Информационно-образовательный портал
e-mail: mail@infobraz.ru

  • Библиотека
  • Биология
  • Тема «Значение дыхания. Биологическая роль кислорода» (интегрированный урок биология-химия)

Тема «Значение дыхания. Биологическая роль кислорода» (интегрированный урок биология-химия)

Тема «Значение дыхания. Биологическая роль кислорода» (интегрированный урок биология-химия)

Цель: 1) закрепить знания учащихся о сущности дыхания как биохимическом процессе, присущем всей живой природе;

2) определить влияние качества воздуха на здоровье человека и других живых организмов, меры профилактики при заболеваниях органов дыхания;

3) воспитывать у учащихся бережное отношение к своему здоровью, как социальной ценности.

«Здоровье – это не подарок, который человек получает один раз и на всю жизнь, а результат сознательного поведения каждого человека и всех в обществе».

(П.Фосс – немецкий профессор валеолог).

«Кислород – это вещество, вокруг которого вращается вся земная химия»

Я.Берцелиус

Оборудование: компьютер, мультимедийный проектор, экран.

Ход урока.

1.Сообщается тема урока.

2.Озвучиваются цели урока.

3.Предлагается эпиграф урока.

4.Актуализация опорных знаний.

Задание 1.

Повторить основные понятия по теме «Дыхание»:

- дыхание;

- газообмен;

- альвеолы;

- дыхательные пути;

- жизненная емкость легких

Ученики записывают в тетрадь термины, которые должны раскрыть в течение урока.

Задание 2.

Вспомнить строение органов дыхания иихфункцию.

Задание 3.

Что вы знаете из курса химии о кислороде? Каковы его физические и химические свойства?

Схема «Кислород в природе» (в % по массе)

воздух:

O2 – 21

CO2 – 1

N2 - 78

морская вода

H– 10

Na, Ce– 3

O– 86

организм человека

N -3

H -10

O– 62

C– 21

Другие элементы

5.Вопрос: Кислород – один из самых распространенных элементов в природе.

В чем же его биологическая роль в указанных средах? Проведем анализ диаграмм.

Предполагаемый ответ:

а) в земной коре кислород входит в состав горных пород и минералов; необходим для дыхания, окисления;

б) в воздухе – необходим для дыхания, окисления, горения;

в) морская вода – растворимые и нерастворимые соли; дыхание, окисление;

г) организм человека – входит в состав белков, жиров, углеводов – жизненно важных органических веществ, воды, неорганических веществ; дыхание, окисление.

Вопрос: Всем ли живым организмам необходим кислород для жизнедеятельности? К какой группе относятся эти организмы?

Ученики отвечают, что эти организмы – анаэробы, они могут жить в бескислородной среде. Кроме бактерий, сюда можно отнести некоторых червей, моллюсков, ресничных инфузорий.

Вопрос: Почему живые организмы дышат кислородом, ведь азота в составе воздуха больше?

Ученики вспоминают строение молекулы азота, наличие тройной связи, что придает азоту большую прочность.

Комментарий учителя: по своим свойствам азот является инертным газом. В растворенном виде постоянно находится в крови и тканевых жидкостях организма, но ни в какие реакции не вступает. Его значение для дыхания в том, что он разбавляет кислород. Жизнь в чистом кислороде была бы невозможна. Растворенный в крови азот может стать причиной заболеваний человека, находящегося в условиях высокого давления. При быстром падении давления избыток азота не успевает удаляться из организма через легкие. В крови образуются пузырьки азота, которые закупоривают мелкие кровеносные сосуды.

Этапы процесса дыхания

Учитель: рассмотрите этапы дыхания .

Какой процесс происходит в клетке?

Запишем уравнение окисления на примере глюкозы:

C6H12O6+6O2=6CO2+6H2O+E

ВОПРОС: Что же такое окисление? Ученики знают, что это реакция с участием кислорода. Анализируя уравнение, отмечают, что в результате реакции образуются оксиды, выделяется энергия.

Можно дать определение:

Окисление – химическая реакция взаимодействия веществ с кислородом, в результате которой выделяется энергия и образуются оксиды. Она лежит в основе процессов дыхания и горения.

Вопрос: На что расходится энергия, которая образуется в клетках тела человека в процессе окисления органических веществ?

(Предполагаемый ответ: на обеспечение процессов жизнедеятельности, часть рассеивается в виде тепла).

Вопрос: Что образуется в клетке в процессе дыхания?

Ученики отвечают, что это углекислый газ, вода и энергия. Обобщается понятие «дыхание». Дыхание – это звено обмена веществ в организме. Сущность дыхания состоит в реакции окисления, которая обеспечивает организм необходимой для его жизнедеятельности энергией.

Вопрос: что общего у процессов дыхания и окисления? Ученики подводят итог:

а) это химические реакции;

б) в результате реакций образуются оксиды;

в) происходит освобождение энергии.

Вопрос: Что такое горение?

Ученики знают, что это реакции окисления, идущие с выделением тепла и света. Если это реакции окисления, значит в них также образуются оксиды.

Вопрос: Откуда берется энергия в этих реакциях?

Комментарий учителя:

При окислении химические связи в органических веществах разрушаются, образуются новые вещества с новыми связями. Но на образование этих связей затрачивается меньше энергии. И ее избыток выделяется в виде тепла. Так энергия химических связей превращается в тепловую.

Вопрос: В чем состоит биологическая роль кислорода?

Ученики отвечают, что эта роль – окислительная.

Комментарий учителя:

Кроме окислительной функции, кислород выполняет и другие. ( Ученики демонстрируют результаты эксперимента).

Рассказ ученика:

В чашки Петри на влажную фильтровальную бумагу положим семена пшеницы. Чашки закрыли целлофановыми пакетиками. Семена ежедневно проветривали, по мере надобности увлажняли. Но во вторую чашку вдували ежедневно небольшую порцию пыли. Через 10 дней в контрольной чашке семена дали прорости длиной 12 см., во второй чашке проростки достигали 2-3 см., часть их погибла.

Вопрос: Как можно прокомментировать результаты эксперимента?

Ученики предполагают различные варианты, важно в ответах то, что для дыхания необходим чистый воздух.

Предлагается физкультминутка – дыхательная гимнастика. Каждая буква протяжно поется в течение 10 секунд (приложение 1).

Комментарий учителя: Кислород выполняет в организме защитную функцию. В фагоцитах кислород восстанавливается до супероксид –иона

О -22+е О -2. Он является свободным радикалом, инициирует цепные процессы окисления инородных органических веществ, захваченных фагоцитами. При недостатке кислорода в воздухе его содержание в организме уменьшается, процессы образования супероксид- радикала и окисления им инородных веществ замедляется, в результате чего сопротивляемость организма к инфекции падает. Это мы и наблюдаем в эксперименте.

Еще одна функция – лечебная. При отравлении угарным газом и кислотными газами для лечения применяются смеси кислорода и углекислого газа (5% СО2 по объему) для подкисления тканей. В медицинской практике используют барокамеры для кислородного насыщения тканей, что защищает мозг от гипоксии – пониженного содержания кислорода; с его помощью лечат ожоги и диабетические язвы.

-Всегда ли воздух чист?

- Сколько человек может жить без воздуха?

- Какие клетки крови доставляют кислород?

- Что такое гемоглобин и в чем его особенность?

учитель поясняет реакцию идущую в легких:

Кислород + гемоглобин оксигемоглобин.

Какое значение имеет тот факт, что оксигемоглобин – непрочное соединение?

Вопрос: Какие вещества могут загрязнять воздух? Предполагаемый ответ: пыль, угарный газ – главный компонент выхлопных газов, промышленные выбросы.

Комментарии учителя:

Пыль, содержащаяся в воздухе, опасна тем, что может механически травмировать стенки альвеол и воздухоносных путей, затруднять газообмен. Кроме того, на пылинках могут оседать микробы и вирусы, которые являются причиной многих инфекционных заболеваний. Пыль, содержащая частицы свинца, хрома, может вызвать химическое отравление.

- Каков основной бытовой источник загрязнения воздуха?

- Почему угарный газ наносит вред организму?

Гемоглобин + угарный газ карбоксигемоглобин.

- В чем особенность карбоксигемоглобина?

Ученикам предлагается поработать в группах, сформировать гигиенические правила и обосновать их. Правила могут быть такими:

1. Отдавать предпочтение влажным уборкам, так как при подметании в воздух поднимается много пыли.

2. Чаще проветривать помещения, особенно те, где скапливается много людей.

3. Растения в классной комнате регулярно мыть чистой водой.

4. При чихании и кашле закрывать рот платком.

(Правила могут быть и несколько другие).

Комментарий учителя: Очень важным является правило №2. В воздухе, вдыхаемым человеком, содержится около 4% углекислого газа. Поэтому его концентрация может достигать 0,1% в помещениях, где много людей. Сама по себе такая концентрация не оказывает на человека вредного воздействия. Но в плохо вентилируемых помещениях, наравне с углекислым газом в воздухе резко увеличивается содержание других продуктов жизнедеятельности человека. Поэтому врачи пользуются данными о содержании углекислого газа в воздухе, так как повышение его концентрации служит косвенным показателем загрязнения воздуха. В воздухе герметически закрытых помещений содержание углекислого газа может возрастать до величин, опасных для человека. Этот газ возбуждает дыхательный центр. Поэтому при повышении концентрации углекислого газа до 2-3% у человека учащается дыхание, а при 4-5% появляются признаки отравления.

При достижении концентрации 10-12% наступает быстрая потеря сознания и смерть На закрепление учителем предлагается тест-дополнение:

1. По агрегатному состоянию кислород -…(газ).

2. По отношению к воздуху кислород - …(тяжелее).

3. При горении веществ в кислороде образуются - …(оксиды).

4. Кислород в воде растворим - …(мало).

5. Кислород в природе образуется в процессе - …(фотосинтеза).

6. В реакциях горения выделяется - …(свет и тепло).

7. При окислении органических веществ энергия - …(выделяется).

8. Кислород выполняет функции - …(окислительная, защитная, лечебная).

Вопросы для повторения:

1. Как экспериментально доказать, что выдыхаемый газ -углекислый?

2. Как в природе поддерживается постоянство состава воздуха? Какова роль зеленых растений?

3. Почему необходимо вести борьбу с загрязнением воздуха?

4. Почему трудоспособность в душных помещениях падает?

5. Как вы понимаете пословицу: «Чистый воздух – лучший доктор?».

Подводятся итоги урока, делается общий вывод, дается домашнее задание

Список используемой литературы.

Батуев А.С. Биология. Человек. 9 класс М .:Издательский дом «Дрофа», 2006г.

Ильченко В.Р. Перекрестки физики, химии и биологии. М.: «Просвещение», 1986г.

Станков С.С. Человек и растение. Издательство «Просвещение», 1965г.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1.

Дыхательная гимнастика

А- воздействует благотворно на весь организм;

Е – воздействует на щитовидную железу;

И- воздействует на мозг, глаза, нос, уши;

О – воздействует на сердце, легкие;

ХА – помогает повысить настроение.

А. П. Бухтиярова, МКОУ Верх-Красноярская СОШ, Новосибирская область

Метки: Биология