"Использование регионального компонента в преподавании химии"

ГБПОУ

«Профессиональное училище № 7»

Доклад

«Использование регионального компонента в преподавании химии»

Преподаватель химии: Дзагоева Ф.Б.

г. Владикавказ

Современный этап развития образовательных систем предусматривает использование различных методов и приемов для активизации познавательной деятельности обучающихся. Региональный компонент - это важная составная часть в воспитании любви к малой и большой Родине, воспитании патриота и гражданина.

Роль регионального компонента в обучении химии очень велика, так как формирует научное мировоззрение, расширяет кругозор обучающихся, повышает их знания, раскрывает исторические связи нашей республики. Региональный компонент обладает образовательным, воспитательным и развивающим потенциалом на уроках.

При современном уровне использования химических процессов практически во всех отраслях народного хозяйства преподавать химию вне связи ее с производством нельзя. Особенно важно при этом использовать те промышленные процессы, основанные на изучаемых явлениях, которые встречаются непосредственно в нашей республике. Учащиеся легче запоминают свойства соединений, сущность того или иного химического процесса, если на конкретных примерах видят целесообразность, необходимость в реальной жизни республики химии, как одной из важнейших составляющих экономики.

Учитывая это, введение региональных компонентов в преподавании химии становится не только необходимым, но и естественным средством повышения усвоения материала и, как следствие, успеваемости учащихся.

Используя доступные источники, в течение всего курса изучения химии осуществлялась непосредственная связь учебного материала с реальной жизнью республики, богатой полезными ископаемыми (например, цинком, свинцом, серебром, кадмием и другие).

Так, например, тесно переплелись темы «Дисперсные системы» и «Металлы». Полиметаллические руды, свинцово-цинковые руды, добывающиеся в нашей республике, характеризуются средним содержанием 10 - 12 % суммы металлов, поэтому в цепи «добыча - металлургический передел» важным звеном является обогащение.

На территории республики существуют Мизурская обогатительные фабрика. На Мизурской обогатительной фабрике одним из основных процессов, ведущих к повышению процентного содержания металла в руде, является флотация.

Флотация - процесс обогащения руд, основанный на использовании таких дисперсных систем как эмульсии, пены.

Перемолотую руду помещают во флотаторы, куда подаются вода, эмульгаторы (линолевая кислота, сосновое масло и другие), и пенообразователи. Образующуюся смесь непрерывно вспенивают током пузырьков воздуха. При этом пустая порода остается внизу, а обогащенная руда с пеной увлекается вверх и снимается.

В качестве иллюстрации к данным выкладкам, приведем фрагмент урока по теме «Металлы. Общая характеристика металлов. Основные способы получения металлов». Одной из целей данного урока является повторение изученных ранее и рассмотрение новых для обучающихся способов получения металлов.

Одним из важных способов получения металлов из руд является восстановление их углеродом из оксидов. Как вы знаете, в нашем городе работает один из крупнейших металлургических заводов Российской Федерации - завод «Электроцинк». Давайте разберем процесс получения цинка и свинца на этом заводе.

В природе цинк встречается в виде соединений, важнейшие из них - цинковая обманка ZnS, каламин. Чаще встречаются полиметаллические руды, содержащие кроме цинка, свинец, железо, кадмий, серебро и другие.

Перед металлургической переработкой сульфидные свинцово-цинковые руды обогащают, получая цинковые концентраты. Вспомните, что такое обогащение? С какими способами обогащения мы сталкивались?

Далее происходит обжиг этих концентратов. Запишите уравнение реакции взаимодействия сульфида цинка е кислородом:

2 ZnS + 3 О₂ =2ZnO + 2 SO₂

Окись цинка восстанавливается углем в специальных сосудах - ретортах:

ZnO + С = Zn + СО

2ZnO + С = Zn + СО₂

Обжиг цинковых концентратов осуществляется в печах «КС» (кипящего слоя), в нашей стране впервые разработанных на заводе «Электроцинк».

При изучении темы «Производство серной кислоты» контактным способом обращаем внимание обучающихся на то, что этим способом производят серную кислоту и у нас на заводе «Электроцинк». При этом необходимо отметить роль серной кислоты в народном хозяйстве - это производство удобрений, минеральных кислот, солей, синтетических моющих средств, взрывчатых веществ, как электролит в аккумуляторах, как сульфирующий компонент для получения красителей и лекарств и т.д. А затем рассматриваются основные стадии производства серной кислоты контактным способом:

1. Получение оксида серы (IV) путем обжига цинкового концентрата :

2 ZnS + 3 О₂ →2ZnO + 2 SO₂

1. Получение оксида серы (VI) окислением оксида серы (IV) в присутствии катализатора оксида ванадия (V):

2 SO₂ + О₂ → 2 SO₃

1. Получение серной кислоты. А вот здесь, в отличие от известной реакции, описываемой уравнением:

SO₃ + Н₂О → Н₂SO₄

Процесс растворения оксида серы (VI) проводят не в воде, а в концентрированной серной кислоте, при этом получается раствор, называемый олеумом.

При изучении раздела «Силикатная промышленность» рассматривается тема «Стекло» - его состав, свойства, производство (варка) и области применения. Следует рассмотреть производственную деятельность ОАО «Иристонстекло» - Владикавказского стекольного завода, который производит стеклянную тару для предприятий консервной отрасли, производителей соков, детского питания, безалкогольных напитков, минеральной воды и предприятий ликёро-водочной отрасли.

При изучении «Непредельные углероды» нельзя не отметить деятельность НПО «Полимер» - завода, который производит изделия из полимерных материалов, ОАО «Кетон» - производитель полимерных пленок. Продукция этих предприятий использовались не только в нашей республике, но и далеко за ее пределами.

На уроках по теме «Природные источники углеводородов», обучающимся обязательно рассказывается о нефтяных месторождениях на Северном Кавказе и, в частности, в нашей республике. Единственная североосетинская нефтекомпания «Алания-Ойл» осуществляет добычу нефти в промышленных масштабах и переработку её в высококачественное топливо для внутреннего рынка Северной Осетии. На сегодняшний день компания занимается разработкой трёх нефтяных месторождений на территории республики – Коринского, Ахловского и Заманкульского. По данным специалистов, общий объём промышленных запасов нефти этих месторождений, превышает 10 млн т, а вместе с перспективными запасами, требующими дополнительных геологоразведочных работ, более 25 млн т.

ООО «Алания-Ойл» принадлежит и завод по переработке нефти. Он находится в городе Ардон РСО-Алания. Завод включает в себя малогабаритную установку по переработки нефти и газового конденсата. Мощность перерабатывающей установки составляет 30000 т сырой нефти в год. Получаемые светлые фракции в дальнейшем используются для более глубокой переработки и получения высокооктановых бензинов и дизельного топлива премиум класса. Мазут же в свою очередь используется как для производства асфальтных смесей, так и в качестве топлива для паровых котлов, котельных установок и промышленных печей.

Говоря о вулканизации каучука (тема «Природный и синтетический изопреновый каучук»), нельзя не отметить работу ОАО «Крон» - производителя резинотехнической продукции, липких лент, литьевых материалов. В качестве сырья завод получает синтетические каучуки отечественного производства и натуральный каучук. При производстве резины в специальном смесителе между смесительными вальцами помещают каучук, наполнители (мел, сажа), красители, и, после тщательного перемешивания, отстоя и формования, вулканизатор - серу.

При изучении темы «Спирты», уроки будут неполными без упоминания о широкой сети спиртовых линий в нашей республике. Особое внимание должно уделяться ООО спиртзаводу «Изумруд», на котором из местного и привозного сырья производят высококачественный этиловый спирт и Владикавказский завод топливного этанола ООО «Миранда». «Миранда» является единственным в РФ производителем биоэтанола - высокооктановой добавки к бензину, который обеспечивает более полное сгорание топлива и уменьшает уровень вредных примесей в составе выхлопных газов (СО – до 30 %, аэрозольных частиц – до 50 %). Завод ежедневно выпускает около 100 т биотоплива. Для изготовления биоэтанола используются низкосортные зерновые культуры и отходы пищевой промышленности. Оставшееся после ферментации сырье служит для производства глютена, отрубей, крахмала, а также экстракта барды – высокопротеинового корма DDGS, используемого в животноводстве.

Более подробно процесс получения этилового спирта уместно рассмотреть на уроках по теме «Углеводы». В этой же теме, при изучении химических свойств крахмала, большую долю в уроке должно занимать рассмотрение деятельности Бесланского Маисового комбината (БМК). Производство глюкозы на этом комбинате осуществляется при помощи гидролиза крахмала. В качестве катализатора используется разбавленная серная кислота, избыток которой нейтрализуется мелом. Обучающиеся могут сами записать уравнение реакции, лежащей в основе данного производственного процесса. Промежуточным результатом этого превращения является патока. Патока - это смесь глюкозы с продуктами частичного гидролиза крахмала - декстринами. А потом более подробное рассмотрение использования глюкозы и патоки на предприятиях пищевой промышленности (Владикавказская Кондитерская фабрика, Владикавказский хлебомакаронный комбинат).

Особое место для обучающихся должна занимать тема «Белки». Скажем только о многовековом, традиционном производстве осетинского сыра, основанном на свертывании белка молока - казеина. Процесс протекает в присутствии ферментов (пепсина, трипсина и других) в качестве катализаторов. В наше время данные вещества получают из животного сырья промышленно, а в древности для производства сыра использовали вытяжки из желудков овец. Во Владикавказе потребности населения в сыре и других молочных продуктах (кефире, ряженке, твороге) полностью удовлетворяет Владикавказский городской молочный завод.

При подобном подходе к изучению промышленно значимых химических процессов повышается качество знаний учащихся, уроки становятся более интересными, динамичными, доходчивыми. А так же прослеживаются межпредметные связи с биологией, географией и историей.