Элективный курс "Химия и проблемы окружающей среды"

Элективный курс «Химия и проблемы окружающей среды»

(10-11 класс)

Пояснительная записка

         Изучение курса направлено на достижение следующих целей:

• освоение обучающимися знаний в области химической науки, ее роли в познании явлений природы и практической деятельности человека;
• освоение экспериментальных методов познания;
• развитие познавательного интереса, интеллектуальных и творческих способностей в процессе поиска решения жизненно важных проблем, связанных с химией и экологией;
• формирование индивидуальных образовательных потребностей  (выбор профиля обучения, возможность избежать ошибок и разочарования в старшей школе);
• воспитание творческого отношения к процессу познания, потребности в экологически грамотном поведении в производственной и повседневной сферах жизни;
• использование знаний и умений в области химии для обеспечения безопасности жизнедеятельности человека.

В процессе обучения на занятиях факультативного курса учащиеся приобретают следующие знания:

• основ экологии и химии, формирующие научную картину мира и экологическую культуру;
• об общечеловеческой ценности природы, месте человека в природе, значении мониторинга и деятельности по сохранению и улучшению окружающей среды;
• о роли химии в экологических проблем людей;
• о веществах, их роли в окружающей среде, процессах, происходящих в природе, производственной и бытовой деятельности человека.

Умения:

• объяснять значение общечеловеческой ценности природы, роли и месте человека в ней, значение экологического мониторинга и деятельности человечества по сохранению и улучшению качества окружающей среды, роли научных знаний по химии;
• принимать участие в природоохранной и природовосстановительной деятельности (акции по оздоровлению окружающей среды и т.д.);
• выполнять творческие задания для самостоятельного получения и применения знаний.

Ожидаемые результаты.

Полученные знания и умения и умения должны помочь учащимся:

·         определиться в выборе индивидуальных образовательных потребностей (профиля дальнейшего обучения);

·         научиться общаться со сверстниками, отстаивать свою точку зрения;

·         закрепить практические знания и умения при решении задач;

·         выполнять творческие задания.

Содержание курса

Введение

Современные экологические проблемы с точки зрения химика. Ухудшение качества среды обитания человека. Биосфера, биогеоцинозы, биота. Учение В.И. Вернадского. Понятие об адаптации форм жизни к окружающим условиям. Воздействие на природу и адаптационные возможности биосферы. Саморегуляция биосферы. Круговорот элементов и его роль в природе. Понятие об антропогенном воздействии на природную среду и основные задачи по ее сохранению и улучшению.

Химия, экология, технология.

Современные представления о химической промышленности. Условность «безотходного» производства. Сырье химической промышленности.  Создание новых материалов и проблемы экологии. Технологические решения экологических проблем, основанные на принципах малоотходного производства (замкнутые водооборотные системы, производство серной кислоты, восстановление каталитических оксидов азота до азота, химические поглотители парниковых газов и т.д.).

Проблемы загрязнения окружающей среды. Оценка ВОЗ известных химических соединений с точки зрения экологии. Рост потребления сырьевых ресурсов. Данные о химическом загрязнении вод, почвы. Биосферный мониторинг, его возможности.

Проблема кислотных осадков – глобальная экологическая проблема. Понятие о кислотности растворов атмосферных осадков, вод природных водоемов. Источники кислотных осадков. Химические процессы, лежащие в основе их образования. Влияние кислотных осадков на окружающую среду и человека. Меры борьбы с кислотными осадками.

Органические загрязнители окружающей среды, их классификация по стойкости. Понятие о стойких органических загрязнителях окружающей среды и мерах предупреждения загрязнения. Пестициды, их значение, меры по предупреждению загрязнения ими окружающей среды. Диоксины, их значение, меры по предупреждению загрязнения окружающей среды. Понятие о других органических загрязнителях (бензопирен, альдегиды, углеводы и др.), их значение и меры по предупреждению загрязнения ими окружающей среды.

Экологическая безопасность в повседневной жизни.

Экологическая безграмотность в быту – основная причина нарушений здоровья человека. Пищевая промышленность и экология. Рынок продовольственных товаров. Понятие о пищевых добавках; обработке (обеззараживании) ягод, фруктов, овощей; очистка пищевых продуктов от радионуклидов, нитратов и нитритов. Предупреждение инфекционных заболеваний. Антиканцерогенное действие веществ; выведение токсинов из организма.

«Химическая обеспеченность» современного быта и предупреждение негативного воздействия этих веществ на окружающую среду и человека. Жилище, одежда, обувь. Уборка помещений, стирка, средства ухода и гигиены, косметические средства, их значение и предупреждение воздействия на окружающую среду и человека.

Решение расчетных задач по химии с экологическим содержанием по темам курса.

Основные понятия химии. Атомы и молекулы, химические элементы. Абсолютная масса атомов и молекул. Относительная атомная и молекулярные массы. Количество вещества (моль). Постоянная Авогадро. Молярная масса. Стехиометрические понятия. Молярный объем газов при нормальных условиях. Относительная плотность газов. Химические формулы сложных веществ. Определение молекулярных формул вещества.

Расчеты по уравнениям химических реакций. Определение количества вещества и массы реагентов и продуктов. Определение объема газообразных реагентов и продуктов. Теоретический и практический выход продукта реакции. Массовая доля примесей в веществе.

Химическая кинетика. Скорость химических реакций. Константа скорости реакций.

Растворы. Качественный и количественный состав растворов. Массовая доля и молярная концентрация растворенного вещества. Приготовление растворов заданного состава. Кристаллогидраты. Газовые растворы.

Электролитическая диссоциация. Сильные и слабые электролиты. Электролитическая диссоциация кислот, оснований и солей в водном растворе. Кислая, щелочная и нейтральная среда раствора.

Экспериментальные задачи по химии с экологическим содержанием.

Проблемы нефтяных загрязнений. Природные источники углеводородов и их переработка. Нефть, ее состав и свойства. Продукты фракционной перегонки нефти. Охрана окружающей среды при перегонке и транспортировке нефти.

Практическая работа «Очистка поверхности от нефтяных загрязнений. Спасение природных объектов».

Пищевые продукты. Роль химических соединений и элементов в питании и жизнедеятельности человека и животных.

Практическая работа «Исследование пищевых продуктов (определение белка, углеводов, аскорбиновой кислоты, этанола, молочной кислоты, нитратов)».

Практическая работа «Экологическая оценка пищевых продуктов».

Обобщение

Практическая деятельность людей – фактор, по масштабам соизмеримый с эволюцией живой природы. Роль химических знаний в обеспечении экологически грамотного отношения к природе.

 
Тематический план

№ п/п	Тема занятия	Краткое содержание	Форма занятия	Кол-во часов
1	Современные экологические проблемы с точки зрения химика	Проблема ухудшения качества среды обитания человека. Биосфера, биогеоценозы. Учение В.И. Вернадского. Адаптация форм жизни к условиям окружающей среды. Воздействие на природу и адаптационные возможности биосферы. Способность биосферы к саморегуляции, круговорот элементов и его роль. Предотвращение антропогенного воздействия на природную среду и основные задачи современности.	Лекция с элементами беседы. Творческие задания: Подготовить реферат по теме занятия для ученической конференции НОУ. Подготовить экологическую сказку для младших школьников и выступить с ней перед ними.	1
2-4	Химия. Экология. Технология.	Современные представления о причинах экологических проблем и путях их решения. Условность «безотходного» производства. Сырьевая проблема. Создание новых материалов и проблемы экологии. Примеры технологических решений экологических проблем, основанные на принципах малоотходного производства (замкнутые водооборотные системы производства, каталитическое восстановление оксидов азота до азота, химические поглотители парниковых газов).	Сообщения учащихся. Беседа. Решение задач с производственным содержанием.	3
5	Расчет по уравнениям химических реакций	Определение количества вещества и массы реагентов, продуктов реакции. Теоретический и практический выход продукта реакции. Массовая доля примесей в смесях.	Решение задач с производственным содержанием.	1
6	Химическая кинетика	Скорость химических реакций. Константа скорости реакции.	Решение задач с производственным содержанием.	1
7-8	Проблема загрязнения атмосферы, почвы, вод.	Оценка ВОЗ известных химических соединений с точки зрения экологии. Рост потребления сырьевых ресурсов. Данные об экологическом состоянии атмосферы, почвы, вод. Биосферный мониторинг, его возможности. Социальная составляющая экологических проблем.	Семинар. Решение задач с производственным и экологическим содержанием.	2
9	Газовые законы	Молярный объем газов при н.у. Постоянная Авогадро. Относительная плотность газов. Определение формулы вещества.	Решение задач с использованием газовых законов.	1
10-11	Проблема кислотных осадков – глобальная экологическая проблема.	Проблема  кислотных осадков. Понятие о кислотности растворов атмосферных осадков, вод природных водоемов. Источники кислотных осадков. Химические процессы образования кислотных осадков. Влияние кислотных осадков на окружающую среду и человека. Меры борьбы с кислотными осадками.	Поиск информации по теме через сеть Интернет. Составление уравнений реакций, соответствующим процессам образования кислотных осадков, рассмотрение их с точки зрения ОВР.	2
12-13	Растворы	Качественный и количественный состав растворов. Массовая доля  и молярная концентрация растворённого вещества. Приготовление растворов заданного состава. Кристаллогидраты. Газовые растворы.	Практическая работа. Сообщения учащихся по теме. Решение задач. Творческое задание: составить задачу на смешение растворов.	2
14-15	Электро-литическая диссоциация	Сильные и слабые электролиты. Электролитическая диссоциация кислот, оснований и солей в водном растворе.	Практическая работа.	2
16	Гидролиз	Кислая, щелочная и нейтральная среда раствора. Расчет рН в растворах сильных, слабых кислот и оснований.	Практическая работа.	1
17-18	Органические загрязнители окружающей среды.	Органические загрязнители окружающей среды, их классификация по стойкости. Стойкие органические загрязнители окружающей среды, меры по предупреждению загрязнения ими. Пестициды, их значение, меры по предупреждению загрязнения окружающей среды. Диоксины, их значение, меры по предупреждению загрязнения окружающей среды. Другие органические загрязнители (бензопирен, альдегиды, углеводы и др.), их значение и меры по предупреждению загрязнения ими окружающей среды.	Лекция. Сообщения учащихся. Органические вещества – загрязнители в вопросах и задачах.	2
19	Органические загрязнители окружающей среды, их утилизация.	Органические загрязнители окружающей среды, их утилизация и проблемы, связанные с их сжиганием.	Решение задач на определение органических веществ по продуктам их сгорания.	1
20-21	Проблема нефтяных загрязнений	Природные источники углеводородов, их переработка. Нефть, ее состав и свойства. Продукты фракционной перегонки нефти.. крекинг и ароматизация нефтепродуктов. Охрана окружающей среды при переработке и транспортировке нефтепродуктов, спасение природных объектов.	Поиск информации по теме через сеть Интернет. Практическая работа «Очистка поверхности от нефти».	2
22-23	Пищевые продукты и экологическая безопасность	Экологическая безграмотность в быту – основная причина нарушения здоровья человека. Пищевая промышленность и экология. Рынок продовольственных товаров. Понятие о пищевых добавках; обработке (обеззараживании) ягод, фруктов, овощей; очистка пищевых продуктов от радионуклидов, нитратов и нитритов. Предупреждение инфекционных заболеваний. Понятие об антиканцерогенном действии веществ; выведение токсинов из организма.	Сообщения учащихся. Практическая работа.	2
24-25	Исследование пищевых продуктов.	Роль химических соединений и элементов в питании и жизнедеятельности человека и животных. Практическая работа: - определение белка в пищевых продуктах; - определение углеводов в пищевых продуктах; - определение аскорбиновой кислоты; - изучение растительных масел; -обнаружение этанола в кефире; - обнаружение молочной кислоты в кисломолочных продуктах; - обнаружение нитратов в овощах.	Практическая работа. Решение экспериментальных задач с экологическим содержанием.	2
26-27	За экологическую безопасность продуктов питания	Понятие о государственном стандарте для продуктов питания. Как получить информацию о продукте из его этикетки. Фальсификация продуктов питания. Практическая работа «Экологический анализ полуфабрикатов, продуктов длительного хранения»	Практическая работа «Экологический анализ полуфабрикатов, продуктов длительного хранения»	2
28-30	Экологическая безопасность в повседневной жизни (жилище, одежда, средства гигиены, косметика и др.)	Химическая «обеспеченность» современного быта и предупреждение негативного воздействия этих веществ на окружающую среду и организм человека. Жилище, одежда, обувь. Уборка помещений, стирка, средства ухода и гигиены. Химические средства, применение их в быту, их значение, предупреждение воздействия на окружающую среду и человека.	Практическая работа. Тест-опрос	3
31-32	Биологически активные соединения	Витамины. Ферменты. Гормоны. Лекарства.	Практическая работа «Анализ лекарственных препаратов».	2
33-34	Обобщение курса: защита рефератов	Темы рефератов в соответствии с содержанием курса.	Защита рефератов. Экспертная оценка реферата: учеником, учителем и другими учащимися	2

Литература

Учебный комплект для учащихся.

I.       Основная литература

1.      Габриелян О.С.  Химия. 10 класс. Базовый уровень: учебник для общеобразовательных учреждений. - М.: Дрофа, 2009.

2.      Аликберова Л.Ю., Хабарова Е.И. Задачи по химии с экологическим содержанием. – М.: Центрохимпресс, 2005. «Химия в школе – абитуриенту, учителю. Библиотека журнала».

II.    Дополнительная литература

1.      Химия: большой справочник для школьников и поступающих в вузы/ Е.А. Алфёрова, Н.С. Ахметов, Н.В. Богомолова и др. 2-е изд. – М.: Дрофа, 2006.

2.      Энциклопедия для детей. Т.17. Химия / глав. ред. В.А. Володин. – М.: Аванта+, 2001.

3.      Энциклопедия для детей. Т.19. Экология / глав. ред. В.А. Володин. – М.: Аванта+, 2001.

4.      Книга для чтения по органической химии / сост. П.Ф. Буцкус. – М.: Просвещение, 1999.

5.      Энциклопедический словарь юного химика/ под ред. Д.Н. Трифонова. – М.: Педагогика, 2006.

Учебный комплект для учителя.

I.       Основная литература

1.      Габриелян О.С.  Химия. 10 класс. Базовый уровень: учебник для общеобразовательных учреждений. - М.: Дрофа, 2009.

2.      Габриелян О.С., Остроумов И.Г., Сладков С.А. Книга для учителя.  Химия. 10 класс. Базовый уровень: методическое пособие – М.: Дрофа, 2009.

3.      Габриелян О.С., Остроумов И.Г., Остроумова Е.Е. Органическая химия в тестах, задачах, упражнениях, 10 класс: учебное пособие для общеобразовательных учебных заведений. – М.: Дрофа, 2008.

II.    Дополнительная литература

1.      Экологическое образование: концепции и технологии / под ред. С.н. Глазачева. – Волгоград. – Перемена, 2006.

2.      Куратова Е.В., Сорокин В.В. Система экологических и химико-экологических понятий в химическом образовании // Химия в школе. – 2004. - № 2, 5.

3.      Радецкий а.м. практические работы на внеклассных занятиях (анализ молока) // Химия в школе. – 2004. - № 5.

4.      Рыбникова М.Н. Изучение экологических проблем на уроках химии // Химия в школе. – 2006. - № 4, 8.

5.      Предводителев Д.А. Нифантьев э. Е. Роль химических знаний в экологической подготовке // Химия в школе. – 2007. - № 8, 9.