Экологические аспекты на уроках химии в 8-9 классах по УМК О.С. Габриеляну

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

«Аргуновская средняя общеобразовательная школа»

Экологические аспекты на уроках химии в 8-9 классах

по УМК О.С. Габриеляну

Работу выполнила:

Карачева Людмила Витальевна,

учитель химии

МБОУ «Аргуновская СОШ»

первая квалификационная категория

Никольск 2017

Введение

Наш современник В.А. Сухомлинский в книге " Сердце отдаю детям " писал: " ...Природа становится могучим источником воспитания лишь тогда, когда человек познает ее, проникает мыслью в причинно-следственные связи ... Чем больше деятельности, связанной с активным познанием природы, тем глубже и осмысленнее становится видение окружающего мира ..."

Химия — это предмет, при изучении которого экологические аспекты можно отражать практически на каждом уроке.

В основе экологического воспитания лежат представления о взаимосвязи состава, строения, свойств веществ и их биологических функций, двойственной роли в живой и неживой природе, биологической взаимозаменяемости химических элементов и последствиях этого процесса для организмов.

Химия имеет важное значение в решении экологических проблем на современном этапе. При изучении состава, строения и свойств веществ, химия отвечает на вопрос, что происходит с ними в атмосфере, почве, водной среде, какие воздействия оказывает вещество и его продукты превращений на биологические организмы.

Цель работы:

рассмотрение экологических аспектов на уроках химии в практической деятельности учителя.

Задачи:

• раскрытие единства неорганического и органического мира, влияние деятельности человека на окружающую среду и формирование на этой основе убежденности в необходимости бережного отношения к природе;

• раскрытие двойственной роли химической промышленности в отношении природы;

• вооружение школьников практическими умениями и навыками, позволяющими посильно участвовать в мероприятиях по защите природы.

На уроках химии следует учитывать четыре компонента экологической культуры, которые позволяют по ступеням сформировать практические знания по экологическому воспитанию:

Когнитивный, приобретение знаний и умений по данному напрвлению;

Экологическое мышление позволяет переоценить полученные знания и сделать выводы, перейдя к следующему уровню

Аксиологический компонент позволяет сформировать ценностные ориентации, которые приведут к экологически оправданному поведению.

Роль химии в решении экологических проблем на современном этапе значительна:

• изучая состав, строение и свойства веществ, химия может ответить, как ведет себя то или иное вещество в атмосфере, почве, водной среде, какие воздействия оказывает оно и продукты его превращений на биологические системы;

• раскрывая механизмы биогеохимических процессов в природном круговороте элементов, химия способствует решению задачи наиболее естественного и “безболезненного” вхождения промышленного производства в природные циклы, делая его частью какой-либо экосистемы;

• используя разнообразные методики химико-аналитического контроля состояния объектов окружающей среды или качества готовой продукции ряда отраслей промышленности (химической, нефтехимической, микробиологической, фармацевтической), химия позволяет получить информацию, необходимую для последующего принятия решений о предотвращении поступления вредных веществ в контролируемые объекты, очистке этих объектов, способах их защиты и т.д.

Работая над темой экологической культуры на уроках химии нужно учитывать несколько аспектов при решении задач и постановке проблемной ситуации:

1. Условия задач и результаты решении должны содержать практически значимую информацию.

2. Эта информация должна быть тесно связана с программным материалом и реальными экологическими проблемами.

3. Задачи должны быть посильны для учащихся данного класса.

4. Решение задач должно опираться на возможности, на комплекс знаний по разным предметам.

Часть 1. Экологизация курса химии в 8-9 классах по УМК О.С. Габриеляну.

При составлении поурочного планирования учитываю экологические аспекты на уроках химии. Приведу несколько примеров экологизации курса химии.

Превращение веществ и роль химии в жизни человека, вначале изучения школьного курса химии, позволяет провести интегрированный урок «Экология+Химия», где прослеживается взаимосвязь химических процессов для нормального течения биологических ритмов в природе. Значение химической сущности живого организма, малейшее изменение в химическом обмене приводит к нарушению функционирования всего организма в целом, нарушению гомеостаза. Влияние антропогенной деятельности на окружающую среду.

Первое знакомство обучающихся с темой «Металлы» заканчивается выполнением проектной индивидуальной работы «Простое вещество металл-...», особое внимание уделяется ртути, способам сборки и утилизации разбитых домашних градусников.

Тема «Неметаллы», начинается со знакомства с понятием «Аллотропия». На примере сравнения кислорода и озона, рассмотрения роли озонового слоя в защите жизни на нашей планете.

Тема: «Важнейшие классы бинарных соединений-оксиды и летучие водородные соединения», глобальная экологическая проблема питьевой воды, роль воды в живых организмах, значение водных процессов в промышленности и бытовой жизни человека.

Углекислый газ, роль его в загрязнении атмосферы вблизи заводов и фабрик. Основную массу земной коры -литосферы -образуют оксиды кремния и алюминия, которые входят в состав многих минералов и горных пород.

В теме кислоты можно сделать акцент на применение и полезные свойства муравьиной кислоты, которая содержится в пчелином яде и в жгучих волосках крапивы. Многие дети недооценивают полезные свойства крапивы и пытаются всячески её уничтожать.

Многие кислоты нудны народному хозяйству в огромных количествах, производство этих веществ называют многотоннажным. К их числу относят серную кислоту, один из важнейших продуктов, используемых в различных отраслях промышленности. Основные области её применения: производство минеральных удобрений, металлургия, очистка нефтепродуктов, её применяют также в производстве других кислот, моющих средств, взрывчатых веществ, лекарств и др. Но её производство создает немало экологических проблем. Выбросы и отходы сернокислотных заводов вызывают крайне негативное воздействие на окружающую среду: увеличение заболеваний дыхательной системы у человека и животных, гибель растительности и подавление её роста, повышение коррозионного износа материалов, закисление почв и др.

Роль солей в биологических ритмах природы значительна: хлорид натрия, без этой соли невозможна жизнь растений, животных и человека, так как она обеспечивает важнейшие физиологические процессы в организмах. Карбонат кальция -нерастворимая соль, из которой многочисленные морские животные строят покровы своего тела-раковины.

.Изучая тему «Чистые вещества и смеси», помимо теоретических знаний обучающиеся приобретают практические умения по проведению химического эксперимента, например, при очистке веществ и разделении смесей. В связи с этим представляется возможным ознакомить обучающихся с рядом понятий экологического характера: загрязнители, источники загрязнений, современные способы очистки веществ (отходов) в промышленности и быту, что расширяет их познавательную сферу.

В ходе практической работы продолжается формирование экологической культуры и практических умений обучающихся по разделению веществ и их очистке. На этом уроке обучающиеся знакомятся с современными методами очистки веществ с демонстрацией: фильтрации, выпаривания, отстаивания; рассматриваются вопросы обеззараживания сточных вод, осаждение. Демонстрация очистки поверхности воды от загрязнителей (масло, нефть). Своеобразным подведением итогов «химико-экологического» урока является практическая работа по разделению искусственно созданной смеси веществ. В связи с тем, что интеграция знаний имеет много различных аспектов, в своей работе мы учитываем экологический потенциал курса химии и географии, рассматривая их во взаимосвязи.

В 9 классе изучая тему «Химические элементы в клетках живых организмов», устанавливают связь между положением элемента в периодической системе и биологической ролью в организме. Дети устанавливают, что химический состав организмов зависит от химического состава окружающей их среды

В теме "Электролитическая диссоциация веществ"

мы рассматриваем применение электролитов в промышленности, сельском хозяйстве, медицине, быту, механизм закисления почв, воды, знакомимся с ионами, проявляющими токсичность.

В теме "Подгруппа азота"

Круговорот азота в природе, влияние его концентрации на биологические процессы. Выделяем положительное и отрицательное воздействие аммиака и его соединений на живые организмы. Рассматриваем производство аммиака как пример экологически чистой технологии.

В теме "Подгруппа углерода".

Изучаем адсорбцию как один из методов улавливания отравляющих веществ.Влияние углекислого газа на жизнедеятельность организмов; снижение фотосинтеза у растений и ухудшение дыхания у животных, человека. Отравляющее действие угарного газа. Парниковый эффект: причины возникновения, возможные последствия и пути их предотвращения. Соединения кремния как загрязнители среды обитания живых организмов.

В теме "Общие свойства металлов".

Знакомимся с двойственной ролью ионов металлов в природе в зависимости от их концентрации. Ионы натрия и калия играют большую биологическую роль: Na+ -главный внеклеточный ион, содержится в крови и лимфе, а К+- основной внутриклеточный ион. Они выполняют разные функции в организме, но предпочитают «работать» вместе. Соотношение концентраций этих ионов регулирует давление крови в живом организме и обеспечивает перемещение растворов солей из корней в листья растений.

Урок по коррозии металлов провожу в виде групповой работы, где обучающиеся опытным путем формулируют условия процесса коррозии. Коррозия вызывает серьезные экологические последствия. Утечка газа, нефти и других опасных химических продуктов из разрушенных коррозией трубопроводов приводит к загрязнению окружающей среды, что отрицательно влияет на здоровье и жизнь людей.

Часть 2. Экологические задачи на уроках химии.

Задача 1. При сгорании в карбюраторе автомобиля 1кг горючего в воздух выбрасывается до 800 г оксида углерода (II). Вычислите массу и объем (н. у.) оксида углерода (II), образующегося при сгорании 100 кг горючего.

Решение этой задачи показывает, что при сгорании 100 кг горючего может образоваться оксид углерода (II) массой 80 кг, который займет при н. у. объем равный 63 м3.

При решении подобных задач учащиеся узнают о веществах, загрязняющих атмосферу: выхлопных газах автотранспорта, продуктах сгорания органического топлива, выбросах промышленных предприятий.

Задача 2. Установлено, что за вегетационный период дерево, имеющее 10 кг листьев, может обезвредить без ущерба для него свыше 500 г сернистого газа и 250 г хлора. Рассчитайте, какое количество указанных газов может обезвредить одно такое дерево.

Решая эту задачу, учащиеся узнают о роли растений в обезвреживании ядовитых газов. Подобные факты еще раз убеждают их в необходимости сохранения каждого дерева и мобилизуют на активное участие в озеленении своего села.

Задача 3. Одинаковое ли (и какое именно) число молекул содержится в 1г воды и в 1г кислорода? Какова роль этих веществ в биосфере Земли? (Ответ: 0,33х1023; 0,37х1027)

Задача 4. В сутки человек вдыхает приблизительно 25 кг воздуха. На каждые 100 км пути автомобиль расходует 1825 кг кислорода. Сколько суток сможет дышать человек воздухом, если одна из машин проедет на 100 км меньше? (Ответ: 347 суток 14 часов 52 минуты)

При изучении свойств и применения углерода и его соединений обращаем внимание учащихся на одну из современных экологических проблем – возникновение "парникового эффекта", приводящего к потеплению климата.

В природе постоянно происходит круговорот биогенных элементов: углерода, водорода, кислорода, фосфора, азота и др. Человек в процессе своей деятельности вмешивается в круговорот веществ, использую минеральное сырье для своих нужд.

Задача 5. Какая масса углерода должна превратиться в CO2, чтобы получить 1 л минеральной газированной воды с концентрацией углекислоты 2%, ρ=1г/см3 . (Ответ: 3,84 г.)

Задача 6. В 5 кг сухих семян гороха содержится 57 г оксида калия, 3 г оксида кальция и 11 г оксида магния. Рассчитайте массу вынесенных из почвы калия, кальция и магния на 1 т семян гороха.

Задача 7. Тепловая  электростанция  потребляет 320 т каменного угля в сутки. Среднее содержание серы в угле – 0,5 %. Вычислите максимально возможную массу сернистой кислоты, которая может выпасть с дождем в результате суточной работы  этой ТЭС.

.

Химия и экология выступают как связь неживого с живым. На занятиях в лаборатории прикладной экологии можно ярко и убедительно продемонстрировать как негативные стороны вмешательства человека в природную среду, так и возможные пути оптимизации антропогенных влияний на неё. Новизна программы состоит в интеграции наук — экологии и химии, которая показывает роль химии в решении экологических проблем. Главной особенностью программы является ориентация на деятельностный подход для определения взаимосвязи живой и неживой природы, углубления и расширения полученных теоретических знаний в применении их в повседневной деятельности, ознакомление с профессиями химико-экологического профиля. При обучении экологии в средней школе, помимо чисто образовательных целей ставится также и воспитательная — мы, преподаватели, хотим, чтобы выпускник школы приобрел черты бережного, трепетного отношения к природе. Причем не только с эстетических позиций, но на основе твердого научного знания о хрупкости природных экосистем, их чрезвычайной ранимости. Хотим, чтобы экономическое мышления будущего специалиста было экологичным, и во главу угла любой хозяйственной деятельности ставился принцип «Не навреди природе». К сожалению, в сегодняшних экономических условиях это благое стремление натыкается на вопиющее противоречие с реальностью. Естественное стремление педагога привить детям указанные благородные порывы начинает выглядеть нелепо и несерьезно. В первую очередь это касается сельских школ, там, где ребята воочию видят «экологичное» природопользование 21 века.¹

*1. Иноземцева Е. В. Экологическое воспитание на уроках химии // Молодой ученый. — 2014. — №18. — С. 561-564.