урок біології з курсу Екологія людини " Роль та функція води в організмі людини. Практична робота 2 визначення хімічного складу води"

                              Каланчацька  загальноосвітня  школа

І-ІІІ  ступенів  №1 ім. Н. К. Крупської

 

                                                                     

 

 

 

 

 

 

 

 

  Роль та функції води  в  життєдіяльності організмів.                                                Проблеми питної води.                                                           Практична робота № 5 « Визначення хімічного складу води»                                                 (курс «Екологія людини» у 10 класі)

 

 

 

 

 

 

                                                                        Вчитель біології

                                                                        

                                                                     Канівець Н.М.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2014/2015 н.р.

 

 

 

 

 

Тема. Роль та функції води   в   життєдіяльності організмів.                                   Практична робота № 5 « Визначення хімічного складу води »

Мета: 

- поглибити знання учнів про біологічне значення води в організмі людини;

- формувати поняття про взаємозв’язок живої і неживої природи;

- розширити уявлення про екологічні проблеми гідросфери; 

- розвивати логічне мислення, самостійність, вміння робити висновки;  

- виховувати екологічну свідомість.

Тип уроку  засвоєння нових знань

Вид уроку  Інтегрований

Міжпредметні зв’язки  хімія, географія, екологія.                                                                     Методи роботи на уроці проблемні, ілюстративні,  дослідницькі, інтерактивні.

Форми роботи на уроці: групова, фронтальна

Обладнання: зошит, інструктивні картки для виконання дослідів, напольні ваги, навчально – методичні матеріали « Зеленого пакету» (Компоненти довкілля. Вода с. 17-29  відеофрагмент диск 1),склянка з водою.

                                                            Хід уроку.

І. Організація класу

1.Привітання                                                                                                                 2.Перевірка стану підготовленості учнів до уроку.

3. Розподіл учнів за  робочими групами.

ІІ. Актуалізація опорних знань                                                                                           Фронтальна бесіда з учнями

ІІ. Мотивація навчальної діяльності учнів.

Вчитель біології  Епіграфом до  уроку я взяла слова відомого письменника А. де Сент-Екзюпері  (епіграф написаний на дошці )

                                 Вода! Ти не маєш ні смаку, ні запаху, тебе не можливо

описати, тобою насолоджуєшся, не відаючи , що ти таке.

                                Ти не просто необхідна для життя, ти – саме життя.

Як свідчать космонавти, при погляді на Землю з висоти космічної орбіти око бачить в основному два кольори: білий колір хмар і льодових полярних шапок і блакитний колір Світового океану, що вкриває 71% нашої планети; вода – найпоширеніша на Землі речовина.                                                                                                                          

Отже, як ви вже здогадались, говорити ми будемо про воду і мета уроку - вивчення властивостей, будови та значення  неорганічної речовини – води-у  життєдіяльності живих організмів та навколишньому середовищі, визначення хімічного складу води. Працюємо за планом:

1.Вода в природі.                                                                                                                                 2  Вода – основна речовина клітини.

3. Будова та властивості води.

4. Функції води.

5.Хімічний склад води

 ІІІ. Вивчення нового матеріалу

Вчитель біології  Вода є унікальним елементом земної поверхні, і саме через наявність великої кількості води нашу землю називають « блакитною планетою». Незважаючи на таку кількість води, більша її частина міститься в океанах і морях, і тільки 0,6 % загальної кількості живильної вологи придатні для споживання. Давайте разом спробуємо визначити вік води .

  Вправа « Визнач вік води»(вчитель  запрошує учня до столу, пропонує йому випити зі склянки воду та спробувати визначити вік води. Пояснити класу, що вік води такий самий як і вік нашої планети - приблизно 4,5 млрд. років).

Вчитель екології. Запаси води на Землі величезні-1,46 ^. 10⁹км^{3 ,}   тобто 0,025% усієї  маси Землі. Але основна її частина непридатна до споживання - це гірко – солона морська  вода.  Прісної води на планеті - лише 2% . Вода, як прісна так і солона,  в біосфері виконує дуже важливі функції :                                               

•          Вона є основною складовою всіх живих організмів.
•          Бере участь у кругообігу.                                                                                                                     
•          Головний агент- переносник глобальних біоенергетичних екологічних циклів.
•          Є головним кліматоутворюючим фактором, основним акумулятором сонячної енергії  і «кухнею» погоди для всієї планети .                                    (вчитель пропонує пригадати сюжет художнього фільму «Післязавтра»).
•          Є головним природним ресурсом споживання людства  (людство використовує її у багато разів більше ніж вугілля, газ чи нафту).
•          Є середовищем життя для живих організмів.

Вчитель біології  Саме у водному середовищі виникло життя на нашій планеті, тому без води неможлива життєдіяльність жодних організмів. Цитоплазма більшості клітин містить приблизно 80% води, у клітинах мозку - 86%,у клітинах огірка - 92%,у клітинах медуз - 98% води. Кров і лімфа людини містять понад 80% води. Отже… (вчитель пропонує учням зробити висновок). Можливий варіант:(оскільки живі організми складаються з клітин, а внутрішнє середовище клітини складається з цитоплазми, основою якої є вода, то вода – основа внутрішнього середовища організмів. Саме у водному середовищі відбуваються процеси обміну речовин і перетворення енергії. Вона бере безпосередню участь у реакціях розщеплення органічних сполук)

    Учитель біології  Отже, вода в клітині виконує такі функції: терморегуляторну, забезпечує пружність клітин, осмотичний тиск, є розчинником багатьох речовин. А що таке вода з точки зору хімічної науки, нам розповість вчитель хімії.                 

Учитель хімії (Учитель запрошує учня написати молекулярну та структурну  формулу  молекули води). Молекула води утворена двома атомами Гідрогену і одним атомом Оксигену. Структурна формула води показує, що вона має кутову будову. (Демонстрація будови молекули води  з відеофрагменту  методичного комплекту «Зелений пакет» - Водні ресурси України ). Це пов’язане з явищем

електронегативності. Електронна густина зв’язків зміщена до атома Оксигену, тому він більш електронегативний . Саме це є причиною полярності молекули води: вода має позитивний та негативний полюс. Завдяки полярності зв’язку О-Н вода має велику здатність до утворення міжмолекулярних зв’язків. Негативно заряджений атом Оксигену однієї молекули води притягується до позитивно зарядженого атома Гідрогену іншої молекули. Між ними  утворюється водневий зв'язок. За міцністю  водневий зв'язок у 15-20 разів слабший за ковалентний. Тому він легко розривається, наприклад, під час випаровування води. У воді одні водневі зв’язки утворюються постійно, а решта руйнуються. Оскільки молекули постійно руйнуються, то ця властивість дуже важлива для процесу обміну речовин. Працюючи в групах і використовуючи матеріал підручника   ви ознайомились з функціями води. А зараз знову пропоную попрацювати в групах і дослідити властивості води.

Робота в групах

 

 

Завдання: користуючись розданими інструктивними картками учні знайомляться з ходом виконання дослідів і потім демонстраційно для всього класу представник групи проводить дослід

1. Інструктаж з ТБ.

 (Спостереження і   висновки учні записують в зошити )

                Вчитель біології                                                                                                                   Давайте спробуємо визначити якість води методами хімічного аналізу.

Робота в групах

(Завдання: користуючись інструктивним картками навчитися визначати якість води методами хімічного аналізу):

перша  група - визначення хлоридів

друга група – визначення сульфат – йонів

третя група – визначення йонів Феруму

четверта група – органолептичні показники якості води

п’ята група – методи очищення води

(по закінченню роботи учні презентують свої відповіді).

 

              Виконання практичної  роботи  № 5

Тема. Визначення якості води методами хімічного аналізу

 Мета. Навчитися визначати якість  води методами хімічного аналізу                                                 Обладнання: вода, арґентум нітрат, нітратна кислота , гідроген пероксиду, амоній роданід

    Хід роботи:

 

Учитель біології. Отже, ви  навчились визначати кількість води у власному організмі. Людині протягом доби потрібно 2,5 л води. Близько 1 л-   ми споживаємо разом з їжею, близько 1 л – у вигляді напоїв (чаю , кави, води), приблизно 0,5 л утворюється  в самому організмі з жиру (100 г жиру – 107 мл води, 100 г вуглеводів – 55 мл води, 100 г білка – 41 мл води ). Першим сигналом недостатнього вмісту води в організмі є відчуття спраги, яке виникає при збудженні відповідного центру у гіпоталамусі, якщо організм людини втрачає близько 1 % вологи свого організму. Основні свої потреби ми задовольняємо за рахунок питної води. Тому розглянемо проблеми пов’язані з водою та вимоги до її якості.

Вчитель екології   На сьогодні у світі виникла глобальна водна криза:                          - понад 1 млрд. людей не мають доступу до чистої, питної води;                                          -   понад 2,5 млрд. людей живуть у незадовільних санітарних умовах (відсутність каналізації,сучасних очисних споруд для побутових стічних вод);                                      - за прогнозами вчених найближчим часом 2/ 3 населення Землі страждатимуть від нестачі  прісної води.

 

 

 

 

Перегляд відеофільму « Прісна вода» (з відеоколекції « Зелений пакет»)

Після перегляду обговорення питань.

1.Скільки води щодня споживає доросла людина? (80 л)                                                2.Скільки людей помирає щодня внаслідок споживання забрудненої питної води? (приблизно 25 тисяч, більшість з яких діти)

За ступенем водозабезпечення Україна посідає одне з останніх місць у Європі. Водні ресурси України використовуються, а отже і забруднюються у декілька разів інтенсивніше, ніж в інших країнах.

  Вправа « мозковий штурм»                                                                                                              1. Як ми забруднюємо воду вдома?                                                                                   (варіанти відповідей: користуючись різними синтетичними  мийними засобами, оскільки район сільськогосподарський - внесення на городи мешканців села гербіцидів та пестицидів, також приводить до забруднення води )                                          2. Як господарська діяльність забруднює водойми?                                                           (сільське господарство,промисловість,будівництво, нерегульоване зберігання та захоронення побутових відходів)

Вчитель  екології                                                                                                      Забруднення води поділяють на фізичне, хімічне, біологічне. Основними забруднювачами водних об’єктів у нашій країні хімічні , нафтопереробні, целюлозо паперові заводи, гірничорудна промисловість (55% від загального скиду), житлово – комунальне господарство (40%).  Небезпечне забруднення водойм радіонуклідами.

(Напередодні уроку декілька учнів отримали  випереджуючі  завдання підготувати повідомлення) .

Повідомлення учня

В Україні вимоги до якості води визначені Державними стандартом. Згідно з ним питна вода має бути епідеміологічно безпечною та нешкідливою за хімічним складом. Безпеку води в епідеміологічному відношенні визначають як загальною кількістю мікроорганізмів (не більше 100 в 1см³  води), так і за кількістю клітин кишкової палички (не більше 3 в 1 дм³ води). Питна вода не повинна містити водні організми, помітні неозброєним оком, та плівку на поверхні. Сира вода з природних водойм , а також недостатньо очищена питна вода може стати джерелом збудників різноманітних захворювань: (дизентерії, холери, черевного тифу, глистних захворювань). Тому перед споживанням воду з колодязів, струмків, кюветів слід добре прокип’ятити, а водопровідну – профільтрувати через очисні фільтри.

Завдання групам Ознайомитись з інформаційним матеріалом « Етапи очищення стічних вод» (з методичного комплекту « Зелений пакет»)

Первинне очищення стічних вод: механічний процес, в якому використовуються сита для фільтрування такого сміття, як каміння, палки, ганчір’я.

Вторинне очищення стічних вод:  біологічний процес з високим споживанням кисню, в якому аеробні бактерії використовуються для видалення до 90% органічних відходів, що піддаються біологічному розкладу. Стічні води закачуються у великий резервуар, до якого під тиском подається повітря. Далі вода кілька годин перемішується з мулом , багатим на бактерії, для поліпшення розкладання органічних домішок. Потім вода надходить до відстійника, де більша частина завислих речовин та мікроорганізмів осаджуються як мул. Далі мул розкладається шляхом анаеробного перегнивання а потім може спалюватися або використовуватися як добриво.  Але при умові , що в ньому відсутні домішки важких металів.

Покращення очищення стічних вод. Навіть після вторинного очищення стічні води все ще містять шкідливі домішки.  Тому покращується очищення рядом спеціалізованих біологічних, хімічних та фізичних процесів, під час яких видаляються певні забруднювальні речовини, що ще залишились у воді.

ІV. Узагальнення знань

1. Вода належить до якого класу неорганічних речовин?
2.   Яку частку в середньому становить вода в клітині?
3. Який відсоток усієї води становить прісна вода?
4. Які ви знаєте властивості води?
5. Які функції виконує вода в клітині?
6. Який екологічний стан води на планеті Земля?
7. Хто є головним забруднювачем води ?

Вчитель біології. Ось і підійшов до завершення наш урок , і я б хотіла дізнатися , чи змінили ви своє ставлення  до води як до речовини,  без якої неможливе існування життя на Землі? (заслуховуються  відповіді учнів ).

Вчитель екології.  Я сподіваюсь , що кожне слово, сказане на уроці,  дійшло не тільки до вашого слуху, але й до вашого серця. Любіть природу так , як ви любите себе, своїх батьків, свою домівку.

Вчитель хімії

 Что такое вода? Минерал не имеющий цвета,
Не имеющий запаха, формы, но ты оглянись –
Это главное таинство, главное чудо Планеты,
Это главный исток, из которого вылилась Жизнь.

Очень хочется верить, что люди ещё повзрослеют,
Что источник всей Жизни на этой Земле сохранят,
И в бездонном пространстве планета Земля голубая
Будет так же сиять, как и тысячелетья назад.