Интегрированный урок по химии и биологии в 1 классе по теме "Железо и его биологическая роль"

Интегрированный урок по химии и биологии в 11 классе

Тема: Железо и его биологическая роль

Цель урока: систематизация и обобщение знаний о железе и его биологической роли.

Оборудование:цифровой микроскоп с окуляром, микропрепараты «Кровь лягушки», «Кровь человека»,цифровая лаборатория по химии, ноутбук, растворысульфата железа (II), роданида калия и хлорида железа (III), вода, мерные стаканы, бумажные салфетки.

Раздаточный материал: таблицы, инструкции, карточка и схема.

ХОД УРОКА

I.Организационный момент

Приветствие учащихся. Проверка отсутствующих на уроке. Проверка готовности к уроку. Эмоциональный настрой учащихся на работу на уроке.

Учитель химии: С каким настроением вы пришли на урок?

Ученики поднимают соответствующие смайлики. В конце урока учителя смотрят как изменилось эмоциональное состояние учащихся.

II.Актуализация опорных знаний

Учитель биологии. Ребята, сегодня мы с вами будем изучать тему, без знаний которой не обходятся люди многих профессий: врачи, фармацевты, биологи, химики, физики, минерологи, геологи, агрономы, ветеринары, инженеры, повара, и список этот можно продолжать до бесконечности. Одна легенда гласит: “Водяной царь сидит на троне, вокруг него танцуют русалки. Вдруг забрасываются сети, русалки уплывают, а царя рыбаки вытаскивают на берег. Взмолился царь, чтоб отпустили его обратно в озеро, а он за это предложил выкуп: либо золота на один год, либо серебра на десять лет, либо железа на вечные времена. Как вы думаете, ребята, что выбрали местные жители? Местные жители без колебания выбрали железо. А водяной, судя по всему, слово свое сдержал: железные запасы до сих пор не иссякли. Эта легенда сложена жителями Австрии. Штирия – одна из крупнейших земель богатых запасами железной руды.Как вы считаете, какую тему урока мы сегодня будем изучать?

Учитель химии.  Как видим, без железа не может обойтись даже легенда. Чрезвычайно важное место занимает этот металл в жизни человека. Как вы думаете, какова цель нашего урока? (Ученики отвечают).

Поэтому цель сегодняшнего урока – систематизировать и обобщить наши представления о железе и его биологической роли.

Эпиграфом нашего урока послужат слова академика А. Е. Ферсмана: (зачитывает ученик).

« …железо не только основа всего мира, самый главный металл окружающей нас природы, оно – основа культуры и промышленности, оно – орудие войны и мирного труда. И трудно во всей таблице Менделеева найти другой элемент, который был бы так связан с прошлым, настоящим и будущими судьбами человечества».

III. Отработка и расширение знаний.

Учитель биологии:Итак, тема урока: «Железо и его биологическая роль».

Рассмотрим строение атома железа.

Ученики:Железо находится в четвертом периоде, 8 группе, побочной подгруппе . Fe +26)₂)₈)₁₄ )₂

Учитель химии: Какие физические свойства характерны для железа?

Ученики отвечают:Железо — типичный металл, в свободном состоянии — серебристо-белого цвета с сероватым оттенком. Чистый металл пластичен, различные примеси (в частности — углерод) повышают его твёрдость и хрупкость. Обладает ярко выраженными магнитными свойствами.

Учитель химии: рассмотрите химические свойства железа по учебнику §27, таблица 8 и составьте схему:

Схема 1

Учитель химии: В химическом отношении железо относится к металлам средней активности. В электрохимическом ряду напряжений металлов железо расположено левее водорода. Давайте проведём лабораторную работу и опыт.

Лабораторная работа. Изучение электропроводности и водородного показателя солей железа.

Инструкция. С помощью цифровых датчиков определите электропроводность и водородный показатель для сульфата железа (II) и хлорида железа (III). Для этого в стаканы налейте по 5 мл сульфата железа (II) и хлорида железа (III) и опустите в каждый стакан цифровые датчики электропроводности и водородного показателя. После каждого использования датчиков сполосните в стакане с дистиллированной водой. Результаты показателей датчиков электропроводности и рН каждой соли запишите в тетрадь. Сделайте выводы.

Лабораторный опыт 1. Проведите качественную реакцию на ионы железа, добавив к растворам соли железа роданид калия (КCNS). В растворе соли, с каким ионом железа, образуется раствор кроваво-красного цвета. На что похож полученный раствор? Сделайте вывод. (На кровь, венозную. Значит, ионы железа 3+ содержатся в организме.)

Учитель биологии. На грани химии, биологии и медицины возникла новая научная область бионеорганическая химия. Бионеорганическая химия рассматривает роль металлов в возникновении и развитии различных процессов в здоровом и больном организме, создаёт новые эффективные препараты на основе металлоорганических соединений, активно участвует в борьбе за сохранение здоровья людей и продление человеческой жизни. Особенно чутко организм реагирует на изменение концентрации микроэлементов, т.е. элементов, присутствующих в организме в количестве меньше одного грамма на 70 кг массы человеческого тела. К таким элементам относятся медь, цинк, марганец, кобальт, железо, никель, молибден.

Таблица 1. «Содержание некоторых металлов в организме человека в %».

Медь – 0,0005

Натрий – 0,1

Калий – 0,25

Кальций – 1,5

Магний – 0,04

Железо – 0,004

Марганец – 0,0002

Алюминий – 0,001

Цинк – 0,001

Учитель биологии. Поговорим о биологической роли железа.Железо– важный микроэлемент в организме человека. Самое главное – этот микроэлемент необходим для снабжения тканей, органов и систем человека кислородом, он лежит в основе комфортной жизнедеятельности и функционирования различных процессов организма:

• участвует в образовании гемоглобина, формирует запасы кислорода в крови и принимает участие в его транспортировке к органам;

• поддерживает работу щитовидной железы;

• повышает устойчивость организма к болезнетворным бактериям, формирует иммунитет;

• участвует в обменных процессах;

• защищает организм от действия токсических веществ.

Норма содержания железа в крови, может отличаться и зависит от различных факторов, в том числе от пола, возраста, роста и веса.

А теперь проведём лабораторный опыт.

Лабораторный опыт 2. Настройте цифровой микроскоп, на предметный столик поместите микропрепарат «Кровь лягушки», потом микропрепарат «Кровь человека», посмотрите кровь лягушки и человека. Какова цвета она. Почему?

Учитель биологии. Скажите, где содержится в основном железо в организме?

Учащиеся:В мышечной ткани, большая часть в крови.

Учитель биологии:Что нужно делать при недостатке железа в организме? Какие продукты употреблять?

Таблица 2. «Содержание железа в продуктах питания»

Учитель биологии. Определите, в каких продуктах больше всего содержится железа?

IV. Закрепление изученного материала.

Учитель химии. Перед вами текст, прочитайте текст и ответьте в конце текста на вопросы:

В организм человека железо поступает с пищей. Пищевые продукты животного происхождения содержат железо в наиболее легко усваиваемой форме. Некоторые растительные продукты также богаты железом, однако его усвоение организмом происходит тяжелее. Считается, что организм усваивает до 35% «животного» железа. В то же время другие источники сообщают, что этот показатель составляет менее 3% . Большое количество железа содержится в говядине, в говяжьей печени, рыбе (тунец), тыкве, устрицах, овсяной крупе, какао, горохе, листовой зелени, пивных дрожжах, инжире и изюме. При заметном дефиците железа в организме он может ликвидироваться приемом пищевых добавок, содержащих железо в хелатной (легкоусваиваемой) форме: глюконат железа, фумарат железа, цитрат железа и другие.

Усвоение железа снижается при чрезмерном потреблении чая и кофе, а также яиц. Чрезмерные дозы железа могут быть опасными для детей, больных наследственной анемией, поэтому железосодержащие добавки к пище могут быть использованы для детей только по назначению врача.

В организме взрослого человека содержится около 3-5 г железа; почти две трети этого количества входит в состав гемоглобина. Считается, что оптимальная интенсивность поступления железа составляет 10-20 мг/сутки. Дефицит железа может развиться, если поступление этого элемента в организм будет менее 1 мг/сутки. Порог токсичности железа для человека составляет 200 мг/сутки. Потребность в железе у женщин на 30-60 % больше, чем у мужчин вследствие его физиологических потерь. В течение месяца женщины теряют в 2 раза больше железа, чем мужчины. При беременности у женщин потребность в железе превышает обычную физиологическую. Учитывая, что железо впрок не накапливается в организме, при недостаточном его поступлении с пищей (железо главным образом содержится в мясе) может возникнуть гипохромная микроцитарная анемия.

Всасывание железа в кишечнике зависит от потребности всего организме в этом элементе. У больных анемией всасывание железа происходит более эффективно, чем у здоровых людей. Это обусловлено тем, что переход железа из содержимого кишечника в плазму регулируется ферритином (комплексное образование соединений железа с белком апоферритином).

Недостаточность железа может развиться из-за его дефицита в пище (у грудных детей, содержащихся на искусственном вскармливании, при несвоевременном прикорме на фоне естественного вскармливания, так как с грудным молоком железо не поступает).

Избыточное поступление в организм трехвалентного железа приводит в депонированию железа в плазме крови и тканях (гемосидерозу).

1.Как и в какой форме поступает железо в организм человека?

2.В каких продуктах содержится железо?

3.К чему приводит дефицит железа в организме?

4.Сколько железа содержится в организме взрослого человека?

5.Почему кровь, мышцы, печень красного цвета?

V.Домашнее задание

Учитель химии. На дом надо прочитать §27, выполнить письменно упражнение 11 на стр. 118.

VI. Рефлексия и подведение итогов. Выставление оценок.

Учитель биологии. Оцени себя на уроке. (Карточки с фразами, подчеркнуть нужное)

Урок Я на уроке Итог

1.Интересно 1.Работал 1.Понял материал

2.Скучно 2.Отдыхал 2.Узнал больше, чем знал

3.Безразлично 3.Помогал другим 3.Не понял

Учитель химии: С каким настроением вы уходите с урока?

Список использованных источников:

1.Габриелян О.С., Остроумов И.Г., Сладков С.А., Пурышева Н.С., Сивоглазов В.И. Макромир. Биосфера. Курс «Естествознание. 10 класс»//Химия. Первое сентября. – №1, 2014. – С.9-19.

2.Рудзитис Г.Е. Химия. Основы общей хииии. 11 класс: учеб. для общеобразоват. учреждений с прил. на электрон. носителе: базовый уровень/Г.Е.Рудзитис, Ф.Г.Фельдман. – 14-е изд. – М.: Просвещение, 2012 г. – 159 с.: ил.

3. https://nsportal.ru/shkola/khimiya/library/2015/12/18/urok-po-teme-metally-pobochnyh-podgrupp-zhelezo