ВСТУПЛЕНИЕ. ВЕЩЕСТВА ЖИВЫХ ОРГАНИЗМОВ

УРОК 4. ВОДА В ЖИВЫХ ОРГАНИЗМАХ

Цели урока: ознакомить учащихся с функциями воды в живых организмах; проанализировать особенности строения и химические свойства воды, которые позволяют ей эффективно выполнять свои функции, и обратить внимание на значение воды для жизнедеятельности живых организмов.

Оборудование и материалы: таблицы иллюстрируют особенности строения и функции воды или мультимедийный проектор или интерактивная доска, на которых эти таблицы можно демонстрировать; модели молекулы воды; учебники биологии. Базовые понятия и термины: вода, полярные вещества, неполярные вещества, диффузия, биологические мембраны, осмотическое давление.

ХОД УРОКА

I. Организационный этап

II. Актуализация опорных знаний и мотивация учебной деятельности учащихся

Вопросы для беседы

1. Какие элементы и почему называют органогенными?

2. Какие элементы и почему называют макроэлементами?

3. Какие элементы и почему называют микроэлементами?

4. Какая химическая формула воды?

5. Какие свойства воды вам известны?

III. Изучение нового материала

Рассказ учителя с элементами беседы

Воды в живых организмах содержится очень много. В большинстве случаев она составляет больше половины массы живого организма, а иногда ее доля в организме достигает 95-99 %. Все это обусловлено чрезвычайно велика роль воды для жизнедеятельности живых организмов. Своими особыми свойствами вода обязана своему строению.

Молекула воды состоит из двух атоме п Водорода и одного атома Кислорода. Эти атомы образуют полярные полюса молекулы (положительный полюс - атомы Водорода, а отрицательный полюс - атом Кислорода). Существование полюсов делает возможным образование водородных связей, которые позволяют молекулам воды образовывать между собой и с другими веществами разнообразные комплексы. Подобные комплексы молекул существенно повышают температуры кипения и таяния воды (по сравнению со схожими молекулами) и увеличивают ее теплоемкость. Они же делают воду очень хорошим растворителем и благоприятной средой для протекания целого ряда реакций.

Важнейшими для живых организмов свойствами воды можно назвать такие:

1. Вода является прекрасным растворителем для полярных и неполярных веществ, которые имеют заряженные участки.

2. Вода способна образовывать агрегатные группы молекул между своими молекулами и с молекулами других веществ. Это значительно усиливает силу поверхностного натяжения, что позволяет воде подниматься по капиллярам почвы и сосудах растений.

3. Через наличие между молекулами воды водородных связей ее испарения требует большого количества энергии, а в случае ее замерзания выделяется тепло. Поэтому наличие на нашей планете воды в трех агрегатных состояниях значительно смягчает ее климат. Кроме того, многие организмы использует испарение воды в условиях высоких температур для охлаждения своего организма.

4. Наибольшей плотности вода достигает при 4 °С. Лед имеет меньшую плотность, чем вода. Поэтому зимой он размещается на поверхности водоемов и защищает организмы, которые в них живут, от переохлаждения. Молекулы органических или неорганических веществ, которые являются полярными или имеют заряженные участки, легко взаимодействуют с молекулами воды и, соответственно, легко в ней растворяются. Такие вещества называют гидрофильными. Если же молекулы органических или неорганических веществ не являются полярными и не имеют заряженных участков, то они мало взаимодействуют с молекулами воды и, соответственно, в ней не растворяются. Такие вещества называют гидрофобными.

Из-за того что вода в жидком состоянии все же не имеет жесткой внутренней структуры, тепловое движение молекул приводит до постоянного перемешивания молекул водного раствора. Это явление называют диффузией. Вследствие диффузии концентрации растворенных веществ в различных частях раствора выравниваются.

Наличие в живых организмах биологических мембран приводит к появлению явления осмоса. Вследствие того, что биологические мембраны являются напівпроникними, через них не могут проходить большие органические молекулы, но могут проходить молекулы воды. В случае, когда концентрация крупных молекул по разные стороны мембраны является разной, молекулы воды начинают интенсивно переходить на ту сторону, где концентрация растворенных веществ выше. Вследствие этого и возникает избыток веществ по одну сторону мембраны, что можно наблюдать в виде осмотического давления.

Осмотическое давление является очень важным для живых организмов. Благодаря ему возникает тургор (упругость растительных тканей) и происходит клеточный транспорт.

IV.* Обобщение, систематизация и контроль знаний и умений учащихся

Дать ответы на вопросы:

1. Какие особенности строения молекулы воды обусловили ее специфические свойства?

2. Какие свойства воды есть важнейшими для живых организмов?

3. Как возникает осмотическое давление?

IV.** Практическая работа

Определение содержания воды в собственном организме

Цель: научиться определять содержание воды в собственном организме и суточную потребность своего организма в воде.

Оборудование и материалы: ручка, тетрадь, учебник, калькулятор. Ход работы

1. Запишите вес своего тела в тетрадь.

2. Определите содержание воды в собственном организме, учитывая то, что у подростков масса воды составляет 70 % от массы тела. Результат запишите в тетрадь.

3. Определите суточную потребность своего организма в воде, учитывая то, что каждые сутки из вашего организма выводится количество воды, которая равна 4 % от массы тела.

4. Сделайте вывод и запишите его в тетрадь.

V. Домашнее задача

________________________________________________________

* Для уровня стандарта.

** Для академического уровня.