Содержание

Введение 1.

Введение 2.

1. Урок.

2. Урок.

3. Урок.

4. Урок.

5. Урок.

6. Урок.

7. Урок.

8. Урок.

В конце.

Биологическое значение воды

Абакумова Н.Н.

Рассмотрим как в курсе "Общая биология 10 класс" представлены вышеизложенные положения. Мы представляем только фрагмент нашей работы: I. Урок "Биологическое значение воды"; II. Проектно-исследовательская работа.

Автор выражает признательность к.х.н., доценту ТПУ Юрмазовой Т.А. за предоставленные методические материалы "Методы анализа воды".

Цель: Продолжить знакомство учащихся с химическим составом клетки. Раскрыть особенности строения молекул воды, определяющие ее роль в жизнедеятельности клетки и организмов. Научиться определять качество питьевой воды и делать выводы о пригодности ее использования. Содействовать формированию мировоззренческих понятий в отношении познаваемости мира и природы.

Модульная технология. Интегрированный урок биологии с физикой, химией и экологией

N блока

Содержание

Вопросы и записи в тетрадях

УЭ-1

Вода как растворитель Вода превосходный растворитель для полярных веществ. К ним относятся ионные соединения, такие, как соли, у которых заряженные частицы (ионы) диссоциируют (отделяются друг от друга) в воде, когда вещество растворяется, а так же некоторые неионные соединения, например сахара и простые спирты, в молекуле которых присутствуют заряженные полярные группы (у Сахаров и спиртов это ОН - группы). Когда вещество переходит в раствор, его молекулы или ионы получают возможность двигаться более свободно и соответственно его реакционная способность возрастает. По этой причине в клетке большая часть химических реакций протекает в водных растворах. Присущее воде свойства растворителя означают также, что вода служит средой для транспорта различных веществ. Эту роль она выполняет в крови, в лимфатической и экскреторной системах, в пищеварительном тракте и во флоэме и ксилеме растений.

Вспомните свойство гидрофобности. Как неполярные части молекулы будут относиться к воде?

УЭ-2

Большая теплоемкость. Удельной теплоемкостью воды называют количество теплоты в джоулях, которое необходимо, чтобы поднять температуру 1 кг воды на 1¦С. Вода обладает большой теплоемкостью. Это значит, что существенное увеличение тепловой энергии вызывает лишь сравнительно небольшое повышение ее температуры. Объясняется такое явление тем, что значительная часть этой энергии расходуется на разрыв водородных связей, ограничивающих подвижность молекул воды, то есть на преодоление ее упомянутой выше "клейкости". Большая теплоемкость воды сводит к минимуму происходящие в ней температурные изменения. Благодаря этому биохимические процессы протекают в меньшем интервале температур, с более постоянной скоростью и опасность нарушения этих процессов от резких отклонений температуры грозит им не столь сильно. Вода служит для многих клеток и организмов средой обитания, для которой характерно довольно значительное постоянство условий среды.

Объясните почему при резкой смене температур организм будет находиться в стабильном состоянии?

УЭ-3

Большая теплота испарения Энергия, необходимая молекулам воды, для испарения, черпается из их окружения. Таким образом, испарение сопровождается охлаждением. Это явление используется у животных при потоотделении, при тепловой отдышке у млекопитающих или у некоторых рептилий, которые на солнцепеке сидят с открытым ртом; возможно оно играет заметную роль и в охлаждении транспирирующих листьев.

Как происходит транспира-ция у растений?

УЭ-4

Вода как реагент Биологическое значение воды определяется и тем, что она представляет собой один из необходимых метаболитов, то есть, участвует в метаболических реакциях. Вода используется, например, в качестве источника водорода в процессе фотосинтеза, а также участвует в процессе гидролиза.

Вспомните какие еще реакции в которых участвует вода характерны для организма?

УЭ-5

Вода и процесс эволюции Роль воды для живых организмов находит свое отражение, в частности, в том факте, что одним из главных факторов естественного отбора, влияющих на видообразование, является недостаток воды. Все наземные организмы приспособлены к тому, чтобы добывать и сберегать воду; в крайних своих проявлениях -у ксерофитов, у обитающих в пустынях животных и т.п. - такого рода приспособления представляются подлинным чудом "изобретательности" природы.

Приведите примеры такой приспособленности организмов.

УЭ-6

Домашнее задание: Заполнить таблицу "Некоторые важные биологические функции воды": 1) у всех организмах; 2) у растений; 3) у животных.

 

УЭ-7

Лабораторная работа Тема: Определение нитратов и нитритов в питьевой водеОборудование: риванол, 0,9 % раствор хлорида натрия, соляная кислота (плотность 1,038 - 1,041), порошок цинка. 1. Определение нитритов в воде К 1 мл воды прибавляют 2 мл 0,9 % раствора хлорида натрия. Затем 2 мл приготовленной таким образом воды смешивают с 1 мл риванольного реактива (таблетку растворяют при нагревании в 200 мл аптечной соляной кислоты). Если появляется бледно-розовая окраска, значит, уровень нитритов в питьевой воде недопустим. 2. Определение нитратов в воде.К 1 мл воды добавляют 2,2 мл 0,9 % раствора хлорида натрия. Затем отбирают 2 мл приготовленного раствора, добавляют 1 мл солянокислого раствора риванола и немного порошка цинка. Если в течение 3-5 мин желтая окраска риванола исчезнет и раствор окрасится в бледно-розовый цвет, то содержание нитратов в питьевой воде недопустимо.

По результатам работы оформить отчет. Сделать вывод о пригодности питьевой воды.

Литература:

  1. Грин Н., Стаут У., Тейлор Д. Биология. - М.: Мир, 1990. -т. 1.
  2. Небел Б. Наука об окружающей среде: Как устроен мир. - М.: Мир, 1993, т.
  3. Сивоглазов В.И., Сухова Т.С., Козлова Т.А. Биология: общие закономерности. - М.: Школа - Пресс, 1996.

II. Проектно-исследовательская работа

Данная тематика работы призвана показать, наиболее ярко, интеграцию таких предметов как - экология, химия, биология, история, краеведение. Использование предлагаемой тематики показало, что учащихся живо интересует история края, проводимая ими работа и получаемый результат имеет самое широкое распространение, как на собственный опыт, так и для информированности общественности. Опытная работа предполагает, что учащихся интересует предложенная тематика и они могут произвести анализ той воды, которая используется ими в повседневной жизни или на садово-огородных участках.

Исключительная роль в обеспечении водопотребителей качественной пресной водой отводится пресной подземной воде. Особое внимание к пресной подземной воде обусловлено, прежде всего, тем, что она, как источник водоснабжения, имеет ряд существенных преимуществ по сравнению с поверхностными водами. Основное - она лучше по своему составу и вкусу подходит для питьевого водоснабжения и надежнее защищена от загрязнения.

Ухудшение здоровья людей с заболеваниями желудочно-кишечного тракта при использовании водопроводной воды, а также состояние городского водозабора и городских подземных коммуникаций, не исключающих возможность аварийных ситуаций, вызывает необходимость использования альтернативных источников водоснабжения. Источниками водоснабжения в таких ситуациях могут служить родники (источники) подземных вод.

С момента основания города население Томска использовало для хозяйственных нужд и питья воду из многочисленных родников и ключей. В северной части города, на Песках было много родников с хорошей питьевой водой. Некоторые из них имели собственные имена, указывающие на их расположение по месту закладки крепости. Ключами дорожили: расчищали, углубляли, обшивали бревенчатыми срубами, превращая в колодцы, устанавливали над ними часовни. Так до конца 30-х годов стояла часовня на Ближнем ключе в честь Святой Софии и трех ее дочерей: Веры, Надежды и Любови. Святым называли ключ Дальний, расположенный по пер. Тихому. Когда-то стоял рядом с ключом пивоваренный завод Фуксмана. Вода из родника использовалась для изготовления пива. В 1702 г. произошло здесь событие, освятившее источник на долгие годы. В тот год поставили над ключом крест, а над ним - молитвенный храм. Позже, в 1856 г. купец Дмитрий Тецков выстроил там новую часовню. Вода из освященного источника считалась целебной. Ключи университетские (6 ключей) лежали в 20-30 шагах друг от друга у подножия крутого откоса университетского парка, обращенного к западу, к реке. Родники были обустроены деревянными резервуарами с двойной крышкой и люками. Над одним из этих ключей, самым красивым, возвышалась маленькая часовня. В старинном городе Томске существовало множество родников, используемых для питья, некоторые из них люди используют и по сегодняшний день, поэтому необходимо иметь полную информацию о качестве используемой воды.

В сборнике исследовательских работ "Экспериментальная работа школьников в решении экологических проблем Томкой области" опубликованы результаты анализа по определению концентрации ионов железа, марганца, аммония (Степанян Е., 2000); катионов и анионов (Емельянов Е., 2000) и кальция, магния и общей жесткости (Корнилова А. И др., 2000).

Приведем некоторые из используемых методик.

Определение марганца: к 100 мл пробы добавляем 2 мл азотной кислоты и осаждаем хлориды, вводя по каплям раствор нитрата серебра до тех пор, пока не прекратится выпадение осадка. Затем прибавляют еще 1 - 2 мл раствора нитрата серебра и после полного осаждения хлоридов смесь фильтруют. К фильтрату добавляют 0,5 г персульфата, нагревают смесь и равномерно кипятят 10 мин. Охладив пробу, доводят ее дистиллированной водой до 100 мл. Потом определяют величину оптической плотности в кюветах с толщиной 2-5 см при ^ = 540 нм и по предварительно построенному калибровочному графику (с помощью стандартных растворов) находят концентрацию марганца.

Определение железа: в мерную колбу на 50 мл помещают известное количество миллилитров анализируемой пробы, добавляют 5 мл сульфосалициловой кислоты и 5 мл аммиака, объем доводят дистиллированной водой в мерной колбе до метки и тщательно перемешивают. Через 5 мин. измеряют оптическую плотность при ^ = 400 нм и по калибровочной кривой находят концентрацию железа в мг/л.

Определение аммиака: в мерную колбу 50 мл помещаем анализируемое количество пробы и приливаем 2 мл реактива Несслера, хорошо перемешиваем и измеряем величину оптической плотности при ^ = 400 нм и по калибровочной кривой находим концентрацию в мг/л.

Литература:

  1. Евдокимов А.Ю. Концепция экологического и духовно-нравственного образования // Образование в современной школе, 2000. - N 3. - с. 67 -70.
  2. Чернова Н.М. Экологическое образование: стратегия и стандартизация // Биология в школе, 2000. - N 1. - с. 34 - 37.3. Экспериментальная работа школьников в решении экологических проблем Томской области // Материалы областной научно-практической конференции. - Томск, 2000.
  3. Унифицированные методы анализа вод / Под ред. Лурье Ю.Ю., Москва, 1973.
Наверх страницы