Муниципальное бюджетное образовательное учреждение Средняя общеобразовательная школа 31 Сормовского района Тема: «Железо и его влияние на организм человека» Выполнила: Ученица 9 класса «А» Ветрова Марина Руководитель: Вакуленко З. П. Г. Нижний Новгород 2012 г.

Цель работы Цель моей работы, изучить содержание железа в живых организмах и его влияние на организм.

Задачи Моей задачей является изучение: 1) Железа – как химического элемента 2) Изотопов железа. 3) Минералов железа. 4) Химических свойств железа 5) Биологического значения железа 6) Влияния избытка железа на организм 7) Влияния недостатка железа на организм 8) Болезней, связанных с железом 9) Практическое изучение наличия ионов железа в растениях и горных породах

Железо – как химический элемент Железо – один из самых распространенных в земное коре металлов (второе место после алюминия). Ковкий металл серебристо – белого цвета с высокой химической реакционной способностью: железо быстро корродирует при высоких температурах или при высокой влажности на воздухе. В чистом кислороде железо горит, а в мелкодисперсном состоянии самовозгорается и на воздухе. Железо – один из самых распространенных в земное коре металлов (второе место после алюминия). Ковкий металл серебристо – белого цвета с высокой химической реакционной способностью: железо быстро корродирует при высоких температурах или при высокой влажности на воздухе. В чистом кислороде железо горит, а в мелкодисперсном состоянии самовозгорается и на воздухе.

Изотопы железа Изотоп железа относиться к наиболее стабильным ядрам: все следующие элементы могут уменьшить энергию связи на нуклон путем распада, а все предыдущие элементы, в принципе, могли бы уменьшить энергию связи на нуклон за счет синтеза. Полагают, что железом оканчивается ряд синтеза элементов в ядрах нормальных звезд, а все последующие элементы могут образоваться только в результате взрывов сверхновых звезд. Изотоп железа относиться к наиболее стабильным ядрам: все следующие элементы могут уменьшить энергию связи на нуклон путем распада, а все предыдущие элементы, в принципе, могли бы уменьшить энергию связи на нуклон за счет синтеза. Полагают, что железом оканчивается ряд синтеза элементов в ядрах нормальных звезд, а все последующие элементы могут образоваться только в результате взрывов сверхновых звезд.

Минералы железа В земное коре железо распространено достаточно широко – на его долю приходится около 4,1 % массы земной коры. В мантии и земной коре железо сосредоточено главным образом в силикатах, при этом его содержание значительно в основных и ультраосновных породах, и мало – в кислых и средних породах. В земное коре железо распространено достаточно широко – на его долю приходится около 4,1 % массы земной коры. В мантии и земной коре железо сосредоточено главным образом в силикатах, при этом его содержание значительно в основных и ультраосновных породах, и мало – в кислых и средних породах.

Химические свойства железа Основные степени окисления железа - +2 и +3 С кислородом железо реагирует при нагревании. При сгорании железа на воздухе образуется железная окалина Fe3O4. 3Fe + 2O2 = Fe3O4 При сгорании в чистом кислороде – оксид железа(III) Fe2O3 4Fe + 3O2 = 2Fe2O3 При хлорировании железа образуется летучий хлорид железа(II) FeCl3. 2Fe + 3Cl2 = 2FeCl3 При нагревании железо реагирует с азотом, образуя нитрид железа FeN 2Fe + N2 = 2FeN

Химические свойства железа с фосфором, образуя фосфиды FeP и Fe3P с фосфором, образуя фосфиды FeP и Fe3P Fe + P = FeP Fe + P = FeP 3Fe + 2P = Fe3P2 3Fe + 2P = Fe3P2 С углеродом, образуя карбид Fe4C3 С углеродом, образуя карбид Fe4C3 4Fe+3C = Fe4C3 4Fe+3C = Fe4C3 Чистое металлическое железо устойчиво в воде и в разбавленных растворах щелочей. В концентрированной серной и азотной кислотах железо не растворяется, так как прочная оксидная пленка пассивирует его поверхность. Чистое металлическое железо устойчиво в воде и в разбавленных растворах щелочей. В концентрированной серной и азотной кислотах железо не растворяется, так как прочная оксидная пленка пассивирует его поверхность.

Химические свойства железа С соляной и разбавленной серной кислотами железо реагирует с образованием солей железа(III): С соляной и разбавленной серной кислотами железо реагирует с образованием солей железа(III): Fe + 2HCl = FeCl2 + H2; Fe + 2HCl = FeCl2 + H2; Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2. Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2. Соединения железа(III) в растворах восстанавливаются металлическим железом: Соединения железа(III) в растворах восстанавливаются металлическим железом: Fe + 2FeCl3 = 3FeCl2. Fe + 2FeCl3 = 3FeCl2.

Биологическое значение железа В живых организмах железо является важным микроэлементом, катализирующим процессы обмена кислородом (дыхания). В организме взрослого человека содержится около 3,5 грамма железа (около 0,02 %), из которых 75 % являются главным действующим элементом гемоглобина крови, остальное входит в состав ферментов других клеток, катализируя процессы дыхания в клетках. Обычно железо входит в ферменты в виде комплекса, называемого гемом. В частности, этот комплекс присутствует в гемоглобине. И именно он окрашивает кровь в характерный красный цвет. В живых организмах железо является важным микроэлементом, катализирующим процессы обмена кислородом (дыхания). В организме взрослого человека содержится около 3,5 грамма железа (около 0,02 %), из которых 75 % являются главным действующим элементом гемоглобина крови, остальное входит в состав ферментов других клеток, катализируя процессы дыхания в клетках. Обычно железо входит в ферменты в виде комплекса, называемого гемом. В частности, этот комплекс присутствует в гемоглобине. И именно он окрашивает кровь в характерный красный цвет.

Биологическое значение железа В организм животных и человека железо поступает с пищей (наиболее богаты им печень, мясо, яйца, бобовые, хлеб, крупы, свёкла). В организм животных и человека железо поступает с пищей (наиболее богаты им печень, мясо, яйца, бобовые, хлеб, крупы, свёкла). Суточная потребность человека в железе следующая: дети от 4 до 18 мг, взрослые мужчины 10 мг, взрослые женщины 18 мг, беременные женщины во второй половине беременности 33 мг. У женщин потребность несколько выше, чем у мужчин. Как правило, железа, поступающего с пищей, вполне достаточно, но в некоторых специальных случаях (анемия, а также при донорстве крови) необходимо применять железосодержащие препараты и пищевые добавки (гематоген). Суточная потребность человека в железе следующая: дети от 4 до 18 мг, взрослые мужчины 10 мг, взрослые женщины 18 мг, беременные женщины во второй половине беременности 33 мг. У женщин потребность несколько выше, чем у мужчин. Как правило, железа, поступающего с пищей, вполне достаточно, но в некоторых специальных случаях (анемия, а также при донорстве крови) необходимо применять железосодержащие препараты и пищевые добавки (гематоген).

Биологическое значение железа Избыточная доза железа (200 мг и выше) может оказывать токсическое действие. Передозировка железа угнетает антиоксидантную систему организма, поэтому употреблять препараты железа здоровым людям не рекомендуется. Избыточная доза железа (200 мг и выше) может оказывать токсическое действие. Передозировка железа угнетает антиоксидантную систему организма, поэтому употреблять препараты железа здоровым людям не рекомендуется.

Содержание железа в продуктах питания Брюссельская капуста 1,3 Помидоры 0,6 Лук, салат 0,5 Орехи лесные 25 Салат эндивий и цикорий 25 Капуста 20 Шоколад 20 Дрожжи пивные 18,2 Красная капуста 18 Дрожжи сушеные 18

Содержание железа в продуктах питания Листья сельдерея 16 Соя Укроп 12 Бобы 10 Сыр(пармезан)10 Сушеные груши 5,4 Дрожжи пекарские 4,9 Патока 6,0 Грибы 1,0 Мед 0,9

Избыток железа в организме Повышенное содержание железа усиливает действие трех важных факторов риска возникновения рака молочной железы гормона эстрадиола, этанола и ионизирующей радиации. Все очень взаимосвязано. Женский гормон эстроген усиливает накопление организмом железа. Потребление алкоголя более 20 г в день высвобождает железо из внутренних депо организма женщины. А повышенный уровень железа усиливает чувствительность к радиации. Повышенное содержание железа усиливает действие трех важных факторов риска возникновения рака молочной железы гормона эстрадиола, этанола и ионизирующей радиации. Все очень взаимосвязано. Женский гормон эстроген усиливает накопление организмом железа. Потребление алкоголя более 20 г в день высвобождает железо из внутренних депо организма женщины. А повышенный уровень железа усиливает чувствительность к радиации.

Недостаток железа в организме Недостаток железа проявляется как болезнь организма (хлороз у растений и анемия у животных). Недостаток железа проявляется как болезнь организма (хлороз у растений и анемия у животных). Железодефицитные состояния имеют очень широкую распространенность. У молодых женщин они встречаются с распространенностью 40-60%. В организме существует так называемое депо железа, запасы которого припрятаны «на черный день», поэтому даже существенный дефицит железа не всегда сразу становится заметным. Сначала происходит снижение запасов железа, все показатели крови при этом остаются в норме. Затем начинается скрытый дефицит железа, когда наблюдается полное истощение запасов этого элемента, признаков анемии при этом еще нет. И только спустя довольно значительное время дефицит железа проявит себя признаками железодефицитной анемии. Железодефицитные состояния имеют очень широкую распространенность. У молодых женщин они встречаются с распространенностью 40-60%. В организме существует так называемое депо железа, запасы которого припрятаны «на черный день», поэтому даже существенный дефицит железа не всегда сразу становится заметным. Сначала происходит снижение запасов железа, все показатели крови при этом остаются в норме. Затем начинается скрытый дефицит железа, когда наблюдается полное истощение запасов этого элемента, признаков анемии при этом еще нет. И только спустя довольно значительное время дефицит железа проявит себя признаками железодефицитной анемии.

Самая распространенная болезнь связанная с Fe – это «Хлороз» Самая распространенная болезнь связанная с Fe – это «Хлороз» В настоящее время заболевание называется железодефицитной или гипохромной анемией. Не самая главная, но самая простая причина этого заболевания - недостаток железа в пище. Такое бывает, например, при вегетарианском питании (намеренном или вынужденном), поскольку из общего количества железа, содержащегося в мясе, усваивается 20%, в рыбе - 10%, а в растительных продуктах - не более 2-6%. В молоке и твороге железа практически нет. В настоящее время заболевание называется железодефицитной или гипохромной анемией. Не самая главная, но самая простая причина этого заболевания - недостаток железа в пище. Такое бывает, например, при вегетарианском питании (намеренном или вынужденном), поскольку из общего количества железа, содержащегося в мясе, усваивается 20%, в рыбе - 10%, а в растительных продуктах - не более 2-6%. В молоке и твороге железа практически нет.

Суточная потребность человека в железе Дети от 4 до 18 мг Взрослые мужчины 10 мг Взрослые женщины 18 мг Беременные женщины 33 мг

Практическая часть

Практическая работа 1 Цель работы: Определить наличие ионов железа в листьях растений. Цель работы: Определить наличие ионов железа в листьях растений. Оборудование и реактивы: Зеленый лист, соляная кислота, калий железосинеродистый (желтая кровяная соль), спиртовка, фарфоровая чаша, пробирка, стеклянный стакан, воронка, фильтр, штатив. Оборудование и реактивы: Зеленый лист, соляная кислота, калий железосинеродистый (желтая кровяная соль), спиртовка, фарфоровая чаша, пробирка, стеклянный стакан, воронка, фильтр, штатив.

Ход работы: Возьмем зеленый лист какого-нибудь растения. Возьмем зеленый лист какого-нибудь растения. Высушим его в фарфоровой чаше над спиртовкой и сожжем. Высушим его в фарфоровой чаше над спиртовкой и сожжем.

Ход работы Образовавшийся пепел растворим в соляной кислоте. Образовавшийся пепел растворим в соляной кислоте. Затем отфильтруем этот раствор в стеклянный стакан. Затем отфильтруем этот раствор в стеклянный стакан.

Ход работы Прильем в отфильтрованный раствор желтой кровяной соли. Прильем в отфильтрованный раствор желтой кровяной соли. Наблюдаем, что раствор окрашивается в синий цвет. Наблюдаем, что раствор окрашивается в синий цвет. Вывод: Значит, в живых организмах содержаться ионы железа.

Практическая работа 2 Цель работы: Обнаружить наличие ионов железа в горной породе. Цель работы: Обнаружить наличие ионов железа в горной породе. Оборудование и реактивы: Кусок горной породы, соляная кислота, калий железосинеродистый (желтая кровяная соль), пробирки, фарфоровая чаша. Оборудование и реактивы: Кусок горной породы, соляная кислота, калий железосинеродистый (желтая кровяная соль), пробирки, фарфоровая чаша.

Ход работы Возьмем кусок горной породы с прожилками похожими на ржавчину. Растворим немного в соляной кислоте. Возьмем кусок горной породы с прожилками похожими на ржавчину. Растворим немного в соляной кислоте. После того как она раствориться, прильем туда желтую кровяную соль. Наблюдаем, что раствор окрасился в синий цвет. После того как она раствориться, прильем туда желтую кровяную соль. Наблюдаем, что раствор окрасился в синий цвет. Вывод: В этой горной породе содержаться ионы железа.

Практическая работа 3 Цель работы: Сформировать представление о реакции железа с соляной кислотой. Цель работы: Сформировать представление о реакции железа с соляной кислотой. Оборудование и реактивы: Соляная кислота, пластинка железа, пробирки, пинцет. Оборудование и реактивы: Соляная кислота, пластинка железа, пробирки, пинцет.

Ход работы Нальем в пробирку соляную кислоту. После того, пинцетом возьмем пластинку железа о опустим в соляную кислоту. Наблюдаем: выделение бесцветного газа, раствор окрашивается в бледно-коричневый цвет. Нальем в пробирку соляную кислоту. После того, пинцетом возьмем пластинку железа о опустим в соляную кислоту. Наблюдаем: выделение бесцветного газа, раствор окрашивается в бледно-коричневый цвет. Вывод: В результате реакции железа и соляной кислоты образуется соль – хлорид железа(II) и выделяется бесцветный газ – водород.

Спасибо за внимание!!!