Розробила і провела в 11 класі вчитель хімії та біології вищої кваліфікаційної категорії




Скачати 256.97 Kb.
Дата конвертації18.04.2016
Розмір256.97 Kb.
Дроговизька ЗОШ І – ІІІ ступенів


на тему


Розробила і провела в 11 класі

вчитель хімії та біології

вищої кваліфікаційної категорії

Василик Оксана Василівна

2009 р.


Проект «Роль хімії в житті суспільства».

« Широко простягла хімія



руки свої в справи людські »

М.В. Ломоносов

План


  1. Збір інформації проекту.

  2. Дослідження проекту.

  3. Постановка проекту.

  4. Організація і презентація проекту.

Мета і цілі проекту.

  1. Поглибити і розширити знання учнів про роль хімії у народному господарстві: створенні нових матеріалів, використанні продуктів хімічної промисловості в побуті, вирішенні сировинної та енергетичної проблем.

  2. Розглянути основні екологічні проблеми, вплив хімічних виробництв на довкілля, з’ясувати позитивний і негативний вплив хімічної про- мисловості.

  3. Розвивати комунікативну компетенцію учнів на базі умінь і навичок, пізнавальний інтерес, увагу, фантазію, вміння працювати в групах, формувати діалектичний світогляд.

  4. Навчити учнів виконувати проекти, презентувати результати їх досліджень.

Очікувані результати. Учень:

1.Наводить факти застосування хімічних сполук у різних галузях та повсякденному житті. 2. Описує процеси хімічного виробництва. 3. Збирає інформацію про найважливіші хімічні сполуки, необхідні людині. 4. Оцінює вплив хімічних сполук на довкілля, на організм. 5. Дає короткі відомості про основні забруднювачі нашої місцевості. 6. Характеризує альтернативні джерела енергії, глобальні проблеми . 7. Встановлює причинно-наслідкові між процесами виробництва та екологічними проблемами. 8. Пояснює значення хімії для розуміння наукової картини світу. Обладнання : карта України, району,предмети побуту, таблиці, малюнки.



Презентація проекту

Вступне слово вчителя.

Протягом усього розвитку й донині хімія завжди слугувала і продовжує слугувати людині та її практичній діяльності. Невідомо, скільки часу минуло відтоді, як людина почала використовувати вогонь для приготування їжі, у гончарному виробництві, для обробки та виплавлення металів. Проте відомо, що ще в стародавньому Єгипті виникли ремесла, в основі яких лежать хімічні процеси. Єгиптяни добували фарби і косметичні засоби з мінеральних речовин, уміли фарбувати тканини, виготовляти скло, кераміку, порцеляну, добувати золото, бронзу, залізо, мідь і досконало володіли технікою обробки металів (Мал.).

Такі образні характеристики нашого часу, як «століття хімії», «століття полімерів», «століття синтетики», науково свідчать про те, що хімія широко використовується в найрізноманітніших сферах людської діяльності, в тому числі і побуті людей. І не тільки посередньо - їжа, одяг, взуття, паливо, житло, але й безпосередньо – сода, мило, шампуні, пральні порошки, скляні, пластмасові, порцелянові та фаянсові вироби, фармакологічні препарати, дезінфікуючі та профілактичні речовини, фотоматеріали, папір, косметичні вироби, різні клеї, лаки, фарби, харчові добавки.

Ми переконуємось, що «широко простягла хімія руки свої у справи людські. Куди подивимось, куди не оглянемось, скрізь обертаються перед очима нашими успіхи її старанності». Ці слова великого російського вченого-природодослідника М.В. Ломоносова, висловлені 250 років тому, не втратили свого значення і сьогодні.

На цьому уроці ми ще більше довідаємось про роль хімії в нашому житті. Надаємо слово І групі «Хімія і побут».



Учень 1. Мийні засоби. СМЗ

У побуті ми щоденно зустрічаємось з продуктами хімічної промисловості та хімічними процесами. Це прання білизни, миття посуду, догляд за підлогою та меблями. Нині побутова хімія - самостійна галузь промисловості. Щороку у світі виробляється майже 300 млн тонн товарів побутової хімії. Широкого застосування набули мийні засоби. Гарна миюча система повинна виконувати подвійну функцію : видаляти забруднення з поверхні та переводити його у водний розчин. На наукову частину виробництво мила було поставлено на поч. XІXст. Традиційно мило одержували в результаті гідролізу жирів лугом. Розрізняють тверді мила (натрієві солі ВКК) та рідкі (калієві солі). Проте великі переваги над милом мають синтетичні мийні засоби ( СМЗ), які добре миють у твердій воді та в широкому інтервалі температур. Крім того СМЗ містять добавки : лужні, для пом’якшення води, силікат натрію – запобігає корозії, алкіламіди, що підвищують піно- утворення, а також хімічні, оптичні та ферментні підбілювачі. Оптичні підбілювачі використовують для усунення відтінків білих тканин.

Способи застосування СМЗ та інших препаратів зазначаються на упаковці Їх слід додержуватися, тоді використання товарів побутової хімії буде цілком безпечним (див. додат.)

Різні добавки полегшують процес прання бавовняних і лляних тканин, капрону. А для прання виробів з вовни та лавсану використовують СМЗ, які створюють у воді нейтральну реакцію. Для прання виробів, які мають забруднення біологічного походження, наприклад плями крові, використовують ферментні підбілювачі, але слід пам’ятати, що вони руйнуються при температурі понад 400С . Хімічна промисловість випускає великий асортимент клеїв, смол, лаків. Їм властива висока липкість до скла, порцеляни, металів, пластмас, дерева та висока межа міцності.



Учень 2. Косметика

Косметика - мистецтво прикрашати – походить від грецького слова «косме», що означає краса. Прагнення краси-внутрішня потреба людини бути в гармонії з природною досконалістю фарб, звуків і ароматів. Тільки не потрібно вважати, що краса – дар природи. Кожній жінці під силу виглядати гарно, молодо та свіжо. Немає людей негарних є люди ліниві. Ще в стародавньому Єгипті близько 4 тис років тому застосування парфумерно-косметичних засобів перетворюється на мистецтво, потім його розвинули давні римляни. У Давній Греції краса тіла й обличчя були піднесені до культу. Легенди розповідають, що жінки давньої країни Галії вмивалися пивною піною або свіжим ослячим молоком. Згідно з міфологією у бога лікування Асклепія були дві доньки - Гігея і Панацея, які персоніфікували зцілення та здоров’я. Від імені Гігеї походить слово «гігієна». Чудова скульптура цієї божої родини є в експозиції львівського музею – аптеки.

У XІX ст. красуні широко використовують рецепт англійської принцеси Уельської, вмиваючись сумішшю з півлітра молока й соку четвертинки лимона. У сучасній косметології використовують препарати, які стимулюють функцію шкіри й запобігають її старінню. Такі косметичні засоби містять біологічні речовини : вітаміни, гормони, ферменти, рослинні цілющі екстракти.

Сировиною для парфумерно – косметичних засобів є : 1. Олійна троянда, яку завезли з Персії до Болгарії близько трьох століть тому і зараз одержують відому на весь світ трояндову олію, 1 кг якої отримують з 3 – 3,5 т пелюсток, має дуже цілющі якості і ціна її прирів-

нюється до ціни золота.



2.Лаванду – використовують для виробництва лосьйонів і одеколонів, 3.М’ятна олія має сильний і тонкий аромат з приємним освіжаючим сма- ком, її додають до зубних паст, туалетних вод тощо. 4.Ефірні олії - одержують з верхівок молодих сосон і використовують для ароматизації мила, шампунів, дезодорантів, а в медицині - для інгаляцій. 5.Олія з кропу має приємний аромат, її та олію з липи ромашки, базиліку та чебрецю використовують у косметиці.

6.Синтетичні органічні речовини, що мають приємний аромат, - альдегіди, кетони, естери, спирти та лактони. Головна їх вимога – безпечність для здоров’я людини.

Учень 3. Склад губної помади.

До складу звичайних губних помад обов’язково входять касторова олія (від 50- 60 %) ,трохи восків, барвники і віддушки. Касторову олію використову- ють дуже давно, і знайти її заміну поки не вдалося, оскільки в ній міститься рицинолева кислота, яка зв’язує усі компоненти воєдино і робить консис- тенцію рівномірною. Тваринні і рослинні воски – наповнювачі, які до того ж благотворно впливають на шкіру. У сучасні губні помади додають анти окисник (пропілгалат), віддушки (жасмин, лаванду, бергамот, речовини з ароматом полуниці, малини, бананів), сахарин і ваніль для приємного смаку і, нарешті, барвники – розчинні або нерозчинні – лаки і пігменти. Коли пігмент довго знаходиться на губах, він проникає безпосередньо в шкіру й може викликати небажані наслідки, аж до новоутворень. Дуже обережно треба користуватися помадами, які проявляються («транспаран- тними»). Їхня дія базується на хімічній реакції, тому і виглядають вони на губах по- різному залежно від кислотності шкіри ( див. додат.).

Помади надзвичайно яскравих кольорів (особливо дешеві) дуже небез- печні, тому що містять анілінові барвники, через що більш токсичні і мають генотропну активність.

Учень 4 . Історія алкоголю.

Викрадач розуму – так іменують алкоголь з давніх часів. Про п’янкі властивості спиртних напоїв люди довідались за 8 тис. років до нашої ери – з появою керамічного посуду, що дав можливість виготовляти алкогольні напої з меду, плодових соків і дикого винограду. Так відомий мандрівник Міклухо - Маклай спостерігав папуасів, які не вміли ще добувати вогонь, але вже знали прийоми виготовлення хмільних напоїв. Чистий спирт почали одержувати в VІ - VІІ ст. н.е. араби і назвали його алкоголь що означає одурманюючий. Перегонка вина для одержання спирту різко збільшила пияцтво. Це послужило приводом для заборони вживання спиртних напоїв у мусульманських країнах протягом 12 сторіч, а також у країнах Азії. У Середньовіччі в Західній Європі також навчилися одержувати міцні напої шляхом сублімації вина та інших цукристих рідин, що бродять. За легендою, вперше цю операцію провів італійський чернець – алхімік Валентіус, який скуштувавши продукт і сильно сп’янівши, заявив, що він відкрив чудодійний еліксир, який робить старця молодим, стомленого – бадьорим, зажуреного – веселим. Алкоголь настільки швидко увійшов в побут, що практично кожен художник чи письменник не обходив цю тему у своїй творчості. З 1894 року продаж горілки став царською монополією. Офіційно ми наблизилися до світового «питного стандарту». В наш час лікеро – горілчані заводи випускають різноманітну продукцію: алкогольні напої – коньяк, горілку, мартіні, ром та ін. ; слабоалкогольні – вино, бірмікс, ром – колу, бренді, пиво та безалкогольні.



Запитання учасникам І групи

1.Як видалити плями з одягу: від іржі, вершкового масла, моркв’яного соку?

( Іржа - лимонна кислота, вершкове масло – бензин або порошок крейди, моркв’яний сік – УФ- лампа)

2.Назвати перший одеколон, який складався з 80% етилового спирту.

(Наполеон І не любив духів. Тоді в моду ввійшла освіжаюча і підтримуюча шкіру «Кельнськая вода», яку виготовив в Кельні італійський хімік і підпри- ємець Жан-Мара Фарина. І зараз цей одеколон поширений під назвою «Тройной», який містить 80% спирту з добавками квіткових композицій)



Вчитель

Будь – який вид людської діяльності, починаючи з приготування їжі і закінчуючи запуском космічних кораблів, пов’язаний з використанням різних матеріалів. В основі виробництва всіх видів матеріалів лежать хімічні процеси. З хімією і хімічною технологією пов’язане і дальше розв’язання найважливіших проблем економіки: створення унікальних за якостями матеріалів, що не мають аналогів у природі, забезпечення людства цінними харчовими продуктами , охорона навколишнього середовища. Слово надаємо ІІ групі «Хімія і матеріали».



Учень 1

Хімічна промисловість забезпечує народне господарство мінеральними добривами, содою, фарбами, паливно – мастильними продуктами, пластмасами, синтетичними волокнами та багатьма іншими видами сировини й матеріалів. Багатогалузева хімічна промисловість України ви-пускає більш як 120 тис. іменувань продукції. Хімічна промисловість зосереджена в Донбасі, Придніпров’ї та Прикарпатті. З інших регіонів виді- ляються Сумщина, Причорномор’я, Черкащина, Волинь. Але тільки у Дон-басі зосереджена майже третина виробництва всієї галузі. На Луганщину припадає 17% випуску хімічної та нафтохімічної продукції. На Львівщині створено Дрогобицько – Бориславський, Львівський та ін.. промислові центри. Львів – центр нафтопереробної, фармацевтичної промисловості, виробництва лакофарбових матеріалів.

У Миколаївському районі зосереджені такі великі хімічні підприємства як:

ВАТ«Миколаївцемент», будматеріали (с.Розвадів), лако-фарбовий (м.Миколаїв) склозавод (с.Пісочна), сірчаний (м.Розділ) та ін.



Учень 2. Метали і сплави

Матеріал – речовина або сукупність речовин, що мають певні властивості, які визначають те чи інше їхнє практичне використання. Нині для матеріального виробництва й задоволення потреб людей існує більше мільйона речовин, що їх випускає світова хімічна промисловість, у лабора- торіях нашої планети щодня синтезують близько 200 нових хімічних сполук Однією з найважливіших є проблема одержання чистих і надчистих речо- Явин, які необхідні для квантової електроніки, атомної промисловості та інших галузей науки і техніки.

Хімія робить суттєвий внесок у створенні різноманітних матеріалів: мета-лічних і неметалічних. Невичерпне джерело металевої та неметалевої сировини – морська і океанська вода, що містить в розчиненому вигляді 4.5млрд тонн урану, по 3млрд тонн марганцю, ванадію і нікелю, 6млрд тонн золота.

Метали необхідні в будь – якій галузі промисловості. У них поєднані фізичні властивості (міцність, пластичність, пружність, твердість) з технологічними – можливість використовувати прийоми кування, зварювання, обробки різальними інструментами. Крім цього вони мають високу тепло – й електропровідність. Серед металічних матеріалів найчастіше використовують сплави на основі заліза – чавун та сталь, на основі міді – латунь і бронза, на основі алюмінію, магнію, нікелю, титану, цирконію та ін. металів.

Однак знаходять застосування й чисті метали. Так, з алюмінію роблять теплообмінники, мішалки, різний посуд, резервуари, дроти; з міді –теплообмінники для охолодження рідин, дроти і т.д. Важливим чинником в утворенні нових матеріалів є підвищення їх корозійної стійкості, розроб- ка жароміцних сплавів. Для поліпшення якості матеріалів використовують порошкову металургію. Вона включає процеси виробництва металічних

порошків і спікання з них виробів. Сучасна порошкова металургія займає- ться, по-перше, створенням матеріалів і виробів з такими характеристика- ми ( склад, структура, властивості), яких досі неможливо досягти відомими методами плавки; по-друге, виготовленням традиційних матеріалів і виробів, але за вигідніших техніко – економічних показників виробництва.



Учень 3. Полімери

Серед неметалічних матеріалів найбільшого поширення одержали полімери (термопласти). Їх можна обробляти способом лиття, під тиском, формувати і пресувати. Незамінним став поліетилен. Це одна з найлегших і водночас дуже міцних пластмас, стійка до дії лугів і кислот, легко пресується, шиється, зварюється, пиляється, свердлиться, точиться і пла- виться. Одержано вже поліетиленовий газетний папір, на який не витраче- но жодного грама деревини.

Склопластики за своєю міцністю не поступаються сталі. Вони є чудовим конструкційним матеріалом, стійкі в агресивних середовищах.

Наприкінці XX ст. вчені одержали суперміцне волокно – кевлар, що має дуже високу міцність і гнучкість, має невисоку густину, тому що складаєть- ся з легких атомів : H, O, C, N. Вироби з кевлару в п’ять разів міцніші за ста- леві і служать набагато довше. Його використовують при виготовленні крил літаків, куленепробивних жилетів і курток для фехтувальників.

Силікони – силіційорганічні полімери, які одержують у вигляді смол, кау- чукоподібних речовин, олії, рідини, характеризуються високою термостій кістю, хімічною стійкістю й еластичністю. Силоксанові каучуки використо- вують не тільки в техніці, а й у харчовій промисловості, сільському госпо- дарстві. На їх основі роблять селективно напівпроникні мембрани, за допомогою яких вдається збільшити термін зберігання овочів і фруктів у 1,3 – 3 рази. Нині близько 80 % усіх органічних речовин добувають на основі нафти і природного газу.

Учень 4. Композити

Перспективою є розробка гібридних матеріалів, в яких полімери поєднуються в єдину конструкцію з металами або керамікою на молекуля- рному рівні. Усе більшого значення набувають конструкційні керамічні матеріали – композити, які мають винятково високу механічну міцність при високих температурах. Серед композитів виділяють кермети (кераміко- металічні матеріали), норпласти (наповнені органічні полімери) і піни (газонаповнені матеріали). Пінопласти затримують шуми, є добрими тепло ізоляторами. Ними ізолюють трубопроводи, вони незамінні в холодильно-му машинобудуванні. Як основу (матрицю) використовують метали і сплави, полімери, кераміку. Наповнювачі для композитів на основі пластмас, значно різноманітніші. На основі скла роблять ситали, які за своєю міцністю перевищують високовуглецеві сталі, але легші за сплави алюмінію і за своєю хімічною стійкістю поступаються тільки золоту і платині, при цьому легко обробляються.



Учень 5. Неметали. Гончарне підприємство нашого села

До групи неметалічних матеріалів відносять і такі традиційні, як кераміка, порцеляна, фаянс, скло, цемент бетон, графіт, які знаходять дедалі нове використання.

Перші витвори мистецтва з глини ( статуетки) датуються 23 тис. років до н.е. Глини представляють собою групу гірських порід, які складаються із глинистих мінералів і являються сировиною для кераміки. Каолініт входить до складу переважної більшості глин, в основному вогнетривких, туго- плавких та каоліну, що є сировиною в тонкій кераміці (порцеляна, фарфор та фаянс). Домішками в глині слід вважати такі мінерали, як кварц, карбонати кальцію і магнію, гіпс, польовий шпат, слюда та ряд розчинних солей.

На території с. Дроговижа є невелике приватне підприємство, де виготовляють керамічні вироби. Виробництво включає такі процеси:



  1. Замочування – ефективний спосіб покращення властивостей глини: до глини додається вода і виходить маса, придатна для механічної обробки.

  2. Механічна переробка – руйнування структури глини, грубий розмол на вальцях з виділенням камінних і ін. матеріалів, потім тонкий роз- мол та одержання формовочної маси.

  3. Формування виробів здійснюється стрічковими пресами або вручну чи іншим механічним способом.

  4. Сушка виробів та випал, що являє собою процес теплової обробки виробів з метою одержання міцних, щільних та естетичних виробів (температура випалу 800- 980 о С у печах періодичної дії ).

  5. Глазурування – покриття сухих виробів спеціальною суспензією для непроникливості та зовнішнього оформлення. Глазурі бувають прозо- рі (кольорові і без кольору) та глухі

Учень 6. Цемент. ВАТ «Миколаївцемент»

Найважливішим будівельним матеріалом є цемент. Він використовується у

виготовленні всіх будівельних виробів і конструкцій; найбільш його

йде на виробництво бетону. Ось чому обсяг виробництва цементу такий

самий індикатор розвитку будівельної індустрії, як для хімічного комплексу

– виробництво сірчаної кислоти.

На території с. Дроговижа розташований потужний цементний завод –

ВАТ «Миколаївцемент», який створено в процесі приватизації майна

Миколаївського цементно-гірничого комбінату. Зараз підприємство перебу-

ває у складі групи «Лафарж» - світового лідера з виробництва будівельних

матеріалів.

Для виготовлення цементу використовують карбонатні породи (вапняк,

крейда) й глину певної якості (співвідношення 75% і 25% ) крім того дода-

ються деякі домішки: гіпс, шлаки та ін. Продуктом випалення є клінкер -сво-

єрідні розжарені шматки суміші. Потім клінкер розмелюється на цементо-

змелюваних установках і ще після деяких обробок отримують готовий

портланд – цемент

Портландцементи – найпоширеніші. Їх отримують змеленням клінкеру,

обпаленого до спікання при t – 1450 о С, містить вуглекислий кальцій, крем-

незем і оксид заліза (мергель) або суміш вапняку і глини.

Глиноземисті цементи відрізняються високою міцністю після коротких

термінів твердіння. Їх застосовують для бетонних і залізобетонних констру-

кцій.

Розширюванні цементи виготовляють марок 200, 400, 500, 600 ; відно-

сне лінійне розширення цементного каменю, що твердне у воді, через до-

бу повинно бути не менше 0,2% і не більше 1%.

Шлакові цементи виготовляють з гранульованих доменних шлаків і

гіпсу, розмолотих з домішками портландцементу або вапна.

Програма розвитку заводу на 2008-2010 р. передбачає впровадження

великих інвестиційних проектів, серед яких :



  • часткова заміна природного газу альтернативними паливами ;

  • переведення обертових печей з природного газу на вугілля ;

  • будівництво нового заводу за «сухим» способом виробництва цементу.

Запитання учасникам ІІ групи

  1. З чого роблять стержні олівців ?

(З суміші графіту з глиною (каоліном).Графіт м’який і жирний на дотик, характеризується слабким металічним блиском і в’язкістю. Головною частиною каоліну є каолініт – Al2O3 2SiO2 2H2O. Колір каоліну білий, його ще називають «фарфоровою землею».

  1. Де зустрічаються композити в природі ?

( у деревині, кістках, черепашці молюсків)

Вчитель.

У нашому індустріальному суспільстві від енергії залежить усе. За її допомогою рухаються автомобілі, летять у космос ракети, випікається хліб, обігрівається житло й приводяться в дію кондиціонери, освітлюються вулиці виходять в море кораблі. Джерелами енергії найчастіше є традиційні невідновні ресурси – вугілля, нафта, природний газ, торф, сланці, які останнім часом дуже швидко виснажуються, особливо прискореними темпами зменшуються запаси нафти і газу.

Геніальний Д.І. Менделєєв сказав, що спалювати нафту – це все одно, що опалювати приміщення асигнаціями. Безсумнівна істина і вона повинна бути написана на прапорі енергетики.

Хіміки вважають, що у майбутньому (через 20-30 р.) нафта збереже свою позицію лідера, але її внесок в енергоресурси помітно скоротиться і буде компенсуватися зрослим внеском вугілля, газу, водної енергетики, ядер- ного пального, енергії Сонця, земних глибин та інших видів відновної енергії, включаючи біоенергетику.

Про енергію майбутнього розкажуть учні ІІІ групи.



Учень 1. Водень – паливо майбутнього

Дуже перспективною видається воднева енергетика, що ґрунтується на спалюванні екологічно- чистого палива – водню. Проте для її розвитку потрібно розв’язати багато завдань, поєднаних зі зниженням собіва- вартості водню, створення засобів його зберігання та транспортування. Найпростіший спосіб одержання водню з води є електроліз. Перспективне пряме використання сонячної енергії для одержання водню з води – фотоліз. Є два підходи вирішення цієї проблеми. Біофотоліз – одержання водню, використовуючи ферменти живих орга- нізмів, однак швидкість і тривалість цього процесу поки ще не задовільні. Фотохімічний – використання штучного хлоропласту і синтетичного флоро- філу для розкладання води.



Атомна енергетика.

Невичерпні можливості містить ядерна енергетика. При ядерних реакціях виділяється в мільйони разів більше енергії, ніж при звичайних реакціях. Переваги АЕС перед тепловими (ТЕЦ) і гідроелектростанціями (ГЕС) очевидні: немає відходів, газових викидів, немає будівництва гребель Але навіть, якщо АЕС працює ідеально, її експлуатація неминуче призво- дить до нагромадження радіоактивних речовин, які накопичуються у виг- ляді рідких, твердих і газоподібних речовин з різним рівнем активності і концентрації. Найскладніше підготувати до довгострокового збереження. Такі сховища називаються могильниками. Крім радіації небезпечним є тепловий вплив (охолодження водою, повітрям).



Учень 2. Енергія Сонця та вітру

Більш екологічними , ніж АЕС, можна вважати електростанції, які використовують енергію сонячного випромінення або вітру. Великі надії покладаються на геліоенергетику (використання сонячної радіації), особ-ливо перспективні в цьому плані південні області. І сонячна електростан- ція потужністю 5 МВт збудована в Криму біля с. Леніно.

Необхідно побудувати системи з використанням сонячної енергії для опа- лення та постачання будинків гарячою водою, кондиціонування приміщень.

Сонячні батареї вже давно застосовують в навігаційних спорудах і на космічних кораблях. Вартість цієї енергії постійно знижується. Для виготов- лення сонячних батарей напівпровідниковим матеріалом є силіцій і його сполуки. Хіміки працюють над розробкою нових матеріалів – перетворюва- чів енергії. Сонячні панелі виготовляють з металів, які є добрими провідни- ками тепла, особливо мідь, на яку наносять покриття чорного кольору,щоб краще поглинала сонячне світло, закріплюють на дахах будинків. Перший «сонячний» будинок було збудовано в Україні 1979 року в с. Колісне Одесь- кої обл., обладнаний автономною сонячною системою, яка включає сонячний колектор площею 60 м2, який розміщений на даху.

Незважаючи на відносно малу швидкість вітрів у більшості регіонів України енергетичний потенціал їх доволі значний. Енергія вітрів, що дмуть протягом року над Україною, перевищує нинішнє виробництво електроенергії в нашій країні в 150 разів, а ресурси, які можна використати при сучасному рівні розвитку вітротехніки, перевищують ці обсяги вдвічі. Найбільш сприятливі умови для спорудження таких станцій є на Кримському півострові, узбережжі Чорного та Азовського морів.

Учень 3. Біомаса – джерело енергії

Біомаса є важливою формою запасеної енергії. Наприклад, вуглеводи, жири і білки, що входять в їжу, забезпечують енергією людський організм. Останнім часом біомаса привертає все більше уваги як джерело біогазу і спирту. Сировиною для одержання біогазу служать відходи тваринного і рослинного походження, які перегнивають у генераторах біогазу або автоклавах. Гниття відбувається без доступу кисню, де певні види бактерій розкладають відходи з утворенням газоподібного метану. Залишки після одержання біогазу із зелених відходів мають високий вміст нітрогену й можуть використовуватись як добриво. Спирт уже давно використовують як пальне, наприклад, у лампах – спиртівках. Його можна одержувати із цукрової тростини шляхом бродіння і перегонки. Певний інтерес виявляється до використання як дизельного палива деяких рослинних олій соєвих, суріпиці, евкаліпта, ріпаку, пальмової та кокосової та ін.



Учень 4. Геотермальна та гідроенергія

Головними передумовами широкого використання геотермальної енергії (висока t надр Землі) в народному господарстві України є її великі ресурси, відносно малі капіталовкладення в енергетичні об’єкти, простота обладнання і відносно низька собівартість теплової і електричної енергії.

Україна має такі геолого-географічні умови, які дозволяють стверджувати, що цей напрямок в енергетиці є актуальним і має перспективи. Наявні ресурси геотермальної енергії можуть в майбутньому забезпечити роботу ГеоТЕС загальною потужністю 200 – 250 млн. кВт.

Використання гідроенергії в Україні можливо в двох напрямках : а) перетворення енергії рік ; б) морських хвиль в електричну енергію.

В умовах рівнинної території України спорудження великих ГЕС недоцільно бо призводить до затоплення значних площ с\г угідь і завдає великої шкоди довкіллю. Використання енергії малих рік не супроводжується затопленням і не спричиняє екологічних змін.

Енергія хвиль морського прибою має значний потенціал. Довжина берегів Чорного і Азовського морів у межах України перевищує 2000 км, що є однією з передумов розвитку енергетики такого напрямку.



Завдання учасникам ІІІ групи

  1. Як ви ставитесь до атомної енергетики: «за» чи «проти» ?

  2. Яке автомобільне паливо зовсім не «отруює» повітря ?



Вчитель

Екологічна проблема – одна з найгостріших глобальних проблем сучасності. Суспільство вже усвідомило небезпеку забруднення навколиш- нього середовища хімічними сполуками, особливо нафтопродуктами, пес- тицидами та поверхнево-активними речовинами (ПАР), які постійно виді- ляються в середовище. Хімія таїть у собі небезпеку серйозної екологічної катастрофи. Створивши і використовуючи могутню технічну базу, людина одержала владу над природою, але не відчула відповідальності за неї. Розглянемо два аспекти теми «Хімія і екологія» :



  1. Проаналізувати негативні глобальні зміни.

  2. Показати позитивний вплив хімічних технологій на екологія.



Учень 1. Забруднення атмосфери

Шкідливі викиди сірчанокислотних заводів в атмосферу, які містять сульфур (ІV) оксид, варто оцінювати не тільки за дією цієї речовини на навколишнє середовище в зоні 30-50 км , але треба врахувати ряд факторів : збільшення числа випадків распіраторних захворювань у людей і тварин; пригнічення росту і загибель рослинності; підвищення швидкості корозійного зносу матеріалів; закислення грунтів та замкнутих водойм.

Оксиди сульфуру і нітрогену, що викидаються в атмосферу внаслідок роботи теплових електростанцій і автомобільних двигунів, з’єднуються з вологою і випадають на землю кислотними дощами, які вкрай шкідливо діють на навколишнє середовище :


  • знижується врожайність ;

  • вимиваються з грунту кальцій, калій, магній, що викликає деградацію фауни і флори ;

  • гинуть ліси ;

  • отруюється вода озер і ставків, що викликає загибель ікри і мальків риб ;

  • щезають водоплавні птахи, комахи й тварини.

Хімічне забруднення води відбувається за рахунок надходження у во- дойми різних шкідливих домішок : кислот, лугів, мінеральних солей, нафти і нафтопродуктів, миючих засобів, пестицидів. Особливої шкоди завдають нафта і нафтопродукти, які потрапляють у водойми при транспортуванні, очищенні танкерів, завантажуванні і розвантажуванні, через несправність запобіжних клапанів, аварій. Нафтові плями утворю- ють на поверхні плівку,що не пропускає сонячне проміння, уповільнює газообмін, припиняє розмноження водоростей і планктону, вбиває ікру і мальків, які живуть біля самої поверхні. Дуже вразливі птахи. Коли внут- рішнє оперення вкривається нафтою, порушуються його ізоляційні влас- тивості, а при спробі очиститись, птахи ковтають бруд і гинуть.

Пестициди – хімічні речовини, що токсично діють на ті чи інші живі орга нізми. Позитивний ефект пестицидів – збільшення врожайності, знище- ння бур’янів і шкідників, але водночас змінюються популяції, що живля- ться ними. Крім того пестициди потрапляють у грунт, грунтові води, водойми і негативно впливають на життєво важливі функції тварин.

Останнім часом особливої шкоди завдають СМЗ, які надзвичайно стійкі і зберігаються у воді роками. Утворення стійких колоїдних суспензій впливає на процес очищення стічних вод, знижує ефективність біологі- чних фільтрів і відстійників. На більшість нижчих організмів діє токсично і дезінфікуюче.

Учень 2. Парниковий ефект. Озонова дірка

Людина може прожити кілька тижнів без їжі, 5 днів без води і тільки 5 хвилин без повітря, вона дихає постійно, незалежно від того, чисте повітря чи забруднене. Тому проблема очищення повітря є актуальною і глобальною.

Спалювання органічних речовин, а також знищення лісів призводить до накопичення в атмосфері вуглекислого газу. За останні 120 років вміст цьо- го газу збільшився на 17 %. У земній атмосфері газ діє як скло в теплиці чи парнику : вільно пропускає до поверхні Землі сонячні промені, утримує теп- ло на поверхні , тим самим розігріває атмосферу. Небезпека парникового ефекту в тому, що може викликати кліматичні зміни : кількість опадів, шар хмар, океанічні течії. Це викличе потепління в зоні тундри, танення шару вічної мерзлоти та льодовиків Гренландії, Антарктиди й Арктики, при цьому буде затоплено 20 % площі суходолу. Моделлю парникового ефекту є клі- мат на Венері.

Останнім часом вчені занепокоєні зниженням вмісту озону в озоново- му шарі атмосфери. Він зосереджений головним чином у стратосфері на висоті 15-25 км, добре вбирає ультрафіолетові промені, довжина яких менша 200 нм, а також відбиває інфрачервоне випромінювання Землі. Руйнуванню озонового шару сприяють хімічні речовини – фреони – фтор- хлорметани, які не бояться дощу і під впливом ультрафіолетових променів розкладаються і стають джерелом хлору, що розкладає озон. Зручні у побуті флакони з парфумами, дезодорантами, отрутохімікатами, лаком до волосся також небезпечні для озонового шару. Не менш небезпечні сполуки нітро- гену, що використовуються як ракетне паливо, мінеральні азотні добрива, вихлопні гази автомобілів, що істотно «з’їдають» озон атмосфери.

Потічок с. Дроговижа.

Учень 3. Позитивний вплив хімічних технологій на екологію

Хімія і хімічна промисловість відіграють у суспільстві ключову роль. Саме хімія забезпечила неймовірну різноманітність нових матеріалів, що міцно увійшли в наше життя. І саме їй належить велика роль у розв’язанні екологічної проблеми. Тепер у хімічній промисловості використовують різні фільтри, пилогазовловлювачі, які значно зменшують викидання шкідливих речовин в атмосферу. Для очищення повітря від газових домішок застосо- вують три основні процеси : абсорбція рідиною, твердою речовиною і ката-літичне перетворення. Абсорбційні методи очищення ґрунтуються на здат- ності дрібнопористих речовин (активоване вугілля, алюмогель, неоліти ) вловлювати з газів ті чи інші шкідливі компоненти. Основу каталітичних методів становлять перетворення шкідливих речовин на нешкідливі.

Для вловлювання сульфур (ІV) оксиду використовують лужні розчини. Ефективним реагентом є газоподібний амоніак при 150о С :

2NH3 + SO2 + H2O → (NH4 )2SO3

Утилізація надлишку SO2 – це виробництво з нього елементарної сірки:

SO2 + 2H2S → 3S +2H2O,

Надлишку Карбон (ІІ) оксиду можлива за допомогою водню й каталізаторів:

2 + СО2 → СН2О + Н2О

Абсорбційні методи використовують і для вловлювання оксидів Нітрогену-поглинання його водними розчинами амоніаку і амоній карбонату, а також процес каталітичного відновлення оксидів до азоту. Процес ґрунтується на взаємодії з метаном:

4NO + CH4 → 2N2 + CO2 + 2H2 O

Хіміки розробили методи утилізації попелу і шлаків, які нагромаджуються поруч із ТЕЦ, з них виготовляють будівельні матеріали – цемент, цеглу, плитки. Найбільш перспективним методом є додаткова переробка шлаків для вилучення корисних речовин. Шлаки, які залишаються під час виробниц-тва чавуну, тепер частково переробляють на шлакобетон, шлаковату,яку використовують як теплоізоляційний матеріал замість азбесту.

Побічні продукти полімеризації знешкоджують шляхом каталітичного окиснення, а теплота димових газів використовується в тепловій енергетиці.

Перед хіміками стоїть завдання розробки способів утилізації синтетич- них матеріалів і створення нових полімерів, які б розкладалися в природі. Синтетичні полімери на відміну від природних не розкладаються ферментами і залишаються в природі.

Учень 4. Очищення водойм

Дуже гостро стоїть питання про раціональне використання води і неприпустимість забруднення водойм. При цьому враховується, що прісна вода становить тільки близько 2,5 % від загальної кількості води на Землі. Розв’язання цієї проблеми полягає в створенні замкнених (безстічних) техно- логічних систем, коли використана вода очищується і знову повертається у виробництво. Повторне використання води досягає 97%.

На багатьох заводах встановлено очисні споруди, нейтралізатори, ставки – відстійники з повторним використанням води, установки біохімічного очищення промислових стоків.

Хіміки відповідають за раціональне використання сировини, її комплексну переробку, ліквідацію відходів, які завдають шкоди довкіллю та здоров’ю людини. Основне завдання хімії - у створенні безвідхідних виробництв, комбінуванням, коли відходи одного заводу стають сировиною для іншого. Однак навчитися виготовляти з них корисне – лише половина справи, необхідно, щоб вони відповідали потребі людини в цьому продукті.

Так, фосфогіпс переробляють у у гіпсову в’яжучу сировину, сірчану кислоту, цемент тощо; його можна використовувати і для хімічної меліорації солон- чаків. Вдосконалюючи або створюючи нові процеси, можна зменшити кількість відходів. Чим досконаліше виробництво, тим менше відходів.

Запитання учасникам ІV групи


  1. Як ви розумієте вислів «Зелений фільтр» ?

( Зелений фільтр – ліси, сади і парки, які є помічниками людини у боротьбі за чисте повітря. Кожне дерево – це неповторна зелена лабораторія чистого повітря)

  1. Що ви пропонуєте зробити для збереження довкілля ?

  • Посадити дерева;

  • прибирати територію;

  • не засмічувати ліси, парки ;розвішувати годівнички, шпаківні.

Вчитель

Екологічне мислення має стати основою раціонального природокористу-вання. Але воно не повинно бути гальмом прогресу, а постійно супровод- жувати рішення народногосподарських проблем як визначальний фактор.



Завдання для всіх учнів

Уявіть, що ви вирішили прожити один день, не використовуючи предметів і речовин, які виробляють хімічні підприємства.



Опишіть його.

Висновки

  1. Учні зібрали дуже багато інформаційного матеріалу про роль хімії в житті суспільства і побуті.

  2. Дослідили основні хімічні підприємства на території села.

  3. Аналізували і розкрили екологічні проблеми.

  4. Охарактеризували альтернативні джерела енергії.

  5. Оцінили значення хімії у розв’язанні екологічної проблеми.

Підбиття підсумків

Оцінювання роботи учнів і самооцінювання.


База даних захищена авторським правом ©mediku.com.ua 2016
звернутися до адміністрації

    Головна сторінка