Интегрированный урок по химии и биологии по теме «Углерод и его важнейшие соединения"

Интегрированный урок по химии и биологии

Тема: «Углерод и его важнейшие соединения»

КЛАСС:9

ТИП УРОКА: урок усвоения нового материала

ЦЕЛИ: усвоение обучающимися знаний: об аллотропных модификациях углерода; о химических свойствах и применении углерода, а также о биологической роли важнейших соединений углерода.

ЗАДАЧИ:

1. Обеспечить усвоение учащимися на уровне восприятия, осмысления и первичного запоминания состава, строения, свойств, применения углерода и его соединений; закрепить знания учащихся об аллотропии.

2. Формирование базовых компетентностей современного человека:

– информационной (умение искать, анализировать, преобразовывать, принимать информацию для решения проблем);

– самоорганизации (освоение новых видов деятельности, приобретение собственного опыта оценивания);

– коммуникативной культуре (умению сотрудничать).

ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА ОБУЧЕНИЯ: компьютер, мультимедийный проектор, презентация, видеоролик.

ОБОРУДОВАНИЕ: пшеничная мука, вода, раствор йода, семена подсолнечника, сырой картофель, кусочек белого хлеба, слабый раствор марганцовки, активированный уголь, кусочек ткани, фильтровальная бумага, пестик, мерные стаканы.

ХОД УРОКА

I. Организационный этап.

Приветствие обучающихся.

II.Мотивационный этап.

Учитель химии: Сегодня на уроке мы более подробно познакомимся с ещё одним химическим элементом, представителем неметаллов. Что это за элемент вы узнаете, посмотрев видеоролик.

https://t.me/wannabeteacher_tg/64

(Учащиеся отвечают)

И так, тема урока: «Углерод и его важнейшие соединения».

Что сегодня будем изучать на уроке? (Учащиеся отвечают)

Цель урока: освоение материала об аллотропных модификациях углерода; о химических свойствах и применении углерода, а также о биологической роли важнейших соединений углерода.

II. Изучение нового материала.

Учитель химии. Перед тобой задание, выполни его.(Учащиеся выполняют в рабочих листах)

Задание 1. Расшифруй элемент

1. Порядковый номер.

2. Атомная масса.

3. Заряд ядра.

4. Число протонов и нейтронов.

5. Число электронов.

6. Схема строения атома.

7. Степени окисления.

Учитель биологии: Как химический элемент углерод был открыт в 1789 г. А. Лавуазье. Роль углерода в живой природе уникальна. Углерод относится к биогенным элементам, составляющий основу жизни на земле.

Важнейшие соединения углерода (углеводы, белки, жиры, НК) участвуют в построении всех тканей организма, обеспечении жизнедеятельности животных и растений. Углерод поступает в организм человека с пищей (около 300 г в сутки). Углерод составляет 2/3 массы мышц и 1/3 массы костной ткани. Выводится из организма преимущественно с выдыхаемым воздухом (углекислый газ) и мочой (мочевина). Главной функцией углерода является формирование разнообразия органических соединений, обеспечивая биологическое разнообразие, участие во всех функциях и проявлениях живого.

Задание 2.Выполните опыты по обнаружению белков, жиров и углеводов.

Опыт 1. Обнаружение белка.

Поместите в ткань кусочек теста и промойте в стакане с водой. Что стало с водой в стакане? Разверните ткань и посмотрите, что там находится. Сделайте вывод.

Опыт 2. Обнаружение углевода.

В стакан с помутневшей водой капните раствор йода. Капните несколько капель раствора йода на кусочки свежего картофеля и хлеба. Что наблюдаете? Почему? Сделайте вывод.

Опыт 3. Обнаружение жира.

Поместите на лист бумаги семена подсолнечника и раздавите их. Что наблюдаете и почему? Сделайте вывод.

Учитель химии. Углерод как простое вещество образует природные аллотропные модификации. По учебнику на с.112-113 определите их. Давайте сравним алмаз и графит.

Аллотропные модификации углерода:

Для выполнения этого задания используйте учебник.

Учитель биологии. Сходное с графитом строение имеют сажа и древесный уголь. Древесный уголь получают при нагревании без доступа воздуха древесины. Этот уголь благодаря своей пористой поверхности обладает замечательной способностью поглощать газы и растворенные вещества. Такое свойство некоторых веществ называется адсорбцией. Чем больше пористость древесного угля, тем эффективнее адсорбция. Чтобы увеличить поглотительную способность, древесный уголь обрабатывают горячим водяным паром. Обработанный таким способом уголь называют активированным. В аптеках его продают в виде черных таблеток карболена.

Адсорбция – это способность поглощать газы и растворенные вещества поверхностью твердого вещества.

 - Ребята, как вы думаете, где может использоваться такое свойство, как адсорбция?  (ответы учащихся)

Давайте и мы с вами проведем эксперимент, проверим способность активированного угля поглощать различные вещества.

Опыт: в стакан со слабым раствором марганцовкиKMnO₄ бросьте таблетку активированного угля. Объясните увиденное.

Учитель химии: строение обусловливает свойства. С какими веществами углерод вступает в реакции? Из параграфа 32 учебника химии 9 класса рассмотрите химические свойства углерода. Какие свойства проявляет углерод? (Учащиеся отвечают)

Групповая работа. Составьте одно уравнение реакций в свете ОВР.

I группа. Восстановительные свойства.

II группа. Окислительные свойства.

Учитель биологии. Каково же значение важнейших соединений углерода, используя текст, рассмотрите их роль и составьте схему.

III. Закрепление полученных данных.

Подводится итог урока и для закрепления изученного материала учащиеся выполняют тесты:

1.Электронная формула внешнего энергетического уровня атома углерода соответствует электронной конфигурации:

а) 2s²2p²б) 3s²3p⁶в) 4s²4p²г) 5s²5p²

2.Кристаллическая решетка вещества графита:

а) атомная б) металлическая в) ионная г) молекулярная

3.Аллотропия обусловлена

а) различной массой атомов элементов, образующих вещество

б) многообразием неорганических веществ

в) большим числом химических элементов

г) различным порядком соединения атомов в молекулах и кристаллах

4. При расщеплении 1 г жира освобождается

а) 17,6 кДжб) 38,9 кДжв) 30,5 кДжг) 8,8 кДж

5.Ускорители биологических реакций называются

а) катализаторыб) ингибиторыв) ферментыг) изотопы

IV.Домашнее задание

§31,32, ТЗ с .117

V. Рефлексия

Обучающиеся выполняют рефлексивный тест, который не подписывают. В случае согласия с утверждением напротив него знак плюс.

Рефлексивный тест.

1. Я узнал много нового.

2. Мне пригодится в жизни.

3. На уроке было над чем подумать.

4. На все возникшие вопросы я получил ответы.

5. На уроке я поработал добросовестно.

Учитель биологии: Я прошу, чтобы подняли руки те обучающиеся, кто поставил пять плюсов, затем те, у кого получилось четыре и три плюса. Это именно те оценки, которые вы получили за урок. Спасибо за урок!

Выставление оценок.

Приложение 1

Биологическая роль важнейших соединений углерода

Значение белков. Белки в клетке выполняют важные и многообразные функции. Прежде всего они выполняют строительную функцию. из белков состоят мембраны клеток и клеточных органоидов.

Громадное значение имеет каталитическая функция белков. Реакции в клетке идут с большими скоростями. Это достигается благодаря наличию в клетке катализаторов. Клеточные катализаторы называются ферментами. Каталитическая активность ферментов исключительно велика. Они ускоряют реакции в десятки, сотни миллионов раз. По химической природе ферменты – белки.

Кроме строительной и каталитической функций, важна сигнальная функция белков. В поверхностную мембрану клетки встроены молекулы белков, способных изменять свою третичную структуру в ответ на действие факторов внешней среды.

Белкам присуща также двигательная функция. Движение – одно из проявлений жизненной активности. Все виды движения, к которым способны клетки у высших животных, в том числе и сокращение мышц, а также мерцание ресничек у простейших, движения жгутиков, выполняют особые сократительные белки.

Белки выполняют также транспортную функцию. Они способны присоединять различные вещества и переносить их из одного места клетки в другое. Белок крови гемоглобин присоединяет кислород и разносит его ко всем тканям и органам тела.

Большое значение имеет защитная функция белков. При введении чужеродных белков или клеток в организм в нем происходит выработка особых белков, которые связывают и обезвреживают чужеродные клетки и вещества.

Следует отметить, наконец, энергетическую функцию белков. белки распадаются в клетке до аминокислот. Часть аминокислот используется для синтеза белков, часть же подвергается глубокому расщеплению, в ходе которого освобождается энергия. При полном расщеплении 1 г белков освобождается 17,6 кДж.

Биологическая роль углеводов. Углеводы играют роль источника энергии, необходимой для осуществления клеткой различных форм активности. Сложные по структуре, углеводы подвергаются в клетке глубокому расщеплению и в результате превращаются в простые соединения – оксид углерода (IV) и воду. В ходе этого процесса освобождается энергия. При расщеплении 1 г углевода освобождается 17,6 кДж.

Углеводы выполняют и строительную функцию. Например, из целлюлозы состоят стенки растительных клеток.

Биологическое значение жиров велико и многообразно. Отметим прежде всего их строительную функцию, так как они входят в состав клеточных мембран из-за своей гидрофобности. Жиры – это источник энергии. В ходе расщепления жира освобождается в два раза больше энергии, чем при расщеплении углеводов и белков. Животные и растения откладывают жир в запас и расходуют его в процессе жизнедеятельности.

Необходимо отметить далее значение жира как источника воды. Из 1 кг жира при его окислении образуется почти 1,1 кг воды. Верблюды, например, совершающие переход через безводную пустыню, могут не пить в течение 10-12 дней. Жиры выполняют защитные функции, так как обладают низкой теплопроводностью. Он откладывается под кожей, образуя у некоторых животных значительные скопления. Так, у кита толщина подкожного жира достигает 1 м, что позволяет животному жить в холодной воде полярных морей.

Приложение 2

Рабочий лист

Тема:__________________________________________________________

ФИО: _________________________________________________________

Задание 1. Расшифруй элемент.

1.Порядковый номер______________________________________________

2.Атомная масса__________________________________________________

3.Заряд ядра_____________________________________________________

4.Число протонов и нейтронов_____________________________________

5.Число электронов_______________________________________________

6.Схема строения атома ___________________________________________

7.Степени окисления______________________________________________

Задание 2. Выполните опыты по обнаружению белков, жиров и углеводов.

Опыт 1. Обнаружение белка.

Поместите в ткань кусочек теста и промойте в стакане с водой. Что стало с водой в стакане? Разверните ткань и посмотрите, что там находится. Сделайте вывод.

__________________________________________________________________

Опыт 2. Обнаружение углевода.

В стакан с помутневшей водой капните раствор йода. Капните несколько капель раствора йода на кусочки свежего картофеля и хлеба. Что наблюдаете? Почему? Сделайте вывод.

__________________________________________________________________

Опыт 3. Обнаружение жира.

Поместите на лист бумаги семена подсолнечника и раздавите их. Что наблюдаете и почему? Сделайте вывод.

__________________________________________________________________

Задание 3.По учебнику на с.112-113 заполните таблицу.

Аллотропные модификации углерода:

Задание 4. Выполните опыт.

Опыт: в стакан со слабым раствором марганцовкиKMnO₄ бросьте таблетку активированного угля. Объясните увиденное.

__________________________________________________________________

Задание 5. Групповая работа. Составьте одно уравнение реакций в свете ОВР.

I группа. Восстановительные свойства.

II группа. Окислительные свойства.

Задание 6. Используя текст, рассмотрите роль важнейших соединений углерода и составьте схему.

Задание 7. Выполните тесты:

1.Электронная формула внешнего энергетического уровня атома углерода соответствует электронной конфигурации:

а) 2s²2p²б) 3s²3p⁶в) 4s²4p²г) 5s²5p²

2.Кристаллическая решетка вещества графита:

а) атомная б) металлическая в) ионная г) молекулярная

3.Аллотропия обусловлена

а) различной массой атомов элементов, образующих вещество

б) многообразием неорганических веществ

в) большим числом химических элементов

г) различным порядком соединения атомов в молекулах и кристаллах

4. При расщеплении 1 г жира освобождается

а) 17,6 кДжб) 38,9 кДжв) 30,5 кДжг) 8,8 кДж

5.Ускорители биологических реакций называются

а) катализаторыб) ингибиторыв) ферментыг) изотопы

Рефлексивный тест.

1. Я узнал много нового.

2. Мне пригодится в жизни.

3 . На уроке было над чем подумать.

4. На все возникшие вопросы я получил ответы.

5. На уроке я поработал добросовестно.

Спасибо за работу!

Список использованных источников:

1.Общая биология: Учеб. для 10-11 кл. сред. шк.; под ред.Ю.И.Полянского. – 23-е изд. – М.: Просвещение, 1993. – 287 с.: ил.

2.Рудзитис Г.Е. Химия. 9 класс: учеб. для общеобразоват. учреждений/ Г.Е.Рудзитис, Ф.Г.Фельдман. – 2-е изд. – М.: Просвещение, 2016. – 208 с.: ил.