Северо-Казахстанская область
р-н им. Г. Мусрепова
Калиновская средняя школа
с. Рузаевка
Интегрированный урок по биологии и химии в 8 классе по теме
« Газообмен в лёгких и тканях. Влияние никотина на организм человека»
Учитель биологии: Шафигури Людмила
Владимировна
Интегрированный урок по биологии и химии в 8 классе:
» Газообмен в легких и тканях Влияние никотина на организм человека.»
Цель урока: Познакомить учащихся с ролью газообмена в лёгких и тканях и влиянием никотина на организм человека.
Образовательные цели и задачи:
— Сформировать у учащихся представление о табаке, показать отрицательное воздействие его на организм.
— Изучить состав и свойства табака.
— Выявить проблемы влияния табачного дыма на молодой организм.
— Формировать у учащихся навыки исследовательской деятельности, умения определять в табаке присутствия различных ионов тяжелых металлов, научиться делать вытяжки из табака.
Воспитательные цели и задачи:
— Формировать у учащихся отрицательное отношение к табачным изделиям.
— Показать пагубное влияние курения на организм, неразрывную связь курения с различными заболеваниями. Привести доказательства этого влияния.
Развивающие цели и задачи:
— Применяя активные проблемно-поисковые методы обучения, экспериментальные задания, вопросы для размышления, развивать творческое мышление о вреде курения, познавательный интерес к проблеме влияния табачного дыма на организм и необходимости бережного отношения к своему здоровью.
Оборудование:
Компьютер, экран, проекционное оборудование.
Наглядные пособия:
Таблицы: “Газообмен в легких и тканях”, “Органы дыхания»
Химические реактивы: Сигареты разных сортов (легкие и крепкие), табачный деготь (окурок), концентрированная азотная кислота, иодид калия, сульфид натрия, этиловый спирт, вода.
Лабораторное оборудование: штатив с пробирками, фарфоровые чашечки, держатель, спички, лоток для сбора мусора, фильтровальная бумага, воронки, химические стаканы, пинцет.
План урока
1. Повторение темы «Дыхательная система»
2. Объяснение нового материала по теме «Газообмен в лёгких и тканях»
3. Вступительное слово учителя биологии о табаке.
4. Краткая история курения (выступление учащихся).
5. Состав табачного дыма и его действие на организм- учитель химии
а) Информационный научный материал: “Влияние наиболее вредных компонентов табачного дыма на организм человека и, вызываемые их действием, болезни человека”.
б) Лабораторная работа
Исследование состава табака на наличие ионов тяжелых металлов
6. Заключительное слово учителя биологии.
7. Итог урока.
8. Домашнее задание.
Сегодня на уроке мы проверим ваши знания о строении и функциях дыхательной системы, познакомимся с особенностями процесса газообмена в легких и тканях, узнаем, как в нашем организме осуществляются механизмы вдоха и выдоха, а затем поговорим и проведём лабораторную работу по выявлению вреда сигарет на здоровье человека.
И сегодня нам с вами предстоит решить одну интересную проблему.
Но прежде вспомним:
I. Проверка знаний. (Повторение изученного материала).
Каковы основные функции дыхательной системы?
Назовите воздухоносные пути человека. (Проецирование слайда и работа с таблицей “Дыхательная система” у доски).
Молодцы! А теперь проверим ваши знания дыхательной системы с помощью биологического диктанта. Я буду читать предложение, а вы на своих листочках пишите номер предложения и термин ему соответствующий.
Биологический диктант
Наиболее крупный хрящ гортани? (щитовидный).
Продолжением трахеи являются …? (бронхи).
Основной орган дыхательной системы? (легкие).
Каждое легкое снаружи покрыто тонкой оболочкой? (плеврой).
Тонкостенные легочные пузырьки называются? (альвеолы).
Длина трахеи(10-15 см)
Орган звукообразования (гортань)
Первый орган дыхания (носовая полость)
Плевра, покрывающая лёгкие (лёгочная)
Воздух, содержащийся в альвеолах (альвеолярный)
Прежде, чем перейти к новой теме, обратите внимание на ранее изученные вами термины, которые нам понадобятся на уроке: (проецируется слайд)
Капилляры – мельчайшие кровеносные сосуды.
Артериальная кровь – кровь, насыщенная кислородом.
Венозная кровь – кровь, насыщенная углекислым газом.
Эритроциты – красные кровяные тельца, содержащие гемоглобин.
Гемоглобин – белок крови, соединяющийся с кислородом и переносящий его по кровеносным сосудам ко всем органам и тканям.
Диффузия – физическое явление, когда молекулы любого газа, если их концентрация велика, стремятся проникнуть сквозь проницаемые для них оболочки туда, где их концентрация мала.
Молодцы! Вспомнили все термины.
II. Изучение нового материала:
1. Состав вдыхаемого и выдыхаемого воздуха.
А как вы думаете, меняется ли состав воздуха, когда мы дышим?
А в чем состоит отличие вдыхаемого воздуха от выдыхаемого? (проблемный вопрос)
Чтобы проверить изменяется ли состав вдыхаемого от выдыхаемого воздуха проведем небольшой опыт сданным прибором. В каждой из пробирок налита одинаковой концентрации известковая вода. Пробирки плотно закрыты пробками, так что в них не проходит воздух. В каждую пробирку вставлены стеклянные трубочки разной длины: одна короткая, другая более длинная. Через мундштук, который при помощи шланга и тройника соединен с пробирками, надо будет делать вдох и выдох. Для демонстрации данного опыта мне нужен один помощник.
Итак, как же изменилась вода в пробирках? (в одной из пробирок она стала мутной).
А в какой именно пробирке вода помутнела? (в которую попадал выдыхаемый воздух).
Значит, в выдыхаемом воздухе содержится вещество, которое вступило в реакцию с известковой водой. Как вы думаете, какое это вещество? (углекислый газ).
Вы правы! Действительно в выдыхаемом воздухе содержится гораздо большее количество углекислого газа, чем во вдыхаемом воздухе.
Обратите внимание на таблицу “Состав вдыхаемого и выдыхаемого воздуха”. Из нее видно, что в выдыхаемом воздухе содержится кислорода почти на 5% меньше, чем во вдыхаемом, а количество углекислого газа в выдыхаемом воздухе возрастает больше, чем в 100 раз. Как же это происходит? Почему в выдыхаемом воздухе увеличивается количество углекислого газа и уменьшается количество кислорода? (Проблемный вопрос)
2. Газообмен в легких.
Для того чтобы разобраться, как же это происходит, давайте вспомним, какое строение имеют легкие? (состоят из мелких легочных пузырьков — альвеол).
Вы знаете, альвеолы легких образуют огромную поверхность равную площади волейбольной площадки.
Посмотрите, все альвеолы окутаны сетью мельчайших кровеносных сосудов – капилляров. Их стенки так же тонки, как и стенки альвеол, они очень плотно прилегают друг к другу.
Какая кровь по капиллярам поступает к альвеолам? (венозная, насыщенная углекислым газом).
Воздух в легких наоборот богат кислородом, а углекислого газа в нем практически нет. И в этот момент срабатывает закон диффузии, когда молекулы газов с большей концентрацией устремляются туда, где их концентрация меньше. Таким образом, кислород из легочных альвеол устремляется в кровь.
А что же происходит с кислородом в крови? (соединяется с гемоглобином эритроцитов).
В результате данного процесса происходят изменения и с кровью. Какой она становится? (артериальной)
А как вы думаете, что же произошло с углекислым газом? (углекислый газ из кровеносных сосудов устремляется в легочные альвеолы и через воздухоносные пути удаляется в окружающую среду)
Итак, почему же в выдыхаемом воздухе увеличивается количество углекислого газа и уменьшается количество кислорода?
Значит результатом газообмена в легких стало превращение венозной крови в артериальную, насыщение ее кислородом.
А для чего нужен кислород нашему организму? (для обменных процессов).
Чтобы в нашем организме проходили реакции обмена веществ, кислород с током крови должен попасть в каждую клеточку нашего тела. Этому способствует процесс газообмена в тканях.
3. Газообмен в тканях.
Для того чтобы подробнее узнать, как осуществляется процесс газообмена в тканях прочитайте в учебнике на странице 142 раздел газообмен в тканях и ответьте на следующие вопросы:
— По сосудам, какого круга кровообращения кислород поступает к тканям нашего организма?
— Как в организме образуется углекислый газ, и что с ним происходит?
— Как изменяется кровь в результате газообмена в тканях?
Молодцы, ребята справились с этим заданием!
4. Дыхательные движения.
Газообмен в организме идет всегда при одном условии, каком? (постоянная смена вдоха и выдоха).
А по какой причине чередуются вдох и выдох?
Действительно, вдох и выдох ритмично следуют один за другим, но в легких нет мышц, которые могли бы их попеременно сжимать и расширять. Легкие пассивно следуют за движениями грудной полости. Эти дыхательные движения осуществляются с помощью специальных мышц. Каких именно? (диафрагма и межреберные мышцы)
Когда человек делает вдох наружные межреберные мышцы сокращаются, поднимая ребра, а диафрагма становится плоской. Поэтому объем грудной полости увеличивается. Легкие, следуя за грудными стенками, расширяются, давление в них уменьшается, становится ниже атмосферного. Поэтому воздух по воздухоносным путям устремляется в легкие.
При выдохе внутренние межреберные мышцы опускают ребра, диафрагма расслабляется и становится выпуклой. Грудная полость возвращается в исходное состояние, легкие уменьшаются в объеме, давление в них увеличивается, становится чуть выше атмосферного, поэтому избыток воздуха устремляется из легких.
Дыхательные движения осуществляются в определенном ритме: у подростков – 12-18 в минуту, у взрослых – 16-20.
5. Жизненная емкость легких.
Одним из важных показателей состояния дыхательной системы является жизненная емкость легких.
Что же такое жизненная емкость легких? (наибольший объем воздуха, который человек может выдохнуть после самого глубокого вдоха)
Как вы думаете, от чего зависит жизненная емкость легких? (от образа жизни человека)
— Как вы думаете, почему у пловцов наибольшая жизненная емкость легких?
— А к чему может привести тучность и малоподвижный образ жизни?
Вы правы. Действительно у людей тучных и ведущих малоподвижный образ жизни жизненная емкость меньше, чем у спортсменов, так как у них наступает атрофия мышц, как следствие мышечная масса уменьшается, а подкожно-жировой слой увеличивается. Все это ведет к уменьшению объема грудной полости.
III. Вступительное слово учителя биологии о табаке.
О вреде табака и о пагубном влиянии никотина на организм человека все говорят очень много. Вот сегодня на уроке мы и посмотрим, насколько вреден табак. Давайте вспомним, как табак попал к нам на материк.
IV. Краткая история курения. (Выступление учеников.)
Первый ученик (историковед)
В Европе долго не было известно о табаке. Листья и семена табака были привезены из Америки в 1492 году моряками экспедиции Христофора Колумба. Когда его корабли пристали к одному из островов неизвестного материка, матросы с изумлением наблюдали, как индейцы выпускали изо рта дым, который они втягивали из тлеющих листьев какого-то растения. Существовало поверие, что дымом они отпугивали москитов. Испытывая одурманивающее действие табака, индейцы приписывали ему волшебные свойства. Курили они и во время религиозных церемоний, пускали клубы табачного дыма по направлению к солнцу, где, по их мнению, и обитало божество “Моннито” — дух жизни.
При встрече с матросами Христофора Колумба индейцы пытались в знак дружбы угощать их табаком. Если кто-либо отказывался от предлагаемой “Трубки мира”, это воспринималось индейцами как враждебное к ним отношение. Чтобы не обидеть индейцев Христофор Колумб и его матросы были вынуждены принимать угощение и курить, не смотря на тошноту и неприятное самочувствие. Постепенно часть матросов привыкли к курению табака.
Второй ученик (историковед)
В Европу табак был завезен в 1496 году испанским монахом Романом Пано. Растения он использовал в качестве декоративных.
О табаке писали хвалебные трактаты, рассматривая его как чудодейственное средство на организм: очищает мозговые соки, уменьшает голод, жажду и пьянит, как вино.
Екатерина Медичи, будучи больна, стала применять “нюхательный табак” от головной боли. Она испытывала кратковременное облегчение под воздействием никотина. Мода нюхать табак стала быстро распространяться. Вера в целебные свойства табака была настолько сильна, что во время эпидемии чумы в целях профилактики табак нюхали даже дети.
Вскоре увлечение табаком сменилось глубоким разочарованием. Оказалось, что употребление табака вредно и опасно для здоровья. В 1680 году французский король Людовик XII издал декрет, по которому только аптекари имели право его продавать.
Третий ученик (историковед)
В других странах, лиц увлеченных курением строго наказывали. Например, с петлей на шее водили напоказ местным жителям в целях их устрашения, а злостных курильщиков даже казнили. В Сантьяго в 1692 году пять монахов, уличенных в курении, заживо замуровали в монастырской стене.
В России царь Михаил Федорович издал свод законов, в которых говорилось, что курильщиков табака следует наказывать шестьюдесятью палочными ударами по подошвам ног. А торговцам табака “пороть ноздри”, резать носы и ссылать в дальние города.
Лишь Петр I, который пристрастился к табаку в Голландии, снял запрет на табак.
V. Состав табачного дыма и его действие на организм. (Учитель химии)
Наиболее активным веществом, входящим в состав табака, является алкалоид никотин.
В настоящее время наука располагает тысячами доказательств, подтверждающих тот факт, что табак содержит губительные для организма человека вещества. Их более 400!!!
Вредные вещества, содержащиеся в табачном дыме, могут быть объединены в четыре группы: (запись на классной доске)
1. Ядовитые алкалоиды.
2. Раздражающие вещества.
3. Ядовитые газы.
4. Канцерогенные вещества.
Самым вредным из них является никотин. (Проецируется слайд “Что содержится в сигарете”).
Никотин содержится в листьях различных растений: табака, индийской конопли, польского хвоща и некоторых видов плаунов и др.
Никотин имеет сложное строение и обладает сильным отравляющим действием. Одной капли чистого никотина (0,05г) достаточно, чтобы умертвить человека. Все живые вещества очень чувствительны к никотину. Птицы гибнут при нанесении на клюв 1/4 части капли собаки от 1/2, лошадь от 3 капель.
В табачных листьях, кроме никотина, содержится еще 11 алкалоидов, важнейшие из которых: норникотин, никотеин, никотимин. Все они сходны с никотином по строению и свойствам и поэтому имеют похожие названия.
С позиции физикохимии процесс курения – это сухая перегонка табачных листьев, при которой образуются вещества, относящиеся к различным классам неорганических и органических соединений. Общее для всех этих веществ – они поражают те или иные “цели” в организме. Мишенями являются самые важные клетки организма: клетки крови, мозга, легких. Вспомним процесс дыхания. Как происходят окислительные процессы?
Ответ ученика с места.
— В органах нашего тела постоянно происходят окислительные процессы, на которые расходуется кислород. Концентрация кислорода в артериальной крови, которая поступает в ткани по сосудам большого круга кровообращения, больше, чем в тканевой жидкости. В результате кислород свободно переходит из крови в тканевую жидкость и в ткани.
Учитель.
— А теперь представьте, что вместо кислорода в организм попадают ядовитые вещества. Куда же они попадут?
Ученик.
— Эти ядовитые вещества попадут также в кровь, а затем ко всем внутренним органам.
Ученик (врач №1).
Наука постоянно занимается изучением проблем, связанных с курением.
Выяснилось:
1. Нет такой системы органов в теле человека, которая бы не страдала от курения.
2. Степень вреда зависит от возраста, в котором человек впервые приобщается к курению, а так же от того количества, которое он выкуривает за сутки.
Первыми подвергаются табачной атаке органы дыхания. (Проецируется слайд “А знаете ли вы, что дыхательная система…”.) Разрушается слизистая оболочка носовой полости, трахеи, бронхов. Легочные пузырьки теряют свою эластичность и не могут участвовать в газообмене. Итог – организм страдает от недостатка кислорода. Появляется кашель, мокрота, усиливается слюноотделение. У многих развиваются раковые опухоли на губе, в горле, в легких.
Ученик (врач №2)
Врачи установили, что курящие ученики более рассеянны, нервны, ленивы. У них ухудшается память, частые головные боли. Угарный газ вызывает кислородное голодание нервной клетки и снижает интенсивность нервных процессов. (Проецируется слайд “Влияние никотина на нервную систему человека”)
Изменяется поведение курящих людей, грубеет голос, кожа становится землистой, и зубы желтеют.
Ученик (ученый №1) Проецируется слайд “А знаете ли вы, что горящая сигарета…”)
— Горящая сигарета – это уникальная химическая фабрика, продуцирующая более 4 тысяч соединений, в том числе более 40 канцерогенов, такие как: бензпирин, мышьяк, сернистый газ, аммиак. Наиболее важным является ненасыщенный альдегид пропеналь. Он обладает высокой химической и биологической активностью, вызывая у курильщиков кашель.
Канцерогены способны вызвать развитие раковой опухоли.
Деготь после курения очень ядовит. Часть табачного дегтя, который не попадает в дыхательные пути курильщика во время затяжки, плотно прилипают к внутренней стенке мундштука и при последующих затяжках усиливает вредное действие табачного дыма. Проделали такой опыт. В течение месяца ученые мазали табачным дегтем уши у кроликов и в 95% у кроликов появлялись раковые опухоли.
Ученик (ученый №2) (Проецируется слайд “Кровеносная система”).
Никотин подстегивает сердце, заставляя его учащенно работать. При первых затяжках никотин вызывает замедление пульса, но спустя 2-5 минут учащение сердечной деятельности вследствие тормозящего действия. Сердце курильщиков сокращается в сутки лишних 20-25 тыс. раз. Повышается кровяное давление, что обусловлено сужением периферических сосудов и возбуждением сосудодвигательного центра.
Каждая сигарета сокращает жизнь человека на 12 минут. У курящих людей рак легких возникает в 20 раз чаще, чем у некурящих людей.
Проецируется на экран таблица “Табачный дым”. (Идет обсуждение этой таблицы).
Учитель: Ещё раз обратите внимание: “Каково влияние табачного дыма на организм человека и вызываемые их действием болезни человека”.
Учитель
А сейчас мы с вами постараемся определить, правда ли, что в табаке есть ионы тяжелых металлов. Проведем исследование. (Работаем по группам).
Первая группа проводит исследование с легким табаком.
Вторая группа – с крепким табаком,
Третья группа – с табачным дегтем, который остался на фильтре после курения.
(Дается инструктаж по Т.Б. при работе с концентрированными кислотами и химическими реактивами).
Лабораторная работа “Исследование состава табака на наличие ионов тяжелых металлов”
Вначале сделаем вытяжку из сигарет. Возьмем сигареты различных сортов, высыпим табак в химический стакан, фильтр с табачным дегтем (окурок) целиком пинцетом положим в стакан и зальем концентрированной азотной кислотой. Дадим 1 минуту настояться и профильтруем. Вытяжка готова.
Опыт №1. В пробирку нальем 1 мл вытяжки табака и бросим несколько крупинок иодида калия. Наблюдаем осадок черного цвета.
Справка: Иодид калия – качественный реактив на ионы висмута. Результатом реакции является оранжевое окрашивание.
Опыт №2.
Возьмем вытяжку табака 1мл. прильем 1-2 мл воды (так как концентрация очень высокая) и бросим несколько крупинок иодида калия. Наблюдаем оранжевый осадок.
Вывод: Следовательно, в вытяжке есть ионы висмута и очень большой концентрации.
Опыт №3.
Возьмем 1 мл вытяжки табака и прильем несколько капель сульфида натрия. Наблюдаем осадок черного цвета.
Справка: Сульфид натрия – качественный реактив на ионы свинца. Результатом реакции является осадок черного цвета.
Вывод: Следовательно, в вытяжке есть ионы свинца.
Учитель: Экспериментально доказано, что свинец и висмут – радиоактивные металлы. (Проецируется слайд “Радиоактивные элементы”).
Опыт №4.
Возьмем 0,5 мл вытяжки табака, прильем 1 мл этилового спирта, помешаем стеклянной палочкой и подожжем. Вначале пламя будет бесцветное, но через некоторое время языки пламени окрашиваются в карминово-красный цвет.
Справка: Качественной реакцией определения ионов стронция – пламя. Результат — пламя карминово-красного цвета.
Вывод: Следовательно, в вытяжке табака есть ионы стронция.
Ведется сравнение результатов опытов групп и делается общий вывод.
Общий вывод:
В сигаретах и табачном дегте есть ионы тяжелых металлов, которые, попадая в организм человека, оседают в его тканях. Концентрация ионов тяжелых металлов очень высокая и сохраняется она даже в табачном дегте.
VI. Заключительное слово учителю.
Сегодня вы сами увидели доказательства пагубного влияния табака на организм человека. Даже то, что если вы сами не курите, но стоите рядом с курящим человеком и вдыхаете табачный запах – вы являетесь пассивным курильщиком. Опасность еще в том, что детский организм наиболее уязвим для никотина.
Всемирная организация здравоохранения признает, что курение – это вид бытовой наркомании, поэтому запрещено продавать детям сигареты. Вы знаете, что в общественных местах, в школах введен запрет на курение и не напрасно. Курение школьников замедляет их физическое и психическое развитие. Ещё 100 лет назад французский доктор Декалине пришел к убеждению, что даже незначительное курение вызывает у детей малокровие, расстройство пищеварения. Помните — школьные годы это годы роста, как физического, так и умственного. Организму нужно много сил, чтобы справиться со всеми нагрузками. Как известно навыки, привычки как полезные, так и вредные, усвоенные в школьном возрасте, самые прочные. Состояние здоровья, подорванное курением, не позволит вам выбрать род занятий по душе и в будущем добиться успеха. Отказаться от курения очень трудно, так как курение – это своего рода, наркомания.
VII. Итог урока. (В виде беседы).
VIII. Домашнее задание: § 37, ответить на вопросы
— Где человек реже дышит: на свежем воздухе или в душном помещении?
— Что лучше, перед тем как нырнуть набрать как можно больше воздуха в легкие или сделать ряд быстрых глубоких вдохов?
— У людей, как известно, носы бывают разной формы и величины: большие и маленькие, широкие и узкие, курносые и горбатые, длинные и короткие.
— Какой нос лучше иметь на Севере и почему?
Приложение
Самоанализ урока по теме «Газообмен в лёгких и тканях. Влияние никотина на организм человека».
Для изучения данной темы мною были поставлены следующие цели, задачи:
— познакомить учащихся с ролью газообмена в лёгких и тканях и влиянием никотина на организм человека.
— Сформировать у учащихся представление о табаке, показать отрицательное воздействие его на организм.
— Изучить состав и свойства табака.
— Выявить проблемы влияния табачного дыма на молодой организм.
— Формировать у учащихся навыки исследовательской деятельности, умения определять в табаке присутствия различных ионов тяжелых металлов, научиться делать вытяжки из табака.
— Показать пагубное влияние курения на организм, неразрывную связь курения с различными заболеваниями. Привести доказательства этого влияния.
При решении ряда учебно-воспитательных задач развивала у обучаемых умение познавать строение органов дыхания, анализировать факты, делать выводы,
выражать свои мысли, аргументировано их отстаивать. Мною был использован урок-интегрированный, работа учащихся индивидуальная, ИКТ, при этом учитывался уровень умственного и психического развития учащихся.
Планируя урок, продумывая цели и задачи, я опиралась, прежде всего, на знания учащихся по изучаемому материалу, с учетом их знаний по данному вопросу. В ходе урока проводились лабораторные опыты, которые помогли учащимся пронаблюдать, как табак пагубно влияет на организм человека и какой при этом наносит вред здоровью.
Поставленные на данном уроке цели и задачи способствуют решению учащимися общей задачи: «Как происходит газообмен и вред никотина»
Наглядность на уроке применяется как источник знаний, используются ИКТ. В процессе учебной деятельности: работе учащихся индивидуально, с книгой, дополнительными источниками информации, происходит не только приобретение знаний, но вся деятельность приобретает направленный характер: от гипотезы к знанию.
Урок максимально насыщен теоретическим материалом высокого уровня трудности, но с учетом данного возраста. Для развития у учащихся наблюдательности, теоретического мышления, практических действий на уроке был применен подход: от частного к общему, от легких заданий к трудным.
Закрепление учебного материала происходит с применением лабораторных опытов, использования дополнительной информации «Звёзды против курения».
По завершению урока учащиеся получили творческое домашнее задание. Урок имеет для учеников не только познавательную ценность, но воспитывает любовь к самому себе и своему здоровью, а также показывает связь биологии с химией.
Учащиеся в процессе подготовки и проведения урока работали с интересом.
Урок, на мой взгляд, достиг цели.
Шафигури Людмила Владимировна
учитель биологии.
Первая квалификационная категория
