Раствор как основа жизнедеятельности клеток организма

РАСТВОР КАК ОСНОВА ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ КЛЕТОК ОРГАНИЗМА Представлен интегрированный урок по химии и биологии. Данная методическая разработка объединяет как теоретическую часть, так и экспериментально-практическую. Толегенова К.К.

ЦЕЛЬ УРОКА Цель деятельности педагога Интеграция школьных естественнонаучных предметов для дальнейшего развития и совершенствования химического образования в школе. Собственно цель урока Систематизация, углубление знаний о растворах как основы жизнедеятельности клеток организма.

ЗАДАЧИ УРОКА Дидактические задачи. Обобщение знаний учащихся о растворах, осуществление коррекции знаний, создание условий для этих знаний применения при изучении цитологии, закрепление умений решать расчетные задачи. Воспитательные задачи. Формирование умений работать самостоятельно и в малых группах способствует развитию навыков само- и взаимоконтроля, сотрудничества и чувства ответственности основано на принципе сочетания коллективных и индивидуальных форм обучения.

ЗАДАЧИ УРОКА Развивающие задачи. Развитие логического мышления, а именно синтетико-аналитического на основе выполнения практических заданий, а также познавательного интереса к естественным наукам, формирование целостной картины мира. Научные задачи. Развитие навыков синтезировать и анализировать материал, формирование научной картины окружающего мира, формирование исследовательской культуры.

АКТУАЛИЗАЦИЯ ОСНОВНЫХ ПОНЯТИЙ МАССОВАЯ ДОЛЯ – отношение массы растворенного вещества к массе раствора. Например, водный раствор хлорида натрия с массовой долей 20% - это такой раствор в 100 единицах массы которого содержится 20 единиц массы хлорида натрия и 80 единиц массы воды

АКТУАЛИЗАЦИЯ ОСНОВНЫХ ПОНЯТИЙ МОЛЯРНАЯ ДОЛЯ – отношение количества растворенного вещества (или растворителя) к сумме количеств веществ, составляющих раствор. Допустим, раствор содержит 1 моль растворителя и 2 моль растворенного вещества. Тогда N1= 1 / ( 1 + 2 ) молярная доля растворителя N2= 2 / ( 1 + 2 ) молярная доля растворенного вещества

АКТУАЛИЗАЦИЯ ОСНОВНЫХ ПОНЯТИЙ МОЛЯРНАЯ КОНЦЕНТРАЦИЯ (МОЛЯРНОСТЬ) – отношение количества растворенного вещества (или растворителя) к объему раствора. Например, 2 М H2SO4 означают, что в 1 литре раствора содержится 2 моля серной кислоты, т.е. С=2 моль/л

АКТУАЛИЗАЦИЯ ОСНОВНЫХ ПОНЯТИЙ Эквивалентная (нормальная) концентрация отношение числа эквивалентов растворенного вещества к объему раствора. Пример 2 Н серной кислоты означает раствор, в 1 литре, которого содержится 2 эквивалентные массы серной кислоты

РЕШЕНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО-РАСЧЕТНЫХ ЗАДАЧ ПО РАСТВОРАМ Оборудование: штатив с пробирками, растворы хлорид бария, серная кислота, коническая колба, воронка, фильтровальная бумага, стеклянная палочка, спиртовка, спички, держатель для пробирок, мерный цилиндр

ЗАДАЧА №1 определение массы вещества по заданной концентрации ДАНО: m (BaSO4) = 23,3 (H2SO4) = 20% m (20% раствора H2SO4) - ? РЕШЕНИЕ: BaCl2 + H2SO4 = BaSO4 +2HCl (получить экспериментально) m (20% раствора H2SO4) = =(9,8 20) 100=49 (г) ОТВЕТ: масса 20% раствора серной кислоты равна 49 г.

ЗАДАЧА № 2 определение объема раствора по известной его концентрации ДАНО: (H2SO4) = 96% ρ (H2SO4) = 1,84 г/см3 V = 2 л 0,5 Н раствора V (H2SO4) - ? см3 РЕШЕНИЕ: Эквивалентная масса H2SO4= 49 г В одном л 0,5Н раствора содержится 24,5 г, тогда в 2 л раствора - 49 г Пусть x – масса 96% раствора H2SO4 100:96=x:49 x=51,04 г V (H2SO4) = m/ ρ = 27,74 (см3) ОТВЕТ: объем 96% раствора серной кислоты равен 27,73 см3.

АКТУАЛИЗАЦИЯ МЕЖПРЕДМЕТНЫХ ПОНЯТИЙ Диффузия – это движение молекул или ионов из области с высокой концентрации в область с более низкой концентрацией Осмос – это переход молекул растворителя из области с высокой концентрации в область с более низкой концентрацией через полупроницаемую мембрану Осмотическое давление – гидростатистическое давление, которое необходимо приложить для предотвращения поступления воды в раствор, в случае отделения данного раствора избирательно проницаемой мембраной от чистой воды.

ОПЫТ №1 Изучение осмоса в живых растительных клетках Материал и оборудование эпидермис (кожица) лука или молодого ревеня, микроскоп, 2 покровных и 2 предметных стекол, скальпель, пинцет, дистиллированная вода, 1М раствор сахароза, 2 пипетки с грушей, фильтровальная бумага Методика проведения опыта Скальпелем и пинцетом отделите полоску эпидермиса с нижней поверхности луковицы или с черенка листа ревеня. Быстро перенесите оторванную полоску эпидермиса на предметное стекло и капните на него 2-3 капли дистиллированной воды. Накройте покровным стеклом и посмотрите, как выглядят клетки эпидермиса под микроскопом. Зарисуйте несколько разных клеток.

ОПЫТ №1 Изучение осмоса в живых растительных клетках Методика проведения опыта Скальпелем отделите другую полоску эпидермиса с нижней поверхности луковицы или с черенка листа ревеня. Повторите всю процедуру, капнув вместе воды 1М раствора сахарозы. Понаблюдайте под микроскопом за ней в течение 15 минут при большом увеличении. Зарисуйте происходящие изменения в одной или нескольких клетках. Проведем эксперимент наоборот. Последнюю полоску под микроскопом необходимо дистиллированной водой промыть для удаления раствора сахарозы. Затем избыток жидкости убрать фильтрованной бумагой.

ОПЫТ №1 Изучение осмоса в живых растительных клетках Результаты: учащиеся должны были определить, какие процессы происходили с полосками эпидермиса луковицы (ревеня). А именно: плазмолиз (от греч. plásma — вылепленное, оформленное и lýsis — разложение, распад) – протопласт под действием раствора сахарозы сморщивается и отстает от клеточной стенки; обратный процесс – деплазмолиз

ОПЫТ №2 Определение среднего осмотического давления клеточного сока в препарате растительных клеток методом начинающего плазмолиза Материал и оборудование черенок ревеня или луковица, микроскоп, 4 чашки Петри, 4 пробирки, штатив для пробирок, этикетка или восковой карандаш, 2 градуированные пипетки на 10 или 25 мл, 2 стакана на 100 мл, тонкая кисточка для рисования, скальпель, тонкий пинцет, дистиллированная вода, 1М раствор сахарозы, предметно и покровное стекла, миллиметровка.

ОПЫТ №2 Таблица 1 – Приготовление разбавленных растворов сахарозы Концентрация раствора, М Объем дистиллированной воды, мл Объем 1М раствора сахарозы, мл 0,3 14 6 0,4 12 8 0,5 10 10 0,6 8 12

ОПЫТ №2 Таблица 2 – Осмотическое давление растворов сахарозы при 20 С Концентрация раствора, М Осмотическое давление, кПа Осмотическое давление, атм 0,3 820 8,1 0,4 1120 11,1 0,5 1450 14,3 0,6 1980 19,5

ПРОВЕРКА ПОЛУЧЕННЫХ ЗНАНИЙ ВОПРОСЫ Расскажите, как произвести плазмолиз опытным путем? В чем суть деплазмолиза? Существует ли зависимость между количеством плазмолизированных клеток и молярностью раствора сахарозы? Какая? Дайте определение диффузии. Что такое «осмос»? Как зависит осмотическое давление от концентрации раствора сахарозы? Какое значение имеют растворы в жизнедеятельности клеток организма? ЗАДАЧА Содержание белка в организме человека составляет 17 % от массы тела. Азота в белке содержится 16%. Определить массу азота в собственном организме, исходя из массы твоего тела (кг).

Пример решения проверочной задачи ДАНО: mт = 70 кг б=0,17 а=0,16 mа - ? РЕШЕНИЕ mб= mт б = 11,9 (кг) – масса белка в организме ma= mб а = 1,9 (кг) – масса азота в организме ОТВЕТ: масса азота в организме равна 1,9 кг.