Ученики на Учителя.com


Урок - практическая работа «Определение химических элементов и органических молекул в биологических объектах»

Интеграция уроков биологии и химии в профильном классе
Урок - практическая работа
«Определение химических элементов и
органических молекул в биологических объектах».
подготовили
учитель биологии
Т.О.Свиридова
МБОУ «Средняя общеобразовательная
школа № 84», Кемерово
учитель химии
О.В.Полевьянова
МБОУ «Средняя общеобразовательная
школа № 84», Кемерово
учитель биологии и химии
Н.Ю.Штуро
МБОУ «Вечерняя (сменная)
общеобразовательная школа №13
при исправительной колонии № 40»,
Кемерово
г. Кемерово
2016
Интеграция уроков биологии и химии в профильном классе
Современное общество предъявляет новые требования к системе
образования, которые направлены на формирование высокообразованной
интеллектуально развитой личности.
В условиях современной школы происходит смена образовательной цели.
Перед учителем стоит задача не передать сумму знаний, а создать условия для
максимального развития индивидуальности учащегося, его способностей,
склонностей, интересов. Следовательно, меняются требования не только к
выпускнику, но и к учителю, который превращается в организатора деятельности
ученика. Его главной задачей становится мотивировать учеников на проявление
инициативы и самостоятельности в открытии новых знаний, поиске способов их
применения при решении различных проблемных задач.
Перед учителем стоит вопрос, какие технологии использовать в своей
практической деятельности для реализации задач, выдвинутых ФГОС. Как
сформировать у учащихся цельное представление о явлениях природы и
взаимосвязи между ними, объединить знания по разным предметам в целостную
картину мира. В ходе изучения химии и биологии можно использовать разные
инновационные технологии, но все они будут направленны на достижение
главной цели – интегрировать процесс обучения. Только через интеграцию можно
решить проблему разрозненности знаний по предметам, показать целостность,
взаимосвязь и взаимозависимость наук. Именно на таких уроках учащиеся имеют
возможность получения глубоких и разносторонних знаний, используя
информацию из различных предметов, совершенно по-новому осмысливая
события, явления.
Актуальность интегрированных уроков напрямую связана с предъявляемыми
к выпускнику требованиями. Интегрированные уроки побуждают учащихся
анализировать, сопоставлять, сравнивать, искать связи между предметами и
явлениями. Благодаря всему этому достигается целостное восприятие
действительности, как необходимая предпосылка естественнонаучного
мировоззрения.
Интегрированным уроком называют любой урок, объединяющий в себе
обучение по нескольким дисциплинам при изучении одного понятия, темы или
явления. В основе интегрированных уроков должна быть близость содержания
ведущих тем разных предметов и их логическая взаимосвязь.
Наиболее органичной представляется межпредметная интеграция, как
например интеграция биологии и химии. Одна из фундаментальных задач химии и
биологии это формирование целостной картины мира. Проблема современных
школьников в том, что они воспринимают объекты отдельно с биологической,
отдельно с химической точки зрения. Не умеют переносить знания одного
предмета в другой. Одним из решений этой проблемы является применение
интегрированных уроков химии и биологии. В данной работе представлен
интегрированный урок в 10 классе (химико-биологический профиль). Урок -
практическая работа «Определение химических элементов и органических
молекул в биологических объектах». Работа рассчитана на два часа.
В современных программах химии и биологии в первых темах совпадают
вопросы, связанные с качественным анализом органических веществ. Однако в
программе по биологии есть вопросы, связанные с идентификацией
биополимеров. Поэтому в данной практической работе расширена
исследовательская деятельность и кроме определения углерода, водорода и хлора
учащиеся определяют содержание азота и серы в белках (причем при определении
азота применяется более безопасный метод, чем описанный в литературе метод
сплавления с металлическим натрием). Эксперименты занимают мало времени,
что позволяет учащимся в течение двух часов выполнить не только практическую
часть, но и обосновать её теоретически.
Практическая работа
«Определение химических элементов и органических молекул в
биологических объектах».
Цель: 1. Доказать, что органические вещества содержат углерод, водород,
хлор, серу.
2. Показать наличие белков, углеводов и витаминов в различных
биологических объектах.
Оборудование: пробирка с газоотводной трубкой, спиртовка, пробирки,
держатель, медная проволока, капельница, пипетки
Реактивы: органическое вещество (парафин, глюкоза, крахмал), известковая вода,
оксид меди (II), сульфат меди (II)(безв), сульфат меди (II)(р-р), хлорид цинка (р-р),
четыреххлористый углерод, гидроксид натрия (конц.), гидроксид натрия (р-р),
ацетат свинца(II), лакмусовая бумага, белок (р-р), крахмал (крахмальный
клейстер), йод (р-р йода в йодиде калия ( раствор Люголя)), сок фруктов или
овощей (картофеля или капусты), метиленовый синей (р-р), карбонат натрия (р-р),
раствор для инъекций витамина В6, хлорид железа (III) (р-р).
Ход работы
I Качественное определение углерода, водорода в органических соединениях
В сухую пробирку насыпают черный порошок оксида меди (II) (слой высотой
около 5 мм). Добавляют столько же глюкозы (крахмала, парафина) и
перемешивают. В верхнюю часть пробирки насыпают сульфат меди (безводный).
Пробирку закрывают пробкой с газоотводной трубкой. При этом конец
газоотводной трубки опускают в раствор известковой воды. Пробирку аккуратно
нагревают. Через некоторое время из газоотводной трубки выходят пузырьки газа
и как только известковая вода помутнеет, конец газоотводной трубки вынимают
из пробирки с известковой водой и продолжают нагревание до тех пор, пока не
увидят изменение в нагреваемой пробирке. Черный порошок оксида меди
превратится в красно-розовый порошок меди, а белый порошок сульфата меди
станет голубым, в следствии образования кристаллогидрата CuSO
4
* 5 H
2
O
Задание: составить уравнения реакций. Сделать вывод о процессах,
происходящих при окислении органических веществ оксидом меди.
(Химизм процесса:
C
6
H
12
O
6
+ 12CuO = 6 CO
2
+ 6H
2
O + 12 Cu
Ca(OH)
2
+ CO
2
= CaCO
3
+ H
2
O
CuSO
4
+ 5 H
2
O = CuSO
4
* 5 H
2
O)
Выводы. Метод определения основан на том, что при прокаливании органического
вещества в смеси с окислителем ( CuO) происходит окисление углерода
органического вещества в углекислый газ, а водорода в воду. Оксид меди при этом
восстанавливается до металлической меди. Углекислый газ определяют с
помощью известковой воды. Воду можно определить по образованию синих
кристаллов медного купороса.
II Определение хлора.
Медную проволоку длиной 10 см в виде спирали прокаливают в пламени
спиртовки до исчезновения постоянной окраски пламени (признак отсутствия
загрязнения медной спирали). Остывшую спираль, покрытую черным налетом
оксида меди, опускают в пробирку с 1-2 мл раствора хлорида цинка, и вносят в
пламя спиртовки. Немедленно появляется изумрудно - зеленый цвет пламени.
Затем проверяют испытуемый образец на присутствие хлора.
Вывод: При прокаливании кислород оксида меди окисляет углерод и водород
органического вещества до углекислого газа и воды, медь образует с галогеном
летучее соединение, которое окрашивает пламя горелки. Появление зеленого
окрашивания указывает на присутствие галогена.
Химизм процесса:
2 CHCl
3
+ 5 CuO = CuCl
2
+ 4 CuCl + 2 CO
2
+ H
2
O
III. Обнаружение серы
В первую пробирку с белком прилейте 5 мл концентрированного раствора
гидроксида натрия. Содержимое пробирки осторожно нагрейте в течение 2-3 мин.
В другую пробирку налейте раствор ацетата свинца и гидроксид натрия до
растворения образовавшегося гидроксида свинца и получения
тетрагидроксоплюмбата натрия. Соедините содержимое двух пробирок. Раствор
окрашивается в темно-коричневый цвет (или выпадает осадок темно-коричневого
цвета).
Вывод: При нагревании органическое вещество разлагается под действием
концентрированного раствора до образования сероводорода. Такую реакцию
дают белки, содержащие цистин, цистеин, метионин.
Задание: составить уравнения реакций протекающих процессов.
Химизм процесса:
(CH
3
COO)
2
Pb + 2NaOH = Pb(OH)
2
+ 2CH
3
COO Na
2 NaOH + Pb(OH)
2
= Na
2
Pb(OH)
4
Na
2
Pb(OH)
4
+ 2H
2
S = PbS + 2H
2
O + Na
2
S
IV. Обнаружение азота
В пробирку налить 1 мл неразбавленного белка и добавить двойной объем
концентрированной щелочи. Смесь кипятить 2-3 минуты. При внесении в
пробирку лакмусовую бумажка синеет.
Вывод: При гидролизе белка под действием раствора щелочи, выделяется
нашатырный спирт, поэтому лакмусовая бумага синеет.
Химизм процесса:
Белок + NaOH = NH4OH + натриевая соль аминокислот.
1. Биуретовая реакция (на обнаружение пептидной связи).
В щелочной среде атомы азота, входящие в состав пептидной группы, образуют
окрашенные комплексные соединения с ионами меди.
В пробирку поместите 5 капель раствора куриного белка, 3 капли раствора
гидроксида натрия и 1 каплю раствора сульфата меди(II) и перемешайте.
Содержимое пробирки приобретает сине-фиолетовую окраску.
2. Йодкрахмальная реакция (на обнаружение линейных полисахаридов)
В пробирку внесите 10 капель раствора крахмала и одну каплю раствора Люголя.
Наблюдается сине-фиолетовое окрашивание.
3. Обнаружение витамина С (аскорбиновой кислоты).
Аскорбиновую кислоту обнаруживают по исчезновению окрашивания окисленной
формы красителя мителенового синего, который она восстанавливает в
бесцветную форму.
В пробирку налейте 1 мл свежевыжитого сока, добавьте 2 капли метиленового
синего и 2 капли карбоната натрия. Пробирку слегка подогрейте. Синяя окраска
исчезает.
4. Феррихлоридная проба на витамин В6.
Приготовьте 1% раствор витамина В6 в воде. В пробирку налейте 1 мл раствора
витамина, добавьте одну каплю раствора хлорида железа (III), перемешайте.
Раствор окрашивается в красный цвет из-за образования комплексной соли.
Литература
1. Дороничева Р. М., Иващенко Г. А. Интегрированный урок как средство
формирования межпредметных компетенций [Текст]/ Р.М.Дороничева,
Г.А.Иващенко// Инновационные педагогические технологии: материалы V
международной научной конференции.- Казань: Бук.- 2016. — С. 100-105.
2. Яковлева В. Л. Интеграция как фактор создания целостного представления
учащихся об окружающем мире (из опыта работы учителя)
[Текст]/В.Л.Яковлева// Молодой ученый. — 2011. — №10. Т.2. — С. 186-
188.
3. Дымшиц Г.М., Саблина О.В., Высоцкая Л.В., Бородин П.М. Биология.
Общая биология: практикум для учащихся 10-11 кл. общеобразоват.
организаций: профил. уровень [Текст]/Г.М.Дымшиц, О.В.Саблина,
Л.В.Высоцкая, П.М.Бородин// изд-во «Просвещение». – 2-е изд. – М.:
Просвещение. – 2014.- С. 6-10
Скачать материал

Биология - еще материалы к урокам: