Формування ужиткових компетенцій при викладанні хімії Ряшина С.І., викладач вищої категорії, старший викладач впус вступ
| Вид материала | Документы |
- Проценко Ніна Федорівна, викладач правових дисциплін, спеціаліст вищої категорії Унавчально-методичному, 10630.06kb.
- Програма вступного іспиту на базі освітньо-професійної програми підготовки молодшого, 194.52kb.
- Українська мова за фаховим спрямуванням методичні вказівки І завдання до навчального, 352.67kb.
- Костюкевич А. М., старший викладач, 161.86kb.
- Відділ освіти Овруцької райдержадміністрації Овруцька загальноосвітня школа №3 Позакласна, 579.77kb.
- Нові програми для загальноосвітніх навчальних закладів з молдовською мовою навчання, 4387.06kb.
- В. М. Захарова Використання інтерактивних методів навчання на урок, 682.45kb.
- Ковальов Євген Іванович, старший викладач Сєвєродонецького відділення Інституту післядиплом, 2222.93kb.
- Тема досвіду: «Особистісно розвиваючий підхід при використанні групового ( кооперативного, 73.43kb.
- Вданій роботі подано методичні рекомендації, щодо використання методу проектів у курсі, 231.92kb.
Формування ужиткових компетенцій при викладанні хімії
Ряшина С.І., викладач вищої категорії,
старший викладач ВПУС
ВСТУП
Основною умовою успішної адаптації людини у динамічних умовах навколишнього середовища є уміння використовувати набуті знання та бажання постійно поповнювати їх самостійно.
У системі загальної природничої освіти хімія є обов’язковою компонентою і реалізує завдання загальної середньої освіти, а саме:
- розвиток особистості учня, його природних задатків, інтелекту, здатності до самоосвіти;
- формування наукового світогляду учня на основі засвоєння системи знань про речовини та їх перетворення, основні закони і теорії, методи наукового пізнання в хімії;
- формування життєвої і соціальної компетентностей учня, його екологічної культури, навичок безпечного поводження з речовинами в побуті та на виробництві.
Хімічні знання є невід’ємною частиною природознавства, вони мають формувати спочатку взаємовідносини «людина – речовина» і далі «речовина – матеріал – практична діяльність», тобто життєві і соціальні компетенції.
Нині діюча програма з хімії за рівнем стандарту, за якою викладається хімія в професійно-технічних навчальних закладах, передбачає в наданні випускникам мінімуму хімічних знань, необхідних для повсякденного життя і практичної діяльності в усіх галузях господарства, культури, науки, у тому числі і не пов’язаних з хімією. Відомо, що значна частина проблемних ситуацій, що виникають у різних галузях людської діяльності від сільського господарства до машинобудування, від використання в побуті миючих засобів до експлуатації автомобіля, мають переважно хімічний характер.
У процесі навчання хімії більше уваги необхідно приділяти питанням ужиткової хімії, звертати увагу учнів на значну кількість речовин, що нас оточують, їхнє значення в житті людини та суспільства, правильне поводження з ними при використанні в побуті.
А той факт, що 30% завдань зовнішнього незалежного оцінювання з хімії – завдання прикладного характеру, в черговий раз підкреслює значимість формування ужиткових компетенцій при викладанні предмета.
Ужиткова хімія стала явищем повсякденним, з яким щохвилини стикаються і дорослі і діти. З хімічних речовин зроблено іграшки, харчі, косметичні товари, побутові речі, одяг та інше.
В нині діючій чинній програмі з хімії передбачено вивчення тем, які безпосередньо пов’язані з життям та здоров’ям людини. Так в курсі «Органічні сполуки» це такі теми як: «Органічні сполуки і здоров’я людини», «Жири, білки, вуглеводи як компоненти їжі, їхня роль в організмі», «Харчові добавки, Е-числа», «Поняття про синтетичні лікарські препарати», «Органічні сполуки в побуті», «Поняття про побутові хімікати», «Загальні правила поводження з побутовими хімікатами».
Але і в курсі неорганічної хімії при вивченні неметалічних та металічних елементів необхідно доносити до учнів інформацію ужиткового характеру.
Під час характеристики речовин особливу увагу слід приділяти їх фізіологічній дії на організм, впливу на рослинний і тваринний світ, на забруднення повітря і водойм, обов’язково посилаючись на те, де учні можуть зустрітись з тією чи іншою речовиною.
МІНЕРАЛЬНІ ЕЛЕМЕНТИ В ХАРЧУВАННІ ЛЮДИНИ
Макроелементи
На цей час добре вивчена біологічна роль та фізіологічне значення 32 мінеральних речовин. На думку фахівців, серед них найбільш фізіологічно важливими є калій, магній, натрій, фосфор, кальцій, ферум. Всі ці речовини вивчаються в курсі хімії в середній школі. Тому, я вважаю, обов’язково треба декілька слів сказати про роль цих елементів в фізіологічній діяльності організму, та які продукти харчування містять ці речовини.
Калій. Має різнобічне фізіологічне значення. Разом з натрієм забезпечує обмін речовин між тканинами клітини та тканинною рідиною, підсилюючи або послаблюючи виведення з організму шкідливих шлаків. Дуже потрібен калій для нормального функціонування серцево-судинної системи, для нормального скорочення серцевого м’яза. Від калію залежить процес передавання нервового збудження м’язів, їх працездатність, виведення з організму надмірного натрію та рідини. Нестача калію негативно позначається на органах травлення, послаблює загальний тонус організму. Добова потреба дорослої людини – 3-5 грамів калію.
Основні джерела калію у їжі є капуста, картопля (краще печена), квасоля, горіхи, соя, морква, кавуни, дині, родзинки, курага. Вміст калію у цих продуктах коливається від 250 до 400 мг на 100 грамів продукту.
Натрій. Нестачі цього макроелементу у повсякденному харчуванні людина ніколи не відчуває, тому що головне його джерело звичайна кухонна сіль. Найважливіша функція Натрію – забезпечення осмотичного тиску у міжклітинній рідині. На добу доросла людина має отримувати натрію 3-5 грамів, а хлору 5-6 грамів. Надлишок натрію дуже шкідливий для здоров’я. Він підвищує тиск крові, є одним з провідних факторів ризику гіпертонічної хвороби, склерозу мозкових клітин, гострих порушень мозкового кровообігу, підвищує кислотність внутрішнього середовища та алергійну реактивність організму, негативно впливає на запальні процеси. Не слід вживати більш ніж 4-5 грамів кухонної солі. Необхідна кількість солі надходить до організму за рахунок продуктів, які зазвичай входять до змішаного харчування. До речі у минулому багато поколінь нічого не знали про сіль та не вживали її як харчову добавку, що позначалося негативно на їхньому здоров’ї.
Кальцій. Він є неодмінною складовою кісткової тканини, має безпосереднє відношення до процесів згортання крові, активізації різних ферментів, формування імунітету, діяльності серцево-судинної та нервової систем. Засвоєння та обмін кальцію тісно пов’язаний з іншим мікроелементом - фосфором. Надлишок фосфору, щавлевої кислоти та жирів, які утворюють з кальцієм нерозчинні сполуки, утруднює всмоктування кальцію. Порушення фосфорно-кальцієвого обміну призводить до захворювань опорно-рухового апарату (остеопороз), карієсу зубів, гальмує ріст кісток та відновлення після переломів, посилює ризик алергійних реакцій, переломів та має інші негативні наслідки. Тому дуже важливо підтримувати оптимальне співвідношення кальцію і фосфору. В їжі воно повинно становити від 1 до 1,5 - 1,8г. Добова потреба кальцію (залежно від віку) – від 0,5 до 2г. Кальцій міститься в багатьох харчових продуктах, особливо в рослинних. Але він важко засвоюється. Цінним джерелом кальцію є молоко та молочнокислі продукти, у яких він міститься у формі добре розчинних солей. Фахівці вважають, що без цих продуктів украй тяжко задовольнити фізіологічну потребу організму у кальції. Щоденне вживання 300-500 мл молока, 100-150 г сиру компенсує потребу організму у кальції.
Фосфор. Разом з кальцієм забезпечує стійкість та нормальне функціонування кісток, опорно-рухового апарату в цілому. Має велике значення в процесах обміну речовин – створює потрібні для забезпечення нормальної життєдіяльності клітин сполуки з жирами (фосфоліпіди), входить до складу білків та нуклеїнових кислот, з фосфором та його сполуками тісно пов’язаний загальний обмін енергії (АТФ). Добова потреба фосфору становить для дорослої людини до 1,5 г.
Фосфору багато у хлібі, печінці, яловичині, рибі, яйцях, бобових, гречаних та інших крупах. Але не слід допускати надлишку фосфору у харчуванні, оскільки він порушує нормальний фосфорно-кальцієвий обмін, знижує вміст кальцію в організмі.
Магній. Фізіологічне значення магнію визначається тим, що разом з кальцієм та фосфором він забезпечує обмін речовин в кістковій та м’язовій тканині, бере участь у синтезі білків та нуклеїнових кислот, нормалізує передавання нервових імпульсів до м’язів, має антиспазматичну та судинорозширювальну дію, запобігає кальцинації стінок судин. Магній сприяє кращому скороченню серцевого м’яза, підвищує здатність протистояти серцевим нападам.
Для хворих на діабет, а також для тих, у кого проблеми із жовчним міхуром, Магній має особливе значення. Він стимулює виділення жовчі і виведення холестерину. Добова потреба магнію від 60-450 мг. Відносно багато магнію у щавлі, горосі, гречаних та перлових крупах, кавунах, насінні соняшника.
Ферум. Близько 60% феруму входить до складу гемоглобіну еритроцитів, головного постачальника життєво важливого кисню до тканин організму. Ферум входить також до складу ферментів, які забезпечують процеси дихання клітин, їх протоплазми та ядер. Щодобово відмирає близько 1% наявних в організмі еритроцитів, для відновлення яких і виконання інших функцій потрібно доставляти з їжею від 5 до 25 міліграмів феруму (добова потреба у ньому для дітей від 7 до 17 років становить 18 мг, дорослих чоловіків – 10-15 мг, дорослих жінок -15-18 мг, вагітних – 20 мг.) Послаблює засвоєння феруму нестача білка в їжі, деякі харчові кислоти, таніни, фосфати, надлишок інших металів.
Ферум міститься в яблуках, квасолі, гречаній крупі, в просі, горіхах. Відносно більше (враховуючи краще його засвоєння) у печінці, нирках та інших м’ясних продуктах.
Мікроелементи
Їх кілька десятків, не всі з них ще досконало вивчено. Більш-менш повні наукові відомості щодо біологічної ролі та фізіологічного значення є стосовно 24 мікроелементів. Це – йод, фтор, марганець, мідь, кобальт, селен, молібден, хром, літій та деякі інші.
Загальне значення мікроелементів визначається їхньою участю у процесах кровотворення, обміну речовин, входженням до складу клітинних структур, синтезу вітамінів та інших біологічно активних речовин.
Купрум. Як і Ферум має важливе значення для нормального розвитку кровотворних елементів, бере участь у синтезі гемоглобіну, сприяє перенесенню феруму до мозкової речовини кісток, стимулює гормонотворну функцію підшлункової залози (продукція інсуліну). Головні джерела у харчових продуктах – це печінка, житній хліб, крупи гречані та перлові, м’яcо яловиче, нирки яловичі, пшоно, квасоля, горох, кавуни, чорна смородина, агрус.
Кобальт . Потрібний для нормального кровотворення. Але ця функція кобальту здійснюється тільки за умови достатньої кількості Феруму та Купруму. Входить до складу гречаних круп, пшона, гороху, квасолі, щавлю, червоного перцю, печінки та нирок великої рогатої худоби, річкової риби, малини, редьки, смородини.
Манган. Разом з Ферумом, Купрумом та Кобальтом стимулює кровотворення. Активізує фермент фосфатазу, який впливає на процеси кісткотворення та загалом на стан кісткової тканини. Найбільше Мангану у житньому та пшеничному хлібі, групах гречаних та перлових, пшоні, квасолі, горосі, рисі, буряку, хроні, кропі, петрушці , малині, щавлі.
Цинк. Забезпечує нормальне функціонування ендокринної системи. З ним пов’язана секреція підшлункової залози, гіпофіза, надниркових залоз, статевих залоз внутрішньої секреції. Досліди останніх років підтвердили значення цинку у створенні гормону інсуліну, нестача якого приводить до виникнення цукрового діабету. Нестача цинку негативно позначається на функції шлунку, сечовивідної системи, процесах загоєння, підтримки імунітету. Головними джерелами у повсякденному харчуванні є крупи гречані, цибуля, часник, гриби, сир твердий, м’ясо, печінка та нирки яловичі, яйця курячі.
Хром. Як і цинк бере участь у синтезі інсуліну підшлунковою залозою, також запобігає підвищенню вмісту холестерину у крові. Потреба Хрому задовольняється звичайним раціоном змішаного харчування.
Селен. Про важливе біологічне значення Селену стало відомо відносно недавно. Наукові дослідження виявили, що Селен дуже активно впливає на захисні функції організму стосовно шкідливих перекисних сполук (а з ними тісно пов’язані процеси пухлиноутворення, ураження при променевій хворобі). Селен блокує такі токсичні речовини як сполуки меркурію та плюмбуму. Нестача Селену знижує імунітет, послаблює статеву функцію. Відносно багато Селену міститься в морських продуктах. Його вміст у інших продуктах вивчено ще недостатньо.
Йод. Вже давно відомо, що за нестачі йоду порушується функція щитоподібної залози, знижується секреція її гормону, що призводить до поширення ендемічного зобу у місцевостях з недостатнім вмістом йоду у харчових продуктах. Найбільш це захворювання поширене у місцевостях віддалених від моря, та у гірських (передгірських) районах, де нестача йоду зумовлена вимиванням його з ґрунту талими водами. З нестачею йоду пов’язують також розумову відсталість, послаблення статевої функції, депресивні та інші патологічні стани. Багато йоду в морських продуктах, грибах. Коли немає змоги повністю задовольнити потребу у йоді за рахунок харчових продуктів, необхідно використовувати сіль,а інколи і хліб з додаванням йоду.
Фтор. Найбільш відоме і науково вивчене значення Фтору як мінерального елементу, що активно впливає на обмін речовин у тканинах зубів, зокрема при формуванні зубної емалі. За нестачі фтору значно зростає ймовірність карієсу зубів. За надлишку Фтору виникає інше захворювання – флюороз. У невеликих кількостях фтор міститься у рибі, горіхах, вівсянці, шпинаті, молоці, чорному чаї, баранині та яловичині. Головне джерело Фтору – питна вода. Якщо вміст Фтору у питній воді недостатній, її рекомендують фторувати.
АДСОРБЦІЯ
При вивченні вуглецю в темі «Неметали» слід розкрити сутність явища адсорбції, пов’язаного із властивостями вуглецю як простої речовини. Адсорбція – це процес поглинання парів і розчинів речовин поверхнею інших речовин. Такі речовини називаються адсорбентами. До них належить і деревне вугілля. Уперше це явище відкрив у XVIII столітті російський учений Товій Єгорович Ловіц. Адсорбційні властивості деревного вугілля широко використовуються в промисловості. На зорі розвитку металургії деревне вугілля використовувалось як основний відновник при виплавлянні металів із руд, зараз використовують кокс. Моряки раніше запаси води на судні зберігали в дерев’яних бочках, обпалених всередині.
На сьогоднішній час деревне вугілля використовують в основному в якості адсорбента. Розчини речовин, що потребують очищення, пропускають крізь спеціальні колони, заповнені адсорбентом. При цьому розчин, проходячи крізь нього, звільняється від небажаних домішок. Так очищують цукор, проводять в медицині гемодіаліз (очищення крові), в протигазі знаходиться порошок деревного вугілля, в фільтрах для очищення води також знаходиться деревне вугілля.
Нагадати учням, що в разі отруєння недоброякісною їжею, необхідно прийняти таблетки активованого вугілля в розрахунку 1 таблетка на 10 кг ваги тіла.
В побуті адсорбційні властивості деревного вугілля можна використати також для усунення неприємного запаху в холодильнику, або шухляді, поклавши декілька таблеток на верхню полицю. При посадці кімнатних квітів, на дно горщика насипати трохи деревного вугілля, щоб уникнути загнивання коріння, зверху також посипати землю деревним вугіллям, щоб запобігти плісняві ґрунту. З цією ж метою насипають активоване вугілля в акваріум, кладуть у воду зі зрізаними квітами.
Демонстраційний дослід. Адсорбція деревним вугіллям розчинених речовин.
Скляна лійка заповнюється спочатку ватою (щоб вугілля не просипалось), а потім деревним вугіллям. На очах у учнів в склянку із звичайною водою додається декілька крапель розчину перманганату калію або розчину брильянтового зеленого. Одержаний кольоровий розчин наливається в лійку і менше ніж за хвилину можна спостерігати виділення чистих, прозорих краплин води.
КАРБОН(ІІ) ОКСИД - ЧАДНИЙ ГАЗ
Дуже отруйний газ без запаху і смаку. Утворюється при горінні органічних речовин в нестачі кисню, міститься також в сигаретному димі. Мінімальна концентрація, яка може зашкодити людині, становить 0,01% за об’ємом, а концентрація 0,2% - небезпечна для життя. Безперервне перебування в такій атмосфері може спричинити смерть упродовж однієї години. Якщо концентрація підвищується до 0,5 % за об’ємом, то через кілька хвилин людина непритомніє і помирає. Цей газ може накопичуватися в організмі, тому отруєння може виявитися навіть через 2-3 місяці внаслідок вдихання газу у невеликих дозах. У разі отруєння з’являється головний біль, слабкість, погіршується самопочуття, починають мерехтіти «мушки» перед очима, поступово хилить на сон, відчувається помутніння свідомості, німіють кінцівки рук і ніг.
До отруєння може привести: неправильне користування п’єцами, якщо нещільно закрити дверцята і забути витягнути заслінку труби, якщо піч несправна. Велика небезпека отруєння чадним газом виникає в гаражних приміщеннях, коли не дотримуються правил безпеки. Велику кількість чадного газу може створити робота автомобільного двигуна в одномісному гаражі при закритих дверях.
Тому, щоб убезпечити себе і своїх рідних варто пам’ятати, що герметично закриті вікна і двері в приміщеннях, де встановлені газові прилади, перешкоджають їх нормальній роботі, а саме, через недостатню кількість повітря, що поступає в приміщення для спалювання газу, утворюється чадний газ, відповідно погіршується тяга в димоході. Це може призвести до отруєння людей в помешканні. Тому перед запалюванням будь-якого газового приладу обов’язково потрібно перевірити наявність тяги в вентиляційному, а для опалювальних приладів та газових колонок – у димових каналах.
Тяга вентиляційного каналу перевіряється тільки смужкою паперу, яка підноситься до решітки вентиляційного каналу. Якщо смужка втягується всередину, то тяга є, якщо ж не рухається, або відштовхується назад – вона відсутня.
Тяга димових каналів перевіряється запаленим сірником, який підноситься до віконечка із запальником, або під димовідвідний ковпак.
Щоб уникнути отруєнь необхідно пам’ятати, що приміщення, в якому працює газовий прилад, слід регулярно провітрювати. Крім цього воно повинно мати вентиляцію та приплив повітря з вікна та з під дверей.
При отруєнні чадним газом, потерпілого необхідно винести на свіже повітря, покласти під голову подушку, звільнити комір і пояс. Найкращий засіб при цьому - довготривале вдихання кисню. Якщо є можливість, принести з аптечки кисневу подушку. На голову і груди кладуть холодний компрес і змочений холодною водою рушник. Якщо потерпілий при свідомості, його потрібно напоїти міцним чаєм, чи кавою. Ні в якому випадку не можна давати алкоголю. При втраченій свідомості дають нюхати змочену нашатирним спиртом вату, але обережно, щоб не завдати опіків. Якщо потерпілий не дихає, або дихання швидко погіршується, потрібно зразу ж приступати до проведення штучного дихання. Після надання першої медичної допомоги потерпілого необхідно швидко відправити у лікарню.
Наявність чадного газу у повітрі можна виявити за допомогою 0,02% розчину паладій хлориду – РdCI2. Якщо в 1 л повітря міститься 9 мг СО, то папір змочений розчином РdCI2, чорніє миттєво; якщо 0,02 мг – через хвилину.
РdСІ2 + СО + Н2О = Рd↓ +СО2 + 2НСІ
Розчин СuSO4 дозволяє дізнатися, отруїлася людина чадним газом чи ні. Декілька краплин розчину СuSO4 додають у розведену кров людини. Кров людини, що отруїлася, залишається яскраво-червоною, а кров здорової людини набуває жовто-зеленого забарвлення.
ВУГЛЕКИСЛИЙ ГАЗ – СО2
У стані спокою людина видихає за годину близько 12 л СО2,а під час інтенсивної праці – у 10 разів більше. Тому під час сну в спальну кімнату повинно поступати свіже повітря.
Підвищений вміст СО2 у повітрі шкідливо діє на дихальну, серцево-судинну та нервову системи. Особливо чутливий до найменшого збільшення концентрації СО2 головний мозок. В атмосфері повітря міститься 0,003 % СО2. У разі концентрації у повітрі СО2 6%, людина втрачає здатність мислити і свідомо керувати своїми рухами. За збільшення рівня концентрації люди починають страждати на задишку, голова ніби «наливається свинцем», кожний рух викликає труднощі. Виникає апатія, а з часом настає смерть.
Утворюється вуглекислий газ також при згорянні природного газу. Тому треба пам’ятати, що приміщення, в якому працює газовий прилад, повинно мати вентиляцію, та слід регулярно провітрювати.
Якщо у великих дозах СО2 – «злочинний газ», то у невеликих – усе навпаки. Ця речовина відіграє надзвичайно важливу роль для гуморальної регуляції фізіологічних процесів, підтримує постійний рівень pH у внутрішньому середовищі людини, виконує функції збудника і регулятора дихання у вищих тварин та людини.
Процес фотосинтезу у рослин йде лише за наявності вуглекислого газу, тому підвищення кількості вуглекислого газу у теплицях приводить до підвищення врожайності. Як же це зробити? Можна розкласти в теплиці «сухий лід», або подати вуглекислий газ із балону. Це роблять вдень, тому що процес фотосинтезу у рослин проходить при наявності світла. Але пам’ятати, що працювати в теплиці в цей час не можна.
Можна спалювати в теплиці сухий хмиз, закласти в яму листя, траву, перегній. При гнитті органічних решток також виділяється вуглекислий газ.
Поради тим, хто любить подорожувати. Альпіністи та туристи, які збираються здійснити подорож по горах, повинні знати, що палатку треба встановлювати так, щоб вхід до неї був обернений до підніжжя гори. Це необхідно для вільного «витікання» вуглекислого газу. Якщо зробити все навпаки, тоді палатка швидко наповниться вуглекислим газом, що видихається, і тоді люди під час сну можуть задихнутися.
Очищення колодязя. У сільській місцевості перш ніж спустити до колодязя людину для його очищення, опускають туди запалену свічку. Для чого це роблять? Часто СО2, виділяючись з підземних вод та землі, накопичується у колодязях. З допомогою запаленої свічки дізнаються про наявність чи відсутність цього газу.
Гасіння пожежі. Вуглекислотні вогнегасники широко використовують у побуті. Але треба знати, що не можна загасити струменем вуглекислого газу із вогнегасника палаючий магній. Магній продовжує горіти в атмосфері вуглекислого газу. Небезпечно гасити палаючий магній струменем з кислотного вогнегасника, оскільки при цьому (магній реагує з кислотою) утворюється гримучий газ.
Вуглекислотно-снігові вогнегасники в жодному разі не можна використовувати для загашення палаючого натрію, калію, цезію, алюмінію, лантану. Перераховані метали, які горять, необхідно засипати великою кількістю піску, або накрити азбестовою ковдрою.