Урок "Состав воздуха. Газообмен в легких"
план-конспект урока по химии (8 класс) на тему

Цели и задачи.

Цели урока:

Раскрыть процесс газообмена в организме человека и изучить состав воздуха.

Задачи:

1.  раскрыть процесс газообмена в легких и тканях.

2.  изучить состав воздуха и как он изменяется при дыхании.

3.  продолжить формирования биологических и химических понятий.

4.  работать над дальнейшим формирование умений логически мыслить, сравнивать, анализировать, обобщать, делать выводы, работать с опорными схемами, синтезировать знания из смежных учебных предметов, умения работать с дополнительной литературой.

5.  формирование здорового образа жизни, бережного отношения к окружающей природе (воздуху), развитие экспериментальных и творческих способностей учащихся.

6.  формирование умений применять и синтезировать знания по биологии и химии.

План УРОКА:

  I.  Организационный момент. Актуализация проблем.

II.  Изучение нового материала:

1.  Состав воздуха.

·  Свойства воздуха.

·  Открытие кислорода.

·  Открытие азота.

·  Открытие углекислого газа.

·  Открытие благородных газов.

·  Качественный состав воздуха

·  Количественный состав воздуха

2.  Газообмен.

·  Взаимосвязь строения и функций органов дыхания.

·  Газообмен в легких.

·  Газообмен в тканях.

·  Химическая природа процесса газообмен.

3.  Состав вдыхаемого и выдыхаемого воздуха.

4.  Роль растений в поддержании постоянного состава воздуха. (Фотосинтез)

5.  Влияние чистого и загрязненного воздуха на организм человека. Охрана воздуха.

III.  Домашнее задание.

IV.  Заключение.

Основные понятия темы:

1.  Газообмен

2.  альвеолы

3.  капилляры

4.  диффузия

5.  гемоглобин

6.  оксигемоглобин

7.  карбогемоглобин

8.  артериальная кровь

9.  венозная кровь

10.  фотосинтез

11.  воздух

12.  газы – кислород, водород, инертные газы

13.  переменные, случайные, постоянный составляющие воздуха

14.  окисление

Сегодня, ребята, мы проводим необычный урок – интегрированный – объединенный урок химии и биологии. На доске записана тема урока: Состав воздуха. Газообмен в легких и тканях.

Исходя из темы урока сформируйте, пожалуйста, цель нашего урока.

Инструктаж. В течение 2х уроков вы ребята работаете с зачетными листами, куда будете выставлять оценки за различные задания, итог подведем в конце урока.

Без чего не может жить человек

без еды – 1месяц

без воды – 7дней

без воздуха – 2-4минуты.

Человек не может жить без воздуха, а что такое воздух?

Какими свойствами обладает эта смесь?

Вспомните из курса географии, биологии, природоведения «А КАКИЕ ГАЗЫ ВХОДЯТ В СОСТАВ ВОЗДУХА »?

Люди всегда жили в воздушном океане, но не знали какие вещества его образуют. Давайте унесемся с вами более чем на 200 лет назад и узнаем, как же открывались газы, образующие воздух.

О каком газе идет речь в загадке?

Я коварный поджигатель

Вы огня хотите - нате!

Я всесильный окислитель

Если только дров дадите.

А как же был открыт кислород?

Доклад – « Кислород».

Вывод: Кислород открыли К. Шееле и Д. Пристли, А. Лавуазье не только получил, изучил свойства, но и доказал что этот газ простое вещество.

Предупреждаю вас заранее

Я не пригоден для дыхания!

Но все как будто бы не слышат

И постоянно мною дышат.

О каком газе идет речь?

Как же открыли этот газ?

Доклад – «азот».

Вывод: открыли азот Д. Резерфорд, К. Шееле, А. Лавуазье. Вот почему про азот говорят « трижды открытый».

Чтоб появиться я сумел,

Прокаливают белый мел.

Меня дает огонь в печи

И пламя маленькой свечи.

И стоит только сделать вздох

Чтоб я на свет явиться мог

Я в газированной воде,

Я в хлебе, в соде, …, я везде.

О каком газе так много сказано?

Доклад – «углекислый газ».

Вывод: углекислый газ (СО2) явился человечеству, как вещество благодаря опытам Д. Пристли.

 «Благородные газы»

В конце XIX в. было установлено, что, кроме кислорода и азота, в состав воздуха входит еще целая группа газов, главным образом аргон (0,90% по объему), а также ксенон, криптон. Эти газы еще менее реакционноспособны, чем азот. Их первые химические соединения были получены лишь в 60-х гг. ХХ в. Поэтому они были названы инертными или благородными газами, это название сохранилось за ними до сих пор.

История открытия инертных газов демонстрирует важность точных количественных определений. В 1893 г. Было обнаружено, что один литр азота, полученного из воздуха, имеет массу 1,257 г, а при разложении азотсодержащих соединений - 1,251 г. Это несовпадение заставило более тщательно исследовать состав воздуха. Оказалось, что после удаления всего кислорода и азота получается небольшой остаток - газ, заметно тяжелее азота, - который ни с чем не реагирует. Так был открыт аргон другие благородные газы.

У вас на столах выдана – «историческая справка», где указан год открытия и ученый открывший данный газ. ( вклейте в тетрадь).

А какое газообразное вещество еще присутствует в воздухе?

А ну, скорей снимите шляпу!

Я дочь космического папы.

И вездесуща и легка -

Я лед, я пот, я – облака

Когда я злюсь, то закипаю,

Когда мороз – я застываю.

(вода)

Мы с вами выяснили составные части воздуха и как они были открыты.

А какие это вещества по составу?

Приведите примеры простых веществ в составе воздуха.

Приведите примеры сложных веществ в составе воздуха.

А сколько этих веществ по объему?

Давайте проведем опыт по определению состава воздуха и повторим работу Даниэля Резерфорда.

В сосуд, заполненный водой поставим, свечку (на поплавке) и зажжем ее. Закроем колпаком, на котором отмечено 5 делений. ( колпак разделен на 5 равных частей.)

Что вы наблюдаете?

Почему свеча потухла?

На сколько уровень воды в колбе поднялся?

Сделайте вывод о количественном содержании кислорода и азота в воздухе?

Таким образом – О2 =21%

N2 = 78%

А если ребята проделать этот опыт на Аляске, в экваториальном лесу Африки, Австралии, мы получим тот же результат?

Да, эти газы в таком объеме постоянны в любой точке нашей планеты.

Вот поэтому эти газы относятся к постоянным составляющим воздуха (работа со схемой).

Постоянные составные воздуха – содержание этих веществ практически постоянно в любой порции сухого воздуха.

Какие газы всегда есть в воздухе, но их количество может колебаться?

Переменные составные воздуха – зависят от деятельности растительности, времени года, суток, деятельности человека.

Случайные составные воздуха – зависят от местных причин: природные явления(деятельность вулканов, грозы и т. д.) , деятельность человека(металлургические, химические, цементные заводы, транспорт и т. д.).

Ребята, мы с вами выяснили, что воздух представляет собой смесь газов. Основными составными частями воздуха являются азот, кислород, инертные газы (постоянные компоненты), углекислый газ, водяной пар(переменные компоненты), соединения серы, азота и другие вещества(случайные компоненты).

А сейчас давайте проверим, что вы узнали о газах, составляющих воздух.

1. Свойства воздуха, свободного от переменных и случайных составных частей:

а) бесцветный

б) бесцветный, без вкуса

в) бесцветный, без вкуса, без запаха

г) бесцветный, без вкуса, без запаха, прозрачный

2. Какой газ называют «безжизненным»?

А) Азот

Б) Кислород

В) оксид углерода (IV) – углекислый газ

3. Какой газ занимает 1/5 объема воздуха?

А) Азот

Б) Кислород

В) оксид углерода (IV) – углекислый газ

4. Какой газ в зависимости от времени года, суток, деятельности человека имеет не постоянное содержание в воздухе?

А) Азот

Б) Кислород

В) оксид углерода (IV) – углекислый газ

5. Какой ученый дал название таким газам как кислород, азот?

А) Р. Пристли

Б) К. Шееле

В) А. Лавуазье

Много газов образуют воздух, но только один нам необходим для жизни.

Какой это газ? (Кислород.)

А какой путь проходит воздух (конкретно кислород) до места назначения?

Задание у доски: Показать по таблице «Органы дыхания» последовательно путь воздуха(кислорода) с момента его поступления в организм человека до легких, выбрав и прикрепив соответствующие карточки:

1.  носовая полость

2.  носоглотка

3.  гортань

4.  трахея

5.  бронхи

6.  бронхиолы

7.  альвеолы.

Задание на месте. Вы, ребята, выполняет следующие задание: соотнесите особенности строения органов дыхания с их функциями.

Соотнесите органы, обеспечивающие процесс дыхания, с их функциями ( укажите для каждой цифры соответствующую ей букву)

Слайд 15.

Проверяем и ставим себе оценку.

Из курса природоведения вы ребята знаете, что вдыхаемый и выдыхаемый воздух по составу газов отличаются.

Газообмен в легких и тканях.

Разное содержание СО2 и О2 во вдыхаемом и выдыхаемом воздухе объясняется процессом газообмена. Где же происходит газообмен?

Какие особенности строения легких обеспечивают возможность газообмена?

(Наличие альвеол (300 млн.)

Альвеолы оплетены густой сетью капилляров

Очень тонкие стенки альвеол

Изнутри альвеолы выстланы пленкой, содержащей биологически активные вещества, препятствующие их слипанию, т. е. смыканию)

Сейчас подробно рассмотрим процесс газообмена в легких и тканях.

В чем заключается взаимосвязь органов дыхательной системы и сердечно - сосудистой системы? (Перенос газов обеспечивается дыхательной и сердечно – сосудистой системами. С их помощью молекулы кислорода доставляются во все ткани тела, а откуда выносится СО2. поступление в организм кислорода и удаление углекислого газа обеспечивает дыхательная система. Транспорт газов и других необходимых организму веществ осуществляется с помощью кровеносной системы.)

Газообмен в легких

Диффузия газов осуществляется за счет разницы концентрации газов.

О2 поступает из легочных пузырьков в капилляры. СО2 из капилляров в легочные пузырьки.

Венозная кровь превращается в артериальную.

Газообмен в тканях

Диффузия газов осуществляется за счет разницы концентрации газов. О2 поступает из крови в тканевую жидкость, затем в клетки; СО2 - из клеток тела в тканевую жидкость и кровь. Артериальная кровь превращается в венозную.

Химизм дыхания.

А какие химические процессы происходят при дыхании?

Какое путешествие осуществляет кислород в наше организме?

Назовите условия при которых возможно это путешествие?

Одним из условий газообмена служит образование нестойких веществ.

Как вы это понимаете?

Условия: диффузия, образование нестойких веществ.

Кто осуществляет транспорт газов?

Что происходит в легких с кислородом?

Что образуется в крови легочных капилляров?

Легкие – кровь: О2 + гемоглобин = оксигемоглобин

Куда кровь несет это соединение? Куда дальше путешествует кислород? ( оксигемоглобин переносится кровью к тканям)

Что происходит в тканях с этим соединением?

Кровь – ткань: оксигемоглобин = гемоглобин +О2

А зачем клеткам кислород?

Знаете ли вы…

Что в организме питательные вещества окисляются – сгорают без пламени, но при этом выделяется тепло. Для сгорания питательных веществ, как и для любого горения, необходим кислород.

Что образуется в результате окисления?(оксиды)

Что еще образуется в результате реакции?

Клетки ткани: С6Н12О6 + 6О2 = 6СО2 + 6 Н2О + Q

Куда дальше направится кислород в составе оксида углерода(4)?

Ткань – кровь: гемоглобин + СО2 = карбогемоглобин

СО2 + Н2О = Н2СО3

Эти вещества по кровяному руслу возвращаются в легкие. Какие процессы происходят с ними в альвеолах легких?

Кровь – легкие: карбогемоглобин = гемоглобин + СО2

Исходя из всех процессов скажите, изменяется ли состав вдыхаемого и выдыхаемого воздуха.

Сделайте вывод, как изменяется состав воздуха?

Вывод: В выдыхаемом воздухе содержание СО2 – увеличивается.

Перед вами таблица «Изменение состава воздуха»

Какие газы изменили свою объемную долю и назовите причину этого?

Работа с таблицей.

Ребята мы с вами рассмотрели газообмен в нашем организме, какие происходят процессы при этом и как изменяется воздух. Давайте проверим, что вы смогли понять, осознать. Выполните для этого задание:

Задание. Из перечня сосудов, тканей, процессов(1-10), выберите правильные полные ответы на вопросы(I-XII)

I. Что выходит из крови в легкие?

II. Что проникает из лёгких в кровь?

III. Что поступает из тканей в кровь?

IV. Что проникает из крови в ткани?

V. Пигмент в крови.

VI. Место окисления органических веществ.

VII. Потребители кислорода.

VIII. Физическое явление – причина газообмена в лёгких.

IX. Клетки - разносчики кислорода.

X. Продукт распада органических веществ.

XI. Путь кислорода после отделения эритроцита (последовательно).

XII. Место образования углекислого газа в организме.

1. Гемоглобин. 6. Межклеточная жидкость

2. Кислород. 7. Легочные капилляры.

3. Углекислый газ. 8. Капилляры в тканях.

4. Диффузия. 9. Эритроциты.

5. Клетки тканей. 10. Лейкоциты.

Меняемся тетрадями – проверяем.

Оцените друг друга и поставьте оценку.

Слайд 21.

Ι – 3

ΙΙ – 2

ΙΙΙ – 3

IV – 2

V – 1

VI – 5

VII – 5

VIII – 4

ΙХ – 9

Х – 3

ХΙ – 8, 6, 5

ХΙΙ – 5

Миллионы людей дышат на нашей планете в каждый час, каждую минуту употребляем кислород и выделяя углекислый газ.

Почему состав воздуха остается не измененным? (процесс фотосинтеза)

Вспомните где он идет (хлорофилл).

Какие вещества для этого нужны? (СО2, Н2О, минеральные соли)

Назовите главные условия при котором идет фотосинтеза? (органические вещества и кислород)

Кто главные поставщики О2 ? (лес)

Перед вами различные деревья нашей страны, обратите внимание сколько кислорода в год они продуцируют?

А люди губят «легкие планеты», сокращая площадь лесов.

А что будет если кислорода на Земле станет больше, или меньше?

Если кислорода будет…

В атмосфере Земли кислорода около 21%, и для горения этого достаточно. А если бы воздух земной атмосферы содержал кислорода меньше 18%, то горение в нем углерода стало бы невозможным, «естественный» ( например, от удара молнии) огонь никогда бы не появился. И первобытный человек так и не узнал бы, что огонь можно использовать для своих нужд…

Еще хуже, если содержание кислорода в атмосфере было бы больше 30%. В такой газовой среде первый же удар молнии вызвал бы катастрофу – гигантский пожар, а может быть, и взрыв. Ведь в этих условиях и сырая древесина горит как порох!

Кому нужен кислород? Всем нам, и каждый день. Без кислорода – беда: ведь он нужен для дыхания и горения, без него нет ни жизни, ни тепла. Это самое главное вещество Земли.

Недаром в фантастическом романе Александра Беляева «Продавец воздуха» злоумышленник пытается подчинить себе весь мир, завладев не золотом, не оружием, а всем воздухом ( а значит, и всем кислородам) Земли.

Ребята, растительность нашей планеты делает колоссальную работу по очищению воздуха и поддержанию состава его, так необходимо для нашего дыхания и нашей жизнедеятельности.

А что делаем мы?

В последние десятилетия человек серьезно изменяет состав воздуха, выбрасывая в атмосферу миллиарды тонн загрязняющих веществ. И сам усугубляет ситуацию, ведя неправильный образ жизни, речь идет о курении, влиянии табачного дыма на организм человека.

Мы делаем вывод о необходимости охраны воздуха.

Таким образом, сегодня на уроке мы познакомились с составом воздуха и процессом газообмена в легких и тканях.

Д/з см. слайд 24

На уроке, ребята, вы хорошо потрудились и подведите итоги своей деятельности: и по совокупности ваших отметок выведите итоговую оценку своей работы.

Заключение.

О целительной силе чистого воздуха очень убедительно говорит врач Комов в романе Павленко «Счастье»:

«… ваша болезнь требует простого лекарства – воздуха. Побольше его – и наяву и во сне. Нужно насквозь продуть себя, омыть каждую клетку свою свежим воздухом. Есть на открытом воздухе. А спать непременно… Итак, начните принимать воздух в самых неограниченных дозах. Научитесь дышать. Привыкайте относиться к воздуху, как к пище, пережевывайте его носоглоткой, ощущайте на вкус, на запах, наслаждайтесь им, как гурман… Пейте только проточный воздух… Держитесь в своей болезни политики открытых дверей.