матеріал 20

94. Ультрафіолет та його застосуванняю. Частина 2.

Матеріал

Для вчителя

Для учня

Завантажити матеріал (PDF)

Урок №94. Ультрафіолет та його застосуванняю. Частина 2.

Очікувані результати навчання:

формулює та обґрунтовує самостійно або у співпраці з іншими гіпотези відповідно до проблеми і мети дослідження, визначає завдання [12 ПРО 1.2.2]
здійснює самостійно або у співпраці з іншими дослідження, фіксує результати [12 ПРО 1.4.2]
планує, здійснює пошук, опрацьовує, порівнює, аналізує, оцінює самостійно або у співпраці з іншими надійність джерел і достовірність інформації для розв’язання життєвої/навчальної проблеми [12 ПРО 2.1.1]
інтерпретує самостійно або у співпраці з іншими інформацію природничого змісту, представлену в різний спосіб [12 ПРО 2.2.2]
порівнює, аналізує самостійно або у співпраці з іншими природні і техногенні об’єкти, явища і процеси на основі наукових методів пізнання та законів природи [12 ПРО 3.1.1]
визначає самостійно або у співпраці з іншими аргументи/твердження, теорії, що ґрунтуються на наукових фактах і доказах [12 ПРО 4.1.1]
застосовує самостійно або у співпраці з іншими наукове знання і власний досвід для розв’язання життєвої/ навчальної проблеми [12 ПРО 4.3.2]

Мета уроку: сформувати в учнів розуміння сфери застосування ультрафіолетового випромінювання, його позитивного та негативного впливу на організм людини; сприяти усвідомленню важливості дотримання заходів безпеки під час контакту з ультрафіолетом.

Цілі сталого розвитку:

Які цілі сталого розвитку (в порядку пріоритетності) опрацьовуємо на уроці:

Ціль 3: Міцне здоров’я та благополуччя.
Ціль 4: Якісна освіта.
Ціль 9: Інновації та інфраструктура

Ключові слова: ультрафіолетове випромінювання (УФ-А, УФ-В, УФ-С), UVA/UVB, вітамін D, солярій, фізичні (мінеральні) фільтри, хімічні (органічні) фільтри.

План уроку:

Основна частина
- 1.1. Вплив ультрафіолетового випромінювання на організм людини.
- 1.2. Області застосування ультрафіолетового випромінювання
Попрактикуй самостійно
Рефлексія

Очікувані результати для вчителя:

учні розуміють наслідки впливу ультрафіолетового випромінювання на організм людини.
учні розуміють як ультрафіолетове випромінювання використання в науці, медицині, техніці та побуті.
учні розрізняють корисне та шкідливе застосування ультрафіолету, а також методи захисту від його сильного впливу.

Очікувані результати для учнівства:

розуміє наслідки впливу ультрафіолетового випромінювання на організм людини
розуміє як ультрафіолетове випромінювання використання в науці, медицині, техніці та побуті.
розрізняє корисне та шкідливе застосування ультрафіолету, а також методи захисту від його сильного впливу
аналізує та пояснює інформацію подану в таблиці

Основна частина:

Дружня порада вчителю

Тривалість: до 25 хв.

В таблиці систематизована велика кількість інформації, що стосується ультрафіолетового випромінювання. Потрібно виділити учням час для ознайомлення з цією таблицею. Після ознайомлення з матеріалом в таблиці можна запропонувати учням проговорити яку вони інформацію запам’ятали про кожен вид УФ випромінювання. Після виступу кожного учня інші учні можуть доповнювати ще несказаною інформацією. Після обговорення інформації в таблиці можна перейти до питань, які знаходяться під таблицею.

1. Вплив ультрафіолетового випромінювання на організм людини.

Літо це час для засмаги та відпочинку біля водойм. Але навіть під час відпочинку потрібно піклуватися про своє здоров’я! Під час засмаги наше тіло піддається ультрафіолетовому опроміненню. Розглянь таблицю 1 та рис.1, в якій показано вплив різних видів ультрафіолетового випромінювання на організм людини. Інформація в табл.1 та на рис.1 допоможе вам відповісти на питання, які будуть з’являтися протягом уроку.

Переклад малюнка:
Кератиноцит, меланоцит, фібробласт, волосяний фолікул, атмофера, епідерміс, дерма.
УФ-С: немає ефекту
УФ-В: Сонячний опік, Запалення, Пряме пошкодження ДНК, Пошкодження очей, Рак шкіри
УФ-А: Передчасне старіння, Непряме пошкодження ДНК, Оксидативний стрес (активні форми кисню), Рак шкіри.

Табл.1

УФ-A
Довжина хвилі	315–400 нм
Джерела УФ	Сонячне світло (до 95% всього випромінювання від сонця ), солярії (випромінюють майже 100% ) деякі лампи для освітлення (незначна кількість), LED-лампи, що використовують для манікюру (гелеве покриття).
Позитивний вплив на організм людини	Стимулює утворення меланіну, що забезпечує засмагу. Допомагає виробляти оксид азоту, який сприяє зниженню артеріального тиску та покращенню кровообігу.
Негативний вплив на організм людини	Проникає в глибокі шари шкіри, руйнуючи колаген та еластин → прискорює старіння шкіри. Підвищує ризик раку шкіри. Пошкоджує очі , сприяючи розвитку катаракти. Солярії випромінюють майже 100% УФ-А, що значно підвищує ризик меланоми. ВООЗ класифікує солярії як канцероген (речовину, що створює рак).
Захист від випромінювання	– використовуйте крем із позначенням “UVA/UVB” або “broad-spectrum”. – фізичні (мінеральні) фільтри: оксид цинку (ZnO), діоксид титану (TiO₂) – найефективніше блокують УФ-А. – хімічні (органічні) фільтри: авобензон, мексорил SX, тиносорб S – ефективні проти УФ-А. – наносьте крем за 20 хвилин до виходу на сонце. – оновлюйте кожні 2 роки або після купання.-одяг із щільної тканини (бавовна, льон, спеціальні УФ-фільтруючі тканини). – окуляри із захистом від УФ-A і УФ-B.-капелюхи з широкими полями для захисту обличчя та шиї. -антиоксиданти (вітаміни С, Е, бета-каротин, лікопін) допомагають захистити клітини від пошкодження УФ-А. – корисні жири (омега-3) підтримують здоров’я шкіри. Пам’ятайте: УФ-А проходить через вікно! Автомобільні та офісні вікна не блокують УФ-А, тому використовуйте шторки, тонування або спеціальні плівки .
УФ-В
Довжина хвилі	280–315 нм
Джерела УФ	Сонячне світло (до 5% всього випромінювання від сонця ), кварцові лампи, люмінесцентні лампи (без захисного покриття), ртутні лампи високого тиску.
Позитивний вплив на організм людини	Сприяє синтезу вітаміну D, необхідний для зміцнення кісток та імунітету. Забезпечує засмагу. Засмага – це захисна реакція організму на вплив ультрафіолету. Клітини шкіри виробляють меланін у якості захисного бар’єру від ультрафіолету, щоб він не проходив у глиб шкіри. Люди вважають засмагу привабливою, але пам’ятайте, що це захисна реакція організму! Використовується в лікуванні псоріазу, екземі та деяких інших шкірних захворювань (у контрольованих дозах).
Негативний вплив на організм людини	Викликає сонячні опіки , якщо перевищено безпечний час перебування на сонці. Пошкоджує ДНК клітин, підвищуючи ризик розвитку меланоми. Послаблює імунітет.
Захист від випромінювання	– використовуйте крем із позначенням “UVA/UVB” або “broad-spectrum”. – використовуйте сонцезахисний крем із високим SPF.-фізичні (мінеральні) фільтри: оксид цинку, діоксид титану)– відбивають УФ-Б. – хімічні (органічні) фільтри: оксибензон, октиноксат – поглинають і нейтралізують УФ-Б. – наносьте крем за 20 хвилин до виходу на сонце. – захисне покриття кожні 2 години або після купання.-одяг із щільної тканини (бавовна, льон, спеціальні УФ-фільтруючі тканини). – окуляри із захистом від УФ-A і УФ-B.-капелюхи з широкими полями для захисту обличчя та шиї. Люди зі світлою шкірою більш чутливі до УФ-B через низький вміст пігмента меланіну у шкірі, тому для них особливо важливий захист. Пам’ятайте: скло блокує УФ-Б.
УФ-C
Довжина хвилі	100–280 нм
Джерела УФ	Сонячне світло (повністю блокується атмосферою), бактерицидні ртутні лампи, експериментальні лазери на екстремальному ультрафіолеті
Позитивний вплив на організм людини	Прямий контакт є небезпечним!Використовується для дезінфекції, знищуючи бактерії, віруси та грибки. Застосовується у стерилізації медичних інструментів та води.
Негативний вплив на організм людини	Найнебезпечніший для живих організмів , руйнує клітини та ДНК. Спричиняє серйозні опіки.Викликає рак шкіри.
Захист від випромінювання	Блокується атмосферою Землі, тому він не досягає її поверхні.

Дайте відповіді на наступні питання:

У чому різниця між позитивним впливом УФ-А та УФ-В на організм людини?
Чому УФ-С вважається найбільш небезпечним для живих організмів?
Як захист від УФ-А і УФ-В випромінювання відрізняється?
Чому сонцезахисні креми мають позначки “UVA/UVB”?
Чому УФ-С не спричиняє засмагу, на відміну від УФ-А і УФ-В?
Чому УФ-С має стерилізуючий ефект, а УФ-А – ні?
Як фізичні та хімічні сонцезахисні фільтри відрізняються за механізмом дії?
Чому ВООЗ класифікує солярії як канцероген, якщо природне сонячне світло також містить УФ-А?
Чому людина не може отримати передозування вітаміну D від надмірного перебування на сонці, хоча УФ-В його виробляє?

Пам’ятай: під час перебування на сонці потрібно користуватися захисним кремом SPF, але існують різні типи SPF-30, SPF-50, SPF-80 (рис.2).

Рис.2

10. Який саме крем вибрати для надійного захисту і чому?

2. Області застосування ультрафіолетового випромінювання

Крім того, що ультрафіолет постійно переслідує нас на вулиці, його ще й активно використовую у лікарській справі.

УФ-С ефективно знищує бактерії, віруси, грибки та інші мікроорганізми. Для цього використовують бактерицидні лампи та УФ очищувачі повітря.

Пам’ятаєш, коли ти був у лікарні під час роботи таких ламп тебе просили вийти з палати, навіщо так казали?

УФ випромінювання завдяки своїй пригнічуючої дії на імунні клітини активно використовується в лікуванні шкірних захворювань, таких як: псоріаз, екзема та вітіліго.

У новонароджених в пологовому будинку часто діагностують хворобу – жовтяниця (підвищення кількості білірубіну – жовтого пігменту, що утворюється при розпаді еритроцитів) (рис. 3). Якщо жовтяниця новонародженого є фізіологічною (тобто є звичайним станом, який ніяк не впливає на дитину ), лікування непотрібне. При інтенсивному пожовтінні шкіри та слизових призначають лікування світлом (довжина хвилі світлового випромінювання складає близько 460 нм).

Чи можна використовувати УФ для лікування жовтяниці (відповідь аргументуйте)?

У стоматології використовують світло довжина хвилі якого 400 нм-500 нм для сушіння фотополімерних пломб. Чи можна для сушіння використовувати УФ?

У промисловості та техніці використовують УФ для висихання фотополімерної фарби на глянцевих журналах, упаковках в поліграфії. Також його використовують для затвердіння лаків для кузовів авто.

Які переваги УФ-затвердіння в порівнянні зі звичайним висиханням фарб і лаків?
Чи здатний УФ змінювати властивості деяких матеріалів, таких як фарби, лаки та клеї?

У сучасному світі існують порушники закону, які хочуть збагатитися на неуважності людей та підробляють гроші. Серед іноземної валюти найбільше підробок 100-доларових купюр.

Як УФ допомагає визначити підроблені купюри (дай на це питання розгорнуту відповідь)?
За допомогою УФ також перевіряють вироби мистецтва. Що дозволяє побачити УФ при потраплянні на картини?
Ультрафіолетове (УФ) випромінювання широкого використання в криміналістиці для виявлення доказів на місці злочину. Уяви себе криміналістом, який розслідує злочин. Розпишіть покроково які дії потрібно виконати для знаходження відбитків пальців та різних доказів на місці злочину.

Попрактикуймо самостійно:

Дружня порада вчителю

Тривалість: до 15 хв.

Даний тип завдань допоможе систематизувати учням отримані на уроці знання.
При цьому це завдання може бути як індивідуальне так і групове. Крім того, що завдання може бути виконане в зошиті, його можна виконати і в спеціальній програмі.

На основі таблиці, яка була на уроці та матеріалу, який стосувався областей використання ультрафіолету створи ментальну карту.

Рівень А: У ментальній карті присутні:
види УФ, їх вплив на організм людини, способи захисту від УФ.
Рівень В: + додати області застосування УФ
Рівень С: + додати інформацію, яку не обговорювали на уроці.

Рефлексія:

Дружня порада вчителю

Тривалість: до 5 хв.

Створіть короткий рекламний слоган або попередження про ультрафіолет.

У вільний від відпочинку час:

https://www.youtube.com/watch?v=_iTUaDp-FeI

Відео

Завантажити матеріал (PDF)

Урок №94. Ультрафіолет та його застосуванняю. Частина 2.

Очікувані результати навчання:

Цілі сталого розвитку:

Які цілі сталого розвитку (в порядку пріоритетності) опрацьовуємо на уроці:

Ціль 3: Міцне здоров’я та благополуччя.
Ціль 4: Якісна освіта.
Ціль 9: Інновації та інфраструктура

План уроку:

Основна частина
- 1.1. Вплив ультрафіолетового випромінювання на організм людини.
- 1.2. Області застосування ультрафіолетового випромінювання
Попрактикуй самостійно
Рефлексія

Очікувані результати для учнівства:

розуміє наслідки впливу ультрафіолетового випромінювання на організм людини
розуміє як ультрафіолетове випромінювання використання в науці, медицині, техніці та побуті.
розрізняє корисне та шкідливе застосування ультрафіолету, а також методи захисту від його сильного впливу
аналізує та пояснює інформацію подану в таблиці

Основна частина:

1. Вплив ультрафіолетового випромінювання на організм людини.

Табл.1

УФ-A
Довжина хвилі	315–400 нм
Джерела УФ	Сонячне світло (до 95% всього випромінювання від сонця ), солярії (випромінюють майже 100% ) деякі лампи для освітлення (незначна кількість), LED-лампи, що використовують для манікюру (гелеве покриття).
Позитивний вплив на організм людини	Стимулює утворення меланіну, що забезпечує засмагу. Допомагає виробляти оксид азоту, який сприяє зниженню артеріального тиску та покращенню кровообігу.
Негативний вплив на організм людини	Проникає в глибокі шари шкіри, руйнуючи колаген та еластин → прискорює старіння шкіри. Підвищує ризик раку шкіри. Пошкоджує очі , сприяючи розвитку катаракти. Солярії випромінюють майже 100% УФ-А, що значно підвищує ризик меланоми. ВООЗ класифікує солярії як канцероген (речовину, що створює рак).
Захист від випромінювання	– використовуйте крем із позначенням “UVA/UVB” або “broad-spectrum”. – фізичні (мінеральні) фільтри: оксид цинку (ZnO), діоксид титану (TiO₂) – найефективніше блокують УФ-А. – хімічні (органічні) фільтри: авобензон, мексорил SX, тиносорб S – ефективні проти УФ-А. – наносьте крем за 20 хвилин до виходу на сонце. – оновлюйте кожні 2 роки або після купання.-одяг із щільної тканини (бавовна, льон, спеціальні УФ-фільтруючі тканини). – окуляри із захистом від УФ-A і УФ-B.-капелюхи з широкими полями для захисту обличчя та шиї. -антиоксиданти (вітаміни С, Е, бета-каротин, лікопін) допомагають захистити клітини від пошкодження УФ-А. – корисні жири (омега-3) підтримують здоров’я шкіри. Пам’ятайте: УФ-А проходить через вікно! Автомобільні та офісні вікна не блокують УФ-А, тому використовуйте шторки, тонування або спеціальні плівки .
УФ-В
Довжина хвилі	280–315 нм
Джерела УФ	Сонячне світло (до 5% всього випромінювання від сонця ), кварцові лампи, люмінесцентні лампи (без захисного покриття), ртутні лампи високого тиску.
Позитивний вплив на організм людини	Сприяє синтезу вітаміну D, необхідний для зміцнення кісток та імунітету. Забезпечує засмагу. Засмага – це захисна реакція організму на вплив ультрафіолету. Клітини шкіри виробляють меланін у якості захисного бар’єру від ультрафіолету, щоб він не проходив у глиб шкіри. Люди вважають засмагу привабливою, але пам’ятайте, що це захисна реакція організму! Використовується в лікуванні псоріазу, екземі та деяких інших шкірних захворювань (у контрольованих дозах).
Негативний вплив на організм людини	Викликає сонячні опіки , якщо перевищено безпечний час перебування на сонці. Пошкоджує ДНК клітин, підвищуючи ризик розвитку меланоми. Послаблює імунітет.
Захист від випромінювання	– використовуйте крем із позначенням “UVA/UVB” або “broad-spectrum”. – використовуйте сонцезахисний крем із високим SPF.-фізичні (мінеральні) фільтри: оксид цинку, діоксид титану)– відбивають УФ-Б. – хімічні (органічні) фільтри: оксибензон, октиноксат – поглинають і нейтралізують УФ-Б. – наносьте крем за 20 хвилин до виходу на сонце. – захисне покриття кожні 2 години або після купання.-одяг із щільної тканини (бавовна, льон, спеціальні УФ-фільтруючі тканини). – окуляри із захистом від УФ-A і УФ-B.-капелюхи з широкими полями для захисту обличчя та шиї. Люди зі світлою шкірою більш чутливі до УФ-B через низький вміст пігмента меланіну у шкірі, тому для них особливо важливий захист. Пам’ятайте: скло блокує УФ-Б.
УФ-C
Довжина хвилі	100–280 нм
Джерела УФ	Сонячне світло (повністю блокується атмосферою), бактерицидні ртутні лампи, експериментальні лазери на екстремальному ультрафіолеті
Позитивний вплив на організм людини	Прямий контакт є небезпечним!Використовується для дезінфекції, знищуючи бактерії, віруси та грибки. Застосовується у стерилізації медичних інструментів та води.
Негативний вплив на організм людини	Найнебезпечніший для живих організмів , руйнує клітини та ДНК. Спричиняє серйозні опіки.Викликає рак шкіри.
Захист від випромінювання	Блокується атмосферою Землі, тому він не досягає її поверхні.

Дайте відповіді на наступні питання:

У чому різниця між позитивним впливом УФ-А та УФ-В на організм людини?
Чому УФ-С вважається найбільш небезпечним для живих організмів?
Як захист від УФ-А і УФ-В випромінювання відрізняється?
Чому сонцезахисні креми мають позначки “UVA/UVB”?
Чому УФ-С не спричиняє засмагу, на відміну від УФ-А і УФ-В?
Чому УФ-С має стерилізуючий ефект, а УФ-А – ні?
Як фізичні та хімічні сонцезахисні фільтри відрізняються за механізмом дії?
Чому ВООЗ класифікує солярії як канцероген, якщо природне сонячне світло також містить УФ-А?
Чому людина не може отримати передозування вітаміну D від надмірного перебування на сонці, хоча УФ-В його виробляє?

Рис.2

10. Який саме крем вибрати для надійного захисту і чому?

2. Області застосування ультрафіолетового випромінювання

Пам’ятаєш, коли ти був у лікарні під час роботи таких ламп тебе просили вийти з палати, навіщо так казали?

Чи можна використовувати УФ для лікування жовтяниці (відповідь аргументуйте)?

У стоматології використовують світло довжина хвилі якого 400 нм-500 нм для сушіння фотополімерних пломб. Чи можна для сушіння використовувати УФ?

Які переваги УФ-затвердіння в порівнянні зі звичайним висиханням фарб і лаків?
Чи здатний УФ змінювати властивості деяких матеріалів, таких як фарби, лаки та клеї?

Як УФ допомагає визначити підроблені купюри (дай на це питання розгорнуту відповідь)?
За допомогою УФ також перевіряють вироби мистецтва. Що дозволяє побачити УФ при потраплянні на картини?
Ультрафіолетове (УФ) випромінювання широкого використання в криміналістиці для виявлення доказів на місці злочину. Уяви себе криміналістом, який розслідує злочин. Розпишіть покроково які дії потрібно виконати для знаходження відбитків пальців та різних доказів на місці злочину.

Попрактикуймо самостійно:

Рівень А: У ментальній карті присутні:
види УФ, їх вплив на організм людини, способи захисту від УФ.
Рівень В: + додати області застосування УФ
Рівень С: + додати інформацію, яку не обговорювали на уроці.

Рефлексія:

Створіть короткий рекламний слоган або попередження про ультрафіолет.

У вільний від відпочинку час:

https://www.youtube.com/watch?v=_iTUaDp-FeI

Відео

Завантажити матеріал (PDF)

Ділись та обговорюй важливе