Урок в 11 классе "Химико-экологические проблемы биосферы"
методическая разработка по химии (11 класс) по теме

МОУ «СОШ с. Тёпловка Новобурасского района Саратовской области»

Мастер-класс

 «Химико-экологические проблемы и охрана атмосферы, стратосферы, гидросферы и литосферы».

Урок обобщения и систематизации знаний.  

учитель: Давыдова Наталья Георгиевна, победитель ПНПО - 2006

Цель:

*систематизировать знания учащихся о вредном влиянии загрязнения биосферы на организм человека;

*показать необходимость экологических знаний для жизни каждого человека.

*научить применять полученные знания в конкретной ситуации.

*совершенствовать навыки постановки и проведения опытов

*учить работать с дополнительной научной литературой с целью формирования общеучебных навыков и самообразования учащихся..

Задачи урока:

* развивать у учащихся способность к целеполаганию, планированию своей деятельности на уроке;

* развивать информационно-познавательную компетентность учащихся;

* развивать у учащихся химическую речь, способность аргументировано отвечать на вопросы,

* развивать коммуникативные способности учащихся, воспитывать умение выслушивать ответы одноклассников.

Тип урока:  * по дидактической цели – совершенствование знаний,

                      * по способу организации – обобщающий.

Методы:      * словесные (беседа),

 * практические ,

 * выполнение самостоятельной работы.

Оборудование:

* компьютер,

* мультимедийный проектор,

Учебно-методический комплект:

- рабочие тетради для учащихся,

- Power Point – презентация,

- Flash – мультимедиа.

-Образовательный интернет - ресурс http://school-collection.edu.ru/collection/

Список литературы: УМК Кузнецовой Н.Е.

«Химия и экология»  8-11 классы Составитель Г.А. Фадеева И Учитель

 «Химия 11 (часть 1), Журналы «Химия в школе»  1989 -4; 2002 -10; 2008 -10; 2007 -1

Методические приёмы – демонстрация опытов, инструктаж, наблюдение, создание проблемной ситуации, создание ситуации успеха, контроль в виде проверки знаний (тесты).

На доске  « Единственный  путь, ведущий к познанию, - это деятельность.»

                                                                                                             Б. Шоу

ХОД УРОКА

1. Организационный момент

Активизация познавательной деятельности учащихся:

Зачитать фрагмент из книги Дж. Дарелла «Поймайте мне колобуса»

« Наш мир так же сложен и так же уязвим, как паутина. Коснёшься одной паутинки, и дрогнут все остальные. А мы не просто касаемся паутины – мы оставляем в ней зияющие дыры, ведём, можно сказать, биологическую борьбу против окружающей среды. Без нужды сводим леса, создаём очаги пыльных бурь и ветровой эрозии, изменяя тем самым климат. Засоряем реки промышленными отходами, загрязняем моря и океаны, атмосферу; с нашей близорукостью, нашей алчностью мы в ближайшие полвека, а то и раньше станем виновниками того, что на Земле будет просто невыносимо жить»

Прочитать отрывок из книги Р. Карсон «Безмолвная весна»

«В округе стала распространяться какая-то загадочная болезнь, чьё чумное дыхание начало преображать всё вокруг. Над городом словно тяготело какое-то проклятие: загадочные болезни уносило кур, коровы и овцы чахли и гибли. На всё легла тень смерти… Царила необычная тишина. Куда исчезли птицы? Деревья на улицах пожелтели и завяли… В водосточных желобках, в канавах и между черепицами крыш можно было местами найти крупицы какого-то белого порошка, он, словно снег, запорошил несколько недель назад крыши и траву, поля и реки.» Эту главу, мрачную фантазию, Карсон закончила словами: «Такого города в действительности не существует»

Но не прошло и 15 лет, как он появился. Это случилось 10 июля 1976г. В одном из городов Италии произошёл взрыв на химическом заводе, о котором большинство работающих знали только тл,что здесь делают сырьё для производства дезодорантов. Из котла вырвалось облако дыма, вскоре покрывшего окрестности предприятия, словно белой вуалью. Это бал один из самых страшных ядов, какие только известны химикам. Его научное название – 2,3,7,8-тетрахлордибензодиоксин (ТХДД). Это вещество в 67 раз ядовитее цианистого калия и в 500 раз – стрихнина. Вы можете представить к каким последствиям привела эта авария.

Список катастроф можно было бы продолжить.

Мы живём в биосфере Земли. Биосфера – особая оболочка Земли, представляющая собой совокупность живых организмов, её образующих.

Биосфера не только среда, но одновременно и продукт жизни. Это подтверждает взаимосвязь живого и неживого в биосфере. Рассмотрение экологических проблем требует интеграции научных знаний химии и биологии, геофизики, географии, социологии и других дисциплин.

Химия не остаётся безучастной к биосфере. Продуктами химических производств и другой антропогенной деятельности загрязняются и очищаются разные её компоненты. Познанием и решением этих проблем занимается химическая экология.

Химическая экология – изучает характер последствий химического воздействия на окружающую среду; химические механизмы взаимодействия различных компонентов биосферы; степень влияния отдельных видов антропогенного воздействия на живую природу в целях установления допустимых уровней нагрузки по этим видам; способы и средства улучшения состояния окружающей среды.

Проблемы химической экологии

Химическая экология – непосредственно связана с производственной деятельностью человека. Затраты на переработку и обезвреживание отходов составляют 8-10% от стоимости производств основной продукции и неуклонно возрастает.

Химико-экологические проблемы и охрана атмосферы.

1. Образование смога
2. Загрязнение атмосферы токсикантами
3. Кислотные дожди
4. Разрушение озонового слоя
5. Парниковый эффект

Основными источниками загрязнения атмосферы являются:

1. Производства по выработки электроэнергии
2. Производства неорганических веществ и металлургии; промышленный органический синтез
3. Транспорт
4. Коммунально-бытовой сектор
5. Сельское хозяйство

Ежегодно выбрасывается в атмосферу 2,3 млрд тонн вредных примесей:

CO (48,5%), NO, NO2 (15%), SO2 (14,5%),твёрдые частицы (13б6%), углеводороды (8%). Доля промышленных выбросов составляет 14%, транспортных 44%, тепловых 20%, продуктов сжигания мусора 5%, отходов сельского хозяйства и других источников 17%.

Химико-экологические проблемы и охрана гидросферы.

Гидросфера занимает ¾ поверхности Земли.

Основными источниками загрязнения гидросферы являются:

1. Сточные воды
2. Нефть и нефтепродукты

Химико-экологические проблемы и охрана литосферы

1. Нерациональное использование минеральных природных ресурсов
2. Захоронение отходов
3. Отравление почвы химическими средствами защиты растений
4. Нерациональное использование минеральных удобрений

Экологические проблемы и здоровье человека

1. Синтетические материалы
2. Накопление отходов
3. Энергетические объекты
4. Химические вещества и лекарственные средства

В целях сокращения выбросов химических веществ к промышленным предприятиям предъявляются следующие требования:

1. Проектировать любое производство так, чтобы выбросы были заведомо минимальны;
2. Строго соблюдать технологические режимы производства
3. Внедрять непрерывные технологические процессы и замкнутый круг производства, оборотное водо- и энергопотребление;
4. Предотвращать аварии (например, планово – профилактический ремонт);
5. Бороться с потерями при транспортировке, с выделением промышленных газов в атмосферу;
6. Применять систему очистки сточных вод для борьбы с загрязнением;
7. Проводить обязательную переработку и утилизацию отходов, вторичное использование отходов

Наша с вами задача – моделирование некоторых загрязнений и их устранение.

Работают три группы исследователей –инженеры-экологи, биохимики и аналитики.

Инструкция к практической работе

Инженеры-экологи

1. Информация к исследовательской работе: СМС имеют немало преимуществ по отношению к мылу. Это и стирка в широком интервале температур и мытьё в воде любой жёсткости и наличие большого количества добавок (отбеливатели, антистатики, ферменты). А есть ли недостатки? Главный из них это загрязнение окружающей среды. Основную опасность представляют полифосфаты. Сейчас стараются применять такие ПАВ, которые могли бы в природе подвергаться естественному разложению. Полифосфаты, попадая в водоёмы, вызывают бурное размножение планктона, «цветение» воды, что в свою очередь приводит к загрязнению водоёма, гибели живых организмов из-за недостатка кислорода. Однако ситуация не безвыходная. Вместо фосфатов можно использовать цитраты – соли лимонной кислоты. Цитрат натрия в сочетании с сульфатом натрия эффективно снижает жёсткость воды и не загрязняет окружающую среду (цитраты в природе быстро подвергаются разложению), их можно использовать в меньших количествах, чем полифосфаты, они создают при стирке менее щелочную среду.
2. Правила техники безопасности.
3. Практическая работа: «Очистка воды от СМС»

1. В пробирку налить 2-3мл раствора СМС и нагреть.
2. Добавить постепенно поваренную соль до получения насыщенного раствора.
3. Что вы наблюдаете?

4. Практическая работа: «Очистка воды от нефти»

1. В кристаллизатор с водой прилить 1-2мл нефти.
2. Предложите лабораторные способы очистки воды от нефтяной плёнки
3. Попробуйте фильтровальной бумагой. Найдите недостатки метода
4. Насыпьте  в кристаллизатор пробковую крошку. Через минуту соберите крошку с поверхности воды.

5)Сделайте вывод по работе с точки зрения влияния на здоровье человека и животных и состояния окружающей среды.

Инструкция кпрактической работе

Биохимики – группа №2

1. Информация к исследовательской работе: многие вещества, находящиеся в окружающей среде губительно влияют на вещества живых клеток белки, жиры, нуклеиновые кислоты и т.д. Значительное количество из них являются тератогенами, т.е. веществами, воздействие которых на зародыш приводит к аномалиям в его развитии. Рассмотрим влияние некоторых веществ на раствор белка.
2. Правила техники безопасности.
3. Практическая работа.

1. К  2мл белка прилить 1мл спирта.
2. К  2мл белка прилить раствор кислоты.
3. К  2мл белка прилить раствор щёлочи.
4. К  2мл белка прилить раствор соли тяжёлого металла.
5. Занесите данные в таблицу

Сделайте вывод о влиянии данных веществ на вещества живых клеток

                                     Инструкция к практической работе

Химики-аналитики– группа №1

1. Информация к исследовательской работе: фенол – один из самых опасных и достаточно распространённых загрязнителей природной среды. Например, в Каспийском море содержание фенола превышает допустимую норму в 9 раз, в Балтийском –в 6 раз. Фенол используется для производства красителей, фенолформальдегидных пластмасс, взрывчатых веществ, лекарств и т.д.  В связи с этим в сточных водах многих химических предприятий содержится фенол, который действует на всё живое.
2. Фенол служит сырьём для получения аспирина

3. Правила техники безопасности.
4. Практическая работа 1:

1)В 2 пробирки налейте по 3мл воды и в 1 положите 1/4 таблетки просроченного аспирина, а во 2 – свежее лекарство. Что наблюдаете?

2) Практическая работа 2 « Определение нитратов в питьевой воде и в соке свежих огурцов»

1) В пробирку налейте несколько капель огуречного сока, положите кристаллик сульфата железа(11), после чего медленно прилейте по стенкам пробирки концентрированную серную кислоту так, чтобы образовалось два слоя жидкости. Появление бурого кольца на границе раздела 2 слоёв свидетельствует о наличии нитратов в продукте.

2) В пробирку налейте несколько капель воды, положите кристаллик сульфата железа(11), после чего медленно прилейте по стенкам пробирки концентрированную серную кислоту так, чтобы образовалось два слоя жидкости. Появление бурого кольца на границе раздела 2 слоёв свидетельствует о наличии нитратов в продукте.

Сделайте вывод.