Урок для 9 класса по теме: «Белки - органические полимеры»

Интегрированный урок химия- биология

9 класс

«Белки - органические полимеры».

Мыслящий ум

не чувствует себя счастливым,

пока ему не удастся связать

воедино разрозненные факты»

Г. Хевеши.

Цель урока: создание условий для приобретения знаний об органических полимерах- белках.

Задачи:

Образовательные

Сформировать знания о белках как биополимерах, играющих ведущую роль в строении и жизнедеятельности клетки.
Углубить знания, полученные при изучении темы «Белки» на уроках биологии в 6,8, 9 классах, о строении, свойствах и функциях белков, показать их ведущую роль в процессах ЖЗД.
Расширить представление о гидролизе на примере белков, дать понятие о денатурации и условиях, вызывающих её.

Развивающие

Развивать умения анализировать результаты лабораторных опытов, устанавливать причинно- следственные связи между строением, свойствами и функциями.
Развивать познавательный интерес учащихся на основе использования межпредметных связей.
Применять знания, полученные на уроках по одному предмету, к анализу явлений или процессов, изучаемых другими предметами
Развивать умение работать в группах.

Воспитательные

Создавать в представлениях учащихся общую, целостную картину мира с его единством и многообразием свойств живой и неживой природы.

Оборудование:

Наглядный материал химические формулы 4-х аминокислот с цветным изображением разных радикалов, рисунки «Структуры белка», основу ЛСМ «Белки», магниты, опорные слова (существенные признаки), для формирования понятий, понятия и их определения, вопросы для заданий, этикетки от продуктов

Лабораторное оборудование и реактивы пробирки, штатив, сульфат меди, гидроксид натрия, к. азотная кислота, спиртовка, лакмусовая бумага, мясной бульон, спирт.

ТСО: медиапроектор, компьютер

Оформление доски:

Эпиграф (девиз урока)

Словарик урока: белок - полимер, , аминокислота - мономер, денатурация - ренатурация, гидролиз, пептидная связь, пептид

Химические формулы АК, общая формула АК.(на доске), структуры белка.

Тип урока: изучение нового материала

Методы: объяснительно-иллюстативные, исследовательские, репродуктивные, частично- поисковые.

Технологии: КСО, дидактическая многомерная технология Штейнберга,

Деятельность учителя

Деятельность ученика

Организационный момент.

Уважаемые ребята, вы выпускники и у вас уже достаточно большой багаж знаний, который, несомненно, пригодиться вам в будущем. Уверена в том, что знания и умения, приобретенные сегодня на уроке останутся на долго в вашей светлой голове.

Для плодотворного сотрудничества понадобится тетрадь, ручка, карандаш, учебник стр. 183-184.

На столах у вас находятся необходимые информационные материалы, содержимым которых вы можете воспользоваться, пакет заданий, оборудование и реактивы для проведения лабораторных работ.

(1 мин)

Внимательно слушают учителя.

Актуализация знаний.

Почему же я так уверена в том, что изучаемая тема жизненно необходима и о чем же речь пойдет на уроке.

Я предлагаю вам сыграть в игру «Пойми меня», правила которой вы знаете, что бы определить объект нашего изучения.

Итак, слушайте первую подсказку.

В организме человека их около 5 миллионов
В 2 раза их больше в животной клетке, чем в растительной.
Это органические вещества.
Второе название протеины, латинское название Protos, что в переводе обозначает - первый
Составляют 50% сухой массы клетки.
Многофункциональны.

Совершенно верно, это белки (открываю и озвучиваю тему урока).

Замечательные слова ученого венгерского ученого, обладателя Нобелевской премии Георга Хевеши станут девизом нашего урока. «Мыслящий ум не чувствует себя счастливым,

пока ему не удастся связать воедино разрозненные факты». (1 мин)

Сегодня мы попробуем рассмотреть белки со всех сторон и связать воедино факты и сведения об этих удивительных вещества. «Чем же они удивительны?» спросите вы. Не с ними ли связана тайна жизни? Это один из главных вопросов, на который пытается ответить наука на протяжении своей истории. И уже давно ученые поняли, что важную, а может и главную роль, во всех жизненных процессах играют белки.

Сейчас я выдам макет логико- смысловой модели, в котором уже определены опорные точки. По мере изучения или повторения вы «завязывайте» узелок на память в данном направлении.

Обратите внимание на словарь урока. Часть этих терминов вам уже известна, некоторые встретятся новые. (1 мин)

Определяют тему и цель урока.

Изучение нового материала.

А) История изучения.

Вещества белковой природы известны давно. Начало их изучению положено в середине 18 века итальянцем Беккари, который предложил углеродную теории.

Через 100 лет ученые пришли к выводу, что белки - главный компонент живых организмов. В 1888г русский биохимик Александр Яковлевич Данилевский предложил теорию строения белковой молекулы. Работу в этом направлении продолжил немецкий химик- органик Эмиль Герман Фишер. Это лауреат Нобелевской премии в 1902 году за исследование в области углеводов и белков.

Таким образом, была сформирована научная база, которая объясняла состав белковых молекул.

Я даю время, чтобы вы сделали соответствующие записи. (К доске вызывается один из представителей группы и заполнит эту ось.Озвучивает)

По мнению перечисленных ученых, белки состоят из аминокислот.

Б) Состав.

На доске представлено несколько формул АК. Назовите химические элементы, входящие в состав данных молекул.

(С,Н,О,N, S).

Проанализировать % соотношение поможет таблица № 1 (желтая карточка). Молодцы.

Внимательно посмотрите на химические формулы АК, назовите сходство и отличие в формулах.

Сходство: аминогруппа, карбоксильная группа.

Отличие: разный радикал.

Переходим к выведению общей формулы Работа с цветными формулами, общая написана на доске. (Акцентировать внимание на том, что в молекуле АК 2 группировки: NH ₂ и COOH, поэтому АК может проявлять как кислотные свойства так и основные, (т.е АМФОТЕРНЫ). Повторить термин.

Попробуем сейчас составить определение аминокислоты. На доске вывешиваются основные признаки

Запись термина АК (подведение к самостоятельной формулировке)

АК - это органические вещества, которые обладают одновременно кислотными и основными свойствами, так как содержат NH ₂ и COOH.

(определение записываем на другой стороне листа) 10 мин

Химические элементы: углерод, водород, кислород, сера, азот входят в состав АК, которые образуют белок.

? Каким образом АК соединяются в белке. (Вспомнить знания по биологии 9). (ответ: пептидных связей)

? Механизм образования ПС рассмотрим на стр.184

Затем вернутся к учебнику стр. 184. Реакция дегидратации. (Акцентировать внимание на определении ДЕГИДРАТАЦИЯ)

Механизм образования пептидных связей.(ПС)

Определение ПС- связь между остатком аминогруппы (-NH- одной молекулы АК и остатком карбоксильной молекулы группы (-CO-) другой молекулы АК. Эта связь многократно повторяется, и поэтому белок - полипептид.

Как мы видим , белки имеют сложное строение , молекулы их велики, молекулярные массы достигают сотни килодальтонов.

Белки у которых Mr более 50 кДа, как правило состоит из субъедениц. Количество их колеблется от 2-162. например в молекуле гемоглобина 4 субъеденицы, с молекулярной массой 17 кДа каждая.

Внесите остальные узловые моменты на ось «Состав». Желающие пойти к доске, заполнить и рассказать.

Итак, белок- полипептид, мономерами которого являются – АК.

10 мин

В) Структуры белка.

Согласно полипептидной теории белки имеют 4 структуры: первичная, вторичная, третичная, четвертичная. (рисунки на доске)

!!!! ? Вспомните, чем отличаются структуры, сделайте запись и рисунок в ЛСМ.

Озвучивание.

Помощь: Демонстрация рисунков на доске.

Г) Функции .

Вы помните что, изучая белки на уроке биологии, основной акцент делали на функции белков.

Сейчас вам предлагается вспомнить и записать основные функции и затем при проверке, раскрыть каждую.

Строительная – белки являются частью оболочки( « 2 слоя липидов и один слой белка) и цитоплазмы

Защитная – например особые белки антитела, выполняющих функцию борьбы с бактериями и антитоксины, белки которые нейтрализуют яды бактерий, образующихся в результате их ЖЗД.

Фибриноген, белок участвующий в свертывании крови.

Транспортная - хорошо знакомый вам белок эритроцитов( клеток крови) гемоглобин, переносит кислород, связывающийся с небелковой частью молекулы, по всему организму.

Энергетическая, например богатые белками семена бобовых растений и яйцеклетки живых организмов. Энергия этих белков обеспечивает развитие живого организма. Из 1 г белка выделяется 17, 6 КДж энергии.

Каталитическая - как показывает опыт работы, при опросе учащихся по теме «функции белка», обычно эту очень важную функцию забывают. Осуществляют эту функция - ферменты, вещества белковой природы.

Я хочу рассказать вам сказку.

Умирая, старый араб завещал своим сыновьям 17 прекрасных белых верблюдов: старшему половину, среднему третья часть, младшему девятую часть. Когда араб умер, сыновья приняли делить свое наследство, но 17 не делится ни на 2, ни на 3, ни на 9. В это время через пустыню шел бедный ученый дервиш и вел за собой старого черного верблюда. Он подошел к братьям и спросил, о чем они горюют. Братья поведали о своем наследстве и невозможности его поделить. Тогда дервиш продал им своего верблюда. У них стало 18 верблюдов и всё получилось: старший получил 9 верблюдов, средний- 6 , а младший – 2., остался старый верблюд ученого. «Что нам с ним делать?»- спросили братья. «Отдайте его мне»,- попросил ученый и братья вернули ему верблюда. Вот и ферменты так же, как и старый верблюд дервиша, помогают осуществлять реакции в организмах. В слюне находятся ферменты амилаза и мальтаза, в желудке- пепсин, практически во всех клетках - каталаза.

Ферменты обладают, как правило, третичной или четвертичной структурой. При повышенной температуре они разрушаются и перестают функционировать. Что бы убедиться в этом, проведем несложный опыт.

Опыт № 1

«Расщепление перекиси водорода ферментом каталазой»

В 2 стаканчика поместим сырой и вареный картофель, прильем растворы перекиси водорода.

H₂O₂ H₂O + O

Двигательная – в мышцах есть белки, например миозин, актин, которые осуществляют сократительную функцию. Эти белки участвуют во всех видах движения, к которым способны клетки и организмы.

Токсичная - змеиный яд, токсин

Сигнальная - рецепторы

Д) Физические свойства.

Теперь перейдем к рассмотрению характерных для белков свойств.

Перед вами куриный белок. Опишите характерные для него физические свойства. (тягучий, вязкий, ………)

Е) Химические свойства.

Химические свойства белков определяются строением и свойствами радикалов. Именно при помощи радикалов реализуется одно из выдающихся свойств белков – их необыкновенно многообразная химическая активность. Одним из общих свойств белков является ГИДРОЛИЗ. (повторить определение понятия). Конечными продуктами гидролиза являются составляющие белка.

? Какие это вещества? (ответ- АК)

Можно на доске, с обратной стороны нарисовать схему полного гидролиза трипептида.

Он осуществляется и при переваривании белков : белковые молекулы гидролизуются до аминокислот, которые проникают в кровь, а затем во все ткани нашего организма.

Наличие белков можно определить с помощью качественных реакций: биуретовой и ксантопротеиновой.

Опыт № 2 «Цветные реакции на белки»

А) Биуретовая.

К 2-3 мл раствора белка добавить 2-3 мл 10 % раствора гидроксида натрия. Затем добавить 2-3 мл раствора сульфата меди. Содержимое пробирки перемешать и наблюдать изменение цвета.

Б) Ксантопротеиновая.

В пробирку налить 2 мл раствора белка. Добавить по каплям 0,5 мл к. HNO₃ / Осторожно нагреть ее. Наблюдать изменение цвета.

Сделать вывод по этим реакциям.

Итак, вы убедились в том, что это качественные реакции на белок.

Поэтому вам сейчас предлагается провести мини- исследование.

? «Доказать или опровергнуть наличие белка в мясном бульоне.»

Опыт № 3.

«Доказать или опровергнуть наличие белка в мясном бульоне.»

Поместите в пробирку 1 г фарша, залейте теплой водой и нагревайте 2- 3 минуты – получиться бульон. Через марлю с помощью воронку отфильтруйте . Определите наличие белка в бульоне с помощью биуретовой и ксантопротеиновой реакций. Сделайте вывод.

Итак, мы с вами видим, что происходит с белком в результате взаимодействия с разными химическими веществами. В результате его природная структура разрушается, т.е он денатурирует.

Денатурация может происходить не только с неорганическими веществами, но с органическими.

Убедитесь, что происходит с белком при действии на него этилового спирта.

Опыт № 4 «Действие этилового спирта на белок»

К раствору белка добавьте этиловый спирт.

!!!!! Запомните эту реакцию на всю жизнь, то же самое происходит в организме человека, если он регулярно употребляет спиртные напитки.

Итак, мы с вами завершили заполнение ЛСМ по теме «Белки».

Учащиеся наносят на ось «Исследования»- фамилии ученых:

18 век Беккари,

А.Я. Данилевский 1888 г

Э.Г.Фишер.

Переходят к заполнению оси «Состав»

Учащиеся внимательно смотрят на доску, и работают над выведением формулы АК. Сопоставляя формулы, делают вывод о качественном составе АК.

Используя раздаточный материал «Элементный состав белка», заносят данные в ЛСМ.

Выполнение ЛО № 1

Работа по учебнику стр. 184, запись понятий в тетрадь

Расставили и подписали «узловые» моменты на оси «Состав»

Заполнение оси «Структуры»

Прорабатывают (вспоминают используя подсказки из дидактического материала), запись и рисунок в ЛСМ.

Защита.

Заполнение оси «Функции». Самостоятельная работа с последующим обсуждением. (озвучивание написанного)

Опыт № 1 . Делают наблюдения и выводы.

Выполняют описание объекта.

(белок куриного яйца)

Ответить на вопрос «Что такое гидролиз?»

Выполняют опыт № 2

«Цветные реакции на белок»

Проводят мини- исследование.

Опыт №3

«Определение белка в мясном бульоне».

Выполнение

опыта № 4 «Действие этилового спирта на белок»

Закрепление знаний.

А) Игровой момент. «Ведущий комментатор»

Демонстрация презентации ученика 10 кл Новосельцева В.

Проверка знаний по вопросам теста, проверка по ключу

Б) Групповая работа по проблемным вопросам.

Карточки с номерами 1-3 для каждой группы.

Г) Творческое задание. «Дайте совет!» (работа с этикетками от продуктов)

? Какие продукты необходимо чаще употреблять для нормальной ЖЗД подросткового организма.

Представителям групп по очереди необходимо прокомментировать

Содержание презентации

Выполнение заданий в группах. Обсуждение. Аргументирование ответов.

СЛОВАРЬ УРОКА!!!!!!!!!

Наш урок подходит к концу. Давайте обратимся к словарю. Каждому термину есть определение. Ваша задача «Установить соответствие». Вызывается ученик, выполняет задание.

Отлично справились и с этим заданием

Работа со словарем урока. У доски 1 чел.

5. Рефлексия деятельности.( на каждый ответ учащихся рисовать цветной кружок, для того чтобы получилась белковая макромолекула.

Рефлексия деятельности. Ответить на ? что делали, чему научились.

6.Вывод по уроку.

?!Дать задание самостоятельно подготовить проект вывода, обсудить совместно и записать в тетрадь.

Итак, мы действительно убедились в том, что белки представляют собой структуру, состоящую из множество структурных звеньев (АК), разного уровня сложности, имеющие разное строение и свойства, выполняющие многочисленные функции, по количеству которых можно судить о первостепенной важности данных органических веществ.

Обсудить вывод в группе, набросать его макет, озвучить.

7. .Запись ДЗ.

Выучить з.в.т, проработать стр. 183-184, ? стр 186

№ 6, 7, 8. (открыть ? и прокомментировать)

Запись Д\З

Выучить з.в.т, проработать стр. 183-184, ? стр 186

№ 6, 7, 8. (открыть ? и прокомментировать)

Оценки за урок с комментарием.

Отметить боевой настрой и хорошее настроение.

Инструктивная карта для учащихся.

Что делать ?

Как делать?

Результат работы

1. Определиться с темой урока и целью урока.

Через игру «Пойми меня»

Запись темы в тетради

2.Изучение нового материала по плану, который указан в ГЛС

(оси координат)

А) История изучения

Б) Состав

В)Структуры

Г) Функция

Д) Физические свойства

Е) Химические свойства

Записать фамилии ученых, указать временной период исследований.

Работать по таблице «Элементный состав». Сделать вывод. Записать в узел «Элементный состав»

Вспомнить о структурах белка, занести в ГЛС. Рассказать.

Вспомнить о функциях. Рассказать.

ЛО № 1 (каталитическая функция)

Рассмотреть белок куриного яйца, описать его физические свойства: цвет, агрегатное состояние, запах,

ЛО № 2 «Цветные реакции на белки»

ЛО № 3 Мини- исследование.

«Доказательство или опровержение наличия белка в мясе»

ЛО №4 «Действие спирта на белок»

Заполнение «узлов»оси «История…»

Заполнение узлов оси «Состав»

Заполненная ось «Структура»

Заполненная ось «Функции»

Наблюдения и вывод по ЛО №1

Заполненная ось «Физ.свойства»

Выполнение ЛО 2-4. Выводы по каждому.

3. Закрепление пройденного материала

А) просмотр презентации с комментариями (игра «Ведущий коментатор»

Б) групповая работа по заданиям на карточке.

Г) Работа с этикетками.

По очереди представители команды садятся к управлению и комментируют информацию на слайде.

Ответить устно на вопросы. Аргументировать ответ.

Заполнить таблицу. Дать совет, какие продукты необходимо чаще употреблять человеку, особенно в подростковый период.

Выступающих от группы не менее 2 чел

Ответы на вопросы.

4.Рефлексия.

т.е ответ на вопрос, что делали? для чего.

5. Вывод по уроку.

Подготовить проект вывода, обсудив его в группе.

Озвучить.

6. Запись д\з

Выучить з. в.т, проработать стр 183 – 184, ответить на ? стр 186 №6, 7, 8.

В - подобрать продукты и установить какая пища более богата Б,Ж,У.

Запись в дневнике Д\З

7. Оценка за работу.

Открыть дневники на оценку.

Оценка в дневнике.

Удачи в работе! Спасибо за работу!

Лабораторный практикум.

Опыт № 1 «Расщепление перекиси водорода ферментом каталазой»

В 2 стаканчика поместим сырой и вареный картофель.
Прильем раствор перекиси водорода в оба стакана. Что наблюдаем и почему?

H₂O₂ H₂O + O

Опыт № 2 «Цветные реакции на белки»

А) Биуретовая.

К 2-3 мл раствора белка добавить 2-3 мл 10 5 раствора гидроксида натрия. Затем добавить 2-3 мл раствора сульфата меди. Содержимое пробирки перемешать и наблюдать изменение цвета.

Б) Ксантопротеиновая.

Сделать вывод по этим реакциям.

Опыт № 3 № «Доказать или опровергнуть наличие белка в мясном бульоне.»

Поместите в пробирку 1 г фарша, залейте теплой водой и нагревайте 2- 3 минуты – получиться бульон.
Через марлю с помощью воронку отфильтруйте .
Определите наличие белка в бульоне с помощью биуретовой или ксантопротеиновой реакций. Сделайте вывод.

Опыт № 4 «Действие этилового спирта на белок»

1. К раствору белка добавьте этиловый спирт. Что наблюдаете. Объясните процесс денатурации или ренатурации вы наблюдаете?

Развивающие

Развивать умения анализировать результаты лабораторных опытов, устанавливать причинно- следственные связи между строением, свойствами и функциями.
Развивать познавательный интерес учащихся на основе использования межпредметных связей.
Применять знания полученные на уроках по одному предмету, к анализу явлений или процессов, изучаемых другими предметами
Развивать умение работать в группах.

Воспитательные

Создавать в представлениях учащихся общую , целостную картину мира с его единством и многообразием свойств живой и неживой природы.

Тип урока: изучение нового материала

Методы: объяснительно-иллюстативные, исследовательские, репродуктивные, частично- поисковые.

Технологии: КСО, дидактическая многомерная технология Штайнберга,

Методические принципы:

принцип систематичности и последовательности
принцип наглядности
принцип сознательности творческой деятельности учащихся при руководящей роли учителя
принцип доступности
принцип связи обучения с жизнью
принцип сочетания различных форм и способов учебной работы.

В течение всего урока идет опора на знания, полученные ранее на уроках биологии.

Способ изучения материала согласно логической последовательность.

Состав,строение, функции, физические, химические свойства.

На разных этапах урока предусматривалась разный источник приобретения информации: рассказ учителя, учебник, опора на ранее изученные факты, лабораторные опыты.

На мой взгляд урок позволил добиться …..

Не удалось реализовать……

Потому что….

Муниципальное образовательное учреждение

«Большетарховская общеобразовательная средняя школа»