Бинарный урок по теме

Муниципальное образовательное учреждение «Учебно-методический центр».
Фестиваль методического творчества








Бинарный урок в 11 классе по теме:

ДЕЙСТВИЯ СВЕТА







Авторы:
ЗУБОВА ЛЮБОВЬ ВАСИЛЬЕВНА, учитель химии Муниципального образовательного учреждения «Средняя общеобразовательная школа №2 г. Пугачёва Саратовской области»
САМОЙЛОВА ТАТЬЯНА ВАСИЛЬЕВНА, учитель физики Муниципального образовательного учреждения «Средняя общеобразовательная школа №2 г. Пугачёва Саратовской области»












г. Пугачёв
Цель урока: углубить, обобщить и систематизировать знания учащихся о световых квантах и действиях света на основе знаний учащихся, полученных на уроках физики, химии и биологии; продолжать развитие межпредметных связей; развивать мыслительную деятельность, навыки и умения: обобщать, составлять схемы, формулировать выводы по изученному материалу, применять изученные формулы и законы при решении задач, выполнять практические работы; способствовать расширению кругозора и мировоззрения учащихся; учить познавать закономерности в окружающей нас среде; воспитывать любознательность, составлять и использовать презентации.
Технические и программные средства обучения: персональные компьютеры, мультимедийный проектор, презентации учащихся.
Оборудование: демонстрации по фотосинтезу, фотографии, опыты с фотобумагой.
Ход урока:
Учитель физики. Свет в жизни человека играет огромную роль. Давайте на несколько секунд закроем глаза представим себе “жизнь во тьме”. Посмотрите, как мрачно выглядит наша планета без света и совсем иные чувства вызывает восход Солнца – главного источника света на Земле. Эпиграфом к теме нашего урока “Действия света” мы взяли слова Пифагора “Сведение множества к единому – в этом первооснова красоты”.
С давних времён на нашей планете
Много легенд слагалось о свете,
Много тогда было в нём неподвластного,
Но свет всех манил загадкой прекрасною.
Вот первый вопрос: что ж такое свет?
Много учёных искали ответ,
Много открытий они совершили,
Давайте посмотрим, что они нам открыли?
Учитель физики. Что ж такое свет?
Ученики. С точки зрения квантовой физики свет – поток квантов или фотонов
Учитель физики. А что такое фотон?
Ученик. Фотон – материальная, электрически нейтральная частица. Энергия фотона
E = h
·,
где h = 6,6310-34 Джс – постоянная Планка.
Учитель физики. Какие гипотезы были высказаны о свете?
Ученик. В 1900 году Макс Планк высказал гипотезу: атомы излучают электромагнитную энергию отдельными порциями – квантами. А. Эйнштейн, развив идею Планка, показал, что излучённая порция энергии сохранят свою индивидуальность и поглощается веществом только целиком. Порция света оказалась неожиданно очень похожей на то, что принято называть частицей. Свойства света, обнаруживаемые при излучении и поглощении, называют корпускулярными.
Учитель физики. Какие свойства присущи фотону?
Ученики.
Является частицей электромагнитного поля;
Движется со скоростью света;
Существует только в движении;
Остановить фотон нельзя: он либо движется со скоростью света, либо не существует;
Масса покоя фотона равна 0;
Учитель физики. Какие физические величины характеризуют фотон?
Ученики. Фотон, как любая частица, характеризуется массой, импульсом и энергией.
Учитель физики. Запишите в опорных конспектах формулы для определения массы, импульса и энергии фотона (3 минуты). Решите тесты, которые даны в ваших персональных компьютерах (5 минут).
(Оценивание работ и проверка правильности выполнения осуществляется с помощью мультимедийного проектора).
Учитель физики. Под действием свет могут происходить различные процессы, которые изучает фотохимия.
Учитель химии. Что такое фотохимия?
Ученик. Фотохимия – отрасль химии, занимающаяся изучением взаимодействий света с веществами. Эти взаимодействия могут сопровождаться химическими превращениями вещества, иногда с испусканием света. В результате фотохимических процессов изменяется состав планеты. Особенно это касается атмосферы Земли.
Учитель химии.
Чем представлена атмосфера Земли?
Ученик. Атмосфера Земли представляет собой наряду с озоном и другими инертными газами, неравную смесь кислорода и окисляемых соединений, таких как метан, водород, сероводород и угарный газ.
Как образуется озон?
Ученик.
O2 h
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
2O2 + 2O 2O3
Под действием кванта света молекула кислорода разлагается на атомарный кислород. Атомарный кислород очень активный и легко вступает в взаимодействие с молекулой кислорода – образуется озон. Озон неустойчивое соединение и под действием кванта света разлагается на молекулу кислорода и атомарный кислород.
Ученик. Озон может образовываться под воздействием электрического разряда, Это мы можем наблюдать во время грозы. При ударе молнии образуется сильный электрический заряд под действием которого происходит:
O2 эл. заряд O3 ,озон слабое соединение быстро распадается:
O3 O2 + . O
O . + . O O2
Каково значение озона?
Ученики. Полезные свойства озона:
Обеззараживание воды;
Озоносфера удерживает вредные ультрафиолетовые лучи, защищая организмы от радиации;
Благодаря появлению озонасферы возникла жизнь на суше.
Озон нарушает способность вирусов соединяться с клетками организма.
Отрицательные свойства:
Бронхиальная астма
Бесплодие мужчин
Раковые заболевания
Мутация генов
Астматический синдром
Как будто ядерная реакция
(Учащиеся с помощью подготовленных ими презентаций отвечают на поставленные вопросы и записывают в опорные конспекты химические реакции по образованию озона).
Учитель химии.
Почему осенью листья деревьев становятся жёлтыми?
Объясните, почему листья цветка, закрытого чёрной бумагой, пожелтели и стали тонкими? (Учитель демонстрирует эксперимент с зелёным растением).
Какой процесс объясняет данный опыт?
Учащиеся объясняют причины пожелтения и находят в учебнике биологии определение фотосинтеза.
это процесс образования органических веществ из углекислого газа и воды под воздействием света, при этом выделяется кислород. Главным органом фотосинтеза является лист, в клетках которого имеются специализированные органоиды отвечающие за фотосинтез - хлоропласты.
Учитель химии.
С именем какого учёного связан процесс фотосинтеза?
Ученик. Семёнов Николай Николаевич. Родился в 1896 году. Один из крупнейших русских учёных, лауреат Нобилевской премии. Семёновым разработана теория ценных реакций и доказана её распространенность и принципиальная важность. На основе теории ценных реакций Семёновым создана теория воспламенения и взрывов, имеющая большое практическое значение.
Как происходит световая стадия фотосинтеза?
Ученик. Различают две фазы фотосинтеза: световую и теневую. Первая фаза фотосинтеза происходит на свету. На молекулы хлорофилла воздействуют частицы света – фотоны. Молекулы хлорофилла приходят в возбужденное состояние и теряют электроны. В результате световой фазы образуется аденозинтрифосфорная кислота (АТФ), молекулярный кислород и атмосферный водород. Кислород выделяется в атмосферу.
Запишите уравнения реакции фотосинтеза.
(Учащиеся с помощью подготовленных ими презентаций отвечают на поставленные вопросы и решают задачи в опорных конспектах).
Учитель физики вызывает к доске ученика для решения задачи по фотосинтезу:
Задача. Фотосинтез в зелёных листьях растений интенсивно происходит при поглощении красного света длиной волны 0,68 мкм. Вычислите энергию, массу и импульс соответствующих фотонов.
Учитель физики. Поглощение кванта света веществом может вызвать различные химические превращения. Какие?
(Учащиеся с помощью подготовленных ими презентаций рассказывают и записывают различные химические реакции на доске, а на местах учащиеся выполняют задание в опорных конспектах).
Ученики.
Диссоциация;
Если молекула имеет достаточно большое количество энергии, то происходит разрыв какой-либо химической связи с образованием двух молекулярных осколков. Очень часто этими осколками являются химически активные атомы или свободные радикалы. Примером такого процесса служит разложение воды H2O с образованием атома водорода H и гидроксильной группой OH. Для этого нужен свет с длинной волны менее 242 нм. Часто фотодиссоциацию называют фотолизом.
Изомеризация;
Иногда в электронно-возбужденной молекуле происходит перегруппировка атомов. Это связано с тем, что подвижность функциональных групп в молекуле, находящейся в основном состоянии, ограничена, а при переходе её в возбужденное состояние ограничения снимаются. Этот процесс называется изомеризацией. В результате этого процесса могут происходить такие реакции, как:
Превращение линейных углеводородов в разветвленные;
Превращение циклически углеводородов;
Получение полициклических каркасов из циклических углеводородов;
Перемещение функциональных групп в молекуле.
Радикальные замещения;
Cl2 h
·
·
·
·
·Cl + Cl
CH4 + Cl CH3 + HCl
Под действием кванта света молекула хлора распадается на свободные радикалы. Свободные радикалы хлора очень активны, поэтому при влиянии радикала на молекулу метана CH3 становятся также свободными радикалами. Хлор может и дальше замещать водород до полного замещения.
Гибридизация.
Под действием кванта света углерод может переходить в возбужденное состояние, то есть гибридизироваться, менять форму орбитали. Имеется три вида гибридизации.
sp3 – валентный угол 109о28’ (0.154 нм)
sp2 – валентный угол 120о (0.134 нм)
sp – валентный угол 180о (0.120 нм)
Учитель физики. В основе фотографии также лежат фотохимические реакции. Какие 2 закона А. Эйнштейна лежат в основе фотографии?
Ученики.
Каждый поглощённый веществом фотон вызывает превращение одной молекулы;
Молекула вступает в фотохимическую реакцию под действием фотона лишь в том случае, когда энергия фотона не меньше определённого значения, необходимого для разрыва молекулярных связей.
Ученики по подготовленной презентации и опытам с фотобумагой рассказывают об истории и значении фотографии.
Ученики. (демонстрация презентации) Тема «Фотографии» очень заинтересовала нас. И мы решили сделать презентацию. Перед собой мы ставили такие вопросы, как: Что такое фотография? Какие учёные изучали «фотографию»? И главный вопрос: Какая химическая реакция лежит в основе фотографии? Фотография – вечная память тех важных событий, которые происходят в жизни каждого человека. Слово «фотография» пришло от греческого «фотос» - свет и «графо» - пишу. Фотографией называют как процесс получения изображения с помощью светочувствительных материалов, так и результат – графический отпечаток. Многие ученые, еще в древности, изучали «фотографию», но наибольший вклад внес У. Толбот.
1) AgNO3 + HBr AgBr + HNO3
2) 2AgBr 2Ag + Br2
Именно (2) реакция лежит в основе фотографии. Раствор на свету темнеет. С точки зрения физики этот свето-химический процесс выглядит так:
Какой-либо предмет кладется на фотобумагу и выносится на свет, на несколько минут. В результате на месте где лежал ранее положенный предмет останется светлый след, остальная же часть бумаги заметно потемнеет.
Учитель физики. Какие выводы можно сделать о действиях света?
Ученики.
Законы природы едины, и они применяются для объяснения физических, химических и биологических явлений;
На этом уроке мы обобщили и расширили свои знания о действиях света;
Свет необходим живой природе, т.к. служит для неё источником энергии;
Свет – источник жизни.
Учитель физики. Таким образом, на этом уроке мы выяснили. Что под действием света происходят все жизневажные процессы на Земле.
Мир так прекрасен, прекрасна планета
И тут не обошлось без помощи света.
Ведь радугу, листья, деревья, цветы,
Всё, что в прекрасных тонах видим мы,
Всё, что для глаза красивым бывает,
Всё это свет для нас открывает.
Учителя оценивают работу учащихся на уроке и обращают их внимание на домашнее задание в опорных конспектах.
15