Урок по ФГОС в 8 классе на тему «Ферменты в реакциях»

Урок по ФГОС в 8 классе

на тему «Ферменты в реакциях»

Этапы урока

1 этап – организационный и мотивационный (3 мин)

2 этап – актуализация знаний (3 мин)

3 этап – целеполагание (5 мин)

4 этап – изучение нового материала (20 мин)

5 этап – закрепление (4 мин)

6 этап – рефлексия и самооценка (5 мин)

Ход урока

1и 2 этапы. Организационный.

Здравствуйте, сегодня у нас необычный урок, интеграция двух предметов – ХИМИЯ + БИОЛОГИЯ. Эти две удивительные науки полны тайн и чудес. Сегодня мы с вами будем волшебниками.

Разминка

Какой сегодня день недели?

Какие явления Вы знаете?

Плавление сливочного масла, это какое явление?

Скисание молока?

Кто открыл закон сохранения массы веществ?

Спасибо. Молодцы!

3 этап – целеполагание

Слайд УЧИТЕЛЬ: ВНИМАНИЕ!!!

Вам алхимики (вот 8 А классу) отправили письмо. Это письмо волшебное. Почему? Может в нём засекречена, какая-то информация? Тема нашего урока? ….

Письмо пришло с приложением. Ребята Вы любите получать посылки? Посылка необычная, а полна химических реактивов. Все содержимое посылки на этом лотке. Пероксид водорода, лучинка, оксид марганца (IV). Раз алхимики отправили такие реактивы, нам остается с Вами химичить.

Вы согласны?

О чем пойдет речь на уроке?

Ученики: о реакциях!

Реакции бывают разные.

Слайд с картинками. Что объединяет эти картинки.

Дети: это ферменты.

Наша тема: ФЕРМЕНТЫ В РЕАКЦИЯХ

Учитель: О чем будем говорить?

Учитель Дети

1.Что….. такое ферменты

2.В каких… реакциях участвуют ферменты

3.Тип реакций в которых участвуют ферменты

4.Где…. применяются ферменты

4 этап – изучение нового материала.

Проблемная ситуация. 

Учитель. Берем раствор пероксида водорода, по-другому называют перекисью водорода. Нальем в стакан 5 мл.

Посмотрим, протекает ли реакция?

Ученики. Нет, нам ничего не видно.

Учитель: Что делать? Какие условия необходимы, чтобы реакция началась?

Ученики: Можно нагреть или добавить какие – то вещества….

Учитель: Нагреем наш стакан.

Демонстрация учителем ЛО. Стакан с пероксидом водорода закрепляем в держателе и слегка нагреваем.

Что наблюдаем?

Ученики: выделение пузырьков газа. Реакция идет с маленькой скоростью.

Пояснение. Если подогреть небольшое количество пероксида водорода, не доводя его до кипения, кислород выделяется очень медленно. Об этом можно судить, если поднести к пробирке, где собирался кислород, тлеющую лучинку. Но она практически не загорается. Для того чтобы она вспыхнула, кислорода в данном случае недостаточно, т.е. реакция идет с небольшой скоростью.

Учитель. Что еще можно использовать?

Ученики: Какие-то вещества. Вещества - ускорители

Учитель. Верно. Одно из этих веществ на лоточке - это оксид марганца (IV).

Добавим немного порошка оксида марганца (IV)!

(если, в пероксид водорода добавить порошка оксида марганца (IV), то реакция пойдет очень быстро, кислород интенсивно выделяется в виде газа, и если поднести тлеющую лучинку)

Учитель: Что наблюдаем? лучина вспыхнет из-за большого количества кислорода. Тушим и вновь опускаем в колбу, она горит.

Учитель: Почему?

Ученики: В стакане собирается кислород, который поддерживает горение.

Запись на доске (ученики в тетради, один ученик на доске из листов составляет эту реакцию и прикрепляет ее на доске магнитами). Надо уравнять реакцию? Потом сверяем со слайдом

2Н₂О₂ = 2Н₂О + О₂↑.

Таким образом,   сколько веществ вступило  в реакцию?

Взяли только одно вещество (какое?).

Сколько веществ образовалось? Два (кислород и  вода).

Добавление оксида марганца (IV), только ускорило реакцию. Само вещество осталось, не прореагировало.

Обобщим. Обратите внимание, что в реакцию вступило одно вещество, а образовалось два вещества. Эта реакция требует нагревания, поэтому температуру ставят в уравнении над знаком равенства. Если используется катализатор, то его также указывают над знаком равенства.

Напоминаю. Стрелка, направленная вверх у кислорода, показывает, что это газ.

Учитель: какой можно сделать вывод? С какой реакцией мы познакомились?

Ученики: возможно – это реакции разложения.

Учитель: Что такое реакции разложения?

реакции разложения – это реакции, в результате которых из одного сложного вещества образуется два и более новых веществ.

Прочитайте в учебнике на стр. 177 определение реакций разложения.

Вы оказались правы! Молодцы!

Подведем итог. Вопросы учителя детям:

Какая была скорость реакции?

Что позволило увеличить скорость реакции?

Как называются эти вещества – ускорители?

(В данном случае, можно говорить о большой скорости реакции. Т.е. скорость реакции – это быстрота ее протекания или быстрота превращения одних веществ в другие. Вторая реакция пошла гораздо быстрее первой. В первом случае мы нагревали пероксид водорода, а во втором – использовали вещество – оксид марганца (IV), именно оно ускорило химическую реакцию. Его называют катализатором).

Учитель Что такое катализатор?

Катализатор – это вещество, ускоряющее химическую реакцию, но само при этом остается неизмененным. В химических синтезах катализаторы часто используются. Например, для получения кислорода в лаборатории, используют пероксид водорода (Н2О2).

ДЕМОНСТРАЦИЯ учителя!Я докажу вам, что оксид марганца (IV) не расходуется в реакции. Это очень просто. В результате разложения пероксида водорода образуется вода, мы ее удалим из системы, а затем прилить свежую порцию пероксида водорода, то реакция опять протекает так же бурно, т.е. оксид марганца (IV) остался в результате реакции неизменным.

В жизни мы часто используем перекись водорода, обрабатывая раны. Вспомните, что при этом наблюдаем:

УЧЕНИКИ: При этом происходит шипение.

Учитель О чем это может говорить?

Ученики О выделении газа.

Учитель Действительно, это бурное выделение газа кислорода.

Учитель:

Как вы думаете, почему возможен этот процесс?

Сам процесс идет с помощью биологического катализатора – фермента каталазы.

Учитель. Обратимся к учебнику? Что такое ферменты?

Ферменты – биологические катализаторы белковой природы. Большинство процессов в живых организмах протекает благодаря ферментам.

Слайд Ферменты используются в стиральных порошках для удаления крови, белков, чая; с помощью ферментов варят пиво, изготавливают сыры, лекарственные средства.

Сейчас вы сами проверите действие ферментов. Предлагаю выполнить Пр/р. (Время выполнения - 4 минуты). Работаем в группах, пользуемся инструктивной картой (на столах), вывод по работе - обязательный!

Слайд 9. Практическая работа: «Реакция разложения  пероксида   водорода под действием фермента»

Оборудование, реактивы: подставка для пробирок, 2 пробирки, пипетка; кусочки сырого и вареного картофеля; пероксид водорода (3%-ый раствор или 0,5%-ый раствор); лучинка; спички.

Цель опыта: экспериментальным путем обнаружить ферменты, расщепляющие пероксид водорода.

Ход работы. В   первую пробирку помещают ломтики сырого картофеля, в вторую – вареного. В каждую пробирку с помощью пипетки приливают 0,5 мл 3%-ного раствора пероксида водорода Н2О2.

Пронаблюдайте, что будет происходить в каждой из пробирок. Доказать выделение кислорода.

2.Составьте таблицу, показывающую активность каждой ткани.

Вывод: что наблюдали, объясните полученные результаты.

Наблюдения.

В пробирке с сырым картофелем под №1  будет наблюдаться бурное образование пузырьков («вскипание»).

В пробирке  с вареным картофелем под №2пузырьки не выделяются, пероксид водорода не расщепляется. Почему?

Обсуждение результатов. Образование пузырьков в пробирке с сырым картофелем объясняется присутствием в клетках фермента пероксидазы – у растений (или каталазы – в мышцах), которые расщепляют перекись водорода до воды и кислорода. Молекулярный кислород выделяется в виде пузырьков. Наличие кислорода можно определить с помощью тлеющей лучинки, которая вспыхивает, если ее внести в пробирку с выделяющимися пузырьками.

       В пробирке с вареным картофелем пероксид водорода не расщепляется, т. к. при варке ферменты (вещества белковой природы) исчезают (разрушаются).

Слайд . В организме протекает несколько тысяч биохимических реакций. В результате этих реакций накапливается в организме пероксид водорода. Это соединение токсично для клеток, ядовито. Это вещество эффективно удаляют ферменты - пероксидаза, если растительная клетка и каталаза, если животная клетка. 

 Пероксид водорода тотчас расщепляется до молекулярного кислорода и воды. Это происходит в нашем организме ежедневно!

ПЕРЕХОД на биологию

1. Итак, ферменты, этовеществабелковойприроды, которыеускоряюреакции в живыхорганизмах.

2. В какихреакцияхорганизмапринимаютучастиеферменты?

Например, в пищеварении.

Что такое пищеварение?

Из каких этапов состоит этот процесс?

Что происходит с пищей на каждом этапе?

Где принимают участие ферменты?

В чем содержатся ферменты?

(прочитать текст параграфа на стр. 175 учебника и найти ответы на эти вопросы).

Ответыучащихся: Пищеварение – процесспревращенияпитательныхвеществ в доступныедляорганизмавещества.

Механическая и химическаяобработкапищи.

На первом – пищаизмельчается и смачиваетсяпищеварительнымисоками.

На втором – сложныемолекулывеществраспадаютсянапростые, растворимые в воде.

Ферментыпринимаютучастиенаэтапехимическойпереработкипищи.

Ферментысодержатся в пищеварительныхсоках (кромежелчи).

3. Пищеварение происходит в органах пищеварительной системы, котораясостоитизпищеварительногоканала и пищеварительныхжелез.

Пищеварительная система

Пищеварительный канал Пищеварительные железы

Ротовая полость Слюнные железы

Глотка Железы желудка

Пищевод Поджелудочнаяжелеза

Желудок Печень

Двенадцатиперстная кишка Железы кишечника

Тонкая кишка

Толстая кишка

Слепая кишка

Прямая кишка

(Изучитьстроениепищеварительнойсистемыпоучебникустр. 176)

Схема на слайде

В тетрадях заполняют схему «Пищеварительная система»

4. В каждомотделепищеварительной системы с пищейпроисходитпревращение.

Прочитайте текст „Пищеварительные ферменты» и ответьте на вопросы:

1. Какие ферменты принимают участие в пищеварении?)

2. В каких органах пищеварительной системы они вырабатываются?

3. В каких реакциях участвуют?

Многие считают, чтопищеварениепроисходитисключительно в желудке, однакоэтонетак. В пищеваренииучаствуетмножествоорганов, и этотпроцессначинается в моментжевания, а заканчивается в кишечнике. Напротяжениивсегопутинапищевойкомоквоздействуютразличныеферменты, благодарякоторымпищарасщепляетсянаотдельныекомпоненты и усваивается. Чтоэтозавещества, откудаониберутся и почемуферментытакважныдляздоровья?

Пищеварительныеферменты — этобелковыеструктуры, в составкоторыхвходятразличныеаминокислоты. Ноеслинеуглубляться в химическийсостав, пищеварительныеферменты — вещества, участвующие в перевариваниипищи. Они «разбирают» любуюедунабазовыеэлементы и помогаютнамусваиватьполезныевеществ.

Человеческийорганизмвырабатываетогромноеколичествопищеварительныхферментов — десяткиразныхтипов. Длячеготакмного? Дело в том, чтокаждыйвыполняетопределеннуючастьработы. Одниферментымогутрасщеплятьтолькомолочныйсахар — лактозу, другиеотвечаютзарасщеплениебелковойпищи, третьизанимаютсяжирами

Обработкапищиначинаетсяещеворту, припережевываниипищи. Слюнныежелезывыделяютферментподназваниемамилаза. Онотвечаетзарасщеплениекрахмала и превращениеего в сахар. Любойспособенпроследить, какработаетамилаза: попробуйтепожеватьдве–триминутынебольшойкусочекхлеба, и выпочувствуете, каквортупоявитсясладковатыйпривкус. В хлебесодержитсяоченьмногокрахмала, которыйподвоздействиемферментараспадаетсяналегкоусвояемыесахара.

Пройдяобработкуслюной, пищапопадает в желудок, гдезанеепринимаетсяцелыйрядферментов: пепсин, расщепляющийбелки, желатиназа, котораяобрабатываетколлаген (например, хрящи и соединительныетканимяса), амилаза, котораязавершаетначатоевортурасщеплениекрахмала, липаза, с помощьюкоторойначинаетсяусвоениежиров.

Большинстволюдейдумает, что в желудкевсе и заканчивается, нонет — здесьвсетольконачинается. Пища, обработаннаятолькожелудочнымиферментами, неможетполноценноусвоиться. Поэтомуонанаправляется в двенадцатиперстнуюкишку и тамподвергаетсяобработкеферментами, вырабатываемымиподжелудочнойжелезой. Ихоченьмного, неменее 20. Например, липаза, которая участвует в расщеплении жиров.

Процесспродолжается в тонкомкишечнике, тамприсутствуютотдельныеферменты, которыезавершают «разборку» соединений, начатую в верхнихотделахжелудочно-кишечного тракта.Только в кишечникекомпонентыпищинаконец-тоначинаютвсасываться и усваиватьсяорганизмом. Наэтойстадиивсасываетсябольшаячастьполезныхвеществ, а окончательнуюобработкупищапроходит в толстомкишечнике, гдепроцессзавершаютферменты, вырабатываемыенашейкишечноймикрофлорой.

Надобработкойпищитрудитсяогромноеколичествоферментов, и сбойналюбомизэтаповприводит к различнымпроблемам с пищеварением: диарееилизапорам, вздутию, изжоге, отрыжке.

1. Какие ферменты принимают участие в пищеварении?)

2. В каких органах пищеварительной системы они вырабатываются?

3. В каких реакциях участвуют?

Ответы:

1. Амилаза, пепсин, липаза

2. Ротовая полость, желудок, двенадцатиперстная кишка, тонкая кишка

3. В расщеплении углеводов, белков и жиров

Н
а самом деле пищеварительных ферментов очень много. Посмотрите на слайд. Здесь представлена таблица пищеварительных ферментов, в ней мы видим где образуются и в каких реакциях принимают участие те или иные ферменты.

Выполнить задание: на схеме подписать соответствующие органы пищеварительной системы. В какихорганахобразуютсяферменты – амилаза, пепсин, липаз

Ответы: 1. Ротовая полость

1. Глотка

2. Пищевод

3. Желудок

4. Поджелудочная железа

5. Тонкая кишка

6. Толстая кишка

7. Аппендикс

8. Слюнные железы

9. Печень

ДОМА. Вы знаете, что очень многие замораживают тертую морковь в морозильниках. Дома (у кого есть) проверьте, пожалуйста, сохраняются ли ферментативные свойства в замороженной моркови? Итак, вам нужны будут перекись водорода и кусочки тертой замороженной моркови. Будут ли выделяться пузырьки газа?

6. Закрепление изученного материала

Ну, а теперь закрепим знания, полученные на этом уроке.

Задание 1. Вставьте пропущенное слово:

Реакции, в результате которых из одного сложного вещества образуется два и более новых веществ называются_____________ _________ .

Задание 2. (Слайд 16.) Все ли реакции относятся к реакциям разложения? Вычеркните лишнее. Найдите ошибку и дайте объяснение. За каждый правильный ответ 1б.

1) 2H₂O = 2H₂ + O₂

2) 2Na + Cl₂ = 2NaCl

3) CaO + H₂O = Ca(OH)₂

4) 2KMnO₂ = K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂

5) 2H₂ + O₂ = 2H₂O

6) Cu(OH)₂ = CuO + H₂O

Задание 3. (Слайд 17):

Соотнесите левые и правые части уравнений реакций. Расставьте коэффициенты:

Задание 4. Что не содержит ферментов:

А. слюна

Б. желчь

В. желудочный сок

Г. сок поджелудочной железы

Задание 5.

В каком отделе пищеварительной системы начинается пищеварение:

А. желудок

Б. ротовая полость

В. кишечник

Г. поджелудочная железа

Задание 6

Какой фермент расщепляет белки:

А. пепсин

Б. амилаза

В. липаза

Г. лактаза

7. Рефлексия

Ученикам предлагается расшифровать главную идею урока:

Фермент – катализатор в организме

1. Головоломка – ребус (зашифровано слово фермент)

1. Загадка

«В руках у химика крупинка, как для ленивого дубинка» (катализатор)

1. Слайд с картинками живых организмов (слово-организм)

Вернемся к нашему письму, что на нем могло быть написано:

«Ферменты в реакциях»

7. Оценивание

Игра Цепочка.

Продолжи фразу

Я узнал сегодня на уроке…

Я понял сегодня на уроке…

Я научился сегодня на уроке…

8.Домашнее задание

Биология – Д/З стр. 175-176 учебник, выполнить Л.Р. «Действиеферментовслюнынакрахмал»

Лабораторная работа «Действие ферментов слюны на крахмал»

1. С помощьюватноготампонасмочитьчастькрахмальнойполоскислюной. Подержитеполоску в течении 2 минутмеждуладонями.

2. Поместитеполоску в слабыйрастворйода.

3. Обратитевнимание, какокрасиласькрахмальнаяполоска. Какиеучасткиизменилицвет? Какиеучасткиосталисьбезизменения? Помните, чтопридействиийодакрахмалокрашивается в темно-синийцвет.

4. Сделайтевывод, чтопроизошло с крахмаломнаучастке, смоченномслюной. Почемуэтопроизошло?

Химия – п.30, зад. 1 стр. 178