интегрированный урок по биологии и химии "Кружева жизни"
методическая разработка по химии (10 класс) по теме

Открытый интегрированный урок ( биология + химия )                        по теме « КРУЖЕВА ЖИЗНИ»

Учитель биологии Марьянова Ирина Борисовна                            Учитель химии     Якименко Светлана Ивановна

19 февраля 2016 год

МОУ « Днестровская средняя школа №1»

Слайд 1

Слайд 2

Слайд 3

Слайд 4

Слайд 5

Слайд 6

Слайд 7

Слайд 8

Слайд 9

Слайд 10

Слайд 11

Слайд 12

Слайд 13

Слайд 14

Слайд 15

Слайд 16

Слайд 17

Слайд 18

Слайд 19

Слайд21

Слайд 22

Слайд23

Слайд 24

Слайд 25

Слайд 26

Слайд 27

Слайд 28

Слайд 29

Слайд 30

Слайд 31

Слайд 32

Слайд 33

Слайд 34

Слайд 35

Слайд 36

Слайд 37

Слайд 38

И -“Меняя каждый миг свой образ прихотливый,

капризна, как дитя, и призрачна, как дым,

С  -кипит повсюду жизнь в тревоге суетливой,

великое смешав с ничтожным и смешным…

И- Мы рождаемся, взрослеем, у нас появляются дети и внуки. Мы ни одни живые существа на этой планете, вокруг нас ежечасно, ежесекундно происходит зарождение новой жизни. Этот процесс не прерывается никогда.

С-Наши соседи по планете – это миллиарды живых существ: растения, животные, микроорганизмы, вирусы. Нас радует цветущий вишневый сад и шорох желтеющей, отмирающей листвы под ногами…

И- Все мы когда - либо болели гриппом, краснухой и эти болезни вызваны нахождением в нашем организме болезнетворных микробов и вирусов, а это тоже живые организмы.

С-Как редко мы задумываемся, откуда такое разнообразие жизни, и ее форм, так не похожих друг на друга и в тоже время, имеющих одинаковые свойства, уровни организации и химический состав!

И - Живые организмы …

С- химические элементы…

Химия и биология долгое время шли каждая своим собственным путем, хотя давней мечтой химиков было создание в лабораторных условиях живого организма.
Сама по себе эта идея возникла еще в период алхимии и вплоть до XVI века была одной из главных целевых установок. В результате были дискредитированы такие направления алхимии, как поиски «философского камня» и  универсального растворителя

И - Третий же идеал алхимии -эликсир долголетия, - не потерял своей популярности благодаря применению химических препаратов для сохранения здоровья и лечения болезней.

Как вы думаете, ребята, почему мы говорим о здоровье, но упоминаем химические препараты?

С – Действительно, химия и биология науки, интеграция которых, начиная с 19 века, привела к удивительной науке 21 века биохимии.

Сегодня 19 февраля и  наш урок актуален и символичен, ведь ровно 72 года назад 19 октября 1943 года Альберт Шатц и Зельман Ваксман создают стрептомицин « антибиотик  от  туберкулеза», полученный в результате симбиоза двух наук.

И - свой урок мы начали с эпиграфа о жизни Энгельс писал "Повсюду, где мы встречаем признаки жизни - мы встречаем белковые молекулы …"

Как вы думаете почему? Без сомнения, это правильный ответ, все живые организмы состоят их органических и неорганических соединений. С какими вы познакомились на уроках биологии и химии?  Дайте, пожалуйста, определение органическим веществам                  

Ребята, давайте же, мы определим цель нашего урока…

С- Цель урока: используя знания о строении и функциях белков расширить представления о свойствах белков с помощью знаний по химии (да, но через активную поисковую деятельность)

И, обращая свой взор на ваши мини – проекты «Молекулы белка», мы предлагаем вам, ребята, назвать наш урок «Кружева жизни»

И- Задача: доказать тождество «Жизнь – белок»

Доказывать мы будем двумя блоками

БЛОК №1 Актуализация знаний о строении, свойствах и функциях белков.

Эпиграфом нам послужат слова Гёте:

«Я всегда говорил и не устаю повторять, что мир не мог существовать, если бы был так просто устроен…»

Давайте вспомним изученный нами материал, активно включаясь в работу образованными фокус – группами. Обозначим модераторов:( назвать). Предлагаю методику «Пять шляп мышления»

Синяя шляпа – педагоги.  Чего мы достигли? Что нужно сделать дальше?

Зеленые-Придумываем новые идеи, модифицируем уже существующие, ищем альтернативы, позволяет осуществлять нестандартный подход к решению задачи, искать новые способы и приемы. 

Каковы некоторые из возможных решений и действий? Каковы альтернативы?

Задание 1 «Лови ошибку»

Вспомните историю открытия белка и в тетради запишите правильный порядок букв и цифр

А-4   Б-2   В-1   Г-3 – правильный ответ                      

Задание 2 «Корзина плодов»

Вспоминаем понятийный аппарат - правильный ответ – это плод ваших знаний . Наполним к «Корзину плодами»( на яблоках – термины):            

*протеины

*аминокислоты

*фибриллярные

*ферменты

*липопротеиды

*глобулярные

*гликолипиды

*промежуточные

Задание 3 «Тонкий,толстый вопрос»  - дать  краткий или полный ответ( в таблице)

 Задания по группам

Фокус – группа №1

Выполняет тест у ПК ( 15 вопросов) – ответы в виде грибов: правильные ответы – белые грибы, неправильные – мухоморы.

http://biouroki.ru/test/126.html - тест

модератор записывает результат - % качества знаний

Фокус – группа №2

Выполняет тест по типу ЕГЭ

модератор записывает результат - % качества знаний

Тест «Белки»

Фокус – группа №3

Составляют кластеры по темам:

1 чел. Кластер «Виноградная гроздь» - функции белков

2 чел. Кластер «Ромашка» - классификация белков по составу, структуре, комплексные соединения

3 чел. Кластер «Сердце» - аминокислоты (виды и по составу)

4 чел. Кластер «Звездопад» - уровни организации и свойства, связанные с уровнями организации

Фокус – группа №4

Работа с интерактивной доской «Функции белков»

Задание «Минута славы»

На столах – макеты белковой молекулы, ваши мини – проекты

Фокус группой воспроизвести заданный уровень организации и назвать химические связи

1 гр. – первичный

2 гр. – вторичный

3 гр. – третичный

4 гр. – четвертичный                                                

Судя по вашим моделям можем визуально убедится - белки похожи на

«кружева»

Вывод …

Физминутка «напечатать» постулат «Здоровье дороже золота Шекспир»

( дети встают по буквам»

Гимнастика для глаз по Базарнову В Ф:

Раз –налево, два – направо,

Три –наверх, четыре - вниз.

А теперь по кругу смотрим,

Чтобы лучше видеть мир.

Взгляд направим ближе, дальше,

Тренируя мышцу глаз.

А теперь нажмем немного

Точки возле своих глаз.

Сил дадим им много-много,

Чтоб усилить в тыщу раз!

С-На этой позитивной ноте мы переходим ко второму блоку урока и пусть эпиграфом к нему будут слова Энштейна :   «Радость видеть и понимать , есть величайший дар природы»  

С. По этой причине сначала ученые   занимались изучением не структуры белка, а изучением химических свойств.

И первым ученым, который внес огромный вклад в изучение химической водородной связи молекул белка стал Американский химик Лаймус  Полинг -  нобелевский лауреат

С-В этом году мы с вами начали изучать органическую химию   вы узнали,что  качественный состав практически всех органических веществ представлен какими химическими элементами?? (С, Н, О, N, S, P,

 С- А каково же содержание белка в некоторых тканях нашего с вами организма (после обезвоживания органа- работа с макетом человека))  

Мышцы – 80%; Жировая ткань, кости, зубы – 14 – 28%; Почки – 72%;        

Кожа – 63%; Печень – 57%; Мозг – 45%;

И поскольку мы рассматриваем человека, как  высшую форму разума  на Земле и  призываю вас поучаствовать в разрешении проблемы: «Что связывает два объекта жизни : человека и воду   (Макет человека + колба с водой) 

Предлагаю над разрешением этой проблемы поработать в фокус группах используя методику пяти шляп мышления :

 1. Страшно даже представить, что вода исчезнет когда-нибудь,  что будет с планетой Земля?

  2.Мы точно знаем из курса  биологии , что :  «Жизнь зародилась в воде»

   3. Запасов воды на планете Земля достаточно , чтобы ее хватило на все процессы жизнедеятельности и «Пока есть вода  –все вокруг будет жить»,

.

  Учитель: Согласна , без воды нет жизни , только с ее участием происходят в организме все биохимические процессы  

И именно в растворах возможен важный процесс происходящий в белковых молекулах – гидролиз.( гидра + лизис    «Гидролиз - под действием растворов минеральных кислот или ферментов происходит разрушение первичной структуры белка и образование  аминокислот.

 4.Мы не приемлем только теоретические высказывания, любой аргумент должен быть доказан практикой

   С –Соглашусь с вами: «Существует много методов познания природы, а один из них –химический эксперимент, который является важнейшим способом осуществления связи теории с практикой путем превращения знаний в убеждения. И сейчас методом наблюдения вы убедитесь в   химических особенностях белков.

А чистоту и качество эксперимента   будем сопоставлять   с виртуальными лабораторными опытами

Важным химическим свойством белка является –денатурация 

Опыт №1, Вспомните данное свойство из курса биологии./ ответы/ Денатурация – это разрушение первичной структуры белка   под действием высокой температуры , а также под действием растворов различных химических веществ(_кислот, щелочей , солей) и радиации

(результат наблюдения отобразить в таблице технологической карты) (видео)

 Обращаю Ваше внимание на факты, которые могут привести к гибели организма – переохлаждение при низких температурах и при повышении температуре выше 40гр приводит к разрушению белковых молекул из которых мы с вами состоим. , вот почему необходимо сбивать температуру выше 38 гр.

Опыт №2. Денатурация при действии солей тяжелых металлов. Чистоту  лабораторного опыта подтвердим виртуальным опытом (видео)

И.  Назовите, пожалуйста, обратный процесс денатурации… / ренатурация/ - лежит в основе раздражимости

С-При описании химических характеристик какого – либо вещества, опираются на специфические свойства веществ. Такими специфическими свойствами для белков являются цветные реакции.  

«Цветные реакции на белки»

Опыт №3.2.Биуретовая реакция — качественная на все без исключения белки, а также продукты их неполного гидролиза, которые содержат не менее двух пептидных связей. Биуретовая реакция обусловлена присутствием в белках пептидных связей, которые в щелочной среде образуют с сульфатом меди (ІІ) окрашенные медные солеобразные  комплексы.
3Белок + 1 мл 10 %(NaOH) и 2-3капли1%(CuSO4). = фиолетовое окрашивание.  Чистоту лабораторного опыта подтвердим виртуальным опытом, а затем  результат наблюдения зафиксируйте в технологической карте

(видео)

Опыт №4. Ксантопротеиновая реакция проводят для обнаружения белков, содержащих в своем составе ароматические аминокислоты. К раствору белка  прибавляем концентрированную азотную кислоту. Белок свертывается. При нагревании белок желтеет.еБелок + HNO3(конц.) -> Желтое окрашивание р.

(результат наблюдения зафиксируйте в технологической карте)

(видео)металлов
С - Немецкий физикохимик Вильгельм Фридрих Оствальд заметил, что «каждый химик должен протянуть руку кухарке и пожать ее как своему коллеге». По результатам наблюдений хим. опытов, к какому выводу мы приходим?/ кухня – продукты – химия/

Кулинарные операции, состав и свойства распространенных компонентов пищи не объяснишь без знания химии, а химические элементы – это узоры кружев жизни, т.е. белков.

И- Мы с вами путем хим. эксперимента, наблюдением  подтвердили свои знания в убеждение и   доказали тождество « Жизнь – белок»

С-  А сейчас , закрепляя знания, проведем Логический брифинг- брифинг - краткое обсуждение, посвященное одному вопросу, а именно – « Белки»

–на столах – карточки с вопросами, поочередно задаете вопрос:

1.Процесс взаимодействия белков с водой называется- гидролиз

2.Качественная реакция на белки в которых содержаться ароматические аминокислоты –ксантопротеиновая 

3. Качественная реакция на все белки –биуретовая

4.Денатурация -  свертывание, при каких условиях  происходит   процесс денатурации(под действием высокой температуры , а также под действием растворов различных химических веществ(_кислот, щелочей , солей) и радиации

Домашнее задание: мини – проекты про фокус- группам   « Ноев ковчег»

Урок мы начали со слов «жизнь» и закончить хочется тем же понятием:

Жить – это значит узнавать!

Жить – это значит мечтать широко и привольно!

Жить – это значит творить, трудясь без устали, с неисчерпаемым вдохновением!