Глобальные последствия загрязнений окружающей среды icon

Глобальные последствия загрязнений окружающей среды


Смотрите также:
Глобальные последствия загрязнения атмосферы”. Главный инженер-эколог...
Учебно-методический комплекс по дисциплине прогнозирование загрязнений окружающей среды...
Учебно-методический комплекс по дисциплине прогнозирование загрязнений окружающей среды...
Рабочая программа дисциплины «Защита окружающей среды от биологических загрязнений» Для...
«Формы загрязнения природной среды. Загрязнители атмосферы, гидросферы, литосферы...
Альный отклик окружающей среды на глобальные изменения в Северо-Восточной и Центральной Азии с...
1. В. Ф. Крапивин, К. Я. Кондратьев. Глобальные изменения окружающей среды: экоинформатика. С...
Рабочая программа по дисциплине...
Место
Рабочая программа дисциплины теоретические основы охраны почв от загрязнений (наименование...
Реферат Загрязнение окружающей среды: демографические и соматические последствия...
Новые недорогие эффективные гидрофобные сорбенты для очистки сточных и льяльных вод от...



Загрузка...
скачать
УРОК-СЕМИНАР (2 ч)

11 КЛАСС

ГЛОБАЛЬНЫЕ ПОСЛЕДСТВИЯ ЗАГРЯЗНЕНИЙ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ


Составитель: Погудкина Ю.А.,

учитель химии МОУ «СОШ №41 г. Белгород


Цели урока:

Обсудить проблемы охраны окружающей сре­ды и возможные последствия ее загрязнения для природы и общества.

Познакомить учеников с основными способами утилиза­ции загрязнителей окружающей среды; развить способности учащихся анализировать ситуации, оценивать степень ответ­ственности, которую они могут взять на себя.

Конкретизировать применение основных химических по­нятий: «моль», «относительная атомная масса», «относитель­ная молекулярная масса», «молярная масса», «молярный объем», «массовая доля» — и законов при решении задач.

Учить анализировать и делать выводы во время химичес­кого эксперимента.

Оборудование и материалы.

Схемы: 1. Парниковый эффект. 2. Взаимодействие про­мышленного предприятия с окружающей средой (журнал «Химия в школе». 1993, № 3, с. 23). 3. Круговорот воды.

Кристаллизатор, нефть, пробковая крошка (для опыта «Очистка воды от нефти»); штатив с пробирками, белок, растворы ZnS04, НNОз, РЬ(NОз)2, FеС1з, этанол (для опыта «Де­натурация белка»); вода, загрязненная синтетическим мою­щим средством (CMC); хлорид натрия (для опыта «Очистка воды от CMC»).


^ Действующие лица.

Руководитель центра —учитель.

Инженер-эколог —1-й ученик.

Экономист по экологическим вопро­сам — 2-й ученик.

Руководители секций:

секция № 1, занимающаяся проблемой «Сточные воды» (4 чел.); секция № 2, занимающаяся проблемой «Кислотные дожди» (4 чел.); секция № 3, занимающаяся проблемой «Парниковый эффект» (4 чел.); секция №4, эксперты (4 чел.).
^

Ход урока


Учитель. Уважаемые коллеги, сегодня мы находимся в экологическом центре, где проходит семинар на тему «Глобальные последствия загрязнения атмосферы».

Инженер-эколог. До недавнего времени человечество в своей промышленной деятельности исходило из соображений, что все необходимые природные ресурсы: вода, воздух, почва, полезные ископаемые - практически неисчерпаемы и бесплатны.

Отходы же производства достаточно хорошо рассеять, чтобы сработал механизм самоочищения природ­ной среды. На это рассчитаны выбросы стоков в водоемы, газопылевые выбросы в атмосферу через высокие трубы, захоронение токсичных отходов под землей или на морском дне. Однако, оказалось, что все эти соображения не соответствуют действительности. Природные ресурсы исчерпаемы, а систематическое загрязнение окружающей среды приводит к нарушению экологического равновесия, к уничтожению природы. Человек с ужасом понял, что результатом его собственной безответственной деятельности может быть исчезновение всего живого на Земле, в том числе и самого человека.

^ Экономист по экологическим вопросам. Любое производство, как монета, имеет две стороны: аверс и реверс. Аверс производства — это сырье, товарная продукция и пути превращения первого во второе. Реверс — это производственные отходы, загрязняющие природную среду. Современное производство необходимо рассматривать как сложную социально-эколого-экономическую систему — технобиогеоценоз, который включен в круговорот веществ во всех оболочках Земли (рассказ по схеме «Взаимодействие промышленного предприятия с окружающей средой»).

Различают три вида ущерба, который может быть нанесен производством. Экономический ущерб — это снижение уро­жайности сельскохозяйственных культур в связи с выбросом загрязнений, повышенный износ оборудования за счет коррозии. Социальный ущерб — повышение заболеваемости насе­ления, а следовательно, дополнительные затраты на лечение, расходы на эвакуацию людей из пораженных зон. Моральный Ущерб наносят неблагоприятные санитарно-гигиенические условия производства, вызывающие текучесть кадров и потерю престижа отдельных профессий.

^ Руководитель центра. В процессе работы мы более подробно познакомимся с видами ущерба, которые могут быть нанесены производством. С этой целью проведем ряд расчетных и экспериментальных задач, при решении которых отработаем химические понятия «моль», «относительная атомная масса», «относительная молекулярная масса», «молярная маcca», «молярный объем», «массовая доля» и использование законов. Познакомимся с основными способами утилизации загрязнителей окружающей среды и возможными последствиями загрязнения для природы и общества.


^ Руководители секций получают заранее приготовленные задания в пакетах.

I. Задания для секции, работающей по проблеме «Сточные воды»

1. «Сточные воды». Сообщение (5—6 мин) делает руково­дитель секции.

2. Задача № 1 (ученик работает у доски). Угарный газ СО не задерживается обычными противогаза­ми, поэтому для защиты от него используют дополнительный гопколитовый патрон, в котором СО окисляется диоксидом марганца MnO2. Определите срок годности гопколитового патрона, содержащего 261 г MnO2, если установлено, что при работе с ним на некотором химическом предприятии в ат­мосфере, содержащей примеси СО, масса патрона через каж­дые сутки увеличивалась в среднем на 4,2 г. Какую опас­ность для здоровья представляет оксид углерода (II)? Ответ: 20 суток.

3. Задача № 2. При очистке сточных вод, содержащих органические ве­щества, методом брожения выделился газ с плотностью по кислороду 0,5, содержащий 75% углерода, 25% водорода и используемый на водоочистительных станциях как горючее. Что это за газ? Укажите его формулу. Ответ: метан СН4.

4. Задача № 3. Хлор, применяемый для дезинфекции питьевой воды, по­лучают электролизом расплава хлорида натрия. Помимо га­зообразного хлора при электролизе хлорида натрия образует­ся жидкий металлический натрий.

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

^ Ответ: m(NaCl) = 585 г; V(Cl2) = 112 л. 5. Внесите в рисунок недостающие элементы (групповая работа).

Анализируя рисунок, ответьте на следующие вопросы:

а) Как отразится на биоценозе водоема воздействие кис­лотных дождей (образовавшихся с участием SO2), выпавших на почву?

б) Каким образом могут быть устранены изменения, происшедшие в водоёме под воздействием попавшего туда SO2?

в) С давних пор для стерилизации питьевой воды исполь­зовали кипячение. Древние греки добавляли в воду сухое вино, что создавало кислую среду, в которой погибали многие болезнетворные микробы. Могут ли быть эти методы эффек­тивны при использовании питьевой воды из указанных на рисунке источников? Ответ поясните.

г) Вы — директор предприятия, изображенного на рисун­ке. Экспертами-экологами обнаружены отклонения от нормы состава воды из близлежащего озера и установлена причина:

большие выбросы SО2 вашим предприятием. Что вы пред­примете?

— Закроете предприятие.

— Усовершенствуете очистные сооружения.

— Займетесь очисткой воды в озере. Обоснуйте выбранный вами вариант.

^ II. Задания для секции, работающей по проблеме «Кислотные дожди»

1. Задача № 1 (выполняется у доски).

Тепловая электростанция потребляет 320 т каменного угля в сутки. Среднее содержание серы в угле — 0,5%. Опре­делите максимально возможную массу сернистой кислоты, которая может выпасть с дождем в результате суточной рабо­ты этой ТЭС. Как произвести утилизацию сернистого газа?

^ Ответ: m(H2SO3) =4,1 т.

2. Задача № 2. 1,6 л воздуха с примесью сероводорода окисляется при действии 100 г 1,27% -го водного раствора йода до элементарной серы. Вычислите в объемных процентах содержание сероводорода в воздухе. Ответ: 7%

3. Задача № 3. Какой объем воздуха и какую массу воды надо взять для превращения оксида серы (IV) объемом 10 л в серную кисло­ту? Объемная доля кислорода в воздухе составляет 20,95%, массовая доля — 23,1%.

Ответ: V воздуха = 23,9 л; m(H2О) = 8,04 г.

4. Желтый стелющийся дым — «лисий хвост», часто вы­ходящий из дымовых труб, указывает на наличие азотнотукового завода. Какие вещества входят в его состав? Какой вред наносит он производству, атмосфере, зеленым насаждениям? Какие способы улавливания компонентов «лисьего хво­ста» и их практического использования вы бы предложили?

5. Вас назначили директором будущего горно-обогатительного комбината (ГОК). Какие природоохранные меры будут предусмотрены вами для создания экологически чистой зоны в районе предприятия? Будете ли планировать строительство территориально-промышленного комплекса? Если да, то какие промышленные объекты в него войдут? Почему?

^ III. Задания для секции, работающей по проблеме «Парниковый эффект»

1. Сообщение «Парниковый эффект» (6 мин, по материа­лам еженедельного приложения «Химия» к газете «Первое сентября», 1995,№ 27,28).

2. Задача № 1 (работа у доски). Содержание угарного газа СО в отработанных газах авто­мобиля «Жигули» (режим холостого хода) не должно пре­вышать 4,5% по объему. Соответствует ли режим работы двигателя указанной норме, если при пропускании 25 л вы­хлопных газов (содержащих по объему СО вдвое больше, чем СО) через 180,5 мл 18%-го раствора гидроксида натрия (р = 1,197 г/см2) произошло полное насыщение раствора?

Ответ: <р(СО) = 13,2%; режим работы не соответствует норме.

3. Задача № 2. На гидролизном заводе за сутки из древесных опилок получено 50 т 96% -го этилового спирта. Вычислите объем выделившегося углекислого газа в атмосферу. К чему может привести повышенное содержание CO2 в атмосфере? Ответ: 23 373 м3.

4. Задача № 3. Растение в солнечный день поглощает около 5 г углекис­лого газа на каждый квадратный метр своей листовой поверхности.

Рассчитайте, сколько приблизительно граммов углерода накопит за день подсолнечник, листовая поверхность кото­рого 1,8 м2.

Ответ: 2,45 г углерода.

5. Иван Петрович имеет машину. При работе двигателя содержание угарного газа СО и оксида углерода (IV) CO2 в выхлопных газах превысило

установленную норму в три раза. Иван Петрович решил:

а) не буду ездить на машине, пока не отрегулирую карбю­ратор;

б) буду ездить на машине только иногда, если уж очень нужно;

в) всего-то в три раза больше нормы! Буду ездить на машине до следующего техосмотра или до первого штрафа. Какое решение должен принять Иван Петрович? Почему?

^ IV. Задания для секции экспертов

Задача (работа у доски).

Сравните в экологическом отношении кабинеты химии и биологии V = 500 м3. Определите в классах массу углерода в воздухе. Считайте, что содержание СО2 в воздухе кабинета химии 0,06%, а кабинета биологии — 0,03%. Чем это объяс­нить?

Ответ: кабинет химии — 0,160 г С; кабинет биоло­гии — 0,08 г С — воздух чище в два раза.

^ I вариант

Опыт № 1. Очистка воды от нефти.

В кристаллизатор с водой приливают 1—2 мл нефти, на образовавшуюся нефтяную пленку высыпают пробковую крошку. Через некоторое время пропитанную нефтью крошку собирают с поверхности воды.

а) Какую роль выполняет пробковая крошка?

б) Чем можно заменить пробковую крошку?

в) Какой вред наносит нефть живым организмам в водоеме?

^ Опыт № 2. Очистка воды от CMC.

В пробирку наливают 2,3 мл раствора CMC, нагревают и добавляют поваренную соль до получения насыщенного раствора (постоянно помешивая стеклянной палочкой). По мере насыщения раствора поваренной солью растворимость CMC уменьшается. CMC всплывает над прозрачной жидкостью в виде творожистых хлопьев, которые можно собрать или отфильтровать.


II вариант

Денатурация белка.

Опыт № 1. К 2 мл белка прилить 1—2 мл спирта.

Опыт № 2. К 2 мл белка прилить 2 мл раствора FеС1з.

Опыт № 3. К 2 мл белка прилить 2 мл раствора РbNОз)2.

Опыт № 4. К 2 мл белка прилить концентрированный раствор НNОз.

Опыт № 5. Налить в пробирку 2 мл белка и нагреть.

а) Что такое денатурация белка?

б) Какова роль белка в организме?

Эколог (работа у доски).

Задача № 1. Принимая во внимание, что в воздухе содер­жится приблизительно 20 объемных процентов кислорода и что при прохождении воздуха через газогенератор 90% кис­лорода расходуется на образование оксида углерода (IV), вы­числить объемный состав выходящей из газогенератора газо­вой смеси. Какие газы загрязняют атмосферу? Какие меры предосторожности надо применить? Какое явление в природе могут вызвать эти газы?

Ответ: СО 30,5%; CO2 1,7%; N2 — 67,79%.

Экономист по экологическим во­просам (работа у доски).

Задача № 2. На промышленном предприятии был прове­ден анализ воздуха с целью определения в нем сероводорода. Для этого 110 мл загрязненного сероводородом воздуха при 17 °С и давлении 1 атм пропустили через раствор перманганата калия, подкисленного серной кислотой.

В результате реакции было восстановлено 0,346 г КМп04. Каково процентное содержание (по объему) сероводорода в воздухе и насколько эта концентрация опасна для работаю­щих, если согласно нормам содержание Н2S в воздухе для предприятий не должно превышать 0,01 мл/л? Какую опасность для здоровья человека представляет этот газ?

2S + 2KMnO4 + 3H24 = 5S↓ + К2S04 + 2MnS04 + 8H2O.

Ответ: 0,11%; на 1 л воздуха приходится 1,1 мл H2S т. е. его концентрация более чем в 100 раз превышает допу­стимую норму.

Работа секций 15—20 мин.


Учитель. Время закончилось, начинаем общение между секциями.


^ Проверка домашнего задания 10 мин. Задачи составлены по местному краеведческому материалу.


1-й ученик. В лаборатории ГОК размерами 10 х 5 х 3,5 м горит пять газовых горелок. Каждая из горелок расходует в час 0,4 м3 светильного газа. Светильный газ имеет следую­щий состав: 55% H2, 30% СН4, 7% СО, 4% С2H4, 2% CO2, 2% N2 (по объему). Первоначально воздух содержал 79%

азота и 21% O2 (по объему). Вычислите, каким станет состав воздуха в лаборатории через 30 мин, если помещение не будет венти­лироваться и температура внутри его не изменится.

^ Ответ: V(02) = 35,72 м3 (20,33%); V(N2) = 138,27 м3 (78,7%); V(CO2) = 0,47 м3 (0,26%); V(H2О) - 1,23 м3 (0,7%).

2-й ученик. Состав воздуха в лаборатории, если поме­щение не будет вентилироваться и температура внутри не изменится, характеризуется повышенным содержанием CO2 (ПДК —0,03%).

Оксид углерода (IV) оказывает на человека наркотическое действие, раздражает кожу и слизистые оболочки, в относи­тельно малых концентрациях возбуждает дыхательный центр, в очень больших — угнетает. Обычно высокое содержание углекислого газа в воздухе связано с понижением в нем содер­жания кислорода, что может стать причиной смерти. CO2 ока­зывает центральное сосудосуживающее и местное сосудорас­ширяющее действие, вызывает ацидоз, повышенное содержа­ние адреналина и норадреналина и уменьшение содержания аминокислот в крови, ингибирует действие ферментов в тка­нях. Животные менее чувствительны к углекислому газу, чем человек.

^ 3-й ученик. Для сжигания 2 т одного из компонентов гайской руды — сульфида цинка, содержащего 3% негорючих примесей, израсходовали 6000 м3 воздуха. Определите состав образовавшегося газа и загрязняющего атмосферу города сернистого газа. Предложите эффективные способы обез­вреживания оксида серы (IV).

^ 4-й ученик. Утилизация оксида серы (IV).

1. Классический процесс Клауса:

SO2 + 2Н2S = 3S + 2Н2О,

так получают серу в Оренбурге, Астрахани, Норильске.

2. Поглощение известняком:

2CaCO3+2SO2+O2 → 3CaSO4+2CO2↑.

3. Аммиачный способ:

SO2 + 2NНз + H2O = (NH4)2S03;

(NН4)SО3 + SO2 + Н2О = 2NH4HSO3;

2NН4НS03 + (NH4)23= 2(NН4)2S04 + S↓ + H2O

^ Проверка у доски решения задач (15—18 мин).

Сообщения учеников

5-й ученик. Сероводород выбрасывают в атмосферу предприятия нефтеперерабатывающей, нефтедобывающей, коксохимической, азотно-туковой отраслей промышленности. В больших концентрациях сероводород ведет себя как сильный яд нервно-паралитического действия. При его концентрации 1000 мг/м3 и выше у человека появляются судороги, может остановиться дыхание или наступить паралич сердца. H2S блокирует дыхательные ферменты, раздражающе действует на слизистую оболочку органов дыхания и глаз. При хрони­ческом воздействии сероводорода на организм человека в малых концентрациях ухудшается состояние сердечно-сосу­дистой и нервной систем. ПДК (Н2S) — 0,008 мг/м3. Утили­зация H2S по методу Клауса: SO2 + 2H2S = 3S + 2Н2О.

^ 6-й ученик. SO2 поступает в воздух в результате не толь­ко сжигания топлива, но и плавильных руд, содержащих серу. Основные источники загрязнения атмосферы SO2 энерге­тические установки предприятий цветной металлургии и сер-но-кислотного производства. Выбросы SO2 распространяются на значительные расстояния от источника (на тысячу и более километров). Оксид серы (IV) считается одной из основных составных частей токсичных туманов и одним из активных компонентов формирования смога. Хроническое воздействие SO2 на органы дыхания способствует возникновению бронхи­тов, может нарушать углеводный и белковый обмен, способ­ствует образованию метгемоглобина, снижению иммунитета. ПДК (SO2) — 0,05 мг/м3.

^ 7-й ученик. Оксид углерода (II) — продукт неполного сгорания топлива. Этот оксид соединяется с гемоглобином крови в 200—300 раз быстрее, чем кислород, образуя очень стойкое соединение — карбоксигемоглобин, диссоциация ко­торого протекает в 3600 раз медленнее, чем оксигемоглобина. При этом резко снижается обеспеченность тканей организма кислородом, развивается гипоксемия.

СО соединяется также 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 водно-солевой обмен.

^ 8-й ученик. Утилизация оксидов углерода (II) и (IV).

2СО + О2 = 2С02;

СО2 + 2Н2 =Pt CH2O+ H2O;

СО2 + ЗН2 =Pt СНзОН + H2O;

СО2 + Са(ОН)2 = СаСО3 + Н2О.

^ Тестовая проверка

I вариант

1. После окончания лабораторной работы по химии ваш товарищ вылил использованные реактивы в раковину, а не в специально приготовленную для этих целей емкость. Как вы поступите:

а) выльете свои реактивы туда же, куда и он;

б) объясните ему, почему этого не следует делать;

в) расскажете о его действиях учителю?

2. Как бы вы поступили, если, прогуливаясь по берегу водоема, увидели ржавое ведро возле старого кострища:

а) очистили бы берег, выбросив ведро в воду;

б) не обратили бы на него внимания;

в) отнесли бы ведро на ближайшую свалку или закопали его в землю?

3. Вы — заместитель директора фабрики резиновых игрушек. Вам предложили новую краску, более дешевую и яркую, но содержащую кадмий. В результате ее использования фабрика получит большую прибыль. Как вы поступите, если знаете о токсичности красителей, содержащих кадмий:

а) согласитесь с директором на покупку новой краски;

б) будете против этого решения;

в) пойдете на компромисс и предложите выпускать 50% игрушек с использованием новой краски и 50% — старой?

4. Какие газы способствуют возникновению «кислотных дождей»:

а) P2O5, Сl2, NН3;

б) NO, NO2, SO2;

в) СН4, C2H2, CO2?

^ Ответы: 1б, 2в, 3б, 4б.

II вариант

1. Мальчик разбил термометр в отсутствие родителей. Как ему следует поступить:

а) выбросить остатки термометра в ведро, чтобы их не увидели родители;

б) вызвать представителей СЭС;

в) оставить все до прихода родителей?


2. Вы работаете на химическом заводе и случайно узнае­те о неисправности в системе очистных сооружений. Как вы поступите:

а) сообщите директору завода, чтобы он сам принял реше­ние;

б) сделаете вид, что вам ничего не известно о неисправно­сти, так как не хотите потерять в зарплате из-за остановки завода;

в) скажете директору и, если он не примет меры, будете активно

действовать сами: сообщите рабочим, сотрудникам заводской газеты, соберете людей на митинг?


3. Один из путей защиты биосферы от загрязнения — очистки отходящих газов и сточных вод на промышленных предприятиях. Современные очистные сооружения достаточ­но эффективные, но дорогостоящие. Как бы вы поступили, если были бы директором крупного завода и имели в своем распоряжении значительную сумму денег:

а) положили бы деньги в банк для уплаты штрафов за загрязнение природной среды — это выгоднее, чем строить очистные сооружения;

б) вложили бы деньги в строительство очистных сооруже­ний;

в) часть денег вложили бы в расширение производства, а часть использовали бы для увеличения заработной платы рабочим?

4. Какие газы способствуют возникновению парникового эффекта:

а) С2Н4, NН32; б) Cl2, C3H8, H2;

в) СО2,Оз,СН4.

Ответы: 1б, 2в, 3б, 4в.


Проверка работы секции (30 мин). Оценка результатов тестовой проверки (5 мин). Ученики обмениваются работами и проверяют тест по ключу.

Подведение итогов (5 мин).

Учитель объявляет оценки классу и отдельным учени­кам.




Скачать 141,65 Kb.
оставить комментарий
Дата10.11.2011
Размер141,65 Kb.
ТипДокументы, Образовательные материалы
Добавить документ в свой блог или на сайт

Ваша оценка этого документа будет первой.
Ваша оценка:
Разместите кнопку на своём сайте или блоге:
rudocs.exdat.com

Загрузка...
База данных защищена авторским правом ©exdat 2000-2017
При копировании материала укажите ссылку
обратиться к администрации
Анализ
Справочники
Сценарии
Рефераты
Курсовые работы
Авторефераты
Программы
Методички
Документы
Понятия

опубликовать
Загрузка...
Документы

наверх