Обнаружение тяжёлых металлов в осадках.Разработка урока, презентация, раздаточный материал

Таблица №1

Урок «Определение ионов тяжелых металлов в осадках»

1 часть. Теоретическая

1	Что такое «тяжелые металлы»?
2	Какие металлы относят к тяжелым? Запишите с помощью символов
«тяжелые металлы»                              «токсичные металлы»
Влияние тяжелых металлов на организм
Положительное:
Отрицательное:		1.Накапливаются в организме и не разлагаются 2.Оказывают нервно-паралитическое действие 3.Уменьшают активность ферментов
Источники тяжелых металлов:
Самые опасные металлы:
Выведение тяжелых металлов из организма
!Первая доврачебная помощь:			Выпить сырой яичный белок
Продукты, выводящие тяжелые металлы из организма			1. 2. 3.

Таблица №2.   Определение  ионов тяжелых металлов в осадках.

Цель: Провести качественные реакции на  катионы: Pb²⁺, Fe³⁺, Fe²⁺ , Cu²⁺.

     Объект исследования: проба снега с пришкольного участка и проба снега около автодороги.

Ход работы:

Опыт	Реагент	Видимый результат	Проведение опыта	Проба  снега  с пришкольного участка	Проба  снега около автодороги	Вывод
Качественное обнаружение ионов свинца Pb2+	J-	желтый осадок	В две пробирки налейте по 2 мл пробы. В каждую добавьте раствор иодида калия.
	ОН-	белый осадок	В две пробирки налейте по 2 мл пробы. В каждую добавьте    гидроксид калия.
Качественное обнаружение ионов железа Fe3+	Гексацианофер-рат (ΙΙ) калия  K4[Fe(CN)6] (желтая кровяная соль)	темно-синий осадок (берлинская лазурь)	В две пробирки налейте по 2 мл пробы. В первую добавьте 1 мл раствора желтой кровяной соли, во вторую–раствор роданида калия.
	SCN-	кроваво-красный раствор
Качественное обнаружение ионов железа Fe2+	Красная кровяная соль. Гексацианоферрат (III) калия	темно-синий осадок (турнбулева синь)	В две пробирки налейте по 2 мл пробы. В каждую добавьте по 1 мл раствора красной кровяной соли,
Качественное обнаружение ионов меди Cu2+	NH4 +	сначала выпадает зеленый осадок, растворимый в избытке аммиака приобретает интенсивно-синий цвет	В две пробирки налейте по 2 мл пробы. В первую добавьте раствор аммиака NH3•H2O, а во вторую – щелочь
	ОН-	Синий осадок

Определение тяжелых металлов в осадках.

Цель урока:  повторить, углубить и расширить знания учащихся по теме: «Металлы»; раскрыть влияния тяжелых металлов на организм человека; сформировать представление об основных источниках загрязнения окружающей среды тяжелыми металлами.

Задачи:

1.     Образовательные: систематизировать знания обучающихся о металлах, продолжить формирование умений наблюдать, записывать уравнения и предвидеть продукты химических реакций. Сформировать представления о специфических свойствах тяжёлых металлов, их биологической роли, токсичности и воздействии тяжёлых металлов на здоровье человека.

2.     Развивающие:  совершенствовать умения обучающихся сравнивать и обобщать; развивать память, устойчивое внимание, самостоятельное мышление, умение слушать и слышать другого человека. Развить познавательную активность обучающихся при выполнении заданий. Научить прогнозировать последствия загрязнения среды тяжёлыми металлами и их соединениями, воздействие этих металлов на здоровье человека. Совершенствовать умения работы с лабораторным оборудованием.

3.     Воспитательные: воспитывать чувство коллективизма и взаимопонимания при работе в парах; воспитывать отношение к химии, как прикладной науке, при изучении применения ряда химических реакций.

Планируемые результаты:  урок должен способствовать формированию  следующих универсальных учебных действий:

     1)Личностные УУД: определиться в выборе индивидуальных образовательных потребностей; научиться общаться со сверстниками, показывать свою убежденность в вопросах значения химических знаний в повседневной жизни.

      2)Регулятивные УУД:  организовывать свое рабочее место под руководством учителя; определять цель и составлять план выполнения задания; развивать практические навыки  и умения при решении повседневных проблем связанных с химией.

      3)Познавательные УУД:  научиться  устанавливать причинно-следственные связи; формулировать проблемы.

     4)Коммуникативные УУД: участвовать в диалоге на уроке; сотрудничать с одноклассниками в поиске и сборе информации; принимать решения и реализовывать их; точно выражать свои мысли.

Учитель: Тема нашего урока: «Определение ионов тяжелых металлов в осадках».

Учитель: Предлагаю сформулировать цель урока.

-Что вы хотите узнать об этих металлах?  (какие металлы относятся к тяжелым. Почему их так называют, откуда они попадают в окружающую среду, организм человека, чем они опасны). 

Итак,    Цель урока  - расширить знания о металлах, раскрыть влияние тяжелых металлов на организм и сделать анализ проб снега на наличие ионов тяжелых металлов.

В нашем мире огромное число проблем. Но, пожалуй, одна из самых главных, если не самая — экологическое неблагополучие.  «Существует проблема: окружающая среда подвержена загрязнению тяжелыми металлами. Они наносят немалый ущерб здоровью людей и природе… Однако если учесть масштабы их распространения, способность накапливаться в пище, их токсичность, мы можем выделить наиболее вредные из них: это свинец, ртуть, мышьяк, кадмий, ванадий, олово, цинк, сурьма, медь, молибден, никель».

Учитель: Давайте разберемся, какие же металлы относят к тяжелым?

Возьмите таблицу №1 и вносите ответы на поставленные в ней вопросы.

Выступление Бельченко Н. «Что такое тяжелые металлы?»

Учитель: Почему же мы отожествляем термины «тяжелые» и «токсичные» металлы? О действии тяжелых металлов на организм, расскажет Киль А.

Выступление Киль А. «Влияние тяжелых металлов на организм».

Учитель: Неужели никому не спастись от токсического воздействия этих металлов? Есть ли выход или мы обречены?

Об этом расскажет Кирдянова Д.

Выступление Кирдяновой Д. «Выведение тяжелых металлов из организма»

Учитель: Почему возник интерес к данной теме «Определение ионов тяжелых металлов в осадках»?

Ответы учащихся

Учитель: Вы правы. Почему Норильский комбинат вызывает тревогу населения Таймыра, расскажет Щеглов Д.

Выступление Щеглова Д. «Загрязнители Норильска»

Учитель:  Химические методы анализа позволяют определить наличие ионов тяжелых металлов в атмосфере, в образцах почв или  природных вод. Это позволяет службам экологического контроля своевременно принять меры для защиты населения.

   Я хочу предложить вам выступить в роли экспертов и выполнить химический анализ предложенных проб снега с пришкольного участка и снега около автодороги. Сейчас работаем с таблицей №2. В этой части урока предстоит обнаружить четыре катиона: свинца, железа (11), железа (111) и меди.

Лабораторная работа в парах

Учитель:  каковы результаты ваших исследований?

__________________________________________________________________

Какой вывод можно сделать?

·        О загрязнении атмосферы )______________________________

·        Рацион питания _______________________________________

• 1 слайд

  Определение
  ионов тяжелых металлов
  в осадках
  ТМК ОУ «Дудинская средняя школа №7»
  

• 2 слайд

  Проблема:
  расширить знания о металлах, раскрыть влияние тяжелых металлов на организм и сделать анализ проб снега на наличие ионов тяжелых металлов 
  
  
  Цель урока
  окружающая среда подвержена загрязнению тяжелыми металлами. Они наносят немалый ущерб здоровью людей и природе
  

• 3 слайд

  Что такое «тяжелые» металлы?
  

• 4 слайд

  Тяжелые металлы - это элементы периодической системы с относительной молекулярной массой больше 40.
  По другой классификации, в эту группу включают цветные металлы с плотностью большей, чем у железа (свинец, медь, цинк, никель, кадмий, кобальт, олово, сурьма, висмут, ртуть).
  
  

• 5 слайд

  Токсичные металлы
  Так сложилось, что термины "тяжелые металлы" и "токсичные металлы" стали синонимами. На сегодняшний день безоговорочно к числу токсичных относят кадмий, ртуть, свинец, сурьму.
  
  Сурьма
  Кадмий
  Свинец
  Ртуть
  

• 6 слайд

  Где находятся и в какой форме?
  В выбросах металлургических производств тяжелые металлы находятся- в нерастворимой форме.
  В атмосферном воздухе тяжелые металлы присутствуют в форме органических и неорганических соединений в виде пыли и аэрозолей, а также в газообразной элементной форме (ртуть).
  

• 7 слайд

  В водных средах металлы присутствуют в трех формах: взвешенные частицы, коллоидные частицы и растворенные соединения.
  В почвах:
  Водорастворимые- хлориды, нитраты, сульфаты и органические комплексные соединения.
  
  Металлы сравнительно быстро накапливаются в почве и крайне медленно из нее выводятся:
  период полуудаления цинка - до 500 лет,
  кадмия - до 1100 лет,
  меди - до 1500 лет,
  свинца - до нескольких тысяч лет.
  

• 8 слайд

  Влияние тяжелых металлов на организм человека
  

• 9 слайд

  Железо
  Цинк
  Молибден
  Fe, Cu, Zn, Mo- необходимые микроэлементы для жизнедеятельности животных и растений.
  

• 10 слайд

  Чем опасны тяжёлые металлы?
  Тяжелые металлы обладают очень высокой биологической активностью. Благодаря этому они легко встраиваются в обмен веществ человека, замещают нужные вещества и искажают стандартные процессы метаболизма. Вследствие чего начинаются патогенные процессы, которые, с повышением содержания тяжёлых металлов в организме, приобретают не только заметный на здоровье, но и необратимый характер.
  
  

• 11 слайд

  Самые опасные из загрязнителей, как полагает Всемирная организация здравоохранения – Pb, Hg, Cd и Cu.
  Тяжелые Me накапливаются в живых организмах в виде металлорганических соединений и не разлагаются.
  Действие: нервно-паралитическое, влияют на активность ферментов, ухудшают деятельность пищеварительной системы.
  Железо
  Молибден
  Цинк
  

• 12 слайд

• 13 слайд

  Отрицательное влияние Fe
  Избыточная доза железа (200 мг и выше) может оказывать токсическое действие.
  Передозировка железа угнетает антиоксидатную систему организма, поэтому употреблять препараты железа здоровым людям не рекомендуется.
  Дефицит ассоциируется с аномалиями развития нервной системы.
  

• 14 слайд

  Положительное влияние Fe
  Потребность человека в железе на 1 кг веса следующая: дети — 0,6 мг, взрослые — 0,2 мг, беременные женщины — 0,3 мг железа в сутки.
  
  

• 15 слайд

  Отрицательное влияние Pb
  Свинец – это тяжелый металл, токсичен, токсичная доза 1–3 г, смертельная доза для человека 10 г, является канцерогеном.
  По степени воздействия на живые организмы свинец отнесен к классу высокоопасных веществ.
  
  Для женщин свинец представляет особую опасность, так как этот элемент обладает способностью проникать через плаценту и накапливаться в грудном молоке.
  Американские исследователи установили, что пары этилированного бензина способны привести к развитию шизофрении.
  Воздействие свинца вызывает определенные изменения в сердечно-сосудистой системе.
  Патогенез поражения сердца при действии свинца связывается с поражением митохондрий.
  
  
  

• 16 слайд

  Отрицательное влияние Cu
  Токсическая доза для человека: более 250 мг.
  функциональные расстройства нервной системы (ухудшение памяти, депрессия, бессонница);
  при вдыхании паров может проявляться "медная лихорадка" (озноб, высокая температура, проливной пот, судороги в икроножных мышцах);
  нарушения функций печени и почек;
  поражение печени с развитием цирроза и вторичным поражением головного мозга, связанным с наследственным нарушением обмена меди и белков (болезнь Вильсона-Коновалова).
  

• 17 слайд

  Положительное влияние Cu
  Медь имеет большое значение для поддержания нормальной структуры костей, хрящей, сухожилий (коллаген), эластичности стенок кровеносных сосудов, легочных альвеол, кожи (эластин).
  Медь обладает выраженным противовоспалительным свойством, смягчает проявления аутоиммунных заболеваний (напр., ревматоидного артрита), способствует усвоению железа.
  
  

• 18 слайд

  Отрицательное влияние Hg
  Нарушению нервной системы.
  Развивается апатия, эмоциональная неустойчивость (ртутная неврастения).
  Головные боли, головокружения, бессонница, возникает состояние повышенной психической возбудимости (ртутный эретизм), нарушается память.
  Вдыхание паров ртути при сильном воздействии сопровождается симптомами острого бронхита, бронхиолита и пневмонии.
  «Ртутные пары» вызывают паралич, трясение и переплетение органов». В организме человека задерживаются примерно 80% вдыхаемых паров ртути.
  
  

• 19 слайд

  Выведение тяжелых металлов из организма
  
  

• 20 слайд

  Первая доврачебная помощь при отравлении тяжелыми металлами
  Противоядием от тяжёлых металлов и их солей является сырой яичный белок.
  

• 21 слайд

  Овощи и фрукты перед употреблением необходимо очищать на глубину 0,5 см, а с капусты снимать не менее 3 листов, так как большая часть тяжелых металлов и пестицидов скапливается в верхнем слое плодов. В овощах эти вещества накапливаются и в сердцевине.
  Корень лопуха, известный как средство очищения крови от токсинов, так же эффективен при выведении металлов.
  Чеснок чистит печень и, кроме того, имеет
  антивирусные, антибактериальные и
  противогрибковые свойства. Схожими
  свойствами обладает репчатый лук.
  
  

• 22 слайд

  По мнению российских биологов желированные джемы, мармелад и фруктово-ягодные желе, которые содержат пектин, выводят свинец из организма человека.
  

• 23 слайд

  Пектин является желеобразным углеводом растительного происхождения, который выделяется из фруктов и ягод, вызывая тем самым желирование джемов, мармелада и желе. Исследователи считают, что пектин имеет необычную химическую структуру, с помощью которого связываются тяжелые металлы. После соединения свинец выходит из организма значительно быстрее.
  

• 24 слайд

  «Полезные советы»
  Противоядием от тяжёлых металлов и их солей является яичный белок.
  Если металлическая ртуть оказалась в помещении, её следует засыпать порошком серы или залить раствором хлорида железа (III).
  Жестяная тара спаивается припоем, содержащим определённое количество свинца, поэтому консервы следует перекладывать в стеклянную посуду после её открывания.
  Нельзя хранить и готовить пищу в декоративной посуде, так как она предназначена для украшения, а не для пищи – глазурь, которой покрыта посуда, содержит соли свинца и кадмия.
  Вдоль дорог следует сажать только декоративные и лесные породы деревьев, а не пищевые и кормовые, так как этилированный бензин, попадая в почву, поглощается растениями, и употреблять их в пищу нельзя.
  Детские китайские игрушки могут содержать токсичные красители, в состав которых входит кадмий.
  

• 25 слайд

  Сохранения здоровья человека связано с количеством загрязнителей в окружающей среде. Прежде всего, каждый человек должен сам позаботиться о своём здоровье. Для этого он должен постоянно расширять знания о себе и окружающем его мире.
  

• 1 слайд

  Загрязнение атмосферы
  г. Норильска
  Презентацию подготовил
  Ученик 11 «А» класса
  Щеглов Даниил
  

• 2 слайд

  Самый загрязненный город России
  

• 3 слайд

  Надеждинский металлургический завод
  Никелевый завод
  Медный завод
  Норильская и Талнахская обогатительные фабрики
  Аглофабрика
  Механический завод
  
  Состав комбината
  «Норильский никель»
  

• 4 слайд

  Состав комбината
  «Норильский никель»
  

• 5 слайд

  Состав комбината
  «Норильский никель»
  

• 6 слайд

  Состав комбината
  «Норильский никель»
  

• 7 слайд

  Диоксид серы
  Никель
  Медь
  Кобальт
  Свинец
  
  Основные загрязнители
  

• 8 слайд

  ПДК максимальная разовая / ПДК среднесуточная
  никель – 20/7,5
  медь – 17,7/4
  кобальт – 5,8/3.
  
  Предельно допустимая концентрация
  

• 9 слайд

  цинк - до 150 раз
  железо - до 220 раз
  фосфаты- до 370 раз
  никель - до 630 раз
  нитраты – до 633 раз
  медь– до 2400 раз.
  
  Превышение ПДК в сточных водах