Элективный курс по химии на тему: "Биохимическая экология"

Министерство образования и науки Российской Федерации

Кафедра теории и методики

естественнонаучного образования ВОИПКРО

МОУ лицей №4

Программа курса по выбору для учащихся 9 классов.

Название курса:

« Биохимическая экология »

Программа разработана

учителем химии ВКК

Шевченко А.В.

Воронеж 2004

Пояснительная записка.

Программа предназначена для учащихся 9 классов, выбирающих дальнейший профиль обучения в старшей школе. Основная цель разработки данного курса - приблизить содержание обучения химии к повседневным потребностям людей, способствовать формированию у учащихся интереса не только к химии как учебному предмету, но и развитию у них творческого отношения к любому виду деятельности, умения анализировать явления и процессы окружающей действительности с точки зрения естественных наук.

Очень важен экологический аспект обучения химии: ознакомление с мероприятиями по охране окружающей среды от загрязнения.

Данный курс углубляет и расширяет знания учащихся о влиянии химического компонента абиотического фактора на биоту, способствует овладению методиками исследования окружающей среды. Практические работы важны для объяснения процессов, протекающих не только на молекулярном и клеточном, но и на экосистемном уровне.

При организации таких занятий учащиеся оказываются в условиях, требующих от них умения планировать эксперимент, грамотно проводить наблюдения, фиксировать и описывать его результаты, обобщать и делать выводы, а также осваивать научные методы познания.

Кроме того, предлагаемые работы вырабатывают у учащихся умения ставить конкретные задачи и решать их с помощью методик мониторинга за состоянием окружающей среды.

Программа курса предусматривает и самостоятельную работу учащихся с учебной, справочной и научно - популярной литературой, подготовку реферата и проведение конференции, что способствует развитию навыков самообразования, умение пропагандировать свои знания с целью повышения эффективности естественнонаучного образования учащихся. Курс рассчитан на 16 часов (2 часа в неделю).

Цель курса: расширение и углубление знаний об особенностях экологического равновесия в природе и механизмах его поддержания, а также о нарушениях этого равновесия веществами - загрязнителями окружающей среды.

Задачи курса:

1. Закрепить, систематизировать и расширить знания учащихся основ биохимии.

2. Сформировать представление о биохимической экологии.

3. Выработать практические умения контроля за состоянием окружающей среды с помощью организмов – биоиндикаторов.

4. Продолжить формирование умений анализировать ситуацию и делать прогнозы, выполнять опыты в соответствии с требованиями правил безопасности.

5. Продолжить формирование навыков исследовательской деятельности.

6. Развивать учебно-коммуникативные умения.

7. Решение проблем охраны природы и здоровья человека.

Учебно-тематический план (16 часов).

Тема курса

Количество

часов

Форма обучения

Введение

1

Лекция с элементами

беседы

1.

Предмет биохимической биологии

2

Лекция, семинар

2.

Биогенные элементы

5

Лекция, семинар, практикум

3.

Влияние химического компонента абиотического фактора на биоту

3

Лекция с элементами

семинара, практикум

4.

Биоиндикация состояния окружающей среды

4

Работа в группах, семинар,

практикум

Итоговая конференция

1

Содержание тем учебного курса.

Занятие 1. Введение. Биохимия как наука. Химия воздушного питания растений. Химия корневого питания растений. Химические процессы при дыхании растений и прорастании семян. Химия созревания и хранения продуктивных органов растений.

Форма занятия: лекция с элементами беседы.

Образовательный продукт: таблица: « Отношение растений к условиям питания в различные периоды роста»; решенные проблемные задачи.

l вариант.

1. В приведенном перечне солей подчеркните те, из которых будет поглощаться преимущественно анион: нитрат натрия, хлорид аммония, сульфат аммония, нитрат калия, нитрат кальция, карбонат аммония. Напишите формулы указанных солей.

2. Подчеркните утверждения, которые вы считаете правильными:

а) при дыхании растений расходуются углеводы;

б) дыхание происходит только на свету;

в) при дыхании растений выделяется углекислый газ.

ll вариант.

1. В приведенном перечне солей подчеркните те, из которых будет поглощаться преимущественно катион: хлорид аммония, нитрат кальция, хлорид калия, карбонат аммония, нитрат натрия, нитрат калия, сульфат аммония. Напишите формулы указанных солей.

2. Подчеркните утверждения, которые вы считаете правильными:

а) при фотосинтезе образуются углеводы;

б) при фотосинтезе поглощается кислород;

в) при фотосинтезе выделяется кислород.

Занятие 2. Что изучает биохимическая экология. Ее роль в решении экологических проблем современности.

Форма занятия: лекция.

Образовательный продукт: опорный конспект.

Занятие3. Вещества, помогающие живым организмам адаптироваться к условиям окружающей среды. Биологический способ борьбы с вредителями сельского и лесного хозяйства.

Форма занятия: семинар.

Образовательный продукт: сообщения, таблица.

Занятие 4. Элементы биогенные и второстепенные. Макро и микроэлементы. Содержание химических элементов в окружающей среде и теле человека.

Форма занятия: лекция.

Образовательный продукт: опорный конспект, тезисы.

Занятие 5. Практическая работа №1. «Определение способности клеток различных растений выносить обезвоживание».

Образовательный продукт: отчет.

Занятие 6. Практическая работа №2. «Определение содержания крахмала в клубнях картофеля».

Образовательный продукт: отчет.

Занятие 7. Биогенные элементы - связующее звено между живым и неживым компонентами экосистемы. Экологические группы растений по отношению к химическому компоненту абиотического фактора среды. Адаптация организмов к воздействию химического компонента абиотического фактора. Агрохимические приемы.

Форма занятия: семинар- практикум, работа в группах.

Образовательный продукт: решенные задачи.

l вариант.

1. Морковь лучше всего вырастет, если pH почвенного раствора 5,0 - 8,0. К каким типам почв по степени кислотности относятся почвы с таким pH?

2. В почвенном растворе обнаружены ионы кальция, калия, железа, аммония, хлорид- и карбонат- ионы. Какие из них могут повлиять на доступность фосфора растениям при внесении в почву фосфорных удобрений и почему?

ll вариант.

1. Редис лучше всего вырастет, если pH почвенного раствора 5,0 - 7,3. К каким типам почв по степени кислотности относятся почвы с таким pH?

2. В почвенном растворе обнаружены ионы водорода, калия, аммония, нитрат- и нитрит- ионы, карбонат - ионы. Какие из них могут повлиять на доступность фосфора растениям при внесении в почву фосфорных удобрений и почему?

Занятие 8. Практическая работа №3. «Определение механического состава почвы».

Образовательный продукт: отчет.

Занятие 9. Экология фотосинтеза. Кислотные дожди. Металлы как загрязнители воды. Удобрения и соли в почве. Радиоактивность как загрязняющий фактор.

Форма занятия: лекция с элементами семинара.

Образовательный продукт: домашняя практическая работа (на выбор):

«Сравнение свойств водопроводной, кипяченой и дистиллированной воды» или «Обнаружение сероводорода в тухлом яйце».

Занятие 10. Практическая работа №4. «Зависимость интенсивности фотосинтеза от pH среды».

Образовательный продукт: отчет.

Занятие 11. Практическая работа №5. «Влияние солей тяжелых металлов на плазмолиз протоплазмы растительной клетки».

Занятие 12. Биоиндикация состояния окружающей среды. Контроль загрязнений с помощью химических методов анализа.

Форма занятия: работа в группах, семинар.

Образовательный продукт: структурно-логические схемы, доклады.

Занятие 13. Практическая работа №6. «Изменение цвета флавоноидных пигментов различных цветковых растений в зависимости от pH среды и под влиянием солей тяжелых металлов».

Образовательный продукт: отчет

Занятие 14. Практическая работа №7. «Определение устойчивости растений к воздействию солей».

Образовательный продукт: отчет.

Занятие 15. Практическая работа №8. «Определение сравнительной устойчивости древесных растений к воздействию выхлопных газов автотранспорта. Установление биоиндикаторов».

Образовательный продукт: отчет.

Занятие 16. Направления деятельности по предупреждению загрязнения окружающей среды региона.

Форма занятия: конференция.

Образовательный продукт: рефераты, творческие работы, решенные проблемные задачи.

Темы рефератов и творческих работ.

1. «Как самому вырастить экологически чистую продукцию?»

2. «Каковы источники загрязнения продукции животноводства и их природа?»

3. «Железо и процессы дыхания в живых организмах».

4. «Фотосинтез глазами химика».

5. «Металлические болезни».

6. «Содержание ионов металлов в окружающей среде промышленных зон г. Воронежа и Воронежской области».

7. «Коррозия металлов как источник антропогенного загрязнения окружающей среды».

8. «Железо и медь в организмах; их роль в энергетике клетки».

9. «Металлы как загрязнители воды».

10. «Использование удобрений и проблемы экологии».

11. «Серная кислота и ее отрицательное воздействие на среду».

12. «Приготовление медно - мыльного препарата для борьбы с мучнистой росой».

13. «Агрохимическая характеристика почв Воронежской области».

14. «Способы определения доз извести и удобрений по данным агрохимического анализа».

Учебно-методическое обеспечение курса.

Литература для учащихся.

1. Абрамов С.И. Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов.- М.,1987.

2. Величковский Б.Т. Здоровье человека и окружающая среда. -М.: Новая школа, 1997.

3. Кукушкин Ю.Н. Химия вокруг нас. –М.: Высшая школа, 1992.

4. Макаров К.А. Химия и медицина : Книга для чтения. –М.: Просвещение, 1981.

5. НиколаевЛ.А. Металлы в живых организмах: Книга для внеклассного чтения. –М.: Просвещение,1986.

6. Новиков Ю.В. Природа и человек. –М.: Просвещение, 1991.

7. Новиков Ю.В. Экология, окружающая среда и человек. –М.: ФАИР- Пресс, 2003.

8. Очкин А.В. Фадеев Г.Н. Химия защищает природу.: Книга для внеклассного чтения. –М.: Просвещение, 1984.

9. Пичугина Г.В. Химия и сельскохозяйственные технологии : Экспериментальное учебное пособие для учащихся 11 класса.- Псков: ПОИПКРО, 2000.

10. Подчайнова В.Н., Смирнова Л.Н. Медь .-М.: Наука,1990.

11. Федорова А.И., Никольская А.Н. Практикум по экологии по охране окружающей среды.- Воронеж: ВГУ, 1997.

12. Шустов С.Б., Шустова Л.В. Химические основы экологии. -М.: Просвещение, 1995.

Литература для учителя.

1. Алексеев Ю.В. Тяжелые металлы в почве и растених. -М.: Агропромиздат, 1987

2. Барбье М. Введение в химическую экологию. –М.: Мир, 1978.

3. Биоиндикация загрязнений наземных экосистем / Под ред. Р. Шуберта. –М.: Мир, 1978.

4. Защита окружающей среды от техногенных воздействий / Под ред. Г.В. Невской. –М.: Издательство МГОУ, 1993.

5. Израэль Ю.А. Проблемы охраны природной среды и пути их решения. –Л.: Гидрометеоиздат, 1984.

6. Князева Р.Н., Артемьев В.П. Задания сельскохозяйственного содержания на межпредметной основе // Химия в школе. – 1989.-№5.-с.62.

7. Лихолат Т.В. Снижение нитратов в продукции растиневодства // Школа и производство. -1997.-№2.-с.84; №3.-с.71.

8. Минеев В.Г. Химизация земледелия и природная среда. -М.: Агропромиздат, 1990.

9. Общая химия. Биофизическая химия. Химия биогенных элементов / Ю.А. Ершов. –М.: Высшая школа, 2003.

10. Остроумов С.А. Введение в биохимическую экологию –М.: МГУ , 1986.

11. Пекшева Н.П. Химия металлов : Уч. пособие.- Красноярск, 1987.

12. Пичугина Г.В. Изучение особенностей минерального питания сельскохозяйственных животных // Школа и производство.- 1990.- №10.-с.55.

13. Пичугина Г.В. Повторяем химию на примерах из повседневной жизни. –М.: Аркти, 1999.

14. Проблемы антропогенного воздействия на окружающую среду. –М.: Наука, 1985.

15. Скурлатов Ю.И., Дука Г.Т., Мизити А. Введение в экологическую химию. –М.: Высшая школа,1994.

16. Смирнов П.М., Муравин Э.А. Агрохимия. –М.: Агропромиздат, 1991.

17. Сударкина А.А., Евсеева И.И., Орлова А.Н. Химия в сельском хозяйстве. –М.: Просвещение, 1976.

18. Сычев А.М.. Фадеев Г.Н. Химия металлов: Учебное пособие по факультативному курсу для учащихся 10 кл. –М.: Просвещение, 1974.

19. Телитченко М.М., Остроумов С.А. Введение в проблемы биохимической экологии. –М.: Наука. 1990.

20. Химия платиновых и тяжелых металлов. –М.: Наука. 1975.