?
Ядро: Вы, совершенно правы, господа!
Зеленая пластида: Благодарю Вас.
/С шумом врывается вакуоль, все с изумлением смотрят на ее необычный вид/
Вакуоль: Господа! Но, заключив договор с этой зеленой особой, Вы никак не обойдетесь без меня - Растительной вакуоли! Вот! / плюхается на стул /
Ядро: это что еще за мешочница?
Секретарь: Да…. Что-то такое странное!?
Детектив: Так-с, сейчас разберемся /листает справочник по алфавиту ищет/ : А - ассимиляция, а- адаптация. Э – это все не то так, Б – биология, опять не то, а вот нашел, В – вакуоль – полость в цитоплазме клетки, заполненная клеточным соком.
Секретарь: Все это хорошо, уважаемая, а у вас имеется рекомендательное письмо?
Вакуоль: Да, да я совсем забыла… /ищет в своих многочисленных мешках/ Пока постоишь в этих многочисленных очередях совсем память потеряешь. А, вот.
Секретарь: /читает/ Рекомендательное письмо Российской биржи труда: Вакуоль может выполнять выделительную функцию, регулировать давление в клетке, выполнять роль склада- накопителя воды, минеральных солей, органических питательных веществ и даже красителей.
Детектив: Судя по всему она нам подходит, несмотря на ее обманчивый внешний вид.
Ядро: Я согласен подписать с этой особой контракт, но только будьте любезны, Вакуоль, поработать с хромопластом в его студии над своей внешностью.
Вакуоль: Хорошо, сэр, я даже буду рада, эти проклятые очереди что только с нами не делают.
/Входит цитоплазма/
Цитоплазма: Господа, вы только посмотрите на эту Вакуоль, она так ограниченна, а если дела нашей фирмы пойдут на лад, в чем я не сомневаюсь, куда вы будете девать свою сверхрприбыль, вашу продукцию: белки, жиры и углеводы?
Ядро: Верно, а что вы нам предлагаете, и если не трудно представьтесь нам.
Цитоплазма: Я знаменитая и широко известная цитоплазма , берусь избытки вашей продукции в виде клеточных включений располагать на своей территории.
Секретарь: Хорошо, но нам необходимо посовещаться /обсуждают брать или не брать/.
Секретарь: Хорошо мы обсудили и решили заключить с вами контракт при условии, чтобы вы взяли на себя дополнительные обязанности.
Детектив: Осуществлять постоянную связь между всеми нами и доставлять все необходимые вещества для жизненно важных процессов всей нашей фирмы «Ядро и К ».
Цитоплазма: Хорошо, я согласна, тем более что совмещать все это мне будет совсем не трудно, я в отличной форме, так как постоянно двигаюсь, а движение это жизнь!
Ядро: итак, за работу, коллеги!
Детектив: Но мы не можем начать работу, каждый день конкуренция растет, нам нужно как-то защитить себя.
Голос рекламы: Если вашей кампании необходима надежная защита с элементами посредничества с другими фирмами и окружающей средой, то вам без меня обойтись, господа: Клеточная, бронированная клетчаткой, полупроницаемая оболочка! Не опоздайте, господа! Спешите заключить с ней контракт!
/Входит Клеточная оболочка с копьем и мечом/
Ядро: Ну наконец-то! Теперь можно начать работу компании «Ядро и К».