Глобальные последствия загрязнения окружающей среды

Вид материала

Семинар

Содержание Ход урока. Главный инженер-эколог. Главный экономист по экологическим вопросам. Руководитель центра. Руководители секций получают заранее приготовленные задания в пакетах. 5. Групповая работа. II. Задание для секции 4. Групповая работа. 5. Групповая работа. IV. Задания для секции экспертов. 2. Проведение опытов. 3. Решение задач. Главный экономист по экологическим вопросам 4. Работа секций 15 – 20 мин. 2-й ученик. 3–й ученик. 4-й ученик. Сообщения учеников. 6-й ученик. 7-й ученик. ... Полное содержание

Подобный материал:

• Глобальные последствия загрязнений окружающей среды, 141.96kb.
• Тема : «Загрязнение и охрана окружающей среды», 38.66kb.
• Нормативно правовые документы по вопросам формирования государственных информационных, 281.26kb.
• «Формы загрязнения природной среды. Загрязнители атмосферы, гидросферы, литосферы., 361.41kb.
• «Химическое загрязнение почв» Общая трудоемкость дисциплины составляет, 25.84kb.
• Конспект лекций Москва 2006 г. Лекция № Основные источники техногенного загрязнения, 1559.24kb.
• Б. К. Калдыбаев определение загрязнения окружающей среды г. Каракол методами биоиндикации, 68.02kb.
• Решение 10 сентября 2007 года №36 город Актау, 22.02kb.
• Мониторинг загрязнения окружающей среды на сети наблюдений гу «Алтайский цгмс», 65.15kb.
• Методика создания базы данных электронной модели рельефа. Современное состояние и экологические, 71.06kb.

Глобальные последствия загрязнения окружающей среды

Семинар – практикум

11 класс


Цели урока: обсудить проблемы охраны окружающей среды и возможные последствия ее загрязнения для природы и общества.

Познакомить уч-ся с основными способами утилизации загрязнителей окружающей сред ;

развить способности уч-ся анализировать ситуации, оценивать степень ответственности, которую они могут взять на себя.

Конкретизировать применение основных химических понятий.

Учить анализировать и делать выводы во время химического эксперимента.


Оборудование и материалы:

Схемы: “Парниковый эффект”, “Взаимодействие промышленного предприятия с окружающей средой”, “Круговорот воды”.

Кристаллизатор, нефть, пробковая крошка, штатив с пробирками, белок, растворы ZnSO_4, HNO₃ , Pb(NO₃)₂ , FeCl₃, этанол, вода, загрязненная СМС, хлорид натрия.

Действующие лица: руководитель центра (учитель), главный инженер-эколог, главный экономист по экологическим вопросам, руководители секций, эксперты -4 чел.


Ход урока.

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


Главный 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 загрязнении окружающей среды приводит к нарушении. Экологического равновесия, уничтожению природы. Человек с ужасом понял, что результатом его собственной деятельности может быть исчезновение всего живого на Земле, в том числе и самого человека.


Главный 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 производственный 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 нанесет промышленным производством. Экономический ущерб – это снижение урожайности с/х 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 носят 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 основные химические понятия. 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 гопкалитовый патрон, в котором СО окисляется диоксидом марганца MnO₂. Определите срок годности гопкалитового патрона, содержащего 261 г диоксида марганца, если установлено, что при работе с ним на некотором химическом предприятии в атмосфере, содержащей примесь 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 (решается на ли точке, проецируется на экран).

При очистке сточных вод, содержащих органически вещества, методом брожения выделился газ, с плотностью по кислороду 0,5, содержащий 75 % углерода и 25 % водорода и используемый на водоочистительных станциях как горючее. Что это за газ? Укажите его формулу.

Ответ: СН₄ – метан.

4. Задача №3 (решается на ли точке, проецируется на экран).

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. Групповая работа.

На берегу озера расположен металлургический комбинат, на котором осуществляется обжиг сульфидных руд с выбросом в атмосферу сернистого газа SO₂.

В связи с этим 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, произошедшие в водоеме 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 озера? Ответ поясните.

г) Вы – директор предприятия, о котором речь шла выше. Экспертами-экологами обнаружены отклонения от нормы состава воды из близлежащего озера и установлены причины: большие выбросы SO₂ вашим предприятием. Что вы предпримите:

- закроете предприятие

- усовершенствуете очистные сооружения

- займетесь очисткой воды в озере?

Обоснуйте выбранный вами ответ.


II. Задание для секции,

работающей по проблеме “Кислотные дожди”.


1. Задача №1 (выполняется у доски).

Тепловая электростанции 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(H₂SO₄) = 4,1т.

2. Задача №2 (решается на ли точке, проецируется на экран).

1,6 л воздуха с примесью сероводорода окисляется под воздействием 100 г 1,27 % - го раствора йода до элементарной серы. Вычислите в объемных процентах содержание сероводорода в воздухе.

Ответ: 7 %

3. Задача №3 (решается на ли точке, проецируется на экран).

Какой объем воздуха и какую массу воды нужно взять для превращения сернистого газа 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(H₂O) =8,04 г.

4. Групповая работа.

1. Желтый стелящейся дым – “лисий хвост”, часто выходящий из дымовых труб, указывает на наличие азотно-тукового 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?

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


III. Задание для секции,

работающей по проблеме “Парниковый эффект”.


1. Сообщение “Парниковый эффект” (6 мин).

2. 2. Задача №1 (ученик работает у доски).

Содержание угарного газа СО в отработанных газах автомобиля ‘”Жигули” не должно превышать 4,5 % по объему. Соответствует ли режим работы двигателя указанной норме, если при пропускании 25 л выхлопных газов (содержание по объему СО₂ в два раза больше, чем СО) через 180,5 мл 18 % го раствора гидроксида натрия плотностью 1,197 г/мл) произошло полное насыщение раствора.

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


3. Задача №2 (решается на ли точке, проецируется на экран).

На гидролизном заводе за сутки из древесных опилок получено 50 т 96 % этилового спирта. Вычислите объем выделившегося в атмосферу углекислого газа. Е чему может привести повышение содержания СО₂ в атмосфере?

Ответ: 23 373 м³.


4. Задача №3 (решается на ли точке, проецируется на экран).

Растение в солнечный день поглощает около 5 г углекислого газа на каждый квадратный сантиметр своей листовой поверхности. Рассчитайте, сколько приблизительно граммов углерода накопит за день подсолнечник, листовая поверхность которого 1,9 м²?

Ответ: 2,45 г углерода.


5. Групповая работа.

Иван Петрович имеет машину. При работе двигателя содержание угарного газа СО и углекислого газа СО₂ 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.

Какое решение должен принять Иван Петрович? Почему?


IV. Задания для секции экспертов.


1. Задача №1 (ученик работает 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: кааб. химии – 0,160 г С, кааб. биологии – 0,08 г С.


2. Проведение опытов.

I вариант


Опыт №1 Очистка воды от нефти.

В кристаллизатор с водой приливают 1-2 мл нефти, на образующуюся 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 водоемах?


Опыт №2 Очистка воды от СМС.

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

II вариант

Денатурация белка.

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

Опыт № 2. К 2 мл белка прилить 2 мл раствора FeCl₃

Опыт №3. К 2 мл белка прилить 2 мл раствора Pb(NO₃)₂

Опыт №4. К 2 мл белка прилить концентрированный раствор HNO₃.

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

А) Что такое денатурация белка?

Б) Какова роль белков в организме?


3. Решение задач.


Главный 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 углекислого газа, вычислить объемный состав выходящей из газогенератор газовой смеси. Какие газы загрязняют атмосферу? Какие меры предосторожности надо применить? Какое явление в природе могут вызвать эти газы?

Ответ: СО – 30,5 %; СО₂ – 1,7 %; N₂ – 67,79 %.


Главный 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 верной кислотой.

В результате реакции было восстановлено 0,346 г KMnO₄. Какого процентное содержание (по объему) сероводорода в воздухе и насколько эта концентрация опасна для работающих, если согласно нормам содержание сероводорода в воздухе для предприятий не должно превышать 0,01мл/л? какую опасность для здоровья человека представляет это газ?

5H₂S + 3KMnO₄ + 3 H₂SO₄ = 5S↓ + K₂SO₄ + 2MnSO₄ + 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.

4. Работа секций 15 – 20 мин.

Учитель. Время закончилось, начинаем общение между секциями.

Проверка домашнего гадания 10 мин.

1–й ученик. В лаборатории ГОК размерами 10х5х3,5 м горят пять газовых горелок. Светильный газ имеет следующий состав: 55 % Н₂ , 30 % СН₄ , 7 % СО, 4 % С₂Н₂, 2 % СО₂ , 2 % N₂ (по объему). Вычислите, каким станет состав воздуха в лаборатории через 30 мин, если помещение не будет вентилироваться и температура внутри его не изменится?


2-й ученик. Состав воздуха в лаборатории, если помещение не будет вентилироваться и температура внутри не изменится, характеризуется повышенным содержанием СО₂ (КПД – 0,03 %). Углекислый газ 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 содержания в нем кислорода, что может стать причиной смерти. СО₂ 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 действию углекислого газа, 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 сернистого газа.


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

1. Классический процесс Клауса:

SO₂ + 2H₂S = 3S + 2H₂O

Так получают серу в Оренбурге, Астрахани, Норильске.

2. Поглощение известняком:

2CaCO₃ + 2SO₂ + O₂ = 2CaSO₄ +2CO₂ ↑

3. Аммиачный способ:

SO₂ +2NH₃ + H₂O = (NH₄)₂SO₃

(NH₄)₂SO₃ + SO₂ + H₂O = 2NH₄HSO₃

2NH₄HSO₃ + (NH₄)₂SO₃ = 2(NH₄)₂SO₄ + S↓ + H₂O


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 1000мг/м³ и выше у человека появляются судороги, может остановиться дыхание или наступить паралич сердца. Сероводород 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 (H₂S)_{_}- 0,008мг/м³ . Утилизация H₂S по методу Клауса: SO₂ + 2H₂S = 3S + 2H₂O .


6-й ученик. SO₂ поступает в воздух не только в результате сжигания топлива, но и плавильных руд, содержащих серу. Основные источники загрязнения атмосферы SO₂ - энергетические установки предприятий цветной металлургии и серно-кислотного производств. Выбросы SO₂ распространяются на значительные расстояния от источника ( на тысячу и более километров). Сернистый газ считается одной из основных составных частей токсичных туманов и одним из активных компонентов формирования смога. Хроническое воздействие SO₂ на органы дыхания способствует образованию метгемоглобина, снижению иммунитета. ПДК (SO₂) – 0,05мг/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 и с миоглобином мышц. Он нарушает углеводный обмен, усиливая распад гликогена в печени, нарушая утилизацию глюкозы, повышая уровень сахара в крови, моче и спинномозговой жидкости, нарушает вводно-солевой обмен.


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

2CO + O₂ = 2CO₂


CO₂ + 2H₂ CH₂O + H₂O

CO₂ + 3H₂ CH₃OH + H₂O


CO₂ + Ca (OH)₂ = CaCO₃ + H₂O


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 делать не следует

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 бы 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 выпустить 50 % игрушек с использованием новой краски и 50 % - старой?


4. Какие газы способствуют возникновению кислотных дождей:

а) P₂O₅, Cl₂, NH₃

б) NO,NO₂, SO₂

в) CH₄, C₂H₂, CO₂

Ответы: 1-б, 2-в, 3-б, 4—б


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) если директор не примет меры, будете активно действовать сами: сообщите сотрудникам, заводской газете, соберете людей на митинг?


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

а) положили бы деньги в банк для уплаты штрафов за загрязнения 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) C₂H₄, NH₃, O₂

б) CL₂, C₃H₈ , H₂

в) CO₂ , O₃ , CH₄

Ответы: 1-б, 2-в, 3-б, 4-в.


Подведение итогов урока семинара,

выставление оценок,

домашнее задание.

Составила Г.А. Фадеева, Волгоград