На чтение: ≈ 11 мин.Цели урока: 1. Ознакомиться с основными проблемами, связанными с химическим загрязнением окружающей среды. 2. Получить представление о влиянии загрязнений на живые существа, металлы, памятники архитектуры. 3. Предложить пути выхода из создавшегося положения.
Оборудование: 2 колбы, 2 пробирки, ложечка для сжигания веществ, индикаторная бумажка, сера, магний, яблоко, нож, стеклянные пластинки, дистиллированная вода, спиртовка, химический штатив, кольцо малого диаметра, газета, спички.
Ход урока
Организационная часть:
1) организационные вопросы;
2) сообщение цели урока.
Постановка проблемы (беседа).
Последствия химического загрязнения планеты являются одной из глобальных и актуальных экологических проблем. Поэтому в современной школе нельзя обойти вниманием эту проблему. Знания, полученные на уроках химии, биологии, географии, помогут нам в понимании и усвоении ее химического аспекта. Сегодня мы обобщим наши знания о влиянии химического загрязнения на окружающую среду и попытаемся найти выход из создавшегося положения.
Вы только что закончили изучение неметаллов, при этом говорили об оксидах серы, азота, углерода. Эти оксиды газообразные. Их попадание в атмосферу приводит к неблагоприятным последствиям. Поэтому сегодня мы поговорим и о загрязнении атмосферы. Какие экологические вопросы, связанные с этой проблемой, вам знакомы? Что волнует сейчас человечество?
Дети высказываются, учитель записывает на доске:
1. Кислотные осадки.
2. Парниковый эффект.
3. Общее загрязнение атмосферы.
4. Озоновая дыра.
5. Радиоактивное загрязнение.
Рассмотрение поставленных проблем.
Кислотные дожди
Рассказ с элементами беседы.
Кислотность природных водоемов и атмосферных осадков считается нормальной, если водородный показатель больше 5,6 (из-за растворенного в воде углекислого газа). Кислотные осадки – любые осадки, кислотность которых выше нормы. Впервые они были зарегистрированы в Англии в 1907-1908 гг. Сейчас бывают осадки с водородным показателем, равным 2,2-2,3. Источники кислотных осадков – кислотные оксиды серы и азота. Механизм образования:
газы + вода ® растворы кислот с водородным показателем меньше 7.
Соединения серы в атмосферу попадают:
– естественным путем (это биологические процессы разрушения в результате деятельности анаэробных бактерий заболоченных мест, вулканическая деятельность);
– под действием антропогенного фактора.
Напишите реакции, лежащие в основе поступления оксидов серы в атмосферу.
Ученики записывают на доске:
2Н2S + 3О2 ® 2Н2О + 2SО2
2ZnS + 3О2 ® 2ZnО + 2SО2
Далее в атмосфере оксид серы (IV) превращается в оксид серы (VI).
(Ученики самостоятельно записывают в тетради уравнение этой реакции с последующим комментированием).
Надо отметить, что в чистом воздухе возможность превращения оксида серы (IV) в оксид серы (VI) мала, но пылевые частицы железа и марганца выполняют роль катализатора. Влажность воздуха также способствует этому процессу.
Дети записывают на доске:
2SO2 + 3О2 ® 2SO3
SO3 + H2О ® H2SO3
Демонстрация опыта.
В пустую колбу положить кусочек кожуры яблока. В ложечку для сжигания веществ поместить немного серы и внести в пламя. Через некоторое время сера загорится. Вносим ложечку с горящей серой в пустую колбу и быстро закрываем ее стеклянной пластиной. В колбу добавляем примерно 10-15 мл дистиллированной воды и перемешиваем содержимое. При проверке рH обнаруживаем кислую среду. Жидкость из колбы добавляем в колбу с кожурой яблока. Через некоторое время кожура обесцвечивается. Несколько миллилитров жидкости из колбы приливаем в пробирки с кусочками мрамора и магния. Наблюдаем выделение пузырьков газа и делаем выводы о влиянии кислотных дождей на металлы, памятники архитектуры и живые организмы.
Формулирование выводов:
кислотные осадки разрушают живые организмы, усиливают коррозию металлов, губят памятники архитектуры;
оксиды азота, приводящие к образованию кислотных осадков, поступают в атмосферу как естественным путем (в результате грозовых разрядов, деятельности почвенных бактерий), так и под влиянием антропогенного фактора (деятельность автотранспорта и теплоэнергетических установок, производство минеральных удобрений, азотной кислоты, нитросоединений, а также взрывные работы).
Задания для самостоятельной работы в тетради с последующей проверкой у доски:
1) запишите уравнения реакций образования в атмосфере оксида азота (II) и окисления его до оксида азота (IV);
2) запишите уравнения реакций растворения оксида азота (IV) в воде с образованием азотной кислоты.
Рассказ с элементами беседы; работа с рисунком, изображенным на доске.
Это понятие было впервые сформулировано в 1863 г. Тидаллом. В 1896 г. С. Аррениус показал, что углекислый газ повышает температуру атмосферы на 50C. В 70-х годах ХХ века было доказано, что и другие газы дают парниковый эффект: углекислый газ – 50-60%, метан – 20%, оксиды азота – 5%. Кто может с помощью рисунка на доске объяснить механизм образования парникового эффекта?
В 1890 году среднегодовая температура планеты была 14,50, а в 1980 г. – 15,20. Опасность заключается в тенденции роста среднегодовой температуры. По прогнозам ученых, в 2030-2050 гг. она вырастет еще на 1,5 – 4,50. Возможные последствия этого:
– таяние вечных снегов и подъем уровня океана на 1,5 м с последующим затоплением наиболее урожайных территорий;
– неустойчивая погода;
– ускорение темпов вымирания животных и растений.
Беседа об атмосферных загрязнителях.
В штативе закрепляем кольцо и в него помещаем конус, сложенный из листа газеты под углом 60-700. С нижнего, расширенного угла поджигаем. Из верхнего отверстия начинает выходить дым, свидетельствующий о неполном окислении углерода. Поджигаем струю дыма. Ближе к отверстию дым горит фиолетовым пламенем, что доказывает факт наличия оксида углерода (II) и демонстрирует его горение в кислороде.
Работа с таблицами (см. Приложение №1).
Групповая работа, поиск ответов на вопросы:
Какие предприятия данного города загрязняют окружающую среду?
Какие выбросы они осуществляют?
Какие заболевания характерны для жителей данного города?
Выводы
Итак, проблемы названы, и мы видим, что они актуальны и для нашей области. Ваши предложения, в каких направлениях нужно работать, чтобы выйти из создавшегося положения?
Ответы детей:
1. Озеленение.
2. Реконструкция охранно-растительного покрова.
3. Размещение жилого фонда не ближе 12 км от промышленных предприятий.
4. Уменьшение выбросов. Для этого заменить низкие трубы на более высокие (выше 18 м).
5. Замена устаревших котлов ГРЭС на новые. Закрытие предприятий с морально устаревшим оборудованием.
6. Перевод котельных на природный газ.
7. Постановка электрофильтров.
8. Перевод автомобилей на газовое топливо.
9. Переход на водородное топливо, полученное из гидридов водорода, и др.
Задание на дом: разноуровневые вопросы для самоконтроля (см. Приложение №2).
Елена ИШАНОВА, учитель химии СШ №59, Узловая, Тульская область
Вопросы для самоконтроля по теме «Химическое загрязнение атмосферы»
I. Минимальный уровень на «3»:
1. Что такое кислотные дожди?
2. Назовите источники кислотных дождей.
3. Что такое парниковый эффект?
4. В чем заключается опасность глобального потепления климата?
II. Общий уровень на «4»:
1. Назовите основные загрязнители атмосферного воздуха и их влияние на окружающую среду.
2. К каким нежелательным явлениям в биосфере приводит попадание в воздух оксидов азота? Как они попадают в атмосферу?
3. Почему в биосфере происходит полная нейтрализация естественных загрязнителей, а с антропогенными (такими же) природа не справляется?
III. Продвинутый уровень на «5»:
1. Что такое фотохимический смог?
2. Можно ли бороться с попаданием в атмосферу оксидов азота, серы, углерода? Предложите пути выхода из этой ситуации.
Приложение №1. Объемы выбросов в атмосферу от стационарных источников загрязнения (тыс. тонн/год)
Таблица 2. Объем выбросов вредных веществ в атмосферный воздух по городам и районам Тульской области.
Выбор читателей
Комментарии