Творческий проект по химии "Химия и здоровье" (10 класс)

ТВОРЧЕСКИЙ ПРОЕКТ

ХИМИЯ И ЗДОРОВЬЕ

ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

УЧИТЕЛЬ   ХИМИИ И БИОЛОГИИ

МОУ «ДУДОРОВСКАЯ СРЕДНЯЯ

ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА»

ДОРОФЕЕВА О.В.

Мы много рассуждаем о нуждах цивилизации, ускорении научно технического прогресса, политических и нравственных проблемах , грядущих политических катаклизмах , болезнях века , других аспектах нашего будущего бытия , но при этом часто забываем что  глобальные проблемы , стоящие перед человечеством при всем их социально –экономическом, политическом и научно-техническом содержании, являются в то же время являются проблемами экономическими. Несущие кислотные дожди тучи , пыльные бури, дымы производств, «мертвые » воды рек не знают государственных границ. В судьбе природы наша  судьба. Это не фраза, не лозунг. Это – истина, очень серьезная. В последнее время все больше и больше уделяется внимание экологическому воспитанию. Экологическое образование можно получить на уроках различных предметов, в том числе и на уроках химии. Природа познается не только созерцательно , но она должна познаваться осмысленно на основе знаний и практики. Среди учебных предметов химия по популярности занимает далеко не первое место .Постепенно падает интерес к предмету .Как повысить интерес к предмету ?

 Данный спецкурс «ХИМИЯ И ЗДОРОВЬЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ» ставит следующие цели:

-развитие познавательной активности , интереса к предмету химии на основе экологических знаний;

-получение практических знаний по экологии на основе химических знаний;

-формирование практических умений выполнения экспериментальных работ.

 Как утверждают психологи ,только после достижения половой зрелости (условно 14-16 лет) происходит окончательное формирование духовной и интеллектуальной сущности человек. По этой причине спецкурс желательно проводить для учащихся 8-10 классов. Эти знания должны помочь учащимся :

-применять полученные знания  на практике, в быту, в жизни;

- заинтересовать учащихся в получении химических знаний;

- развивать учащихся в области экологических знаний;

- позволить учащимся использовать полученные знания и умения для жизнеобеспечения.

СОДЕРЖАНИЕ СПЕЦКУРСА

«ХИМИЯ И ЗДОРОВЬЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ»-34 часа

Тема -1 (2часа)

Введение .Химия и окружающая среда .Здоровье окружающей среды.

Практикум: -техника безопасности при выполнении работ в химичес-

                      ком кабинете ;химическое оборудование.

Тема -2 ( 6 часов)

Химия и почва: что вы знаете о почве; химический состав почв ; невидимые санитары на службе химии почв; минеральные удобрения; загрязнения почв и охрана почв.

Практикум : -изучение химического состава почв,

                     - классификация удобрений ; их влияние на рост растений

                       урожай ,

                     - расчет массовой доли питательного элемента и нормы

                       внесения удобрений.

                      - определение нитратов

Тема -3 (6 часов)

Химия и водная среда: самое удивительное вещество планеты ; роль воды в сохранении единства и целостности окружающего мира ; влияние хозяйственной деятельности человека на круговорот воды в природе , охрана вод.

Практикум : - сравнительные характеристики чистой и загрязненной

                       воды по некоторым параметрам : цвет, прозрачность,

                       запах, рН среды, наличие осадка после отстаивания .

                      - воздействие загрязненной воды на рост  и развитие

                        растений , обитателей водоемов.

Тема -4 (6 часов)

О лекарствах и ядах : лекарства и яды – что такое яды? Применение и приготовление лекарств; лекарственные растения , лекарственные растворы ; яды, их роль  в природе и жизни. Правила работы с лекарственными препаратами и бытовыми ядовитыми веществами.

Практикум : - приготовление лечебных растворов  с определенной

                       массовой доле растворенного вещества в растворе.

Тема -5 (6 часов)

Химия воздуха: состав атмосферного воздуха и потребность в кислороде на земле; свойства кислорода; озон и озоновый экран ; охрана воздуха от загрязнений.

Практикум : - количественное определение содержания кислорода и

                       углекислого газа в воздухе.

Тема -6 (6 часов)

Бытовая химия : виды бытовых химикатов. Мыло и моющие средства. Химчистка на дому .Химия и одежда ; химия и приготовление пищи.

Практикум : - удаление пятен с одежды.

                     - удаление накипи с эмалированной посуды.

                     - изучение волокон по коллекции и простейшие способы

                       определения типов волокон.

Тема -7 (2 часа)

Здоровье окружающей среды : химическое и радиационное загрязнение окружающей среды ; что надо знать ,чтобы не нанести вреда здоровью окружающей среды.

Приложение 1

ПРАКТИКУМ :

ПРИМЕРНЫЕ КОНСПЕКТЫ ПРАКТИЧЕСКИХ ЗАНЯТИЙ ПО СПЕЦКУРСУ

1. Практическая работа : Техника безопасности при выполнении работ в химическом кабинете ,химическое оборудование.

     А) Экскурсия по кабинету с целью знакомства с химическими приборами  и химической лабораторной посудой .

     Б). Беседа по инструкции по технике безопасности в кабинете химии.

     В). Занимательные вопросы .Например: вернисаж «жертв» обращения  с химическими реактивами ; занимательные опыты, загадки- вопросы.

2. Практическая работа: Изучение химического состава почв.

Оборудование : почва, вода, универсальная индикаторная бумага, коническая колба, стеклянная воронка, стеклянная палочка, фильтр, спиртовка, спички, держалка, стекло, пробирки, штатив для пробирок.

            А). Нахождение  воздуха в почве: комочек почвы опустить в стакан с водой .Выделение пузырьков говорит о наличии воздуха в комочке почвы.

            Б). Определение органических остатков в почве :

- почву растворить в стакане и отфильтровать . На фильтре заметите кусочки органических остатков .

-почву прокалить на стекле .Сгорающие органические остатки дадут дым с характерным запахом .

             В). Определение в почве воды: Сухую почву поместить в пробирку и нагреть в пламени спиртовки , полученные капельки на стенках пробирки –вода.

             Г). Определение рН почвенного раствора: Используя универсальную индикаторную бумагу определяем рН почвенного раствора в фильтрате опыта (Б).

             Д). Заполнение схемы :

                                   Химический состав почвы

 

3.Практическая работа: Классификация удобрений , их влияние на растения и урожай.

Оборудование : коллекция - минеральные удобрения.

   А). Найдите в коллекции минеральные удобрения : азотные, фосфорные, калийные.

   Б). Заполните таблицу:

Группа удобрений	Название удобрений	Формула химического вещества	Цвет	Струк-тура	Растворимость в воде
Азотные
Фосфорные
Калийные

    В). Используя литературу  соедините стрелками части  схемы

                Удобрения                                     Части растения

              АЗОТНЫЕ                                      СТЕБЕЛЬ

           ФОСФОРНЫЕ                                   ПЛОД

             КАЛИЙНЫЕ                                      КОРЕНЬ

      Г). Ответьте на вопросы:

- Как минеральные вещества поступают в растение?

- Как минеральные вещества перемещаются в растении?

- Для чего используют азотные удобрения и когда их лучше вносить в почву?

-  Для чего используют фосфорные удобрения и когда их лучше вносить в почву?

-  Для чего используют  калийные удобрения и когда их лучше вносить в почву?

-Какова потребность растений в минеральных удобрениях ? и т.д.

4. Практическая работа : Расчет массовой доли питательного элемента и норм внесения удобрений в почву.

Цель: Какова потребность растений в минеральных удобрениях и каковы нормы их внесения в почву.

  При химическом анализе удобрений на питательный элемент содержание действующего вещества определяют  в перерасчете на условное вещество : азот – N  ; калия –K O ; фосфора – Р О

Примеры задач:

-Вычислите , сколько оксида калия (в%) «содержится » в чистом хлориде калия?

-Зола еловой древесины «содержит» около 18% оксида калия.Сколько это составит в перерасчете на карбонат калия ?

-Вычислите содержание питательного элемента в аммиачной селитре.

- Рассчитайте  сколько надо внести удобрений на 5 соток участка , если известно, что на 1 га. вносят :

150 кг. аммиачной селитры,

300кг. суперфосфатата,

100кг. калийных удобрений (зола).

5. Практическая работа : Определение нитратов.

Материалы и оборудование : р-р дифениламина в серной кислоте(0,1г дефиниламина растворяют в 10 мл. серной кислоты) , который хранят в темной склянке , пипетки, ступка с пестиком, предметное стекло, стеклянная палочка, растительные объекты,  в которых будут определяться нитраты.

Методика обнаружения нитратов в растительных объектах.

Кусочек растительного объекта растирают пестиком в ступке .Каплю полученного растительного сока помещают на предметное стекло и добавляют в неё  несколько капель дифениламина .По изменению окраски судят о содержании нитратов ( дифениламин в присутствии иона нитрата  даёт синюю анилиновую  окраску).Количество нитратов оценивают по следующей градации : при отсутствии нитратов растительный сок не изменяет окраски , при небольшом количестве нитратов капля растительного сока приобретает  светло-голубую окраску, при большом количестве нитратов – появляется темно-синяя окраска.

6. Практическая работа : Сравнительные характеристики чистой и загрязненной  воды по некоторым параметрам: цвет, запах, прозрачность, рН среды, наличие осадка после отстаивания.

Оборудование : стеклянная трубка с делениями , d= 3смю,  l=50см., фарфоровая пластинка , плоскодонная колба , индикаторная бумажка, чистая  и загрязненная вода, фильтр, стеклянная воронка.

 Загрязненная вода может быть взята из какого- либо источника вблизи промышленного предприятия или непосредственно с его территории .В зимний период для наблюдений можно использовать снеговую воду.

Для оценки прозрачности воды используют стеклянную трубку(или бюретку) с делениями , диаметром 3 см. и длинной 50 см.На дно трубки кладется пластинка (фарфоровая  или из белой пластмассы) с нанесенными на ней черным несмывающимся крестом. Перед замером воду необходимо взболтать. Прозрачность , зависящая от количества взвешенных частиц органического и неорганического происхождения , определяется высотой столба воды в трубке (в см.), сквозь который просматриваются контуры креста.

 Запах зависит от биологических и химических загрязнителей .Воду наливают в плоскодонную колбу с широким горлом. Качество запаха определяется эпитетами : хлорный , землистый , рыбный, травяной, болотный , сероводородный, гнилостный. Силу запаха определяют по 5-бальной шкале. 1 балл- запаха нет или  очень слабый запах (обычно не замечается ) ; 2 балла – запах слабый ( обнаруживается , если на запах обратить внимание ); 3 балла- -запах заметный ( легко замечаемый  и могущий вызвать неодобрительные отзывы о воде), 4 балла – запах отчетливый ( могущий вызвать отказ от питья ); 5 баллов – запах очень сильный ( настолько сильный , что вода совершенно не пригодна для питья ).

 Для характеристики реакции среды используется индикаторная бумага. Цветность определяется в сравнении с эталоном –чистой водой ( если мутная вода , то её предварительно фильтруют)

ЭТАЛОН					ОБРАЗЕЦ
Прозрач.	Цвет	Запах	рН	Осадок	Прозрач.	Цвет	Запах	рН	Осадок

7.Практическая работа : Воздействие загрязнений воды на рост и развитие растений , обитателей водоемов .

Оборудование : комнатные растения , загрязненная вода, аквариум с рыбами, моллюсками.

А).  В течение 7-10 дней комнатные растения поливают  одни загрязненной водой и  другие - чистой водой.

Б). В аквариум ежедневно доливают порции воды , содержащей загрязнители (10мл.).

В). Наблюдения заносят в таблицу.

Дни	РАСТЕНИЯ		ЖИВОТНЫЕ В АКВАРИУМЕ
	Полив	Что наблюдаете?	Добавка 10мл. загрязненной воды	Что наблюдаете?
1
2
3
4
5

Г). Формулирование выводов

Д). Учащимся предлагается смоделировать в лабораторных условиях защитные мероприятия и проследить последствия их реализации для живых объектов.

8 Практическая работа : Приготовление лечебных растворов с определенной массовой долей растворенного вещества в растворе.

Оборудование: весы, разновес, плоскодонная колба , измерительный цилиндр, стеклянная палочка, фильтр, стеклянные воронки, шпатель, лекарственное сырьё, спиртовка, (колбонагреватель), штатив, асбестовая сетка, водяная баня, держалка.

Вариант-1

А). Расчет приготовления 50г. Спиртового раствора йода с массовой долей 3%

Дано: m(р-ра)=50г.                                           Решение

w(йода)=3%                                                                       m(йода)

_______________________                1. W  (йода) =------------------- х100%

  m (йода)=?                                                                    m (р-ра)

  V (спирта)=?

                                                                                     W (иода ) m( р-ра)

                                                                 2.m(йода) = --------------------

                                                                                           100%

3. m(спирта ) = m(р-ра) –m (йода)

                             m(спирта)

4. V (спирта) = --------------------------

                             Р( спирта)

Б). Взвесить на весах навеску  йода .

В).Отмерить объём спирта.

Г). Растворить навеску йода в нужном объёме спирта.

Вариант -2: Приготовить витаминный сбор растений .

А). Сырьё –плоды шиповника (сухие) , плоды черной смородины (сухие) количеством 1 столовая ложка поместить в ёмкость.

Б). Вскипятить два стакана воды и залить их в емкость с сырьём.

В). Хорошо закрыть и укутать полотенцем , настаивать 2 часа.

Г). Принимать по ½ стакана 3 раза в день.

9.Практическая работа: Количественное определение содержания кислорода и углекислого газа в воздухе.

Оборудование : прибор для определения содержания газа в выдыхаемом воздухе , линейка, штатив, изогнутая стеклянная трубка , гидроксид натрия, вода, штатив с пробирками.

А). С помощью изогнутой стеклянной  трубки  в делительную воронку собирается исследуемый выдыхаемый воздух.

Б). В делительную воронку приливаем щелочь. Переворачиваем и отросток делительной воронки опускаем в пробирку с водой .

Углекислый газ вступает в реакцию с гидроксидом натрия. В результате этой реакции давление в делительной воронке понижается и часть воды из пробирки переходит в воронку.

В). По объ1му всосавшейся в воронку жидкости определяется процентное отношение прореагировавшего объёма углекислого газа к объёму делительной воронки. Если соотношение составляет –

4- 4,5 % , то это вполне согласуется с данными более тщательных измерений.

10. Практическая работа: Удаление пятен на одежде.

Оборудование: фарфоровые чашки, тампоны, измерительный цилиндр, весы, разновес, кусочки ткани с пятнами от кофе, от жира, вина (ягод), чая, сажи и прочее., вода, щавелевая кислота, лимонная кислота, скипидар.

Выведение пятен от жира :

-Кусочек ткани с пятном от жира смочить в фарфоровой чашке с водой , отжать и положить на белую  хлопчатобумажную ткань или сложенную в несколько раз фильтровальную бумагу.

-тампоном смоченным в бензине круговым движением протирать загрязненный участок ткани от центра  пятна к его середине.

-для ускорения выведения масляных пятен их можно пропарить

 Выведение пятен танинного происхождения:

-кусочки ткани с пятнами от чая , ягод, вина замочить в воде и отжать.

-приготовить раствор : 1 массовая часть щавелевой кислоты , 2 массовых частей лимонной кислоты и 50 массовых частей воды.

-замочить ткань с пятнами в этом растворе.

Выведение пятен от сажи, копоти:

-кусочки ткани с пятнами от сажи, копоти замочить в воде и отжать.

- тампоном смоченным в скипидаре , круговыми движениями от центра пятна , протереть пятно.

-постирать и просушить .

11.Практическая работа: Удаление накипи с эмалированной посуды .

Оборудование : чайник с накипью, электрическая плитка , стеклянный стакан (2), измерительный цилиндр, ложка, гидрокарбонат натрия, уксусная кислота, соляная кислота -4%.

 ВАРИАНТ 1:

- в чайник с накипью добавляют горячую воду и доводят до кипения

- затем добавляют питьевую соду из расчета 2-2,5 столовые ложки на 1 л воды и кипятят  в течение 20-25 минут.

-воду сливают и вновь заливают  в чайник воду с уксусной кислотой (0,5 стакана на 4 л воды) , доводят до кипения и кипятят 20 минут.

- воду сливают и разрыхленный слой накипи легко снимают деревянной палочкой со стенок чайника.

- чайник тщательно прополаскивают .

ВАРИАНТ 2:

- в чайник с накипью заливают раствор 4% соляной кислоты и нагревают до 60-80 градусов.

- выдерживают 20-30 минут без нагревания .

-разрыхленный слой накипи удаляют со стенок чайника с помощью деревянной палочки.

-посуду тщательно моют и прополаскивают.

12. Практическая работа: Изучение волокон по коллекции и простейшие способы определения типа волокна .

Оборудование: коллекция «Типы волокон и тканей» , спиртовка, спички, тигельные щипцы, штатив с пробирками, образцы волокон, деревянная  палочка.

А). Рассмотрите коллекцию  «Типы волокон и тканей».

Б). Определите волокна природного , химического происхождения .

В). Рассмотрите образцы волокна растительного и животного , искусственного и синтетического происхождения.

Г). Заполните таблицу.

ВОЛОКНА
ПРИРОДНЫЕ		ХИМИЧЕСКИЕ
Растительного происхождения	Животного происхождения	Искусственные	Синтетические

Д). Определите из выданных образцов волокна : хлопок, шерсть, ацетатное волокно, капрон, лавсан с помощью определенной таблицы.

Волокна	Формула	Сжигание	Реакция на продукты разложения	Действия кислот , щелочей			Действия растворителей (ацетона)
				HNO3(р=1,4 г/см)	H2 SO4(р=1,84 г/см)	NaOH(10%)
Хлопок (хлопчатобумажная ткань)	(C6 H10 O5)n	Горит быстро с запахом жженой бумаги. Остаётся черный пепел.	Окрашивает синюю лакмусовую бумагу в красный цвет	Растворяется, образуя бесцветный раствор	Растворяется	Набухает , но не растворяется	Не растворяется
Шерсть, натуральный шёлк	-	Горят медленно с запахом жженых волос, образуя шарик черного цвета, который растирается в порошок.	Окрашивает красную лакмусовую бумагу в синий цвет	Набухают и окрашиваются в желтый цвет	Разрушаются	Растворяются	Не растворяются
Ацетатное	OCOCH3 (C6 H7 O2 )  OCOCH3                                 OCOCH3	Горит быстро , образуя шарик темно-бурого цвета. Вне пламени не горит .	Окрашивает синюю лакмусовую бумагу в красный цвет	Растворяются , образуя бесцветный раствор.	Растворяются	Образуется желтоватый раствор	Растворяется
Лавсан	O              O       II               II  (--C- C6 H4 –C –CH2 –CH2–O -)n	Горит коптящим пламенем  и образуется твердый блестящий шарик темного цвета.	На стенках пробирки образуется желтое кольцо.	Не растворяется (€растворяется в дымящей азотной кислоте)	Растворяется	Не растворяется	Не растворяется
Капрон	H             O                  II              II (-N-( CH2)5-C -) n	Плавится, образуя блестящий шарик темного цвета. Чувствуется неприятный запах .	Окрашивает крас-ную лакмусовую бумагу в синий цвет	Растворяется , образуя бесцветный раствор		Не растворяется	Не растворяется

ЛИТЕРАТУРА

1.Шульгин Г.Б. Эта удивительная химия ,М .: « Химия, 1984

2.Емцев В.Т. Микробы, почва , урожай ,М.: «Колос»,1980

3.Штемплер Г.и., Химия на досуге , М.: «Просвещение», 1993.

4. Журнал  Биология в школе , №3 , 1989

5. Журнал Химия в школе, №4, 1987, № 4 1990.

6.Костров А.М. Гражданская оборона , М.: «Просвещение» , 1991

7. Доклад о состоянии окружающей среды Калужской области в 1999

г., Калуга , 2002

8. Организация экологического образования в школе , Калуга 1997

9.Юдин А.М., Сучков В.Н. Химия для вас , М.: «Химия », 1987.

10. Захаров В.М., Крысанова Е.Ю.Последствия Чернобыльской катастрофы./Здоровье среды , М., 1996

11. Экологическое образование и воспитание в Калужской области /справочнно-информационные материалы : Калуга, 1998