Добавить материал и получить бесплатное свидетельство о публикации в СМИ
Эл. №ФС77-60625 от 20.01.2015

Опубликуйте свой материал в официальном Печатном сборнике методических разработок проекта «Инфоурок»

(с присвоением ISBN)

Выберите любой материал на Вашем учительском сайте или загрузите новый

Оформите заявку на публикацию в сборник(займет не более 3 минут)

+

Получите свой экземпляр сборника и свидетельство о публикации в нем

Инфоурок / Химия / Другие методич. материалы / Тематическая разработка занятия курса по выбору «Химия элементов» 9 класс по теме « «Дикий газ» - диоксид углерода».
ВНИМАНИЮ ВСЕХ УЧИТЕЛЕЙ: согласно Федеральному закону № 313-ФЗ все педагоги должны пройти обучение навыкам оказания первой помощи.

Дистанционный курс "Оказание первой помощи детям и взрослым" от проекта "Инфоурок" даёт Вам возможность привести свои знания в соответствие с требованиями закона и получить удостоверение о повышении квалификации установленного образца (180 часов). Начало обучения новой группы: 24 мая.

Подать заявку на курс
  • Химия

Тематическая разработка занятия курса по выбору «Химия элементов» 9 класс по теме « «Дикий газ» - диоксид углерода».

библиотека
материалов

hello_html_4483a8fe.gifhello_html_1808e863.gifhello_html_m7a3292eb.gifhello_html_503e699c.gifhello_html_21c6ca8f.gifhello_html_m2e7b5f1a.gifhello_html_m4f6a60a4.gifТематическая разработка

занятия курса по выбору «Химия элементов» 9 класс

по теме « «Дикий газ» - диоксид углерода».

Данный курс рассчитан на одно полугодие в объеме 17 часов, один час в две недели или сдвоенный урок (два часа) раз в месяц.

Рабочая программа курса разработана с учетом следующих основополагающих представлений. Химическое образование, в совокупности с другими предметами школьной программы, ориентировано на реальную жизнь, на проблемы, которые уже решает, и еще предстоит решить человечеству. Это благодатная почва для освоения химической компетенции, которая является составной частью образовательной компетенции – владение совокупностью взаимосвязанных смысловых ориентаций, знаний, умений, навыков и опыта деятельности ученика. Нельзя забывать, что широкую возможность для творчества и исследования дает химический эксперимент, который является источником знаний и критерием истины, способствует воспитанию у учащихся таких ценных качеств, как трудолюбие, наблюдательность, культура труда и т.д.

Для успешной реализации программы данного курса по химии необходимо учесть, что учащиеся должны обладать достаточными навыками научно-исследовательской деятельности. Для этого в нашей гимназии с начальной школы внедряется проектно-исследовательская деятельность. Отделения УНИО гимназии «Малая академия» - начальная школа, «Золотой росток» - среднее звено, «Динамизм и целостность мира» - старшая школа. Ребята постоянно защищают свои проектные работы на конференциях УНИО, в том числе и выездных, и на различных конкурсах. Кроме того, начиная с 8-го класса, затем в 9,10,11-х классах, в конце учебного года, или в период сессии, каждый учащийся обязан сдать творческий экзамен в виде защиты своей проектно-исследовательской работы. Большая доля работ приходится на химию. Таким образом, к моменту изучения химии в 8-ом классе, учащиеся обладают определенным опытом решения практических и научно-исследовательских задач, который необходимо расширить и закрепить в 9-ом классе.

Это, безусловно, поможет уделить внимание к личности каждого ученика, к его интересам и потребностям, к созданию условий, психологического климата, для развития способностей учеников, их интеллектуального и нравственного потенциала, поможет развить в подростке любознательность, без которой мозг не сможет плодотворно работать. Умение вникать в сущность предметов и явлений, осмысливать их связь между собой, анализировать, обобщать – это черты, без которых не может быть личности. И еще – умение сотрудничать, помогать друг другу в учении.

Самое главное, научить учиться, сделать так, чтобы учение стало для каждого ученика не только необходимостью, но и величайшей радостью познания.

В связи с этим большинство занятий проводится в виде уроков-исследований.

Данное занятие рассчитано на два учебных часа (90 мин.). Так как между занятиями достаточно много времени, целесообразно организовать работу учащихся следующим образом.

Перед учителем стоит задача - расширить знания учащихся об углекислом газе, познакомить их с необычными свойствами этого химического вещества и определить его роль в природе и жизни человека; а также выбрать методы обучения, позволяющие сформировать активную, самостоятельную и инициативную позицию учащихся; развить исследовательские, самооценочные умения и навыки; реализовать принцип связи обучения с жизнью.

Для решения этой задачи, учителем формулируется проблема, которую будут решать учащиеся. На предыдущем занятии учащиеся получают задание, самостоятельно находят и изучают информацию, необходимую для решения данной проблемы, создают базу литературных и интернет источников, делают заготовку презентаций. Учитель назначает дни консультаций.

Тема: « «Дикий газ» - диоксид углерода».


Методы обучения: репродуктивный, проблемно-поисковый, экспериментальный.

Тип занятия: урок формирования и совершенствования знаний.

Форма: урок-исследование.

Вид: комбинированный урок.

Цель:

В результате обучения на занятии учащиеся должны

- расширить знания об углекислом газе, познакомиться с необычными свойствами этого химического вещества, определить его роль в природе и жизни человека;

- иметь представление об истории открытия углекислого газа, о строении молекулы диоксида углерода, о нахождении углекислого газа в природе, о «парниковом эффекте», о способах получения углекислого газа в лабораторных условиях, о физических и химических свойствах двуокиси углерода, о физиологическом действии углекислого газа на растения, животных и человека, об областях применения углекислого газа в жизни человека;

- знать кем, когда и каким способом был открыт углекислый газ; атомный состав и вид химической связи в молекуле углекислого газа; круговорот углекислого газа в природе и основные его источники; в чем состоит проблема «парникового эффекта»; как можно получить углекислый газ в лабораторных условиях и качественную реакцию на него; какова положительная и отрицательная роли углекислого газа в природе и жизни человека;

- уметь находить информацию, обрабатывать и преподносить ее - анализировать научную литературу, электронные ресурсы, делать сравнительный анализ, синтез, классифицировать и обобщать отобранный материал; сотрудничать, помогать друг другу; уметь изобразить схему образования химической связи в молекуле углекислого газа, схему его круговорота в природе; объяснить суть «парникового эффекта»; в лабораторных условиях провести опыты и получить углекислый газ, написать уравнения химических реакций; экспериментально доказать некоторые свойства углекислого газа; связать свойства с применением.

Способы мотивации учения: связь темы с повседневной жизнью, роль химических процессов в эволюции планеты и жизни людей, межпредметные связи – биология, география, история, экология.

Форма проведения: групповая, самостоятельная работа по карточкам, защита групповых проектов.

Оборудование и материалы: компьютеры, мультимедийный проектор, информационная база, фотоаппарат, лабораторное оборудование и реактивы для проведения экспериментальной части урока.




План урока:

  1. Организационный момент.

  2. Актуализация опорных знаний:

Учитель озвучивает проблему, которую решали учащиеся.

«Известно, что неаполитанская «Собачья пещера» - это «чудо природы» упоминается не только алхимиком XIVв. Ван-Гельмонтом, но и в «Естественной истории Плиния», созданной в начале нашей эры. Такие же пещеры существуют в Иеллоустонском заповеднике (США). Птицы и насекомые, залетающие в них в поисках убежища, гибнут. Выяснилось, что причиной этого феномена является химическое вещество, которое для растений – продукт питания, для животных – отброс, продукт дыхания, однако, используется в аппаратах искусственного дыхания для оживления мнимоумерших.

В атмосфере Марса и Венеры оно до сих пор составляет основную ее часть, а в атмосфере Земли частично выполняет роль ловушки инфракрасного излучения. О каком химическом веществе идет речь, как и кем оно было открыто, каковы его необычные свойства? Определите его роль в природе и жизни человека?».

Учащиеся высказывают свои мнения, о каком веществе идет речь.

Возможные ответы учащихся.

Самое распространенное и известное название химического соединения, имеющего формулу СО2 – углекислый газ. Однако, с необычностью этого вещества, мы уже сталкиваемся, именно, начиная с названия. Ведь это еще и оксид углерода(IV),и диоксид углерода, и двуокись углерода, и угольный ангидрид.

Все мы знаем такое химическое вещество как вода. Мы настолько привыкли к этому слову в нашей жизни, что мало кто задумывается о том, насколько уникальное и удивительное вещество – вода. Вот также и с углекислым газом. Все знают, что он есть, однако мало кто интересуется необычными свойствами этого газообразного вещества и его ролью в окружающем нас мире.

Интересно, что в наше время углекислый газ занимает четвертое место по содержанию в земном воздухе, хотя раньше был основным его компонентом. В атмосфере Марса и Венеры он до сих пор составляет основную часть. Предполагают, что углекислый газ постепенно растворился в океанах, и сейчас большая часть атмосферного углекислого газа молодой Земли находится в отложениях мела и известняка. На горячей поверхности Венеры океаны не могли образоваться, а на Марсе их слишком мало (если они вообще существуют), поэтому на этих планетах весь диоксид углерода остался в атмосфере.
Учитель подводит итог. Это вещество – углекислый газ.
14_1.jpg

  1. Изучение нового материала (групповая, самостоятельная работа по карточкам, защита групповых проектов).

Группы

Знал

Узнал новое

Заинтересовало,

хотел бы узнать побольше

Исторический архив




Химическая лаборатория




Химики теоретики




Экологи




Географы




Биологи




Химики практики




Учащиеся делятся на группы таким образом, чтобы направления их работы удовлетворяли поиску решения проблемы для каждой группы: история открытия углекислого газа, нахождение углекислого газа в природе, его химические свойства, биологическая и физиологическая роль диоксида углерода, проблема парникового эффекта, применение в жизни человека, проблема загрязнения окружающей среды. Для каждой группы приготовлена карточка с заданием. Учащиеся каждой группы по ходу занятия заполняют таблицу и для всех остальных групп готовят домашние задания:




Организуется групповая работа по карточкам (40 мин).

Карточка №1 «Исторический архив».


  1. Изучите материалы информационной базы.

  2. Выясните историю открытия углекислого газа.

  3. Приготовьте слайдовую презентацию по теме.

  4. Подготовьтесь к защите своего ответа перед классом.

Информационный материал:

Углекислый газ был первым между всеми другими газами противопоставлен воздуху под названием “дикого газа” алхимиком XVI в. Вант Гельмонтом.

Открытием СО2 было положено начало новой отрасли химии – пневматохимии (химии газов).

Джозеф БлэкДжозеф Блэк.jpg


Шотландский химик Джозеф Блэк (1728 – 1799 г.г.) в 1754 году установил, что известковый минерал мрамор (карбонат кальция) при нагревании разлагается с выделением газа и образует негашеную

известь (оксид кальция):


CaCO3http://festival.1september.ru/articles/417661/img3.gifCaO + CO2img2.gif (100 bytes)
карбонат кальция оксид кальция углекислый газ

Выделяющийся газ можно было вновь соединить с оксидом кальция и вновь получить карбонат кальция :

CaO + CO2img4.gif (114 bytes)CaCO3
оксид кальция углекислый газ карбонат кальция

Этот газ был идентичен открытому Ван Гельмонтом “дикому газу”, но Блэк дал ему новое название – “связанный воздух” – так как этот газ можно было связать и вновь получить твердую субстанцию, а также он обладал способностью притягиваться известковой водой (гидроксидом кальция) и вызывать её помутнение:

CO2 + Ca(OH)2img4.gif (114 bytes)CaCO3 + H2O
углекислый газ гидроксид кальция карбонат кальция вода
Кавендиш Генри, Уильям, 4-й герцог Девонширский.jpg

Несколько лет спустя Кавендиш Генри, Уильям, 4-й герцог Девонширский обнаружил еще два характерных физических свойства углекислого газа – его высокую плотность и значительную растворимость в воде.


Карточка №2 «Географы».

  1. Изучите материалы информационной базы.

  2. Исследуйте вопрос о нахождении углекислого газа в природе.

  3. Приготовьте слайдовую презентацию по теме.

  4. Подготовьтесь к защите своего ответа перед классом.



Информационный материал:

Углекислый газ в природеhello_html_m3f520b02.png













hello_html_m642854f1.png



Содержание углекислого газа в атмосфере относительно небольшое, всего 0,04–0,03% (по объему). CO2, сосредоточенный в атмосфере, имеет массу 2200 биллионов тонн.
В 60 раз больше углекислого газа содержится в растворенном виде в морях и океанах.
В течение каждого года из атмосферы извлекается примерно 1/50 часть всего содержащегося в ней CO
2 растительным покровом земного шара в процессе фотосинтеза, превращающего минеральные вещества в органические.
Основная масса углекислого газа в природе образуется в результате различных процессов разложения органических веществ. Углекислый газ выделяется при дыхании растений, животных, микроорганизмов. Непрерывно увеличивается количество углекислого газа, выделяемого различными производствами. Углекислый газ содержится в составе вулканических газов, выделяется он и из земли в вулканических местностях. Несколько столетий функционирует в качестве постоянно действующего генератора CO
2 “Собачья пещера” вблизи города Неаполя в Италии. Она знаменита тем, что собаки в ней не могут находиться, а человек может там пребывать в нормальном состоянии. Дело в том, что в этой пещере углекислый газ выделяется из земли, а так как он в 1,5 раза тяжелее воздуха, то располагается внизу, примерно на высоте роста собаки (0,5 м). В таком воздухе, где углекислого газа 14% , собаки (и другие животные, разумеется) дышать не могут, но стоящий на ногах взрослый человек не ощущает избытка углекислого газа в этой пещере. Такие же пещеры существуют в Йеллоустонском национальном парке (США).
Природные источники углекислого газа называются мофетами. Мофеты характерны для последней, поздней стадии затухания вулканов, в которой находится, в частности, знаменитый вулкан Эльбрус. Поэтому там наблюдаются многочисленные выходы пробивающихся сквозь снега и льды горячих источников, насыщенных углекислым газом.
Вне земного шара оксид углерода (IV) обнаружен в атмосферах Марса и Венеры – планетах “земного типа”.
0,,20071605-FMM,00.jpg

Карточка №3 «Химическая лаборатория».


  1. Изучите материалы информационной базы.





Просмотрите видеофрагменты «Гашение свечей углекислым газом»,

«Тушение свечей содержимым пустого стакана», «Газировка из углекислого газа», «Химические свойства углекислого газа», «Воздушный шар».

  1. Получите углекислый газ, докажите экспериментально его свойства.

  2. Приготовьте слайдовую презентацию по теме.

  3. Подготовьтесь к защите своего ответа перед классом.


Информационный материал:

Получение углекислого газа

В промышленности углекислый газ получается главным образом как побочный продукт обжига известняка спиртового брожения и др.
В химических лабораториях либо пользуются готовыми баллонами с жидким углекислым газом, либо получают CO
2 в аппаратах Киппа или приборе для получения газов действием соляной кислоты на куски мрамора:

Аппарат Киппаhello_html_462769be.png


CaCO3 + 2HCl img4.gif (114 bytes)CaCl2 + CO2http://festival.1september.ru/articles/417661/img2.gif+ H2O
карбонат кальция соляная кислота хлорид кальция углекислый газ вода


Пользоваться серной кислотой вместо соляной при этом нельзя, потому что тогда, вместо растворимого в воде хлорида кальция получался бы гипс – сульфат кальция (CaSO4) – соль, малорастворимая в воде. Отлагаясь на кусках мрамора, гипс крайне затрудняет доступ к ним кислоты и тем самым очень замедляет течение реакции.


Получили углекислый газ в лабораторных условиях школы (опыт № 1). Для этого:

1. Собрали прибор для получения газов.

2. Вынули из пробирки пробку с газоотводной трубкой.

3. Поместили в пробирку размельченный мел величиной с горошины.

4. Прилили в пробирку (осторожно!) соляную кислоту (1:2) так, чтобы кислота слегка покрывала мрамор.

5. Закупорили пробирку пробкой с газоотводной трубкой, конец которой опустили в раствор гидроксида кальция (известковой воды). Наблюдали бурное вскипание и появление пузырьков газа, и последующее помутнение известковой воды.

6. Наполнили оксидом углерода (IV) химический стакан методом вытеснения воздуха.

Кроме того, проделали следующий опыт (опыт №2). В химический стакан поместили горящую свечку. Затем перевернули вверх дном стакан с собранным углекислым газом над горящей свечей. Наблюдали затухание свечи, вследствие переливания углекислого газа и постепенного его разливания в воздухе.

Опыт №1. Оборудование и реактивы: штатив для пробирок, пробирки, химический стакан, пробка с газоотводной трубкой, раствор гидроксида кальция, раствор соляной кислоты, карбонат кальция-мрамор.


IMG_1070.jpgIMG_1067.jpg

IMG_1047.jpg

IMG_1045.jpg








IMG_1072.jpgIMG_1071.jpg








Опыт №2. Оборудование и реактивы: штатив для пробирок, пробирки, химические стаканы, пробка с газоотводной трубкой, раствор соляной кислоты, карбонат кальция-мел, горящая свеча.


IMG_1061.jpgIMG_1077.jpgIMG_1078.jpg









IMG_1082.jpg

IMG_1081.jpgIMG_1062.jpg










Качественной реакцией на содержание углекислого газа в воздухе является пропускание газа через разбавленный раствор гидроксида кальция (известковую воду). Углекислый газ вызывает образование в этом растворе нерастворимого карбоната кальция, в результате чего раствор становится мутным:

CO2 + Ca(OH)2http://festival.1september.ru/articles/417661/img4.gifCaCO3http://festival.1september.ru/articles/417661/img1.gif+ H2O
углекислый газ гидроксид кальция   карбонат кальция вода


При добавлении избыточного количества CO2 мутный раствор снова становится прозрачным из-за превращения нерастворимого карбоната в растворимый гидрокарбонат кальция:

CaCO3 + H2O + CO2http://festival.1september.ru/articles/417661/img4.gifCa(HCO3)2
карбонат кальция вода углекислый газ гидрокарбонат кальция


Карточка №4 «Химики - теоретики».


  1. Изучите материалы информационной базы.

  2. Выясните строение молекулы диоксида углерода.

  3. Обозначьте физические и химические свойства двуокиси углерода.

  4. Запишите уравнения химических реакций, характеризующих свойства и способы получения оксида углерода (IV).

  5. Приготовьте слайдовую презентацию по теме.

  6. Подготовьтесь к защите своего ответа перед классом.

Информационный материал:E:\углекислый газ\3.4.2_Environment_CO2_ImageR_rdax_95.jpg

E:\углекислый газ\Carbon_Dioxide.jpg

Строение молекулы углекислого газа.

Молекула диоксида углерода состоит из одного атома углерода и двух атомов кислорода, связанных между собой полярной ковалентной связью.

Свойства углекислого газа.

CO2 – это бесцветный газ, не имеет запаха, тяжелее воздуха в 1,5 раза, с трудом смешивается с ним (по выражению Д.И. Менделеева, “тонет” в воздухе), что можно доказать следующим опытом: над стаканом, в котором закреплена горящая свечка, опрокидывают стакан, наполненный углекислым газом. Свечка мгновенно гаснет.
Оксид углерода (IV) обладает кислотными свойствами и при растворении этого газа в воде образуется угольная кислота. При пропускании CO
2 через подкрашенную лакмусом воду можно наблюдать изменение цвета индикатора с фиолетового на красный.
Хорошая растворимость углекислого газа в воде делает невозможным собирание его методом “вытеснения воды”.

Карточка №5 «Биологи».


  1. Изучите материалы информационной базы.

  2. Просмотрите видеофрагменты «Углекислый газ для цветов»,

«Углекислый газ в аквариуме», «Механизм фотосинтеза»,

«Солнце, жизнь и хлорофилл».

  1. Уясните биологическое и физиологическое действие углекислого газа на растения, животных и человека.

  2. Приготовьте слайдовую презентацию по теме.

  3. Подготовьтесь к защите своего ответа перед классом.

Информационный материал:

Биологическое и физиологическое действие двуокиси углерода на растения, животных и человека.

В то время как для растений углекислый газ - продукт питания, для животных это отброс. Поэтому физиологическое действие двуокиси углерода на растения и на животных совершенно различно.

Диоксид углерода играет одну из главных ролей в живой природе, участвуя во многих процессах метаболизма живой клетки. Диоксид углерода получается в результате множества окислительных реакций у животных, и выделяется в атмосферу с дыханием. Углекислый газ атмосферы — основной источник углерода для растений. Однако, ошибкой будет утверждение, что животные только выделяют углекислый газ, а растения — только поглощают его. Растения поглощают углекислый газ в процессе фотосинтеза, а без освещения они тоже его выделяют.

Фотосинтез - образование живыми растительными клетками органических веществ, таких, как сахара и крахмал, из неорганических - из СО2 и воды - с помощью энергии света, поглощаемого пигментами растений. Это процесс производства пищи, от которого зависят все живые существа - растения, животные и человек. У всех наземных растений и у большей части водных в ходе фотосинтеза выделяется кислород. Некоторым организмам, однако, свойственны другие виды фотосинтеза, проходящие без выделения кислорода. Главную реакцию фотосинтеза, идущего с выделением кислорода, можно записать в следующем виде:

hello_html_14502f42.png

hello_html_2bfaf760.png

К органическим веществам относятся все соединения углерода за исключением его оксидов и нитридов. В наибольшем количестве образуются при фотосинтезе такие органические вещества, как углеводы (в первую очередь сахара и крахмал), аминокислоты (из которых строятся белки) и, наконец, жирные кислоты (которые в сочетании с глицерофосфатом служат материалом для синтеза жиров). Из неорганических веществ для синтеза всех этих соединений требуются вода (Н2О) и диоксид углерода (СО2). Растения питаются почвенным углекислым газом через корни.

Будучи сам продуктом дыхания, углекислый газ, конечно, не поддерживает дыхания, животные умирают в нем. Однако в малых количествах углекислый газ для человека и животных не ядовит, как это следует из постоянного нахождения его в наших легких. Более того, в малых дозах он физиологически полезен и необходим, так как возбуждающе действует на дыхательный центр, приводящий в действие мускулы грудной клетки. Начиная с первого вдоха, вызванного первой перегрузкой крови двуокисью углерода во время акт рождения, мускулатура нашей грудной клетки управляется без вмешательства сознания нервными импульсами дыхательного центра, вызываемыми накоплением в крови двуокиси углерода.

Поэтому углекислый газ подмешивается к кислороду в аппаратах искусственного дыхания, иначе дыхание может не возобновиться. Переход одного физиологического качества СО2 (физиологической полезности в малых концентрациях) в прямо противоположное (удушающее действие) является результатом нарастания количества содержания СО2 в воздухе. Накопление в воздухе СО2 затрудняет отдачу в легких двуокиси углерода, накопившейся в венозной крови, а длительная перегрузка крови СО2 вредна.

Последствия от накопления в воздухе углекислого газа представлена в таблице.

% СО2

Эффект

2

Никаких заметных беспокойств.

3

Свеча гаснет.

4

Глубокое дыхание, возрастание мускульных усилий, быстрая утомляемость.

10

Мучительное состояние, головная боль, прилив крови к лицу, начинается оцепенение.

12-15

Обморок и через некоторое время смерть.


Из таблицы следует, что дышать воздухом, обогащенным углекислым газом, становится трудно лишь при приближении содержания СО2 во вдыхаемом воздухе к 5%, а угроза обморока наступает при содержании СО2, какое получается в легких, если мы, насколько сможем долго, задержим дыхание, например при нырянии в воду.

В таблице обращает на себя внимание, что горючие вещества (в т.ч. и свеча) более чувствительны к избытку углекислого газа в атмосфере и гаснут раньше, чем человек начинает испытывать значительное затруднение в дыхании.

В старое время на посиделках, когда в тесной избе сидело много народу, керосиновые лампы начинали гаснуть прежде, чем накопление углекислого газа в помещение, заметно отражалось на самочувствии людей.

Для доказательства того, что при дыхании мы выделяем углекислый газ, мы провели следующий опыт. В пробирку налили известковой воды, опустили в нее стеклянную палочку и несколько минут дули в нее. Постепенно известковая вода стала мутнеть, что говорит о наличии в выдыхаемом воздухе диоксида углерода.


IMG_1060.jpgIMG_1059.jpgIMG_1057.jpg


Карточка №6 «Экологи».


  1. Изучите материалы информационной базы.

  2. Просмотрите видеофрагменты «Парниковый эффект», «Люди, задумайтесь!», «Спасение планеты в наших руках!».

  3. Дайте представление о «парниковом эффекте», выявите его проблему.

  4. Обозначьте проблему загрязнения окружающей среды.

  5. Приготовьте слайдовую презентацию по теме.

  6. Подготовьтесь к защите своего ответа перед классом.



Информационный материал:


Проблема «парникового эффекта», загрязнение окружающей среды.

Тепловые двигатели – непременный атрибут современной цивилизации. На всех основных видах современного транспорта преимущественно используются тепловые двигатели: на автомобильном – поршневые двигатели внутреннего сгорания, на водном – ДВС (двигатели внутреннего сгорания) и паровые турбины, на железнодорожном – тепловозы с дизельными установками, в авиации – поршневые, турбореактивные и реактивные двигатели. Отрицательное влияние тепловых машин на окружающую среду связано с действием различных факторов: во- первых, при сжигании топлива используется кислород из атмосферы, вследствие чего кислород из атмосферы постепенно уменьшается, во-вторых, сжигание топлива сопровождается выделением в атмосферу углекислого газа, в – третьих избыток углекислого газа в атмосфере ведёт к возникновению парникового эффекта.

В глубокой древности главные выбросы углекислого газа происходили во время природных катаклизмов: извержений вулканов, пожаров и т.п. Сегодня же роль вулканов взял на себя человек. Ежегодно человек сжигает более 4 млрд.тонн каменного угля, более 3,5 млрд. тонн нефти, нефтепродуктов и другого горючего топлива. Топливо сжигается, а отходы плохо улавливаются.

Многолетние наблюдения показывают, что в результате хозяйственной деятельности изменяется газовый состав и запыленность нижних слоев атмосферы. С распаханных земель во время пыльных бурь поднимаются в воздух миллионы тонн частиц почвы. При разработке полезных ископаемых, при производстве цемента, при внесении удобрений и трении автомобильных шин о дорогу, при сжигании топлива и выбросе отходов промышленных производств в атмосферу попадает большое количество взвешенных частиц разнообразных газов. Определения состава воздуха показывают, что сейчас в атмосфере Земли углекислого газа стало на 25% больше, чем 200 лет назад. Это, безусловно, результат хозяйственной деятельности человека, а также вырубки лесов, зеленые листья которых поглощают углекислый газ. hello_html_m33eed348.png

С повышением концентрации углекислого газа в воздухе связан парниковый эффект, который проявляется в нагреве внутренних слоев атмосферы Земли. Это происходит потому, что атмосфера пропускает основную часть излучения Солнца. Часть лучей поглощается и нагревает земную поверхность, а от нее нагревается атмосфера. Другая часть лучей отражается от поверхности Планеты и это излучение поглощается молекулами углекислого газа, что способствует повышению средней температуры Планеты.
Действие парникового эффекта аналогично действию стекла в оранжерее или парнике (от этого возникло название «парниковый эффект»).


Сванте Аррениус сванте Аррениус2.jpg


Шведский учёный Сванте Аррениус ещё в 1896 году рассчитал, что увеличение содержания углекислого газа в атмосфере в 2 – 3 раза повысит температуру воздуха вблизи поверхности Земли на 8 – 9 градусов. Если учесть, что обычная средняя температура в

Антарктиде летним днём -8°С, то при потеплении она станет равной +1°С. А это, в свою очередь, обязательно приведёт к естественному таянию льдов.

Яншин Александр Леонидовичсванте аррениус.jpg

Однако, академик А.Л.Яншин пришел к выводу, что парниковый эффект может как увеличиваться с течением времени, так и уменьшаться. В его развитии наблюдается цикличность. Значительного повышения уровня Мирового океана практически быть не может. Причём, если заглянуть вглубь веков, то оказывается, что 20 млн. лет назад концентрация углекислого газа в атмосфере равнялась

0,1%, средняя температура воздуха была выше современной на 5 – 6 °С, а в районе теперешнего Якутска росли леса грецкого ореха. Затем содержание углекислого газа постепенно снижалось и в середине прошлого столетия достигло 0,03%, чего никогда не было за всю геологическую историю Земли. Если учесть, что из года в год возрастает запылённость атмосферы, то скорее нужно беспокоиться о снижении температуры на Земле и о возможности очередного оледенения. Мы полагаем, что выносить осуждение «парниковому эффекту» нужно чрезвычайно осторожно.



Карточка №7 «Химики - практики».


  1. Изучите материалы информационной базы.

  2. Определить области применения углекислого газа в жизни человека.

  3. Приготовьте слайдовую презентацию по теме.

  4. Подготовьтесь к защите своего ответа перед классом.







Информационный материал:

Практическое применение углекислого газа

Прессованный твердый углекислый газ получил название “сухого льда”.
Твердый CO
2 скорее похож на спрессованный плотный снег, по твердости напоминающий мел. Температура “сухого льда” –78оС. Сухой лед, в отличие от водяного льда, плотный. Он тонет в воде, резко охлаждая её. Горящий бензин можно быстро потушить, бросив в пламя несколько кусочков сухого льда.
hello_html_m24152844.png

Главное применение сухого льда – хранение и перевозка продуктов питания: рыбы, мяса, мороженого и др. Ценность сухого льда заключается не только в его охлаждающем действии, но и в том, что продукты в углекислом газе не плесневеют и не гниют.
Сухим льдом испытывают в лабораториях детали, приборы, механизмы, которые будут служить в условиях пониженных температур. С помощью сухого льда испытывают морозоустойчивость резиновых покрышек автомобилей.
Углекислый газ применяют для газирования фруктовых и минеральных вод, а в медицине – для углекислотных ванн.
Жидкий углекислый газ используют в углекислотных огнетушителях, огнетушительных системах самолетов и кораблей и в пожарных углекислотных машинах. Он особенно эффективен в тех случаях, когда вода непригодна, например, при тушении загоревшихся огнеопасных жидкостей или при наличии в помещении не выключенной электропроводки или уникального оборудования, которое от воды может пострадать.
Во многих случаях CO
2 используют не в готовом виде, а получают в процессе использования, например, хлебопекарных порошков, содержащих смесь бикарбоната натрия с кислым виннокислым калием. При смешивании таких порошков с тестом соли растворяются, и возникает реакция с выделением CO2 . В результате тесто всходит, наполняясь пузырьками углекислого газа, и выпеченный из него продукт получается мягким и вкусным.


Учитель выступает в роли консультанта и помощника. Важно, чтобы ребята не упустили основные моменты: отметить положительную и отрицательную роль углекислого газа в природе и жизни человека, отметить неоднозначное отношение к проблеме парникового эффекта, различными способами рассказать о химических свойствах этого вещества – написать уравнения реакций и проговорить их, или показать видеоролик, или проделать опыты самостоятельно, используя оборудование и реактивы химической лаборатории, или проделать «домашние опыты».

На следующем этапе организуется обсуждение результатов работы групп, это занимает по времени 30 минут, с учетом подготовки итоговых презентаций.

Итоговая часть занятия составляет оставшиеся 20 минут и посвящена подведению итогов, демонстрируются презентации, обобщаются результаты. Итоговую часть занятия ведет учитель.

4.Подведение итогов.

Заполнение листка выводов. Коллективная работа всех групп.

1. Углекислый газ уникальное вещество, которое имеет огромное положительное значение в жизни природы.

2. Благодаря своим свойствам углекислый газ имеет обширную область применения в жизни человека.

3. Учитывая накопление углекислого газа в атмосфере в последнее время, становится особенно важным его активное участие в процессе фотосинтеза.


4. Бесхозяйственное обращение человека с топливом диктует острую необходимость изобретения экологически чистого топлива, которое бы улавливал углекислый газ.


5. Человек должен заботиться об увеличении лесных массивов. Каждый человек за свою жизнь обязан посадить более двух деревьев.


6. Каждый из вас должен экономно расходовать тепловую и электрическую энергию, ведь именно от этого зависит не только ваше благосостояние, но и экологическое состояние всей нашей планеты.


Домашнее задание: провести домашние опыты «Газировка из углекислого газа», «Воздушный шар», оформить отчет. Решить цепочку химических превращений C CO2 Ca(CO3) Ca(HCO3) Ca(NO3)


CaO Ca(OH)2 CaCl2 .

Решить задачу. Сколько литров углекислого газа можно получить разложением 1 кг известняка, содержащего 20% примесей?

Составить кроссворд на тему «История открытия углекислого газа», создать фотоколлаж на тему «Спасение планеты в наших руках!», найти интересные факты «Что вы знаете и чего не знаете о СО2», составить итоговую презентацию по теме урока « «Дикий газ» - диоксид углерода».





Информационная база:


Текстовые материалы:

1.Таблица «химические вещества, подлежащие определению в биосферных заповедниках».

2. Схема парникового эффекта.

3. Схема круговорота углекислого газа в природе.

4. Схема фотосинтеза.

5. Текст реферата «Парниковый эффект – миф или реальность?»

Н.В. Толмачев, Санкт-Петербург, 2004.

6. Статья академика А. Яншина «Опасен ли парниковый эффект».


Интернет-источники:


  1. http://tarefer.ru/works/98/100092/index.html - Доклад Экология Теория парникового эффекта.

  2. http://ru.wikipedia.org/wiki/ - Оксид углерода (IV) — Википедия.

  3. http://all-gigiena.ru/lit/319-uglekislyj-gaz-so2 - Углекислый газ (СО2).

  4. http://school-collection.edu.ru/catalog/res/ - Углекислый газ.

  5. http://alhimic.ucoz.ru - Мистер CO2: Жизнь после Киото — на Яндекс. Видео.

  6. http://www.razym.ru/videobook/obrv/ - УГЛЕРОДА ДИОКСИД | Энциклопедия Кругосвет.

  7. http://www.youtube.com/

Литература:

  1. В. Малышкина, Занимательная химия, серия «Нескучный учебник», «Тригон», Санкт-Петербург, 2001, с. 335

  2. Научно-популярный журнал академии наук СССР «Химия и жизнь» №1, 1976 г., с.25-30

  3. Ю.В. Ходаков, Общая и неорганическая химия, издательство «Просвещение», 1965, с.526-535

Видеофрагменты:

  1. Гашение свечей углекислым газом.

  2. Тушение свечей содержимым пустого стакана.

  3. Газировка из углекислого газа.

  4. Химические свойства углекислого газа.

  5. Воздушный шар.

  6. Углекислый газ для цветов.

  7. Углекислый газ в аквариуме.

  8. Парниковый эффект.

  9. Механизм фотосинтеза.

  10. Солнце, жизнь и хлорофилл.

  11. Люди, задумайтесь!

  12. Спасение планеты в наших руках!

На основе материалов данного занятия была оформлена проектно-информационная работа с элементами исследования по данной теме, выполненная для сдачи творческого экзамена, подготовлена презентация для защиты данной работы на заседании УНИО.



Учитель химии МБОУ гимназия №7 г. Балтийска

Крупнова Ольга Ивановна

2014г.

Краткое описание документа:

Данный курс рассчитан на одно полугодие в объеме 17 часов, один час в две недели или сдвоенный урок  (два часа) раз в месяц. Рабочая программа курса разработана с учетом  следующих основополагающих представлений. Химическое образование, в совокупности с другими предметами школьной программы, ориентировано на реальную жизнь, на проблемы, которые уже решает, и еще предстоит решить человечеству. Это благодатная почва для освоения химической компетенции, которая является составной частью образовательной компетенции – владение совокупностью взаимосвязанных смысловых ориентаций, знаний, умений, навыков и опыта деятельности ученика. Нельзя забывать, что широкую возможность для творчества и исследования дает химический эксперимент, который является источником знаний и критерием истины, способствует воспитанию у учащихся таких ценных качеств, как трудолюбие, наблюдательность, культура труда и т.д. Для успешной реализации  программы данного курса по химии необходимо учесть, что учащиеся должны обладать достаточными навыками научно-исследовательской деятельности. Для этого в нашей гимназии с начальной школы внедряется проектно-исследовательская деятельность. Отделения УНИО гимназии «Малая академия» - начальная школа, «Золотой росток» - среднее звено, «Динамизм и целостность мира» - старшая школа.  Ребята постоянно защищают свои проектные работы на конференциях УНИО, в том числе и выездных,  и на различных конкурсах. Кроме того, начиная с 8-го класса, затем  в 9,10,11-х классах, в конце учебного года, или в период сессии, каждый учащийся обязан сдать творческий экзамен в виде защиты своей проектно-исследовательской работы. Большая доля работ приходится на химию. Таким образом, к моменту изучения химии в 8-ом классе, учащиеся обладают определенным опытом решения практических и научно-исследовательских задач, который необходимо расширить и закрепить в 9-ом классе.          Это, безусловно, поможет уделить внимание к личности каждого ученика, к его интересам и потребностям, к созданию условий, психологического климата, для развития способностей учеников, их интеллектуального и нравственного потенциала, поможет развить в подростке любознательность, без которой мозг не сможет плодотворно работать. Умение вникать в сущность предметов и явлений, осмысливать их связь между собой, анализировать, обобщать – это черты, без которых не может быть личности. И еще – умение сотрудничать, помогать друг другу в учении. Самое главное, научить учиться, сделать так, чтобы учение стало для каждого ученика не только необходимостью, но и величайшей радостью познания. В связи с этим большинство занятий проводится в виде уроков-исследований. Данное занятие рассчитано на два учебных часа (90 мин.). Так как между занятиями достаточно много времени,  целесообразно организовать работу учащихся  следующим образом. Перед учителем стоит задача - расширить знания учащихся об углекислом газе, познакомить их с необычными свойствами этого химического вещества и определить его роль в природе и жизни человека; а также выбрать методы обучения, позволяющие сформировать активную, самостоятельную и инициативную позицию учащихся; развить исследовательские, самооценочные умения и навыки; реализовать принцип связи обучения с жизнью. Для решения этой задачи, учителем формулируется проблема, которую будут решать учащиеся. На предыдущем занятии учащиеся получают задание, самостоятельно находят и изучают информацию, необходимую для решения данной проблемы, создают базу литературных и интернет источников, делают заготовку презентаций. Учитель назначает дни консультаций.
Автор
Дата добавления 17.04.2014
Раздел Химия
Подраздел Другие методич. материалы
Просмотров698
Номер материала 73577041744
Получить свидетельство о публикации

Выберите специальность, которую Вы хотите получить:

Обучение проходит дистанционно на сайте проекта "Инфоурок".
По итогам обучения слушателям выдаются печатные дипломы установленного образца.

ПЕРЕЙТИ В КАТАЛОГ КУРСОВ

Похожие материалы

Включите уведомления прямо сейчас и мы сразу сообщим Вам о важных новостях. Не волнуйтесь, мы будем отправлять только самое главное.
Специальное предложение
Вверх