Применение спиртов. Влияние
спиртов на живые организмы.
Цель : Закрепить знания о свойствах спиртов. Познакомить учащихся с областями применения спиртов на основе их свойств. Расширить и углубить представления учащихся о вреде употребления алкогольных напитков, добиваться , чтобы знания о необходимости трезвого стиля жизни приобрели личностный смысл для них.
Оборудование: С2Н5ОН, белок, стаканы, вода.
Опыт : проросшие семена пшеницы,K2Cr2O7:H2SO4(конц.), пробирки.
Выставка парфюмерных изделий.
Кодоскоп, «Образование водородной связи»- на пленке.
Таблица « Влияние алкоголя на органы», « Вино губит душу людей и их потомство»
Л.Н. Толстой.
Тип урока: интегрированный урок (химия и биология).
План.
1 Применение спиртов.
2 Влияние спиртов на живые организмы.
Учитель химии:
Ребята! Мы с вами рассмотрели физические и химические свойства спиртов. На сегоднешнем занятии мы познакомимся с областями применения спиртов на основе их свойств и познакомимся с влиянием спиртов на живые организмы. Давайте вспомним свойства спиртов.
1 Дайте характеристику химических свойств спиртов.
2 Как образуется водородная связь и какое влияние оказывает на физические свойства спиртов?( Водородная связь на кодоскопе)
Итак, мы с вами рассмотрели физические и химические свойства спиртов. А теперь давайте подумаем, а где могут использоваться спирты?
И влияют ли их свойства на применение.
Рассмотрение областей применения спиртов на основании химических свойств. Краткая запись в таблице.
|
Химические свойства |
Применение |
Этанол широко используется для изготовления алкогольных напитков.Давайте послушаем сообщение 1.
« Немного истории»
Похититель рассудка- так именуют алкоголь с давних времен. Об опьяняющих свойствах спиртных напитков люди узнали не менее чем за 800 лет до н.э.- с появлением керамической посуды, давшей возможность изготовления алкогольных напитков из меда, плодовых соков, дикорастущего винограда.
Чистый спирт начали получать в 5-7 веках арабы и назвали « аль коголь», что означает « одурманивающий».
Первую бутылку водки изготовил араб Рагез в 860 году.
Перегонка вина для получения спирта резко усугубила пьянство.
В старой арабской легенде говорится, что некий алхимик в поисках « элексира жизни» стал перегонять старое вино, к которому добавил поваренной соли, и получил спирт.
Он попробовал его и обнаружил опьяняющее действие. Изумленный поразительными свойствами спирта прогонять печаль и вызывать бодрость, алхимик решил, что ему удалось открыть «воду жизни».
Однако это всего лишь был этиловый спирт или винный спирт (этанол)
В качестве лекарства под названием « живительные капли» этанол применял итальянский алхимик Раймонд Люлий (1235-1315).
В 1350 г. ирландский полководец Саваж впервые попробовал поднять дух своих воинов напитком « аквавит», прототипом водки. Но вскоре хвалебные гимны сменились проклятиями в адрес этанола- этого « великого лжеца», прозванного чумой 20 века.
Учитель химии: Рассказывают: Однажды Диоген, древнегреческий философ, был на пиру. И когда ему поднесли чашу с вином, он взял и вылил вино на землю. Все стали укорять его за этот поступок: дескать зачем он загубил такой прекрасный напиток. А Диоген отвечал: « Если бы вино не погибло от меня, то я сам погиб бы от него».
Учитель биологии:
Чистый спирт является сильным ядом, 60-70 % -ный его раствор оказывает угнетающее действие на микроорганизмы, разрушая их частично или полностью убивая.
Если концентрация раствора выше 20 %, он вызывает дегидротацию (обезвоживание ) и коагуляцию ( свертывание ) белковых веществ и протоплазмы клетки. Алкоголь является наркотиком, оказывающим опьяняющее действие на организм , но в отличие от других наркотиков, это его действие на организм проявляется при употреблении больших доз – от 0,2 до 0,5 г. на метр крови. Интервал между его наркотической и токсической концентрациями довольно значителен. Алкоголь – типичный протоплазматический яд , наиболее сильно поражающий нервные клетки и клетки печени. Выпитый алкоголь, очень быстро всасывается кровью в желудке ( 20 %) и в кишечнике (80%). Процесс перехода алкоголя в кровь продолжается от 45 до 90 мин. Концентрация алкоголя в крови нарастает очень быстро –буквально через несколько минут после того , как человек сделал первый глоток. Разложение спирта начинается практически одновременно с его приемом или вскоре после приема. Только небольшая часть спирта не изменяется и выделяется из организма через почки и легкие. Остальная часть спирта благодаря своей хорошей растворимости относительно равномерно распределдяется по межклеточному пространству и во всех тканях организма.
Учитель химии:
Давайте послушаем сообщение 2.
Влияние алкоголя на зародышевые ткани растений и животных.
Алкоголь- яд , губительно действующий на живые клетки различных тканей и органов. Убедительный пример вредного влияния алкоголя на живые клетки, в частности, на зародышевые. В одном хозяйстве гнали самогон . Делали это в сарае , в котором на чердаке лежали 160 яиц, предназначенных для закладки в инкубатор.Каково же было удивление , когда из них вывелось всего лишь 78 цыплят, причем 40 вскоре погибли, а 25 оказались с различными уродствами.
Таким образом, только 13 цыплят из 160 вылупились здоровыми. Объяснение этому факту может быть одно- поднимавшиеся кверху во время самогоноварения пары спирта отравили яйца, искалечили зародышевые клетки, погубили потомство.О влиянии алкоголя на зародышевые клетки мы убедились на опыте. Взяли 3 стакана , поместили в каждый стакан по 30 семян пшеницы.
В один стакан добавили чистой воды, а в другие в воду добавили этиловый спирт в небольших, но возрастающих количествах (10 капель и 20- капель).
В первом стакане все семена проросли, во втором стакане проросло 10 семян, а в третьем стакане семена не проросли. Отсюда следует сделать вывод, что , чем выше концентрация алкоголя, тем хуже идет прорастание семян.
( Результаты опытов показывают учащимся)
Учитель химии:
Алкоголь ядовит и для организма человека. Следующее сообщение 3
Влияние алкоголя на нервную систему и головной мозг.
О том, что алкоголь оказывает отрицательное влияние на нервную систему и мозг , было известно давно. Один из крупнейших мыслителей древности Аристотель, много веков тому назад писал, что « пьянство – добровольное безумие».
Эксперименты показали, что при употреблении только 100 г алкоголя снижается способность к устному счету на 15 % , почти в 6 раз увеличивается количество ошибок при выполнении умственной работы, нарушается нормальная деятельность нервной системы. При употреблении спиртных напитков человек становится более раздражительным, теряет присущее ему ранее чувство ответственности.
При глубоком исследовании можно выявить нескоординированность движений, некоторую потерю памяти. И это не случайно. Наибольшей концентрации алкоголь, введенный в организм, достигает в клетках головного и спинного мозга , содержащих значительное количество липидов. Алкоголь растворяется в них и часть растворяет сам. За это время только одного тяжелого алкогольного опьянения погибает около 20 млн нервных клеток. Пьяницы и алкоголики постепенно деградируют за счет гибели нервных клеток, становятся забывчивыми, пренебрегают своими обязанностями.
Даже однократный прием небольших доз алкоголя вызывает временное ослабление психики, затрудняет восприятие и снижает работоспособность, ориентировку в пространстве. Ослабление тормозных процессов в коре головного мозгасразу же сказывается на поведении выпившего – он делается развязнее, болтливее, начинает придираться к окружающим, слабо контролируют свои действия и поступки. По мере усиления опьянения происходит дальнейшее нарушение деятельности коры головного мозга. Под воздействии алкоголя может в последующем происходить угнетение деятельности нервной системы , в результате чего человек впадает в сон , напоминающей оцепенение. Злоупотребление алкогольными напитками сначала в виде эпизодического , а затем систематического пьянства постепенно приводит к алкоголизму, который как заболевание нервной системы характеризуется астеническим синдромом ( утомляемость, раздражительность, колебания настроения, расстройства сна )
Демонстрация опыта.
Влияние этанола на белок. В три пробирки налили раствор белка. В каждую пробирку добавили этанол в возрастающих концентрациях. Наблюдали денатурацию белка. Образовался осадок. Затем добавили в эти пробирки воды. В первой пробирке осадок частично растворился, в двух других остался без изменения.
Вывод : Если на белок подействовать неразбавленным спиртом, то происходит денатурация. Аналогичный процесс происходит и в организме человека под воздействием этилового спирта.
Итак, мы посмотрели , как этиловый спирт влияет на белок. Давайте послушаем сообщение 4. «Влияние алкоголя на другие органы и системы органов человека. ( Объяснение с использованием таблицы « Влияние алкоголя на органы»
« В человеческом организме фактически нет ни одного органа, которому не наносили бы ущерб алкогольные напитки. В первую очередь с алкоголем соприкасаются органы пищеварения. Под его воздействием слизистая желудка в начале усиливает свою секрецию, а в желудочном соке появляется больше соляной кислоты . При этом в нем почти отсутствует ферменты, что ведет к ухудшению пищеварения. Систематический прием алкоголя со временем приводит к истощению функции желез, возникновению восполительных заболеваний желудочно- кишечного тракта- гшасиритом, энтеритом, нарушением деятельности поджелудочной железы. В результате нарушается процесс питания, что в свою очередь , ведет к развитию язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки.
Значительным изменением подвергается под воздействием спиртного печень. В ней происходит обезвреживание почти 90 % принятого алкоголя; скапливающийся в печени алкоголь вызывает серьезные нарушения функций этой главной лаборатории человеческого организма. В начале происходит разрушение и исчезновение гликогена, а затем отмечается накопление в клетках жира, в большинстве случаев развивается цирроз, что отражается на многих функциях печени, ухудшается образование желчи, выработка и накопление многих витаминов, например В12, способность печеночной ткани к регенерации. При пьянстве и алкоголизме обязательно отмечается нарушение сердечно- сосудистой системы. У лиц, злоупотребляющих спиртными напитками, гораздо чаще развивается гипертоническая болезнь. Атеросклероз возникает гораздо раньше, вызывая тяжелые осложнения- инфаркт и инсульт.
Часть алкоголя, поступающего в организм человека, выдыхается им через легкие. При этом происходит повреждение ткани, развитие воспаления- бронхита, хронической пневмонии . Пьяницы и алкоголики очень часто заболевают туберкулезом легких . Постоянные трахеиты и бронхиты могут явиться причиной рака у лиц, злоупотребляющих алкоголем. Страдают от алкоголя и почки, небольшой орган весом 300 г , состоящий из более миллиона фильтрующих устройств, которые в течении 5 минут очищают всю имеющуюся у человека кровь от ненужных организму веществ.
В результате ядовитого влияния алкоголя фильтрация ухудшается, а накапливающиеся вещества могут образовывать в лоханках почек или в мочевом пузыре песок и камни.
Учитель химии: Этанол в организме подвергается превращениям, направленным на снижение его токсичности и выведению его из организма. Основные ферменты-алкогольденедрогеназа (преимущественно локализуется в цитоплазме клеток печени, соед. Цинк) и ацетальдегиддетдрогеназа ( главным образом обнаруживается в митохондриях, соед. Молибден)
Этиловый спирт превращается в клетках печени под действием фермента алкогольдегидрогеназы в ацетальдегид.-токсическое вещество.
Таким образом при употреблении этилового спирта токсичный эффект на организм оказывает либо сам этанол, либо ацетальдегид. Этанол- естественный продукт обмена веществ. В крови и тканях здорового , абсолютно трезвого человека всегда содержится от0, 003 до 0, 006 % эталона. От 90-98% этанола окис. в печени. За 1 час в среднем разрушается 0,1 г на 1 кг веса.
Дальнейший распад ацетальдегида под воздействием ацетальдегиддегирогеназы приводит к образованию уксусной кислоты, которая далее медленно разрушается во всех клетках организма, образуя воду и СО2. Этот процесс длится от нескольких дней до 2 недель. Часть уксусной кислоты превращается в холестерин и жирные кислоты. Все продукты распада алкоголя ядовиты. До последнего времени вопрос, что токсичнее- спирт или продукт его распада – уксусный альдегид. Исследования показали- наиболее ядовит для организма спирт. Уксусный альдегид, по мнению исследователей, участвует в выработке пагубной привычке к спиртному. При приеме большого количества спирта распад его ведет не только в печени , но и в других тканях, не приспособленных к обеззараживанию ядов. Клетки этих тканей медленно гибнут, что создает еще большую нагрузку для клеток печени. Этапы процесса окисления спирта:
С2Н5ОН_____ СН3-С=О___СН3-С=О______СО2+Н2О
У Л,Н Толстого есть такие слова: « Вино губит душу людей и их потомство»
Сообщение 5 « Влияние алкоголя на потомство»
Нельзя умолчать и еще об одном прискорбном обстоятельстве- влиянии алкоголя на потомство. Врач Е. М. Лубоцкая- Россельс приводит такой показательный случай из собственной практики: «Ко мне на прием пришли молодые родители. На руках у отца лежала одиннадцатимесячная девочка. Теплом и любовью дышали слова молодого человека , когда он положил ребенка на кушетку для осмотра.
«Вот моя дочурка- хорошая дивчина, но почему –то ленится сидеть».
Ребенок не только не сидел , но и не мог удержать голову, хотя все бессмысленно улыбалась, не следила за движущимися перед ее глазами предметом, не реагировала на зов матери. Одним словом эта была тяжелая задержка развития. Молодые , полные сил родители , первый любимый ребенок, и вдруг …
Оба утверждали, что в доме никогда спиртного не бывает. Вот только , когда расписались, вечером собрались у них родственники и друзья и весело «отпраздновали свадьбу» и вот результат».
Являясь сильным протоплазматическим ядом, алкоголь так может повредить яйцеклетки и сперматозоиды, что вызывает изменения их качества и даже формы и строения. Зачатый от таких поврежденных половых клеток плод является нежизнеспособным , он выбрасывается из организма матери (самопроизвольный аборт) или умирает в ее утробе. Если все же беременность заканчивается родами , то ребенок чаще всего рождается с врожденными уродствами : с маленькой головкой, с маленькими глазами и глазной щелью, с дефектами конечностей, половых органов, с врожденным пороком сердца, расширенными кровеносными сосудами и другими аномалиями.
Учитель биологии:
Юноши и девушки! Вы познакомились с вредом , наносим организму, психике употребление алкоголя. А теперь все хорошенько еще раз обдумайте. Подумайте о том , что вас ждет впереди, если вы будете пить вино. Вспомните образы этих людей : вот идет один- с желтым , сухим , морщинистым лицом, сгорбленный, задыхающийся..;
Вот второй – вынужденный поминутно останавливаться из-за возникающих болей в ногах , третий – жалующийся на боли в сердце, четвертый – которого увезла « скорая помощь» с язвенным кровотечением. В трудные минуты жизни вспомните слова Джека Лондона :» Хмельное всегда протягивает нам руку, когда мы терпим неудачу , когда мы слабеем, когда мы утомлены и указывает чрезвычайно легкий выход из создавшегося положения. Но обещания эти ложны: обманчив душевный подъем, физическая сила, которую оно обещает, призрачны, под влиянием хмельного мы теряем истинные представления о ценности вещей».
Если вы все учли, все уяснили, то сделайте одно усилие и решитесь никогда не прикасаться к рюмке. Помните: здоровье, радость жизни и счастье в ваших руках.
Учитель химии:
Задача « Известно, что для проверки уровня алкоголя в крови используют специальные тестовые трубки, которые способны изменять в зависимости от количества выпитого алкоголя. Какая химическая реакция лежит в основе процесса тестирования на концентрацию алкоголя в крови (как?)
Ответы учащихся.
Учитель химии.
Содержащийся в алкогольных напитках этанол- вещество, достаточно летучее, чтобы в легких перейти из крови в воздух. Содержание этанола в крови и в воздухе – пример химического равновесия.
Таким образом , измерение содержания этанола в выдыхаемом воздухе дает возможность определить КАК .
Используется прибор действие которого основано на известной химической реакции :дихромат калия меняет свою окраску и становиться зеленым, когда происходит окисление этанола до этаналя и уксусной кислоты.
Отметка, до которой доходит граница изменения цвета ( дихромат калия берется в кристалическом виде) в измерительной трубке и дает значение КАК.
Демонстрация тестовой трубки. Демонстрация опыта :
CH3-CH2-OH-CH3-C=O-CH3-C=O
H OH
Подведение итогов.