Проектная работа "Металлы и неметаллы в жизни человека"

Комитет по делам образования города Челябинска

МУНИЦИПАЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ «ГИМНАЗИЯ № 10 г.ЧЕЛЯБИНСКА»

 

 

 

 

Проектная работа

«Металлы и неметаллы в жизни человека»

Тип проекта: информационный

 

 

Выполнила: Власова

Вероника Михайловна

ученица 8 «б» класса

Наставник: Шумовская

Людмила Петровна

 

 

 

 

 

Челябинск, 2019г.

 

Содержание

Введение                                                                                         3

Основная часть                                                                               4

I.1. Теоретическая часть                                                                 4

I.1.1. Что такое металлы и неметаллы?                                          4

I.1.2. Роль металлов в нашей жизни                                                   5

I.1.3.Роль металлов в нашей жизни                                                   6

I.1.4. Отрицательное влияние элементов на организм                     7

II.1. Практическая часть                                                                 8

II.1.1. Макро и Микроэлементы                                                     8

II.1.2. Последствия недостатка макро и микроэлементов              9

II.1.3. Избыток элементов в организме                                          11    

Заключение                                                                                    12

Список источников                                                                        13

Приложения                                                                                   14

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

Мало кто задумывался, что у металлов и неметаллов огромная роль в нашей жизни. Человек дышит воздухом, в котором содержатся неметаллы и соединения между ними. Он живет  и применяет металлы и неметаллы в различных отраслях. Таких как медицина, машиностроение, в строительстве и хозяйстве. Так же они очень хорошо   распространены в водах рек и озер, морей и океанов, составе тел животных, растений и даже в  атмосфере. В организме человека содержится большое количество химических элементов. Предполагается, что недостаток или же избыток макроэлементов в организме вызывает нарушение процессов жизнедеятельности. Микроэлементы должны содержаться в определённых концентрациях, нарушение которых ведёт к патологическим изменениям.

Цель моего проекта: выяснить, какие металлы и неметаллы входят в состав человеческого организма, выяснить какова их биологическая роль.

Задачи моего проекта:

1)      Выяснить значение металлов в организме человека (биологическая роль  и токсичное действие).

2)      Разобраться, что происходит при недостатке или избытке металлов и неметаллов.

3)      Выяснить токсическое действие металлов.

4)      Каким путём можно восполнить дефицит макро- и микроэлементов.

Актуальность моего проекта: Выбранная мною тема « Металлы и неметаллы в жизни человека» актуальна для всех нас: в настоящее время в нашей стране остро встали проблемы численности населения и продолжительности жизни. Здоровый образ жизни, правильное питание, уровень развития медицины, общая грамотность населения, социальные условия – вот те главные слагаемые, которые всегда, во все времена будут определяющими в здоровье и жизни человека. Что значит грамотно относиться к своему организму? Это, прежде всего, знать, что может спровоцировать те или иные заболевания. Может ли сам человек, хотя бы отчасти, быть «кузнецом своего здоровья»? Думаю, что да. Чем больше мы знаем, тем меньше не допускаем того, что может повредить нашему здоровью.

.Продуктом моего информационного проекта является памятка, с содержанием металлов и неметаллов в продуктах питания, а так же подробная презентация на эту тему.

I.1.1

Для начала, хотелось бы разобраться, что такое металлы и неметаллы и что они из себя представляют.

I.1.2

Что такое металлы?

 

Мета́ллы (от лат. metallum — шахта, рудник) — группа элементов, в виде простых

веществ, обладающих характерными металлическими свойствами, такими, как высокие

теплопроводность и электропроводность.(серебро, медь, алюминий), характерный

металлический блеск.

В древние века было известно лишь 7 металлов (Au, Ag, Cu, Pb, Fe, Hg)  . Это число соотносилось с количеством известных планет.

 

Что такое неметаллы?

 

Неметаллы   —    химические элементы с типично неметаллическими свойствами.

(водород, кислород, азот и.т.д..).

Впервые различие между металлами и неметаллами определил М.В. Ломоносов. «Металлы,- писал

он, - тела твёрдые, ковкие , блестящие». Металлы и неметаллы представлены в специальной Периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева.

I.1.1 Роль металлов в нашей жизни

Роль металлов и  в жизни человека обозначилась уже с доисторических времен. Первые металлы, с которыми познакомился человек, были медь, золото, серебро, ртуть, железо, олово, свинец. Целые эпохи стали «металлическими»: эпоха меди сменилась эпохой бронзы. На смену бронзе пришел «железный век ». В начале ХIХ века был открыт алюминий. А через полвека человек освоил его производство. В современном мире роль металлов просто огромна: металлические изделия окружают нас везде. Даже находясь в своей комнате, Вы наверняка обнаружите хотя бы одно изделие из этого материала. Еще в Средневековье алхимики утверждали, что поведение и характер человека зависят от того, какое количество металлов содержится в организме. Если в нем преобладает много свинца, то человек угрюмый и предпочитает темные тона в одежде. Если много железа, то он агрессивный и раздражается от красного цвета. А вот если в организме много меди, то человек дружелюбный и мягкий. Доля правды в этом конечно есть: в организме живых существ металлы оказывают влияние на все процессы жизнедеятельности. Например, открытие наличия железа в крови животных в XIX веке потрясло мир. Атомы железа являются составляющей частью гемоглобина, который занимается переносом кислорода, необходимого для протекания окислительно—восстановительных процессов в организме. Железо придает гемоглобину красный цвет, поэтому кровь животных и человека также красного цвета. Данный элемент в организм поступает вместе с продуктами питания – печенью, яблоками, творогами, сливами, дынями, тыквой, помидорами и абрикосами. Также для организма полезны такие ферменты как марганец, цинк и медь. Недостаточное количество металлов вызывает серьезные последствия. Недостаток кальция приводит к замедлению роста скелета и возникновению кариеса. А вот нехватка магния приводит к судорогам мышц.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Роль неметаллов в жизни человека

Неметаллы в жизни человека играют огромную роль, так как без них невозможна жизнь не только человека, но и других живых организмов. Ведь благодаря таким неметаллическим элементам, как кислород, углерод, водород и азот, образуются аминокислоты, из которых затем образуются белки, без чего не может существовать все живое на Земле. Такой необходимый микроэлемент, как сера, в организме человека выступает в роли минерала красоты, так как благодаря ней, кожа, ногти и волосы, будут оставаться здоровыми. Также, не стоит забывать, что сера принимает участие в формировании хрящевой и костных тканей, помогает улучшить работу суставов, укрепляет нашу мышечную ткань и выполняет еще много других функций, которые очень важны для здоровья человека. Анионы хлора также играют важную биологическую роль для человека, так как принимают участие в активизации некоторых ферментов. С их помощью поддерживается благоприятная среда в желудке и поддерживается осмотическое давление. Хлор, как правило, попадает в организм человека, благодаря поваренной соли при приеме пищи. Помимо важных качеств, которые неметаллы оказывают на человеческий организм, и другие живые организмы, эти вещества применяют и в других различных отраслях.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

I.1.4.  Отрицательное влияние металлов и неметаллов.

Помимо всего положительного влияния , так же есть и отрицательное. Например  токсичность, мера несовместимости вредного вещества с жизнью . Основным путем поступления тяжелых

металлов в организм является желудочно-кишечный тракт, который наиболее уязвим к действию техногенных экотоксикантов. Отравления соединениями тяжёлых металлов известны с древних времен. В середине четвёртого века сулема и мышьяк были наиболее распространёнными неорганическими ядами, которые использовались с криминальной целью в политической борьбе и в быту. которые использовались с криминальной целью в политической борьбе и в быту.

Отравления соединениями тяжелых металлов часто встречались в нашей стране в

1924г. Отравления соединениями меди преобладают в районах садоводства и

Отравления соединениями меди преобладают в районах садоводства и

виноделия, где для борьбы с вредителями используется медный купорос. В настоящее

время наиболее распространены отравления ртутью. Тем самым, можно сделать вывод, что тяжелые металлы и их соединения могут поступать в организм человека через лёгкие, слизистые оболочки, кожу и желудочно-кишечный тракт.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

II.1. Практическая часть

II.1.2. Макро и микроэлементы

 

В Составе веществ, образующих клетки всех живых организмов, обнаружено более 70 элементов. Эти элементы принято делить на две группы: микроэлементы и макроэлементы.

Макроэлементы содержатся в клетках в больших количествах. В первую очередь это углерод, кислород, азот и водород. В сумме они составляют почти 98% всего содержимого клетки. Кроме названных элементов к макроэлементам относят также магний, калий, кальций, натрий, фосфор, серу и хлор. Суммарное из содержание 1,9% . Таким образом, на долю остальных химических элементов приходится около 0.1%. Это микроэлементы. К ним относят: железо, цинк, марганец, бор, медь, йод, кобальт, бром, фтор, алюминий и др.

Человек и животные получают нужные им для нормальной жизнедеятельности микроэлементы с пищей. Например, если в пище не хватает марганца, то возможна задержка роста, замедления половой зрелости, нарушение обмена веществ при формировании скелета.

Значение микроэлементов для человека впервые было выявлено при изучении такого заболевания, как эндемический зоб, которое вызывается недостатком йода в пище и воде. Прием соли, содержащей йод, приводит к выздоровлению, а добавка его к пище в малых количествах предупреждает заболевание.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

II.1.3. Последствия недостатка макро и микроэлементов

Чтобы человек был здоровым, его организм должен обогащаться макро и микроэлементами. Только правильное сбалансированное питание может насытить организм человека полезными веществами, а также наладить обмен веществ .Макро и микроэлементы поступают в организм вместе с продуктами питания, с водой и воздухом. При дефиците макро и микроэлементов в организме больше всего страдают ногти и кожа. Для красоты и здоровья ногтей важно насыщать организм белком, который называют кератином. В основном организму человека недостаточно этих элементов:

Zn	Дефицит цинка приводит к заболеваниям центральной нервной системы, развитию депрессии, нервозности, сухости кожного покрова, ломкости ногтей, частым простудам. Для защиты и укрепления иммунной системы, чтобы определить, нет ли у вас дефицита цинка, можно сдать специальный анализ. По его результатам станет известно, нужно ли дополнительно пить цинк в таблетках.
I	Йод поддерживает гормональный баланс в организме человека, укрепляет иммунитет, помогает успешно противостоять инфекционным заболеваниям. Дефицит йода приводит к таким ситуациям как заболевания щитовидки, слабость и вялость. Ухудшается зрение, слух и память.
Cu	При недостатке меди в организме у человека нарушается обмен веществ, возникает депрессия.
Ni	Учащение депрессий
Mo	Нехватка молибдена в организме приводит к ухудшению зрения, человек становится раздражительным.
Mg	Нехватка магния в организме человека приводит к бессоннице, пониженной памяти, головокружениям, головным болям, депрессии, плаксивости.
Сa	При недостатке кальция нарушается обмен веществ в организме.
Mn	При недостатке марганца ослабевает иммунитет.
S	Недостаток серы приводит  к выпадению волос.
Cr	Симптомы диабета

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

II.1.4. Избыток элементов в организме

Избыток элементов тоже встречается, но редко.

S -  Избыток серы в организме приводит к снижению слуха и ухудшению зрения.

Cu – Избыток меди приводит к нарушению психики человека.

Mn - Острый гепатит.

Mg - Избыток марганца в организме человека приводит к замедлению пульса, сонливости, к тошноте, нарушению координации.

Ca - Из за избытка кальция может возникнуть тошнота, жажда, частая усталость, слабость и судороги.

 Сl – Избыток хлора в организме приводит к повышению концентрации хлора в крови.

Мо – Снижение массы тела.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

Несмотря на то, что химические элементы содержатся в организме в незначительных количествах (в миллиграммах, а иногда и в микрограммах), роль их велика. Тяжелая экологическая ситуация, возрастание стрессовых ситуаций, методы обработки продуктов питания, «убивающие» биологически активные вещества, - вот далеко не полный перечень причин повсеместного роста дефицита жизненно важных элементов и избытка токсичных, наносящих непоправимый вред здоровью. У каждого металла своя дозировка. Малейшие ее колебания влияют на самочувствие людей. Таким образом каждый химический элемент вносит свою лепту в состояние нашего организма. И если этого элемента в организме в избытке или, наоборот, его не хватает, то человек начинает жаловаться на различного рода недомогания. Очень часто происходят изменения и во внешнем облике: волосы становятся тусклыми, с посеченными концами, ногти слоятся и ломаются, кожа приобретает землистый оттенок, теряет свою упругость. Здоровый организм сам способен регулировать содержание отдельных элементов. При наличии выбора (пищи и воды) животные и человек инстинктивно могут вносить лепту в это регулирование. Сознательное регулирование человеком содержания микроэлементов в почве, продуктов питания, является одной из важнейших задач.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список источников

Л.Ю. Аликберова. «Занимательная химия», Дрофа, 1999-200с.

О.С. Габриелян – ХИМИЯ, 8 класс. Дрофа, 2015- 287с.

О.С. Габриелян – ХИМИЯ, 9 класс. Дрофа, 2015- 290с.

Габриелян О.С. «Настольная книга учителя химии». 9 класс, М.: Блик и К°, 2001

В.И. Добрынина, Е.Я. Свешникова. «Руководство к практическим занятиям по биологической химии», Медицина, 1977

Н.Е. Кузьменко, В.В.Еремин, В.А.Попков. «Начала химии», М.: Экзамен, Оникс 21 век, 2001.

М.Колтун. «Мир химии» – М.: Детская литература, 1988

А.С. Егоров, Н.М. Иванченко, «Химия внутри нас». Ростов-на-Дону: Феникс, 2004-180с.

Е.М. Ледовская «Металлы в организме человека» // Химия в школе. 2005. №3 – с 44-47.

edufuture.biz – Роль химических элементов в нашей жизни.

https://pcgroup.ru/blog/vazhnost-natriya-v-zhizni-cheloveka/ - Натрий в жизни человека.

Мультимедийное учебное пособие нового образца. «Химия». Электронная библиотека «Просвещение».

Мультимедийное учебное пособие нового образца. «Химия». Электронная библиотека «Просвещение».

 «Открытая химия». Версия 2.5 Автор курса – профессор МФТИ, Академик РАЕН

 Н.Я. Логинов, А.Г. Воскресенский, И.С. Солодкин, «Аналитическая химия», Просвещение, 1979 .

В.В.Зеленцов. АНО «Центр Биотической Медицины». «Химические элементы и ваше здоровье», 2008 -51с.

 

 

 

 

 

 

 

Приложения

Приложение 1

Заболевания при недостатке макро и микроэлементов

 

 

 

 

 

 

 

Приложение 2

Биологическая роль и токсическое действие некоторых элементов в организме

Металл	Биологическая роль	Токсическое действие избытка металла
Na	Ионы натрия поддерживают у животных и человека нормальную возбудимость мышечных клеток, участвуют в сохранении кислотно-основного баланса в организме, в регуляции сердечной деятельности (успокаивают), удерживают воду в организме.	Приводит к нарушению водного баланса, сгущению крови, вызывает дисфункцию почек, некоторые сердечно-сосудистые заболевания, а также общее нарушение обмена веществ.
K	Ионы калия регулируют белковый и углеводный обмен, влияют на процесс фотосинтеза и рост растений. Калий необходим для нормального функционирования всех мышц, особенно сердечной, способствует выделению избыточного натрия, избавляя организм от лишней воды и устраняя отеки.	Вызывает усиление двигательной активности, учащение сердечного ритма, нарушение углеводного, жирового и белкового обмена.
Mg	Соли магния проявляют антисептическое и сосудорасширяющее действие, понижают артериальное давление и содержание холестерина в крови, оказывают успокаивающее действие на нервную систему, играют большую роль в профилактике и лечении рака, благотворно действуют на органы пищеварения	Приводит к нарушению минерального обмена. Нарушение баланса обмена магния вызывает повышенную смертность от сердечно сосудистых заболеваний и болезней желудочно-кишечного тракта
Ca	Ионы кальция необходимы для процессов кроветворения, обмена веществ, для уменьшения проницаемости сосудов, нормального роста скелета, благотворно влияют на состояние нервной системы, оказывают противовоспалительное действие.	Если кальций попадает в организм в виде цементной пыли, то страдают органы дыхания, у детей снижается возбудимость нервной системы.
Sr	Оказывает влияние на процессы костеобразования.	Поражаются костная ткань, печень, кровь, наблюдаются повышенная ломкость костей, выпадение волос.
Al	Содержится в легких, печени, костях, головном мозге; действует на пищеварительные ферменты и нервную систему.	Приводит к нарушению минерального обмена.
Zn	Входит в состав крови и мышечной ткани, является катализатором многих реакций, входит в состав инсулина, участвует в белковом обмене.	При высоких концентрациях цинк — мутаген и онкоген. Вызывает заболевания костно-мышечной системы.
Cd	Биологический конкурент цинка.	Снижает активность пищеварительных ферментов, нарушает функцию поджелудочной железы, углеводный обмен, поражает почки и тормозит рост костей; увеличивает опасность переломов костей.
Hg	Используется в термометрах.	Поражает центральную нервную систему, сосредоточивается в почках, нарушая их деятельность; также накапливается в клетках мозга и слизистой оболочке рта.
Li	Дефицит лития в организме человека приводит к психическим расстройствам	Вызывает общую заторможенность, нарушение дыхания и сердечного ритма, слабость, сонливость, потерю аппетита, жажду, расстройство зрения, а также дерматит лица и рук