Методическая разработка урока по химии
для 10 класса (базовый уровень)
Тема: «Химия и здоровье человека: Витамин С — формула иммунитета»
Тип урока: Урок-исследование с элементами практической работы.
Цели урока
Образовательные:
— раскрыть роль витаминов как биологически активных веществ, необходимых для нормального протекания биохимических процессов;
— изучить химическую природу аскорбиновой кислоты ( C6H8O6C6H8O6 ), её физические и химические свойства;
— познакомить учащихся с методом окислительно-восстановительного титрования (йодометрии) на примере определения витамина С.
Развивающие:
— формировать навыки экспериментальной работы: приготовление растворов, работа с мерной посудой, проведение титрования;
— развивать умение анализировать результаты эксперимента, сопоставлять их с теоретическими данными и делать выводы о качестве питания.
Воспитательные:
— способствовать формированию культуры здорового образа жизни и ответственного отношения к питанию;
— показать связь между химической наукой и повседневной жизнью человека.
Планируемые результаты
Предметные результаты
Учащийся научится / получит возможность научиться:
- Описывать строение и свойства: характеризовать витамин С (аскорбиновую кислоту) как полифункциональное органическое соединение, относящееся к классу лактонов ненасыщенных полиоксикислот.
- Объяснять биологическую роль: раскрывать значение водорастворимых витаминов для организма человека, объясняя их роль в окислительно-восстановительных процессах и формировании иммунитета на молекулярном уровне.
- Проводить расчеты по уравнениям реакций: вычислять массу или количество вещества аскорбиновой кислоты, прореагировавшей с йодом, используя данные титрования ( C6H8O6+I2→C6H6O6+2HIC6H8O6+I2→C6H6O6+2HI ).
- Выполнять химический эксперимент: безопасно обращаться с химической посудой и реактивами; проводить метод йодометрического титрования для определения содержания витамина С в объектах природы (цитрусовые, перец); наблюдать за признаками химических реакций (появление синей окраски крахмала).
- Анализировать влияние внешних факторов: устанавливать причинно-следственные связи между условиями хранения/приготовления пищи (нагревание, контакт с металлом, доступ кислорода) и сохранностью витаминов.
Личностные результаты
- Готовность к самообразованию и осознанному выбору: формирование ценности здорового и безопасного образа жизни; усвоение правил индивидуального и коллективного безопасного поведения при проведении лабораторных исследований.
- Экологическое сознание: осознание единства и целостности окружающего мира, возможности его познаваемости на примере изучения химического состава продуктов питания.
- Формирование ответственного отношения к здоровью: понимание важности сбалансированного рациона, обогащенного витаминами, для профилактики заболеваний и поддержания работоспособности.
- Российская гражданская идентичность: гордость за вклад отечественных ученых (Н. И. Лунин, А. Сент-Дьёрдьи) в открытие и изучение витаминов.
Метапредметные результаты
Познавательные УУД
- Работа с информацией: поиск и выделение необходимой информации из текстов учебника, научно-популярной литературы и справочников о содержании витаминов в продуктах; перевод информации из одной знаковой системы в другую (составление таблиц результатов эксперимента).
- Установление причинно-следственных связей: построение логической цепи рассуждений, объясняющих, почему витамин С разрушается при нарушении целостности плода или термической обработке.
- Моделирование: использование химической символики и уравнений реакций для описания процессов окисления аскорбиновой кислоты.
- Выдвижение гипотез: формулирование предположения о том, в каком из предложенных образцов (например, лимон vs красный перец) содержание витамина С будет выше, и обоснование его химическими свойствами растений.
Регулятивные УУД
- Целеполагание: постановка учебной задачи на основе соотнесения того, что уже известно, и того, что предстоит освоить (освоить методику титрования для решения практической задачи).
- Планирование: составление плана и последовательности действий при выполнении практической работы (подготовка пробы →→ добавление индикатора →→ титрование →→ фиксация результата).
- Контроль и коррекция: сравнение способа действия и его результата с заданным эталоном (табличными значениями содержания витамина С) с целью обнаружения отклонений и внесения необходимых корректив в проведение опыта.
- Оценка: осознание уровня и качества усвоения материала; оценка успешности достижения цели урока.
Коммуникативные УУД
- Организация учебного сотрудничества: планирование учебного сотрудничества с учителем и сверстниками при работе в группе (распределение ролей: кто готовит раствор, кто ведет протокол, кто проводит титрование).
- Владение монологической речью: представление результатов исследования перед классом, защита выводов группы с использованием химической терминологии.
- Интеграция в группу: эффективное сотрудничество и способствование продуктивной кооперации; умение слушать партнера, контролировать действия друг друга и точно выражать свои мысли в ходе обсуждения методики эксперимента.
Оборудование и реактивы
— штативы с бюретками или пипетки Мора, колбы для титрования, воронки;
— свежие плоды: лимон, апельсин, сладкий болгарский перец (красный);
— аптечная настойка йода (5%);
— раствор крахмала (индикатор);
— дистиллированная вода, мерные цилиндры;
— ступки с пестиками или марля для отжима сока;
Ход урока
| I. Организационный момент и мотивация (3–5 минут) | Учитель начинает урок с проблемного вопроса: «Почему моряки XVIII века умирали от цинги в дальних плаваниях, несмотря на наличие запасов еды, а долька лимона спасала им жизнь?» Обсуждение приводит к понятию витаминов. Учитель объявляет тему урока и акцентирует внимание на том, что сегодня класс превратится в аналитическую лабораторию, чтобы проверить содержание «эликсира здоровья» в обычных продуктах. |
|---|---|
| II. Актуализация знаний (7–10 минут) | Фронтальная беседа по строению и свойствам органических соединений:К какому классу кислородсодержащих соединений относится витамин С? (Лактон ненасыщенной полиоксикислоты).Какова его молекулярная формула? ( C6H8O6C6H8O6 ).Почему человек должен получать его извне? (Отсутствие фермента гулонолактоноксидазы, необходимого для синтеза из глюкозы).Что является врагами витамина С? (Кислород, свет, высокая температура, ионы тяжелых металлов — Fe3+,Cu2+Fe3+,Cu2+ )[1]. |
| III. Теоретический блок: метод анализа (5 минут) | Объяснение принципа йодометрического титрования. Аскорбиновая кислота легко окисляется йодом до дегидроаскорбиновой кислоты:C6H8O6+I2→C6H6O6+2HIC6H8O6+I2→C6H6O6+2HIДля визуализации точки эквивалентности используется крахмал, который с избытком йода образует комплекс интенсивно синего цвета. |
| IV. Практическая часть: Определение витамина С в цитрусовых и перце (20–25 минут) | Класс делится на группы. Каждая группа исследует один вид продукта.Инструкция по выполнению:Подготовка пробы. Возьмите образец (дольку лимона/апельсина или кусочек перца), измельчите в ступке и отожмите сок через марлю.Приготовление раствора. Отмерьте 10 мл полученного сока и разбавьте дистиллированной водой до 50 мл (для уменьшения кислотности и вязкости).Индикатор. Добавьте в раствор 10–15 капель свежеприготовленного крахмального клейстера.Титрование. Заполните бюретку раствором аптечного йода (можно использовать разбавленный 1:4 раствор для точности). Титруйте сок по каплям при постоянном перемешивании до появления первого устойчивого синего окрашивания, не исчезающего в течение 20 секунд.Запись данных. Зафиксируйте объем йода ( VI2VI2 ), пошедший на реакцию.Примечание: Для сравнения можно предварительно оттитровать раствор чистой аптечной аскорбиновой кислоты (стандарт). |
| V. Расчётная часть (5–7 минут) | Учащиеся проводят вычисления. Упрощенная формула для школьной лаборатории (если концентрация йода стандартизирована учителем заранее): Если известно, что 1 мл рабочего раствора йода соответствует XX мг аскорбиновой кислоты, то масса витамина в пробе:m(C6H8O6)=VI2·Xm(C6H8O6)=VI2·XЗатем рассчитывается содержание витамина в 100 г продукта для сравнения с табличными данными. |
| VI. Обсуждение результатов и рефлексия (5 минут) | Группы представляют свои данные. На доске заполняется сводная таблица.Продукт Объем йода (мл) Содержание вит. С (мг/100г) Соответствие норме Лимон … ~40–50 Высокое Апельсин … ~40–60 Высокое Перец красный … ~150–250 Очень высокоеВопросы для обсуждения:В каком продукте содержание витамина оказалось выше?Почему важно употреблять овощи и фрукты свежими? (Разрушение витамина при нарезке металлическим ножом и контакте с воздухом).Как этот эксперимент связан со здоровьем горожанина зимой? |
| VII. Домашнее задание | Параграф учебника «Витамины».Творческое задание: составить памятку «Как сохранить витамины в овощном салате», опираясь на химические знания об устойчивости аскорбиновой кислоты. |
Приложение: Техника безопасности
- Соблюдать осторожность при работе со стеклянной посудой.
- Йод оставляет пятна на коже и одежде; при попадании на кожу немедленно смыть большим количеством воды с мылом.
- Сок цитрусовых может раздражать микроповреждения на руках.
Методическая разработка урока по химии для 10 класса (базовый уровень) по теме «Химия и здоровье человека: Витамин С — формула иммунитета»
