Мастер-класса "Исследование лекарственных препаратов и средств бытовой химии»
методическая разработка по химии на тему

Муниципальное автономное  образовательное учреждение

«Средняя общеобразовательная школа №17»

г.Губкина Белгородской области

Методическая разработка мастер-класса

по теме:

«Исследование лекарственных препаратов и средств бытовой химии»

                                     Учитель химии

                                                                Якунина И.И.

Всё имеет смысл, пока мы здоровы!

Цели:

• Познакомить участников мастер – класса с путями интеграции химических и валеологических знаний в системе школьного химического образования
• Показать возможность создания и  реализации здоровьесберегающих условий в процессе обучения химии
•  Научить проведению исследования лекарственных препаратов и средств бытовой химии в условиях учебного эксперимента

         Среди самых важных категорий в системе ценностей общества лидирующие позиции занимает сохранение среды обитания и здоровья человека: «Здоровье — глобальная проблема, которая является одной из самых важных для всего человечества». Область научных знаний о том, как сберечь физическое, эмоциональное, личностное здоровье и вести здоровый образ жизни, именуется валеологией.

Внедрение валеологического подхода в школьное обучение и воспитание — одно из направлений гуманизации образования. Курс химии играет существенную роль в образовании и воспитании подрастающего поколения, в процессе его изучения можно естественным образом сформировать у обучающихся валеологические знания и умения.

 В плане интеграции химических и валеологических знаний благоприятен и тот факт, что химия — экспериментальная наука. Она служит мощным инструментом исследования и познания процессов, протекающих в живых системах, поэтому при обучении химии в школе важно акцентировать внимание на формировании у обучающихся целостного восприятия химических процессов, которые лежат в основе триады «молекула — клетка — организм».

 Интеграция химических и валеологических знаний предусматривает творческое переосмысление содержания школьного курса химии.

Каким же образом можно осуществлять интеграцию химических и валеологических знаний в системе школьного химического образования? Необходимо исходить из особого значения химических знаний в повседневной жизни для обеспечения оптимальных условий жизнедеятельности и сохранения здоровья.

 Основополагающие являются следующие идеи:

•   Изучение химии способствует формированию знаний о молекулярных основах здоровья.
•   Химические знания позволяют оценить влияние веществ на окружающую среду и    здоровье человека.
•   Умение решать химические задачи позволяет определить содержание биологически активных веществ как в организме человека, так и в продуктах питания.
•   Посредством химического эксперимента возможно формирование навыков валео-логического мониторинга.

         Реализация валеологического образования осуществляется по нескольким направлениям:

          1) освоение содержания валеологического компонента на уроках  химии;

         2) реализация валеологического воспитания при проведении  внеклассных мероприятий.

         3) изучение содержания данного компонента в ходе индивидуально-  групповых занятий учащихся, посредством организации проектной  и исследовательской деятельности школьников рамках НОУ.

      Организация  исследовательской деятельности дает возможность создавать проблемные ситуации, способствует мотивации для обобщения учебного материала, расширяет возможности для индивидуального и дифференцированного подхода к обучению, повышает творческую активность, позволяет расширить кругозор учащихся.      

 Важно придавать ей прикладную направленность, тем самым создавать условия для выработки у учащихся умений применять полученные знания при решении реальных задач повседневной жизни.

        Химия дает в руки человеку огромные возможности и силы, но при этом требует грамотного, ответственного их использования…

        Писатель-фантаст и учёный-биохимик Айзек Азимов писал в одной из своих повестей: «Химия-это смерть, упакованная в банки и коробки». Использование достижений современной химии требует высокой общей культуры, большой ответственности и, конечно, знаний.

Возьмём такие необходимые для человека вещества, как лекарства и средства бытовой химии. Даже они могут быть исключительно опасными, если использовать их неразумно, неграмотно. Сильнодействующие, концентрированные, едкие, они требуют очень осторожного обращения и строжайшего выполнения инструкций.

       К сожалению, некоторые хозяйки, борясь за чистоту, действуют по принципу: «Лей все сразу, что-нибудь да подействует». А вы читали этикетки «Комета», «Мистера Мускула», «Силита» и других препаратов бытовой химии? Проведём исследование некоторых образцов чистящих средств.

          При организации исследовательской деятельности мы будем придерживаться следующего алгоритма:

• Проблема
• Объект и предмет исследования
• Гипотеза
• Цели, задачи и выбор методов исследования
• Ход  исследования
• Анализ  результатов
• Выводы

        Воспользуемся  инструктивно-исследовательской  картой

Тема: « Исследование средств бытовой химии»

   Реактивы и оборудование: образцы чистящих средств «Комет»,  «Доместос», раствор аммиака, йодкрахмальная бумага (фильтровальная бумага, пропитанная концентрированным раствором иодида калия и крахмальным клейстером), вода; тигель, стеклянная палочка.

        Задание: проверьте, что произойдет, если нарушить правило: «Запрещается использовать порошок «Комет» вместе с жидкостями, содержащими аммиак».

        Примечания. Аммиак содержат, например, стеклоочищающие и обезжиривающие средства.     «Комет» имеет в своем составе вещество, известное под торговым названием «Хлоринол». Судя по всему, это вещество представляет собой соединение, в котором содержится хлор. Возможно, это соль, кислотный остаток которой С1О−.

Вопросы - подсказки

•  Какими свойствами — окислительными или восстановительными — обладают хлор и азот в названных веществах?

•  Как поведут себя эти вещества, «встретившись» на какой-либо поверхности?

•  Образование какого продукта реакции можно ожидать?

•  Какой способ качественного определения предполагаемого продукта реакции следует выбрать? (Используйте данные таблицы «Качественные реакции катионов и анионов».)

Ход работы

1. Смешайте в тигле небольшое количество (!) порошка «Комет» и раствора аммиака. (Соблюдайте технику безопасности!)

2.  Прикройте тигель влажной йодкрахмальной бумагой.

3.  Поясните наблюдаемые процессы.

4. Сделайте вывод о правильности выдвинутой вами гипотезы.

 5. Оформите отчёт

Вопросы для обсуждения

•  Почему нельзя смешивать порошок «Комет» с жидкостями, содержащими аммиак?

•  Какой тип реакции лежит в основе метода определения при помощи йодкрахмальной бумаги?

Пояснения. Участники исследования делают предположение, что в результате взаимодействия аммиака (окислителя) и ионов С1О−  (восстановителя) произойдет реакция:   2NH3 + 6С1О− = N2 + ЗС12 + 6OН−.    

  Наличие хлора они определяют с помощью йодкрахмальной бумаги:    

  2KI + С12 = 2КС1 + I2;    I2 + крахмал     синее окрашивание.

В результате они понимают, почему необходимо соблюдать инструкции и не допускать смешивания названных средств бытовой химии. Во-первых, происходит образование веществ, вредных для здоровья человека, во-вторых, изменение химического состава препарата при таком смешивании снижает его чистящий эффект.  

              Предполагаемый вариант оформления отчёта

Физпауза

Гимнастика для глаз (слайды)

Дыхательная гимнастика

       Сложная экологическая обстановка делает особенно необходимым проведение массажа щитовидной железы, который можно выполнить следующим образом.

     Сядьте удобно. Расслабьтесь, успокойтесь. Ровно, протяжно, на одной высоте произносите звук [а].

     Произношение звука [и] в таких же условиях активизирует работу мозга, нормализует функцию почек.

     Проговаривание звука [о] приводит в порядок среднюю часть грудной клетки.

     Чередование звуков [о], [и] массирует сердце.

Моделирование

          Уважаемый коллеги!  А сейчас попытайтесь смоделировать  по известному вам алгоритму исследование лекарственных препаратов.

Задания для групп

1. Сравнить содержание витамина С в  апельсиновом и клюквенном соке.
2. Изучите превращения, происходящие с ацетилсалициловой кислотой (аспирином) в процессе растворения
3. Изучите превращения, происходящие с аспирином в процессе нагревания и выясните, как эти превращения отражаются на химических свойствах препарата. Можно ли использовать аспирин для консервирования продуктов?
4. Проведите растворение анальгина в органических и неорганических растворителях.
5. Определите наличие глюкозы в виноградном соке. К чему может привести избыточное употребление углеводов?

(Инструктивно-исследовательские карты представлены в приложении 1.)

       Группа 1 и 3 работает на желтых листах, на столе табличка с надписью: «Желтый цвет ассоциируется с солнцем и интуицией, стимулирует нервную систему, укрепляет печень и сердце, повышает аппетит».

         Группа 2 и 4 работает на синих листах: синий цвет ассоциируется со спокойствием и умом, создает атмосферу умиротворения, снимает раздражительность, понижает высокую температуру при болезни.

       Группа 5 работает на красных листах: красный - цвет жизни, помогает бороться со стрессом, выводит яды и стимулирует чувственность, возвращает жизненную силу.

Обсуждение  и оценка результатов работы.

Рефлексия

1. Оцените свое настроение и эмоциональное состояние

выберите один из рисунков раскрасьте его соответствующим цветом

      Красный цвет  означает азарт, интерес, радость победы, достижение целей, желтый – спокойствие, неторопливость, достижение целей наполовину, серый –  скуку, безразличие, недостигнутые цели.

2. Оцените свою деятельность

нарисуйте на одной из ступенек лесенки человечка — себя

3. Оцените содержание мастер - класса

поставьте отметку рядом с одним из значков в первом столбце

Приложение 1.

Инструктивно-исследовательская карта№1

Тема: « Исследование  аскорбиновой кислоты»

Реактивы и оборудование: сок апельсиновый, клюквенный морс, вода, стаканчики, пипетки, 5% раствор йода, крахмальный клейстер, мерные пробирки

Введение: техника определения витамина С основана на том, что молекулы аскорбиновой кислоты легко окисляются йодом. Как только йод окислит всю аскорбиновую кислоту, следующая капля, прореагировав с йодом, окрасит раствор в синий цвет. Следовательно, чем больше капель йода потребовалось в конкретном опыте, тем больше содержание витамина С.

Задания. Сравнить содержание витамина С в  апельсиновом и клюквенном соке.

Ход работы

1. Налейте в стаканчик 0,5 мл клюквенного сока и добавьте 5 мл воды.
2. Влейте 1 мл крахмального клейстера.
3. По каплям добавьте 5% раствор йода до появления устойчивого синего окрашивания, не исчезающего 10-15с. Посчитайте количество израсходованных  капель.
4. Проведите те же действия  с апельсиновым соком
5. Сделайте вывод о правильности выдвинутой вами гипотезы.
6. Оформите отчёт:

Вопросы для обсуждения 

• известны ли вам заболевания, вызванные нехваткой витаминов. Перечислите их.
• Зачем при простудных заболеваниях врач прописывает обильное питье в виде соков и морсов?

Пояснения

Полный дефицит витамина С вызывает цингу. При недостатке C и D  возникает рахит. Возникновение бери-бери - болезни при нехватке витаминов B1 - сопровождается чаще всего расстройствами сердечно-сосудистой и нервной систем. Недостаток витамина D вызывает остеопороз. Среди болезней при нехватке витаминов PP и группы B известна пеллагра. Дерматит, нервные и кишечные расстройства - ее симптомы при недостатке этих витаминов.  Нехватка витаминов группы A вызывает куриную слепоту.

Инструктивно-исследовательская карта №2

Тема: «  Исследование  аспирина»

Реактивы и оборудование: ацетилсалициловая кислота (аспирин), вода, ступка с пестиком, стеклянная палочка, спиртовка, держатель, воронка, фильтр, стаканы, пробирки, универсальный индикатор.

Введение. В повседневной жизни человек применяет огромное количество веществ, и, к сожалению, некоторые не выполняют инструкции, прилагаемые к лекарственным веществам. Примером этого может служить запивание морсом некоторых лекарств.

Задания. Изучите превращения, происходящие с ацетилсалициловой кислотой (аспирином) в процессе растворения, как эти превращения отразятся на химических свойствах препарата?

Ход работы

1. Измельчите таблетку аспирина в ступке и растворите в воде (объем воды 10-15 мл).
2. Перенесите в пробирку 2-3 мл полученного раствора.
3. Прокипятите раствор. (Соблюдайте технику безопасности!)
4. Профильтруйте раствор.
5. Определите реакцию среды в полученном растворе.
6. Cделайте вывод о правильности выдвинутой вами гипотезы.
7. Оформите отчёт:

 Вопросы для обсуждения

• какое воздействие на желудок оказывает избыточный прием аспирина?

• почему нельзя запивать аспирин морсом?

      Пояснения:  аспирин при избыточной дозе может вызывать раздражение и воспаление слизистой оболочки желудка, так как при растворении в воде аспирин дает кислую реакцию среды. Если запивать его морсом, то кислая реакция среды только усилится, что отрицательно скажется на организме человека.

Инструктивно-исследовательская карта №3

Тема: « Исследование  жаропонижающих препаратов»

Реактивы и оборудование: ацетилсалициловая кислота (аспирин), парацетамол,  вода, хлорид железа (III); ступка с пестиком, стеклянная палочка, спиртовка, держатель, воронка, фильтр, стаканы, пробирки.

Введение. В повседневной жизни человек применяет огромное количество веществ, и, к сожалению, некоторые из них — не по назначению. Примером этого может служить использование аспирина в качестве консервирующей добавки.

Ацетилсалициловая кислота (аспирин) - это сложный эфир, образованный уксусной и салициловой кислотами.

В процессе консервирования аспирин долгое время нагревается в присутствии воды, кроме того, используемые продукты могут придавать рассолу кислотный характер.

Задания. Изучите превращения,  происходящие с аспирином в процессе нагревания и выясните, как эти превращения отражаются на химических свойствах препарата.

Ход работы

1. Измельчите таблетку аспирина в ступке и растворите в воде (объем воды 10-15 мл).
2. Перенесите в пробирку 2-3 мл полученного раствора.
3. Прокипятите раствор. (Соблюдайте технику безопасности!)
4. Прилейте немного хлорида железа(III).
5. Определите, в каких еще выданных вам препаратах входит в состав фенол (c парацетамолом нагревать раствор не надо)
6. Заполните таблицу:

Вопросы для обсуждения

• На чем основано консервирующее действие аспирина?
• Можно ли использовать аспирин для консервирования продуктов?

         Пояснения. Сначала учащиеся отмечают наличие карбоксильной группы в аспирине и делают предварительный вывод о том, что консервирующее действие ацетилсалициловой кислоты связано с тем, что в растворе создается кислотная среда, препятствующая размножению бактерий. Написав уравнение реакции, они замечают, что в процессе гидролиза аспирина образуется фенольное соединение, которое помимо бактерицидного оказывает токсическое действие на организм человека. В результате они приходят к выводу, что использование аспирина в качестве консервирующей добавки недопустимо. Наличие фенольного соединения в растворе они доказывают, проведя качественную реакцию с хлоридом железа (III) (фиолетовое окрашивание раствора).

Инструктивно-исследовательская карта №4

Тема: « Исследование  анальгина»

Реактивы и оборудование: анальгин, вода, этиловый спирт, ступка, пестик, пробирки, держатель для пробирок, спиртовка, спички 

Введение. Немаловажную роль при приеме лекарств играет состояние организма.

Задания. Проведите растворение анальгина в органических и неорганических растворителях.

Ход работы

1. Измельчите таблетку анальгина в ступке и растворите в воде (объем воды 10-15 мл).
2. Перенесите в пробирку 2-3 мл полученного раствора.
3. Прокипятите раствор. (Соблюдайте технику безопасности!)
4. Измельчите таблетку анальгина в ступке и растворите в спирте
5. Перенесите в пробирку 2-3 мл полученного раствора.
6. Прокипятите раствор. ( Соблюдайте технику безопасности!)
7. Сделайте вывод о правильности выдвинутой вами гипотезы.
8. Оформите отчёт:

Вопросы для обсуждения

• Как изменяется действие лекарств при употреблении алкоголя?
• Почему при употреблении лекарств рекомендуют запивать их водой?

       Пояснения:  Некоторые лекарства резко усиливают токсическое действие алкоголя, вызывая тем самым тяжелые отравления даже небольшим количеством спиртного. Иногда при этом они теряют свое лечебное действие.

Инструктивно-исследовательская карта №5

Тема: « Исследование глюкозы»

Реактивы и оборудование: глюкоза, виноградный сок, гидроксид  натрия, сульфата меди (II), вода, ступка, пестик, ложечка, пробирки, держатель для пробирок, спиртовка, спички.

Введение. Ненормированный углеводный обмен может привести к заболеваниям, например, к  диабету, который характеризующиеся повышенным содержанием глюкозы в крови.

Задания. Определите наличие глюкозы в виноградном соке. К чему может привести избыточное употребление углеводов?

Ход работы

1. Измельчите таблетку глюкозы в ступке и растворите в воде (объем воды 10-15 мл).
2. Перенесите в пробирку 0,5 мл полученного раствора.
3. Добавьте 2 мл гидроксида  натрия и 1 мл сульфата меди (II).
4. Отметьте цвет полученного раствора.
5. Нагрейте раствор (соблюдайте технику безопасности!)
6. Проделайте  данный опыт с 0,5 мл виноградного сока.
7. Сделайте вывод о правильности выдвинутой вами гипотезы.
8. Оформите отчёт

.Вопросы для обсуждения

• Зачем ослабленным людям при длительной болезни прописывают глюкозу?
•  Какое лечение прописывает врач для людей больных диабетом?

       Пояснения. Лечение предполагает введение специального гормона – введение специального гормона – инсулина, регулирующего углеводный обмен. Ранее его выделяли из поджелудочной железы животных, но в 1953 г. английский биохимик Фредерик Сенглер определил химическую структуру инсулина. Впоследствии это привело к получению искусственного инсулина более дешевого и качественного, чем ранее.