Элективы

Программа элективного курса

«Практическая химия»

для учащихся 9 –х. классов.

Пояснительная записка

    Одной из основных направлений повышения уровня знаний по химии является умелая организация связи теории с практикой. Углубления в изучении химии можно добиться с внедрением дополнительных образовательных курсов. При работе в предпрофильных 9-х классах  одним из таких курсов является курс «Практическая химия». Как показывает опыт работы, практические занятия  способствуют повышению интереса к преподаваемому предмету, углублению знаний, формируют умения и навыки практической работы, развивают способности учащихся и укрепляют их желание посвятить себя работе по химической специальности. Программа данного курса предусматривает проведение лабораторных опытов, практических работ и демонстраций с неорганическими и органическими веществами.

   Важнейшим условием успешного проведения этого курса является предоставление учащимся возможности самостоятельно проводить опыты и практические работы.

   Курс рассчитан на 17 часов. Учащиеся на каждом занятии работают непосредственно с веществами, изучают их свойства, знакомятся с  методами анализа,  с правилами работы в химической лаборатории, техникой безопасности, типовым лабораторным оборудованием, химической посудой, методикой проведения отдельных  практических работ. В ходе курса учащиеся отрабатывают правила написания реакций ионного обмена, составляют окислительно-восстановительные уравнения, решают расчетные задачи, учатся анализировать результаты, сравнивать и прогнозировать.  В программе предусмотрены опыты с  пищевыми продуктами, лекарственными веществами, практические работы, связанные с распознаванием веществ.

     Особое внимание в программе курса уделяется исследовательской работе с экологической направленностью.  Цель таких работ: сформировать  знания об экологической безопасности  и привлечь учащихся к исследовательской и проектной деятельности.  С учетом возможности кабинета проводятся опыты по определению качества минеральной воды, продуктов питания, моющих средств. Учащиеся выполняют ряд работ прикладного характера. Выбор объектов анализа определяется главным образом интересом к ним учащихся и местными условиями.

     Последнее занятие курса – зачетное. Оно состоит из 2-х частей: практической и теоретической. Теоретическая часть – это тест, а практическая часть – опыты по распознаванию веществ.

   Программа данного курса содержит 12 практических работ, 8 лабораторных опытов, демонстрационные опыты.

Элективный курс «Практическая химия» предусмотрен для предпрофильной подготовки учащихся  9-х классов.

Цель курса:  Развитие познавательного интереса и профориентация учащихся в области естествознания.

Задачи курса:

1. Развитие  познавательного интереса к естественным наукам
2. Привлечение школьников к исследовательской, творческой, научной деятельности
3. Развитие навыков самостоятельной работы
4. Создание среды, побуждающей учащихся к занятиям естественными науками
5. Знакомство с актуальными вопросами в области естествознания                                                
6. Экологическое образование и воспитание
7. Проф. ориентирование  

Принципы курса

- практическая направленность;

• развивающий характер;
• региональный компонент
• профессиональная направленность;

• учет возрастных особенностей школьников
• возможность практического применения знаний, умений и навыков;

- проектная и исследовательская деятельность

- здоровьесберегающие технологии

Формы и методы обучения:

- словесные, наглядные, эксперимент

 - самостоятельное изучение дополнительной литературы;

- использование тестовых работ;

• лабораторно-практические работы;
• научно-исследовательская и проектная деятельность;

Основные требования к знаниям и умениям учащихся.

Учащиеся должны знать:

- технику безопасности и правила работы с химическими веществами и   оборудованием.

-  принадлежность веществ к определенному классу.

•  этапы проведения практической работы и оформления результатов исследования.
•  способы  поиска информации в разных источниках

Учащиеся должны уметь:

• выполнять химический эксперимент по распознаванию важнейших неорганических и органических веществ;
• составлять уравнения проведенных реакций  
• готовить растворы заданной концентрации, рассчитывать массовую долю  растворенного вещества, определять массовую долю элемента в веществе.
• сравнивать и анализировать полученные результаты
• экологически грамотно оценивать влияние химических веществ на организм и окружающую среду.
• правильно обращаться  с горючими и токсичными веществами, оказывать помощь пострадавшим от неумелого обращения с веществами.
• применять полученные знания в повседневной жизни

Тематическое планирование  курса «Практическая химия»

      ЛИТЕРАТУРА

1. Аликберова Л.Ю.   «Полезная химия»   Дрофа  Москва 2006г.
2. Астафуров В.А. «Основы химического анализа»
3. Богданова Н.Н. «Химия Лабораторные работы 8-11класс» Москва Астрель АСТ 2001г
4. Васильева З.Г., Грановская  А.А.  «Лабораторные работы по общей и неорганической химии»
5. Горбатовский В.В., Рыбальский Н.Г. «Экология и безопасность питания»  Москва. «Экологический вестник России”, 1995 год.
6. Жилин Д.М. «Организация полевой аналитической лаборатории для дополнительной сети экологического мониторинга». – Москва. «Ассоциация по химическому образованию» 1999 г.
7. Журнал «Химия в школе» №5 (2001г) №9  (2004г) №8 (2007г)
8. Коровин Н.В.,  Э.И. Мингулина Э.И., Рыжова.Н.Г.   «Лабораторные работы по химии» Высшая школа 1998г.
9. Степин.Б.Д.,  Аликберова Л.Ю. «Занимательные задания и эффектные опыты по химии»
10. Эпштейн. Д.А.  «Факультативные занятия по химии в  средней школе»

Программа элективного курса

«Практическая химия»

 для учащихся 9 –х. классов

1 час в неделю; всего 17 часов.

Введение (1 ч)

Химическая лаборатория. Оборудование химической лаборатории. Техника безопасности и приемы работы с химическими веществами: правила нагревания веществ, дозировка, измельчение, растворение, правила взвешивания. Изучение этикеток на склянках реактивов, условные обозначения. Оказание помощи при ожогах химическими веществами.

Лабораторный  опыт «Приемы работы с химическими веществами»

Тема 1. Качественные реакции (3ч)

Окрашивание пламени катионами металлов главных подгрупп Периодической системы Д.И. Менделеева. Качественные реакции на катионы железа и меди. Биологическое значение железа для организма, заболевания, связанные с недостатком железа.  

Качественные реакции на анионы, образованные неметаллами 4-7 групп Периодической системы Д. И. Менделеева. Биологическое значение галоген –ионов. Молекулярно – ионные уравнения.

Понятие о водородном показателе, рН. Изменение цвета индикаторов в кислой и щелочной среде.

Лабораторные  опыты : «Определение ионов  Fe2+;  Fe3+;  Cu2+», «Распознавание кислот и щелочей с помощью индикаторов»

Практические работы: «Определение ионов  Li+, Na+, K+ Ca2+, Ba2+, Al3+, Sr 2+     с помощью теста по окрашиванию пламени»; «Качественное определение анионов, образованных неметаллами 4-7 групп Периодической системы Д.И. Менделеева»

Тема 2. Реакции замещения (2ч)

Ряд активности металлов. Вытеснение менее активных металлов более активными из растворов солей. Применение данных свойств в  промышленности. Взаимодействие активных металлов с растворами кислот.

Практические работы «Составление ряда активности металлов»; «Взаимодействие растворов кислот с металлами до водорода. Влияние факторов на скорость химической реакции»

Тема 3. Окислительно-восстановительные реакции (2ч)

Окислительно-восстановительные реакции. Составление уравнений ОВР. Органические вещества в окислительно-восстановительных реакциях. Реакции окисления в быту и  природе (горение метана, коррозия железа, фотосинтез).

Демонстрационные опыты: «Окисление этанола смесью KMnO4 и H2SO4»; «Окисление глицерина KMnO4»; «Действие серной кислоты на кристаллический  KMnO4».  

Лабораторный опыт: Разложение NaNO3 при нагревании.

Тема 4. Свойства веществ (2ч)

Свойства минеральных удобрений: азотных, фосфорных, калийных. Отношение веществ к воде, кислотам, щелочам. Применение удобрение с сельском хозяйстве. Производство удобрений в Краснодарском крае. Загрязнение окружающей среды.

Питательная  ценность удобрений.

История мыловарения. Свойства моющих средств: мыла, СМС. Валеологический подход к выбору туалетного мыла.

Лабораторный опыт: « Определение щелочности мыла с помощью универсального индикатора»

Практическая работа «Получение мыла щелочным гидролизом жиров»

Задачи:  Расчет массовой доли элемента в веществе

Тема 5. Исследовательские работы (5ч)

Исследовательская и проектная деятельность на уроках химии. Методы и объекты исследования. Методики исследования. Экологическая безопасность продуктов питания. Возможные способы фальсификации  некоторых продуктов: на примере шоколада, минеральной воды, фруктового сока и др. Биологические добавки. Генетически модифицированные продукты.  

Практические  работы исследовательского характера на усмотрение учителя.

Тема 6. Занимательные опыты с химическими веществами(1ч)

Истории открытия некоторых веществ. Применение химических веществ в быту, медицине. Занимательные опыты. Обзор познавательной литературы. Доклады учащихся.

Демонстрация занимательных опытов учителем или группой учащихся.

Зачетная работа (1ч)

Экспериментальная работа по вариантам   «Распознавание веществ»

Тестирование «Свойства веществ и их применение»

Приложения

                          1. Зачетная работа  (тест)

                  2.Зачетная работа (эксперимент)

                  3. Методики исследовательских работ

                  4. Тест «Окрашивание пламени»

Зачетная работа                            ТЕСТ

Вариант 1

А1 При ожоге кислотой кожу следует обработать

      1) щелочью 2) раствором соды 3) раствором KMnO4  4) нашатырным спиртом

А2.Наличие ионов Cl- можно обнаружить с помощью раствора

       1)KNO3    2)BaCl2      3)AgNO3     4)H2SO4

А3 При взаимодействии BaCl2 и  Na2SO4 

      1) выделяется газ 2) образуется белый осадок 3)образуется вода

      4)вещества не реагируют

А4 .Ионы К+ окрашивают пламя в

       1) красный цвет 2)зеленый цвет 3)оранжевый  цвет  4)фиолетовый  цвет

А5   В каком из веществ массовая доля кислорода составляет 50%

        1) H2O   2)CO   3)H2O2   4) SO2

А6.   С разбавленной серной кислотой не взаимодействует:

        1)железо    2) оксид железа(II)   3) медь    4)оксид меди (II)

А7   Распознать карбонаты можно действием на них

         1)сильных кислот   2)щелочи    3)воды    4)аммиака

А8. Схеме превращений Fe 2+ → Fe3+  соответствует уравнение

       1)2Fe +3Cl2 = 2FeCl3                                     3) FeO + H2SO4 = FeSO4 + H2O

       2)4Fe(OH)2 +O2 +2H2O = 4Fe(OH)3                    4) Fe + 2HCl = FeCl2 + H2

В1. Укажите вещества, которые можно распознать раствором нитрата серебра

        1) Na2О   2)KI     3)NaCl    4)H2SO4     5)KBr    6)CuO

       Ответ____________________________

В2.   Установите соответствие между реагентами и ионно-молекулярным уравнением           реакции

               Реагенты                                            Ионно-молекулярные уравнения

         1) NaOH + HNO3                                                            А) CaCO3 + 2H+  =  Ca2+ +H2O + CO2

         2) Na2CO3 + HCl                                       Б) CO32– + H2O  =  HCO3– + OH– 

          3) Na2CO3 + CO2 + H2O                            В) OH– + H +  = H2O                          

         4)  CaCO3 + HCl                                        Г) CO32– + 2H+  =  CO2 + H2O

                                                                          Д)  CO32– + CO2 + H2O  =  2HCO3–

Зачетная работа                            ТЕСТ

Вариант 2

А1. Вблизи открытого пламени нельзя переливать из сосуда в сосуд

      1) серную кислоту  2) спирт    3)известковую воду     4) медный купорос

А2. Качественным  реактивом на ионы Cu 2+  является раствор, содержащий ионы

       1) SO42-    2) S2-    3)Ba2+   4) Cl-

А3. Синий осадок образуется при взаимодействии растворов веществ:

       1)CuSO4  и NaOH    2) BaCl2  и  Na2SO4   3) Na2CO3   и  HCl  4) NH4OH и HCl

А4.  Разложение нитрата калия  при нагревании сопровождается

        1)выделением NO           3) образованием NH3 

        2) образованием  HNO3    4)выделением кислорода  

А5.  Массовая доля азота в аммиачной селитре равна  

         1) 35%           2) 45%           3) 55%             4) 65%  

 А6.  С соляной кислотой не взаимодействует металл

           1) Кальций   2)медь    3)железо    4) цинк

 А7. Недостаток железа в организме вызывает заболевание

          1) щитовидной железы    2) анемию   3)сахарный диабет  4)гепатит

  А8. Схеме превращений Fe 0 → Fe2+  соответствует уравнение

       1)2Fe +3Cl2 = 2FeCl3                                     3) FeO + H2SO4 = FeSO4 + H2O

       2)4Fe(OH)2 +O2 +2H2O = 4Fe(OH)3                    4) Fe + 2HCl = FeCl2 + H2

В1.  Укажите суждения, верные для серной кислоты

       1)сильный электролит 2)бескислородная кислота 3) двухосновная кислота

       4) окислитель  5)летучее вещество  6)обладает водоотнимающим свойством

Ответ__________________

В2. .   Установите соответствие между реагентами и ионно-молекулярным уравнением  реакции:  

               Реагенты                                            Ионно-молекулярные уравнения

        1) H2SO4 и BaCl2                                      А)Al3+ + 3OH– = Al(OH)3

        2)Ba(OH)2 и K2CO3                                  Б)Ba2+ + SO42– = BaSO4

        3)Al(NO3)3 и KOH                                    В)Na+ + Br – = NaBr

        4)BaBr2 и Na2SO4                                      Г)К+ + NO3– = KNO3

                                                                                                                   Д) Ba2+ + CO32–  = BaCO3

Зачетная работа                            Эксперимент

  Вариант 1

 Вам выданы  3  пробирки с растворами.

Опытным путем определите в какой из пробирок содержатся:

1) соляная кислота

2) гидроксид натрия

3) карбонат натрия

Составьте уравнения реакций в молекулярном и ионно-молекулярном виде

Вариант 2

В 4-х пробирках содержатся:

1)хлорид натрия (р-р)

2)хлорид железа (III) (р-р)

3)хлорид меди (II) (р-р)

4)бромид калия      (р-р)

Определите каждое из веществ.

Составьте уравнения реакций в молекулярном и ионно-молекулярном виде

Вариант 3

 В 3-х пробирках содержатся растворы веществ:

 1)Хлорид бария

 2)Серная кислота

 3)Карбонат натрия

Не используя другие реактивы, определите каждое из веществ

Составьте уравнения реакций в молекулярном и ионно-молекулярном виде

Вариант 4

Вам выданы 4 пробирки с растворами веществ:

1)йодид калия,

2)бромид натрия,

3)хлорид натрия,

4)сульфид натрия

Используя один  реактив, определите каждое из веществ

Составьте уравнения реакций в молекулярном и ионно-молекулярном виде

Элективный курс  «Практическая химия»

Исследовательская работа  

Тема   «Экспертиза фруктовых соков»

Цель:  Определить наличие искусственных красителей в соках, исследовать органолептические показатели фруктовых соков.

Оборудование и реактивы: пробирки, пипетка, стеклянная  палочка,  спиртовка, держатель для пробирок, 10% раствор аммиака, стеклянный цилиндр.

Объект исследования: фруктовые соки разных видов

Комментарии.  Изобилие фруктов, ягод и овощей, выращиваемых  в Краснодарском крае,  предоставляет большие возможности для того, чтобы разнообразить наше питание. Кубань – это бесценная кладезь витаминов. Чтобы сохранить витамины и донести их до потребителя,  в Краснодарском крае налажено производство натуральных соков из ягод, фруктов и овощей. За последние годы ассортимент соков значительно расширился,  модернизировалось их производство. Раньше сок выпускали в стеклянной таре, а сейчас в  основном в современных упаковках Tetra Pak. В магазинах  нашего города Приморско – Ахтарска огромный ассортимент соков разных производителей

С кубанскими заводами по производству сока успешно конкурируют такие соковые производители как "Лебедянский", "Вимм-Билль-Данн", "Мултон" и "Сады Придонья".

     Но всегда ли потребитель приобретает качественный сок? Соки,  как наиболее распространенные напитки фальсифицируют чаще всего, например, разбавляют водой, подмешивают красители, которые могут вызвать аллергию. Покупатель должен быть уверен, что приобретает качественный натуральный сок. Цена не всегда говорит за качество товара. Как избежать покупки фальсифицированных соков? Как в домашних условиях проверить качество сока и обнаружить краситель и посторонние примеси? Данная исследовательская работа поможет вам  даже в домашних условиях проверить качество фруктового сока.

Проведение работы  

Для опыта возьмите несколько видов фруктовых соков, желательно местных производителей. Внимательно прочитайте информацию на упаковке, отметьте состав сока, содержание питательных веществ в нем.

1. Методика определения  искусственного красителя  в соках

Искусственный  краситель в соке   можно обнаружить методом, основанным на изменении рН среды путем добавления любого щелочного раствора (аммиака, соды и даже мыльного раствора) в объеме, превышающем объем напитка. При изменении рН среды натуральные красители красного цвета меняют окраску на грязно-синий.  Соки  желтого, оранжевого и зеленого цветов после добавления щелочного раствора необходимо прокипятить. Натуральные красящие вещества (каротин, каратиноиды, хлорофилл) разрушаются, и цвет напитка изменяется: желтый и оранжевый обесцвечиваются; зеленый становится буро- или темно-зеленым. Если в сок добавлены синтетические красители, то окраска синтетических красителей в щелочной среде не изменяется

 Ход работы:  В пробирку  налить 2 мл. сока, добавить 4 мл раствора аммиака. Отметить изменение окраски раствора. Соки желтого, оранжевого и зеленого цветов после добавления аммиака прокипятить, а затем отметить изменение окраски раствора. Сделать вывод о наличии красителя в соках. Результаты записать в таблицу - 1

Наличие искусственных красителей в соках                                     таблица -1

2. Определение органолептических показателей сока. Из органолептических показателей оценивают прозрачность, внешний вид, консистенцию (для нектаров), вкус, аромат и цвет. Органолептические показатели сока определяют визуально в чистом цилиндрическом бокале вместимостью 250 см3, диаметром 70мм в проходящем свете. Вкус, аромат и цвет соков должны соответствовать натуральным плодам, из которых они изготовлены.Оценка соков производится по 19-бальной шкале, представленной в таблице           

                                        Шкала оценки качества соков по баллам.                                                      

   Ход работы:

Попробуйте сок на вкус, отметьте аромат сока. Налейте сок в чистый цилиндр, Пользуясь таблицей оценки качества соков, оцените органолептические показатели исследуемого сока  по баллам. Занесите данные в таблицу - 2

Органолептические показатели сока                                                                      Таблица 2

  Дополнительный материал «Польза натуральных соков»

Апельсиновый сок благодаря высокому содержанию витамина C просто незаменим в холодное время года для профилактики и лечения простудных заболеваний и авитаминоза. Врачи советуют пить апельсиновый сок при атеросклерозе и гипертонии, болезнях печени. А вот при язве желудка и гастритах от него лучше отказаться.

Яблочный сок очень полезен тем, у кого проблемы с лёгкими, частые бронхиты, а также заядлым курильщикам. Полтора стакана яблочного сока в день заметно улучшает работу органов дыхания. Кроме того, в яблочном соке много железа, а значит, он необходим при малокровии. Пектиновые вещества, которыми богаты яблоки, действуют как адсорбенты и очищают организм от шлаков.

Сок чёрной смородины помогает ослабленным больным и тем, кто недавно перенёс операцию. К тому же черносмородиновый сок оказывает на организм почти такое же действие, как инсулин, поэтому он незаменим для диабетиков.

Морковный сок любят за его сладкий вкус. В морковном соке много каротина и витамина A, а также кальция, фосфора, железа, благодаря чему его считают эликсиром молодости. Морковный сок укрепляет зубы, десны, нервную систему и не имеет себе равных в повышении жизненного тонуса организма. Он крайне необходим для улучшения зрения.

Сливовый сок рекомендуется пить при заболеваниях желудочно-кишечного тракта. Он выводит из организма воду и поваренную соль.  Виноградный сок полезен тем, у кого проблемы с сердцем,  Он препятствует образованию тромбов. Специалисты считают, что виноградный сок действует не хуже аспирина.

Элективный курс  «Практическая химия»

Исследовательская работа  

Тема   «Определение нитратов в сельскохозяйственной продукции»

Цель:  Определить наличие нитратов в с/х продуктах.

Оборудование и реактивы: предметное стекло, пипетка, стеклянная  палочка,  раствор дифениламин, серная кислота, колба  с теплой водой, стаканы.

Объекты исследования: сельскохозяйственные культуры: огурцы, капуста, картофель, редис, кабачки.

Комментарии.  Нитраты – это соли азотной кислоты, например NaNO3, KNO3,NH4 NO3, Mg(NO3)2. Они являются продуктами обмена азотистых веществ любого живого организма. Из нитратов, ежедневно попадающих в организм взрослого человека, 70% поступает с овощами, 20% - с водой и 6% - с мясом и консервированными продуктами. Допустимая суточная доза нитратов для взрослого человека составляет 325 мг в сутки. При потреблении в повышенных количествах нитраты в пищеварительном тракте частично восстанавливаются до нитритов (более токсичных соединений), а последние при поступлении в кровь могут вызвать метгемоглобию. Кроме того, из нитритов в присутствии аминов могут образоваться вещества, обладающие канцерогенной активностью. При приеме высоких доз нитратов с питьевой водой или продуктами через 4 – 6 ч появляются тошнота, одышка, посинение кожных покровов. Сопровождается все это общей слабостью, головокружением, болями в затылочной области, сердцебиением. Первая помощь – обильное промывание желудка, прием активированного угля, солевых слабительных, свежий воздух. Случаи отравления нитратами довольно часты. Только в Приморско – Ахтарском районе зарегистрировано 30 случаев отравлений за  лето 2008 года.

Повышенное количество нитратов содержат тепличные овощи, зеленные культуры. Максимальное количество нитратов в овощной продукции накапливается при применении аммиачной и натриевой селитры. Способность накапливать нитраты у различных культур неодинакова. Известны «накопители» нитратов. К ним относятся зелёные овощи: салат, ревень, петрушка, шпинат, щавель, которые могут накапливать до 200 – 300 мг нитратов в 100 г зелени. Свекла может накапливать до 140 мг нитратов (это предельно допустимая концентрация), а некоторые сорта и больше. А вот в других овощах нитратов значительно меньше. Фрукты, ягоды и бахчевые культуры  содержат нитратов очень мало (меньше 10 мг в 100 г плода).

Данная исследовательская работа поможет вам научиться принимать меры по снижению уровня нитратов и экологически грамотно подходить к выбору продуктов питания. Владение информацией о накапливании нитратов в растениях поможет вам правильно питаться и сохранить свое здоровье.

 Проведение работы. Для опыта возьмите овощи, выращенные на участках и купленные в магазине (импортные). Нарежьте овощи на кусочки и замочите часть из них в теплой воде на 5-10 минут. Исследуйте содержание нитратов в овощах свежих и выдержанных в воде, пользуясь методикой. Сравните полученный результат.

Методика определения  нитратов в овощах.

Данная методика основана на качественной реакции на нитраты, которую проводят с помощью дифениламина.

  На предметное стекло положить несколько срезов свежих овощей. Затем на каждый срез наносят несколько кристалликов дифениламина и смачивают их двумя каплями серной кислоты. Следить за появлением окраски на срезе.

Интенсивность этой окраски сравнить с таблицей 1, показывающей степень содержания нитратов

                                                                                                                          Таблица 1                

 Результаты исследования занесите в таблицу.     

Важно знать!  Что делать если в продуктах избыток нитратов? Нитраты хорошо растворимы в воде, особенно в теплой и вымываются из овощей. Варка овощей снижает содержание нитратов на 50-80%. Квашение, соление, маринование также уменьшает содержание нитратов, а вот сушка, приготовление соков и пюре наоборот повышает концентрацию нитратов.

Элективный курс  «Практическая химия»

Исследовательская работа  

Тема   «Анализ минеральной воды»

Цель:  Определить наличие солей  в минеральной воде  

Оборудование и реактивы: конические колбы, пипетка, стеклянные палочки, предметное стекло, спиртовка, раствор нитрата серебра, раствор хлорида бария.

Объект исследования: минеральная вода разных производителей. 

Комментарии.  Исследование минеральной воды является актуальной темой, так как в настоящее время   ситуация на рынке минеральных вод по данным  Госторгинспекции, просто угрожающая. Наши магазины заполнены  бутылками с водой, которая даже отдаленно не является минеральной. В большинстве регионов обнаружена фальсифицированная минеральная  воды, которая вредна для здоровья.

 Часто подделывают воду известных марок:  «Боржоми»,  «Ессентуки № 4» и «Ессентуки № 17», Экспертиза показывает, что вода не соответствует ГОСТу по вкусу и маркировке.  Больше всего подделок марки «Боржоми», которая может производиться только в Грузии. Сейчас производители лже-минералок присваивают своим продуктам имена, напоминающие слово «Боржом», и приклеивают похожие этикетки. Так появились «Бонжор», «Бонжоми», «Родники Боржоми» и даже «Бонжур». Но грамотный покупатель даже логически может определить поделана минеральная вода или нет. Например: если минеральная вода «Боржоми» выработана в Подмосковье, то естественно, что это не качественная вода, минеральная вода «Славяновская» вырабатывается предприятиями по всей России и реализуется в огромных количествах, в то время как действительный источник находится только в г. Железноводске Ставропольского края.

Проведение работы

   В Краснодарском крае широко известна минеральная вода «Горячий ключ». На практическом занятии мы исследуем ее качество и  определим наличие солей.

Для исследовательской работы возьмите несколько видов минеральной воды. Внимательно изучите этикетку. На ней обязательно должен быть указан состав, номер скважины, дата выпуска и рекомендации по применению.

1. Экспресс – метод  «Определение  степени  минерализации»

Наливаете на  чистое  стекло несколько капель исследуемой воды. Нагреваем  на пламени спиртовки до испарения. Исследуем  след от высохшей капли. Если на месте капли остался только ее контур из солей - перед вами питьевая вода. Если контур капли расплывчатый и имеется заполнение следа капли местами белым налетом - перед вами минерализованная вода.

2. Определение растворимых примесей и органических веществ. 

Для определения растворенных органических веществ налить в пробирки 2 мл воды и добавить несколько капель соляной кислоты. Затем по каплям прилить розовый раствор KMnO4. В присутствии органических веществ раствор KMnO4 будет обесцвечиваться.

 3. Определение рН воды.

рН воды определяется с помощью универсального индикатора. К 5 мл воды прилить 5 капель  индикатора. Через 2-3 минуты определить цвет раствора на белом фоне. Сравнить с эталонной шкалой и отметить рН.

4. Определение хлорид – ионов

 К 5мл Н2О добавили раствор нитрата серебра (АgNO3). Появление белого осадка или творожистых хлопьев свидетельствует о наличии хлорид - ионов. Чем интенсивнее  осадок, тем больше концентрация  ионов хлора в воде.  В условиях школьной лаборатории более точно определить концентрацию ионов хлора невозможно. Отметьте приблизительную концентрацию ионов хлора: белый творожистый осадок –  100 мг/л хлорид – ионов; помутнение раствора и постепенное появление белого осадка  -10 мг/л хлорид – ионов; опалесценция раствора и появление мелких хлопьев  около 1мг/л  хлорид – ионов.   

5. Определение сульфат – ионов                                                      

К 5 мл  воды добавили раствор BaCl2 . Если образуется белый молочный    осадок                                                                                                          

то в минеральной  воде присутствуют сульфат – ионы.  

Результаты исследования занести в таблицу. Сделать выводы о качестве минеральной воды «Горячий ключ». Сравните полученные результаты с данными на этикетке.

Тест «Окрашивание пламени»

Тест на окрашивание пламени обычно используется, чтобы визуально определить металл в форме соли. Основан на том, что соли многих металлов, окрашивают бесцветное пламя в определённый цвет.

Как выполняется тест?

Берут очищенное от примесей проволочное ушко (нихромовое). Его очищают, опуская в соляную или азотную кислоту и затем ополаскивают  дистиллированной  водой.

Проверяют чистоту ушка, внося его в пламя. Если пламя окрашивается, ушко недостаточно чистое. В идеале, для каждой проверки используется отдельное ушко, которое надо тщательно очищать между тестами. Хранят ушко погруженным в пробирку с концентрированной соляной кислотой. Чистое ушко опускают порошок или раствор соли металла, а потом помещают в бесцветную или синюю часть пламени, и наблюдают возникающий в результате цвет.

Каковы ограничения этого теста? Надёжность этого теста ограничена тем, что различные металлы вызывают тот же самый цвет пламени, или цвета накладываются друг на друга. Например, натрий (или его следы) присутствует в большинстве соединений и окрашивает пламя. В этом случае пламя наблюдают через кобальтовое (синее) стекло.

Окрашивание пламени солями металлов

Соли лития  -  малиновое пламя                             Соли натрия – желтое пламя

Соли калия  - фиолетовое пламя                             Соли стронция – алое пламя

Соли бария - желто – зелёное пламя                      Соли кальция – оранжевое пламя

Соли меди – изумрудное пламя                              Соли аммония  - светло – зеленое пламя

Фосфаты – голубовато – зеленое пламя           Соли цинка -   пламя  белое с  оттенком                                                  

                                                                                                       зеленого

Качественные реакции на катионы металлов  главных подгрупп

Пояснительная записка

Стратегия устойчивого развития изменяет роль образования в обществе. Теперь эта роль состоит не только в передаче знаний из поколения в поколение, но и в том, чтобы ответить на вызов грядущего, чтобы готовить человека к выходу из глобальных кризисов, предотвратить их наступление. Включение в образование наряду с передачей знаний и культурных достижений функции опережения и ориентации на будущее меняет само его понимание. С этой точки зрения оно призвано, посредством знаний и культуры соединять не только прошлое и нынешнее поколения, но и с будущим, чтобы осуществлять опережающую подготовку человека к переходу на стратегию устойчивого развития.

В докладе В.В.Путина « Россия на рубеже тысячелетий» в качестве « исконной ценности россиян» был назван патриотизм - чувство гордости своим Отечеством, его историей и свершениями.. Это любовь к России, к своей малой Родине, к природе». Природа, родители, родственники, родина, народ – не случайно однокоренные слова. По определению А.Н. Вырщикова «патриотизм – это своеобразное пространство, в основе которого лежат чувства Родины, родства, любви, которая обусловлена на уровне инстинктов. Новые образовательные запросы семьи, общества и государства требуют координационных действий.

Основная задача экологического воспитания - воспитание патриота и гражданина, человека с активной жизненной позицией, новым мышлением, а не просто с огромными, но бесполезными знаниями. Этого требуют современные условия жизни, быстро меняющаяся обстановка, Именно активно действующий гражданин может адаптироваться в современных условиях, участвовать и изменять жизнь своей страны.

Город ровесник цивилизации. Город преображает лицо планеты, искажает ее рельеф, меняет направление и состав водных и воздушных потоков, синтезирует новый геохимический мир, создает новые биоценозы, стимулирует мутагенез, изобретает новую технологию, рождает новый этнос, образует новую культуру. Необходимость соизмерять деятельность человека с возможностями природы – главная задача дальнейшего развития города.

Изложить экологические знания нетрадиционно, просто, доступно и одновременно правдиво, не искажая научных фактов, реальной экологической ситуации в городе, ни приглаживая остроты ее проблем, не порождая всеобщего пессимизма, а наоборот заражая верой в наше будущее – это задача нашей программы.  Программа способствует формированию активной жизненной позиции обучаемых, что предполагает гармоничное сочетание таких качеств, как самопознание, самореализация, творческое саморазвитие.

Особенность авторского подхода в том, что на всех ступенях обучения создаются условия для формирования у гимназистов активной жизненной позиции. При этом учитываются желания, интересы, ценностные установки воспитанников.

Цель программы:

На основе удовлетворения естественного детского интереса к окружающему нас миру создать условия  формирования экологической культуры гимназиста, основной чертой которой является ответственное отношение к природе.

В соответствии с поставленной целью формируются и задачи:

Обучающие:

• систематизировать знания ребенка  об окружающем его мире в соответствии с его возрастом и способностями;
• научить применять на практике знания, полученные на занятиях.

Развивающие:

• развивать у воспитанников эстетические чувства и умение любоваться красотой природы;
• повышать общий интеллектуальный уровень подростков;
• развивать коммуникативные способности каждого ребёнка с учётом его индивидуальности, научить общению в коллективе и с коллективом.

Воспитательные:

• прививать чувство доброго и милосердного отношения к окружающему миру;
• воспитывать чувство гражданской ответственности, дисциплины и внимательного отношения к людям;
• воспитывать потребность в общении с природой.

Программа ориентирована на учащихся  7-16 лет. Так как именно в этом возрасте проявляются тенденции развития чувства взрослости, гражданской ответственности, потребность в самостоятельности и стремление к самопознанию и познанию окружающего нас мира.

Программой обучения предусмотрены следующие результаты: 

• Повышение уровня экологической грамотности
• Воспитание гражданской ответственности;
• Развитие творческих способностей учащихся;
• Внедрение проектной деятельности и новых технологий в процесс обучения учащихся;
• Практические мероприятия: участие в конкурсах, олимпиадах, акциях и пр.;
• Привлечение внимания к экологическим проблемам города.

Ступени обучения

1 ступень

Факультативный курс «Город как экосистема»

Возраст – 7 – 10 лет

Цель курса — создать у детей целостную картину мира, сформулировать представление о богатстве природы со всеми взаимоотношениями между организмами, объяснить взаимосвязь и согласованность элементов животного и растительного мира.

Данный курс способствует:

• получению знаний по основным вопросам экологии и формированию начальных представлений об экологических закономерностях в живой природе;
• углублению и расширению имеющихся у школьников знаний экологии;
• формированию экологического взгляда на мир, целостного представления о взаимодействии живой и неживой природы с человеком, т.е. самими школьниками как частью природы;
• воспитанию гражданской ответственности, которая поможет учащимся сейчас и в будущем жить в гармонии с окружающей средой, убережет их от разрушительных для экосистем действий.

Основные методы и формы организации изучения — рассказ беседа, сюжетная игра, экскурсия, рисунок; используются элементы увлекательности.

2 ступень

Факультативный курс «Урбоэкология»

Возраст – 11 – 14 лет

Цель данной программы: вовлечение  гимназистов  в  деятельность, направленную на исследование и поддержания экологического качества городской среды.

Задачи: 

• изменение мировоззрения личности через формирование позитивного отношения к природе в целом;
• развитие активной гражданской позиции через приобщение к природоохранной деятельности;
• обучение основным методам и приемам изучения окружающей среды

Основной формой организации занятий является работа в малых группах сотрудничества, что позволяет эффективно использовать рабочее время и выполнять несколько работ одновременно, но на разных участках. В дальнейшем группы кооперируются с целью совместного подведения итогов и анализа результатов. Главный вид деятельности – самостоятельная исследовательская работа, связанная с наблюдениями, измерениями, моделированием процессов окружающей среды.

3 ступень

Факультативный курс «Экологические проблемы промышленного города»

Возраст – 15 – 17 лет

Целью программы является подготовка и развитие знаний и умений, учащихся 9–11 классов в области экологической оценки состояния окружающей среды, а также ее охраны и восстановления.

Задачи:

• развитие  навыков исследовательской работы;
• воспитание  экологической культуры;
• развитие  умение проектировать свою деятельность (учебную, исследовательскую);
• развитие творческих способностей учащихся;

Работа над проектом предполагает работу с большими объемами информации из печатных и электронных источников, проведение консультаций, семинаров, подготовку презентаций. Темы учебно-научных исследований определяются гимназистами совместно с преподавателями с учетом актуальной проблематики дисциплин.

Программа курса первой ступени

«Город как экосистема» 

(34 ч)

1. Экология как наука (2 ч)

Определение понятий экология, экосистема.  Формирование связей живой и неживой природы, между растениями и животными. Место человека. Город – модель экосистемы.

2.  Влияние человека на окружающую среду (11 ч)

Особенности города, как места обитания человека. Взаимоотношения человека с животными и растениями в городе. Особенности состояния воздуха, воды и почвы на территории города.

Экскурсия «Парк города»

Экскурсия «Птицы города»

3. Растения и животные нашего города  (14 ч)

Знакомство с представителями флоры и фауны нашего города. Посторенние взаимосвязей между ними и неживой природой. Особенности взаимосвязей в нашем городе (большое количество промышленных предприятий, загрязненность воздуха и воды). Домашние животные и комнатные растения – особенности жизни рядом с человеком.

Экскурсия «Животные и растения нашего края»

Проект «Малая энциклопедия растений г. Нижний Тагил»

Проект «Птицы наши друзья» (изготовление кормушек)

4. Охрана  живой природы (6 ч)

Охраняемые природные территории – особенности, отличия. Виртуальные экскурсии по заповеднику «Висимский», природному парку «Река Чусовая»

  5. Индивидуальные исследовательские проекты как результат изучения курса «Город как экосистема»  (3 ч)

Тематическое планирование курса

Программа курса второй ступени

«Урбоэкология»

(34 часа)

1. Город  как среда обитания (2 ч)

Город, как среда обитания. Урбоэкология. Метаблизм города. Экосистема города. Особенности состояния сред обитая живых организмов в условиях города.

2. Природные сообщества города (9 ч)

Особенности состояния природных сообществ города – водоем, лес. Синантропные животные.  Растения-индикаторы.

Экскурсии:

«Природное сообщество «Водоем»

«Природное сообщество «Лес»

«Растения – индикаторы окружающей среды»

3. Изменения окружающей среды под влиянием урбанизации (7 ч)

История возникновения городов на Урале.  Типология городов.  Развитие промышленного комплекса Нижнего Тагила: Исторические предпосылки и современное состояние.

Влияние процесса урбанизации на состояние окружающей среды.

Экскурсия:

«Изменения ландшафта в результате трудовой деятельности человека»

4. Экология городского населения (4 ч)

Проблемы экологии горожан. Показатели среды обитания человека. Здоровье наделения – один из показателей состояния среды обитания. Экология жилища. Нормы и правила строительства в городах.

5. Самостоятельная работа (8 ч)

Самостоятельный поиск материала по теме «Особо охраняемые территории Свердловской области», создание и презентация работ по данной теме для учащихся первой ступени обучения.

6. Индивидуальные исследовательские проекты как результат изучения курса «Город как экосистема»  (4 ч)

Тематическое планирование курса

Программа курса третьей ступени

«Экологические проблемы промышленного города» 

(34 ч)

1. Экологическая безопасность (3 ч)

Классификация чрезвычайных ситуаций техногенного характера. Экологическая безопасность. Расчет экологических рисков.

Занятие с психологом: Мое здоровье – основа моей жизни.

2. Экологическая оценка состояния города Нижний Тагил (22 ч)

Классификация загрязнений окружающей среды. Оценка состояния сред обитания организмов в городе Нижний Тагил. Пути решения экологических проблем нашего города.

Практические работы:

«Определение загрязненности зеленых насаждений города»

«Определение качества воды по органолептическим показателям»

«Определение гранулометрического состава почв города»

«Определение кислотности почвы»

«Выявление влияния сжигания мусора на городских свалках на состояние хвойных деревьев»

Экскурсия:

«Знакомство с очистными сооружениями и их работой»

3. Экологический мониторинг - основа экологической безопасности  (5 ч)

Понятие мониторинга. Экологический мониторинг – основа прогнозирования состояния окружающей среды.  Растения-индикаторы состояния окружающей среды.

Практическая работа:

«Составление карт местности с указанием несанкционированных свалок»

Экскурсия:

«Гимназисты – родному городу»

Занятие с психологом:

Моя будущая профессия и экология

4. Индивидуальные исследовательские проекты как результат изучения курса «Экологические проблемы промышленного города»       (4 ч)

Тематическое планирование курса

Список литературы

1. Алексеев С.В., Экология 10–11 кл., Санкт-Петербург, СМИО Пресс, 1997.
2. Бигон М. Экология. Особи, популяции, сообщества. М.Мир, 1989.
3. Величковский В.Т., Здоровье человека и окружающая среда, М: Новая школа, 1997.
4. Воронков Н.А. «Основы экологии» – М.: «Агар», 1997.
5. Голубев И.Р. Новиков Ю.В. Окружающая среда и ее охрана. М.: Просвещение, 2001. 
6. Жигарев А. Основы экологии», сборник задач, упражнений, практических работ 10(11).  Дрофа», 2002.
7. Зверев А.Т. Экология, 10–11,. М.: Оникс 21 век, 2004.
8.  Зверев Д. Практические занятия по экологии, М.: «Просвещение». 1998.
9. Иванова И.В. Что растет вокруг тебя. М.: Поросвещение, 1995.
10. Касаткина Н.А., Внеклассная работа. Биология, 3–8 классы, Волгоград, 2001. «Учитель»
11. Кауричев И.С. Практикум по почвоведению. М,1980.
12. Кривошеин Д. А., Муравей Л. А., Роев Н.Н. и др. Экология и безопасность жизнедеятельности: учеб. пособие для вузов, М.: Юнити – Дана, 2000.
13. Крискунов Е.А..Экология,9 класс. М, Дрофа, 1995
14. Купкин К.А. Критерии, факторы, типы и механизмы устойчивыости фитоценозов, 1994.
15. Мамедов Н.М. Экология: задания, тесты. М.: Дрофа, 2005.
16. Мамедов П.М. Экология (9–11 кл.) М.: Дрофа, 2005.
17. Мансурова Г.Н. Школьный практикум: Следим за окружающей средой. 9–11 кл. М.: Дрофа, 2001.
18. Марковская М.М. Уголок природы. М, Просвещение, 1987.
19. Миркин Б.М. Агроэкосистема. 1992.
20. Одум Ю. Экология. М, Мир, 1986.
21. Олисаев В.А. Единая природа и экология. Орджоникидзе, 1988.
22. Ошмарин А.П. Экология. Школьный справочник, Ярославль, «Академия развития», 1998.
23. Пасечник В.В. Школьный практикум. Экология, М.: Дрофа, 1998.
24. Петербургский А.В Агрохимия. М, Просвещение, 1988.
25. Практические занятия по экологии для учащихся. М.: Оникс 21 век, 2004.
26. Ревелль П., Ревелль Ч., Среда нашего обитания, в 4 т., М: Мир, 1995.
    Криксунов Е.А., Экология, М: Дрофа, 2001.
27. Родзевич Н.Н. Охрана природы. М, Просвещение, 1990.
28. Романова М.Б., Сиротин В.И. Рациональное природопользование и охрана окружающей среды. М.: Дрофа, 2001.
29. Уиттер Р. Сообщества и экосистемы. М Прогресс,1980.

Программа элективного курса

«Пища глазами химика»

Содержание

1. Пояснительная записка……………………………….3-4
2. Основные задачи курса…………………………………4
3. Требования к усвоению учебного материала………..5
4. Содержание программы курса………………………6-10
5. Тематическое планирование 68ч…………………..10-14
6. Тематическое планирование 34ч…………………..15-17
7. Литература для учителя………………………………18
8. Литература для ученика………………………………18
9. Приложение

№1 Практикум………………………………………..19-22

№2 Демонстрации и эксперимент………………….22-24

№3 Диагностическое анкетирование…………….......25

№4 Примеры творческих задач………………………26

№5 Темы презентаций творческих и исследовательских работ учащихся……………………………………….26-27

Пояснительная записка.

Проблема питания всегда была одной из самых важных проблем, стоящих перед человеческим обществом. Все, кроме кислорода,  человек  получает для своей жизнедеятельности из пищи.  Питание должно быть рациональным, соответствовать не только основным положениям науки о питании,  но и учитывать огромную информационную нагрузку на человека в 21 веке.  Изобилие в супермаркетах и противоречащие рекомендации продуктов питания в различных журналах приводят к заблуждениям о правильном и здоровом питании.  Правильная организация питания требует знания, хотя бы в самом общем виде, химического состава пищевого сырья и готовых продуктов питания, представлений о способах их получения, о превращениях, которые происходят при их получении и при кулинарной обработке продуктов, а также сведений о пищеварительных процессах. Актуальность и социальная значимость  проблемы ухудшения здоровья подрастающего поколения  предполагает создание    элективного курса «Пища глазами химика». Этот курс направлен на расширение представлений школьников  о пище с точки зрения химика, научно обоснованных правилах и нормах  питания, формирование основ здорового образа жизни.

Программа предлагаемого курса предназначена для учащихся 10 классов и  может быть реализована в двух вариантах. Первый вариант рассчитан на 68 часов, направлен на поддержку изучения химии как профильного предмета и предполагает использование электива в рамках естественно-математического профиля. 34 часовая программа нацелена на удовлетворение познавательных интересов школьников и рекомендована  к изучению  в любом профиле обучения.

Данный элективный курс интегрирует  знания по предметам естественного цикла и  учитывает  основные направления модернизации естественнонаучного образования – гуманизацию, гуманитаризацию и экологизацию данных дисциплин.

Программой предусмотрено изучение теоретических вопросов, выполнение практических работ, решение задач с экологическим и валеологическим содержанием, проведение конференций. Знания и практические  умения, приобретенные учащимися в процессе изучения курса, могут впоследствии использоваться в разных сферах деятельности, способствовать развитию интереса к работе в НОУ, поступлению в ВУЗы на факультеты пищевого, экологического, биологического, сельскохозяйственного и медицинского профиля. 

Темы курса дают возможность учащимся получить представления о продуктах питания, их калорийности, пищевой ценности, содержании в них белков, жиров, углеводов, витаминов,  их роли и значении в жизни нашего организма.  Изучение данного курса поможет  учащемуся понять, что он должен относиться бережно к себе и своему здоровью, осознать, что здоровье человека напрямую связано с питанием,  что представляют современные продукты питания, из чего их изготовляют.

Программа курса состоит из  трех тем. В первой теме рассмотрены основные химические компоненты пищевых продуктов (белки, жиры, углеводы, витамины, минеральные вещества),  описаны свойства и их превращения, приводятся сведения об основных  пищевых добавках и вредных веществах.

Вторая тема посвящена химическому составу пищевых продуктов. Учитывая современный уровень развития пищевой химии, в ней обобщены сведения о химических процессах, происходящих при производстве продуктов. В научно-популярной форме систематизированы знания о химических процессах при получении  основных  продуктах питания: хлеба, кондитерских изделий, жиров и масел, сахара, мясных, молочных и рыбных продуктов, напитков. Кратко описаны основы домашнего приготовления пищи и химические процессы, которые при этом протекают.

В третьей теме программы рассмотрены вопросы питания человека. Сформулированы основные положения рационального питания, приведены таблицы химического состава пищевых продуктов, описаны их свойства, представлены химические формулы важнейших соединений, превращения и наиболее важные реакции.  Конечно,  в реальной жизни никто из нас не рассчитывает с точностью до граммов или миллиграммов с помощью таблиц количество пищевых веществ, потребляемых нами. Мы не определяем  состав блюд, которые мы едим, но эти сведения дают общее представление о составе пищи, помогают выявить закономерности, обосновать практические рекомендации, сделать их более убедительными,  применить полученные сведения в повседневной практике, на научной основе организовать свое питание и сохранить здоровье.

Программа элективного курса «Пища глазами химика» является практико-ориентированной,  нацелена на формирование у учащихся навыков определения качества продуктов питания, расширение знаний в области  химии, биологии, экологии и некоторых социальных вопросов, направленных на повышение адаптационных возможностей человека в современном обществе.

Основные задачи курса.

-  расширить знания учащихся в области химии пищевых продуктов

- обобщить  и систематизировать сведения о химических процессах, происходящих при производстве продуктов питания, а также о процессах переваривания пищи

- дать представление о пищевых добавках и их влиянии на организм человека

- показать важность химического состава продуктов питания в жизнедеятельности человека

-  научить школьников объяснять и применять практические рекомендации рационального питания в повседневной жизни  с целью сохранения здоровья

- прививать навыки формирования здорового образа жизни и бережного отношения к собственному организму

-  развивать познавательные интересы и интеллектуальные способности в процессе проведения химического эксперимента, самостоятельность приобретения знаний в соответствии с возникающими жизненными потребностями

-  развивать учебно-коммуникативные умения школьников

- совершенствовать умения работы с литературой и средствами мультимедиа

Требования к усвоению учебного материала

Учащиеся должны знать:

-  стандарты качества пищевых продуктов и их пищевую ценность;

-  основные виды  пищевых добавок и их влияние на организм человека;

-  химический состав продуктов питания и его значение для организма

- правила рационального питания  и энергетическую ценность продуктов питания

- физиологическую природу питания,  процессов пищеварения и основные способы профилактики пищевых отравлений.

Учащиеся должны уметь:

- устанавливать причинно-следственные связи между качеством пищевых продуктов и здоровьем человека;

-  обращаться с лабораторным оборудованием, соблюдать правила техники безопасности при выполнении эксперимента;

- проводить исследования качества продуктов питания;

- наблюдать, анализировать и обобщать полученные данные;

- использовать приобретенные знания и умения в практической деятельности и повседневной жизни;

- работать индивидуально, в парах, группах, используя полученные знания;

- обладать навыками работы с различными видами источников информации: литературой, средствами Интернета, мультимедийными пособиями.

Формы контроля уровня достижений учащихся и критерии оценки.

В данном курсе промежуточный контроль достижений является инструментом положительной мотивации и своевременной коррекции работы учащихся и учителя.

В качестве форм промежуточного контроля рекомендуется использовать рефераты, тестовые задания, расчетные задачи с экологическим и валеологическим содержанием, творческие  и исследовательские работы.

Содержание программы элективного курса:

(2ч в неделю, всего 68 часов или 1ч в неделю - 34 часа)

Тема 1. Основные химические компоненты  продуктов питания (25/11ч) 

Белковые вещества. Белки – важнейшая составная часть пищи человека, поставщик необходимых аминокислот. Биологические функции белков. Строение и аминокислотный состав белков. Классификация белков: протеины и протеиды. Свойства белков: гидратация, денатурация, пенообразование. Пищевая ценность белков. Основные источники пищевого белка: мясо, молоко, рыба, продукты переработки зерна, хлеб, овощи. Потребность человека в белке. Биологическая ценность белка пищевого продукта, увеличение доли белкового компонента, создание новых продуктов питания. Ферменты. Биологические катализаторы. Роль ферментов в пищевой промышленности и питании. Оксидоредуктазы,  трасферазы, гидролазы, лиазы, изомеразы, лигазы. Промышленное производство ферментных препаратов.  

Липиды. Липиды – важнейший компонент пищи. Строение и классификация липидов. Основные карбоновые кислоты, входящие в состав жиров. Природные жиры: ацилглицерины, воски. Сложные липиды: фосфолипиды. Функции липидов в организме. Роль липидов в пищевой технологии, физиологическая ценность полученных продуктов питания. Содержание холестерина в пище. Основные превращения липидов: гидролиз, переэтерификация, гидрогенизация. Пищевая порча жиров: автокаталитическое и ферментативное прогоркание. Пищевая ценность масел и жиров. Биологическая активность и суточная потребность растительных и животных жиров. Превращения липидов при производстве продуктов питания.

Углеводы. Строение, классификация и свойства углеводов. Моносахариды: гексозы, пентозы. Гликозиды в природе.  Полисахариды: мальтоза, сахароза, лактоза, крахмал, амилоза,  амилопектин, гликоген, клетчатка, гемицеллюлозы, пектиновые вещества.  Содержание полисахаридов в пищевых продуктах. Превращения углеводов в технологических процессах изготовления кондитерских изделий. Пищевая ценность углеводов. Потребность человека в углеводах.

Витамины. Классификация и основные функции витаминов. Суточная потребность человека в витаминах. Содержание витаминов в пищевых продуктах,  превращение при обработке и хранении.

Минеральные вещества. Функции минеральных веществ. Макроэлементы: кальций, фосфор, магний, натрий, калий, хлор, сера. Микроэлементы: железо, цинк, йод, фтор. Содержание минеральных веществ в основных продуктах питания.  Изменения, происходящие в процессе технологических обработок пищевого сырья.

Пищевые добавки. Группы пищевых добавок. Вещества, улучшающие внешний вид продуктов питания: пищевые красители, цветорегулирующие материалы.  Вещества, изменяющие структуру и физико-химические свойства пищевых продуктов: загустители, желе- и студнеобразователи, крахмал, модифицированные крахмалы, пектиновые вещества, пищевые поверхностно-активные вещества. Подслащивающие вещества. Консерванты. Пищевые антиокислители. Ароматизаторы.

Природные токсиканты и загрязнители. Классификация природных токсикантов, влияние на организм человека. Содержание токсикантов в пище, изменения при обработке.  Загрязнители: токсичные элементы, микотоксины, пестициды, нитраты, антибиотики. Предельно допустимое содержание токсичных элементов в продуктах питания. Предупреждение загрязнения токсичными элементами. Рекомендации по хранению,  приготовлению  и употреблению пищевых продуктов. Пищевая аллергия. Влияние некоторых пищевых веществ на иммунную систему организма человека. Антигены и аллергены.  Профилактика и лечение пищевой аллергии.

Демонстрации и эксперимент.

1. Презентация «Основные компоненты продуктов питания: белки, жиры, углеводы»  
2. Качественные реакции определения белков, жиров, углеводов.
3. Определение йода в продуктах питания.
4. Определение токсикантов и загрязнителей пищевых продуктов.

Практические  работы.

1. Исследование пищевых продуктов.

Решение расчетных задач. 

1. Расчет  биологической ценности белка по аминокислотному составу пищевого продукта.
2. Расчет  кислотного числа жира пищевого продукта.
3. Расчет энергии, необходимой для дыхания и брожения,  при превращении моносахаридов.  
4. Расчет энергетических затрат и потребности человека в углеводах.

Тема 2. Химия пищевых производств: состав и процессы. (31/13ч)

Зерновые продукты. Сахар. Масла и жиры. Кондитерские изделия. Продукты из зерна. Химический состав пшеничного зерна и муки. Переработка зерна в муку и получение крупы. Хлеб и хлебобулочные изделия.  Приготовление пшеничного и ржаного хлеба, технология производства.   Состав и пищевая ценность хлеба, как одного из важнейших продуктов питания. Макаронные изделия – продукты длительного хранения, изготовляемые из муки. Производство и состав макаронных изделий. Сахар и крахмал.  Сырье для производства сахара, состав  и переработка. Содержание основных веществ в картофеле и кукурузе, используемых при производстве крахмала.   Производство глюкозы, применение в пищевой промышленности, м6дицине, химии, биотехнологии. Производство глюкозно-фруктозных сиропов.  Масла и жиры. Основные виды жировых продуктов, используемых в пищевой промышленности и питании. Характеристика основных видов жиров и масел, имеющих промышленное значение. Переработка масличного сырья в продукты питания или пищевые добавки. Рафинация масел, гидрогенизация жиров. Производство маргарина и маргариновой продукции. Майонезы, основное сырье и производство.  Кондитерские изделия. Состав сахаристых изделий (карамель, конфеты, шоколад, мармелад, пастила, восточные сладости). Состав мучных кондитерских изделий (печенье, пряники, торты, пирожные, кексы). Калорийность кондитерских изделий.

Овощи, фрукты и ягоды. Химический состав натуральных овощей, фруктов и ягод.  Хранение, изменения и основные химические процессы, происходящие в продуктах.  Консервация добавлением сахара и брожением, сушка, быстрая заморозка овощей,  фруктов, ягод. Тепловая обработка, потери пищевых веществ при тепловой кулинарной обработке.

 Напитки. Классификация и состав напитков. Пищевая ценность и влияние на организм человека. Сравнение калорийности напитков. Токсическое действие алкогольных напитков.

Молочные продукты. Основное сырье молочных продуктов. Химический состав молока, пищевая ценность молочных продуктов. Процессы, происходящие при хранении и переработке молочного сырья. Изменение содержания витаминов при нагревании молока.  Влияние термообработки на активность ферментов молока. Кисломолочные продукты. Процессы брожения молока и сливок, химический состав некоторых кисломолочных продуктов, пищевая ценность, влияние на организм человека. Сливочное масло: производство и химический состав. Основные типы сыров. Состав сыра, технология приготовления.  Изменения состава  при созревании сыра.  Пищевая ценность сыров.  Химический состав и производство творога, мороженого, сгущенного молока, сухих молочных продуктов. Калорийность мороженого.

Мясные продукты. Сравнительный анализ химического состава основных видов мясного сырья: белки, жиры, углеводы, витамины,  минеральные вещества. Пищевая ценность мяса, холестерин. Хранение сырья. Тепловая обработка, потери пищевых веществ мясных продуктов при кулинарной обработке. Промышленная переработка, консервирование, изготовление колбас. Изменения при хранении готовых мясных продуктов.  Птица и яйца. Химический состав готовых кулинарных блюд из мяса птицы и яиц. Пищевые отравления.

Рыбные продукты. Классификация и сравнительный химический состав рыбных продуктов. Биологическая и пищевая ценность. Хранение рыбы, изменение  состава и качества продуктов.  Потери пищевых веществ при тепловой обработке. Процессы, происходящие при технологических обработках рыбных продуктов: соление, копчение, сушка, консервирование.

Химические основы домашнего приготовления пищи. Основные химические процессы, происходящие при тепловой  кулинарной обработке растительных и животных продуктов.  Изменение пищевой ценности продуктов при тепловой обработке. Рациональные и национальные рецепты приготовления популярных блюд.

Демонстрации и эксперимент.

1. Презентация «Исследование качества молочных продуктов»
2. Презентация «Исследование состава и качества шоколада»
3. Анализ хлеба.
4. Определение кислотности муки.
5. Обнаружение белка и углеводов  в мясных продуктах.
6. Обнаружение в молоке белка и молочного сахара.
7. Обнаружение белка в сыре и рыбных продуктах.
8. Определение витамина С во фруктах и ягодах.
9. Действие спирта на белки.

Практические  работы.

1. Приготовление пшеничного и ржаного хлеба.
2. Исследование качества молочной продукции.
3. Определение витамина С.
4. Получение спирта брожением глюкозы.

Решение расчетных задач.

1. Расчет  рецептурного состава для приготовления теста пшеничного и ржаного хлеба.
2. Расчет  и сравнение калорийности кондитерских изделий.
3. Расчет и сравнение калорийности напитков.
4. Расчет выхода молочной кислоты при производстве кисломолочных продуктов.
5. Расчет калорийности различных сортов мороженого.

Конкурс творческих работ  «Национальные рецепты популярных блюд»

Тема 3. Химия рационального питания. (12/10ч)

Химия пищеварения и рационального питания. Биохимия пищеварения. Химическая переработка пищи в организме человека. Основы рационального питания. Первый принцип рационального питания - баланс энергии. Энергетическая ценность пищевых продуктов, калорийность.  «Золотая середина»  в питании человека, поступление и расход  энергии для жизнедеятельности.  Основной обмен энергии, динамическое действие пищи, расход энергии на мышечную деятельность. Второй принцип рационального питания – удовлетворение потребности в основных пищевых веществах.  Оптимальное соотношение белковых, жировых компонентов в рационе и потребность в углеводах. Оптимальная потребность в пищевых волокнах, витаминах, минеральных веществах.  Суточная потребность в пищевых веществах и энергии человека. Разнообразие пищи – залог здоровья. Третий принцип рационального питания – режим приема пищи.  Физиолого-биохимическая сущность аппетита. Регулярность и дробность питания.  Максимальное соблюдение рационального питания при каждом приеме пищи. Физиологическое распределение количества пищи  в течение дня.  Нарушения режима питания. Рекомендуемый набор  продуктов для полноценного питания. Взаимозаменяемость продуктов питания. Системы питания и диеты. Здоровье и  питание школьников.

Демонстрации и эксперимент.

Презентация «Питание и здоровье школьников»

Решение расчетных задач.

1. Расчет энергетической ценности пищевых продуктов.
2. Расчет калорийности питания с целью определения суточного рациона пищевых продуктов.

Анкетирование «Изучение питания одноклассников»

Конференция «Здоровье и питание человека»

Конкурс исследовательских и творческих работ учащихся «Здоровье и питание человека»

Тематическое планирование курса «Пища глазами  химика»

2ч в неделю, всего 68 часов.

Тематическое планирование курса «Пища глазами  химика»

1ч в неделю, всего 34 часа.

Литература для учителя

1. Анастасова А.П., М., Человек и его здоровье. М.: Просвещение 1997г.
2. Анохина  В.С. и др. Эксперименты и наблюдения на уроках биологии. Методическое пособие. Минск.: «Беларусская Энциклопедия», 1998.
3. Беркинблит М.Б.и др. Задачи по физиологии человека и животных Экспериментальное учебное пособие. Мирос. Москва. 1995.
4. Бинас А.В., Маш Р.Д. и др. Биологический эксперимент в школе: Кн. Для учителя. М.: Просвещение, 1990.
5. Жванко Ю.Н., Панкратова Г.В., Мамедова З.И. Аналитическая химия и технологический контроль в общественном питании. –М.:Высшая школа,1989.
6. Злотников Э.Г., Эстрин Э.Р. Особенности организации экспериментальных работ//Химия в  школе.-1997.-№4.-с.66-68
7. Скурихин Н.М., Нечаев А.П. Все о пище с точки зрения химика. – М.:Высшая школа,1991.
8. Суворова, Н.Н. Коваленко И.А, Федотова Л.А. Человек и его здоровье. Нижний Новгород 2002г.
9. Хрипкова А.Г., Колесов Д.В., Миронова В.С., Шепило И.Н. Физиология человека. Изд. 3-е М.: Просвещение 1982г.

Литература для ученика

1. Анастасова А.П., М., Человек и его здоровье. М.: Просвещение 1997г.
2. Большой энциклопедический словарь. Биология. - М.: Большая Российская энциклопедия, 1999.
3. «Основы биотехнологии» Учебные материалы для учащихся. НИИ содержания и методов обучения. М. 1991 г.
4. Богданова Т.Л. Биология: Задания и упражнения. Пособие для поступающих в вузы. - М.: Высшая школа, 1991.
5. Величковский Б.Т., Суравегина И.Т.,  Цыпленкова Т.Т.  «Здоровье и окружающая среда». Москва, 1992г.
6. Мамонтов С.Г. Биология для школьников старших классов и поступающих в вузы: Учеб, пособие. - М.: Дрофа, 2000.

Приложения

Приложение 1

Практические работы

Практикум  №1

Исследование пищевых продуктов.

Задание 1: определить  в предложенных пищевых продуктах    наличие жиров (по растворимости), экспериментально   доказать пригодность растительного масла.

 Реактивы: 10% подкисленный раствор перманганата калия, пищевые продукты: сливочное и растительное масло.

Ход эксперимента:

Опыт №1К 1 г сливочного масла добавьте 2мл воды и полученный раствор подогрейте. Что происходит?  К раствору жира добавляйте по каплям подкисленный раствор перманганата калия, фиксируя количество капель. Сделайте вывод о химическом составе   животного жира.

Опыт №2.  К 1 мл растительного масла (оливковое) добавьте 2мл  воды и полученный раствор подогрейте. Сделайте вывод об отношении жиров к воде.   К раствору жира   добавляйте по каплям подкисленный раствор перманганата калия, фиксируя количество капель. Сделайте вывод о химическом составе растительного жира.

Опыт №3. В пробирку с растительным маслом, у которого истёк срок хранения, добавляйте по каплям  подкисленный раствор перманганата калия, фиксируя количество капель. Что вы наблюдаете?

Задание 2: определить  в предложенных пищевых продуктах   наличие углеводов с помощью характерных реакций.

Реактивы: 10% растворы гидроксида натрия, сульфата меди (II), спиртовой раствор йода, пищевые продукты: свежие фрукты (виноград), мёд, конфеты или кетчуп.

Ход эксперимента:

Опыт №1. Выжмите из винограда сок,  разбавьте его вдвое водой и прилейте к полученному раствору  равный объём щелочи и 1 мл раствора сульфата меди (II). Нагрейте  пробирку со смесью. Что вы наблюдаете? О наличии какого углевода в винограде свидетельствует изменение окраски осадка.

Опыт №2. В пробирку к 3-4 каплям раствора сульфата меди (II) прилейте 2-3 мл раствора гидроксида натрия. К полученному осадку добавьте раствор меда и смесь взболтайте. Как изменилась  окраска раствора? Какой углевод входит в состав меда?

Опыт №3. Поместите в пробирку небольшое количество шоколадной массы конфеты, разбавьте небольшим количеством воды и добавьте каплю спиртового раствора йода. Какие изменения наблюдаются? О чём свидетельствует изменение окраски?

Задание 3: определить  в предложенных пищевых продуктах  наличие белков с помощью характерных реакций.

Реактивы:  Растворы гидроксида натрия (10%), сульфата меди (II), гидроксида аммония, концентрированная азотная кислота, пищевые продукты: мясо (говядина), рыба, молочные продукты.

Ход эксперимента: Опыт №1Поместите в пробирку 1 г мясного фарша, прилейте не более чем на одну треть пробирки воды и кипятите, смесь  в течение нескольких минут. Отлейте 1,5-2 мл полученного бульона в чистую пробирку, разбавьте его равным объёмом раствора щелочи  и добавьте 4-5 капель раствора сульфата меди (II). О чём свидетельствует красно-фиолетовое окрашивание раствора?

Опыт №2. Немного хорошо измельченной рыбы прокипятите с водой. Отлейте 2мл полученного раствора и добавьте несколько капель концентрированной азотной кислоты и нагрейте до кипения. В охлажденный раствор прилейте несколько капель концентрированного раствора гидроксида аммония. О наличии, какого вещества в рыбе свидетельствует желто-оранжевое окрашивание раствора?

Опыт №3. Налейте в пробирку 1мл молока, добавьте несколько капель концентрированной азотной кислоты и  нагрейте до кипения. В охлажденный раствор прилейте несколько капель концентрированного раствора гидроксида натрия. Сделайте вывод по результатам  эксперимента.

Практикум №2

Приготовление пшеничного и ржаного хлеба

Цель работы: приготовить пшеничный и ржаной хлеб.

Рецептура рассчитывается учащимися на семинаре и зависит от модели используемой хлебопечки.

Реактивы: сухие растворимые дрожжи, пшеничная мука, хлорид натрия, сахароза, сухое молоко, твердый животный жир (сливочное масло), яйца, вода.

Ход работы

1. Приготовление пшеничного хлеба: согласно рассчитанной рецептуре заложить в форму не нарушая последовательности и не перемешивая, взвешенные на весах 12г сухих растворимых дрожжей, 450г пшеничной муки, 15г хлорида натрия, 50г сахарозы, 30г сухого молока, 22 г твердого  жира, 2 яйца, 210 мл воды. Поместите форму в хлебопечь, задайте соответствующую программу замеса и подготовки к выпечке.

2. Приготовление ржаного хлеба: согласно рассчитанной рецептуре заложить в форму не нарушая последовательности и не перемешивая, взвешенные на весах 15г сухих растворимых дрожжей, 840г пшеничной муки, 15г хлорида натрия, 20г сахарозы, 15 г твердого  жира, 350 мл воды. Поместите форму в хлебопечь, задайте соответствующую программу замеса и подготовки к выпечке.

3. Сравните рецептурный состав пшеничного и ржаного хлеба. Зафиксируйте программу приготовления и выпечки различного состава хлеба.

Практикум №3

Определение витамина С.

Цель работы: качественное и количественное определение витамина С в соках, фруктах и молоке.

Реактивы: 5%-ный раствор йода, 1 мл которого соответствует 35 мг аскорбиновой кислоты, свежеприготовленный раствор крахмала, соляная кислота (1 : 1).

Ход работы

1. Разбавить водой 20 мл апельсинового или лимонного сока до объёма 100 мл. Добавить немного крахмала, затем по каплям добавлять раствор йода до появления устойчивого синего окрашивания. Если содержание витамина С очень мало, то надо разбавить раствор йода водой в 40 раз, при этом получится 0,125%-ный раствор, 1 мл которого соответствует 0,875 г аскорбиновой кислоты.

2. Тонким ножом из нержавеющей стали вырезать из предварительно взвешенного яблока пробу в виде ломтика, от кожуры до сердцевины с семечками. Перенести в фарфоровую ступку с разбавленной соляной кислотой и тщательно растереть пестиком. Добавить раствор крахмала и титровать раствором йода. Взвесив ещё раз яблоко без ломтика, определить содержание витамина С на 100 мг продукта.

3. Докажите наличие  содержания витамина С в свежем молоке, хранившемся в течение суток в холодильнике, оттаявшем замороженном и из пакета.

4. Сделайте вывод о содержании аскорбиновой кислоты в пищевых продуктах. В каких продуктах содержится больше витамина С? Определите зависимость содержания витамина С от условий и срока хранения продукта. Влияют ли условия хранения и обработки продуктов питания на содержание витамина С?

Практикум №4

Получение спирта брожением глюкозы.

Цель работы: получить этиловый спирт древнейшим способом — брожением глюкозы.

Оборудование: штатив, кольцо, лапка, рассекатель пламени, тигель, колба круг-лодонная, пробка с трубкой, горелка, термометр лабораторный, цилиндр измерительный, воздушный холодильник.

Ход работы

1.        Соберите прибор, изображенный на рисунке. Приготовьте раствор из 10 г глюкозы в 50 мл воды. Налейте раствор в колбу, добавьте 2 г дрожжей, разведенных в теплой воде. Закройте ее пробкой с трубкой.

2.        Брожение идет при температуре 30-35°С, поэтому осторожно нагрейте колбу так, чтобы она был чуть теплой. Нагревание
продолжайте в течение всего урока.

3.        Процесс брожения требует много времени. Для того чтобы брожение прошло достаточно полно, по окончании занятия закройте колбу воздушным шариком и оставьте рядом с теплой батареей для следующего занятия – демонстрации перегонки спирта.

4.Напишите уравнения реакций получения глюкозы из крахмала и брожения глюкозы.

5.Подобная реакция происходит в организме при переваривании пищи, содержащей крахмал. Но откуда в организме катализатор — серная кислота? В чем физиологическая роль глюкозы? (Объясните и прокомментируйте уравнениями реакций.)

Практикум №5

Исследование качества молочной продукции.

1.        Определение   кислотности   молока, кефира, простокваши и творога

Высокая питательная ценность молока обусловливается тем, что оно содержит все нужные для организма вещества — жиры, углеводы (молочный сахар — изомер сахарозы),   белки,   витамины,  соли. Показателем доброкачественности молока служит прежде всего его кислотность. При: хранении кислотность повышается вследствие образования молочной кислоты из молочного сахара под влиянием фермента бактерий, попадающих из воздуха. Образующаяся кислота осаждает белок — казеин. Это осаждение, «свертывание», можно наблюдать при нагревании кислого молока. Когда кислотность значительна, молоко свертывается   и  без   нагревания.

Кислотность выражают в условных градусах Тернера. Под градусами Тернера понимают число миллилитров 0,1 н. раствора щелочи, необходимых для нейтрализации 100 мл   молока. Свежее молоко должно иметь кислотность 16—19° Т. Свертывание при нагревании происходит выше 27° Т. Свертывание при обычной температуре наблюдается свыше  60° Т.

Отмерьте в коническую колбу пипеткой 10 мл молока, добавьте 20 мл дистиллированной воды, 3 капли спиртового раствора фенолфталеина и взболтайте смесь.

Отметьте уровень 0,1 н. раствора щелочи в бюретке. Постепенно приливайте раствор щелочи к молоку при взбалтывании до появления розового окрашивания, не исчезающего   в  течение   1   минуты. Подсчитайте, сколько миллилитров раствора щелочи пошло на нейтрализацию взятого количества молока. Определите, сколько миллилитров щелочи требуется на нейтрализацию 100 мл продукта? Это и будет кислотность молока в условных градусах. Объясните, с какой целью при кипячении несвежего молока к нему добавляют питьевую  соду.

Кефир, простокваша, творог относятся к молочнокислым продуктам. Кислотность кефира  80—120° Т.   Примерно  такова  же  кислотность  простокваши.

Отмерьте в колбочку при помощи пипетки 10 мл кефира или простокваши. Сполосните пипетку 20 мл дистиллированной воды и вылейте эту воду в ту же колбочку. Хорошо перемешайте смесь, прибавьте 3 капли спиртового раствора фенолфталеина и нейтрализуйте 0,1 и. раствором щелочи до появления розового окрашивания, не исчезающего в течение 1 минуты. Число миллилитров 0,1 н. раствора щелочи, пошедшее на нейтрализацию, умноженное на 10, даст кислотность продукта в условных градусах.

Для определения кислотности творога отвесьте 5 г его (с точностью до 0,01 г) и, тщательно растирая продукт стеклянной палочкой с резиновым наконечником, прибавьте постепенно 50 мл дистиллированной воды, нагретой до 35—40°. Затем поступайте так же, как при определении кислотности кефира. Для нахождения градусов кислотности число миллилитров израсходованной щелочи умножают на 20.

2.        Выделение лактозы из молока и определение ее свойств.

30 мл молока разбавьте водой до четырехкратного объема и по каплям добавляйте  при помешивании 0,1 % раствор уксусной кислоты до прекращения выделения хлопьев казеина (белка молока), захватывающего с собой жиры. Кислоту следует добавлять осторожно, так как в ее избытке казеин растворяется. Осадок отфильтровывают. Фильтрат содержит молочный сахар — лактозу. В пробирку налейте 2 мл полученного фильтрата и добавьте 2 мл раствора Бенедикта (раствор Бенедикта содержит сульфат меди (II)). Пробирку встряхивают, затем нагревают, осторожно доводят до кипения, непрерывно встряхивая, чтобы предотвратить выплескивание жидкости из пробирки (пробирку закрепляют в пробирочном зажиме). Синяя окраска раствора становится сначала зеленой, затем желтой, и наконец выпадает кирпично-красный осадок оксида меди (I): лактоза относится к восстанавливающим сахарам. Напишите соответствующие уравнения реакций. Сделайте вывод о составе молока.

Приложение 2

Демонстрации и эксперимент

Обнаружение жира в животных и растительных тканях с помощью качественной реакции

Объекты и оборудование. Семена льна, подсолнечника, растительное масло, кусочки жирного мяса, пробирки, штатив, стакан, предметное или часовое стекло, скальпель (лезвие), 30 мл спирта, судан III.

Подготовка и проведение опыта. Небольшое количество (на кончике шпателя) красителя Судана III растворяют в 30 мл спирта в стакане. Приготовленные заранее срезы семян подсолнечника, льна и жирного мяса положить на часовое или предметное стекло. Предметные стекла с объектами выставляют на ученические столы, так как обработку срезов тканей красителем учащиеся проводят самостоятельно.

При демонстрации опыта учитель в пробирку с растительным маслом добавляет несколько капель спиртового раствора судана III. Масло окрашивается в различные оттенки красного цвета. Учащимся объясняют, что судан III является качественным реактивом на жиры и позволяет идентифицировать его наличие в тканях животных и растительных организмов. Далее учащимся предлагается доказать наличие жира в выданных объектах. Для этого на часовое стекло с выданным объектом нужно капнуть 2—3 капли раствора судана III. Срезы семян можно слегка раздавить, препаровальной иглой нарушить целостность тканей. При соприкосновении семян с реактивом развивается красное окрашивание.

Вопрос. Наличие какого вещества идентифицирует данный реактив?

По аналогии с демонстрационным опытом учащиеся самостоятельно делают вывод о наличии жира в клетках выданных объектов.

Обнаружение крахмала и гликогена в тканях организмов

Объекты и оборудование. Пивные дрожжи, сахар, крахмал, картофель, 10%-ный раствор трихлоруксусной кислоты, зеленое яблоко, семена пшеницы, бобы, лед, кварцевый песок, раствор 12 в KI, кристаллизатор, стаканы, воронка Бюхнера (или обычная воронка), фильтр, марля, колба на 100 мл, пробирки, штатив, спиртовка.

Подготовка и проведение опыта. Предварительно выделяют гликоген из дрожжей. Для этого 10 г пивных дрожжей отмывают от сусла, отфильтровывают и размешивают в 200 мл 20%-ного раствора сахара. Смесь оставляют на 3 ч при 25 °С. Начинается интенсивное брожение, в результате чего в клетках дрожжей накапливается гликоген. Смесь фильтруют на воронке Бюхнера или через марлевый фильтр, остаток растирают с 25 мл 10%-ного раствора трихлоруксусной кислоты при 0°С (охлаждение в морозильной камере, а затем в кристаллизаторе со льдом) с добавлением кварцевого песка (5 г). Смесь вновь фильтруют, фильтрат сливают в колбу. При высокой концентрации гликогена раствор опалес-цирует. Трихлоруксусная кислота способствует осаждению белков. Готовят крахмальный клейстер (негустой), срезы картофеля, зеленого яблока, бобов, семян пшеницы.

При демонстрации опыта в две пробирки наливают по 10 мл раствора гликогена и крахмала. Добавляют 2—3 капли раствора 12 в K.I. В пробирке с гликогеном появляется красно-бурое окрашивание, а с крахмалом — сине-фиолетовое.

Крахмал и гликоген относятся к полисахаридам и являются запасными питательными веществами в организмах.

Вопрос на осмысление опыта. Чем объясняется различная окраска с 1г? (Это связано с разницей в строении крахмала и гликогена. Оба вещества состоят из остатков а-глюкозы, но гликоген имеет более разветвленную структуру.)

После этого йодом обрабатывают срезы картофеля, яблока, семян пшеницы, бобов.

Вопросы. Какое вещество накапливается в тканях растений? Какие функции выполняет крахмал в растительных организмах?

Далее пробирку с раствором крахмала нагревают в пламени спиртовки. Сине-фиолетовая окраска исчезает. При охлаждении окраска восстанавливается. С чем связано исчезновение окраски при нагревании? (Изменение окраски связано с изменением структуры цепей крахмала при нагревании. Разрушаются комплексы разветвленных структур амилопектина с иодом.)

На основании опытов учащиеся делают вывод о различных структурах полисахаридов животного и растительного происхождения, об их биологических функциях.

Качественные реакции на белки

При изучении белков можно провести две цветные реакции — биуретовую и ксантопротеиновую.

Биуретовую реакцию дают все белки, так как в результате образуется комплекс меди с пептидной связью в молекуле белка. С помощью этой реакции идентифицируются белки. Методика проведения опыта описана в разделе 3 «Человек и его здоровье», в теме «Пищеварение». В курсе общей биологии при изучении строения и свойств белков биуретовую реакцию можно провести с мясной вытяжкой, яичным белком и желатиной в сравнении. Во всех случаях результат будет одинаков, что говорит о сходстве в строении белковых молекул.

Ксантопротеиновая реакция — это еще одна из цветных реакций на белки, но, в отличие от биуретовой реакции, ее дают не все белки, а лишь те, которые содержат ароматические аминокислоты, часть которых являются незаменимыми для человека. Целью этого опыта является показать различие в аминокислотном составе белков и определить степень их полноценности для питания. Опыт проводится на тех же белках, что и биуретовая реакция.

Объекты и оборудование. Пробирки, фильтровальная бумага, яичный белок, мясная вытяжка, желатина, концентрированная азотная кислота, раствор едкого натра или аммиака (нашатырный спирт).

Постановка и проведение опыта. К раствору яичного белка прилить концентрированной азотной кислоты. Жидкость в пробирке нагреть — осадок окрашивается в желтый цвет и растворяется. После охлаждения добавить осторожно раствор аммиака или едкого натра — окраска становится оранжевой.

Реакция обусловлена образованием нитросоединений из ароматических аминокислот. Такую же пробу проводят с белком соединительной ткани — желатиной. Пищевую желатину промывают холодной водой для удаления примесей других белков. Желатина разбухает, ее обжимают между листами фильтровальной бумаги.

Небольшое количество растворяют в пробирке с водой при нагревании и проделывают ксантопротеиновую реакцию, как описано выше. Реакция отрицательна, так как желатина не содержит ароматических или циклических аминокислот. Появление иногда слабой окраски может быть обусловлено наличием примесей других белков. На основании опыта можно сделать вывод о различной полноценности белков по аминокислотному составу.

Денатурация белков

Цель опыта состоит в исследовании причин, вызывающих денатурацию белков. В процессе объяснения учитель сообщает, что денатурация — это потеря белком его нативных свойств. Механизм денатурации в каждом отдельном случае различен. Чаще всего он связан с потерей белками гидратной оболочки, поддерживающей стабильность вторичной и третичной структуры. Такая денатурация обратима, и при снятии фактора, ее вызывающего, белки' восстанавливают свою структуру. Однако при действии концентрированных кислот, щелочей, солей тяжелых металлов или высоких температур денатурация необратима. В этом случае изменению подвергается первичная структура белка, поэтому восстановление структур белка невозможно.

Объекты и оборудование. Растворы яичного белка, сульфата меди, сульфата аммония, концентрированная азотная кислота, пробирки, штатив, химические стаканы.

Проведение опыта. В три стакана наливают по 20 мл раствора яичного белка. В первый стакан добавляют насыщенный раствор сульфата аммония (или порошок). Жидкость слегка перемешивают. Появляется муть от выпавшего в осадок белка. При добавлении воды осадок вновь растворяется. Процесс осаждения белков обратим.

Во второй стакан добавляют несколько капель раствора сульфата меди. Выпадает голубой хлопьевидный осадок белка, не растворяющийся в избытке воды. В данном случае происходит необратимая денатурация белка.

В третий стакан добавляют 10 мл концентрированной азотной кислоты. Образуется белый аморфный осадок белка. Концентрированные кислоты вызывают также необратимую денатурацию.

В пробирку наливают 10—15 мл белка и нагревают в пламени горелки. Осадок белка появляется еще до того, как жидкость закипит. Белки свертываются — процесс денатурации необратим.

В процессе демонстрации каждого из опытов можно попросить учащихся прокомментировать наблюдаемое явление.

Вопросы. В каком случае происходит необратимая денатурация? Почему соли тяжелых металлов вызывают отравления организма? С какими процессами, происходящими с белками, это можно связать? Почему при попадании кислоты на кожу происходит ожог?

Приложение 3

Диагностическое  анкетирование 

«Изучение питания и здоровья одноклассников»

Приложение 4

Примеры творческих задач с биологическим содержанием:

1. Какую диету вы бы порекомендовали человеку, которому хирург удалил часть: а)желудка, б) поджелудочной железы, в) тонкой кишки, г) толстой кишки, д) печени?
2. В медицинской литературе описаны случаи, когда у здоровых людей кишечник опорожнялся дефекацией всего 2 раза в год. Как вы считаете, какими особенностями характеризовалась их диета?
3. «Прием 150 г мяса, дающих 150 ккал, вызывает значительно более продолжительное чувство насыщения чем 100 г хлеба, дающих 300 ккал». Как это можно объяснить?

Приложение 5

Темы презентаций творческих и исследовательских  работ учащихся  и вопросы для конференции и по проблемам питания.

1) Кто должен потреблять больше жиров  рабочий или инженер,  учитель или ученик? Ответ обоснуйте.

2) Если есть выбор, то, что лучше использовать   для быстрого восстановления энергетических затрат после физической  нагрузки – глюкозу или сахарозу?  Почему?  Можно ли с этой   целью применять продукты, содержащие крахмал?

3) Употребление, какого углевода (глюкозы или сахарозы) с пищей, энергетически выгодно организму?  Для обоснования ответа учащиеся 4 группы предоставляют решение задачи на расчет энергии, которая выделяется при окислении глюкозы  и сахарозы.  

4) Какая проблема может возникнуть у человека при избыточном  содержании углеводов в рационе питания?  Творческая работа «Ожирение».

5) Кто должен потреблять больше белков  учитель или ученик? Ответ обоснуйте. Скорость обмена белковых тел: 10 дней -  50 % белков печени и плазмы крови,  80 дней -  50 % белков человека, 158 дней -  белок мышц и кожи человека, жизнь -  200 раз обновление белков  организма человека.

6) Какие проблемы могут возникнуть у  человека при белковом голодании и избыточном употреблении белков? Презентация «Белковое питание».

7)  Как рассчитать калорийность пищи? Что значит рациональное питание. Учащиеся 4 группы представляют отчет о

8)  Рацион полноценного питания одноклассников для сохранения здоровья и  хорошего самочувствия.

9)  Неправильное питание и болезни. «Близорукие жертвы болезней предпочтут облегчать свои страдания лекарствами, чем предупреждать их здоровой пищей» - Шелли. Презентация «Здоровое питание». Имеется ряд работ, указывающих на связь возникновения  раковых заболеваний с употреблением мяса, яиц, сыра и других белков животного происхождения, а также с избыточным потреблением жиров. Так, употребление говядины, свинины или баранины всего лишь раз в неделю увеличивает степень  риска возникновения рака кишечника на 40%, употребление продуктов от 2 до 4 раз в неделю – на 50%, от 5 до 6 раз в неделю – на 80%. Призыв исследователя из Бостонского госпиталя В.Виллетта: “Оптимальное количество красного мяса, которое рекомендуется съедать каждому, равняется нулю”.

10) Система раздельного питания.  Презентация системы Шелтона. И.П. Павлов доказал, что “каждый вид пищи требует специфической активности пищеварительных желез”. Установлено, что желудочный сок содержит пепсин, расщепляющий белки, амилазу, расщепляющую углеводы, и липазы, расщепляющую жиры. Кроме того, поджелудочная железа способна выделять панкреатический сок, содержащий ферменты, расщепляющие 3 группы пищевых веществ: белки, жиры и углеводы. Первые стадии переваривания крахмала и белков происходят в разных средах: ферменты, расщепляющие крахмал, требуют щелочной среды, а расщепляющие белок – кислой. Поэтому вначале нужно съедать белковую пищу, а во вторую очередь – крахмалистую, чтобы не мешать расщеплению белка.

11) Презентация «Искусственная и синтетическая пища». Александр Николаевич Несмеянов великий химик, Президента АН СССР, создатель элементоорганической химии и творец искусственной пищи. Биотехнология (промышленная микробиология) - это  область науки и техники, которая опирается на теоретические и методические положения молекулярной биологии, генетики, биохимии, физиологии, цитологии, и  использует прогрессивные химические технологии.

12) Витамины долгожительства. Геронтология и ювентология.

Программа элективного курса по химии

«АПТЕЧНОЕ ПРОИЗВОДСТВО»

Пояснительная записка

        Программа элективного курса по химии «Аптечное производство» предназначена для учащихся 9-х классов и рассчитана на 17 часов.

Данная программа относится к предметно-ориентированному виду программ.

Цель данной программы – создать условия для самоопределения учащихся в отношении естественнонаучного профиля обучения.

        Основные задачи курса:

1. Показать на примере аптечного производства реализацию научных принципов организации химического производства.
2. Раскрыть содержание, характер труда, требования, предъявляемые к уровню специальной подготовки и личным качествам провизора технолога, провизора-информатика, провизора-аналитика, фармацевта.
3. Научить учащихся для характеристики химического производства применять знания химии, биологии, физики.
4. Реально прикоснуться к выбранной профессии через встречи с работками аптеки и выбранную игру.

Для того чтобы предпрофильная подготовка приобрела системный характер, учащиеся должны иметь общие представления о данном производстве, потом ознакомиться с профессиями и специальностями непосредственно на предприятии. Это будет достигнуто через обзорную экскурсию в аптеку, которая заканчивается сбором сведений учащимися о данном предприятии. После экскурсии каждый учащийся общается со специалистом на его рабочем месте, наблюдает за его деятельностью, результатами его труда. Затем на основе осмысления своих впечатлений, ощущений, сопоставления прежнего взгляда на профессию, принимает решение о выборе профиля обучения, возможно, и будущей профессии.

        Для изучения данного элективного курса предлагается метод проектов.

        В ходе изучения основ аптечного производства учащиеся приобретают следующие умения и навыки:

 работать с текстом, прогнозировать, проектировать, осуществлять поиск информации, проводить интервью, излагать тему, обосновывать свою точку зрения, принимать новые социальные роли, планировать и организовывать деятельность, анализировать процесс и конечный результат, проводить рефлексию своей деятельности.

                Примерная программа элективного курса

Содержание программы

ВВОДНОЕ ЗАНЯТИЕ (1 час).        

ТЕМА 1. АПТЕЧНОЕ ПРОИЗВОДСТВО (12 часов).

        Значение лекарственного лечения. Источники получения лекарств. Аптечное и промышленное производство лекарственных препаратов. Государственное нормирование производства лекарственных форм. Рецепт. Аппараты. Рабочие профессии. Техника безопасности охрана окружающей среды.

ТЕМА 2. ПРОЕКТНАЯ ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ УЧАЩИХСЯ (2 часа).

Разработка учащимися проекта "Современное аптечное производство".

ТЕМА 3. СОЦИАЛЬНО-ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ (2 часа).

ЭТАПЫ РАБОТЫ НАД ПРОЕКТОМ:

Первый этап. Определение целей и задач посещения данного предприятия. Формулировка проблем и гипотез.

1 проблема: "Что способствует бесперебойному обеспечению населения лекарственными препаратами?"

Гипотеза: Общие принципы и прогрессивные методы, применяемые на данном предприятии, основные показатели предприятия и перспективы его развития, история развития предприятия, минимальное влияние данного предприятия на экологию окружающей среды, высококвалифицированные специалисты, безусловно, будут способствовать повышению бесперебойного обеспечения населения лекарственными препаратами.

2 проблема: "Смогу ли я работать по одной из специальностей на данном предприятии?" или "Какой профиль обучения в 10 классе мне выбрать?"

Гипотеза: Если нравится данное предприятие, деятельность специалиста, результат его труда, материальное вознаграждение, если позволит мое здоровье, то я выберу профиль обучения в 10 классе соответствующий данному направлению.

        ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАПРАВЛЕНИЯ ПОИСКА ПО РАБОТЕ С ГИПОТЕЗАМИ.

Перед учащимися была поставлена цель: познакомиться с предприятием, сделать анализ его соответствия  современным требованиям, самоопределиться в отношении выбора будущей деятельности и профиля обучения.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Собрать информацию из различных источников о предприятии.
2. Пообщаться со специалистами на рабочих местах.
3. Провести аналитическую работу над собранным материалом.
4. Сформулировать выводы.
5. Выбрать форму презентации и подготовиться к защите.
6. Выстроить индивидуальную образовательную траекторию и выбрать профиль обучения в 10 классе.

Второй этап. Организация деятельности.

Формирование групп. Учащихся разбить на группы, которые будут работать по разным направлениям.

1. Общие научные принципы предприятия.
2. Основные экономические показатели предприятия и перспективы его развития.
3. История развития предприятия.
4. Влияние данного предприятия на окружающую среду.
5. Профессиограммы профессий данного производства.

Деятельность учителя.

        1.Изучает предприятие, беседует с руководством, договаривается о проведении экскурсии.

        2. Продумывает формулировку возможных проблем, гипотез, форм презентации результатов.

        3. Разрабатывает задания для учащихся.

        4. Организует деятельность учащихся по определению проблем, гипотез, по решению задач проекта.

        5. Оказывает помощь каждому учащемуся в выстраивании индивидуальной образовательной траектории его    

               развития (в результате осмысления) и принятии решения о выборе профиля обучения.

Деятельность учащихся.

1. Распределяются по группам (затем определяют деятельность каждого в группе).
2. Выдвигают идеи по формулировке проблем и гипотез.
3. Обсуждают задачи и способы их решения.
4. Выбирают формы и способы презентации предполагаемых результатов.
5. Проводят письменную и устную рефлексию. Выстраивают  индивидуальную образовательную траекторию

       и  выбирают профиль обучения.

Задания для групп.

1 группа – "Нормирование условий изготовления, технологических процессов производства лекарственных препаратов".

1. Собрать сведения об условиях изготовления лекарственных препаратов: санитарный режим или условия асептики; работа с ядовитыми и наркотическими веществами; техника безопасности.

2. Собрать сведения о технологическом процессе производства лекарственных препаратов: технология с постадийным контролем; оформление; контроль качества лекарственных препаратов; техника безопасности.

3. Дозирование лекарственных препаратов по массе и объему.

4. Изучить принципы устройства типичных препаратов на главных стадиях производства и составить технологическую схему производства.

5. Проанализировать, какие общие научные принципы и прогрессивные методы применяются на данном производстве, и сделать вывод: соответствуют ли они требованиям современного аптечного производства.

6. Внести предложения по совершенствованию работы.

2 группа – "Основные экономические показатели предприятия и перспективы его развития".

        1. Изучить принципы размещения предприятия (расположение относительно транспортных путей, лечебных  учреждений, населенности города).

        2. Проанализировать влияние межотраслевых и внутриотраслевых экономических связей на экономику предприятия.

              Если необходимо, то внести предложения по совершенствованию работы.

                  (Материал оформить в виде информации об основных технико-экономических показателях предприятия и перспективах его развития).

3 группа – "История развития предприятия".

        Собрать материал об истории развития предприятия. (Материал оформить в виде альбома).

4 группа – "Влияние данного предприятия на окружающую среду".

        1. Изучить возможные причины загрязнения окружающей среды вблизи данного предприятия.

        2. Проанализировать влияние выбросов и отходов предприятия на природные объекты.

        3. Познакомиться с системой очистных сооружений на предприятии.

        4. Предложить свой проект безотходного производства.

5 группа – "Профессиограммы профессий данного предприятия"

        1. Собрать материал о важнейших профессиях, необходимых данному предприятию.

        2. Составить профессиограммы профессий данного производства (использовать материал встречи со специалистами, интервьюирование специалиста, квалификационные характеристики специалистов из справочников профессий).

Третий этап. Осуществление деятельности.

        А) Проводится обзорная экскурсия на предприятии, после которой учащиеся работают по сбору материала из различных источников информации, в соответствии со своими заданиями беседуют, берут интервью у специалистов, наблюдают за их деятельностью и результатом их труда (в течение нескольких дней), собираются группой, обмениваются информацией, при необходимости консультируются с учителем и работниками предприятия, подготавливают презентацию. В процессе работы над проектом они выступают в роли экспертов, раскрывающих проблему, и используют исследовательские методы.

           Б) Проводится ролевая игра "Аптека", где каждый учащийся выступает в роли провизора-технолога, провизора-аналитика, провизора-информатора.

Четвертый этап. Презентация

        Форма презентации: научно-практическая конференция.

        Задачи конференции:

        - заслушивают каждую группу о том, что было сделано во время самостоятельной проектной работы;

        - предъявить "продукт работы" над проектом;

        - оформить результат проекта, проанализировав данные работы групп

ПРЕЗЕНТАЦИЯ ПРОЕКТА.

        - коллективное обсуждение групповых результатов проектной деятельности с заполнением таблицы "Результаты работы над проектом "Аптечное производство";

        - формулировка выводов по работе над проектом.