«Применение кейс – технологии по формированию экологического сознания во внеурочной деятельности по химии»

«Применение кейс – технологии по формированию экологического сознания во внеурочной деятельности по химии»

КЕЙС « ПЕРВОЕ ХИМИЧЕСКОЕ ОРУЖИЕ»

Кейс «Первое химическое оружие» можно использовать во внеурочной деятельности по теме «Галогены» (9 класс).

Присутствие в воздухе около 0, 0001% элемента … 3р⁵ раздражающе действует на слизистую оболочку. Постоянное пребывание в такой атмосфере может привести к заболеванию бронхов, резкому ухудшению самочувствия. Простое вещество из этого элемента было впервые применено в качестве химического оружия в первой мировой войне немцами против французов.

Вопросы кейса

1. Назовите этот элемент и составьте его полную электронную формулу.

2. Каковы экологические последствия обеззараживания воды с помощью простого вещества этого элемента.

3. В замечательной книге П.Руденко и Е.Таубе «От водорода до …» статья о … называется «Убийца, спрятавшийся в солонке». Почему же убийца? Почему в солонке? Как это объяснить?

4. В газете «Жизнь» было опубликовано сообщение о том, что у пассажиров крейсера «Океания» волосы стали зеленого цвета после купания в бассейне, так как в воду добавили слишком много … . Прокомментируйте это сообщение как грамотный и вдумчивый читатель, обладающий знаниями по химии.

5. Газ, применяемый для дезинфекции питьевой воды, получают электролизом расплава хлорида натрия. Помимо газообразного … при электролизе хлорида натрия образуется металлический натрий.

Сколько граммов хлорида натрия необходимо для получения 355 г газообразного …? Какой объем будет занимать это количество газа при н. у.?

Задание: ответить на вопросы кейса, написать уравнения химических реакций, решить задачу.

Информация для учащихся:

http://www.soloby.ru Химический элемент хлор

https://mylektsii.ru Обеззараживание сточных вод хлором и его соединениями

https://ecocenter.pro Вред хлорированной воды: проблемы и пути их решения

https://www.litmir.me П.Руденко и Е.Таубе «От водорода до …»

https://bestlavka.ru Вред поваренной соли для организма человека

ПРИМЕРНЫЙ ХОД РАССУЖДЕНИЙ

Вопрос 1 Назовите этот элемент и составьте его полную электронную формулу.

Ответ: этот элемент – хлор.

Вопрос 2 Каковы экологические последствия обеззараживания воды с помощью простого вещества этого элемента?

Ответ: обеззараживание водопроводной воды хлором используют в мире с конца девятнадцатого века. После эпидемии холеры в Англии в 1870 году, хлорирование стали использовать для обеззараживания воды. В начале 20-го века хлорирование воды пришло и в Россию, сначала в крупные города, а после и повсеместно для обеззараживания водопроводной воды на станциях муниципальной водоподготовки. Именно хлорирование остановило распространение кишечных инфекций в период развития промышленности и массовым повсеместным увеличением числа жителей городов в связи с промышленной революцией.

Хлорируют и водопроводную воду, и питьевую, и техническую, и воду в плавательных бассейнах.

Чем же опасен хлор для человека? Обеззараживание воды с помощью хлора подавляет естественный бактериальный фон пищеварительной системы человека. Бактерии внутри нас выполняют огромную работу, помогают переваривать клетчатку, створаживают молочные белки, вырабатывают витамины и полезные минеральные вещества, являясь частью иммунной системы человека. Хлор в питьевой воде серьезно угнетает иммунитет.

Обеззараживание воды хлором имеет серьезный недостаток при кипячении. Хлор, вступая в реакцию с рядом минеральных примесей образует серьезные яды. Хлор является сильным аллергеном и катализатором прочих аллергий. Аллергику порой достаточно поменять питьевую воду, чтобы получить облегчение основного заболевания.

Хлорирование недостаточно эффективно в отношении уничтожения в воде вирусов. По имеющимся данным, после хлорирования при дозах остаточного хлора 1,5 мг/л в пробах воды обнаруживается достаточно высокое содержание вирусных частиц.

Другим серьезным недостатком данного метода является также образование в воде под действием хлора токсичных хлорорганических продуктов:

- хлороформа

- четыреххлористого углерода

- бромдихлорметана

А также хлорфенолов, хлорбензолов, хлорированных пиридинов, хлораминов и т. п. Большинство из этих соединений высоко токсичны, канцерогенны и мутагенны.

Хлорирование сточных вод приводит к тому, что хлорпроизводные и остаточный хлор попадают в водоемы и вызывают гибель водных организмов, отрицательно влияют на процессы самоочищения водоемов.

Вопрос 3 В замечательной книге П.Руденко и Е.Таубе «От водорода до …» статья о … называется «Убийца, спрятавшийся в солонке». Почему же убийца? Почему в солонке? Как это объяснить?

Ответ: простое вещество хлор Сl₂ – чрезвычайно ядовитый газ, способный убить все живое вокруг. В составе поваренной соли NаСl присутствуют уже не нейтральные атомы, а анионы хлора Cl^–. Эти анионы не обладают такой высокой токсичностью, как молекулы хлора. Однако человеку для сохранения собственного здоровья необходимо помнить, что избыток анионов хлора вреден, поэтому нужно ограничивать наличие соли в пище.

Вред поваренной соли: нарушается кровообращение, стенки сосудов становятся хрупкими, возникают серьезные заболевания сердца, повышается артериальное давление, вымывается кальций, портятся зубы, костный скелет становится слабее, появляется артроз, развивается катаракта, ухудшается пищеварение, появляется гастрит и язва желудка, нарушается метаболизм, задерживается жидкость в организме, происходит ожирение, набор веса, хочется много пить воды, появляется чрезмерный аппетит, затрудняется работа почек, возникают отеки, появляются головные боли, возбуждается нервная система, притупляются мыслительные процессы, обезвоживаются ткани, ускоряется процесс старения, ухудшается состояние кожи и волос.

Вопрос 4 В газете «Жизнь» было опубликовано сообщение о том, что у пассажиров крейсера «Океания» волосы стали зеленого цвета после купания в бассейне, так как в воду добавили слишком много … . Прокомментируйте это сообщение как грамотный и вдумчивый читатель, обладающий знаниями по химии.

Ответ:

1) сообщение в газете необходимо опровергнуть, это событие не могло произойти;

2) физические свойства хлора: газ желто-зеленого цвета с резким удушливым запахом;

3) при реакции с водой

Cl₂ + H₂O = HCl + HClO, HClO = HCl + [O]

образовавшийся раствор – сильный окислитель, который обладает отбеливающими свойствами. Волосы могли обесцветиться, а не стать зелеными, но от такой концентрации хлора люди могли погибнуть;

4) крейсер – военный корабль, на котором ни пассажиров (туристов), ни бассейна быть не может.

Решение задачи

Газ, применяемый для дезинфекции питьевой воды, получают электролизом расплава хлорида натрия. Помимо газообразного … при электролизе хлорида натрия образуется металлический натрий.

Сколько граммов хлорида натрия необходимо для по лучения 355 г газообразного …? Какой объем будет занимать это количество газа при н. у.?

Решение:

2NaCl = 2Na + Cl₂

M(Cl₂) = 71 г/моль

n(Cl₂) = 355/71 = 5 моль

n (NaCl) = 2n (Cl2) = 10 моль

М(NaCl) = 58,5 г/моль

m(NaCl) = 58,5 ∙ 10 = 585 г

V(Cl₂) = Vm ∙ n = 22,4 ∙ 5 = 112 л

Ответ: m(NaCl) = 585 г; V(Cl₂) = 112 л.