Конспект урока "Процесс дыхания. Газообмен в лёгких" 8 класс

МБОУ «СОШ №3»
Интегрированный
урок
по теме:
«Процесс дыхания.
Газообмен в лёгких»
Учитель: Вяхирева А.П.
г. Норильск
Красноярский край
(Слайд 1)
Интегрированный урок
« Процесс дыхания. Газообмен в лёгких»
Цели: - обобщить и закрепить основные понятия и знания по
данной теме;
- продолжить формирование умений применять законы
физики и химии для объяснения процессов, протекаю-
щих в организме человека;
- сформировать убеждение о единстве законов живой и
неживой природы.
Оборудование: Таблица «Дыхательная система человека», кар-
точки-задания.
Ход урока: (Слайд 2)
Учитель химии: «Мыслящий ум не чувствует себя
счастливым, пока ему не удаётся
связать воедино разрозненные
факты, им наблюдаемые».
Д. Хевеши.
Учитель биологии: Как только ребёнок рождается, он
приветствует мир громким криком. С первым криком расправляются
лёгкие новорожденного, и он начинает дышать. Если без еды мы
можем обходиться несколько недель, без воды несколько дней, то
без дыхания мы погибаем через несколько минут.
Учитель химии: А что есть воздух?
Диаграмма: (Слайд 3)
Азот
Кислород
Углекислый газ и
примеси
Учитель биологии: Мы вдыхаем воздух. При помощи
физических и химических процессов в лёгких из воздуха извлекается
кислород.
Учитель физики: (Слайд 4) А что же такое вдох и выдох?
При вдохе мозг подаёт сигнал мышцам грудной клетки, и они
сокращаются. Происходит объёмное расширение грудной клетки.
При этом давление внутри лёгких становится ниже атмосферного, и
наружный воздух засасывается в лёгкие, происходит вдох. Затем
мышцы расслабляются, объём грудной клетки уменьшается, давление
внутри лёгких становится выше атмосферного, и воздух из лёгких
выталкивается наружу. Происходит выдох.
Учитель биологии: А можно ли узнать, например, сколько
молекул кислорода мы вдыхаем при каждом вдохе? Или, например,
сколько воздуха необходимо для дыхания определённого количества
человек? На эти вопросы и многие другие, можно дать ответ,
произведя несложные физические и химические расчёты.
Учитель химии:
Задача: (Слайд 5)
Объём воздуха, поступающего при вдохе около 2 литров,
плотность воздуха 1, 3 г/л. Сколько молекул
участвует в каждом вдохе, если молярная масса воздуха равна 29?
Решение: (Слайд 6)
Физика: m = V x ρ = 2л х 1,3 г/л = 2,6г
N
a
= 6,02 х 10
23
моль
-1
Химия: υ = m / M; υ = 2,6 / 29 = 0,09 моль
N = Na x υ = 6,02 х 0,09 х 10
23
= 0,54 х 10
23
=
= 5,4 х 10
22
молекул
Учитель биологии: Кровь разносит кислород по всему
организму, где он участвует во всех главнейших химических
реакциях. Благодаря этим реакциям выделяется энергия, необходимая
для жизнедеятельности. (Слайд 7) А что такое химическая
реакция?
Учитель химии: Химическая реакция – это процесс,
сопровождающийся разрывом одних связей и образованием других.
При образовании связи энергия выделяется, а при разрыве
расходуется. Разность, между энергией, затрачиваемой на разрыв
старых связей и энергией, выделяющейся при образовании новых
связей и определяет тепловой эффект химической реакции.
(Слайд 7)
Какие реакции называются экзотермическими?
Какие реакции называются эндотермическими?
А какие вещества в организме окисляются для получения
большого количества энергии? (Глюкоза, белки, жиры)
Задача: (Слайд 8) Какой объём кислорода необходим для
окисления 20г глюкозы? Какому объёму воздуха это количество
кислорода соответствует?
Решение: (Слайд 9)
20г Хл
1. С
6
Н
12
О
6
+
2
→ 6СО
2
+ 6Н
2
О + Q кДж
120г 134,4л
х = (20 х 134,4)/ 180 = 14,93л О
2
необходимо для окисле-
ния 20г С
6
Н
12
О
6
2. 14,93л х 5 = 74,67 л воздуха
Учитель биологии: После каждого вдоха следует выдох. А
что мы выдыхаем? Тоже воздух, но с очень небольшим количеством
кислорода и большим количеством углекислого газа, а также воды.
Углекислый газ это отходы жизнедеятельности. Он должен быть
удалён, что и происходит при выдохе.
Учитель физики:
Задача: (Слайд 10) Сколько воздуха расходует на дыхание класс из
30 человек в течение 40 минут урока, если один девятиклассник
делает в среднем 16 вдохов в минуту, вдыхая по 2 литра воздуха?
Решение: (Слайд 11)
40 х 16 = 640 вдохов за 40 минут;
640 х 2 л = 1280 литров затрачивает 1 ученик;
1280л х 30 = 38400 л = 34,8 м
3
воздуха для 30 учащихся
(Слайд 12)
Всё соразмерно в нас
«Душа и плоть в гармонии слились
Суть мира в нас отражена».
Дж. Герберт.
Закрепление:
Природа многолика и многомерна, но, не смотря на это, все
процессы, происходящие в ней, тесно взаимосвязаны и существуют
неразрывно друг от друга. А значит и науки, изучающие различные
проявления этой природы тоже существуют неразрывно друг от
друга. Эту тесную взаимосвязь мы и продемонстрировали сегодня на
уроке.
А теперь, давайте посмотрим, на сколько вы поняли то, о чём
шла речь на уроке, и выполним приготовленные нами задания.
Выполнение задач и теста по карточкам индивидуально.
Задачи и задания.
Задача 1. Средний объём лёгких человека 4,5 литра. Сколько
молекул вы вдыхаете, если делаете глубокий вдох?
Решение: Объём одного моля при нормальных условиях 22,4 л.
Следовательно, в 4,5 л. воздуха 4,5 / 22,4 = 0,2 моля. Тогда 4.5 литра
воздуха содержат 0,2 моля х 6,02 х 10
23
моль
-1
= 1,2 Х 10
23
молекул.
Задача 2. Аквалангист, находясь на глубине 10 м от поверхности
воды, воздух и заполнил весь объём своих лёгких, равный 5,5 л. До
какого объёма расширяются его лёгкие, если он быстро вынырнет на
поверхность воды?
Решение: На глубине 10 м давление воздуха в лёгких аквалангиста
равно 2 атм., так как 10 м водяного столба соответствует давлению в
одну атмосферу. При быстром подъёме можно считать процесс
расширения воздуха в лёгких аквалангиста изотермным, поэтому
объём лёгких на поверхности увеличится в два раза, так как внешнее
давление уменьшится в два раза и составит 11 л, что опасно для его
здоровья.
Задача 3. Сколько воздуха (куб. м) расходует на дыхание класс из 35
человек в человек в течение 45 минут урока, если один
девятиклассник делает в среднем 16 вздохов в минуту по 500 куб. см
воздуха?
Решение: Один ученик расходует воздуха за минуту: 16 х 500 = 8000
куб.см. За 45 минут он потребляет: 8000 х 45 = 360000 куб. см или
0,36 куб. м. Класс, состоящий из 35 человек в течение 45 минут урока
расходуют при дыхании воздуха: 0,36 х 35 = 12,6 куб. м
Зачем мы дышим?
Как только ребёнок рождается, он приветствует мир громким
криком. Крик имеет очень важное значение. С первым криком
расправляются лёгкие новорожденного, и он начинает дышать. Если
без еды мы можем обходиться несколько недель, без воды
несколько дней, то без дыхания мы погибаем через несколько минут.
Когда мы хотим сказать, что без чего-то совершенно не можем
обойтись, то говорим: «Нужен, как воздух…» Но на самом деле
необходим не сам воздух, а содержащийся в нём кислород.
Мы вдыхаем воздух. При помощи физических процессов в
лёгких извлекаем в лёгких из него кислород. Кровь разносит
кислород по всему организму, где он участвует во всех главнейших
химических реакциях. Благодаря этим реакциям выделяется энергия,
необходимая для жизнедеятельности. Поэтому, нет дыхания нет
жизни.
После каждого вдоха следует выдох. А что мы выдыхаем? Тоже
воздух, но с очень небольшим количеством кислорода и большим
количеством углекислого газа, а также воды. Углекислый газ это
отходы жизнедеятельности. Он должен быть удалён, что и
происходит при выдохе.