Химическое действие света.Фотография.

Методическая разработка урока

«Химическое действие света. Фотография»    

  Ход урока

1. Оргмомент (1-2мин)      
2. Актуализация опорных знаний (5 мин):

• мотивация-показ значимости изучаемой темы
• опрос - актуализация (устно)

3. Изучение нового материала (23 мин):

• химическое действие света
• примеры химического действия света в природе, в быту
• практическое применение химического действия света
• заполнение таблицы «глаз и фотоаппарат»
• история открытия фотопленки и фотоаппарата.        

4. Обобщающее закрепление (4 мин)

• гигиена зрения
• профилактика заболевания глаза

5. контроль  и оценка знаний (7мин)

• дифференцированная самостоятельная работа

6. Домашнее задание (2 мин)
7. Подведение итогов урока (2мин)

Конспект урока

Как прекрасен этот мир посмотри…

Учитель физики: Здравствуйте!

Учитель биологии: Добрый день! Приготовили тетради и ручки.

Учитель физики: Обратите внимание на эти предметы: кинопленки, фотопленки, диапозитивы, фотографии, макет глаза. Все это невозможно без химического действия света. Итак, запишем тему урока: «Химическое действие света. Фотография».  (Слайд 1)

Из названия темы урока, ребята, мы видим, что с понятием  свет вы встречаетесь на уроках физики,  химическое действие света связано с химией, орган посредствам которого мы можем видеть свет, изучаете на уроках биологии. А фотография – это совокупный процесс действия этих наук. Поэтому, ребята, данную тему урока мы решили провести совместно. Итак, перед вами два преподавателя и урок сегодня немного необычный. Настроимся на творческую работу, для этого проведем гимнастику. (Слайд 2)

Учитель физики: Сегодня на уроке мы более подробно изучим химическое действие света, поэтому, ребята, вспомним, что такое свет? Запишем: Свет- это волна с длиной от 4*10 -7  до 7,6*10 -7  и поток фотонов распространяющихся со скоростью света с=30000 км/c.

• Благодаря какому явлению мы видим окружающий мир? Ответ обучающегося.
• Назовите виды отражения? Ответ обучающегося.
• Какой орган чувств  помогает нам видеть окружающий мир, различать цвета? Ответ обучающегося.

Да, зрение дает нам очень большую информацию об окружающем материальном мире. Это цвет, форма, размер, оценка расстояния до предмета, состояние поверхности и т.д. (Слайд 3)

Учитель биологии: Глаз – это оптический прибор в организме. Человек видит не глазами, а посредством глаз, откуда информация передается через зрительный нерв, зрительные тракты в определенные области затылочных долей коры головного мозга, где формируется та картина внешнего мира, которую мы видим. Все эти органы и составляют наш зрительный анализатор или зрительную систему. Глаз можно назвать сложным оптическим прибором. Его основная задача – "передать" правильное изображение зрительному нерву. Итак, ребята, давайте вспомним строение глаза.

Повторение строения глаза. (Слайд 4)

Глаз расположен в глазнице черепа. От стенок глазницы к наружной поверхности глазного яблока подходят мышцы, с их помощью глаз двигается. Защищают глаза брови, они отводят стекающий со лба пот. Веки и ресницы защищают от пыли, слезная железа выделяет жидкость, которая увлажняет поверхность глазного яблока. Глазное яблоко покрыто плотной белой оболочкой, защищающей его от механических и химических повреждений. Эта оболочка в передней части прозрачна и называется роговицей. В ней отсутствуют кровеносные сосуды, она имеет большую преломляющую силу. Входит в оптическую систему глаза. Роговица граничит с непрозрачной внешней оболочкой глаза – склерой. Передняя камера глаза – это пространство между роговицей и радужкой. Она заполнена внутриглазной жидкостью. Склера – непрозрачная внешняя оболочка глазного яблока, переходящая в передней части глазного яблока в прозрачную роговицу. К склере крепятся шесть глазодвигательных мышц. В ней находится небольшое количество нервных окончаний и сосудов.

Радужка – по форме похожа на круг с отверстием внутри (зрачком). Радужка состоит из мышц, при сокращении и расслаблении которых размеры зрачка меняются. Она входит в сосудистую оболочку глаза. Выполняет ту же функцию, что диафрагма в фотоаппарате, регулируя светопоток.  

Зрачок – отверстие в радужке. Его размеры обычно зависят от уровня освещенности. Чем больше света, тем меньше зрачок.

Хрусталик – "естественная линза" глаза. Он прозрачен, эластичен – может менять свою форму, почти мгновенно "наводя фокус", за счет чего человек видит хорошо и вблизи, и вдали. Располагается в капсуле, удерживается ресничным пояском. Хрусталик, как и роговица, входит в оптическую систему глаза.

Стекловидное тело – гелеобразная прозрачная субстанция, расположенная в заднем отделе глаза. Стекловидное тело поддерживает форму глазного яблока, участвует во внутриглазном обмене веществ. Входит в оптическую систему глаза.

Сетчатка – состоит из фоторецепторов (они чувствительны к свету) и нервных клеток. Клетки-рецепторы, расположенные в сетчатке, делятся на два вида: колбочки и палочки. В этих клетках, вырабатывающих фермент родопсин, происходит преобразование энергии света (фотонов) в электрическую энергию нервной ткани, т.е. фотохимическая реакция.

Палочки обладают высокой светочувствительностью и позволяют видеть при плохом освещении, также они отвечают за периферическое зрение. Колбочки, наоборот, требуют для своей работы большего количества света, но именно они позволяют разглядеть мелкие детали (отвечают за центральное зрение), дают возможность различать цвета. Наибольшее скопление рецепторов находится в центральной ямке (желтое пятно), отвечающей за самую высокую остроту зрения. Сетчатка прилегает к сосудистой оболочке, но на многих участках неплотно. Именно здесь она и имеет тенденцию отслаиваться при различных заболеваниях сетчатки.

Учитель физики: Обратимся к физике. Как уже прозвучало: хрусталик –  "естественная линза" глаза. Вспомним, то такое линзы, какие вы знаете линзы и их характеристики? Вогнутые и выпуклые. Оптическая сила линзы: D = 1/F. Измеряется в диоптриях. Где F – фокусное расстояние. Фокусное расстояние можно вычислить с помощью формулы тонкой линзы:  1/F=1/f+1/d  (Слайд 5)

Лучи света от предмета, преломляясь на границе воздух–роговица, проходят далее через хрусталик (линзу с изменяющейся оптической силой) и создают изображение на сетчатке.

При нарушении зрения изображения удаленных предметов в случае ненапряженного глаза могут оказаться либо перед сетчаткой (близорукость), либо за сетчаткой (дальнозоркость).

Без света глаз не функционирует. Рассмотрим химическое действие света.

Что же произойдет, если на вещество падает свет? Ответ обучающегося. Какова энергия света? Ответ обучающегося (записывается на доске).

E=hv, где        E-энергия света,

               h=6,63*10 -34 Дж*с- постоянная Планка,  v- частота света.

Итак,  свет с энергией hv падает на предмет, часть отражается, часть проходит во внутрь. Энергия света может быть достаточной, чтобы вызвать химическую реакцию, необратимый процесс. Энергия света идет на разложение молекул, что приведет к изменению химического состава, т.е. изменения цвета выделению веществ.

Энергия света hv=разложение молекул.

Такой процесс происходит  при фотографировании. Классическая фотобумага имеет светочувствительный  слой из мелких кристалликов бромида серебра AgBr (демонстрируется фотобумага). (Слайд 6)

Под действием света электрон отрывается от иона брома и захватывается серебром. Ион серебра становится нейтральным, происходит почернение фотобумаги на свету.

Распад молекулы происходит по схеме: AgBr+hν→Ag*+Br++e-, где Ag*-энергетически возбужденный атом серебра, Br+-положительный ион брома, e-электрон.

Учитель биологии: В огромных масштабах химическое действие света наблюдается в природе в зеленых листьях растений. Здесь молекулы углекислого газа CO2 под действием света разлагаются на углерод C и кислород O2.

• Как называется этот процесс? Ответ обучающегося.
• Приведите примеры химического действия света в технике, быту.

Из вышесказанного у химического действия света есть положительные и отрицательные стороны. Для закрепления полученных знаний заполним таблицу (в тетрадях и для наглядности на доске).

Учитель физики: Таблица будет сравнительная, будем сравнивать 2 оптических прибора: глаз-творение природы и фотоаппарат- изобретение человека. Составляем таблицу.

1. Оба прибора представляют светонепроницаемые камеры.
2. Свет в фотоаппарат  проходит через диафрагму, которую можно открыть шире или сузить, в зависимости от освещенности.

Учитель биологии: Эту функцию у глаза выполняет зрачок.

3. Свет дальше проходит через хрусталик, который может изменять толщину, фокусируя изображение на сетчатку.

Учитель физики: В фотоаппарате хрусталик заменен на систему линз называемых объективом.

4. Изображение предмета в фотоаппарате образуется на задней части камеры, куда устанавливается фотопленка.

Учитель биологии: Роль фотопленки в глазе выполняет сетчатка с рецепторами.

5. Моргание – это процесс работы век, веки закрывают и открывают глаза.

Учитель физики: Фотоаппарат тоже моргает с помощью выдержки (экспозиции)

6. Современные объективы  имеют различные оттенки (просветление оптики). Цвет глаз определяется радужкой.

Ребята, мы заполнили с вами сравнительную таблицу. Сколько общего у этих приборов?                                                                          Таблица 1

Учитель физики: Что же такое фотография? Фотография в переводе с греческого означает светопись (photos- свет, graph-пишу). В русском языке термин фотография определяет три разных понятия:

• Собственно фотографический процесс;
• Снимок, полученный этим способом;
• Мастерская (фотоателье), где производят такие работы.

Учитель биологии: Датой рождения фотографии принято считать 7 января 1839 года. Первооткрывателем фотографии является французский изобретатель Луи Дагер. (Слайд 7)

Первый сохранившийся снимок был сделан Ньельсом в 1826 году. В качестве светочувствительного слоя, наносимого на оловянную, медную или посеребренную пластинки он использовал раствор асфальта в лавандовом масле. Изобретателем фотопленки является американский фотолюбитель Гудвин в 1887 году. Американский изобретатель Джордж Истмен создал ручную камеру «Кодак-1». Её продавали вместе с рулоном плёнки. Когда плёнка кончалась, камеру возвращали на фабрику, где плёнку проявляли.

Камеру «Полароид» изобрел в 1947 году Эдвин Ленд, позволяющую всего за одну минуту получить черно-белую фотографию. В наши дни такие снимки получают за несколько секунд.

Учитель физики: с историей развития фотоаппарата мы с вами ознакомились. Но, ребята, что делать снимки и радоваться ими нужно хорошее зрение.

Учитель биологии:  Профилактика заболеваний глаза включает в себя гигиену зрения. Гигиена зрения – это простые правила, которые необходимо соблюдать для сохранения и поддержания хорошего зрения. Регулярное соблюдение правил гигиены зрения позволит значительно снизить риск появления заболеваний глаз.  Что необходимо для этого делать?  Ответы обучающихся.

Правила зрительной гигиены: (Слайд 8)

• Что бы сохранить здоровье глаз нужно предохранять их от перенапряжения и утомления. Правильное освещение – это первое на что необходимо обратить внимание.
• Желательно, чтобы источник света находился слева и сзади.
• Нельзя, чтобы свет был направлен прямо в глаза (такое возможно, если рабочий стол находиться напротив окна).
• Освещение должно быть равномерным: для этого можно кроме настольной лампы включить еще и основной свет.
• Наибольшее напряжение глаза испытывают при работе за компьютером. Монитор должен находиться на расстоянии вытянутой руки.
• Когда вы сосредоточены на экране, то моргаете меньше, чем обычно. Это приводит к сухости глаз. Обратите на это внимание и моргайте осознано, что бы глаза получали необходимую смазку.
• Делайте специальные упражнения для глаз, чтобы снизить негативное влияние компьютера на зрение.
• Читать нужно сидя за столом, лежа читать не желательно. При чтении расстояние от глаз до книги должно быть не менее 35 сантиметров. Избегайте плохо пропечатанного размытого текста. Это сильно напрягает глаза.
• Когда вы читаете в транспорте, книга постоянно колеблется из стороны в сторону, меняется расстояние от глаз до текста. Каждую секунду глазам необходимо приспосабливаться к новому положению. Поэтому они быстро утомляются. Совет: слушайте в транспорте аудиокниги, чтобы не тратить время впустую.
• При просмотре телевизора расстояние от глаз до экрана должно быть не менее двух метров.
• В солнечные дни не забудьте надеть солнцезащитные очки.
• Гигиена зрения также подразумевает правильное питание. Для здоровья глаз особенно полезны витамины А и D.

Для лечения глазных болезней в нашей республике созданы все условия. В г. Чебоксары открыт Святославом Федоровым центр Микрохирургии глаза. Также по улице Ашмарина находится глазная больница, где делают редкие операции с применением лазерных лучей.

Учитель физики: Вы получили много информации по сегодняшней теме. Пришло время проверить ваши знания, для этого проведем небольшую самостоятельную работу. Некоторые из вас получат тесты, а остальные отвечают письменно на вопросы (раздаются задания и листочки бумаги). Через 5-7 минут работы сдаем.

Учитель биологии:  В тетрадях записываем домашнее задание:

• обязательное -  §76, вопросы в конце параграфа (по физике); повторить таблицу и правила зрительной гигиены (по биологии);
• по выбору – сообщение – презентация по темам «Интересные факты о зрении  животных» и «Оптические иллюзии». Спасибо, до свидания.

Учитель физики:  Ребята, давайте подведем итоги урока. Тему мы раскрыли полностью, с заданиями, думаю, справились. Спасибо за хорошую работу.  Урок окончен.  До свидания.

 Вопросы для самостоятельной работы:

1. Назовите причины нарушения зрения.
2. Как меняется зрачок в зависимости от освещенности?
3. Какой химический состав имеет классическая фотопленка?
4. Напишите формулу энергии света.
5. Какой вред или польза от химического действия света?

Тестовые задания:

1. Виды отражения света

1. Зеркальное
2. Диффузное
3. Прямое
4. Зеркальное, прямое

2. Формула энергии света                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              

1. hv
2. mg
3. mgh                
4. mv2/2

3. Какой химический элемент входит в состав любого светочувствительного слоя?

1. Серебро
2. Никель
3. Золото
4. Фтор

4. Какую функцию выполняют брови глаз?

1. Защищают от химического воздействия
2. Защищают от пота
3. Защищают от механических повреждений
4. Не защищают

5. Что образуется в результате фотосинтеза?

1. Водород
2. Кислород
3. Азот
4. Метан

6. Какого цвета может быть радужка глаз?

1. Только белого
2. Только черного
3. Только красного
4. От светло-голубого до темно-коричневого