Витамины – основа жизни. Интегрированный урок по химии, биологии
учебно-методический материал по химии

Муниципальное бюджетное  образовательное учреждение

«Средняя общеобразовательная школа № 33 имени А.В.Бобкова»

Витамины – основа жизни

Интегрированный урок по химии,

        биологии

Автор: Акуленко Марина

Владимировна,

учитель химии и биологии

МБОУ «СОШ № 33»

Данный урок проводится в 9-м классе после изучения темы «Витамины и микроэлементы» по биологии или в ходе изучения темы «Органические вещества» по химии.

Предметы интеграции. Биология, экология, химия, ОБЖ.

Форма проведения. Ролевая игра, мини - исследование,  сдвоенный урок.

1 урок – ролевая игра;  2 урок – исследовательская работа «Определение витаминов в соках». Работа по группам.

Задачи урока. Образовательные: сформировать понятие о витаминах как о биологически активных веществах, изучить способы определения витаминов в продуктах питания, рассмотреть принципы рационального питания.

Развивающие: продолжить развитие познавательного интереса к предметам, логического мышления, умения анализировать, сравнивать, делать выводы.

Воспитательные: сформировать внутреннюю необходимость вести здоровый образ жизни.

Сообщения учеников (в ролях: ученые-валеологи, ученый-историк, врач-диетолог, ученые-литераторы, дистрибьютор) «История открытия витаминов», «Значение витаминов для жизнедеятельности организма», «Изучение проблемы правильного питания среди населения» и др.

Оборудование и материалы. Портреты Н.И.Лунина и К.Функа, таблетированные препараты; яблочный сок, вода, крахмал, йод, раздаточные материалы на столах учащихся, таблицы.

Эпиграф. Самая большая ценность в мире – жизнь: чужая, своя, жизнь животного мира и растений, жизнь культуры, жизнь на всем протяжении – и в прошлом, и в настоящем, и в будущем (Д.С.Лихачев).

ХОД УРОКА

Учитель химии. Сегодня на уроке мы поговорим о витаминах, которые составляют основу жизнедеятельности организма. Рассмотрим классификацию витаминов, историю их открытия, происхождение термина «витамины», проведем экспериментальную работу по определению витаминов в продуктах питания. Ученики – ученые-валеологи и врач-диетолог – расскажут о том, как правильно организовать свой рацион питания, удовлетворив все потребности организма в жизненно важных веществах.

Ученый-валеолог. Для того чтобы можно было оценить, правильно ли вы организуете свой рацион питания, предлагаем ответить на вопросы анкеты.

АНКЕТА

1. Завтракаешь ли ты?

2. Что ты ешь на завтрак?

3. Считаешь ли ты, что ешь слишком много сахара?

4. Какие овощи ты любишь больше всего?

5. Ешь ли ты сырые овощи?

6. Ешь ли ты овощи в перерывах между приемами пищи?

7. Сколько раз в день ты ешь овощи?

8. Любишь ли ты фрукты?

9. Какие фрукты ты любишь больше всего?

10. Ешь ли ты фрукты на завтрак?

11. Ешь ли ты фрукты на обед?

12. Какие фруктовые соки ты пьешь?

13. Какой сорт хлеба ты ешь чаще всего?

14. Пробовал ли ты хлеб из крупы грубого помола?

15. Что ты ешь чаще всего между основными приемами пищи?

16. Назови одно полезное блюдо, которое ты съел между основными приемами пищи.

17. Солишь ли ты пищу?

18. Любишь ли ты рыбу?

Обработку анкет группа ученых-валеологов проводит в ходе урока и готовит краткий анализ полученных данных.

Ученый-историк. Еще в XVII в. имелись отдельные сообщения ученых о том, что у человека при длительном скудном и однообразном питании могут возникать опасные болезни (цинга, рахит, куриная слепота и др.), часто заканчивающиеся смертельным исходом. Во второй половине XIX в. у ученых не было сомнений, что сходные симптомы болезней наблюдаются у ряда домашних животных. Для выяснения причин возникновения этих опасных болезней был проведен ряд исследований, в основе которых лежало применение различных искусственно составленных пищевых смесей.

В 1880 г. Николай Иванович Лунин проводил опыты с белыми мышами, питавшимися цельным молоком и его искусственным аналогом. Он доказал, что кормление мышей искусственным заменителем молока приводило к их гибели. На основании этих опытов Лунин пришел к выводу, что для поддержания нормального физиологического состояния организма необходимы какие-то неизвестные вещества, содержащиеся в молоке и отсутствующие в искусственной пищевой смеси.                

В 1912 г. польский ученый Казимеж Функ выделил из рисовых отрубей вещество, излечивающее от заболевания бери-бери, и назвал его витамином (от лат. vita – жизнь и амин), т.к. решил, что характерным признаком подобных веществ является наличие азота. Позднее оказалось, что некоторые из них могут совсем не содержать азота, однако термин «витамины» получил широкое распространение и упрочился в науке.

Исследования Функа послужили началом всестороннего широкого изучения витаминов. В результате витаминология (учение о витаминах) выросла в большую, бурно развивающуюся область знаний.

Учитель биологии. Функ дал следующее определение витаминам: «Витамины – жизненно важные вещества, играющие важную роль в обмене веществ и поступающие с пищей извне». Современное определение витаминов следующее: «Витамины – низкомолекулярные органические вещества разного химического строения, объединенные по признаку их строгой необходимости для жизнедеятельности организмов». Познакомимся с классификацией витаминов.

Задание: рассмотрите табл. 1 и объясните деление витаминов на жирорастворимые и водорастворимые. Какую функцию выполняет в организме витамин С?

Классификация и номенклатура витаминов

Таблица 1

Врач-диетолог.         Мое выступление посвящено теме «Значение витаминов для нормального функционирования организма». Здоровье – это самое ценное, что есть у человека. На всю жизнь дается только один организм. Если вы небрежно обращаетесь с любыми предметами, то их можно заменить, но заменить свой организм вы не можете. Если вы полагаете, что поскольку здоровы сейчас, то будете здоровы всегда, вы ошибаетесь.

Внимательно посмотрите в зеркало на уголки рта – трещины, язвочки сигнализируют о недостатке витамина В2. Хорошо ли вы различаете предметы в сумерках и быстро ли осваиваетесь, переходя из светлого помещения в темное? Если нет, то вам не хватает витамина А. Наконец, обследуйте свой язык. Если на нем появились гладкие плоские пятна более яркого цвета, значит, организму недостает витаминов группы В (В6, РР, фолиевой кислоты).

Вот наиболее частые симптомы скрытых авитаминозов (витаминной недостаточности): быстрая утомляемость, раздражительность, нарушение сна, плохой аппетит. За этими и другими проявлениями стоят длительные нарушения обмена веществ.

Мы знаем, зачем нужны витамины организму: они участвуют в строительстве ферментов, катализирующих важнейшие биохимические реакции. Значит, нормальный обмен веществ, рост и обновление тканей, т.е. наше здоровье, немыслимы без витаминов.

Химическая природа витаминов была открыта после установления их биологической роли. Их условно обозначали буквами латинского алфавита А, В, С, D и т.д. Эти обозначения сохранились до наших дней.

Потребность человека в витаминах зависит от многих факторов: возраста, состояния здоровья, условий жизни, времени года, содержания в пище основных компонентов питания.

В результате обследования многочисленной группы людей трудоспособного возраста у ~70% населения Российской Федерации обнаружена нехватка витамина С. Приблизительно треть россиян недополучает витамины В1, В2, В6, РР, фолиевую кислоту. Эта проблема весьма серьезная, поскольку витаминная недостаточность сопровождается появлением анемии.

Одним из наиболее важных является витамин С – этот витамин крайне необходим организму для нормальной жизнедеятельности. Витамин С положительно действует на центральную нервную систему, повышает сопротивляемость организма человека различным инфекционным заболеваниям.

Учитель биологии. Витамин С не синтезируется в организме человека и животных, а поступает в готовом виде преимущественно с растительной пищей. В растениях витамин С образуется из углевода глюкозы. Витамин В1, или тиамин, который Функ выделил из рисовых отрубей, содержится в зародышах пшеницы, дрожжах, субпродуктах. Недостаточное количество этого витамина в организме приводит к таким тяжелым заболеваниям, как бери-бери. В табл. 2 представлены витамины и продукты их содержащие.

Таблица 2

Примерное содержание витаминов в различных продуктах

Продукт        Содержание витаминов в 100 г продуктов, мг

                                             А            В1            В2             РР            С

Земляника                              0,09           0,04           0,04                  3,50          7,00

Абрикосы                              2,00             –            0,01        –          7,00

Виноград                              0,02             –            0,01        –          3,00

Kлюква                               –             –        –                 –        10,00

Kрыжовник                     1,10             –              –                 –        50,00

Смородина черная           0,70   0,06              –                 –        300,00

Смородина красная              –           0,07       –           –        30,00

Малина                                0,25  0,07       –                  –        25,00

Апельсины                                0,30  0,06  0,03                  –        40,00

Kартофель                                0,02  0,07          0,04           5,50        10,00

Kапуста свежая                    0,02          0,14   0,07                  4,50        30,00

Морковь                                9,00  0,10          0,07           14,40        5,00

Свекла                                 0,01 0,12          0,08                   4,70        10,00

Лук репчатый                     0,02           0,07          0,01                     –        10,00

Помидоры красные           2,00   0,07  0,04                 16,50        40,00

Представитель группы учащихся – ученых-валеологов – проводит под музыкальное сопровождение физкультминутку.

Учитель химии. Витамин С имеет и второе название – аскорбиновая кислота. Это представитель водорастворимых витаминов, белое кристаллическое вещество, хорошо растворимое в воде, кислое на вкус.

Проведем практическую работу по обнаружению витаминов. И докажем   кислотный  характер водного раствора аскорбиновой кислоты.

Практическая работа «Обнаружение витаминов»

Цель. Доказать наличие витамина А в подсолнечном масле и витамина С в яблочном соке и подтвердить кислотный характер водного раствора витамина С.

Оборудование и материалы. Пробирка с подсолнечным маслом, пробирка с яблочным соком, стакан с водой, сухой порошок витамина С, универсальная индикаторная бумага, 1%-й раствор FeCl3, крахмальный клейстер, 5%-й раствор йода, стеклянная палочка.

Х о д  р а б о т ы

1. Обнаружение витамина А в подсолнечном масле.

В пробирку с 1 мл подсолнечного масла добавить 2–3 мл 1%-го раствора хлорида железа(III). Появление ярко-зеленого окрашивания указывает на наличие витамина А.

2. Определение витамина С в яблочном соке.

В пробирку с 2 мл яблочного сока добавить с помощью мерного цилиндра 8 мл воды (общий объем – 10 мл). Добавить 0,5–1 мл крахмального клейстера. По каплям добавить 5%-й раствор йода до появления устойчивого синего окрашивания, не исчезающего 10–15 с.

3. Изучение рН водного раствора витамина С.

Растворить сухой порошок витамина С в воде. Опустить в раствор универсальную индикаторную бумагу. Сравнить полученную окраску со шкалой, определить значение рН.

Оформить результаты работы в виде таблицы

Таблица 3

Учитель химии. Мы с вами прослушали выступление ученика – врача-диетолога, который рассказал о необходимости витаминов для организма. А если организм испытывает недостаток того или иного витамина, каким образом можно его восполнить?

После ответов ребят группа учащихся проводит презентацию таблетированных витаминов.

Ученик-дистрибьютор рассказывает о таблетированных препаратах, о том, что научно-технический прогресс и современный темп жизни породили глобальную проблему, называемую болезнями цивилизации.

Дистрибьютор. Из-за хронических нервно-эмоциональных перегрузок и напряженной экологической ситуации на первый план выдвинулись болезни обмена веществ, последствия иммунодефицита (гипертония, атеросклероз, диабет, заболевания сердца, рак). Значительную роль в этом сыграло изменение характера питания – ограничение потребления натуральных неочищенных продуктов и переход к рафинированным продуктам, лишенным витаминов и минеральных веществ, богатым углеводами и жирами.

Хронический дефицит витаминов и минеральных веществ представляет серьезную опасность для нынешнего и будущих поколений и требуют обязательной коррекции. Это достигается не периодическими курсами, а постоянным поступлением этих веществ в организм за счет обогащенных продуктов (натуральные соки, цельное молоко и др.), поливитаминных препаратов с минеральными компонентами. Отметим, что при различных заболеваниях, стрессах, интоксикациях потребность организма в витаминах и минеральных веществах существенно возрастает (в 5–10 раз). Следует также отметить, что большинство витаминных препаратов содержит витамины натурального происхождения (витамин Е представляет собой экстракт из устриц, витамин С – экстракт шиповника, бета-каротин – экстракт моркови).

После выступления дистрибьютора учащиеся оценивают рекламные проекты, выбирают, по их мнению, лучшие.

Затем предоставляется слово эксперту, который рассказывает о составе продовольственной корзины.

Ученый-валеолог. Мое выступление посвящено современным проблемам рационального питания. Питание человека должно быть построено так, чтобы оно полностью удовлетворяло потребность организма в энергии и веществах, необходимых для его роста и развития. При этом наиболее рациональным признан четырехразовый прием пищи, при котором 20–25% суточной потребности удовлетворяется во время первого завтрака и ужина, 10–15% – во время второго завтрака или полдника и 40–45% – во время обеда. В идеале пищевой рацион должен подбираться для каждого человека индивидуально в зависимости от особенностей его обмена веществ, возраста, пола, национальности, физической нагрузки, уровня здоровья, климатических условий.

Институт питания Российской академии медицинских наук в течение нескольких лет проводил исследование питания школьников. В итоге было зафиксировано, что уменьшилось потребление детьми молока и молочных продуктов, что, конечно, не очень хорошо. Но совершенно неожиданно для ученых выяснилось, что увеличилось потребление фруктов. Такой факт порадовал ученых, поскольку фрукты – необходимый компонент сбалансированного питания. Ученых огорчило другое: среди фруктов преобладали бананы, которые наименее полезны из всего богатого спектра фруктов.

Самым распространенным недостатком в организации питания школьников является нехватка сырой натуральной пищи и избыток пищи, подвергнутой кулинарной обработке. Не должно быть обеда, завтрака и ужина без сырых овощей и соков из них. Недаром в ресторанах «Макдональдс» ввели в состав бутербродов листья салата и огурцы (в первое время этого не было). Это произошло потому, что американские врачи стали бить тревогу: молодежь ест жирную пищу, не обогащенную растительными волокнами.

Пища должна включать такие продукты, как яйца, молоко, творог, овощи, хлеб, необходимо есть больше сырой пищи. При постоянном употреблении овощей кожа становится упругой, эластичной, так как пополняется запас внутриклеточной воды витаминами А, В, С. Однако не следует также забывать о таких важных компонентах продуктов питания, как неорганические минеральные вещества (микроэлементы).

Наша обработка анкет показала, что основная часть учащихся употребляет перечисленные продукты. В перерывах между приемами пищи опрашиваемые предпочитают пить соки и есть фрукты. Среди наиболее часто упоминаемых фруктов – апельсины и бананы.

Однако необходимо отметить, что сырую пищу, не подвергнутую тепловой обработке, учащиеся меньше используют в своем рационе питания. Затруднения вызвал вопрос, связанный с употреблением хлеба грубого помола, многие не знают данный продукт. И, к сожалению, следует констатировать, что на вопрос, связанный с употреблением рыбы, основная часть учащихся ответила отрицательно.

Выступление учащихся-валеологов

по итогам анкетирования

Учитель биологии. Сегодня мы обсудили с вами проблемы рационального питания, рассмотрели потребности организма в витаминах, их роль в функционировании организма, изучили методы качественного определения витаминов в пищевых продуктах.

Подводятся итоги урока, учащиеся высказывают свое мнение по обсуждающемуся вопросу, говорят, что запомнилось, на что они обратили внимание.

Литература

Балабанова В.В., Максимцева Т.А. Предметные недели в школе: биология, экология, здоровый образ жизни. Волгоград: Учитель, 2001; Габриелян О.С., Маскаев Ф.Н. и др. Химия-10. М.: Дрофа, 2001; Энциклопедия для детей. Химия. М.: Аванта+, 2001; Елина О.Ю. Открытие витаминов. Химия (ИД «Первое сентября»), 1997, № 43, с. 2–3; Грузинов Е.В. Поговорим о витаминах. Химия (ИД «Первое сентября» ), 1998, № 24, с 1–3.