А. Н. Толстых 2008-2009 уч год

Вид материала

Документы

Содержание Специальности: химик-технолог, химик-аграрник, ученый-химик, врач, эколог. 1. Проведение опытов Определение нитратов в домашних условиях. Опыт № 1 (нитриты в воде). Опыт № 2 (нитраты в воде). Опыт № 3 (нитраты в продуктах). Решение задач по теме «Минеральные удобрения». Ответ: Нужно внести на 1 га: кальциевой селитры - 3,43 ц двойного суперфосфата - 1,875 ц и сульфата калия - 1,875 ц. Задача № 2.

Подобный материал:

• Толстых”, 12.18kb.
• Образовательная программа Клуба «Юный математик» 2007/2008 2008/2009 учебный год Классы, 975.45kb.
• План работы методического объединения учителей начальных классов на 2008 2009 учебный, 101.68kb.
• Положение о Федеральном агентстве воздушного транспорта, 156.28kb.
• Итоги выполнения за 2008 год Концепции социально-экономического развития области, 1704kb.
• Отчет об образовательной деятельности колледжа за 2008-2009 учебный год 2009 год, 1588.99kb.
• Анализ организации учебно воспитательного процесса школы за 2009-2010 учебный год, 1165.33kb.
• Итоги надзора за качеством и безопасностью хлебобулочных изделий в 2009, 18.09kb.
• Анализ работы школы за 2008-2009 учебный год, 559.98kb.
• Л. Э. Глок А. И. Купцов 2008 г. 2008, 3159.79kb.

х. Куликовский муниципального образования Ленинградский район

Муниципальное общеобразовательное учреждение

Средняя общеобразовательная школа № 10 х. Куликовского муниципального образования Ленинградский район











Из опыта работы

учителя химии, физики

МОУ СОШ № 10

А. Н. Толстых


2008-2009 уч. год

Цели: исследовать экологические аспекты использования минеральных удобрений, рассмотреть и проанализировать позитивные и негативные стороны применения в сельском хозяйстве; учить учащихся использовать знания в быту.

Материалы:

1. установочные листы с данными по экологии выбранных для игры специальностей;
   
2. образцы минеральных удобрений;
   
3. образцы овощей и фруктов;
   
4. набор химических реактивов.
   

Ход урока-игры

I. Вступительное слово учителя

С детства мы знаем много сказок, в которых упоминается ска­терть-самобранка. Фантазия это или реальность? Скатерть-самобранка - это ухоженная, плодородная земля, благодаря которой наш стол полон яств. А как этого добиться? Много веков занимает людей этот вопрос. Мы живем уже в XXI веке, нас уже больше 6 млрд. человек. С ростом населения растут и их потребности. Возмож­но ли воплотить в реальность сказочную мечту о скатерти-самобранке?

На сегодняшний день ситуация печальная и безрадостная. Большое количество нашей «больной» почвы разрушает эрозия, безудержно применяются удобрения и пестициды, сплошь и рядом нарушается технология орошения. И чтобы повысить урожайность почвы, в нее вводят все больше и больше удобрений.

На центральных рынках, где работает экологическая служба, иногда «арестовывают» тонны дынь, арбузов, свеклы и др. Несколько лет тому назад была запрещена к реализации партия консервов крупнейшего в стране Азовского комбината детского питания, использующего в производстве местную продукцию.

С подобными фактами приходится сталкиваться нередко. Обыкновенный кочан капусты, попав на наш стол, может оказаться «миной замедленного действия» - может вызвать расстройство желудка, отравить организм, угнести его жизненно важные функции, ухудшить способность крови обеспечивать клетки кислородом, даст толчок к возникновению онкологических заболеваний. Виновники – нитраты.

II. Игра: специалисты решают проблемы.

Установочный вопрос: Каким образом можно перевести сельское хозяйство из разряда «грязных» в разряд «экологически чистых»?

Деятельность: класс разбить на несколько групп, число кото­рых соответствует числу выбранных для игры специальностей. Груп­па составляет свою концепцию решения данной проблемы с позиций соответствующей специальности. Преподаватель объявляет устано­вочный вопрос, и представители различных специальностей вступают в дискуссию, защищая при этом свою профессиональную позицию.

Специальности: химик-технолог, химик-аграрник, ученый-химик, врач, эколог.

Химик-технолог. Вместе с урожаем мы изымаем вещества – азот, фосфор, калий, кальций, марганец и др. Если пользоваться простейшими минеральными удобрениями (селитра, мочевина, су­перфосфаты) и, самое главное, умеренно, то действительно почва обогащается минеральными веществами. Но: 1) на сегодняшний день технология производства удобрений такова, что в их составе имеется «букет» тяжелых металлов, включая ртуть; 2) дозы вносимых удобре­ний до сих пор составлены без учета потребности в питательных веществах выращиваемых культур.

Химик-аграрник. Нужно принять во внимание, что из всего количества вносимых удобрений сельскохозяйственные растения используют лишь 40 - 50 %. Остальное вымывается из почвы в виде нитратов в водоем, улетучивается в атмосферу.

Химикатов накопилось в земле так много, что потребуется несколько десятилетий, чтобы они разложились. И еще столько же, чтобы почва снова стала плодородной. Согласно закону растущей урожайности совершенствование агротехнических приемов ведет к увеличению урожая, но не беспре­дельно. Есть одно важное обстоятельство - плодородие почвы увеличить невозможно.

Врач. Избыток в почве нитратов ухудшает качество выращи­ваемых овощей, фруктов, зерновых культур и др. Последствия употребления некачественных продуктов могут быть такие:

1. развиваются раковые заболевания;
   
2. появляется заболевание, при котором кровь не способна удерживать кислород, - метгемоглобинемия (кислородное голодание);
   
3. нарушается деятельность щитовидной железы и др.
   

Ученый-химик. Корневые системы всех без исключения растений хорошо усваивают нитраты. В растении происходит восстановление нитратов до аммиака:

NO3 -> NO2 -> NO -> NH₂OH -> NH₃

Нитрат нитрит гипонитрит гидроксиламин аммиак

Образовавшийся аммиак реагирует с некоторыми органическими кислотами (пировиноградная, щавелево-уксусная и др.) и в результате образуются аминокислоты - строительный материал для белков.

Если в почве избыток нитратов, то они не успевают полностью превратиться в аминокислоты. Нитраты по корню поднимаются и могут осесть в любой части растения. Они превращаются в нитриты и отравляют организм.

Эколог. В нашей области четыре очага загрязнения почвы. В 17 районах области отмечено загрязнение подземных вод нитратами (намного выше ПДК).

Представляю таблицу «Допустимое содержание нитратов в овощах». Сегодня на уроке мы научимся определять содержание нитратов в картофеле, моркови и питьевой воде. Предлагаю изучить схему содержания нитратов в различных плодах.

Обратите внимание на распределение нитратов в разных частях плодов. Сравните цифры на рисунке и в таблице; сделайте выводы: при приготовлении пищи нужно производить обрезку тех час­тей плода, где сконцентрировано больше всего нитратов.

III. Практическая часть (проведение опытов и решение задач).

1. Проведение опытов

Учитель. А сейчас разделим класс на три рабочие группы и бу­дем выполнять опыты. Каждая группа будет проводить определенный опыт. Напоминаю о технике безопасности, осторожном обращении с химической посудой. На лотках есть все необходимое для опыта.

Опыт № 1. Определение нитратов в питьевой воде.

Опыт № 2. Определение нитратов в картофельном соке.

Опыт № 3. Определение нитратов в морковном соке.

После выполнения работы один из группы расскажет о полученных результатах по плану на доске.

После практической части сделать запись в тетрадях о том, как можно уменьшить содержание нитратов в овощах в домашних усло­виях. Опасными загрязнителями продуктов питания нитраты стано­вятся тогда, когда на каждый кг веса человек потребляет 5 мг нитра­тов в сутки.

1. Нитраты более активно накапливаются растениями при не­достатке света, поэтому выращивать культуры с высокой накопитель­ной способностью нитратов нельзя в тенистых местах.
   
2. По способности накапливать нитраты растения можно разделить на 5 групп:
   

1. больше 5 г на 1 кг продукции (все виды салатов, петрушка, редис);
   
2. до 5 г на 1 кг (шпинат, редька, кольраби, свекла, зеленый лук);
   
3. до 4 г на 1 кг (белокочанная капуста, морковь, репчатый лук),
   
4. до 3 г на 1 кг (лук-порей, ревень, укроп, тыква);
   
5. менее 1 г на 1 кг (огурцы, арбузы, дыни, помидоры, бакла­жаны, картофель).
   

3. Как распределяются нитраты в овощах?

1. У свеклы сконцентрированы в верхней части корнеплода - до 65%;
   
2. в моркови в центральной части-90%, наружной части- 10 %,
   
3. капуста - самая опасная часть - кочерыжка, и в толстых че­решках листьев;
   
4. у картофеля в мелких клубнях нитратов больше, чем в крупных, сосредоточены под кожурой (чистить - не экономя);
   

5) маленькие огурцы содержат нитратов меньше, чем большие. Если огурец сорван утром - нитратов меньше.

4. Практический совет (как уменьшить количество нитра­тов):

1) тщательно промывать овощи и фрукты - уменьшает на 10 %;

2) механическая очистка - на 15-20 %;

3) варка овощей, особенно очищенных и нарезанных, - на 50 %;

4) зелень рекомендуют вымачивать перед употреблением в хо­лодной воде 1-1,5 часа-20-30 %;

5) уменьшается содержание нитратов при квашении, солении, мариновании.

Определение нитратов в домашних условиях.

Для этого вам следует приобрести в аптеке риванол, физиоло­гический раствор (0,9%-й раствор поваренной соли) и разбавленную соляную кислоту.

Опыт № 1 (нитриты в воде).

В питьевой воде должно содержаться не более 3,29 мг/л нит­рит-ионов и 45 мг/л нитрат-ионов. К 1 мл исследуемой воды прибав­ляют 2 мл физиологического раствора. Затем 2 мл полученного рас­твора смешивают с 1 мл риванольного реактива (таблетку растворяют при нагревании в 200 мл соляной кислоты). Если появляется бледно-розовая окраска, значит, уровень нитритов в питьевой воде недопус­тимо высок.

Опыт № 2 (нитраты в воде).

Действия те же, но при добавлении риванольного реактива вно­сят еще немного порошка цинка (на кончике ножа). Бледно-розовый цвет раствора указывает на недопустимо высокое содержание нитратов.

Опыт № 3 (нитраты в продуктах).

2 мл разведенного продуктового сока, взятого из средней части плода, смешивают с 1 мл соляно-кислого раствора риванола и добав­ляют цинковый порошок. Если в растворе содержится больше 20 мг/л нитратов, то появляется бледно-розовая окраска.

Решение задач по теме «Минеральные удобрения».

Решение задач по теме «Минеральные удобрения» вызывает повышенный интерес у учащихся, живущих в сельских местностях, потому что такие задачи тесно связаны с сельскохозяйственным производством. Вычисление содержания питательных веществ в минеральных удобрениях по формуле вещества, нормы внесения удобрений, их количество на определенную площадь под ту или иную культуру выполняются учащимися осмысленно, с большим интере­сом. На дом они получают задания - провести расчет для конкретных условий своего участка.

Задача № 1. Установлена следующая доза удобрений: N -60 кг, Р₂О₅ - 90 кг и К₂О - 90 кг. На колхозном складе имеется кальциевая селитра, которая содержит 17,5 % азота, двойной суперфосфат (48 % оксида фосфора (V) и сульфат калия (48 % оксида калия). Определить, сколько нужно каждого из минеральных удобрений внести на 1 га.

Решение: 1) Определяем, сколько килограммов питательных веществ содержится в 1 ц минеральных удобрений:

а) в 1 ц кальциевой селитры Ca(NQ3)2 содержится 17,5 кг азота (N);

б) 1 ц двойного суперфосфата Са(Н2РО4)2 - Н₂О содержит 48 кг
оксида фосфора (P2O5);

в) в 1 ц сульфата калия (K₂SO₄) содержится 48 кг оксида калия
(K2O).

2) Определяем количества минеральных удобрений, которые соответствовали бы 60 кг N, 90 кг Р2О5 и 90 кг К₂О:

а) кальциевая селитра (60 кг N) : 60 : 17,5 = 3,43 (ц на 1 га);

б) двойной суперфосфат (90 кг Р₂О₅): 90 : 48 «= 1,875 (ц на 1 га);

в) сульфат калия (90 кг К₂О) : 90 :48 = 1,875(ц на 1 га).

Ответ: Нужно внести на 1 га: кальциевой селитры - 3,43 ц двойного суперфосфата - 1,875 ц и сульфата калия - 1,875 ц.

Задача № 2. Для получения 250 ц клубней картофеля необхо­димо внести 80 кг азота, 50 кг фосфора и 120 кг калия на 1 га. Почва серая лесная и выщелоченный чернозем содержат на 100 г почвы: 9 мг азота, 4 мг фосфора н 5 мг калия. Степень использования растениями из почвы составляет: азота и калия - 15%, а фосфора - 8%. Опреде­лить: 1) Количество питательных элементов на 1 га. 2) Степень ис­пользования растениями азота, фосфора и калия. 3) Количество питательных веществ, которое должно быть внесено с удобрениями на 1 га. 4) Количество питательных элементов, которое нужно внести с минеральными удобрениями для того, чтобы растения смогли за период вегетации получить соответствующее количество азота, фосфора и калия с 1 га.

Решение: 1) Определяем количество питательных веществ на 1 га, исходя из того, что 1 мг фосфора или калия на 100 г почвы соответствует 30 кг содержания их в пахотном слое почвы на площа­ди 1 га. Тогда в пахотном слое 1 га содержится: 270 кг (9 • 30) азота, 120 кг (4 • 30) фосфора и 150 кг (5 • 30) калия.

2) Определяем степень использования растениями азота, фос­фора и калия с 1 га: а) фосфор: 120 • 8 :100 = 9,6 кг, б) азот: 270* 15: 100-40,5 кг, в) калий: 150 - 15 : 100 = 22,5 кг.

3. Из общего количества, необходимого для получения 250 ц клубней с 1 га, вычитаем количество питательных веществ, которое используют растения из почвы, узнаем количество питательных веществ, которое должно быть внесено с удобрениями на 1 га: а) азот - 39,5 кг (80 - 40,5); б) фосфор - 40,4 кг (50 - 9,6) и в) калий - 97,5 кг (120-22,5).
   
4. Определяем, какое количество питательных элементов нужно внести с минеральными удобрениями, чтобы растения смогли за период вегетации получить соответствующие количества азота, фосфора и калия с 1 га (исходим из того, что азот из азотных удобре­ний в первый год внесения используется растениями на 55 %, фос­фор - на 16 % и калий - на 65 %):
   

а) азот: 39,5 • 100 : 55 = 71, 8 (кгс 1 га);

б) фосфор: 40,4 • 100 : 16 = 252,5 (кг с 1 га);

в) калий: 97,5 • 100 : 65 = 150 (кг с 1 га).

IV. Итоги урока-игры.