Разработка урока по теме: "Неорганические вещества в клетке. Вода"

Тема урока: «Неорганические вещества клетки. Вода» «Вода – мать всего живого и сама энергия жизни» Масару Эмото Цель   урока:  познакомить   учащихся   с   функциями   воды   в   клетке   через постановку опытов и демонстрацию модели живой клетки. Задачи урока: продолжить   развитие   логического   мышления   обучающихся   (способности наблюдать,   анализировать,   делать   выводы,   научно   объяснять   результаты опытов); продолжить   развитие   организационных   умений   обучающихся   через организацию своего рабочего места; продолжить развитие коммуникативных умений обучающихся – высказывать собственное мнение и уважать мнения товарищей. Оборудование: мультимедийный проектор, презентация Power Point. На   столах   учащихся:   кристаллизатор   с   водой,   в   который   помещено   8 зубочисток   (лучами   от   центра),   чайная   ложка, химический стакан, пищевая сода, лимонная кислота, колба с водой. ПЛАН УРОКА № п/п Этапы урока Приемы и методы 1. 1. 2. 3. 4. 5. 6. Организационный Этап актуализации знаний  Ориентировочно­ мотивационный. Подготовка к активной учебно­ познавательной деятельности Операционно­исполнительский Первичное закрепление  материала Рефлексивно­оценочный Подведение итогов Словесные (рапорт  дежурного) Словесные (беседа) Графические (схема) Время  (мин.) 1 мин. 2 мин. Словесные (беседа),  наглядные (иллюстрация) 2 мин. Практические, частично­ поисковые, индуктивные  (лабораторные опыты и  ведение конспекта по ходу урока). Словесные  (эвристические).  Практические Логические (анализ) Словестные  (объяснительно­ 28 мин. 2 мин. 2 мин. 2 мин. 7. Информация о домашнем  задании иллюстративный) Словесные  1 мин. ХОД УРОКА Деятельность педагога Деятельность учащихся 1. Организационный момент Рапорт Подготовка к уроку (дневник, тетрадь, учебник,  ручка, карандаш) Отметить отсутствующих Проверка готовности учащихся. Организуют свое рабочее место 2. Этап актуализации знаний На прошлом уроке мы познакомились с  элементами, которые содержаться в живых  клетках. Какие вы помните элементы? (Самый  распространённый?). Сегодня мы начнём изучать химические  вещества, содержащиеся в клетках. Все они  делятся на 2 группы: неорганические и  органические. Их много, простые и сложные. Для  конкретизации темы урока прошу отгадать  загадку: Что в гору не вкатить, В решете не удержать И в руках не унести?  (вода) Отвечают на вопрос –  перечисляют элементы,  входящие в состав живых клеток. Записывают число и тему урока в тетрадях и схему: Химические вещества клетки неорганические органические Записывают заголовок: «Вода» 3. Ориентировочно­мотивационный этап Сегодня на уроке присутствует учащийся 7  класса, который уже изучил эту тему и поможет  разобраться вам. (Сообщение 1). Давайте вместе определим цели нашего урока.  Слушают. Выбирают из предложенного  списка глаголов: изучить,  познакомиться, вспомнить,  записать, проделать,  проанализировать,  Совместно (фронтально) с учащимися обсуждаются цели урока. Педагог формулирует итог обсуждения: «Охарактеризовать функции воды в живой клетке и проделать эксперименты» 4. Операционно­исполнительский этап Сообщение учащегося 2. Под руководством педагога и помощи учащегося выполняют опыт №1. Слушают и записывают в  тетрадь: 1. Вода – растворитель Делают опыт. Совместно формулируем вывод о том, что не все вещества растворяются в  воде. Но в клетке вода – растворитель полезных и вредных веществ. Сообщение учащегося 3. Под руководством педагога и помощи учащегося Слушают и записывают в  тетрадь: выполняют опыт №2. 2. Вода – катализатор Делают опыт. Совместно формулируем вывод о том, что вода – катализатор ускоряет  химические процессы в клетке. Сообщение учащегося 4. Слушают и записывают в  тетрадь: 3. Вода – участник химических  реакций. 4. Вода ­ структурный компонент живого. 5. Вода – участник процесса  терморегуляции. Слушают и записывают в  тетрадь: 5. Вода – участник обмена  веществ между клеткой и  окружающей средой. 6. Вода поглощает вещества из  воздуха и растворяет их. Сообщение учащегося 5. Демонстрация модели живой клетки и  результатов проделанных заранее опытов. 5. Этап первичного закрепления материала Попробуйте ответить, о какой из функций воды  идет речь? Если не поливать комнатные растения их листья  завянут. Вода участвует в процессе пищеварения в  клетках. При высокой температуре наши потовые железы  выделяют воду (пот). Ответы учащихся обсуждаются  фронтально. 4. Вода ­ структурный компонент живого. 3. Вода – участник химических  реакций. 5. Вода – участник процесса  терморегуляции. 6. Рефлексивно­оценочный этап Давайте подведём итоги нашего урока. Что нам  удалось сделать? Используя глаголы, учащиеся  подводят итоги работы: изучили, познакомились,  вспомнили, записали, проделали,  проанализировали. Возвращаемся к нашей схеме. Мы изучили  функции воды. Теперь дополним схему. Дополняют схему в тетрадях. Химические вещества клетки 7. Подведение итогов неорганические вода                  органические и минеральные             белки соли                               жиры                               углеводы 8. Постановка домашнего задания Роль минеральных солей для жизни клетки вы  изучите дома по учебнику Резерв времени можно заполнить сообщение учащегося о происхождении воды на  Земле. Записывают задание в дневники. Приложения Сообщение 1. Никого из нас не удивляет  дождь или падающий снег, гладь плавно текущей реки или озера. Другое дело – огромные просторы морей и океанов, водопады,  гигантские  ледники,  сползающие   с  заоблачных  высот,  струи  гейзеров, подобно фонтанам бьющие из­под земли. От этих красот у любого захватит дух. Но редко кто задумывается над тем, откуда взялись моря или реки, дождь или снег, каковы  свойства  воды, предстающей в таком разнообразном виде. Вода – самая загадочная жидкость на Земле. Певцы древних степных народов издавна воспевали её,   поэты   посвящали   ей   удивительные   строки.   Даже   о   капле   воды   написано множество страниц. А ученые по сей день, как и сотни лет назад, не могут дать точного ответа на, казалось бы, несложный вопрос: что такое вода?  Вода – самое распространенное неорганическое соединение на нашей планете. Она присутствует на Земле не только в водоемах, но и в воздухе, и в почве, и во всех живых организмах. Любая живая клетка обязательно содержит воду. Сообщение   2.   Вода   составляет   80   %   массы   клетки   в   молодом   организме человека или животного и 60 % ­ в клетках старого. В клетках головного мозга ее 85 %. Если человек теряет 20 % воды, то наступает смерть. Правда, не во всех клетках человека   содержание   воды   столь   велико.   Например,   в   клетках   эмали   зубов   ее только 10 – 15 %. Много воды в клетках мякоти сочных плодов и листьях растений, но ее очень мало в клетках сухих семян или спорах растений и микроорганизмов, поэтому они могут храниться очень долго, пока опять не окажутся в условиях, способствующих их прорастанию. Все вещества по отношению к воде делятся на две группы: гидрофильные (от греч. hygros— влажный и philia — дружба, склонность) – растворимые в воде и гидрофобные   (от   греч.   phobos   —   страх)   –   не   растворимые   в   воде.   Древнее положение алхимиков – “тела не действуют, пока не растворены” – в значительной степени справедливо. Для подтверждения выше сказанного мы проделаем следующий опыт. Опыт № 1: расположить зубочистки лучами в миске с водой. В центр миски аккуратно   опустить   кусочек   сахара.   Убирать   сахар   чайной   ложкой   и   капнуть пипеткой в центр миски несколько капель жидкости для мытья посуды. Сообщение 3. Вода – катализатор химических реакций, протекающих в клетке, т.е.   она   ускоряет   процессы   взаимодействия   веществ.   Это   можно   подтвердить опытом, который многие проделывали не один раз в домашних условиях. Опыт № 2: поместить в химический стакан смесь соды и лимонной кислоты в соотношении 1:1. Затем прилить воду. Что   же   происходит?  При   смешивании   сухих   веществ   взаимодействия   не наблюдается,   но   стоит   добавить   воду,   как   она   сразу   дает   толчок   химической реакции (выделяется большое количество углекислого газа), но сама в процессе не участвует (Приложение 4). Сообщение 4. Вода – участник многих химических реакций, происходящих в клетке. Например, реакции фотосинтеза и гидролиза идут при непосредственном участии воды. Вода в реакциях гидролиза разрушает вещества. Например, гидролиз жиров, белков и углеводов происходит при переваривании пищи. Вода ­ структурный компонент живого. Основой любой живой структуры есть органические молекулы и вода, как растворитель. Вода практически не сжимаема (в жидком   состоянии),   и   поэтому   служит   гидростатическим   скелетом   клетки, обеспечивает   упругость   клеточной   стенки   и   поддержание   формы   органов (например:   листьев).   Потеря   воды   листьями   растений   осенью   приводит   к   их увяданию. Вода   –   участник   процесса   терморегуляции.   Вследствие   своей   большой теплоемкости   —   4200   Дж/(кг∙К)   —   вода   обеспечивает   примерное   постоянство температуры внутри клетки. Также она способна переносить большое количество теплоты,   отдавая   ее   там,   где   температура   тканей   ниже,   и   забирая   там,   где температура   более   высокая.   Например,   при   испарении   воды   происходит значительное охлаждение. Сообщение   5.  Для   доказательства   и   иллюстрации   роли   воды   в   клетке   я изготовил модель живой клетки. Приготовил смесь сахарного песка и крахмала в пропорции 10:1. Целлофан предварительно смочил водой и обсушил при помощи фильтровальной   бумаги.   Положил   на   целлофановую   пленку   смесь   сахара   и крахмала.   Пленку   прикрепил   к   стеклянной   трубке   с   помощью   резинки   или обыкновенных ниток. Вода – участник обмена веществ между клеткой и окружающей средой Модель растительной клетки (целлофановый мешочек с трубкой), заполненный смесью   сахарного   песка   и   крахмала   поместил   на   дно   банки   с   небольшим количеством воды. В банку по стенке медленно налил воду – столько, чтобы ее уровень был не выше места крепления мешочка к трубке. Для наглядности опыта воду подкрасил 10–20 каплями раствора йода. Содержимое банки оставил на 1–2 ч. В ходе опыта подкрашенная вода поднимается по трубке. Крахмал в мешочке постепенно   окрашивается   в   темно­фиолетовый   цвет.   Для   того   чтобы   убедиться, проникает ли вода в мешочек, я достал мешочек из банки и проткнул его иголкой. Из мешочка потекла вода, значит, она проникает сквозь оболочку клетки­модели.  Что   же   происходит?  Вода   и   растворенный   в   ней   йод   проникают   внутрь клеточной модели. Опыт иллюстрирует процесс питания растений. Потом   я   решил   проверить   будет   ли   вода   в   клетке   поглощать   вещества   из воздуха. Для этого проделал следующий опыт. Мешочек заполнил смесью сахарного песка и крахмала в пропорции 10 к 1, крепко завязал толстой ниткой и поместил в банку с кипяченой водой. Через  1–2 ч, когда мешочек  набух, подвесил  его над водой,   в   которую   добавить   15–20   капель   раствора   йода.   Рядом   надо   повесить второй такой же мешочек, но заполненный чистой водой. Результаты   опыта:  спустя   20–25   мин   содержимое   первого   мешочка окрасилось в темно­фиолетовый цвет. Что   же   происходит?  По   результатам   опыта   я   сделал   вывод   о   том,   что благодаря   воде   в   клетку   поступают   и   вещества   из   воздуха,   а   не   только растворенные. Учеными доказано, что чем больше воды содержится в клетке, тем выше в ней интенсивность обмена веществ. Сообщение 6. Тема происхождения воды на нашей планете является одной из самых обсуждаемых не только среди ученых, но и среди обычных людей. Многие полагают, что первая вода появилась на земле приблизительно 4­3,6 млрд. лет тому назад, на самом активном этапе формирования планеты. Происхождение воды на Земле столь же неясно, как и происхождение самой нашей   планеты.   Есть   несколько   гипотез   того,   откуда   взялась   вода.   Изучив литературу по данному вопросу, я пришел к выводу, что ученые, которые искали ответ на этот вопрос, разделились на четыре лагеря. Гипотеза первая ­ метеоритное происхождение. Земля вначале была большим холодным твердым метеоритом и вода в виде льдистой или снегоподобной массы уже входила в состав того самого метеорита, который стал прапрапрадедом Земли. Гипотеза вторая ­ “горячее” происхождение. Её сторонники считают, что Земля вначале   была   расплавленным   огненным   шаром   и   вода   выделялась,   как   пот,   из разогретого глубинного вещества (магмы) Земли. Вода просочилась на поверхность и скапливалась в низинах – так постепенно образовывались моря и океаны. А потом, из­за   того   что   Солнце   неравномерно   нагревало   поверхность   Земли,   начался круговорот воды, появились реки и озера и т.д. Третья гипотеза – земное происхождение воды. Она выдвинута специалистами из   Японии,   которые   считают,   что   появление   воды   на   нашей   планете,   никак   не связано   с   космосом.   Японские   ученые   предположили,   что   на   начальном   этапе формирования в структуре земли находились целые водородные пласты, которые вступали   в   химическую   реакцию   с   кислородом,   присутствующим   в   земельной мантии. В результате этого взаимодействия на планете и появилась вода, причем в огромных количествах. Четвертая   гипотеза   –   астероидное   происхождение   воды.   Сразу   после формирования   планета   стала   горячей   и   была   крайне   сухой.   Появление   океанов произошло уже после окончательного формирования планеты. Именно благодаря кометам и астероидам, атаковавшим землю и приносившим воду, и появились столь большие   водные   пространства,   которые   сейчас   заполняют   большую   часть   нашей планеты. Каждая   из   гипотез   имеет   свои   аргументы,   но   не   имеет   неоспоримых доказательств. Поэтому в настоящее время вопрос происхождения воды на Земле остается открытым.