Белоконь Римма Ивановна, учитель физики НМОУ “Гимназия № 59” г. Новокузнецк

Белоконь Римма Ивановна,
учитель физики
НМОУ “Гимназия № 59”
г. Новокузнецк
Открытое занятие предпрофильного элективного курса по выбору. 7 класс.
Тема: Эти таинственные мембраны.
Цель: Формирование умений проводить эксперименты, наблюдать и объяснять
увиденное. Воспитывать коммуникативные способности: умение слушать и слышать
другого, работать в группе. Развитие познавательной активности.
Оборудование: для каждой группы: стакан с дистиллированной водой, штатив,
полупронецаемая мембрана ( рыбий плавательный пузырь, наполненный крепким
раствором поваренной соли) в который вставлен пустой стержень от шариковой ручки.
Для групповой работы: заранее приготовленные стаканы, в которых находится куриное
яйцо, залитое уксусом, ломтики сырого картофеля, стакан с простой водой.
Ход урока.
Учитель: На прошлом занятии мы с вами изучали протекание диффузии в различных
веществах при разной температуре. Напомните, пожалуйста, какие результаты мы с вами
получили? ( Дети говорят о результатах своих исследований).
Учитель: Задача нашего занятия : проверить советы, которые дает книга молодым
хозяйкам: 1. Замачивать картофель надо не более, чем на 15 минут;
2.Опускать картофель надо в горячую воду;
3.солить в конце варки.
Но прежде мы послушаем сообщение ученика о важности картофеля.
(Выступление заранее подготовленного ученика: )
По мнению ученых-картофелеводов, первыми выращивать и собирать
картофельные клубни научились индейцы 12 тыс. лет назад. В те времена картофель был
мелким и горьким, малопригодным для питания: чтобы приготовить из него хоть чтонибудь мало-мальски съедобное, приходилось в холодную ночь рассыпать клубни на
земле, затем отмораживать их на солнце, выжимать, долгие дни промывать в проточной
воде, сушить и перемалывать. В результате всех этих манипуляций, занимавших не один
месяц, получалось "белое чуньо", которое можно было долго хранить. Причём, остатки
клубней древнего картофеля ученые до сих пор обнаруживают при археологических
раскопках.
Европейцы впервые узнали о существовании второго хлеба, прочитав в 1538 году
книгу "Хроника Перу" Сиеса де Лионе. В 1551 г. о заморском овоще было лично
доложено императору Карлу. Шотландцы и ирландцы не признавали картофель, называя
его белой отравой. Адмирал Френсис Дрэйк в 1586г. высадил у себя в саду картофель.
Ему не понравился вкус ягод картофеля, и он вырвал растение с корнем, именно тогда
были обнаружены клубни картофеля. В 1616 г. картофель появился на столе французских
монархов; с цветами картофеля танцевали на балах французские дамы.
До появления картофеля в России люди преимущественно питались репой, она
заменяла хлеб. Поэтому завезенный картофель не был принят россиянами, из-за чего было
множество картофельных бунтов, людей заставляли сажать картофель. Но постепенно
этот непонятный овощ все больше и больше приходился по вкусу людям, и как
результат:1993г.- в России потребляли 127 кг картофеля в год. Для сравнения, в Англии98кг (в 1990г).
На сегодняшний день в России именно картошку называют «вторым хлебом». И каждый
знает, что вкус картофеля при варке получается разным. Это зависит от сорта картофеля:
белый, желтый, синеглазка, рассыпчатый и др.
Учитель: Многие оболочки, встречающиеся в мире живого, обладают свойством
полупронецаемости, т.е. пропускают одни вещества и задерживают другие.
Полупронецаемая мембрана окружает каждую живую клетку. Этот случай впервые
наблюдал французский физик- экспериментатор в 1748 г. Нолле. Он изучал кипение
жидкостей. При проведении опыта он закрыл стакан со спиртом пленкой бычьего пузыря
и погрузил его на дно большого сосуда с водой. Через несколько часов пузырь сильно
раздулся- вода проникла в стакан со спиртом и давление в нем сильно увеличилось. Так
впервые был обнаружен важный случай диффузии - взаимное проникновение веществ
сквозь пористые перегородки. Это явление получило название – осмос. А теперь вы
проведете эксперимент: Плавательный пузырь рыбы, заполненный крепким раствором
соли опустить в стакан с дистиллированной водой Отметить уровень воды в трубочке
резиновым колечком и начать отсчет времени. Через 2-3 мин. определить уровень воды в
трубочке. Вывод: вода в пузырь поступает. Плавательный пузырь-полупронецаемая
мембрана, Вода переходит туда, где большая концентрация поваренной соли.
Задания группам:
I группа.:
Схема работы.
1. Аккуратно положи яйцо в банку.
2. Налей в банку уксус и наблюдай за яйцом 5-10 мин.
3. Оставь яйцо в уксусе на несколько дней и наблюдай за ним, делая записи в тетради.
4. Через несколько дней достань яйцо из уксуса и аккуратно положи на тарелку.
( Группа рассматривает банки, в которых лежат заранее приготовленные яйца, залитые
уксусом с интервалом 1 день)
Объяснение увиденного.
Когда помещаешь яйцо в уксус, начинается химическая реакция. Углекислый газ, из
которого в основном состоит скорлупа начинает растворяться и выделяются пузырьки
газа, которые покрывают скорлупу яйца. Через несколько дней яйцо остается без
скорлупы, покрытое полупронецаемой мембраной. Она пропускает воду, но не пропускает
белок наружу из яйца. Вода начинает беспрепятственно поступать в яйцо, потому что
концентрация веществ в нем больше, чем в растворе. Набирая воду, яйцо становится
больше в размерах.
II группа:
Задание № 2.
Как и яйцо, клетки живого картофеля обладают свойством полупронецаемости. Их
мембраны пропускают воду, но не пропускают соль.
Схема работы.
1. Налей в миску теплой воды и насыпь побольше соли- вода должна быть очень
соленой.
2. Положи в соленую воду ломтики картофеля и оставь на 10мин.
3. Несколько других ломтиков положи в емкость с простой водой.
4. Через 10 мин достань ломтики из соленой и простой воды и пронаблюдай за их
внешним видом и попытайся согнуть ломтик картофель двумя пальцами.
Объяснение увиденного.
Полупронецаемая мембрана не пропускает соль, поэтому соль вытягивает воду из
картошки. В результате давление воды на стенки клеток картошки уменьшается и
картошка сморщивается . Концентрация молекул воды и соли в стакане больше, чем в
картофеле, поэтому минеральные соли картофеля идет туда, где соль( т.е . из картошки в
воду), а в картошку проникают молекулы воды и соли, делая его рыхлым и резиновым.
При варке картофеля между клубнями и водой происходит обмен веществ,
распространение растворенных веществ путем диффузии под действием осмотического
давления, передача тепла путем теплопроводности, конвекция, излучение. Причем, вода
проникает в картофель за счет осмотического давления, т.к. концентрация молекул воды в
картофеле меньше, чем в кастрюле и выталкивает питательные вещества и крахмал из
него. Установлено, что мембраны разрушаются при 50-60ºC. Таким образом они в
процессе варки картофеля роли не играют, т.к. температура кипения воды при
нормальном давлении 100ºC.
Рефлексия: (Обучающиеся объясняют советы хозяйкам на основе проведенных опытов)
1. Замачивать на 15 мин., т.к. картофельные мембраны пропускают под действием
осмотического давления молекулы соли, которые проникают в картофель и изменяют его
свойства. Он становится “резиновым ”, рыхлым, легко гнется в руках;
2. Опускать надо в горячую воду, т.к. мембраны разрушаются при температуре 50-60 0С;
3. Солить надо в конце варки, т.к. соль вытягивает воду и картошка становится жесткой и
будет долго вариться.
Учитель: Человек заметил необычное явление в природе, изучил его и научился
изготавливать различные мембраны для различных процессов: Демонстрирую мембраны “
Владипор МФАС-МА №6”, которые применяют в химической лаборатории ЗСМК для
проведения химических анализов; фильтры для дыхательных аппаратов, капельницы для
внутривенных вливаний с фильтрами в медицине.
Литература:
1. Г. Веччионе .
Научно-популярное издание «Сделай сам! 100 самых
интересных самостоятельных научных проектов.
2. М.А. Никитина. Книга советов «Молодой хозяйке в дом», Кемерово, 1985г.
3. Р.Д. Минькова. Раздел физики, «Краткий справочник школьника», Москва,
2004г.
4. Журнал «Наука и жизнь, №7», Москва, 1998г.
5. «Энциклопедический словарь юного физика», Москва, «Просвещение», 1986г.
6. А. И. Семке. Практические работы по физике с экологическим содержанием.Естесственно-научный профиль. 9-11 классы; М.; “Чистые пруды”, 2008.