Интегрированный урок (биология + химия) по теме "Кровь. Кровообращение"
Цель: раскрыть значение постоянства внутренней среды организма для приспособления к среде обитания.
Задачи:
- изучить состав и свойства внутренней среды организма, взаимосвязь и взаимозависимость внешней и внутренней среды организма; изучить физико-химические свойства плазмы крови;
- познакомить с понятиями "лимфа", "плазма крови", "форменные элементы", "физиологический раствор", "рН", "буферные системы".
- развитие умений сравнивать, анализировать, обобщать, устанавливать причинно-следственные связи, применять знания и умения по физике, химии при изучении физико-химических свойств плазмы крови, развить понятия "гомеостаз", "саморегуляция организма", "организм как система"; развитие навыков наблюдения и экспериментальной деятельности, развитие умений давать биологические обоснования физиологическим потребностям своего организма.
- формирование мировоззренческих представлений о единстве физико-химических процессов, происходящих в природе и в организме человека; воспитание умения оценивать, выслушивать товарища; воспитание сознательного отношения к своему здоровью.
- Образцы крови (5мл)
- 0,2%; 0,9% и 2% растворы NaCl;
- Буферные растворы (например, NaHCO3);
- Универсальный индикатор;
- Изображения форменных элементов крови: эритроцит, лейкоцит, тромбоцит;
- Таблички с терминами: "гомеостаз", "буферный раствор";
- Таблицы растворимости, инструктивная карточка по определению W раствора, таблицы "Химический состав морской воды и крови"; изображения элементов крови;
- Химическая посуда (пробирки, 5 шт.); весы.
Ход урока
Этапы Деятельность учителя, учеников 1. Организационный момент Учитель биологии: "Здравствуйте, садитесь. Сегодня у нас необычный урок: необычна его тема: "Океан внутри нас:". Обычно при слове "океан", каждому представляется бескрайние синие просторы, соленый воздух, волны: но этот океан далеко, а внутри каждого из нас есть свой собственный океан, который мы "захватили" выйдя на сушу: 2. Ориентация ученика на цель урока Учитель биологии: "И начать наш урок я хотела бы со слов Клода Бернара: "Я первый стал настаивать на той идее, что для животных есть собственно де среды: одна среда внешняя, в которой помещен организм, а другая среда внутренняя, в которой живут элементы тканей". "Внешняя среда нам известна, она окружает нас, какая она?"(В ходе беседы выясняем, что газообразная, изменчивая, непостоянная)
Учитель биологии: А чем отличается наша внутренняя среда от внешней.
(Ученики, вероятнее всего затрудняются с ответом).
Учитель биологии: Так вот какими свойствами обладает наша внутренняя среда и как она противостоит постоянным изменениям внешней среды - это есть наша цель урока. Ответы же на эти вопросы мы попытаемся найти с помощью знаний по химии, физики. Записываем.
Учитель биологии: Правильно: кровь, которая переносит вещества; тканевая жидкость, осуществляет непосредственный обмен веществ между клетками; и третья жидкость это - лимфа, которая образуется из части тканевой жидкости.
(Запись на доске и в тетради):
(дальше показывается взаимосвязь между этими тремя типами жидкостей, см. Приложение 6)
Учитель биологии: Между этими тремя типами жидкости происходит непрерывный обмен веществ. Однако общий состав и свойства внутренней среды остаются постоянными, что необходимо для нормальной жизнедеятельности клеток в организме в целом. Т.е. главная функция внутренней среды организма - поддержание относительного постоянства ее характеристик - гомеостаза.
(Запись на доске и в тетради: Гомеостаз (греч."гомеос" - одинаковый, "стасис" - установившийся) - относительное постоянство внутренней среды организма.)
Учитель биологии: Как будет происходить регуляция этого постоянства, мы уже знаем:
(Ответ учеников: нервным и гуморальным путем).
Учитель биологии: Правильно, и это является примером саморегуляции процессов нашего организма.
Учитель биологии: Кровь является главной составляющей внутренней среды. Что мы о ней уже знаем?
(Ответы учеников, запись на доске: жидкость, красного цвета, солоноватого вкуса, тип ткани - соединительный)
Учитель биологии: Наука, изучающая кровь называется - гематология, от двух греческих слов "гемо" - кровь, "логос" - наука, учение.
(Ученики записывают определение в тетрадях)
Учитель биологии: Зная эти начальные характеристики, перейдем к составу крови.
(Рассказ учителя биологии с записью на доске и в тетрадях о количестве плазмы и форменных элементах, демонстрация образцов крови и иллюстраций, см. Приложение 6)
(Совместно с учителем химии выясняют, что плазма - раствор.)
Учитель химии: Итак, мы выяснили, что плазма крови - это раствор, растворителем в котором является вода, растворимыми веществами - минеральные соли, органические соединения, гормоны, витамины. Этот состав и определяет физико-химические свойства крови.
(Ученики записывают: физико-химические свойства)
Учитель химии: 1. Плотность (p) = 1,06 - 1,064 г/мл. Немного больше, чем у пресной воды, почему?
(Ответ учеников: входят растворимые вещества).
Учитель химии: Правильно.
Учитель химии: 2. Вязкость крови в 3-6 раз больше вязкости воды. От чего будет зависеть?
(Ответ учеников: от количества воды).
Учитель химии: Правильно и еще от количества эритроцитов и белков.
Учитель биологии: Как вы думаете: летом, в жаркую погоду вязкость будет больше или меньше?
(Ответ учеников: больше, т.к. теряется вода с потом).
Учитель биологии: Правильно.
Учитель химии: Мы выясним, что кровь имеет солоноватый вкус, морская вода тоже. Обратите внимание на таблицу у вас на столах "Химический состав крови и морской воды" (см. Приложение 2). Проанализируйте. Что вы обнаружили?
(Ответы учеников: сходные элементы, в количестве примерно одинаковом).
Учитель химии: Правильно.
Учитель биологии: На какую мысль наводит данное сходство?
(Ответ учеников: далекие предки человека имели морское происхождение).
Учитель биологии: Правильно. И это доказывает токже, что жизнь на Земле зародилась в глубинах океана.
Учитель химии: Посмотрите, какие соли могут содержаться в крови и морской воде (см. Приложение 2)? Составьте возможные.
(Ученики составляют и записывают соли: NaCl, KCl, CaCl2, MgCl2)
Учитель химии: Посмотрите в таблицу растворимости (см. Приложение 3). Что вы можете сказать о растворимости этих солей?
(Ответ учеников: Все соли растворимы, следовательно, в растворе существуют в виде ионов.)
Учитель химии: Какой соли больше всего в крови?
(Ответ учеников: NaCl)
Учитель химии: Правильно. Раствор этой соли определенной концентрации используется для приготовления физиологических растворов для вливания его при потерях крови.
Учитель химии: Какую концентрацию должен иметь этот раствор вы сейчас узнаете, решив задачу, предложенную вам (см. Приложение 4).
(Ученики решают задачу по определению массовой доли (W) NaCl на доске и в тетрадях).
Учитель химии: Итак, физиологический раствор равен 0,9% раствору NaCl, что близко по концентрации солей плазмы крови. (Запись в тетрадях: физиологический раствор - это 0,9-процентный раствор NaCl)
Учитель химии: Насколько важно соблюдать эту концентрацию вам сейчас продемонстрируют с помощью опытов ребята, которые его подготовили до уроков. (Подготовленные ученики рассказывают о приготовлении растворов 0,9% NaCl, 2%NaCl, 0,2% NaCl, ходе опыта и наблюдениях, демонстрируют пробирки с кровью.)
Учитель химии (комментирует результаты опытов, изображает на доске): Концентрация солей в клетке равна концентрации солей в плазме, что соответствует 0,9% NaCl.
В первом случае:
без изменений, т.к. концентрация солей в эритроцитах равна концентрации солей плазмы крови.
Во втором случае:
эритроциты сморщились, т.к. вода вышла из Н2О эритроцитов, и они осыпались на дно.
В третьем случае что произошло?
(Ответ учеников: вода поступала в эритроциты и они лопнули)
Учитель химии: Правильно. Вода двигалась в сторону большей концентрации солей.
Учитель биологии: Именно поэтому при приготовлении инъекций используют физиологический раствор, близкий по концентрации солям плазмы крови.
Учитель химии: И еще одна, 4 характеристика является строго постоянной - реакция крови:
Учитель химии: это очень важный показатель, т.к. большинство химических реакций протекают при определенном значении рН.
Учитель химии: Кровь имеет постоянную слабощелочную реакцию (показывает действие индикатора), причем, эта реакция постоянна. Это связано с тем, что в крови присутствует буферная система.
(Запись в тетради: буферная система - это система растворов, поддерживающих постоянное значение рН)
Учитель химии: Буферная система крови состоит из слабой кислоты Н2СО3 - угольной и соли NaHCO3 - гидрокарбоната натрия.
Учитель химии: Как такая смесь поддерживает постоянное значение рН, давайте разберем на примере. Прошу к доске!
(Ученики на доске и в тетради записывают:
(Ответ учеников: При добавлении щелочи (NaOH) и при добавлении кислоты (HCl) - значение рН - неизменно)
(Учитель химии демонстрирует буферные свойства плазмы крови.)
Учитель химии: итак, давайте сделаем вывод о химческих свойствах крови.
(Ученики делают вывод о единстве физических и химических процессов, действующих внутри человека и в природе; и о том, что действие этих процессов в организме человека приводит к состоянию гомеостаза, что позволяет приспособиться ему к изменяющимся условиям среды.)
Учитель биологии: А теперь, зная химические свойства крови, ее состав, давайте рассмотрим ее функции. Работаем самостоятельно с учебником п.14, выписываем функции крови.
- Питательная
- Гуморальная
- Дыхательная
- Выделительная
- Терморегуляторная
- Защитная
- Гемеостатическая
Учитель биологии: Хорошо. А теперь, подумайте, как вам кажется: какая функция будет здесь наиболее важной?
(Ответ учеников: гомеостатическая)
(Взаимопроверка в парах основных терминов и понятий, 1-2 мин.)
(Ответ учеников: о внутренней среде организма, о ее постоянстве, о составе, функциях крови, о механизмах ее поддержания гомеостаза, о единстве законов физических и химических для всей живой природы.)