Межпредметные связи в курсе школьного предмета химии на предмете углерода и его соединений - (диплом)

Эмиссия углекислого газа обусловлена энергией на душу населения в этих странах. Данные за 1986 г. в т. CO2:

    ГДР 21, 2
    США 19, 7
    Канада 17, 0
    Россия 13, 2
    Польша 12, 7
    Великобритания 11, 9
    ФРГ 11, 7
    Япония 7, 5
    Франция 6, 9
    Италия 6, 4
    Китай 1, 9 Индия 0, 7 В среднем в мире – 3, 88
    Источники загрязнения:

сжигание горючих ископаемых сопровождается выбросом 5 млрд. тонн CO2 в год. В результате этого за 1860-1960 содержание CO2увеличилось на 18% (0, 027 до 0, 032%). За 1961-1991 темпы этих выбросов значительно возросли. При таких же темпах к 2000 году количество CO2 в атмосфере составит не менее 0, 05%. Заключение

В ходе работы удалось проследить взаимосвязь между школьными предметами: химией, географией, физикой, биологией, математикой. Ознакомилась с методами и путями реализации МПС и опробовала на педагогической практике. Чаще всего удавалось использовать фрагментарный метод, реже узловой. На уроках повторения и обобщения темы–наиболее эффективным является синтезированный метод, с помощью его осуществляются связи межпредметные (МП) и внутрипредметные (ВП). При использовании методов вводила различные средства реализации (вопросы МП характера, МП задачи, домашние задания, наглядные пособия, химический эксперимент). Все это давало неплохой результат, у учащихся возрастает интерес к предметам. Необходимо использовать МПС на всех уроках, научить самостоятельно находить МПС, использовать уже полученные знания. Для удобства учителю необходимо иметь тематическое планирование, где заранее обработаны все учебные пособия, дополнительная литература, указаны МПС, составлены задания для учащихся.

В главе: “Химия элемента углерода и его соединений” рассмотрены вопросы по происхождению углекислого газа, рассмотрены его физические и химические свойства. Углекислый газ имеет широкое применение во всех сферах жизни человека. Проведен химический эксперимент по определению молярной массы углекислого газа, который получали, используя несколько методик. Наилучшего результата, т. е. наименьшей относительной ошибки удалось достичь при разложении гидрокарбоната натрия– 0, 31%, при разложении малахита – 1, 24%, при традиционном методе взаимодействия мрамора с HCl – 1, 5%. Был проведен опыт и по декарбоксилированию лимонной кислоты – Cu – Kat – 3, 7%. По полученным данным построена столбиковая диаграмма. При написании географической главы использовалось огромное количество источников, изучением глобальных проблем, в частности, проблемой парникового эффекта занимается немало ученых. По статистическим данным были построены круговые и столбиковые диаграммы. Сделаны следующие выводы: главными загрязнителями углекислым газом атмосферы являются: ТЭС, авиация, машиностроительные предприятия, транспорт, вулканы и другие мофеты. По количеству углекислого газа на душу населения 1 место у развитых капиталистических стран. Это связано с высоким экономическим развитием стран, мощной ТЭ базой, отлично развитым м/с комплексом, транспортом. По ходу работы были использованы следующие методы: картографический, статистический, анализ научной и научно-популярной литературы, исследовательский. В работе задействовано более 40 источников. Библиография

1. Ахметов Н. С. Неорганическая химия. Учеб. пособие для учащихся 8–9 кл. шк. с углуб. изучением химии. В 2-х частях – ч. 1, ч. 2, – 2-е изд. – М. : Просвещение, 1990 – 208 с. 2. Ахметов Н. С. Общая и неорганическая химия. Учеб. пособие для ВУЗов, М. : Высшая школа, 1988– 470 с.

3. Бабич Л. В. , Балезин С. А. , Гликина Ф. Б. , Зак Э. Г. Практикум по неорганической химии. Учеб. пособие для ВУЗов, М. : Высшая школа, 1989– 300 с. 4. Барабаш Ц. И. “Использование МПС для формирования у учащихся основ диалектико-материалистического мировоззрения”, ж. “Химия в школе”, 1982, № 3, с. 15.

5. Башлак А. Т. “Что может зажечь углекислый газ”, ж. “Химия в школе”, 1991, № 5, с. 58.

6. Белов С. В. , Барбинов Ф. А. , Козьеков А. Ф. Охрана окружающей Среды. Учеб. для техн. спец. ВУЗов, под ред. Белова С. В. , 2-е изд. и доп. – М. : Высшая школа, 1991 – 319 с. 7. Богдановский Г. А. Химическая экология. Учеб. пособие. М. : Московский Университет, 1994– 240 с.

    8. Боголюбова З. К. Лекции по МПХ, 1993 – 1995.
    9. Большая Советская Энциклопедия, т. 18, 1974, с. 330.

10. Вишневский Л. В. Под знаком углерода. М. : Просвещение, 1983 – 100 с. 11. Воробьев А. Ф. , Дракин С. И. Практикум по неорганической химии. М. : Химия, 1984, 151 с.

12. Вредные химические вещества. Под общей ред. д. биол. н. , проф. Филова В. А. , Л. : Химия, 1988.

13. Гаркунов В. П. , Николаева Е. Б. “Межпредметные связи при проблемном изучении химии”, ж. “Химия в школе”, 1982, № 3, с. 28.

14. Гладкий Ю. Н. , Лавров С. Б. Дайте планете шанс! . Книга для учащихся. М. : Просвещение, 1995– 207 с.

15. Глинка Н. Л. Общая химия. Учеб. пособие для ВУЗов, 22-е изд. исп. Под ред. Рабиновича В. А. , Л. : Химия, 1982– 720 с.

16. Дюсюпова Л. З. “О связи преподавания органической химии с физикой”, ж. “Химия в школе”, 1981, № 4, с. 38.

17. А. Г. Джексон, М. Р. Гримметт. Общая органическая химия. Книга “Азотсодержащие гетероциклы”. Перевод с англ. д. х. н. Кондратьевой и проф. Вульфсона под ред. ак. Кочеткова, М. : Химия, 1985, т. 8.

18. Ерыгин Д. П. , Орлова Л. Н. “МПС в процессе изучения химии в 8 классе”, ж. “Химия в школе”, 1982, № 3, с. 23.

19. Ерыгин Д. П. , Шишкин Е. А. Методика решения задач по химии. Учеб. пособие для студентов пед. ин-тов по биологии и химии, М. : Просвещение, 1989, 179 с. 20. Зуева М. В. , Иванова Р. Г. , Каверина А. А. и др. Обучение химии в 9 классе. Пособие для учителя. Под ред. Зуевой М. В. – М. : Просвещение, 1990 – 176 с. 21. Корчагина В. А. Биология: растения, бактерии, грибы, лишайники. Учеб. 6 – 7 кл. ср. шк. – 23-е изд. М. : Просвещение, 1992 – 256 с. 22. Криксунов Е. А. , Пасенчик В. В. , Сидорин А. П. Экология России. Учеб. для 9 – 11 кл. общеобр. шк. – М. : АОМДС, ЮНИСАМ, 1995 – 232 с. 23. Криксунов Е. А. , Пасенчик В. В. , Сидорин А. П. Экология. Учеб. пособие для учащихся 9 кл. – М. : Дрофа, 1995 – 240 с.

24. Г. Лукс. Экспериментальные методы в неорганической химии. М. : Мир, 1965 – 365 с. 25. Максимова В. Н. “МП семинар “Биогенные элементы в периодической системе Д. И. М. ””, ж. “Химия в школе”, 1981, № 2, с. 26.

26. “Методические пути реализации МПС курса химии с биологией в обучении и внеклассной работе”. Часть 1. Планирование МПС. Часть 2. Оптимизация уроков химии средствами МПС. Рекомендации подготовлены Зайцевым М. А. , ассистентом кафедры химии КГПИ им. В. И. Ленина и Койковой Р. С. , доцентом кафедры химии КГПИ им. В. И. Ленина, Киров, 1993.

27. Минченков Е. Е. “МПС неорганической химии и физики”, ж. “Химия в школе”, 1981, № 2, с. 22.

28. Миркин Б. М. , Наумова Л. Г. , Экология России. Учебник для 9–11 кл. , М. : Юнисам, 1995. 29. Назаренко В. М. “Экологизированный курс химии от темы к теме”, ж. “Химия в школе”, 1994, № 4, с. 24.

30. Оганесян Э. Т. Руководство по химии. М. : Высшая Школа, 1991 – 200 с. 31. Михайло Ломоносов: Жизнеописание. Избранные труды. Воспоминания современников и суждения потомков. Стихи и проза о нем. Составили Павлова Г. Е. , Орлов А. С. , М. : Современник, 1989– 493 с.

32. Пак М. С. “Из опыта использования тестовых заданий”, ж. “Химия в школе”, 1993, № 2, с. 41.

33. Покровский О. С. , Савенко В. С. “Экспериментальное моделирование осаждения карбоната кальция в морской воде в условиях фотосинтеза”, ж. “Океанология”, МАИК “Наука”, т. 35, № 6, ноябрь– декабрь 1995, с. 883.

34. Протасов М. В. , Молчанов А. В. Экология, здоровье, природопользование в России. М. : Финансы и статистика, 1995.

35. Рудзитис Г. Е. , Фельдман Ф. Г. Химия: органическая химия. Учеб. для 10 кл. ср. шк. – М. : Просвещение, 1991 – 160 с.

36. Рябинович В. А. , Хавин З. Я. Краткий химический словарь. Л. : Химия, 1978. 37. Сборник программ для общеобразовательных учреждений Российской Федерации 8 – 11 кл. Химия, М. : Просвещение, 1995. 38. Смирнов В. И. Геология полезных ископаемых, М. : Недра, 1969 – 640 с. 39. М. В. Сарджент, Т. М. Крест, О. Мет-Кон, Р. Ливингстон. Книга “Кислородсодержащие гетероциклы”, Перевод с англ. д. х. н. Л. И. Беленького под ред. Кочеткова, М. : Химия, 1985, т. 9.

40. Химия. Справочный материал под редакцией академика Третьякова Ю. Д. , М. : Просвещение, 1993.

41. Ходаков Ю. В. Общая и неорганическая химия. Пособие для учителей. М. : Просвещение, 1965– 704 с.

42. Фельдман Ф. Г. , Рудзитис Г. Е. Химия. Учеб. для 9 кл. ср. шк. – М. : Просвещение, 1990 – 176 с. 43. Цузмер А. М. , Петришина О. Л. Биология: человек и его здоровье. Учеб. для 9 кл. ср. шк. под ред. Загорской В. Н. , 19-е изд. – М. : Просвещение, 1990 – 240 с. 44. Энциклопедический словарь юного химика. М. : Просвещение, 1990. Приложение 1

Конкретные примеры о методах реализации межпредметных связей. 1. Вопросы межпредметного содержания:

а) Вспомните (из курса географии) основные месторождения в России: алмаза

    поваренной соли
    каменного угля
    К уроку 1 по теме 4 “Подгруппа углерода”.
    б) Вспомните определение (из курса физики) ион.

К уроку 3 “Угольная кислота и ее соли”, лабораторный опыт 7. в) Вспомните (из курса биологии) сущность процесса фотосинтеза. К уроку 2 “Оксиды углерода”.

    2. Межпредметные задачи:

а. В чем основное отличие структуры и физических свойств кристаллических и аморфных (стеклообразных) тел? При ответе используйте сведения, полученные из курса физики.

б. Какое свойство угольной кислоты вы будете привлекать для ответов на вопросы: - Как доказать, что данное вещество является солью угольной кислоты? К уроку 3 “Угольная кислота и ее соли”.

- На каком свойстве основано применение питьевой соды в медицине для снижения кислотности желудочного сока? (из курса биологии, анатомии) К уроку 3.

- Почему известняк (в размолотом виде) применяют для уменьшения кислотности почвы (известкование почвы)? (из курса географии, биологии) К уроку 3 “Круговорот углерода в природе”.

    3. Домашнее задание межпредметного характера.

а) Подготовьте реферат на тему “Парниковый эффект и углекислый газ” (из курса географии– “Загрязнение атмосферы” – одна из глобальных проблем человечества). К уроку 2 “Оксиды углерода”.

    б. Составьте кроссворд на тему “Подгруппа углерода”.
    Примерный кроссворд:
    Вопросы: 1. Самый большой из всех известных алмазов.
    2. Одна из аллотропных модификаций углерода.
    3. Ученый, впервые получивший углекислый газ.

4. Основная составная часть природного горючего газа (w = 60 – 99%). 5. Соединение углерода с кремнием.

6. Процесс в природе поглощения углекислого газа растениями при освещении. 7. Соединение углерода с металлами.

8. Элемент 4 группы, главной подгруппы возглавляющий ее, имеет относительную атомную массу 12, 011, порядковый номер 6.

    8
    1
    к
    у
    л
    и
    н
    а
    н
    2
    г
    р
    а
    ф
    и
    т
    3
    л
    а
    в
    у
    а
    з
    ь
    е
    4
    м
    е
    т
    а
    н
    5
    к
    а
    р
    б
    о
    р
    у
    н
    д
    6
    ф
    о
    т
    о
    с
    и
    н
    т
    е
    з
    7
    к
    а
    р
    б
    и
    д
    4. Межпредметное наглядное пособие:

а) Подготовить на основе данных о круговоротах воды, кислорода схему “Круговорот углерода в природе”.

    К уроку 3.

б) Составить диаграмму влияния давления и температуры на растворимость оксида углерода 4 (из курса физики).

    5. Химический эксперимент:
    а) Адсорбция активированным углем.

6. Уроки межпредметного обобщения или тематические задания: а) Межпредметная конференция по глобальным проблемам, источникам бед, то есть загрязнителей– обобщение по подгруппам кислорода, азота, углерода. Приложение 2

    Тематическое планирование по теме “Подгруппа углерода”.

По программе курса химии для 8-11 классов средней общеобразовательной школы разработанной в лаборатории химического образования Института общеобразовательной школы РАО на данную тему отводится 7 часов. Цели изучения данной темы:

Ознакомить учащихся с характерными свойствами простых и сложных веществ образованных элементами–неметаллами главной подгруппы 4 группы. Сформировать знания о кристаллических решетках, аллотропии, практическом применении веществ на примерах соединений углерода и кремния. Показать роль топлива в развитии экономики страны. Развивать умения решать качественные задачи, а также расчетные химические задачи: определение массы или объема продукта реакции по известной массе или объему исходного вещества, содержащего примеси.

Расширить представления о взаимосвязи количественных и качественных изменений при сравнении состава и свойств оксидов углерода.

Сформировать знания учащихся по данной теме используя их знания из курсов физики, географии, биологии.

    Показать важность взаимосвязей между предметами.
    Тематическое планирование в приложении.
    Рекомендации по теме “ Подгруппа углерода”

Материал данной темы подвергся довольно значительным сокращениям (всего отводится 7 часов). Не рассматриваются подробно сведения о метане. Однако при изучении химических свойств углерода необходимо обратить внимание учащихся на то, что соединения углерода с водородом весьма многочисленны. В природе смеси углеводородов образуют скопления нефти и природного газа. Это 2 важных вида топлива– сведения из курса географии.

Изучение неметаллов будет завершаться сравнением свойств водородных соединений неметаллов разных групп. Сравнение этих свойств можно провести в такой последовательности: учитель напоминает, какие соединения с водородом могут образовывать различные химические элементы, в каких из этих соединений водород– электроотрицателен, а в каких –электроположителен, каково строение этих соединений и их физические свойства. Внимание учащихся привлекается к тому, какие химические свойства проявляют водородные соединения неметаллов разных групп периодической системы Д. И. Менделеева. Отмечается, что водородные соединения 6-7 групп неметаллов, растворяясь в воде, образуют кислоты, водородные соединения азота и фосфора в тех же условиях обнаруживают основные свойства, а водородные соединения углерода и кремния ни кислотных, ни основных свойств в водном растворе не проявляют. Затем прослеживается, как изменяется сила кислот и оснований, образуемых водородными соединениями неметаллов, при перемещении в подгруппах периодической системы Менделеева сверху вниз и слева направо и даются пояснения этим изменениям. Здесь уже можно привлечь для объяснения закон Кулона, изученный к этому времени в курсе физики.

Рекомендуется также пошаговая подача учебной информации для класса со средним уровнем усвоения материала. Данная система предлагает разъяснения темы небольшими порциями, закрепление каждой с помощью упражнений или в ходе выполнения учащимися самостоятельной работы.

1 шаг –Обратить внимание на то, что химические элементы главной подгруппы 4 группы стоят на границе с металлами. Напомнить, что химические элементы одной и той же подгруппы имеют общее и различное в свойствах, обусловленное их строением. Дается сравнительная характеристика химических элементов подгруппы углерода. Отмечают характер соединений.

2 шаг – Рассматривают свойства простых веществ образованных углеродом. Углерод –один из важнейших химических элементов живых организмов. Изучение аллотропных видоизменений: при характеристике свойств аллотропных видоизменений углерода имеется возможность привлекать знания знания, полученные на других уроках, например: из курса физики об электропроводности графита и использовании его в производстве электродов; из курсов биологии о том, что элемент углерод–основа жизни, он входит в состав белка; из курса географии о месторождениях графита и алмазов, атмосфера и углекислый газ.

3 шаг –Физические свойства углерода, можно изучить в процессе просмотра кинофильма “Углерод” и в ходе работы с раздаточным материалом.

4 шаг – Изучение химических свойств, сопровождающее демонстрацией химических опытов. 5 шаг – На основе изученных свойств делается вывод о применении. Доказывается схема – главная идея химии: свойства

    строение применение

1 шаг – Дедуктивный подход – на основе положения в ПСХЭ, строения атома отсюда структура вещества. 2 шаг –Повторяем материал о аллотропных видоизменениях углерода в связи со строением атома (соединяются атомы ковалентной неполярной связью, образуя простые вещества состава Cn. , где n – очень большая временная величина). 3 шаг – Исторический подход –постоянные поиски искусственного способа получения алмаза. Начались в 1881 году–английский ученый Ханней. В СССР осуществлен в 1961 в институте физики высоких давлений по технологии Верещагина. Карбин– состоит из линейных полимеров. 4 шаг – Алмаз, графит, карбин, уголь –родные братья. Различия их физических свойств определяется различной кристаллической решеткой. Химические свойства сходны.

5 шаг – Подчеркивается огромное практическое значение простого вещества. Экологизация курса химии по теме “Углерод”

Данная программа разработана В. М. Назаренко, МПГУ им. В. И. Ленина. В данной программе более глубоко развиваются МПС, на каждом уроке постоянно привлекаются знания учащихся из других предметов. При изучении этой темы необходимо придерживаться нескольких направлений:

1. Выяснить причины, вызывающие нарушение круговорота углерода в природе. 2. Рассмотреть физико-химическую природу оксидов углерода и оксида кремния. 3. Сравнить возможность их использования живыми организмами в процессе жизнедеятельности.

4. Раскрыть вопросы охраны окружающей природной среды в связи с добычей и использованием ископаемого твердого топлива и производство цемента. 5. Живой мир на планете Земля –это мир углерода, единственный элемент, сохраняющий в цепях одновременно одинарные и кратные связи.

6. Различие от углерода у кремния из-за увеличения заряда ядра и радиуса атома ослабевает связь валентных электронов с ядром, возрастает металличность, уменьшается электроотрицательность. Цепи из атомов кремния неустойчивы. 7. Сформулировать проблему: почему углекислый газ усваивается растениями в процессе фотосинтеза, а оксид кремния IV нет. Ответ на него заключается в следующем: в процессе усвоения растениями углекислого газа лежит реакция карбоксилирования рибулозо-1, 5-дифосфата (связывание углекислого газа в темновой фазе фотосинтеза). Эта реакция возможна из-за молекулярной природы углекислого газа (он легко диффундирует через устьица в лист) и из-за наличия в его молекуле двойных связей, при разрыве которых происходит присоединение углекислого газа к углеводу.

В оксиде кремния IV атомы кремния не способны к образованию кратных связей: при образовании химических связей два валентных электрона из четырех переходят наa-подуровень, поэтому с кислородом образуются только одинарные связи. Оставшиеся у кремния и у кислорода неспаренные электроны образуют новые связи с соседними молекулами оксида кремния IV, что приводит к созданию гигантского полимера с атомной кристаллической решеткой, твердого, исключительно плотного инертного вещества, не способного растворяться в воде. В этой форме кремний не усваивается растениями, не включается в обменные процессы и, следовательно, выбывает из круговорота веществ в природе. Но в некоторых формах он участвует в обменных процессах веществ живых организмов. Кремний входит в состав стеблей растений, тканей животных. А искусственно полученные препараты на основе кремния менее канцерогенны, чем на основе углерода, способствуют более эффективному заживлению ран, язв, срастанию костей.

Обсуждая вопрос “Круговорот углерода в природе” следует объяснить, что круговорот состоит из двух циклов:

    геологический
    биологический

Представлен углекислым газом, выделяющимися в атмосферу, при сгорании ископаемого топлива, с вулканическими газами, из горячих источников, поверхностных слоев океанических вод, при выветривании горных пород, а также при осаждении карбонатов кальция и магния.

    Этот цикл очень длителен.

Цикл короткий и интенсивный: углерод в виде углекислого газа ассимилируется из атмосферы растениями и из биосферы вновь возвращается в геосферу–с растениями углерод попадает в организмы животных и человека, а затем при гниении животных и растительных останков– в почву и в виде углекислого газа в атмосферу. Средняя длительность существования соединений углерода в экосистемах 15 лет.

Важно отметить главную роль океана, т. к. он адсорбирует из атмосферы примерно 30% углекислого газа, но также служит и его источником, выделяя его в атмосферу в районах теплых вод. Он является “насосом природы”, перекачивая углекислый газ из холодных в теплые районы, т. к. там давление углекислого газа в атмосфере выше (основано на физико-химическом свойстве углекислого газа к растворению в воде, в холодной лучше, чем в теплой). В океанической воде растворено 88% углерода, за 26 дней это количество возвращается в биосферу, остальной оседает в виде карбонатов. Установлено, что углекислого газа в 60 раз больше в водах рек, морей, океанов, чем в атмосфере.

Необходимо указать, что круговорот углерода в природе не замкнут. Углерод выходит из него часто на длительный срок в виде карбонатов, торфа, сапропели, гумуса. Каждый год в атмосферу Земли за счет естественных процессов поступает примерно 0, 5Ч109 углекислого газа, тогда как антропогенное его поступление достигло 15-25Ч109 т, что в 100-150 раз больше. Вместе с учащимися указать главные причины интенсивного притока углекислого газа в атмосферу.

    CO2 ® в атмосферу из-за:

1. сжигания ископаемого топлива, отходов целлюлозно-бумажного производства; 2. огромного потребления кислорода металлургической и химической промышленностью;

    3. истребления лесов, особенно тропических;

4. разрушения и минерализации лесных подстилок, дернины лугов, степей; 5. осушения болот, сопровождающегося интенсивным окислением торфяников; 6. уничтожения водной растительности в дельтах рек, загрязнения водоемов и морей, приводящего к угнетению фотосинтеза и, как следствие, к увеличению концентрации углекислого газа в атмосфере;

    7. обжига известняка, производства цемента.

8. воздействия кислотных дождей на природные запасы карбонатов CaCO3 + 2H+ ® Ca2+ + CO2 + H2O

Углекислый газ – “парниковый газ” –уменьшает тепловое излучение Земли, но увеличение его концентрации в атмосфере приводит к интенсивному осаждению на дне океана карбонатов кальция и магния, к снижению фотосинтеза (при избытке углекислый газ становится ингибитором этого процесса).

Влияние углекислого газа на человека: наркотическое действие, раздражение кожи, слизистых оболочек, в малых концентрациях возбуждает дыхательный центр, в очень больших–угнетает. Углекислый газ оказывает центральное сосудосуживающее и местное сосудорасширяющее действие, вызывает ацидоз (закисление), повышение содержания адреналина и норадреналина и уменьшение содержания аминокислот в крови, ингибирует действие ферментов в тканях. Животные менее чувствительны к углекислому газу, чем человек.

Наибольшую опасность для здоровья человека представляет оксид углерода II –продукт неполного сгорания топлива. Этот оксид соединяется с гемоглобином крови в 200-300 раз быстрее, чем кислород, образует очень прочное соединение–карбоксигемоглобин, диссоциация которого протекает в 3600 раз медленнее, чем оксигемоглобина (соединение гемоглобина с кислородом). В этом случае резко снижается обеспеченность тканей организма кислородом, развивается гипоксемия. Оксид углерода II соединяется не только с гемоглобином крови, но и с миоглобином мышц. Он нарушает углеводный обмен, усиливая распад гликогена в печени, нарушая утилизацию глюкозы, повышая уровень сахара в крови, моче и в спинномозговой жидкости, нарушает обмен фосфора и азота, водно-солевой обмен, изменяет содержание витамина B6, повышает содержание липидов в плазме, что способствует усиленному отложению холестерина на стенках сосудов, свертываемость крови и проницаемость сосудов. Важной проблемой загрязнения атмосферного воздуха является добыча и сжигание твердого топлива.

    При сжигании твердого топлива в атмосферу поступает:

1. летучая зола с частицами несгоревшего топлива (2/3 топлива рассеивается в атмосфере)– CO, CO2, SO3, NO2, соединения F;

    2. летучая зола с МИ;
    3. зола торфа содержит U, Co, Cu, Ni, Pb, Zn.
    Причины поступлений:
    1. низкий КПД электростанций;
    2. неудовлетворительная очистка топочных газов;

3. пыление угля при его добыче и перевозке, потери его при разгрузке и складировании.

    Природоохранные меры:

1. предварительное извлечение из топлива серы (путем его гидрирования); 2. применение очистных аппаратов;

3. сокращение территорий, занимаемых ТЭС, путем более компактного их размещения;

    4. создание лесозащитных зон.

5. использование шлаков и золоотвалов ТЭЦ в производстве строительных материалов. Другой источник загрязнения атмосферы– производство цемента. Очаги пыления –барабаны для сушки угля и сырья, шаровые мельницы для угля, сырья и цемента, вращающиеся печи и транспортно-загрузочные установки.

В окрестностях крупного цементного завода П = 400 тыс. т цемента в год на расстоянии 2 км концентрация пыли в воздухе– 20 мг/м3.

Повышенная концентрация кремнезема в воздухе вызывает тяжелое заболевание легких–силикоз. При попадании SiO в дыхательные пути происходит его гидратация в присутствии тканевой жидкости. При этом на поверхности пылевидных частиц образуется коллоидный раствор кремниевой кислоты, которая и становится причиной заболевания: появляется одышка, боли, кашель.

    Основные природоохранные меры:
    1. полнейшая гирмитизация оборудования;
    2. снижение отходов до 99% ;
    3. экономное расходование продукции.

(Если на дне вагона останется слой цемента 0, 5 см, то потери составят 150 кг). Элементарный углерод попадает в атмосферу в виде сажи с выбросами. Длительность существования частиц элементарного углерода в атмосфере определяют: · размеры частиц

    · их концентрация
    · эффективность механизмов очистки промышленных выбросов

·метеорологические условия (В условиях дождливого климата они могут прибывать в атмосфере до 40 ч, а в засушливом– до одной недели и более. ) Частицы углерода в зависимости от источника загрязнения могут быть покрыты оболочкой, обуславливающей их гидрофильность. Попадая в облака, эти частицы становятся ядрами конденсации. Химические реакции, протекающие на таких частицах, могут приводить к образованию нелетучих веществ из газообразных продуктов, например сульфатов из SO3. Адсорбция частиц углерода аэрозолями снижает прозрачность атмосферы, что уменьшает количество солнечных дней и влияет на климат региона. Частицы угля активно поглощают солнечное излучение, что может привести к парниковому эффекту.

Сажа поступает в атмосферу также в составе обработанных газов автотранспорта. Выхлопы дизельных двигателей, особенно тяжелых грузовиков, состоящие в основном из частиц углерода, дают примерно 1/2 всего количества углеродных частиц, попадающих в атмосферу, крупных городов.

Частицы углерода в составе аэрозолей распространяются очень далеко от индустриальных центров. При открытых разработках угля, подземной его газификации, получение угольного концентрата, сжигание угля на ТЭС в атмосферу выбрасывается, помимо частиц углерода, СО, СО2, соединения серы, хлора, брома, в составе летучих фракций золы –кадмий, Ni, Pb, Se, радионуклеотиды, а также полициклические, ароматические углеводороды.

Высокое содержание частиц углерода в атмосферных аэрозолей ведет к повышению заболеваемости населения особенно страдают верхние дыхательные пути и легкие. Профессиональная заболеваемость представлена в основном антрапозом, пылевым бронхитом; присутствие в угольной пыли частиц SiO2ускоряет и осложняет этот процесс. Наиболее агрессивны частицы угольной пыли менее 5-7 мкм, способные глубоко проникать в легкие, и в большом количестве задерживаться в легочной ткани. Существенное значение имеет продолжительность воздействия пыли: более длительное при меньшей концентрации оказывает более выраженный эффект, чем менее длительны, но более интенсивное. Повышенное содержание в угле Cu, Fe, Ni, Pb, Zn способствует учащению заболевания антракозом.

    Тематическое планирование по теме “Подгруппа углерода”.
    ?
    тема урока
    основные образовательные цели урока
    основ-ные понятия (впервые вводимые)
    МПС
    планируемые результаты обучения
    возможные вопросы и задачи с МП уклоном
    химический эксперимент
    1

Положение химич. элементов подгр. углерода в ПСХЭ Д. И. М. , строение их атомов. Углерод. Аллотропия углеро да. Адсорбция Хим. св-ва углерода: горение, восст-е оксидов металлов. 1. Повторить особенности строения атомов Cи Si.

2. Изучить первоначальные представления о природе 4-х валентности C, способности его атомов связываться друг с другом, образуя простые вещества разной структуры, на этой основе учиться прогнозировать св-ва веществ. 3. Изучить на основе структуры угля явление адсорбция.

4. Расширить знания уч-ся о термохимических уравнениях, электроотрицательности, окисл. -восстановит. реакциях на примере хим. св-в углерода. адсорбция

    природоведение, физика, география
    1) знать св-ва простого вещ-ва угля

2) иметь представление об аллотропных видоизменениях С, адсорбции. 3) уметь сравнивать элементы гл. подгруппы 4 группы, знать строение их атомов, формулы высших оксидов и водородных изменений, их характеристику. 4) уметь составлять уравнения хим. реакций, характеризующих химич. св-ва угля. 1) Из учебника физики выпишите теплоты сгорания спирта, древесного угля, природного газа. Выразите теплоты сгорания в Дж)/моль. Молярная масса спирта 36 г/моль, древесного угля около 16 г/моль.

2) Из курса физики вспомните: а) что лежит в узлах кристаллической решетки; б) св-ва полупроводников, проводников, изоляторов.

3) Какие аллотропные видоизменения вы помните из курса природоведения? 4) Назовите основные месторождения в России: угля, графита, алмаза. 5) При сгорании в кислороде 1 моль древесного угля выделяется 402 кДж теплоты. Определите: а) количество теплоты Q1, выделяющейся при сгорании 1кг С; б) достаточно ли этой Q для нагревания 1 кг воды от 15 до 25°C (удельная теплоемкость воды 4200 Дж/кг·град) § 28-29, вопросы 3-8 стр. 91, вопросы 1-2 стр. 91.

Демонстрации: 1) поглощение С растворенных веществ из газов; 2) восстановление Сu из СuО углем 2

Оксид углерода (II) и оксид углерода (IV). Химические св-ва оксида углерода (II): горение восстановление металлов. Химические св-ва окида углерода (IV), взаимодействие с водой и раствором щелочи 1. Ознакомить уч-ся с оксидом углерода (II) как несолеобразующим оксидом, обладающим св-ми восстановителя; показать значение этого вещ-ва как топлива, отметить его ядовитость.

2. На примере окисления СО повторить условия смещения химического равновесия . 3. Привести в систему знания об оксиде углерода (IV), закрепить умения производить расчеты с применением понятий относительной плотности и молярного объема газа.

газогенератор, генераторный газ, газификация твердого топлива природоведение, физика, биология, география

1) уметь составлять уравнения химических реакций, характеризующих хим. св-ва СО (горение, восстановление металлов из оксидов) и СО2 (взаимодействие с водой, раствором щелочи) 2) сравнивать по химическим свойствам СО и СО2

    3) разъяснить процессы, происходящие в газогенераторе
    4) знать требования по охране окружающей Среды
    1) Вспомните сущность процесса фотосинтеза.
    2) Расскажите об обмене газов СО2 и О2 в легких и тканях.

3) Составьте диаграмму влияния давления и температуры на растворимость СО2. 4) Расскажите об отрицательном воздействии СО на организм человека. 5) Глобальная проблема человечества “Парниковый эффект” - что это? 6) На сколько граммов масса 5, 6 л СО2 больше, чем масса 5, 6 л оксида углерода (II). § 30, § 31, стр. 83-86, задание 1, стр. 92.

Демонстрация: получение оксида углерода(IV) и взаимодействие его с водой и раствором щелочи.

    3

Угольная кислота, общие св-ва карбонатов. Качественная реакция на карбонат ион. Превращение карбонатов в природе. Круговород углерода в природе. 1) ознакомить с особенностями свойств угольной кислоты и карбонатов; 2) повторить явление гидролиза. 3). Понятие о кислой соли, о превпащениях кислых солей в нормальные и обратно. 4). Научить распознавать карбонат - ион в соединениях.

    карбонат-ион
    биология, география
    1. знать качественную реакцию на карбонат-ион

2. уметь составлять уравнения реакций, характеризующие превращения карбонат в гидрокарбонат.

    а) почему иногда пьют раствор питьевой соды?

б) изобразите схему круговорота углерода в природе в). Предположите, как происходит процесс образования карбонатов в мировом океане. г). Вспомните, определение ион.

д). Почему известняк в размолотом виде применяют для уменьшения кислотности почв?

    § 32, 33, 34, задачи 2-5, стр. 92.
    Лабораторный опыт № 7.
    4

Решение расчетных задач на определение массы или объема продукта реакции по известной массе или объему исходного вещества содержащего примеси. Научить решать задачи.

    Примеси.

Уметь решать задачи, вычисляя массы (объем) продуктов реакций по указанным массе, объему исходных веществ, одно из которых содеожит примеси. Уметь решать задачи, вычисляя массы (объем) продуктов реакций по указанным массе, объему исходных веществ, одно из которых содеожит примеси. Подготовка к практической работе.

    5

Получение оксида углерода (4) и изучение его свойств. Распознавание карбонатов. 1). Научить собирать прибор для получения газов.

    2). Изучить свойства углекислого газа.
    3). Провести распознавание карбонатов.
    С природоведением, географией, биологией.

1). Уметь собирать прибор для получения газа, который тяжелее воздуха. 2). Получить в нем углекислый газ, и подтвердить его наличие. 3). Распознавать карбонаты с помщью качественной реакции на карбонат - ион. 1). Назовите основных поставщиков углекислого газа в природу. 2). Основые минералы карбонаты, их назначение и название.

    Практическое занятие № 5.
    6
    Краткие сведения о кремнии и его соединениях.

1). Изучить свойства кремния, его оксида и кислоты по аналогии с углеродом и его соединениями.

2). Убедиться в том, что свойства - следствие строения веществ. Силицид.

    Природоведение.

1). Уметь составлять уравнения химических реакций, характеризующих свойства кремния и его соединений: оксида кремния, кремниевой кислоты, силикатов. 2). Разъяснить свойства оксида кремния и кремниевой кислоты. 1). Назовите самое распостраненное полезное ископаемое, отвечающее формуле SiO2? 2). Назовите известные вам минералы в состав которых входит кремний. Лабораторный опыт № 8. Ознакомление с образцами природных силикатов. Параграфы 35, 36, 37, 38, страницы 92-97.

    7

Строительные материалы: стекло, цемент, бетон; их получение в промышленности. 1). Ознакомиться с основными продуктами силикатной промышленности (стеклом. керамикой); с реакциями, лежащими в основе получения стекла. 2). Узнать о местных производствах силикатной промышленности.

    Природоведение.

1). Уметь характеризовать свойства строительных материалов. 2). Перспективы развития силикатной промышленности.

1). Вспомнить из курса природоведения, сырье для керамических изделий: фарфора, фаянса, (охарактеризуйте свойства сырья).

    2). Что служит сырьем для получения стекла?
    3). Охарактеризуйте свойства стекла.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6