Дзвиняцький ліцей

Дзвиняцької сільської ради об’єднаної територіальної громади

Богородчанського району

Івано - Франківської області

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Підготувала

вчитель хімії

Дзвиняцького ліцею

Ясько Г.М.

 

 

 

 

 

 

 

 

  

2018 

Зміст

ВСТУП

РОЗДІЛ 1. СУЧАСНІ ТЕНДЕНЦІЇ ЕКОЛОГІЧНОЇ ОСВІТИ

РОЗДІЛ 2. ЕКОЛОГІЧНА ОСВІТА Й ВИХОВАННЯ НА УРОКАХ  ХІМІЇ ТА В ПОЗАКЛАСНІЙ ДІЯЛЬНОСТІ.

2.1. Екологічна освіта в курсі хімії 7-8 класу

2.2. Екологічна освіта в курсі хімії 9 класу

2.3. Екологічна освіта в курсі хімії 10 класу

2.4. Екологічна освіта в курсі хімії 11 класу

ВИСНОВОК

ДОДАТОК

СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Екологія – наука майбутнього

 і можливо саме існування людини на планеті

залежатиме від її прогресу.

Ф. Дрю

Людина створює навколишнє середовище

 за своїм образом і подобою.

Е. Реклю

Ми самі маємо стати тією зміною ,

 яку ми хочемо бачити у світі.

М. Ганді

Ми живемо серед природи

Ми постійно діємо на неї

Про те не владні над нею.

Й. Гете

Проблеми хімічної екології створені

самою людиною і виникли як результат

 тривалої і бурхливої продуктивної

діяльності людини.

В. О.  Леганів

 

ВСТУП

Об'єктивна реальність не обмежується і не вичерпується соціумом. Природне і соціальне середовище невіддільні одне від одного не лише тому, що людина є біосоціальною істотою, а й тому, що безпосередньо чи опосередковано вона повсякчас впливає на природу. Приблизно із 1960 року коли перед людством уперше так гостро постала проблема знищення всього живого у зв’язку із промисловою діяльністю, почала оформлятися нова наука – екологія і як наслідок цього з’явилася екологічна культура. Її рівень прямо пропорційний екологічній обстановці у світі, перебуває в безпосередньої залежності від екологічного виховання. Екологічна відповідальність прямо пов’язана з таким якостями особистості, як самоконтроль, уміння передбачати найближчі й віддалені наслідки своїх дій у природному середовищі, критичне ставлення до себе й інших.

Сучасна молодь вступає в життя в епоху не тільки бурхливого розвитку науки й техніки, а й негативних наслідків науково - технічної революції та демографічного вибуху. Не контрольоване зростання населення землі, кількість якого перевищила критичну межу, дедалі більше забруднення атмосфери, гідросфери, літосфери, накопичення відходів людської діяльності за одночасного виснаження майже всіх видів природних ресурсів призвели до розвитку глобальної екологічної кризи. А задоволення практично всіх потреб залежить від можливостей і властивостей природи. Екологічні негаразди і проблеми, як і погіршання стану здоров'я людей внаслідок антропогенних змін довкілля, стали атрибутом сучасності. Не розуміння діалектичної природи самої хімії, її користі та шкоди, призводить до намагання принизити необхідність хімічної освіти, або звести її до мінімуму. Антропогенна діяльність трансформує абсолютно всі земні сфери (гідросферу, атмосферу і літосферу).

На жаль, саме людина є головним винуватцем такої ситуації, при цьому щодня вона сама стає головною її жертвою. Жахлива статистика говорить про те, що близько 60% людей у світі гине саме від забруднення атмосферного повітря, водних ресурсів, ґрунтів. Через екологічну ситуацію, що склалася  сформувалася громадська негативна думка щодо хімії взагалі, особливо негативним є ставлення до хімічних виробництв. При цьому не береться до уваги, що винна не хімія сама по собі, а люди які недостатньо освічені, або такі хімічні знання які ще не набули або втратили свою функціональність. Екологічна криза, в свою чергу, спонукає до переосмислення відносин у трикутнику «природа – людина – суспільство» і пошуку шляхів їх гармонізації. Правильно сформовані поняття об’єктивно відображають наукову картину світу, тому важливо відібрати такі поняття з екології, хімії, охорони природи, які  об’єктивно відображали б взаємодію між людиною та довкіллям.

Соціально-економічні перетворення в Україні, глобальна екологічна криза активізували проблему збереження фізичного, психічного, духовного, соціального здоров’я підростаючого покоління. Це поставило перед освітою в цілому, зокрема уроками хімії, завдання створення таких умов розвитку учнів, які б сприяли утвердженню здорового способу життя і гармонізацію їхніх взаємин із довкіллям, певних умінь, які можна застосовувати за будь яких обставин, формуванню життєвих компетентностей. У процесі взаємодії, спільної діяльності в учнів формуються такі загальнолюдські цінності, як чесність, справедливість, толерантність, доброта, свобода слова, що разом зі знаннями та вміннями формують життєву компетентність учнів.

Поняття життєвої компетентності особистості засвідчує складне й багатогранне явище в системі соціалізації людини, її освіти, навчання та виховання. Життєва компетентність містить такі надбання особистості, як знання, навички, вміння, способи діяльності, розвинені можливості сприймання, розуміння, творчого використання матеріальних і духовних цінностей суспільства. На думку М. Степаненко, життєва компетентність складається з таких компонентів:

• як здатність особистості до продуктивного вирішення життєвих завдань;
• до самовизначення, реалізації свого призначення, до здійснення вчинку;
• адекватно реагувати на обставини життя і знаходити рішення в конкретних життєвих ситуацій. 

Життєва компетентність – це синонім поняття «життєві навички». Під яким розуміється низка психологічних і соціальних компетентностей, які допомагають учню ладнати зі своїм внутрішнім світом і будувати продуктивні стосунки з довкіллям. 

Однією з провідних освітніх тенденцій є компетентнісний підхід. Як зазначено у проекті МОН України «Нова школа» навчальний заклад має формувати в учня 10 ключових компетентностей, одна з яких: екологічна грамотність і здорове життя. Проте відомостей щодо процесу формування екологічної компетентності бракує у сучасній психолого-педагогічній науці

Хімія як навчальна дисципліна несе потужне світоглядне навантаження. Мета навчання хімії в середніх загальноосвітніх школах: формування в учнів ключових і предметних компетентностей, необхідних для самореалізації і соціалізації особистості, наукового світорозуміння, вироблення екологічного стилю мислення і поведінки. Основними складовими предметної компетенції з хімії є ціннісна (мотиваційна), знаннєва (пізнавальна) та діяльнісна (поведінкова). Ціннісний компонент включає: місце хімії серед наук про природу, роль хімії у пізнанні навколишнього світу, загальнокультурний, гуманістичний характер хімічних знань, значення хімії в житті та техніці, розв’язування екологічних проблем людства. Знаннєвий компонент: пізнання матеріального світу, хімічна основа природних явищ, матеріальна єдність речовин у природі, розвиток речовин від простих до складних, багатоманітність речовин. Діяльнісний компонент: володіння хімічною мовою, пояснення природних явищ з погляду хімії, бережливе ставлення до природи та здоров’я. Хімічна компетентність як складова природничо – наукової компетентності забезпечує засвоєння учнями знань про речовини та їх перетворення, хімічні закони й методи дослідження, навички безпечного поводження з речовинами, формує ставлення до екологічних проблем і розуміння хімічної картини світу, вміння оцінювати роль хімії у виробництві та житті людини. У загальному вигляді можна сказати, що екологічна культура – це система знань, умінь й цінностей і почуття відповідальності за власні рішення стосовно природи. Основними компонентами екологічної культури (компетентності) особистості мають бути: екологічні знання, екологічне мислення, екологічно виправдана поведінка  й почуття любові до природи.

Екологічна компетентність залишається складовою життєвої, набуваючи соціальних ознак: по-перше, вона пов'язана з можливостями задоволення вітальних, матеріальних, духовних потреб людини; по-друге - із зростанням відповідальності за екологічні наслідки дій і вчинків перед іншими людьми, наступними поколіннями.

Під екологічною компетентністю розуміємо:

• здатність особистості приймати рішення і діяти так, щоб наносити довкіллю якомога меншої шкоди;
• прояв екологічної культури особистості у її зоні відповідальності. Зоною відповідальності  є та частина довкілля, у якій кожна конкретна людина здійснює власну діяльність і тому може реально впливати на її стан;
• характеристику, що дає змогу сучасній особистості відповідально вирішувати життєві ситуації, підпорядковуючи задоволення своїх потреб принципам сталого розвитку;
• здатність особистості до ситуативної діяльності у побуті і природному оточенні, коли здобуті хімічні знання, навички, досвід і цінності актуалізуються в уміння приймати рішення і виконувати адекватні дії, усвідомлюючи їх наслідки для довкілля;
• здатність застосовувати хімічні  знання й досвід у професійних і життєвих ситуаціях, керуючись пріоритетністю екологічних цінностей і непрагматичною мотивацією взаємодії з довкіллям на основі усвідомлення особистої причетності до екологічних проблем і відповідальності за екологічні наслідки власної професійної і побутової діяльності;
• показник сформованості екологічної культури особистості.

 

Таблиця 1. Структура, критерії та показники екологічної компетентності

Складові екологічної компетентності	Критерії сформованості екологічної компетентності	Показники
Інформаційна	Обізнаність із екологічною проблематикою місцевого рангу, екологічними проблемами споживання, збалансованим розвитком суспільства.	Обізнаність зі спектром екологічних проблем насамперед місцевого рангу, усвідомлення власної причетності до їх виникнення. Орієнтування у сутності загальноекологічних проблем; обізнаність із основами збалансованого розвитку суспільства.
Мотиваційна	Ставлення до природи: сформованість готовності діяти у довкіллі з мінімальною шкодою для нього, відповідальність за стан природи.	Непрагматичність мотивів взаємодії і спілкування з природою; позитивне ставлення до природи, визнання її універсальної цінності;  відчуття і усвідомлення особистої причетності до вирішення екологічних проблем, готовність брати участь у їх розв’язанні, несучи відповідальність за власну діяльність.
Діяльнісна	Стиль діяльності у довкіллі, характер споживання.	Екологічна доцільність поведінки і діяльності, вміння обирати природобезпечні рішення (діяти у довкіллі так, щоб наносити йому найменшої шкоди); мінімізувати власне і родинне споживання, вплив на довкілля на побутовому рівні.

 

При цьому екологічна освіта повинна:

• спиратися на хімічні знання учнів, розкривати їх екологічну сутність, що дасть змогу учням у майбутньому усвідомлено брати участь в охороні довкілля;
• сприяти розумінню ролі хімічних факторів, які впливають на природу, в тому числі і на людину;
• давати змогу виробляти певну позицію, що зумовлює екологічно грамотну поведінку учня.

Вивчення хімії також спрямоване на формування життєвої і соціальної компетентностей учнів, зокрема їх екологічної культури, навичок безпечного поводження з речовинами у побуті та на виробництві. Екологічно культурна особистість повинна мати екологічне мислення, тобто вміти правильно аналізувати й встановлювати причинно-наслідкові зв’язки екологічних проблем і прогнозувати екологічні наслідки людської діяльності. Екологічна поведінка особистості в побуті, у процесі виробничої діяльності, на відпочинку  має бути екологічно виправданою і доцільною. Вона передбачає дотримання таких принципів у ставленні до природи: емоційність, раціональність, вибірковість, свідоме ставлення до природи. Почуття любові до природи формується через сприйняття її світу, що включає естетичний рівень: чуйність до життєвих проявів природних об’єктів; пізнання світу природи з обробкою отриманої інформації. Особистість яка володіє всіма компонентами екологічної культури, під час спілкування з природою може дати психологічну й емоційну оцінку її сприйняття, викликаючи в собі певні почуття стосовно природи та свого здоров’я. Особливого значення набуває екологія як наукова основа раціонального природокористування й охорони живих організмів, в тому числі й людини.

Тому одним із завдань шкільного курсу хімії є формування специфічних навичок поведінки з речовинами, умінь грамотно застосовувати знання з хімії в спілкуванні з природою, показати гуманістичну спрямованість хімії, її зростаючу роль у розв’язанні глобальних проблем людства, в тому числі й захисті довкілля від забруднення промисловими і побутовими відходами, виховувати екологічну культуру і грамотність учнів.

 

РОЗДІЛ 1. СУЧАСНІ ТЕНДЕНЦІЇ ЕКОЛОГІЧНОЇ ОСВІТИ

 

Людина пізнає світ упродовж усього життя. У творенні цілісної особистості, культури  навколишнього світу величезну роль виконує освіта. Сьогодні спостерігаються процеси екологізації сучасної науки. Ком­плексне вивчення природних систем у процесі їх взаємодії з людським суспільством - характерна риса екологізації науки, що сприяє подолан­ню суперечностей між процесами пізнання та перетворювальною діяль­ністю людини. Внаслідок екологізації  наука  у своєму розвитку транс­формується від загальної екології до наук біологічного, хімічного, технічного, сільськогосподарського циклів, а також до наук медичного циклу та суспільних наук. Особливістю екологічної освіти є те що вона з’явилася через життєву необхідність усіх людей на планеті. Ц. А. Сластенін відзначає що «екологічна освіта – це не частина освіти, а нове розуміння і мета сучасності, унікальний засіб збереження й розвитку людини й продовження цивілізації».

Основною тенденцією екологічної освіти сьогодні є її інтеграція в офіційну загальноосвітню систему. Вивчення проблем навколишньо­го середовища на сучасному етапі, сьогодні розглядається не лише як викладання екологічних питань в рамках окремих предметів. Ідеться про те, що викладання кожної дисципліни і хімії також  має бути пронизане екологічни­ми ідеями, встановлено тісний зв'язок хімії, екології з іншими  навчальними предметами.

Тому освіта може реалізовувати себе лише в тому випадку, коли вона навча­тиме технологій не лише підкорення світу, але й розуміння цього світу. Екологічна культура має стати способом життя людини  і цьому має сприяти  і хімічна  освіта. Мета екологічної освіти – формування відповідального ставлення до довкілля, яке будується на основі нового мислення, що припускає дотримання моральних і правових принципів природокористування й пропаганду ідей оптимізації, активну діяльність із вивчення й охорони природи, захисту й відновленню природних багатств.

Процесуально-предметне втілення екологічної освіти і виховання учнів забезпечує цілісна педа­гогічна освітньо-виховна система, до складу якої входять принципи і зміст екологічної освіти і вихо­вання, форми, методи та засоби її реалізації.

Визначено ряд характерних взаємозалежностей і співвідношень екологічних принципів з традиційними загально-педагогічними (дидактичними) принципами та основ­ними складовими компонентами навчально-виховно­го процесу, що виявляються у процесі реалізації змісту екологічної освіти і виховання учнів, насам­перед, у процесах вивчення й конкретної охорони довкілля як складових навчально-виховного процесу навчальних закладів. Побудова навчально-виховного процесу з урахуванням цих взаємозв'язків і співвідношень, як підтверджують результати дослідження, сприяє підвищенню ефективності еко­логічної освіти і виховання учнів, забезпеченню творчої реалізації набутих ними інтелектуальних умінь і навичок у вирішенні екологічних проблем найближчого довкілля.

Таблиця 2. Співвідношення у навчально-виховному процесі загально -дидактичних принципів та принципів екологічної освіти і виховання

Основні складові	Принципи
	навчання	виховання	екологічної освіти і виховання
Зміст освіти	Науковості, системності і послідовності; наочності, гармонізації процесу нав­чання; доступності, індивідуалізації нав­чання, практичної спрямованості.	Мотивації, єдності пе­дагогічних вимог, єдності свідомості і поведінки; цілісного підходу, виховання у колективі, комплекс­ного підходу.	Цілісності, інтегративності, міждисциплінарності, доступності, варіативності; спрямо­ваність на розвиток інтелектуальної, ціннісно-мотиваційної, діяльнісно-практичної сфери особистості; гуманізації стосунків між людиною і природою, локальності, доціль­ності форм, методів і засобів відповідно до змісту і мети, прогностичності.
Мета, завдання, зміст освіти і виховання	Науковості, доступності, цілісності, ак­тивності особистості; системності і послідов­ності, практичної спрямованості.	Позитивної мотивації, індивідуального підхо­ду; єдності свідомості і поведінки; виховання у колективі; наступ­ності, системності, цілісного і комплекс­ного підходу, практич­ної спрямованості.	Забезпечення ефективних умов реалізації особистісно-орієнтованих завдань; екологічне освіти і виховання; цілісності, безперервності, гуманізації стосунків між людиною і приро­дою; інтегративності, міждисциплінарності, локальності, спрямованості на розвиток емоційно-ціннісної та діяльнісно-практичної сфери особистості.
Форми організації	Доступності, активності особистості; цілеспрямованості і мотивації, системності і послідовності, індивідуалізації; прак­тичної спрямованості.	Позитивної мотивації; позитивного насліду­вання; комплексного й індивідуального підхо­ду; єдності свідомості і поведінки;виховання у колективі;	Доцільності поєднання форм, методів і за­собів відповідно до змісту і завдання; цілісності, неперервності, варіативності, доступності, інтегративності, міждисциплінар­ності, локальності;
		наступ­ності, системності; практичної спрямованості.	забезпечення ефективних умов реалізації особистісно-орієнтованих зав дань освіти і виховання, прогностичності.
Методи, засоби освіти і виховання	Науковості, гармонізації процесу на­вчання; системності, цілісності, послідовності, доступності, практичної спрямова­ності.	Єдності свідомості і поведінки; позитивної мотивації; наступності і системності; комплекс­ного й індивідуального підходу; єдності педагогічних вимог; прак­тичної спрямованості.	Доцільності форм, методів і засобів відповідно до змісту і завдань, безперервності доступності, інтегративності, взаємозв'язку, локальності, позитивної мотивації і позитивного наслідування.
Умови реалізації екологічної освіти і виховання	Гармонізації процесу навчання, системності і послідовності, наочності, доступності, мотивації, активності особистості; індивіду­алізації, практичної спрямованості.	Єдності свідомості і поведінки; позитивної мотивації; наступності і системності; комплекс­ного й індивідуального підходу; єдності педа­гогічних вимог; прак­тичної спрямованості.	Забезпечення ефективних умов реалізації завдань, цілісності, неперервності, міждис­циплінарності, спрямованості на розвиток інтелектуальної, емоційно-ціннісної і діяльнісно-практичної сфери особистості.
Педагогічна результатив­ність екологічної освіти і виховання	Доступності, активності особистості; науковості, гармонізації процесу навчання; сис­темності, послідов­ності, індивідуалізації навчання.	Єдності свідомості і поведінки; позитивної мотивації, наступності і системності; практич­ної спрямованості.	Забезпечення ефективних умов реалізації завдань, цілісності, неперервності, міждис­циплінарності, спрямованості на розвиток інтелектуальної, емоційно-ціннісної і діяльнісно-практичної сфери особистості.
Конкретна природоохоронна робота	Науковості, системності, послідовності, активності особистості; індивідуалізації, прак­тичної спрямованості.	Єдності свідомості і поведінки; наступності і системності; позитивної мотивації, позитивного наслідування; виховання у колективі; комплекс­ного й індивідуального підходу; практичної спрямованості.	Цілісності, неперервності, цілісності, міждисциплінарності; локальності у роз­критті екологічних проблем; добровільності й доступності; практичної спрямованості; забезпечення ефективних умов реалізації осо­бистісно-орієнтованих завдань екологічної освіти і виховання; спрямованості на розвиток емоційно-ціннісної і діяльнісно-практичної сфери особистості.

 

Систематизовано традиційні форми ор­ганізації екологічної освіти і виховання учнів у  навчальному закладі під час уроків та позакласній роботі, так і безпо­середньо в природі за такими основними ознаками: змістом і педагогічною ефективністю у розвитку інтелекту, творчих здібностей особистості; теоре­тичним і практичним значенням у вивченні та охо­роні природи; місцем та частотою застосування у навчально-виховному процесі; географічними ме­жами та часовим інтервалом здійснення.

Різні форми екологічної освіти і виховання учнів створюють не­однакові (специфічні) умови навчання і виховання, розвитку і саморозвитку особистості та її практич­ної участі у розв'язанні екологічних проблем своєї місцевості.

Схема 1. Класифікація форм екологічної освіти і виховання учнів

	НАВЧАЛЬНО – ВИХОВНИЙ ПРОЦЕС НАВЧАЛЬНОГО ЗАКЛАДУ
Теоретичного навчання: Урок,  гурток, семінар, факультатив, лекція, бесіда, кінолекторій, конференція, конгрес.					Комбінованого навчання: заняття клубу, гуртка, позакласні заходи, олімпіада, заочна школа юного еколога, МАН.
Навчально – практичні: Практикуми, екскурсії, акції, проекти, дослідницька діяльність, рольові ігри, походи, експедиції, екологічний моніторинг.				Масові: конкурси, вистави, свята, акції,операції та рухи екологічного, суспільно корисного чи природоохоронного спрямування, презентації.
Актуальні форми екологічної освіти і виховання учнів: «Екологічний майдан»; «Природа – наш дім»; «Ліси для нащадків»; «Екологія природи – екологія душі».
Конкретна природоохоронна робота.

 

Найбільшу схожість зі змістом і сучасними формами екологічної освіти і виховання учнів має класифікація уроків В. О. Оніщука, в основу якої  покладено освітні цілі занять (їх дидактичну ме­ту). Вона включає уроки:

1.  засвоєння нових знань;
2.  засвоєння навичок і вмінь;
3.  застосування знань, навичок і вмінь на практиці;
4.  узагальнення і систематизації знань;
5.  перевірки і корегування знань, умінь і навичок;
6.  комбінований урок. 

 Водночас і така класифікація не може бути визнана абсолютно універсальною, оскільки не завжди і вдається розмежувати і спостерігати  її у чистому вигляді крім комбінованого уроку.

Недоліком такої класифікації є також те, що вона в основному розкриває освітню мету, тоді як і реалізацію виховних завдань та характер навчально-пізнавальної і дослідницької діяльності та конк­ретної природоохоронної роботи майже не вра­ховує.  

Класифікація методів організації і здійснення екологічної освіти і виховання

Навчально – пізнавальна діяльність

• Група комунікативно-пізнавальних методів.

Словесні та наочні методи: розповідь; бесіда; навчальна лекція; дискусія; робота з усними та письмовими джерелами інформації; прес-центри; інтелектуальні ігри; демонстрування; комп'ютерна графіка (проводяться за безпосередньою участю педагога чи групи педагогів).

• Група перетворювально-систематизуючих методів.

Індуктивні і дедуктивні методи: методи аналізу; екологічних асоціацій та уявлень; синтезу і систематизації інформації; прогнозування дій, явищ, ситуацій та їх проектування з подальшим моделюванням.

• Репродуктивні проблемно-пошукові методи:

методи відтворення подій, явищ і протікання про­цесів за здобутою усною чи письмовою інфор­мацією, зразком, моделлю, природним об'єктом, явищем та результатом діяльності в довкіллі; мето­ди пошуку (порівняльно-історичний, визначення причин і наслідків, аналогії); розробка методів моделювання (проектування) та їх реалізація (проводяться під керівництвом педагога чи з част­ковою самостійністю).

• Активні (практичні) методи:

• методи спостережень, основою яких є безпосе­реднє чи опосередковане спостереження природних об'єктів, явищ природо перетворювальної діяль­ності людини в певних екосистемах (проводяться під керівництвом педагога, частково чи повністю самостійно);
• дослідницькі методи, основою яких є лабора­торний експеримент, моделювання екосистем чи їх елементів, екскурсії, експеримент у природі, статистичні виміри, обліки та обрахунки (проводять­ся під керівництвом педагога та з частковою  самостійністю);
• методи ритуалізації екологічної діяльності, ос­новою яких є педагогічне обґрунтування традицій, пов'язаних з діяльністю учнів, що спрямована на об'єкти чи явища природи.

Навчально – виховна діяльність

Група мотиваційно-виховних методів.

• Методи мотивації: методи мотивації відповідальності особистості у  навчально-прак­тичній діяльності екологічного спрямування, само­аналізу,   самооцінки,   роз'яснення,   переконання, навіювання, рефлексії, екологічної турботи.

• Методи виховання:

• методи всебічного впливу на особистість, осно­вою яких є методи: бесіди, лекції, диспути, особистого прикладу, екологічних експедицій, еко­логічної ідентифікації, екологічної емпатії;
• методи формування досвіду екологічно доцільної поведінки і діяльності в довкіллі, основою яких є пе­дагогічна вимога, суспільна думка, залучення, виправ­ляння, моделювання виховних педагогічних ситуацій та особистого прикладу, методи екологічної лабілізації,  екологічної рефлексії, екологічної турботи;
  • методи стимулювання екологічно-доцільної поведінки і діяльності в довкіллі, основою яких  створення педагогічних ситуацій, стимулювання інтересу до навчання та екологічно доцільної прак­тичної діяльності, змагання, заохочення і покаран­ня, екологічної лабілізації.

Контрольно – корекційна діяльність

• Група методів контролю і корекції.

Методи контролю і самоконтролю: методи  усного, письмового та лабораторно-практичного конт­ролю і самоконтролю, екологічні конкурси, вікто­рини та олімпіади, захист науково-дослідних робіт; методи корекції і коригування екологічних знань, умінь та навичок, поведінки (заохочення, покаран­ня, зацікавлення) та практичної природоохоронної діяльності в природі.

Таким   чином, основу   запропонованої   кла­сифікації методів екологічної освіти і виховання учнів складають три групи методів,  які логічно і пов'язані між собою і мають динамічний характер, оскільки кожний з методів може одночасно відно­ситись до різних груп залежно від дидактичної, поєднуючись з методами цих груп, сприяє ефективній реалізації змісту і конкретних завдань освіти і виховання учнів у навчально-пізнавальній, навчально-виховній і контрольно-корекційній діяльності вчителя. Одним із найважливіших принципів екологічної освіти є принцип безперервності – взаємозалежний процес навчання, виховання і розвитку людини впродовж всього життя. Проблема особистісного розвитку школяра як єдиного, цілісного процесу може бути реалізована якщо зміст навчальних предметів сприятиме розвитку його  екологічно ціннісних орієнтацій.

 

РОЗДІЛ 2. ЕКОЛОГІЧНА ОСВІТА Й ВИХОВАННЯ НА УРОКАХ  ХІМІЇ ТА В ПОЗАКЛАСНІЙ ДІЯЛЬНОСТІ.

 

Навчання хімії безпосередньо відповідає за формування хімічної компетентності  в тісному поєднанні з усіма ключовими компетентностями, в тому числі екологічної грамотності й здорового способу життя. На це  зорієнтовано зміст практично всіх розділів програми хімії.

Схема 2. Значення хімічних знань для людини.

		Хімічні знання
Формування наукового світогляду.				Розв’язання медичної проблеми (для здоров’я людини).
Для збереження природної сировини (екологічні знання).				Використання в різних галузях виробництва, науки.
Значення хімії у розв’язанні сировинної, енергетичної проблеми.				Уміння користуватися хімічними речовинами в повсякденному житті.
	Створення нових матеріалів.

 

Зважаючи на загальні задачі екологічної освіти в середній школі, можна накреслити конкретні задачі природоохоронного напряму шкільного курсу хімії:

1.     Розкрити єдність органічного та неорганічного світу, показавши вплив діяльності людини на оточуючий світі, на цій основі, необхідність бережливого ставлення до природи.
2.     Розкрити двояку роль хімічної промисловості, яку вона відіграє відносно природи.
3.     Показати двояку роль речовин та їх систем, яка залежить в основ­ному від їх концентрації та полягає в тому, що в разі однієї концентрації речовини є біологічно необхідними, а за другої концентрації — шкідли­вими для оточуючого середовища.
4.     Розглянути особливість науково-технічного прогресу з позицій охорони природи.
5.     Озброїти учнів практичними вміннями й навичками, що дозволя­ють брати участь у посильних заходах з охорони природи.

 Аналіз програм, змісту і структури шкільного курсу хімії дозволяє виділити ньому чотири найважливіших поняття: хімічний елемент, речовина, хімічна реакція, хімічне виробництво. Враховуючи, що до курсу хімії включено поняття колообігу речовин в природі, а в екології ця природна закономірність займає провідне положення, необхідно розглядати його одночасно як хімічне (перетворення речовин та енергії) та екологічне (біохімічний колообіг речовин).

 

Схема 3. Взаємозв’язок соціальних, хімічних  і технічних понять та їх роль у формуванні екологічних знань

			Охорона природи
Оптимізація взаємодії суспільства і природи
Соціальні поняття			Природничо-наукові поняття					Технічні поняття
Походження людини й суспільства (антропогенез)   Людина – продукт природи й суспільства   Відношення людини до природи: свідомості і моральності   Взаємозв’язок, взаємозалежність, єдність співробітництво людини і природи – основа збереження навколишнього середовища			Хімічний елемент   Речовина   Хімічна реакція   Хімічне виробництво   Кругообіг речовини у природі	Екологічні   Живий організм   Екосистема   Екологічні фактори   Біосфера   Біогеохімічний кругообіг   Навколишнє середовище				Природоохоронні   Раціональне природовикористання   Комплексне використання сировини й відходів виробництва   Кооперування різноманітних виробництв   Створення екологічно нешкідливих технологій   Утилізація вторинної сировини

 

Наведений у схемі зміст основних хімічних понять орієнтує на цілеспрямоване формування нового екологічного світогляду, в основі якого лежать природно  – наукові, соціальні й технічні знання. Ці поняття важливо розкривати на конкретному матеріалі у взаємозв’язку й розвитку.

Схема 4.  Основні хіміко – екологічні поняття

Навколишнє середовище
Біогеохімічні кругообіги речовин НС
Забруднення НС
Фізичне	Хімічне			Біологічне
Природне забруднення:   Діяльність бактерій;   Стихійні лиха;   Природні геологічні процеси.			Антропогенне забруднення:   Енергетика;   Транспорт;   Сільське господарство;   Промисловість;   Комунально – побутові системи

 

Вплив забруднювачів на екосистему

На атмосферу	На гідросферу	На ґрунт	На людину
Смог;   Озонові діри;   Парниковий ефект;   Кислотні опади.	Закиснення водойм;    Нафтові плями;    Забруднення йонами важких металів.	Засолення ґрунтів; Закиснення ґрунтів; Вилужування ґрунтів.	Токсичність забруднювачів; Кумуляція забруднювачів; Синергічний вплив.

Зміст програми з хімії зосередже­ний навколо таких екологічних  питань:

1.     Порушення кругообігу хімічних елементів і речовин на прикладі кисню, води, карбону, азоту, фосфору, сірки та інших,   під дією антропоген­них факторів та їх глобальні екологічні наслідки.
2.     Роль хімічних процесів у підтриманні й порушенні кругообігу ре­човин та енергії в природі та  природної рівноваги.
3.     Речовини — забруднювачі води, ґрунту, повітря, продуктів хар­чування.
4.     Хімічні процеси, що є першопричиною порушення озонового шару, виникнення парникового ефекту, смогів, кислотних дощів та ін.
5.     Хімічні способи запобігання негативному впливу хімічних про­цесів на оточуюче середовище, екологічно безпечні технології, без­відходні виробництва, хімічне очищення відходів і стічних вод промис­лових і сільськогосподарських виробництв.
6.     Екологічні вимоги до використання хімікатів у побуті.

 Розв’язувати екологічні проблеми можна за допомогою як наукових так і технічних досягнень, але рушійною силою при цьому повинна бути висока моральність та екологічна культура кожної людини у суспільстві.

 Екологічна освіта має міжпредметний характер і є безперервним процесом.

Повернення до гармонії, в основі якої, лежить розумне, бережливе, науково обґрунтоване ставлення людини до природи – ось шлях до відновлення, збереження і покращення природного середовища.

  

 Схема 5. Зміст поняття «Хімічний елемент».

Положення		Властивості атома			Біогенність елемента				Участь у біогеохімічному кругообігу елементів
Радіоактивне забруднення середовища			Поширення в природі				Мікроелемент				Мікроелемент
Природоохоронні заходи             Антропогенне                    Біохімічні функції забруднення середовища

  Схема 6. Зміст поняття  «Речовина».

 

  Схема 7. Зміст поняття «Хімічна реакція».

 Схема 8. Зміст поняття «Кругообіг речовин у природі»

 

 

  Для забезпечення ефе0ктивної екологічної освіти на уроках хімії велика роль відводиться новим педагогічним технологіям. Тому у своїй практиці під час вивчення питань, пов'язаних із забрудненням та охороною оточуючого середовища,  я віддаю перевагу активним мето­дам навчання: дискусіям, рольовим іграм, інсценуванням  та позакласної  роботі (агіт – шоу, прес-конференції ). Усі ці методи, збуджуючи ро­зумову активність, дають учням ґрунтовні знання, набуті в результаті особистого досвіду. Різноманітність думок з приводу однієї й тієї ж про­блеми навчає сперечатися, відстоювати власну точку зору. У результаті обговорення та всебічного системного аналізу проблеми з урахуванням багатофакторних прямих і зворотних зв'язків виробляється спільна точ­ка зору.

 

2.1. Екологічна освіта в курсі хімії 7-8 класу

 

У 7- 8 клас приходять учні, які на уроках природознавства  біології,  географії вже одержали певний обсяг екологічних знань. Тому, починаючи вивчення хімії, з перших уроків я продовжую екологічну освіту учнів, виховую бе­режливе ставлення до навколишнього світу. Перший урок у 7 класі я починаю словами М. В. Ломоносова: «Широко простягає хімія руки свої у справи людські. Куди ні подивишся, всюди видно її діяння». Я звертаю увагу учнів на те, що ким би вони не стали в майбутньому, їм обов'язково знадобляться хімічні знання, тому що в наш час будь-який спеціаліст не може обійтися без знання хімії. Без них неможливе гра­мотне поводження в побуті, в природі та на виробництві.

 

Таблиця 3.   Екологічні питання в курсі неорганічної хімії.

№ з/п	Тема за програмою	Екологічний зміст
1.	Правила безпеки під час роботи в хімічному кабінеті	Незнання правил безпеки може призвести до нещасних випадків, завдати шкоду здоров’ю й довкіллю.
2.	Практична робота № 1. Способи роботи з лабораторним обладнанням	Збираючи прилад слід звернути увагу на його герметичність  щоб не допустити потрапляння шкідливих газів у повітря
3.	Значення хімії в господарстві та побуті	Негативний бік хімізації в сучасному господарстві.
4.	Початкові хімічні поняття	Приклади перетворення речовин у живій природі. Хімічна взаємодія живої і неживої природи. Поняття про чужорідні для живих організмів речовини (ксенобіотики). Шляхи надходження ксенобіотиків до живих організмів.
5.	Речовини та їх властивості.	Ознайомлення з хімічними властивостями речовин та їх впливом на довкілля з метою запобігання забрудненню.
6.	Хімічний елемент	Збільшення кількості шкідливих елементів ( радіоактивних) у навколишньому середовищі призводить до екологічної катастрофи.
7.	Поширення хімічних елементів в природі	Оптимальна концентрація елементів у земній корі й атмосфері.
8.	Явища фізичні і хімічні.	Хімічні явища у побуті.
9.	Прості речовини. Повітря.	Вплив діяльності людини на кругообіг кисню в природі. Біологічне значення кисню(в тому числі кисню Світового океану). Початкові відомості про забруднення повітря.
10.	Добування кисню та його властивості.	Причини зміни концентрації кисню в атмосфері. Роль зелених насаджень у покращенні стану повітря.
11.	Закон збереження маси.	Сама природа дає людині приклад раціонального господарювання.
12.	Хімічні властивості кисню	Шкідливий вплив оксидів Карбону , які утворюються під час горіння. Заходи протипожежної безпеки.
13.	Практична робота №2. Добування кисню та вивчення його властивостей.	Утилізація відходів або використання їх у подальшому одержанні хлору.
14.	Оксиди. Оксиди в природі.	Оксиди як забруднювачі атмосфери. Захист атмосфери від шкідливих видів оксидів.
15.	Вода – природний оксид.	Охорона водойм. Закон про охорону водних ресурсів.
16.	Кругообіг Оксигену в природі. Проблема чистого повітря. Застосування та біологічна роль кисню.	Проблема забруднення повітря та шляхи його  використання. Роль кисню для життєдіяльності живих організмів.
17.	Поняття про розчини.	Проблема збереження чистоти водойм. Значення води й водних розчинів у природі та житті людини.
18.	Виготовлення розчинів.	Проблема використання хімічних речовин у побуті.

 

Хімія — наука експериментальна. Під час вивчення хімії проводитимуться практичні й лабораторні роботи, пов'язані з використанням вогненебезпечних і шкідливих речовин. Майже кожна речовина шкідлива, а кабінет хімії - не лише місце для навчання, але й хімічне виробництво, що викидає шкідливі надлишки та вимагає знань про переробку (утилізацію) відходів і повторне використання одержаних речовин у наступних дослідах.

На­воджу приклад: натрій хлорид (відомий учням як кухонна сіль) - не­шкідлива речовина, але, з іншого боку, надлишок його шкідливий як для організму людини, так і для оточуючого середовища, адже натрій хлорид засолює ґрунти й робить їх непридатними для землеробства. Тому я звертаю увагу учнів на те, що обов'язковим компонентом кожного прак­тичного заняття - демонстраційного чи лабораторного досліду - є зни­щення, знешкодження або використання речовин, які утворилися в про­цесі хімічних перетворень. Можна проінформувати учнів про деякі способи ліквідації речовин, з якими вони зустрінуться на уроках хімії.               Таким чином, уже на цій стадії навчання учні розуміють, що запобіган­ня потраплянню речовин у зовнішнє середовище - це правило техніки безпеки, причому правило глобального масштабу.  Дотримуватися пра­вил техніки безпеки слід дуже суворо, оскільки невиконання їх може призвести до матеріальних витрат, нещасних випадків, завдати шкоди здоров'ю та оточуючому середовищу.

Наступного уроку під час виконання практичної роботи № 1 «Спо­соби роботи з лабораторним штативом і нагрівальними приладами» по­чинаю формувати навички поводження в кабінеті хімії під час роботи з обладнанням і речовинами, звертаючи увагу учнів нате, що, збираючи прилади, слід звертати увагу на їх герметичність, щоб не допустити по­трапляння шкідливих газів у повітря.

Вивчення теми «Значення хімії в народному господарстві та побуті» про­воджу під девізом «З природою живи в дружбі, тоді й буде вона в тебе на службі». Приділяючи належну увагу значенню хімії в різних галузях народ­ного господарства й побуті, обов'язково звертаю увагу учнів на те, що хімія може не лише приносити користь, але й завдавати шкоди, якщо речовина­ми й матеріалами користуватися неправильно, не знати їх властивостей та наслідків їхньої дії для людини та природи. Проблема забруднення оточу­ючого середовища сьогодні стоїть дуже гостро, тому необхідно знати особ­ливості хімічних процесів. Неправильне користування добривами й пести­цидами може спричинити отруєння людей і тварин підчас вживання овочів і фруктів. Масова хімізація сільського господарства в часи Радянського Союза  призвела до різкого зменшення кількості тварин і птахів на полях України, природа стала біднішою, відбувалося отруєння багатьох видів тварин на полях, які невміло оброблялися отрутохімікатами, а часом і людей, які вжи­вали продукти, непридатні до вживання.

Стан оточуючого середовища в Україні можна охарактеризувати як екологічну кризу. Забруднене повітря, ґрунти, річки й озера; вода непридатна до вживання; продукти харчування містять шкідливі для організму речовини. Всі ці речовини потрапили до оточуючого середовища в результаті халатної, байдужої, а часом і злочин­ної діяльності людини. У забрудненні навколишнього середовища винні не лише промислові підприємства, працівники сільського господарства, але й усі громадяни України, кожної держави. Згадаймо, скільки сміття ми ви­кидаємо, чи бережливо ставимося до навколишнього середовища під час відпочинку в лісі, на березі річки або озера, як отруюється атмосферне по­вітря в результаті спалювання листя дерев або побутового сміття. Особливу увагу приділяю використанню хімічних речовин у побуті та необхідності дотримуватися інструкцій щодо їх використання. Ось чому кожна людина повинна мати хімічні знання та вміти використовувати їх на практиці, щоб зберегти дім, в якому ми живемо - Землю.

Під  час вивчення теми «Початкові хімічні поняття» учні знайомляться   такими  поняттями, як «чиста речовина», «суміш», «хімічне явище», «фізичне явище». Даючи поняття «чиста речовина» та «суміш», я пояс­нюю учням, що без хімічних речовин повноцінне, активне життя неможливе. Величезна кількість хімічних речовин є життєво необхідними.  життя без них неможливо навіть уявити.

Чи можна уявити наше харчування без кухонної солі, цукру, оцту, олії, овочів, фруктів, вітамінів та ін.? Чи можемо ми обійтися без мила, прального порошку, миючих засобів, паст, лаків, фарб, чорнил, клею? Різноманітні  хімічні речовини використовуються для виготовлення автомобілів, літаків і космічних кораблів, телевізорів і радіоприймачів...,  лікарські препарати, штучні клапани серця, штучні судини? Усе це виготовлено з речовин, кожна з яких має свої фізичні й хімічні власти­вості. На уроках хімії ми познайомимося з хімічними властивостями ре­човин, щоб знати, яким чином вони можуть вплинути на оточуюче се­редовище, щоб запобігти забрудненню, зменшити його наслідки.

Вивчаючи тему «Хімічні елементи», пояснюю, що все живе й нежи­ве на планеті Земля складається з хімічних елементів, одні з яких є ней­тральними, другі корисними, треті — шкідливими для життєдіяльності людини й тварин, негативно впливають на оточуюче середовище. Збільшення кількості шкідливих елементів в навколишньому середовищі призводить до загибелі живої природи, а іноді — до екологічних ката­строф.

 

Таблиця 4. Джерела забруднення

Повітря	Водойма	Ґрунт
Викиди в атмосферу:   газів (CO, CO2, SO2, H2S, SO3, HCl, NO2, Cl2);   радіоактивних речовин;   сажі та смолистих речовин.	Нафта й нафтопродукти; Хлорпохідні вуглеводнів; Радіоактивні речовини; Відходи промислових підприємств.	Пестициди; Мінеральні добрива (надлишок); Радіоактивні речовини; Сполуки важких металів; Шлаки, порох сірки, цементу, промислові відходи.

 

Ще не витерлася з пам'яті України та людства подія 26 квітня 1986 p., коли сталася аварія на Чорнобильській АЕС і з-під контролю людства вийшли радіоактивні хімічні елементи, що несли смерть, хво­роби людям, тваринам, рослинам, що зробили непридатними для зем­леробства величезну кількість земельних угідь.

Під час вивчення «Закону збереження маси», відкритого М. В. Ломоносовим, пояснюю, що цей закон діє в природі та на будь-якому підприємстві. Нічого не зникає: щось випало в осад, щось залишилося в розчині, щось перетворилося на газ. Якщо виробничий процес органі­зовано правильно, то можна простежити за рухом всіх хімічних речовин як вихідних, так і проміжних, і зробити так, щоб усі вони врешті-решт перетворилися на корисні продукти. Сама природа дає людині приклад раціонального господарювання. Згідно з ученням академіка А. П. Ви­ноградова, біосфера організована за принципом безвідходного вироб­ництва: продукти життєдіяльності одних організмів життєво необхідні для інших організмів.

 

Схема 9. Вплив на довкілля промислових підприємств. 

 

Наприклад, вуглекислий газ, який виділяють  люди та тва­рини як відходи дихання — чудова поживна сировина для зелених рос­лин. Рослини «викидають» кисень, який використовують тварини. Органічні відходи тварин служать їжею для різних бактерій тощо. Все утилізується у великому природному кругообігу. В людини є лише один економічно й екологічно виправданий вихід: нічого в природу не вики­дати! Ще Д.  І.  Менделєєв справедливо стверджував, що «в хімії немає відходів, а є невикористана сировина». Те, що для одного виробництва є відходами й викидами, для іншого може виявитися сировиною. По­всюди й навколо забруднення природи супроводжується втратами най­цінніших продуктів, вартість яких у багато разів перевищує вартість ос­новного виробництва.

 

Схема 10.

 

 

Фізичне забруднення води виникає внаслідок збільшення у воді нерозчинних домішок: піску, глини, намулу - за рахунок змиву водами з розораних ділянок , надходження шкідливих речовин з підприємств гірничорудної промисловості, пилу, що переносяться вітром у суху погоду.  Хімічне забруднення відбуваються за рахунок надходження у водойми з стічними водами домішок неорганічного (кислоти, луги, солі) і органічного походження(нафта, нафтопродукти). Біологічне забруднення полягає у надходженні зі стічними водами різних мікроорганізмів (бактерій, вірусів). Джерела такого забруднення - комунально-побутові стоки, стоки заводів та підприємств. Забруднення  ґрунтів - це зменшення товщі родючого шару внаслідок розмивання водою або вивітрювання вітром.

З питаннями єдності природи на відповідному рівні учні вже позна­йомилися на уроках природознавства та біології. Використовуючи ці знання, я розвиваю далі ідею про єдність природи під час вивчення теми «Прості речовини». Під час вивчення теми «Кисень» учні зна­йомляться з геохімічним кругообігом кисню та його роллю в збереженні єдності природного середовища та рівноважного стану речовин у при­роді. Розпочинаючи вивчення процесу горіння, я звертаю увагу учнів на те, що це найпоширеніший хімічний процес. Учні згадують, що в більшості випадків витрачається кисень повітря. Його запаси, як і все на нашій невеликій планеті, мають межі. Наводжу приклад: «Щорічно на всі форми спалювання пального на металургійну та хімічну продук­цію, на різні види окиснення витрачається 10-20 ¹⁰ тонн кисню».

Коли Земля тільки-но виникла, її атмосфера не містила кисню у вільному вигляді. Він є результатом діяльності первинних безкисневих форм життя, що не потребували для свого існування кисню, і результатом  дихання зелених  рослин, що з'явилися пізніше. Поступово протягом мільйонів років з’явився кисень в атмосфері. Людина, як і більшість представників Сучасного живого світу, без кисню обійтися не може.  Але витрачаємо ми його по-варварськи. За останні 50 років з атмосфери взято стільки кис­ню, скільки його використало людство за 1 млн. попередніх років. Якщо зрідити кисень, який ми спалюємо протягом одного року, ним можна було б заповнити Середземне море. Того, що спалюється за один рік, вистачило б для дихання всьому людству на тисячу років. Значної не­стачі кисню людство поки що не відчуває, але, якщо умови його витра­чання не зміняться, можна передбачити можливість зменшення його вмісту в атмосфері до межі, що нижча за допустиму. З практики відо­мо, що значна нестача кисню називається кисневим голодуванням.

Під час розгляду питань горіння речовин учні зазначають, що одним з продуктів горіння є вуглекислий газ. Обов'язково необхідно звернути увагу учнів на те, що накопичення цього газу в атмосфері вище за гра­нично припустимий рівень розглядається як забруднення оточуючого середовища. Його вплив як забруднювача може виявлятися в так звано­му «парниковому ефекті» - потеплінні на планеті, що чітко простежуєть­ся у зміні клімату останніми роками.

На цьому прикладі робиться один з перших кроків до формування знань про двояку роль речовин, що залежить від концентрації. Учням уже відома роль зелених рослин у поповненні атмосфери киснем. Тому на цьому уроці вказую на роль зеленого листка у поповненні атмосфери киснем. У процесі бесіди повідомляю, що міста, які будуються, прокла­дання шляхів з твердим покриттям, вирубування лісів та багато іншого зменшує «зелений» покрив планети, а отже, знижує надходження кис­ню до атмосфери. Від чистоти атмосферного повітря залежить здоров'я людей, стан тваринного й рослинного світу. Це примушує дітей замис­литися про своє ставлення до зеленого друга. Це питання продовжуємо обговорювати під час вивчення теми «Повітря», де я відводжу учням ак­тивну роль. Учні готують невеликі повідомлення про шляхи потраплян­ня до атмосфери шкідливих газів, важких металів, про наявні в людства засоби для запобігання небезпеці забруднення повітря, що насувається. В разі нерегламентованого застосування хімічних препаратів значна кількість дрібних частинок несеться у верхні шари атмосфери й, довго утримуючись там , циркулює навколо земної кулі, випадаючи з дощем і снігом, що призводить до невідворотності циркуляції їх у біосфері. Озеленення планети є одним зі способів покращення стану довкілля, повітря, й дає можливість розвиватися  багатьом рослинам у нашому непростому світі.

Нова програма з хімії  передбачає впровадження навчальних проектів. Наприклад: «Проблеми забруднення повітря та шляхи їх розв’язування», «Проблема  збереження чистоти водойм», «Вплив хімічних сполук на довкілля і здоров’я людини». Учні під час дослідження можуть розкривати ці аспекти , використовуючи будь-які засоби та прийоми.

Ефективною формою роботи під час вивчення цієї теми є розв'язан­ня задач екологічного змісту.

Задача № 1

Протягом доби людина вдихає близько 25 кг повітря. Підчас роботи двигуна внутрішнього згоряння автомобіля витрачається 1 825 кг. кисню на 100 км. шляху. Скільки часу може дихати людина цим повітрям?

Задача № 2

Одна людина за час вдихає близько 15 дм³ кисню. Скільки кисню, що міститься  в кабінеті хімії, витрачається за один робочий день (шість уроків)?

Задача № З

У великих промислових містах повітря містить 125-500 мг/м³ вуглекислого газу при нормі 3 мг/м³. У скільки разів це перевищує норму? Чому кількість вуглекислого газу збільшується взимку та зменшується влітку?

Чудовою темою для екологічного виховання учнів є тема «Вода». Під час вивчення цієї теми учні доходять висновку, що необхідно бережливо й економно ставитися до природного ресурсу - води. У ході вивчення цієї теми ми обговорюємо такі питання:

•   В якому стані перебувають водні ресурси України сьогодні?
•   Які заходи вживаються для поліпшення якості води?
•   В якому стані перебувають річки й озера, інші водойми Прикарпаття, як здійснюється очищення каналізаційних систем міста?
•   Чому іноді вода з крану, особливо навесні, має присмак йоду?
•   Чи можна вважати воду, яку ми п'ємо, чистою?

Ці питання викликають жвавий інтерес в учнів.

Розглядаючи хімічні властивості води, звертаю увагу учнів на фізичні характеристики води, що є одночасно фізіологічно необхідними умова­ми для життя водних рослин і тварин, які порушуються, тому що й сама вода, і розчинені в ній солі та інші біологічно необхідні речовини всту­пають в хімічні взаємодії з речовинами-забруднювачами. Забруднення водойм — біологічне порушення умов життя не лише у воді, але й у інших середовищах існування. Тому, обговорюючи проблему єдності оточую­чого світу, необхідно розповісти про роль води в міграції як життєво не­обхідних речовин, так і отруйних відходів виробництва та сільського гос­подарства, що розносяться на великі відстані. У процесі цього руху речовини вступають у біологічні процеси, що відбуваються у воді, ґрунтах, прилеглих до цих водойм, у рослинному й тваринному світі, мік­росвіті. На кількох прикладах демонструю, як порушення еволюційно складених умов водного басейну тягне за собою зміни тих районів, що тісно прилягають до цього басейну.

 

Схема 11.  Забруднення гідросфери.

	Забруднення гідросфери
Фізичне	Хімічне	Біологічне	Теплове
пісок, глина, внаслідок неправильної обробки ґрунту біля берегів річок, розорення прибережних смуг.	кислоти, мінеральні солі, нафта миючі засоби.	Наявність у стічних водах мікроорганізмів.	скидання у водойми теплих вод ТЕС, АЕС.

 

Таблиця 5.   Відходи що забруднюють води.

Продукція хімічної промисловості та чорної металургії	Відходи, що забруднюють води.
Кислоти.	Різні кислоти
Вибухові речовини.	Кислоти, фарби, олії, мила, органічні речовини.
Засоби для миття та чищення.	Продукти гідролізу жирів та інші розчинені і зважені органічні речовини, лужні сульфати й сульфонали, фосфати, силікати, борати, хлор, бром, миш’як.
Залізо, сталь.	Фермовмісні солі, хлоридна і сульфатна кислоти, фенол, вапно, олії.
Консервовані та заморожені фрукти й овочі.	Розчинені  частинки, зважені фрагменти органіки, цукри, крохмаль.
Газовані напої.	Цукри. Зважені частинки, розчини для миття пляшок.
М'ясо домашньої худоби і птиці.	Фекальні маси від ферм, скотарень; Кров, жир, білки, та інші органічні речовини.
Молочні продукти.	Сироватка (молочний білок, молочний цукор, розчинні солі, жири).
Вугільна промисловість.	Сульфатна кислота, мінеральні частинки вилучені під час збагачення вугілля.
Шкіряна промисловість.	Розчинені органічні речовини, шматочки м’яса і шерсть тварин, мильні розчини, рослинні й мінеральні дубильні хімікати, основи й кислоти, барвники.
Фармацевтична промисловість.	Вітаміни, розчинені та зважені органічні й неорганічні речовини.
Текстильна промисловість.	Сильні основи, барвники, високий вміст розчинених органічних речовин.
Нафтопереробна промисловість.	Органічні речовини, фенол, нафта, сполуки Сульфуру.
Целюлозно-паперова промисловість.	Сульфітна целюлоза, клеї та наповнювачі, барвники, кислоти, підбілювачі, деревні та паперові волокна, ртуть

 

Розв'язуємо задачі екологічного змісту.

Задача № 1

Для вирощування 1 т.  пшениці потрібно 1 500 т . води. Скільки води було  використано для вирощування врожаю в цьому році в Україні? У нашій області?

Задача № 2

1 т.  нафти утворює на поверхні води пляму площею близько 6 км². Яку площу акваторії накриє нафтова пляма в разі аварії танкера ємністю 5 тис. т.? Порівняйте з площею нашої області.

 

Таблиця 6.  Екологічні питання у курсі неорганічної хімії.

№ з/п	Тема за програмою	Екологічний зміст
1.	Складні речовини. Основні класи неорганічних речовин.	Біологічна і екологічна роль води . Забруднення води токсичними речовинами. Взаємозв’язок між забрудненням повітря, води, ґрунту.
2.	Оксиди в природі.	Оксиди як забруднювачі атмосфери. Захист повітря від шкідливих оксидів.
3.	Кислоти. Поширення в природі.	Кислотні дощі, які спричиняють зменшення родючості , загибелі лісів, руйнування пам’яток архітектури , збільшення кількості захворювань.
4.	Хлоридна кислота і хлороводень.	Шкода, якої завдає хлоридна кислота в разі потрапляння у водойми (загибель риби, комах, рослин).
5.	Вплив на довкілля оксидів, кислот, основ, солей.	Проблема чистої води, та охорона її від забруднення. Кислотні дощі. Вплив хімічних сполук на довкілля та здоров’я людини.  Правила безпечного користування сполуками кислотного та лужного характеру, запобігання опікам.
6.	Поняття про галогени.	Причини токсичної дії молекулярного хлору й деяких його сполук  на живі організми. Процеси що відбуваються під час хлорування води.
7.	Періодичний закон і періодична система хімічних елементів Д.І Менделеєва.	Взаємозв’язок живої та неживої природи у формуванні хімічного складу природи.
8.	Склад атомних ядер. Ізотопи.	Радіоактивний вплив на живі організми , заходи у формуванні хімічного складу природи.

 

Під час вивчення теми «Основні класи неорганічних речовин» учні знайомляться з оксидами, кислотами, основами, солями, знання влас­тивостей яких дуже важливі для подальшого екологічного виховання учнів. Щорічно десятки тисяч отруєнь, в тому числі у тому числі з летальним результатом, пов’язані з препаратами побутової хімії.  Це свідчить не тільки про серйозні недоліки в рецептурі препаратів, а й слабке інформування населення про небезпечні властивості засобів побутової хімії. Тому слід звертати увагу на правила використання препаратів побутової хімії. У разі порушення цих правил можливі не тільки важкі отруєння, але й хімічні ураження шкіри, слизових оболонок . Особливу увагу потрібно звернути увагу на хімічні речовини, з якими дитина може зіткнутися у повсякденному житті, формуючи у школярів навички безпечного поводження з побутовими хімікатами  та надання першої допомоги в разів опіків кислотами та лугами.

До того ж препарати побутової хімії як правило погано розкладаються й забруднюють навколишнє середовище. Крім засобів побутової хімії людина використовує різноманітні лікарські засоби, розчинники, лаки, фарби, клеї. За останні 30 років , як свідчить, статистика Всесвітньої організації охорони здоров’я збільшилася кількість отруєнь хімічними сполуками. На першому місці за кількістю нещасних випадків - сильнодіючі кислоти (оцтова, сульфатна), на другому – ліки, за ними алкоголь і засоби побутової хімії.  Вивчаючи оксиди та їх властивості, дуже важливо звернути увагу учнів на оксиди-забруднювачі (оксиди Карбону, Нітрогену, Сульфуру) та їх вплив на оточуюче середовище, а також ще раз повторити, в який спосіб можна захистити атмосферу від шкідливих оксидів. Під час ви­вчення кислот  і основ учні не лише знайомляться з фізичними й хімічни­ми властивостям представників цих класів, але й закріплюють знання з техніки безпеки та бережливого ставлення до навколишнього середо­вища. Вивчаючи кислоти, учні згадують, що багато які з кислот їм відомі, оскільки кислий смак лимона зумовлений лимонною кислотою, зеле­ного яблука - яблучною кислотою, кефіру - молочною кислотою тощо. У життєдіяльності організмів кислоти відіграють важливу роль. Тому вживання їх у невеликих кількостях необхідне.

До організму людини кислоти потрапляють з овочами, фруктами та іншими продуктами. Але кислоти можуть завдати великої шкоди. Звертаючи увагу на небезпеку для організму сульфатної, нітратної, хлоридної кислоти, я пояснюю учням правила техніки безпеки під час роботи з ними та надання першої допомоги в разі потрапляння кислот на шкіру або в очі. Також пояс­нюю, якої шкоди навколишньому світу може завдати потрапляння кис­лот у воду річок і озер. При цьому відбувається отруєння риб, зникають комахи, гинуть рослини. У разі забруднення повітря оксидами Сульфу­ру й Нітрогену випадають кислотні дощі, що спричинюють зменшення врожайності, загибель лісів, руйнування пам'яток архітектури, збільшен­ня кількості захворювань. Також дуже важливо звернути увагу учнів на те, що миючі засоби, якими користуються вдома для миття плит, ванни, унітазів, засоби для очищення труб мають кислотний і лужний харак­тер, тому зі стічними водами ми викидаємо в каналізацію кислоти й луги, інші шкідливі речовини, засмічуючи таким чином та отруюючи води й ґрунти.

Під час виконання значної кількості демонстраційних і лаборатор­них дослідів та проведення практичної роботи  не лише закріплю­ються знання з техніки безпеки, але й здійснюється екологічне вихован­ня, оскільки кожного разу я підкреслюю, що найважливіший принцип експерименту — нейтралізація кислот і лугів. Кожен проведений дослід має бути не лише нешкідливим, але й безвідходним. Так, у процесі взає­модії купрум(ІІ) оксиду з розчином сульфатної кислоти - розчин купрум(ІІ) сульфату, що утворився, можна використати для наступних дослідів. А під час виконання практичних завдань  рекомендовано включати етапи переробки відходів речовин у кожному досліді. І вчителю завжди слід зауважити, що під час вивчення хімії обов’язковим компонентом експерименту є знищення та знешкодження або використання речовин – продуктів реакції. І вже з перших уроків учні розуміють що запобігання потраплянню речовин  у зовнішнє середовище є правилом глобального масштабу.

Таким чином, ми бачимо, що ідея захисту оточуючого середовища під час виконання хімічного експерименту має пронизувати всі види цього експерименту в усіх класах і для всіх учнів. Лише такий підхід до­зволить сформувати екологічно грамотне мислення, виробити в учнів певний «рефлекс екологічної чистоти» будь-якої їхньої дії.

Вивчаючи «Солі»  звертаю увагу дітей, що ґрунт є головним елементом біосфери, де відбувається міграція й обмін хімічних речовин нашої планети. Із ґрунту через питну воду, харчові продукти й атмосферне повітря хімічні речовини надходять до організму людини. Ґрунт є тією системою життєзабезпечення Землі, тим елементом Біосфери, у якому відбувається детоксикація (знешкодження, руйнування, перетворення на нетоксичні речовини) основної маси екзогенних органічних і неорганічних речовин, які надходять до неї. Під забруднювачами ґрунту слід  розуміти хімічні, біологічні організми (бактерії, віруси), та продукти їх життєдіяльності, які трапляються у неналежному місці.  Хімічні забруднювачі поділяють на 2 групи:

1. Пестициди, добрива, так звані - речовини які вносять у ґрунт  цілеспрямовано, планомірно. У випадку внесення надлишку цих речовин вони стають забруднювачами.
2. Це речовини які надходять до ґрунту випадково, з техногенними викидами (побутові, промислові відходи)

Під час вивчення Періодичного закону й Періодичної системи Д. І. Менделєєва учні  усвідомлюють такі важливі речі, як єдність світу, взаємозв'язок елементів, взаємозв'язок живої та неживої природи у фор­муванні хімічного складу оточуючого середовища. Учні знайомляться з елементарними знаннями про радіоактивний розпад хімічних еле­ментів, з радіоактивними ізотопами, біологічним впливом радіоактив­ного випромінювання.

Ми живемо у світі науки. На жаль, надії наших предків на те, що наука буде панацеєю від усіх лих, не здійснилася. Парадокс людського розуму полягає в тому, що майже кожне велике відкриття науки плану­валося з найкращими намірами, але згодом використовувалося зовсім не так, як хотів автор відкриття. Справедливо виголошує народне при­слів'я: «Добрими намірами вимощена дорога до пекла». З відкриттям ядерної енергії вчені сподівалися вирішити багато проблем. Було витра­чено значні засоби на будівництво атомних електростанцій. Вважалося, що атомна енергетика буде дешевою та надійною. Як справедливо ска­зав ще 2 500 років тому китайський мудрець Конфуцій, «хто не дивитися вперед, той не побачить поряд біди».

Так само і з будівництвом АЕС ви­никли проблеми, одна з яких полягала в тому, що робити з цими стан­ціями після їх закриття. Ця проблема залишиться майбутнім поколінням, оскільки активність радіоактивних відходів визначається Цезієм –137 та Стронцієм-90, які добре засвоюються рослинами та тваринами. Добре проникаючи в організм людини, вони важко виводяться з нього. Внаслі­док радіоактивного опромінення розвиваються такі «звичайні» хворо­би, як запалення легенів, інфаркти, серцево-судинні, нервові. Багато які з АЕС будувалися без узгодження всіх факторів - економічних, соціаль­них, екологічних тощо.

Тому сьогодні можна сказати, що АЕС ненадійні. Прикладом може бути аварія на Чорнобильській АЕС, під час якої сталися викиди радіо­активного газу, що спричинило забруднення величезної території. Оскільки до складу газу входив радіоактивний йод, то це призвело до за­хворювання щитовидної залози, порушення її роботи, а це у свою чергу, вплинуло на гіпофіз, що бере участь у регуляції роботи імунної системи організму. Збільшилася кількість онкологічних захворювань. А скільки людей за ці роки померло від серцево-судинних захворювань! Скільки дітей мають захворювання щитовидної залози, хоча вони народилися й народжуються після аварії!

Б. Коммонер писав, що проблема «ядерна енергія - людина» пере­творюється на політичне, моральне питання. Про моральну відпові­дальність учених йдеться дуже давно.

Один китайський алхімік тисячу років тому писав: «Найстрашнішим гріхом було б відкрити воїнам таєм­ницю своєї майстерності! Бережися! Нехай навіть мурашка не пробе­реться туди, де ти працюєш». А великий Леонардо да Вінчі (1452-1519) в одному зі своїх манускриптів писав таке: «Як і чому я не пишу про свій спосіб перебувати під водою стільки часу, скільки можна обходитися без їжі? Це я не обнародував через злих людей, які використали б для вбив­ства на дні моря, ламаючи днища кораблів та топлячи їх разом з людьми, які там знаходяться». Це настільки актуально сьогодні, коли ядерну енер­гію почали використовувати у своїх цілях військові. Ядерне полум'я не­безпечне для людства.

Ядерна війна може стати катастрофою для нашої планети. За при­близними розрахунками, тільки в США та Росії сьогодні накопичено 60 тис. ядерних боєголовок, кожна з яких перевищує потужність бомби, скинутої  у 1945 році на Хіросіму. Необхідно пояснити учням, що в результаті ядерної війни загинуть рослини, тварини, людина, станеться забруднення атмосфери, зміниться клімат, настане ядерна ніч і зима, і той  політик, який віддасть наказ натиснути на «ядерну кнопку», підпи­ше смертний вирок у тому числі й самому собі. Тому ядерна зброя має бути знищена й заборонена. Звертаю увагу на те, що Україна одна з пер­ших заявила про свій без'ядерний статус та вивела ядерну зброю за межі країни, але це пізніше призвело до анексії частини території України, бо  як відомо розмова між рівними може бути лише між країнами з сильною армією та запасом сучасної зброї .

 

2.2. Екологічна освіта в курсі хімії 9 класу

 

Набута екологічна грамотність та усвідомлення відповідальності за долю природи кожним учнем під час вивчення найважливіших питань у курсі хімії 9 класу — одна з найважливіших передумов для «підписання миру з природою».

Таблиця 7.  Екологічні питання в курсі неорганічної хімії.

№ з/п	Тема за програмою.	Екологічний зміст.
1.	Поняття про розчин.	Значення розчинів. Проблема чистої води та охорона її від забруднення.
2.	Розчини. Кристалогідрати.	Водневий зв'язок. Роль гідратації у функціонуванні клітин та тканин. Екологічно-біологічні наслідки підвищення солоності морської води та засолення ґрунтів.
3.	Хімічна рівновага.	Варварське ставлення до природи в однієї країні призведе до негативних наслідків в інших країнах.

 

Таблиця 8.   Екологічні питання в курсі органічної хімії.

№ з/п	Тема за програмою	Екологічний зміст.
1.	Поняття про органічні сполуки. Природні і синтетичні органічні речовини.	Карбон як основа живої природи, взаємозв’язок органічної, неорганічної. живої та неживої природи.
2.	Насичені вуглеводні (Алкани).	Насичені вуглеводні як забруднювачі довкілля. Озокерит або гірський віск який використовується в медицині для фізіопроцедур у разі  невритів, плекситів.
3.	Метан. Склад і будова молекули. Фізичні й хімічні властивості метану.	Екологічні аспекти використання газоподібного палива у промисловості й побуті.
4.	Галогенопохідні.	Діфлуордіхлорметан (фреон – 12) – руйнування озонового шару Землі.
5.	Ненасичені вуглеводні.	Використання етилену для прискорення дозрівання овочів та фруктів. Вплив на здоров’я людини.
6.	Полімери. Склад, будова і властивості полімерів.	Проблема утилізації полімерів та високомолекулярних сполук. Використання полімерних виробів у побуті. Утилізація каучуків, металопластиків та високомолекулярних сполук.
7.	Ароматичні вуглеводні (Арени). Бензен. Толуен. Хімічні засоби захисту рослин.	Хлорорганічні пестициди, дія на живі організми, концентрування у трофічних ланцюгах. Фактори що визначають забруднення продуктів на вміст пестицидів у них. Дотримання правил безпеки в разі використання хімічних засобів захисту рослин. Толуен в якості добавки до моторного палива. Якість транспортного палива як найважливіша екологічна проблема.
8.	Спирти.	Отруйність спиртів, їх згубна дія на організм людини. Проблема алкоголізму: причини, наслідки, шляхи розв’язання. Багатоатомні спирти як антифризи, їх вплив на організм людини.
9.	Вуглеводи.	Процес фотосинтезу та його екологічне значення. Деревина – природний матеріал. Проблема збереження лісів.
10.	Природні джерела вуглеводнів та їх переробка.	Екологічні проблеми нафто, вугле та газодобування, транспортування нафти, вугілля, газу, коксохімічної переробки вугілля. Парниковий ефект. Фотохімічний смог. Екологічні аспекти використання газоподібного палива, продуктів нафтопереробки. Проблема очищення природного газу та продуктів його згоряння. Джерела забруднення довкілля нафтовими вуглеводнями. Перетворення вуглеводнів нафти в океанічному середовищі, їх дія на живі організми. Очисні споруди на нафтопереробних комбінатах. Нафтопродукти як паливо. Альтернативні джерела енергії. Екологічні вимоги до транспорту.
11.	Роль хімії в житті суспільства.	Використання хімічних речовин у побуті, матеріальному виробництві. Місце органічних речовин у кругообігу речовин, їх принципові відмінності.
12.	Охорона довкілля під час обробки й використання вуглеводневої сировини.	Раціональне використання природних ресурсів. Можливості використання вторинної сировини.
13.	Роль хімічних знань у пізнанні природи. Значення хімічних процесів у природі.	Взаємозв’язок органічного і неорганічного світу.  Місце хімії серед наук про природу. Екологічні наслідки використанні хімічних сполук.

 

  За новою програмою курс органічної хімії доповнений питанням охорони довкілля у зв’язку з використанням вуглеводневої сировини.  Під час вивчення основ органічної хімії в 9 класі з метою оволодіння учнями навичок здорової поведінки , доцільно ознайомити учнів із принципами раціонального харчування, особливостями розв’язання екологічних проблем через інтегровані уроки, проектні роботи та позакласні заходи. Це виявляється в залученні учнів до співпраці над соціально значущими проектами із проблем довкілля, під час виконання яких учні виконують різні соціальні ролі (соціальна та громадянська компетентності учнів ).  Екологічну грамотність потрібно формувати на уроках та в позакласній роботі під час вивчення природи рідного краю, проведення екологічних досліджень, з’ясування тривожної екологічної ситуації в місцевому регіоні.

  Наприклад: проведення інтегрованих уроків: хімія-біологія, хімія-географія під час вивчення таких тем «Органічні сполуки живих систем. Будова, властивості органічних речовин». Екологічну компетентність можуть формувати рольові уроки ( урок-подорож, дискусія, урок-суд). Наприклад, «Значення розчинів», «Роль хімічних знань у пізнанні природи», «Значення хімічних процесів у природі». Для проектної діяльності велике значення має збирання матеріалів  на тему «Джерела продовжують жити», «Екологія природи – екологія души» та інші.  Хімія в нашому житті може бути другом, або ворогом. Нам важко уявити своє життя без засобів побутової хімії,  але треба пам’ятати,  що всі вони є небезпечними для життя людини. Кожен засіб побутової хімії має свою особливість. Засоби  побутової хімії  містять кислоти і луги, бо вони добре відмивають бруд, який містить жир. Для видалення вапняних нальотів, мильних розводів, що утворюються переважно у ванних кімнатах, використовують засоби що містять кислоти. Фарби, клеї, розчинники містять леткі речовини, що спричиняють отруєння, а також є вибухонебезпечними.   

Некероване зростання кількості населення , активний розвиток виробництва та обсягів споживання, а також ефективних технологій переробки відходів виробництва  призвели до того що на планеті Земля нагромадилась така кількість відходів  яка загрожує здоров’ю людей і довкіллю. 

Ще одне; це хімічна зброя – зброя масового ураження, дія якого ґрунтується на використанні токсичних властивостей бойових хімічних або отруйних речовин. У наш час накопичені значні запаси бойових отруйних речовин. Ці отрути не тільки високотоксичні для людини, але й екологічно небезпечні. Хімічні катастрофи які викликані цими речовинами, можуть відбуватися в процесі виробництва, під час  зберігання та знезараження. Використання хімічної зброї у військових цілях має грізні екологічні наслідки: різку зміну рослинного складу біогеоценозів, співвідношення мікроорганізмів у ґрунті та воді. Наприклад  внаслідок застосування хімічної зброї армією США у В’єтнамі було знищено 202 тис. га. лісу.  А в деяких районах загинуло 85-90% ссавців та птахів. Женевською конвенцією за участі 40 держав було підписано угоду про повну заборону розробки , виробництва  й накопичення хімічної зброї.

За оцінками експертів викиди автомобілів становлять 55% забруднення міст. Ці викиди роблять суттєвий внесок в утворення смогу, який призводить до загибелі та масової захворюваності людей. Унаслідок фотохімічних реакцій між компонентами повітря та газовими викидами можливо утворення фотохімічного смогу, який виникає в сонячні дні. Він подразнює оболонку ока та дихальних шляхів.

Завтрашній будівельник, проектувальник, адміністра­тор, сподіваюся грамотно вестимуть господарство. Екологічно грамот­на людина здатна примножити багатства природи.

 

2.3. Екологічна освіта в курсі хімії 10 класу

 

У курсі хімії 10 класу розглядаються неметали та їх сполуки, що сильно впли­вають на оточуюче середовище, спричиняючи в ньому різні негативні зміни. Ще досить недавно людство у своєї діяльності виходило з того . що всі необхідні ресурси: вода , повітря, ґрунт, корисні копалини – практично невичерпні й безкоштовні. Однак як виявилось що це не відповідає дійсності, природні ресурси вичерпні, а систематичне забруднення довкілля призводить до порушення екологічної рівноваги, до знищення природи. Людина з жахом зрозуміла, що в результаті її власної безвідповідальності може зникнути все живе на Землі, в тому числі і людство.

 

Таблиця 9. Екологічні питання у курсі неорганічної хімії.

№ з/п	Тема за програмою	Екологічний зміст
1.	Загальні відомості про неметали та їх сполуки.	Гідроген сульфід і оксиди Сульфуру як забруднювачі атмосфери, причини їх негативної дії на живі організми. Процеси,  що супроводжуються утворенням гідроген сульфіду, його утилізація.
2.	Підрупа Оксигену. Озон. Його властивості, значення. Роль озонового шару для життя організмів на Землі.	Діяльність людини й руйнування озонового, озонові діри. Значення озонового шару для життя організмів на Землі.
3.	Кислотний характер оксидів і гідратів оксидів.	Кислотні дощі, їх вплив на живі організми. Утилізація Сульфур оксидів.
4.	Виробництво сульфатної кислоти.	Зменшення викидів у навколишнє середовище та ефективність використання відходів виробництва.
5.	Неметали . Підгрупа Нітрогену. Оксиди Нітрогену.	Оксиди Нітрогену та забруднювачі атмосфери. Причини негативної дії , утилізація. Негативний  вплив «лисячих хвостів» на довкілля. Кислотні дощі. Руйнування озонового шару. Смог. Транспорт як джерело забруднення атмосфери.
6.	Промисловий синтез амоніаку.	Не допускати викидів амоніаку в навколишнє середовище. Бережливе ставлення до природи, утилізація відходів.
7.	Нітрати і фосфати.	Проблеми забруднення харчових продуктів нітратами, їх шкідливий вплив.  Швидке поширення водоростей та еутрофікація поверхневих водойм.  Способи зниження вмісту нітратів у рослинної продукції. Токсична дія нітратів на організм людини й тварин.
8.	Мінеральні добрива.	Правила поводження з мінеральними добривами та норми їх внесення у ґрунт, їх вплив на довкілля. Порушення кругообігу азоту під впливом антропогенних факторів. Ефтрофікація озер під впливом елементів живлення.
9.	Неметали. Підгрупа Карбону. Алотропні модифікації карбону. Оксиди Карбону.	Профілактика забруднення атмосфери сажею. Причини негативної дії на живі організми оксидів Карбону. Парниковий ефект і причини його виникнення та заходи щодо його запобігання. Антропогенний вплив на кругообіг Карбону.
10.	Поняття про будівельні матеріали.	Застосування екологічно чистих будівельних матеріалів.
11.	Застосування неметалів та їх сполук. Кругообіг неметалічних елементів.	Застосування екологічно чистих матеріалів у побуті, промисловості.
12.	Загальні відомості про метали. Металургія.	Виробництва чорної та кольорової металургії. Охорона довкілля під час виробництва й застосування металів. Екологічна характеристика доменних газів та способи їх утилізації.
13.	Метали головних та побічних підгруп. Сплави.	Техногенне забруднення середовища алюмінієм. Токсичний вплив алюмінію на рослини і тварини. Поняття про мікроелементи й важкі метали. Забруднення довкілля важкими металами. Причини їх негативного впливу на живі організми. Важкі метали у трофічних ланцюгах живлення. Порушення обміну речовин внаслідок отруєння важкими металами.
14.	Корозія металів. Захист від корозії.	Використання різних  сплавів  для захисту від корозії. Економічні втрати від корозії.

 

 Перша тема «Оксиген і Сульфур», розглядаючи  ці прості речовини, утворені хімічним елементом Оксигеном, учні закріплюють знання про кисень - просту речовину та його значення для живих організмів. Під час обговорення кругообігу кисню в природі та його значення учні відзна­чають, що використання кисню окремими країнами  вже значно пере­вищує вироблення його рослинами в цих країнах. Поповнення дефіци­ту відбувається поки що за рахунок великих лісових масивів планети. Однак дощовий тропічний ліс - один з постачальників кисню - зни­щено вже на 40 %. Вирубування його продовжується зі швидкістю 20га. на хвилину.

Друга проста речовина, утворена хімічним елементом Оксигеном - озон. Головне у вивченні озону - це показати його роль у житті органіч­ного світу та вплив діяльності людини на озоновий шар планети.

Озоновий шар оточує нашу Землю на висоті від 10 до 50 км. Озон постійно перебуває в повітрі, і його вміст у повітрі полів, хвойних лісів та океанів більший, ніж поблизу житла. Він утворюється внаслідок дії ультрафіолетових променів на кисень. У житті людини й тварин озон відіграє важливу роль, про яку багато хто й не підозрює. Озон рятує від сліпоти, а вона неминуче вражала б тваринні організми незабаром після народження, якби його не було в атмосфері. Озон поглинає ультра­фіолетові промені, які надзвичайно шкідливі для сітчатки ока й можуть спричинити інші серйозні захворювання (такі, як рак шкіри) та шкідливі мутації, зменшують врожайність сільськогосподарських культур.

 Ос­таннім часом учені стривожені порушенням озонового шару та появою так званих «озонових дірок». Вважається, що одним з головних руйнів­ників озонового шару є реактивна авіація, оскільки вихлопні гази літаків містять нітроген(IV) оксид, що вступає в реакцію з озоном, а також діяльність військових, оскільки під час запуску балістичних ракет відбу­вається викид оксидів Нітрогену. До руйнування озонового шару мають відношення також фреони. Сучасна промисловість усе більше викорис­товує фреони. Вони використовуються в холодильних установках, як аерозольні розбризкувачі в балончиках з фарбами, лаками, парфумерією тощо. Сьогодні у світі випускається кілька мільйонів тонн фреонів. Для людини пари фреону не шкідливі, але вони надзвичайно стійкі і можуть зберігатися в атмосфері протягом майже 80 років. Пари фреонів з по­вітряними течіями потрапляють до стратосфери, де під дією ультрафіо­летових променів їх молекули розпадаються, утворюючи атоми Хлору, які є найсильнішими каталізаторами для розкладу озону. Один атом Хло­ру здатен розкласти 100 тис. молекул озону.

До речі, підвищення температури на планеті деякі вчені також по­в'язують з використанням фреонів. Ці повідомлення змушують учнів замислитися над тим, що кожен з них, використовуючи аерозольні розпилювачі, робить свій внесок у руй­нування озонового шару.

Однак збільшення кількості озону загрожує небезпекою не менш страшною, оскільки за своїми окисними властивостями він набагато активніший за кисень. Він легко руйнує органічні речовини, а фосфор і сірку перетворює на відповідні оксиди, навіть срібло легко взаємодіє з озоном. Крім того, ультрафіолетові промені, необхідні для утворення вітаміну Д, найважливішого з вітамінів для формування організму, цілком поглиналися б озоном. Відсутність цього вітаміну призвела б до вими­рання тварин і людини. В озоні виявляється найяскравіший приклад єдності протилежностей, перехід кількості в якість, залежність від умов прояву, коли в одній причині одночасно зосереджені надзвичайна ко­ристь і величезна шкода.

 

Таблиця 10. Джерела забруднення  та вплив на довкілля і людину.

Забруднювач	Джерело	Вплив на здоров’я людини	Вплив на навколишнє середовище
(NO2 і NO) – гази.	Високотемпературні спалювання: половину дає транспорт;	Подразнює легені особливо в астматиків; подразнює очі, слизову носа, горла і шкіри;	За високої концентрації отруює овочі; затримує ріст рослин і утворення насіння;
Оксид Нітрогену	другу половину промислові електростанції, що працюють на твердому паливі.	є смертельними за високої концентрації.	уражає ікру риб і амфібій під час весняного танення снігів; знижує видимість; вступає в реакцію з хімічними речовинами в атмосфері.
Карбон(ІІ) оксид (СО) – газ.	Неповне згорання твердого палива;   переважна частина утворюється в результаті роботи автомобільних моторів;   менша частина утворюється в результаті промислових процесів, використання домашніх печей і печей для спалювання сміття, лісових пожеж.	Знижує здатність крові  засвоювати кисень, що: спричиняє втому та головні болі; ослаблює зір і розумові здібності; сповільнює рефлекси; викликає непритомність і смерть; тривалий вплив може посилити захворювання серця і легень; Коли СО вдихає вагітна жінка, це руйнує фізичні й розумові здібності дитини.
	Вихлопні гази автомобілів;   виплавка металів.	Погіршує кровообіг; уражає репродуктивну дітородну функцію організму, нервову систему і нирки;	Уражає тварин; стає частиною ґрунту і впливає на рослини та тварини, що живуть у землі.
Свинець (Pb) – метал.		відкладається в кістках та інших тканинах і впливає на здоров’я; може спричинити гіперактивність, знижувати розумові здібності.
Озон (O3) – газ.	Утворюється в наслідок з’єднання на сонячному світлі нітроген діоксину та гідроген карбонатів (речовин, що викидають автомобілі).	Подразнює слизову оболонку, що здійснює фільтрацію легень;   викликає кашель і шок;   знижує опірність простудним та іншим захворюванням;   може ускладнити захворювання на астму, бронхіт і емфізему.	Уражає і знищує рослини і дерева;   погіршує якість гуми та фарб;   уражає всю екосистему, включаючи зміни розподілу дикої природи та зменшення запасів продуктів харчування.
Тверді й рідко подібні частки.	Спалювання вугілля; фермерство, будівництво; пил від автомобілів; вуглевидобувні промислові підприємства; шторми, лісові пожежі та вулкани.	Викликає кашель і подразнення слизової горла; може занести канцерогенні органічні компоненти і важкі метали в легені; призводить до ускладнення серцевих і респіраторних захворювань;	Знижує видимість;   сприяє осіданню будинків і руйнуванню поверхонь;   роз’їдає метали;   вступає в реакцію з продуктами фотосинтезу;   можуть змінювати клімат.
		посилює симптоми респіраторних захворювань.
Озон (O3) – газ.	Утворюється в наслідок з’єднання на сонячному світлі нітроген діоксину та гідроген карбонатів (речовин, що викидають автомобілі).	Подразнює слизову оболонку, що здійснює фільтрацію легень;   викликає кашель і шок;   знижує опірність простудним та іншим захворюванням;   може ускладнити захворювання на астму, бронхіт і емфізему.	Уражає і знищує рослини і дерева;   погіршує якість гуми та фарб;   уражає всю екосистему, включаючи зміни розподілу дикої природи та зменшення запасів продуктів харчування.
Сульфур діоксид (сірчистий газ SO2).	Дві третини дають електростанції, що працюють на вугіллі та нафті; третину дають нафтоочищувальні підприємства, плавильні цехи, промислові котельні та вулкани.	Блокує дихальні шляхи; подразнює легені хворих на астму; подразнює очі та шкіру; збільшує легеневі захворювання;   призводить до зростання кількості людей, уражених хворобами легень.	Гальмує ріст рослин, уражає врожай харчових культур і дерев;   роз’їдає пам’ятники, статуї, будинки; знебарвлює мармур, вапняні розчини, вапняк і будівлі;   руйнує гуму, шкіру, папір, фарби та деякі тканини;   роз’їдає такі метали, як сталь, залізо і цинк;   знижує видимість;

вступає в реакцію з іншими хімічними сполуками в атмосфері утворюючи сульфатну кислоту, що випадає на землю у вигляді кислотних дощів і уражає деякі види рослин і тварин.

Під час вивчення теми «Сульфур та його сполуки» дуже важливо з огляду на екологію розглянути не лише властивості Сульфуру та його сполук, його геохімічний кругообіг, але й оксиди Сульфуру як забруднювачів оточуючого середовища. Під час вивчення сульфатної кислоти та її сполук необхідно закріпити знання учнів про роботу з кислотами, а також розглянути проблему захисту навколишнього середо­вища за умов промислового виробництва сульфатної кислоти.

Сірка відома людині з часів глибокої давнини. Вона входить до складу відомого «грецького вогню», таємницею якого воло­діли грецькі царі протягом чотирьох сто­літь, її використовували також під час ре­лігійних обрядів.

Сульфур входить до складу білків. За даними аналізів різних білків, кількість Сульфуру в перерахунку на суху речовину коливається від 0,3 до 2,5%. Велика кількість Сульфуру міститься в білках покривних тканин, з яких утворені волосся, нігті, копита, пір'я. Сульфур вхо­дить до складу деяких гормонів (наприклад, до складу інсуліну), вітамінів та деяких інших органічних речовин, що відіграють велику роль в обміні речовин. Під час вив­чення цієї теми учні готують повідомлен­ня про застосування сірки та сполук Суль­фуру в промисловості, сільському господарстві, медицині, військовій промисловості. І звичайно ж, постає питання про відходи, що спричинюють забруднення оточуючого середовища, такі, як оксиди Сульфуру, сірководень, сірковуглець та ін.

Сірчистий газ безбарвний і отруйний. Наочним є такий приклад: у 1952 р. протягом трьох-чотирьох діб від смогу в Лондоні загинуло 4 тис. чоловік. Сам по собі смог не становить небезпеки для людського організму, але стає шкідливим тоді, коли надзвичайно забруднений ток­сичними речовинами. Забруднення повітря оксидами Сульфуру зазнають всі промислово розвинені країни.

Небезпека викидів сірчистих сполук полягає насамперед в їх масо­вості, токсичності та порівняно великому «терміні життя». Вплив сірчи­стого газу та його похідних на людину й тварин виявляється насамперед в ураженні верхніх дихальних шляхів. Під впливом сульфур(IV) оксиду та сульфатної кислоти відбувається руйнування хлорофілу в листі рос­лин, через що порушується фотосинтез і дихання, уповільнюється ріст, знижується якість деревних насаджень та врожайність сільськогоспо­дарських культур, а за більших доз і тривалості впливу рослинність гине. Сульфур(ІV) оксид, розчиняючись у краплинах атмосферної вологи, в результаті каталітичних, фотохімічних та інших реакцій окислюється та перетворюється на сульфатну кислоту, що випадає на землю у вигляді кислотних дощів. «Кислотні дощі» спричинюють підвищення кислотності ґрунтів, знижують ефективність застосовуваних мінеральних добрив на орних землях, прискорюють процеси корозії металів, руйнування буді­вель, споруд, пам'яток історії та культури, погіршують якість промисло­вих виробів і матеріалів. Кожного разу, коли на Афіни виливаються дощі, на місто випадає значна кількість сульфатної кислоти, під згубною дією якої відбувається руйнування Акрополя та його безцінних пам'ятників давньогрецького зодчества, споруджених з мармуру.

Зі сполук Сульфуру також небезпечним є сірководень, який нале­жить до акумулятивних отрут, що поступово накопичуються в організмі, спричиняючи отруєння навіть у тих випадках, коли їх концентрація в повітрі сама по собі не повинна спричиняти отруєння в людини, якщо вона не перебуває в цьому приміщенні порівняно довго.

Під час вивчення хімічних виробництв у шкільному курсі хімії учні знайомляться тільки з процесами, пов’язаними з добування корисної продукції, їх хімічною сутністю, апаратурним оформленням, умовами протікання хімічних реакцій. Але мало приділяється уваги питанням , пов’язаним з кількістю відходів виробництва , впливом їх на біосферу, у тому числі й на людину, потрапляючи у повітря, водойми, ґрунт зі стічними водами, твердими відходами, з тим які існують шляхи зменшення кількості цих відходів, ліквідації забруднення. Будь яке виробництво має дві сторони: перша – це сировина, товарна продукція і шляхи перетворення першої на другу; друга – це виробничі відходи, що забруднюють природне середовище.

Сучасне виробництво необхідно розглядати як складну соціально-економічну систему – технобіоценоз, що включений у кругообіг речовин у всіх оболонках Землі.

Схема 12. Зміст поняття «Хімічне виробництво».

Сировина	Втрати сировини під час видобутку, транспортування, збереження, переробки (збагачення)
Хімічне виробництво	Хімізм основних процесів, вибір оптимальних умов				Побічні продукти проміжних реакцій, викидання цільового продукту		Природоохоронні заходи
Принципи будови й роботи виробничих апаратів			Забруднення навколишнього середовища в разі недосконалих технологій, порушення технологічного режиму й герметизації апаратів

  

Велике значення в екологічній освіті має тема «Виробництво суль­фатної кислоти», тому, що її одержання пов'язано із забрудненням ото­чуючого середовища. І дуже важливим є те, щоб учні на рівні одержаних знань,  взяли б активну участь в обговоренні питань, які стосуються змен­шення викидів в навколишнє середовище та ефективність використан­ня природної сировини, використання відходів виробництва. Тому, що чим більш активною є позиція підлітка, тим більш усвідомлено він буде підходити до всього, що його оточує.

Екологічне мислення має формуватися в дитини з дитинства, і в цьому відношенні хімія має великі можливості.

Під час вивчення теми дуже важливо використовувати задачі еколо­гічного змісту. Наприклад:

1. Підприємства чорної та кольорової металургії у процесі перероб­ки сульфідних руд утворюють до 15% викидів сульфур(IV) оксиду. Який об'єм сульфур(ІV) оксиду потрапляє в атмосферу в результаті спалювання 10 т. піриту з масовою часткою Сульфуру 45%, якщо вихід сульфур(ІV) оксиду становить 95%?
2. Назвіть дві газоподібні речовини, в атмосфері яких кисень був би горючим газом.
3. Озоновий шар нашої планети виконує захисну функцію. Але в ре­зультаті фотохімічного розкладу утворюється атомарний і молекулярний кисень. Складіть рівняння реакції та обчисліть масу кисню, що утво­рюється в результаті розкладу 16 т. озону.
4. Які ви знаєте прості речовини, що не горять на повітрі, але актив­но горять в атмосфері кисню? Напишіть рівняння відповідних реакцій.
5. Запропонуйте оксиди, які можна використати для вилучення сульфур(ІV) оксиду з димового газу. Напишіть відповідні рівняння реакцій.
6. Сульфур (ІV) оксид — шкідливий, оскільки є причиною випадіння кислотних дощів. Складіть рівняння реакції його з водою та обчисліть масу сульфатної кислоти, що утвориться, якщо сумарні викиди сульфур(ІV) оксиду становлять 150 млн. т. на рік.

Під час вивчення теми «Нітроген і Фосфор» необхідно розглянути кругообіг азоту та фосфору в природі й те, як діяльність людини вплину­ла на цей кругообіг. Також слід обговорити раціональне використання ресурсів для виробництва амоніаку й нітратної кислоти та екологічні вимоги до цих виробництв. Необхідно розглянути оксиди Нітрогену як основні джерела забруднення, а основну увагу слід приділити мінераль­ним добривам, їх використанню та умовам зберігання.

Азот необхідний для життя організмів. З'ясовано, що азот є складо­вою кожної клітини будь-якого організму незалежно від того, чи то не­вагома бактерія або 150-тонна туша синього кита, оскільки азот входить до складу білків. Розглядаючи кругообіг азоту в природі, необхідно за­значити, що, незважаючи на великий вміст молекулярного азоту в повітрі, засвоювати його з повітряного середовища здатні лише окремі бактерії, а решта організмів здатна засвоювати азот лише у вигляді сполук. Кож­ної секунди повітря пронизують блискавки, які підвищують температу­ру на шляху свого руху; азот сполучається з киснем, утворюючи оксиди, розчинні у воді, при цьому утворюється нітратна кислота. Якщо взяти до уваги, що дощі, які супроводжуються грозами, ґрунтовно промивають атмосферу (з грозової хмари з радіусом 5 км за одну хвилину ви­ливається до 375 тис. тонн води), то жодна молекула кисневої сполуки Нітрогену не пропадає дарма. Нітратна кислота потрап­ляє в ґрунт і реагує з наявними в ньому спо­луками Натрію, Калію, Кальцію та утво­рює солі - селітри, необхідні рослинам, через які азот потрапляє в організми тва­рин і людини. Донедавна народ називав грози «живоносними» й «животворними». Завдяки цивілізації в атмосферу потрапляє значна кількість оксидів Нітрогену - близько 60 млн. тонн. Основними джере­лами оксидів у промислово розвинених країнах є енергетика і транспорт (до 90% викидів), на хімічну промисловість припадає близько 5%.

Під час роботи двигунів надзвукових літаків утворюється надлишкова кількість оксидів Нітрогену, яка сприяє руйнуванню озонового шару - захисту нашої планети від згубної дії ультрафіолетових променів. Нітроген(ІV) оксид є газом, що підсилює парниковий ефект. Він настільки стійкий, що може перебувати в атмосфері протягом майже 170 років. Сьогодні викиди в атмосферу нітроген(ІV) оксиду становлять 25 млн. тонн на рік. Нітроген(ІV) оксид належить до шкідливих відходів органічного виробництва. У вигляді «лисячого хвоста» він викидається в атмосферу заводами з виробництва нітратної кислоти та є шкідливим для всього живого, оскільки сам по собі подразнює слизисту оболонку очей і ди­хальних шляхів.

Оскільки для потреб сільського господарства азот необхідний у зв'я­заному стані, то для цього використовують амоніак, одержання якого є наочним прикладом використання наукових досягнень у промисло­вості. Під час обговорення питання про властивості амоніаку та його одержання необхідно наголосити на тому, що амоніак спричиняє под­разнення слизистої очей і дихальних шляхів, в разі важкого ступеня отру­єння відбувається порушення дихання, серцево-судинної системи та смерть. Тому під час вивчення промислового синтезу амоніаку необхід­но розглянути питання неприпустимості викидів амоніаку в оточуюче середовище, бережливого ставлення до природи, утилізації відходів, а головне, способи зберігання й транспортування амоніаку, оскільки не­рідко саме з транспортуванням пов'язане забруднення оточуючого се­редовища амоніаком.

Промисловий синтез нітратної кислоти має велике значення, оскіль­ки сфера її застосування досить велика. Це виробництво мінеральних добрив, барвників, пластмас, штучних волокон, лікарських препаратів, кіно та фотоплівки,  пороху та інших вибухових матеріалів. У процесі промислового синтезу нітратної кислоти можуть відбуватися викиди в атмосферу шкідливих речовин, а саме оксидів Нітрогену. Над вихлопною трубою заводів,  що виробляють нітратну кислоту, можна побачити «лисячий хвіст». Оксиди нітрогену токсичні, вони завдають відчутної шкоди рослинному і тваринному світу, викликають корозію машин, механізмів, трубопроводів, скорочують термін службі будівель. Тому завдання хіміків полягає не лише в виробництві нітратної кислоти і нітратних добрив, але й тому, аби виробляти їх і використовувати екологічно бездоганно, лише з користю для природи та суспільства.  Історія використання зв’язаного азоту – це нагадування про необхідність бережливого ставлення до біосфери. Фосфор - одна з найсильніших отрут. Одна десята частка грама фос­фору - вже смертельна доза для людини. З іншого боку, фосфор - скла­дова частина живого організму, без якої людина й тварини не можуть існувати. Нестача фосфору в організмі спричиняє затримку росту, слабкість, прогресивне схуднення та смерть. Додавання до їжі  незначної кількості фосфору (0,00015 г. на день) призводить до поліпшення апетиту, збільшення ваги, кількості кров'яних тілець (еритроцитів), росту та ущільненню кісток. Основна маса фосфору в людини та тварин міститься в кістках. Сполуки Фосфору входять до скла­ду мозку, нервів, крові. Загальна кількість фосфору в організмі людини до­сягає 500г. Цією кількістю фосфору можна смертельно отруїти 5 тис. чо­ловік, і ця ж кількість необхідна для нормального існування людини.

Важливою є тема «Мінеральні добрива», які є потужним фактором підвищення родючості ґрунтів. Так, внесення нітратних добрив при­скорює ріст рослин, збільшує зелену масу, а фосфорні прискорюють до­зрівання плодів. Але потужний потік добрив, спрямований у сільське господарство, не може не зачепити тих природних процесів, які пов'я­зані з біологічним кругообігом елементів, що беруть участь у живленні рослин і тварин. З добривами в ґрунт вносяться переважно такі елемен­ти, як Нітроген, Фосфор і Калій, оскільки саме їх найчастіше потребу­ють рослини. Однак систематичне внесення добрив у підвищених дозах може спричинити серйозні порушення кругообігу поживних речовин у природі. Такі порушення можливі перш за все в районах інтенсивного ведення сільського господарства, передмістях великих міст. Ці зони ча­сто є також осередком великого поголів'я худоби на обмежених терито­ріях, що призводить до скупчення гною та тваринницьких стоків.

Кожен повинен знати, що нітрати можуть призвести не лише до хар­чового отруєння, але й до порушення функції крові та створити загрозу для життя. Нітрати спричиняють кашель, набряк легень, серцеву недо­статність, а накопичуючись у шлунково-кишковому тракті, утворюють високотоксичні речовини, що вражають печінку та сприяють розвитку онкологічних захворювань. На жаль, багато людей уже знаходяться під впливом цих високоотруйних речовин, які хоча і в невеликих кількос­тях, все ж потрапили до їх організмів.

На цих уроках я акцентую увагу учнів на тому, що хімія подібна до джина, якого повністю випускати з пляшки небезпечно. Необхідне гра­мотне ставлення до добрив у сільському господарстві.

У процесі виробництва фосфатних добрив забруднюючі компоненти викидаються  в атмосферу, ґрунт, водойми.  Газопилові викиди , що потрапляють у повітря крім пилу містять сполуки Флуору, пари сульфатної і фосфатної кислот. Найбільш шкідливий гідроген флуорид, який утворюється внаслідок розкладу апатиту. Гідроген флуорид дуже токсичний. Він діє на очі, слизові оболонки, шкіру, викликає набряк легень та травмує серце. Його очищення проводиться в баштах розчином 20% соди, що зрошується. Там він поглинається. Содовий розчин нейтралізує також пари кислот.

Найбільш багатотоннажним відходом виробництва є фосфогіпс, який утворюються із природних фосфатів під дією сульфатної кислоти, з подальшою переробкою на фосфатну й далі – на суперфосфат. Фосфогіпс являє собою збитий порошок , у якому є багато вологи. Він  містить 94 % кальцій фосфату, фосфатну кислоту,сполуки флуору, та мікродомішки. Більша частина його складається у шламосховищах або скидається у яри, моря, океани. Вартість зберігання фосфогіпсу оцінюється 1% собівартості фосфатної кислоти. Ставки фосфогіпсу зовсім безжиттєві, біля них важко  дихати через випаровування. Хоча овочі та фрукти дають високі врожаї в районі ставків, але виглядають дещо незвично через великі розміри й незвичний колір. Навряд чи їх можна їсти. Виходячи з цього , можна зробити висновок, що утилізація фосфогіпсу – одне із актуальних завдань. У невеликих кількостях його використовують для гіпсування солончаків, виробництва портландцементу, замінників гіпсу.

Виробництво фосфатних добрив використовує багато прісної води, для одержання 1 т. фосфор оксиду у вигляді 54% розчину ортофосфатної кислоти використовується до 220 т. води. Таким чином наприклад, завод що виробляє 100 т. його за добу , щодня витрачає 220000 м³  води. Однак близько 95 % цієї кількості йде на процеси охолодження і не забруднюється. Тільки 5% це забруднені стічні води. Очищена вода надходить у водообіг, а зайва скидається у водойми. Для очищення використовують кальцій гідроксид. Одержаний шлам викидають разом з фосфогіпсом.  Ознайомивши учнів з цим матеріалом я звертаю увагу як на вже розв’язані проблеми в галузі ліквідації забруднень, так і не розв’язані для кожного з вивчених виробництв, має бути спрямований на створення маловідходних і безвідходних виробництв. Шляхи впливу на природу, які дає людству наука, повинні використовуватися надзвичайно розумно, раціонально, а головне в ім’я не тільки теперішнього, але й майбутнього людства.

Під час вивчення теми «Карбон і Силіцій» я також звертаю увагу на екологічні проблеми. На уроках розглядаю значення Карбону та Силі­цію для живої природи, а також кругообіг Карбону в природі, й особли­ву увагу приділяю карбон(ІV) оксиду як забруднювачу атмосфери.

Усі види сполук Карбону в той чи інший спосіб пов'язані з живими істотами. Завдяки здатності Карбону утворювати величезну кількість сполук виникло все багатство і різноманітність видів рослин і тварин. Досить сказати, що одних лише видів рослин на земній кулі близько 500 тисяч, а кількість видів комах, за оцінками дослідників, не менше двох-трьох мільйонів. Рослинні й тваринні рештки в ґрунті частково пе­ретворюються на горючі копалини - кам'яне вугілля, нафту, газ. Важ­ливу роль у кругообігу Карбону відіграє вуглекислий газ, який погли­нається рослинами в процесі фотосинтезу, та органічні речовини, що містять Карбон. Вуглекислий газ має здатність пропускати на Землю сонячні промені та значною мірою затримувати зворотне випроміню­вання тепла земної поверхні. Обчислення показують, що в разі повного вилучення вуглекислого газу з атмосфери повітря середня температура земної поверхні знизилась би на 20°С.

У процесі розвитку цивілізації порушена природна рівновага вуг­лекислого газу. За першими ознаками порушення постає грізне попере­дження: природа більше не в змозі безболісно витримувати, її здатність до самоочищення вичерпана! Переступивши межу, ми призведемо до ще більш небезпечних наслідків, які необхідно передбачити й своєчасно пла­нувати боротьбу з ними. В процесі розширення виробництва одночасно зі збільшенням втрати теплоти підвищується кількість вуглекислого газу в атмосфері. У XX ст. його кількість в атмосфері збільшилася на 9%.

Виникає парниковий ефект і підвищується темпе­ратура на планеті. Такою кількістю вуглекислого газу ми зобов'язані ще й транспорту, одному з головних постачальників цього газу. Підви­щення вмісту вуглекислого газу в повітрі негативно впливає на дихаль­ну, кровоносну, нервову й серцево-судинну системи. Під час вивчення властивостей карбон(ІІ) та карбон(ІV) оксиду важливо розглянути пи­тання зменшення концентрації цього газу в атмосфері. Учні можуть за­пропонувати один зі способів очищення — озеленення міст. Наприклад: за один сонячний день 1 га. лісу поглинає 220-280 кг. СО₂. Дерева очищують від вуглекислого газу 45 м² приземного шару атмосфери. Здатність різних порід до поглинання карбон(ІV) оксиду  неоднакова, і це необхідно вра­ховувати під час озеленення міст.

Схема 13.

Силіцій у вигляді силіцій оксиду вхо­дить до складу рослинних і тваринних організмів. Масова частка силіцій оксиду в крові становить 0,001%. Силіцій оксид у вигляді пилу може спричиняти подразнен­ня бронхів, силікоз легень, захворювання шлунково-кишкового тракту. Силікатна промисловість, наприклад, виробництво скла й кераміки забруднюють оточуюче се­редовище сполуками Флуору. Учні роблять висновки про спільні та відмінні властивості карбону і сіліцію, пояснюють з чим вони повязані, обговорюють проблему  «парникового ефекту» (його ознаки, можливість протидії). На основі цих повідомлень обговорюється проблема Карпатських лісів – найбільшого багатства нашого краю. Також доцільно запропонувати  підготувати повідомлення на одну з тем «Найбільш екологічно шкідливі підприємства України», «Джерела надходження СО і СО₂  в атмосферу».

Процес навчання включає контроль знань та вмінь. Мета екологічної освіти надає цьому етапу деяку спеціфіку. У звязку з цим можуть бути актуальними завдання таких типів:

1. Завдання,  які мають кілька рішень, з яких учень повинен вибрати одне відповідно до своєї моральності. Такі завдання дозволяють підвести учнів до оцінювання «добра» і «зла»  по відношенню до природи в цілому або до її окремих обєктів.
2. Завдання,  які вимагають від учнів вибору самостійного рішення з будь-якої екологічної проблеми. Ці завдання дають можливість визначити здібності учня абстрагувати, аналізувати ситуацію .
3. Завдання, які передбачають аналіз ситуації, прогнозування можливих наслідків і вибір природоохоронних заходів. Такі завдання дозволяють оцінити  екологічну компетентність  учнів та розуміння ними природних закономірностей, повединки біологічних систем в умовах антропогенного пресу, та уміння вибирати спосіб захисту.
4. Завдання які вимагають пояснення явищ, що відбуваються в довкіллі природно або за наслідками господарьської діяльності людини. Наприклад:

• Як би ви вчинили якщо б, прогулявшись по берегу водойми, побачили іржаве відро біля старого вогнища?

1. Очистили б берег, викинувши відро у воду?
2. Не звернули б на нього уваги?
3. Віднесла б відро на найближчий смітник.

• Ви з батьками їдете на машині за місто, зупиняєєтесь біля водойми й бачите, що біля краю водойми стоїть брудна машина, яку збираються мити. Ваша машина теж потребує миття. Ваші дії? Чому ви так вчините? Запропонуйте план дослідження, який ілюструє дію нафтопродуктів на живі організми.(Наприклад, водні рослини).
• Теріторія навколо заводу сильно забруднена стронцієм. До яких наслідків для людини й домашних тварин це може призвести? Відповідь обґрунтуте?
• Чому підкислення ґрунтового розчину покращує доступ йонів ортофосфатної кислоти в рослини, а вапнування знижує їх доступ у ролинні організми? Наведіть прклади добрив які змінюють реакцію

середовища грунтового розчину на кислу або на лужну реакцію.

• Шкільна котельна використовує протягом доби 4 т. вугілля, до складу якого входять Карбон (78%) і Сульфур (3%). В середньому опалювальний сезон становить 212 діб. Обчисліть масу Сульфур(ІV) оксиду та карбон(ІV) оксиду, що потраплять у повітря протягом доби та протягом опалювального сезону, якщо очищення димових газів непроводити. Який вплив мають подібні викиди на довкілля.
• Відгадати екологічний кросворд.

				1.	9.
2.
			3.
	4.
			5.
	6.
				7.
					8.

По горизонталі:

1. Планета, на якій ми живемо;

2. Ефект, що розвивається на Землі з підвищенням в атмосфері вмісту СО₂ і СН₄;

3. Газово-пилова туманність, що накриває міста у вітряну погоду;

4. Як називаються речовини, що прискорюють швидкість хімічних реакцій?

5. Алотропна модифікація Оксигену, що захищає Землю від ультрафіолетових променів;

6. Хімічний елемент, що посідає перше місце за поширенням на нашій планеті;

7. Геологічна оболонка Землі, населена живими організмами;

8. Частина атома, що бере активну участь у ядерних реакціях;

По вертикалі:

9. Наука про середовище існування живих організмів.

 

Такі завдання дають можливість оцінити рівень сформованості в учнів екологічної компетентності і обовязково торкатись емоційної, моральної сторони особистості кожного з учнів. Особистісна орієнтація при створенні компетеннісно орієнтованих завдань передбачає поєднання знаневого компонента (як частини життевого досвіду) з формуванням світосприйняття і особистісних ціннісних якостей (в тому числі екологічна спрямованість). Як результат учні отримують не лише знання про світ та вміння взаємодіяти з ним, а й навички соціальних відносин.

Вивчаючи  властивості металів, звертаю увагу учнів на біоло­гічну роль окремих металів та їх негативний вплив.

 

Таблиця 11. Вплив макро та мікро елементів на стан та здоров’я людини.

Елемент	Нестача	Надлишок
Калій	Викликає судоми та   переривання в роботі серця.	Призводить до дефіциту кальцію.
Натрій		Перевантаження нирок та серця, у результаті набрякають ноги та обличчя.
Кальцій	Розвивається аритмія, галюцинації.	Деформація кісток, біль у животі, порушення координації рухів.
Магній	Призводить до підвищення кров’яного тиску.	Зменшення засвоєння Кальцію.
Ферум	Виникає залізна анемія.	Спричиняє дефіцит Купруму, Хрому, Цинку, Кальцію, зростання кількості Кобальту.
Манган	Деформується суглоби.	Сильна втома, головні болі, безсоння, збільшуються дефіцит Магнію, Купруму.
Купрум	Знижує рівень гемоглобіну, викликає анемію, часткове облисіння, атрофію серцевого м’яза.	Дефіцит Цинку, Молібдену, Мангану.
Цинк		Безпліддя у чоловіків, повільний ріст, випадання волосся, лупа,  виразка шлунка, злоякісна анемія, схильність до алкоголізму,
Йод	Зоб, затримка розумового розвитку у дітей, зниження інтелектуального розвитку у дітей.	Роздратування, м’язова слабкість, тахікардія.
Селен	Серцеві захворювання, артрит, зниження імунітету, пригнічений та втомлений стан.	Токсичний.
Силіцій	Уповільнення загоєння ран, свербіж, зниження апетиту, ламкість нігтів.	Крихкість, звуження судин, атеросклероз, інфаркт міокарда, стенокардія.

 

Кальцій за поширеністю в природі по­сідає п'яте місце з-поміж усіх елементів і це ж місце — у нашому організмі. Він вхо­дить до складу не лише всіх кісток скелета.  Він настільки універсальний, що мабуть, не має собі рівних серед решти елементів. Досить сказати, що Кальцій присутній в усіх тканинах і рідинах тварин і рослин, а його Йони впливають на всі процеси, що протікають у клітині, активують дію бага­тьох ферментів, сприяють зсіданню крові, регулюють проникність клітинних мем­бран, стимулюють передавання нервового імпульсу, є основними учасниками механ­ізму м'язових скорочень тощо.

У разі надлишку метала в організмі виникає цистит, а якщо в організм потрапляє цементний пил, у складі якого є кальцій, то страждають орга­ни дихання, у дітей знижується збуджуваність нервової системи. Тому в містах, де є цементні заводи, підвищена кількість захворювань, пов'я­заних з органами дихання.

Йони Магнію містяться в організмі людини в кількості від 20 до 40г. Вони є чудовими біологічними активаторами, знижують артеріальний тиск, мають антисептичну дію. Нестача Магнію зумовлює розвиток за­хворювань серцево-судинної системи, зміну вмісту холестерину в крові, виникнення онкологічних захворювань. Перевтома й подразливість також залежать від вмісту Магнію в організмі. У природі Магній впливає  на процес фотосинтезу. Але надлишок йонів Магнію призводить до по­рушення серцевого ритму й мінерального обміну, захворювання киш­ково-шлункового тракту, підвищення смертності від серцево-судинних захворювань.

Алюміній міститься в легенях, печінці, кістках, головному мозку та впливає на роботу травних ферментів і нервової системи. Але його над­лишок призводить до порушення мінерального обміну в організмі. І це слід пам'ятати, особливо тоді, коли в побуті для приготування їжі та її зберігання використовуємо алюмінієвий посуд.

Цинк, що входить до складу крові та м'я­зових тканин, інсуліну, бере участь у білко­вому обміні та може призвести до дуже важ­ких захворювань кістково-м'язових тканин. Висока його концентрація призводить до мутагенних та онкологічних захворювань.

Дуже небезпечною є ртуть, що вражає нервову систему, накопичується в нирках, клітинах мозку та слизистій оболонці рота, спричиняє низку дуже небезпечних захво­рювань. Тут доречним буде такий приклад: суха батарейка купляється, використовується за призначенням і викидається. А що відбувається з нею далі? Спочатку вона, у кращому випадку, потрапляє до сміттєво­го контейнера. Потім контейнер відвозять на сміттєспалювальну стан­цію. Тут сміття спалюють, ртуть нагрівається, і утворюються ртутні пари, що викидаються в атмосферу. Ртутні пари досить токсичні. Вітер підхоплює їх, і врешті-решт вони осаджуються на землю з дощем або снігом. Потрапивши, скажімо, до річки або озера, ртуть конденсується та опускається на дно.

Тут її переробляють бактерії. Вона роз­чиняється у воді й поглинається рибами. Оскільки ртуть не бере участі в метаболізмі, вони накопичується в органах і м'ясі риб. Рибу виловлює та з'їдає людина, а отруйна ртуть відкладається в його органах. І так далі. Ртуть входить до складу освітлюваль­них ртутних ламп, і дуже небезпечно, коли такі лампи потрапляють до сміттєвих кон­тейнерів і будь-хто може цими відходами скористатися. Медичний термометр містить  ртуть. Інші отруйні метали – синець, кадмій можуть потрапити до харчових продуктів з візерунків скляного посуду, поліетиленових обгорток , металевої тари. 

Дуже небезпечним є також свинець, що руйнівно діє на центральну нервову систему, вражає нирки, спричиняє анемію, неврівноваженість, подразливість, знижує розумову активність. Але ж «постачальниками» свинцю в атмосферу є автомобілі. Вони є причиною близько 40 % за­бруднення оточуючого середовища. Необхідно навести такі приклади:

1.  Кісткова тканина сучасної людини містить Плюмбуму в 500 разів більше, ніж людини, яка жила 1 500 років тому.
2.  Вміст Плюмбуму в зернових культурах у десять разів більший на відстані 300 м від автостради, ніж на більш віддалених ділянках.

При цьому я запитую учнів: «З чим це пов'язано?» І вони доходять висновку, що автомобіль з досягнення цивілізації перетворився на її лихо.

Таким чином, метали, особливо важкі, можуть як принести користь, так і завдати шкоди. Під час вивчення цієї теми ми розглядаємо шляхи потрапляння важких металів в оточуюче середовище та шляхи розв'я­зання цієї проблеми.

Схема 14.

 

З курсу біології учні згадують, що такі дерева, як тополя, в'яз, липа, каштан та інші мають здатність поглинати важкі метали та є ідеальними очисниками забрудненої атмосфери.

Тому на уроках учні доходять висновку, що одним зі шляхів розв'я­зання проблеми очищення атмосферного повітря та збереження його чистоти є висаджування вздовж автострад та на вулицях дерев. І дуже важливими є повідомлення учнів під час вивчення цієї теми про екологічний стан у своєму регіоні, місті.

Природоохоронне навчання та виховання доречно  під час ви­вчення теми «Лужні метали». Учні не лише вивчають будову, фізичні та хімічні властивості лужних металів, але й знайомляться з їх біологічною роллю та закріплюють знання правил техніки безпеки під час роботи з лужними металами та продуктами їх реакцій, усвідомлюють неприпус­тимість виливання їх у каналізацію. Дізнаються, що багато які із засобів для очищення каналізаційних труб містять кальцій гідроксид, який в разі потрапляння на шкіру або в очі спричиняє сильні опіки, а в разі потрап­ляння в стічні води за умови недостатнього очищення та обробки стічних вод стає причиною забруднення вод і ґрунту. Наголошуючи на біологічній ролі лужних металів, дуже важливо вказати не лише позитивні якості, але й шкідливий вплив. Так, дефіцит йонів Літію спричиняє психічну несталість, а його надлишок - порушення дихання, серцевого ритму, сонливість, втрату апетиту, погіршення зору, дерматит тощо.

Йони Натрію беруть участь у збереженні кислотно-лужного балансу в організмі й ре­гуляції серцевої діяльності, затримують воду в організмі, підтримують у тварин і людини нормальне збудження м'язових клітин. А надлишок цих йонів призводить до пору­шення водного балансу, загусання крові, дисфункцію нирок, деякі серцево-судинні захворювання.

Сполуки Калію - необхідна складова клітини кожного організму й людини. Пев­не співвідно­шення Калію та інших еле­ментів необхі­дне для забезпечення нормальної роботи м'язів, а головне - м'язів серця. Йони цьо­го металу регулюють білковий і вуглевод­невий обмін, впливають на процес фото­синтезу в рослин. Калій дає не лише родючість ґрунтів, але й тепло земній кулі. За надлишку металу спостерігається підвищення рухової активності, серцевого ритму, порушення білкового, вуглеводнево­го та жирового обміну.

 

Таблиця 12.  Основні компоненти вихлопних газів та їх дія на організм людини й навколишнє середовище.

№ з/п	Компонент автомобільного забруднення	Дія на організм людини	Вплив на навколишнє середовище
1.	Карбон діоксид (вуглекислий газ, СО2).	Подразлива дія на шкіру й слизову оболонку	Викиди карбон діоксиду посилюють парниковий ефект, сприяють утворенню кислотних залишків.
2.	Карбон(ІІ) оксид (чадний газ, СО).	Спричиняє кисневе голодування, що позначається на центральній нервовій системі. Невеликі дози спричиняють запаморочення, головний біль, почуття втоми тощо. Висока концентрація чадного газу може стати причиною смерті.
3.	Оксиди Нітрогену.	Спричиняє сильне подразнення оболонок очей, а під час вдихання – утворення нітратної та  нітратної кислот у дихальних шляхах.	Надходячи у верхні шари атмосфери, нітроген діоксин сприяє утворенню кислотовмісних хмар і кислотних залишків.
4.	Альдегіди (RCOH).	Отруйні речовини, що подразнюють дихальні шляхи, уражають нирки, печінку, центральну нервову систему.
5.	Вуглеводні	Спостерігаються симптоми задухи, загострення легеневих і нервових захворювань, бронхіальної астми.	З нітроген діоксину під дією сонячного світла утворюються забруднюючі речовини, що створюють сухий туман.
			Смог також завдає шкоди рослинам (настає швидке зів’янення) і збитків господарству (спричиняє корозію металів, руйнування фарб, гумових і синтетичних виробів, псує одяг).
6.	Сірчистий газ (SO2)	Впливає на організм загальнотоксично.	Внаслідок розчинення в парах води в атмосфері утворює аерозолі сульфітної кислоти. Є одним із компонентів кислотних опадів.
7.	Сполуки Плюмбуму	Отрути, що уражають нервову систему, шлунково – кишковий тракт та ін..
8.	Сажа	Впливає на органи дихання. Крім цього, на поверхні часток сажі адсорбуються канцерогенні речовини.

 

Про те, якої шкоди завдає забруднення оточуючого середовища, ми продовжуємо дізнаватися під час вивчення теми «Корозія металів». Так, з'ясовано, що в промислових районах сталь іржавіє у 20 разів, а алю­міній - у 100 разів швидше, ніж у сільській місцевості.

Екологічна освіта й виховання полягає не лише в роз'ясненні причи­ни забруднення оточуючого середовища, але також у збереженні природ­них ресурсів. Земля наша не така вже й велика. Ресурси Землі скінченні. Марнотратство людей -  одна з найстрашніших загроз ресурсам планети. Метали та їх сплави - основа сучасної цивілізації. У найближчому май­бутньому вживання металів, на думку спеціалістів, збільшиться. І чи  виста­чить людству металів? З надр Землі щорічно виймається 100 млрд. тонни мінералів (25 тонни на людину). З них 90% іде у відходи.

Альтернатива цьо­му - порожній колодязь ресурсів і гори відходів, що душать природу й людину. Це все можна досить широко висвітлити під час  вивчення теми «Металургія». Ще Д. І. Менделєєв писав, що «не існує відходів, а є невико­ристана сировина». В основу будь-якого виробництва покладено витрати енергії та сировини. І все це дає нам Природа — надра Землі та біосфера. Внаслідок видобування сировини та продуктів енергії порушується при­родний

комплекс, а під час переробки цієї сировини відбувається забруд­нення біосфери. Разом з учнями ми обговорюємо те, що у ході виробниц­тва чавуна і сталі в оточуюче середовище викидається залізо, свинець, кальцій, магній, марганець, ртуть, мідь, арсен. А агломераційні фабрики, доменні, мартенівські печі, конвертори є джерелами сірчистого газу та інших отруйних речовин.

 Схема 15.

 

Тому сьогодні людство стривожене не лише забрудненням атмосфе­ри, але й швидким виснаженням природних ресурсів. Який же вихід може бути зі становища, що склалося?

Один з виходів - введення безвідходної технології. Цей процес являє собою поступову зміну існуючої технології, за якої кількість відходів зни­жується до мінімуму і не створює загрози екологічним системам у рай­оні розташування певного підприємства. Економісти підрахували, що в чорній металургії тільки половина руди, що переробляється, перетво­рюється на чавун і сталь, друга ж половина перетворюється на шлак. (4,5 тис. тонн шлаку видає за добу сучасна домна).

 

Схема 19.

 

Основний вид переробки доменних шлаків — перетворення на гра­нули з подальшим використанням у промисловості будматеріалів. Шла­ки становлять великий інтерес і для сільського господарства. Вони ба­гаті на вапно, їх використання сприяє зниженню кислотності ґрунтів. Мартенівські та конверторні шлаки багаті на фосфор, а це джерело ви­готовлення фосфорних добрив.

Для виплавки сталі необхідний такий сировинний ресурс, як залізна руда. Але чи всі знають, що майже половина сталі виплавляється сьо­годні з металобрухту? Причому виплавляти сталь з металобрухту вигід­ніше, ніж з чавуна? Адже для одержання чавуна з надр потрібно вийняти руду й пальне, потрібні великі капіталовкладення для будівництва шахт, розрізів, доменних печей. Брухт же відразу йде в мартен або конвертер. При цьому значною мірою скорочуються викиди в атмосферу, майже вдвічі скорочується потреба у воді, та й виробничі відході менші. Для України , де розвиток виробництва й урбанізація значно збільшили витрати води , це особливо важливо . Загальний обсяг водоспоживання з урахуванням втрат в Україні  досяг 30 км³ на рік , що становить 60 % усього стоку її річок. Вже зараз відчувається недостатність води в Донбасі, Приазов’я, Криму, навіть у Карпатах. 

Одним зі шляхів оздоровлення оточуючого середовища є виробниц­тво заліза за безкоксовим методом - прямим відновленням. Особливий інтерес становить мікробіологічна металургія, тобто видобування металів за допомогою мікроорганізмів. Це лише деякі шляхи безвідходної тех­нології в металургії.

 

Таблиця 13. Відомості про деякі джерела техногенного пилу наведено нижче:

№ з/п	Виробничий процес	Викид пилу, млн. т/рік
1.	Спалювання кам’яного вугілля	93,60
2.	Виплавка чавуну	20,21
3.	Виплавка міді (без очищення)	6,23
4.	Виплавка цинку	0,18
5.	Виплавка олова (без очищення)	0,004
6.	Виплавка свинцю	0,13
7.	Виробництво цементу	53,57

 

Під час вивчення цієї теми, та й інших, дуже важливо зрозуміти: все, що взято в Землі, має бути по-господарські використано та за можли­вості повернено назад.

Ефективною формою роботи під час вивчення теми «Метали» є роз­в'язання задач екологічного змісту. Наприклад:

1. Пролиту ртуть можна зібрати за допомогою мідного дроту, алю­мінієвої фольги або навіть аркуша паперу. Однак у цих випадках зібрану ртуть необхідно знищити (наприклад, концентрованою нітратною кис­лотою). Яка кількість нітратної кислоти необхідна для знищення 19,5 г. ртуті, зібраної після того як було розбито градусник?
2. Чи правильно вчиняють малярі, коли беруть алюмінієві бачки для приготування розчину негашеного вапна? Відповідь дайте у вигляді рівнянь реакцій.

 

2.4. Екологічна освіта в курсі хімії 11 класу

 

Органічна хімія служить на благо лю­дини. Вона подарувала нам пластмаси, синтетичні волокна й каучук, лікарські препарати й хімічні засоби захисту рослин, барвники, мила та інші миючі засоби, фотоматеріал, ароматичні й сма­кові речовини та багато чого іншого. Вона дала нам величезну кількість речовин, яких не існує в природі, й вона дала нам багато забруднювачів оточуючого середовища.

 

Таблиця 14.  Екологічні питання в курсі органічної хімії.

№ з/п	Тема за програмою		Екологічний зміст
1.	Природні джерела вуглеводнів.	Охорона довкілля від забруднення в процесі переробки вуглеводневої сировини й використання продуктів її переробки.
2.	Бензен. Поняття про хімічні засоби захисту рослин, їхній вплив на довкілля.	Охорона природи від нераціонального використання хімічних засобів захисту рослин. Вплив ароматичних сполук на здоров’я та імунну систему людини.
3.	Спирти і феноли.	Шкідливий вплив алкоголю на живі організми. Використання спиртів як розчинників. Багатоатомні спирти  у побуті, їх вплив на здоров’я та життєдіяльність людини.  Фенол як отруйна речовини й забруднювач довкілля.  Токсична дія фенолу та його похідних на живі організми. Похідні фенолу як пестициди. Охорона навколишнього середовища від промислових відходів, що місять фенол.
4.	Альдегіди і карбонові кислоти.	Продукти хімічної промисловості як забруднювачі довкілля. Формальдегід – як мутаген  і канцероген. Екологічні вимоги до сучасного виробництва. Отруєння живих організмів від автокосметики та різних розчинників. Токсикоманія як вид наркотичної залежності, її руйнівний вплив на здоров’я людини.
5.	Естери. Жири.	Проблема екологічної чистоти продуктів харчування.  Натуральна їжа та синтетичні замінники. Біодобавки.
6.	Склад мила. Синтетичні миючі засоби. Охорона довкілля.	Хімічний склад  синтетичних мийних засобів (СМЗ) – поверхнево-активних речовин (ПАР). Забруднення детергентами довкілля.  Дія ПАР на живі організми. Наслідки забруднення ПАР. Хімічний і біологічний розклад ПАР та їх використання. Захист природи від забруднення СМЗ.
7.	Вуглеводи.	Основне джерело енергії в рослинах. Фотосинтез  та розв’язання енергетичної проблеми людства. Необхідність збереження та збільшення площі лісових масивів, паркових зон і заповідників.
8.	Нітросполуки.	Отруйні речовини, що діють на центральну нервову систему.
9.	Аміни. Амінокислоти.	Охорона навколишнього середовища від промислових відходів, що містять анілін. Гетероциклічні сполуки як гербіциди. Токсична дія, здатність заміщувати піримідинові основи і змінювати структуру нуклеїнових кислот . Розподіл гетероциклічних пестицидів у довкіллі.
10.	Білки.	Харчування білковими продуктами. Забруднення довкілля відходами біотехнологічної промисловості. Вплив забруднення довкілля на зниження імунітету людини, розвиток алергійних, онкологічних та інших захворювань.
11.	Нуклеїнові кислоти.	Вплив оточуючого середовища на генотип. Мутації. Проблема збереження генофонду рослин, тварин та людини.
12.	Синтетичні високомолекулярні речовини.	Використання пластмас як замінників металів. Проблема утилізації пластмасових виробів. Використання полімерів у побуті.
13.	Гетероцикли.	Складова частина біологічно активних речовин та ліків. Культура вживання чаю, кави, какао, «Кока коли», «Пепсі - коли». Активне і пасивне тютюнопаління. Шкідливість тютюнопаління.
14.	Значення хімії в розв’язанні сировинної. енергетичної  проблем, та у повсякденному житті.	Проблема використання відходів як вторинної сировини.
15.	Роль хімії житті суспільства.	Принципи, за якими відбуваються процеси в живій природі (побудова різноманітних макромолекул  з обмеженого набору «будівельних блоків», полі функціональність речовин, економічність процесів). Місце органічних речовин у кругообігу речовин, їх принципові відмінності. Значення пізнання «логіки живого» в розв’язанні екологічних проблем. Кислотні дощі. Проблема чистої води. Охорона водойм від забруднення.
16.	Хімія і екологія.	Основні форми взаємодії та змін у природі в результаті господарської діяльності й державні заходи з охорони довкілля. Раціональне використання природних ресурсів. Міжнародна співпраця в галузі охорони навколишнього середовища.
17.	Хімія і здоров’я людини.	Роль хімії в розв’язанні захворюваності людства.
18.	Роль хімії в сучасному матеріальному виробництві.	Застосування композиційних матеріалів. Вторинне використання сировини. Створення нових матеріалів.

 

Алкани (насичені вуглеводні) можуть бути прикладом забруднен­ня оточуючого середовища. Метан, що виділяється в шахтах, призво­дить до вибухів і руйнування шахт, оскільки у співвідношенні з киснем 1 : 2 дає сильний вибух руйнівної сили. Особливу небезпеку являють хлор­органічні речовини, такі, як дихлоретан, трихлоретан, а особливо тетрахлоретан, які є отруйними. Слід звернути увагу учнів на те, що дифлуордихлорметан є фреоном. А в темі «Оксиген і Сульфур» ми розглядали вплив фреону як основного джерела руйнування озонового шару Землі.

Алкени (ненасичені вуглеводні) є основою для одержання високомолекулярних речовин - полімерів, кількість яких з кожним роком збільшується. Вони поступово замінюють метали й сплави у промисловості й побуті. Але необхідно розуміти, що полімери не піддаються руйнуванню під впливом повітря або води. Наприклад, виходячи до лісу, на природу, ми іноді забуваємо про бережливе ставлення до неї. Повернувшись назад на це місце через деякий час, ми знаходимо на колись чудовому місці для відпочинку банки, пляшки, обривки поліетилену. Що правда, зник папір та об'їдки - позначилася робота дощу, вітру та живих мешканців місцевості.

Але для того, щоб полімери були перероблені природними силами, мають минути тисячоріччя, а частина з них взагалі не може бути вклю­чена до біологічного кругообігу. Так полімери не розпадаються, вони накопичуються й можуть зберігатися тривалий час. Таке становище ство­рилося вже в масштабах всієї планети. Недарма в окремих країнах відмо­вилися від застосування поліетилену як упаковки продуктів. А утиліза­ція їх шляхом спалювання засмічує атмосферне повітря оксидами Сульфуру та Карбону. Тому важливо використовувати безвідходні вироб­ництва, коли гори старих шин автомобілів є вихідною сировиною для ви­робництва гумової кришки та регенерату, що частково замінює каучук у різних гумових виробах. З кришки й бітуму одержують чимало корисних будівельних матеріалів. Важливе завдання стоїть перед хіміками - ство­рення таких полімерів, які можуть бути зруйновані мікроорганізмами.

Ароматичні вуглеводні та найважливіший серед них - бензен є си­ровиною для синтезу великої кількості органічних речовин. Більш де­тально необхідно зупинитися на пестицидах. Пестициди — це збірна назва отрутохімікатів, що використовуються в сільському господарстві в боротьбі з бур'янами, хворобами сільськогосподарських рослин. Дуже небезпечним пестицидом є ДДТ - це дихлордифенілтрихлоретан, який, як вважали, є високотоксичним для всіх видів комах. Він стійкий до впливу зовнішнього середовища: витримує нагрівання до температури 115-120°С протягом 15 годин, не руйнується під час кулінарної оброб­ки продуктів. ДДТ виявляють в ґрунті через 8-12 років після внесення. Організми, що перебувають на початку харчового ланцюга, поглина­ють його та накопичують у своїх тканинах. Організми наступного рівня одержують більш високі дози, накопичують їх і т. д.

У результаті кон­центрація ДДТ може збільшуватися в 10 млн. разів. У 60-х pp. минулого століття в районі Флориди для знищення комарів скинули ДДТ. Ко­марі зникли, але зникли також і водоплавні птахи. Це сталося тому, що ДДТ потрапив у організми фітопланктону, який засвоюється рибами, де концентрація підвищилася, а птахи, поїдаючи рибу, одержали вже смертельну дозу ДДТ. Небезпечний для організмів тварин і людини також гексахлоран. Тому виробництва цих препаратів заборо­нені спеціальною Світовою конвенцією ще в 1966 році. Але в сховищах ще залишилися великі запаси цієї сировини.

Підґрунтям розвитку людської цивілізації є енергетика, від якої за­лежить науково-технічний прогрес, життєвий рівень людей. Головні джерела енергії - газ, вугілля, нафта, атомна енергетика. Спалювання мінерального палива супроводжується значним забрудненням атмосфе­ри. У повітря потрапляють оксиди Карбону, Нітрогену та Сульфуру. Ґрун­ти забруднюються твердими відходами у вигляді шлаків і золи, які зміню­ють рельєф землі та зменшують корисні земельні угіддя. Під час згоряння горючого утворюється дим, в якому містяться дрібні часточки вуглецю і твердих незгорілих вуглеводнів, сполуки Плюмбуму, Меркурію, Кад­мію та інших шкідливих речовин. Під час коксування кам'яного вугілля утворюється кам'яновугільна смола, фенол, амоніачна вода, що згубно впливають на природу.

Деякі види біопалива, і насамперед біоетанол, одержаний на основі кукурудзи , створюють ще більше проблем зі здоров’ям, ніж бензин і дизельне паливо. Біологічне паливо вважається більш екологічним, оскільки знижує кількість вуглекислого газу, що викидається в атмосферу. Фахівці Університету Міннесоти проаналізували вплив біопалива на здоров’я людини й дійшли невтішних висновків. Якщо традиційні види палива негативно впливають на здоров’я людини в процесі використання, то у випадку з біопаливом це відбувається на етапі виробництва. Під час вирощування кукурудзи використовують нітратні добрива, що виділяють в атмосферу заряджені частинки аміаку  на які налипає дрібнодисперсний пил, утворює грудочки діаметром до 2,5 мікрона. З попутним вітром ці грудочки переносяться в густонаселені райони, де спричиняють захворювання дихальної системи людини. Крім того є проблема вирубування лісів для звільнення площ під посіви сировини.

Сьогодні гостро постало питання нафтового забруднення океану, водойм. Ступінь отруйності різних видів нафти неоднакова, але їх об'єднує одна властивість — вони притягують до себе інші отрутохіміка­ти, внаслідок чого плавають у морях і океанах цілі глиби «бомб уповіль­неної дії». Цю властивість нафти слід враховувати людям, які зливають змивні води нафтових танкерів прямо в океан, не думаючи про майбутнє.

Тому під час вивчення цієї теми важливо, щоб взяли активну участь в обговоренні питань раціонального використання природних ресурсів, удосконалення технологічного потенціалу, розвитку безвідходного ви­робництва, зменшення викидів в атмосферу.

Під час вивчення одноатомних спиртів та їх властивостей дуже важ­ливо звернути увагу учнів на шкідливість, навіть можна сказати, смер­тельну небезпеку метанолу, невелика кількість якого руйнує зоровий нерв та спричинює сліпоту. 5-10 мл. метанолу спричинюють сильне отруєння організму, якщо прийняти його всередину, а 30 мл. призводять до смерті. Незнання цього приводить іноді до сумних наслідків на хімічних виробництвах з виготовлення пластмас, розчинників, лаків, фарб тощо, коли в окремих людей слово «спирт» асоціюється з алко­гольними напоями.

Етанол також шкідливий для організму людини, оскільки швидко всмоктується, взаємодіючи з киснем в організмі, та перетворюється на отруйний альдегід —  етаналь. Дехто може сказати, що молекули етанолу не сторонні для людського організму, адже невелику його кількість ви­робляє сам організм. Ось тут ми можемо згадати й закріпити поняття «рівновага», оскільки надмірне вживання етанолу призводить до зсуву рівноваги в організмі. А оскільки утилізація етанолу відбувається в печінці, то в алкоголіків насамперед відбувається її руйнування.

Особливо велику небезпеку для оточуючого середовища являє фе­нол, оскільки він отруйний і може призвести до загибелі всього живого: людини, тварин, рослин. У невеликих кількостях фенол не отруйний, але якщо в організм потрапляє понад 0,3 г фенолу, а він має ще й здатність всмоктуватися крізь шкіру, то це може призвести до сильного отруєння. Фенол, потрапляючи до організму, взаємодіє з білками та пригнічує ро­боту ферментів.

Водний розчин фенолу (карболова кислота) донедавна використовувалася як антисептичний засіб для обробки приміщень у лікарнях. Але кожен повинен знати, що фенол вбиває не лише шкідливі мікроорганізми, але й, потрапляючи в оточуюче середовище, впливає на флору й фауну. Феноли, що містяться у водоймах, навіть в невеликих кількостях знищують все живе. Значний вплив фенольних вод полягає не лише в їх токсичності, але й у високій потребі кисню. Фенол потрап­ляє у водойми зі стічними водами. Головним «постачальником» фенолу є коксохімічні заводи.

Під час вивчення теми «Альдегіди й карбонові кислоти» необхідно приділити увагу продуктам хімічної промисловості як основного джере­ла забруднення оточуючого середовища. Наприклад, етаналь викорис­товується для одержання фенолформальдегідних смол, з яких одержу­ють пластмаси і лаки. Але за будь-якого хімічного виробництва в природу потрапляють відходи - забруднювачі оточуючого середовища. А меблі, виготовлені з плит, які одержують з деревної тирси й фенолформальде­гідних смол, згубно діють на організм людини. Також шкідливим є про­живання в літніх будиночках або дачах, виготовлених з цих плит.

Під час вивчення ацетальдегіду, що регулює дихання в тканинах, не­обхідно звернути увагу учнів на те, що в разі його підвищення у три-п'ять разів ацетальдегід інгібує дихальний ферментний комплекс, який відповідає за утворення АТФ, а це і  відбувається в разі вживання алко­гольних напоїв. Таким чином, ще раз закріплюються знання про згуб­ний вплив спиртних напоїв.

Широке застосування в хімічній промисловості з нижчих кислот мають мурашина та оцтова кислоти. Але не всі знають, що для виготов­лення пестицидів використовується мурашина кислота, а для виготов­лення гербіцидів - оцтова кислота. На цьому уроці ще раз закріплюємо поняття про пестициди як отрутохімікати, що використовуються в сільському господарстві для боротьби з бур'янами, шкідниками та хво­робами сільськогосподарських рослин. У середньому на кожну людину Землі витрачається 400-500 г пестицидів.

 

 

Схема 20.

Небезпека пестицидів пояснюється їх властивостями. Початкове накопичення та поширення пестицидів спостерігається в радіусі 30 км. Це пов'язано з напрямком вітрів, водним стоком. Але з часом (через 10-16 років) враженою виявляється значно більша територія. Небезпека шкідливого впливу підвищується у зв'язку з тим, що не більш ніж 3% пестицидів досягає мети під час їх використання, а частіше ця цифра не досягає й 1%. Решта виноситься з полів у повітря, воду, ґрунт. Ефективність застосування пестицидів з часом дуже знижується, оскільки у шкідників виробляється несприйнятливість до їх дії. А нові пестициди стають більш стійкими й небезпечними. Небезпека пести­цидів насамперед полягає в тому, що вони займають друге місце серед речовин, які спричинюють мутації — різні спадкові зміни організму.

 

Таблиця 15. Особливості пестицидів.

№ з/п	Назва  пестициду	Характеристика пестициду	Приклади пестицидів та їхні хімічні формули
1.	Інсектициди	Використовуються для боротьби з комахами. Бувають контактні, що вражають комах крізь зовнішні покриви, і кишкові, які вбивають після потрапляння в кишечник.	Паризька зелень Cu (CH3COO)2*3Cu(AsO2)2 застосується про шкідників плодових дерев, овочевих культур, гусениць лугового метелика. Кальцій арсенат Ca3(AsO4)2 використовується проти гусені, що гризе листя, плодожерки тощо; Дихлордифенілтрихлометилметан (ДДТ) CCl3CH(C6H4Cl2)2 – ефективний проти шкідників у природі та в побуті.
2.	Фунгіциди	Використовуються проти хвороб рослин.	Сульфітний газ застосовують для обкурювання підвалів, льохів, овочесховищ  проти цвілевих грибків і збудників захворювань; Мідний купорос гарний проти збудників хвороб (парша яблунь, груш); Формалін застосовують у вигляді 40% - го розчину формальдегіду для протравлення насіння зернових культур від сажки, а також як дезінфікуючий засіб.
3.	Зооциди	Застосовуються для боротьби з гризунами.	Цинк фосфід – основний препарат для боротьби з гризунами; «Крисид» (діюча речовина – альфанафтіосечовина) – C10H7NHCSNH2 використовують проти пацюків і мишей на складах.
4.	Гербіциди	Використовуються для боротьби з бур’янами. Поділяються на гербіциди суцільної дії, тобто такі, що діють на всі види рослин, і селективні, які вибірково нищать одні види рослин і не впливають на інші. Хімічна прополка гербіцидами прискорює цей процес у сотні разів.	З неорганічних гербіцидів вибіркової дії особливе значення мають солі: купрум(ІІ) нітрат і купрум(ІІ) хлорид. Вони знищують бур’яни, не впливаючи на культурні посіви.

 

Шкідники добре пристосовуються до отрут. Смертельні для перших поколінь комах, отрути раптом втрачають свою силу для їх «онуків». А «правнуки» виявляються, як правило, ще більш стійкими до них. Трап­ляється й так, що через деякий час отрута, якою поливали шкідників, стає для них... своєрідним вітаміном. Кліщі та попелиці так звикли до отрут, якими їх годували, що вже не можуть жити без отрути.

 

Таблиця 16. Рекомендації щодо застосування деяких хімічних речовин проти хвороб і шкідників. 

№ з/п	Назва речовини	Спосіб приготування	Дія речовини
1.	Колоїдна сірка.	Змішують 5г. каоліну, 90г. сірки, 5г. сульфідного щолоку.	Проти смородинового, грушевого, сливового кліщів.
2.	Рідке калійне мило.	25 – 30г. мила на 1 л. води.	Для боротьби з тлею.
3.	Хлорокис міді.	5г. на 1 л. води	Для боротьби з гниллю, паршою, грибковими захворюваннями.
4.	Бордоська рідина.	100г. вапна, 100г. мідного купоросу розчиняють у 10 л. води.	Для боротьби з гниллю, паршою, грибковими захворюваннями.
5.	Паризька зелень.	1г. міді, 1г. арсену на 1л. води, змішують з подвійною кількість вапна.	Для боротьби з шкідниками листя.
6.	Кальцинована сода	50г. соди на 10 л. води з додаванням 50г. мила.	Для обробки ягідних культур проти борошнистої роси.

 

До речі, за даними, Академії сільськогосподарських наук Німеччини, у 224 видів комах виробився повний імунітет навіть до найсильніших отрут. Ми, люди, створили комарів, що не бояться ДДТ, звикли до отрут й бур'яни, які в співдружності з комахами-шкідниками знищують майже третину всього світового врожаю. Частка правди звучить у жарті: «Ми харчуємо­ся тим, що залишають нам шкідники».

Під час вивчення теми «Синтетичні миючі засоби» звертаю увагу учнів на забруднення оточуючого середовища, особливо водойм, оскільки кожна родина користується миючими засобами. Автокосметика й різноманітні розчинники містять ацетон, який пригнічує ферментативну функцію організму, змінює формулу крові. Гліколь що входить до складу засобів для чищення скла та мийних засобів впливає на ЦНС. Синтетичні ароматичні сполуки містяться у косметиці, милі, освіжувачах повітря, пральних порошках. Вони накопичуються у тканинах, порушують роботу імунної системи та гормональну функцію організму, здатні підсилювати дію інших хімічних речовин. Формальдегід (метаналь) – консервант в освіжувачах повітря-діє на ЦНС, центри зору та сітківку очей, дезактивує ферменти в органах і тканинах, пригнічує синтез вітаміну С, є мутагеном, канцерогеном.  Синтетичні миючі засоби після їх використання не піддаються руйнуванню. По­трапляючи у водойми, вони призводять до того, що сприяють сильно­му розростанню зелених водних рослин, особливо в замкнених про­сторах — озерах. Це сприяє поглинанню кисню, який міститься у воді, внаслідок чого гине й розкладається риба, організми й рослини, що призводить до загибелі цих водойм. Якщо не здійснювати очищення стічних вод банно-пральних комбінатів і комунальних господарств, це може призвести до загибелі водойм. Тому перед хіміками стоїть задача створити такі миючі засоби, які забезпечували б не лише високі миючі здатності, але й знищення їх у природі певними мікроорганізмами в процесі їх життєдіяльності. Джерелами забруднення осель можуть бути паласи, лінолеум, різні полімерні матеріали, що виділяють формальдегід, дібутилфталат, метанол, бензеновмісні речовини. З повітрям весь цій набір речовин потрапляє  до організму людини, руйнуючи імунну систему.

 

Таблиця 17.  Основні види забруднень , їх вплив на організм людини й методи боротьби.

Вид забруднення	Джерело забруднення	Вплив на організм людини	Методи боротьби
Кіптявий пил	Продукти спалювання газу, обігрівачі, тютюновий дим.	Респіраторні інфекції, подразнення слизових оболонок, бронхіт.	Використання над кухонною плитою витяжки, провітрювання, вологе прибирання.
Нітроген діоксин і вуглекислий газ	Продукти згорання газу, тютюновий дим.	Головні болі, загальна слабкість, проблеми із зором, серцебиття.	Провітрювання.
Біологічні забруднювачі	Сирі стіни, стелі,підлоги, меблі, книжки, домашні тварини.	Поява різних мікроорганізмів, що можуть становити загрозу для здоров’я людини.	Провітрювання й просушування стін, килимів тощо.
Органічні забруднювачі.	Фарби, розчинники аерозолі, рідини для миття посуду, освіжителі повітря.	Головні болі,нежить, подразнення слизових оболонок.	Дотримання правил збереження побутової хімії.
Формальдегід	Деревно - волокнисті  плити, що використовують у виробництві меблів, деякі килимові покриття, лінолеум, клеї.	Алергічні реакції, подразнення слизових, шкіри.	Провітрювання.
Азбест.	Пошкоджені оздоблювальні, ізоляційні матеріали.	Призводить до різних захворювань.	Дотримання інструкцій щодо використання азбестовмісних матеріалів.
Свинець	Автомобільні вихлопи та деякі фарби		Не фарбувати плюмбумовмісними фарбами внутрішні поверхні будинку та квартири.

  

Значним полем для закріплення одержаних знань з екології є завер­шальна тема в курсі хімії 11 класу «Роль хімії в житті суспільства». Розроб­ку уроків з цієї теми я планую з використанням інтерактивних методів навчання: дискусій, диспутів тощо. На цих уроках, вивчаючи взаємозв'я­зок процесів, що відбуваються на Землі, ми розглядаємо ті зміни в при­роді, що сталися в результаті господарської діяльності людини. Це й про­мисловість, і сільське господарство, побут.

 

Схема 21. Застосування товарів побутової хімії.

		Чистячі засоби					Засоби для догляду за ротовою порожниною
Засоби для догляду за волоссям.										Дезінфікуючі засоби.
Засоби для підсинювання.										Фарби, лаки.
Мийні засоби.					Товари побутової хімії					Автокосметика
Клеї										Засоби захисту рослин.
Засоби для вибілювання.										Засоби для боротьби з комахами
	Засоби для догляду за меблями та підлогою.							Засоби для підкрохмалювання.

 

На цих уроках важливо розглянути вдосконалення технологічного потенціалу, розвиток безвідход­ного виробництва, закони України, спрямовані на збереження природи, вплив хімії на екологію. Це ніби завершальна естафета в екологічній освіті учнів, підкованих знаннями не лише в курсі хімії, але й фізики, біо­логії, географії, права, історії.

Природу не можна розділити на окремі клітинки, в яких буде зібрано все «з хімії», «з фізики» або «з біології». Вивчення Природи в курсі загаль­ноосвітньої школи відбувається комплексно, і ті знання, які учні одержа­ли з одного предмета, не «приховуються», якщо про них ідеться на інших уроках.

Під час вивчення проблем екології розв'язуємо задачі екологічно­го змісту. Наприклад:

1. У питній воді було виявлено сліди речовини, що має загально токсичний і наркотичний вплив. За даними якісного й кількісного аналізів цієї речовини було встановлено, що це похідне фенолу й масові частки елементів в ньому становлять: С - 55%, Н - 4,2%, О - 14,8%, Сl - 27%. Установіть молекулярну формулу цієї речовини. Складіть рівнян­ня реакції його одержання та вкажіть можливі причини потрапляння цієї речовини в «природне середовище».
2. Сполука класу фенолів разом з відходами виробництва потрапляє в стічні води, забруднюючи їх. Визначте формулу цієї речовини, якщо відомо, що відносна густина її за киснем дорівнює 3,375. Масова частка Карбону становить 77,7 %, у Гідрогену - 7,41%.
3. На гідролізному заводі за добу в процесі одержання етилового спир­ту з деревної тирси в атмосферу викидається 23 тис. м³ газів. Якої шкоди завдають вони оточуючому середовищу? Запропонуйте способи очищен­ня газів, що виділяються.
4. Крім промислових відходів в оточуюче середовище потрапляють побутові відходи, в тому числі використані вироби або тара з пластмас.

5.  У текстильній промисловості останніми роками природні барвни­ки були витіснені синтетичними. Багато які з них виявилися алергенами й навіть мутагенами. Сировиною для виробництва синтетичних барвників є анілін. Обчисліть масову частку виходу продукту реакції, якщо в резуль­таті відновлення 12,3 г нітробензену було одержано 8 г аніліну.
6. Раціональне використання лісу передбачає повну переробку де­ревини. Яку масу триацетилцелюлози можна одержати з деревних відходів масою 3,24т, якщо масова частка целюлози в деревині - 50%, а масова частка виходу естеру склало 75% від теоретично можливого.
7. Протягом одного року в атмосферу планети потрапило 6,5 млрд т. вуглекислого газу. Яку масу кисню могли б утворити рослини в процесі фотосинтезу за умови засвоєння 6% вуглекислого газу?
8. Встановлено, що 1 га. дубового лісу за рік виробляє 830 кг. кисню, березового - 725 кг., соснового - 540 кг. Яка маса глюкози при цьому утворюється?

Майже кожну тему програми з хімії 7-11 класу я розглядаю з точки зору екологічної освіти.  І я переконана, що якщо учні під час вивчення хімії одержать ґрунтовні знання з охорони оточуючого середовища, пере­ймуться цієї проблемою, то в майбутньому вони будуть грамотно пово­дитися на виробництві, у побуті й на природі. Все це стимулює школяра до навчання, розкриває вміння критично мислити , вміло застосовувати свої знання на практиці для розв’язання актуальних проблем, сприяє формуванню критичного мислення. Я сподіваюся, що ці знання допоможуть їм не порушувати природну рівновагу, та жодне економічне міркування не зможе заслонити поняття про борг кожного перед при­родою. Здорові зерна екологічної просвіти в шкільному віці обов'язково дадуть проростки бережливого ставлення до  повітря, чистої води, різноманіття рослинного й тваринного світу,  переростуть у потре­бу жити в гармонії з Природою. Глобальна проблема екологічного забруднення буде існувати до тих пір, поки все людство необ’єднається для її вирішення, тому, що від нього залежить майбутнє наступних поколінь. Людина виділяється від природи своїм розумом, щирим серцем. Станьмо розумними господарями землі і даваймо пам’ятати, що екологічне забруднення, як ланцюгова реакція, може призвести до екологічних катастроф. Як говорить давня сентенція: «Природа – це не те, що ми отримали у спадщину від пращурів, а те  що ми взяли в позику від нащадків»

                                        
ВИСНОВОК

 

Екологічна компетентність дає змогу сучасній особистості відповідально вирішувати життєві ситуації, підпорядковуючи задоволення своїх потреб принципам сталого  розвитку. Тому екологічна освіта потребує особливої уваги, оскільки збалансованість є результатом узгодження економічно-соціального розвитку суспільства та збереженням довкілля. Майбутнє дитини залежить не від того скільки формул утримуватиме її пам'ять, а від того, наскільки вона успішно зможе застосувати свої знання на практиці, від її компетентності в сучасному вирі життя. Тому в учнів необхідно розвивати як уміння самостійно здобувати і використовувати знання, так і комунікативні навички, творчі здібності, громадянську відповідальність та екологічне мислення.

Зазначене вказує на те, що учні повинні володіти екологічними компетентностями і компетенціями, які дадуть змогу швидко й професійно розв’язувати завдання, пов’язані з розвитком суспільства як найближчим часом, так і в подальші десятиріччя. Умовою успішного формування екологічної компетентності учнів виступає застосування форм і методів педагогічного впливу, що включають експеримент і пошук, розвивають аналітичні та інтелектуальні вміння, здатність критично осмислювати явища, інформацію та досвід, знаходити і обґрунтовувати варіанти вирішення життєвих ситуацій.

Зважаючи на те, що компетентність взагалі і екологічна зокрема передбачає активну діяльність, вчинки, дії особистості, відповідний навчально-виховний процес має забезпечувати не лише інтеріоризацію (перехід від зовнішньої матеріальної, до внутрішньої, ідеальної дії; оперування образами предметів), а й екстериорізацію (перетворення внутрішньої психічної дії у зовнішню) екологічних цінностей. Екстериорізація цінностей, перехід екологічних переконань у зовнішні прояви потребує певних, іноді значних вольових зусиль, тобто свідомого управління діяльністю, доланні певних труднощів і перешкод, у тому числі - особистісних протиріч, що виявляються у конфлікті стереотипів споживання і необхідністю регулювання чи й обмеження останнього відповідно до вимог сталого розвитку. Формування ключових компетентностей, екологічної думки в учнів – важливе завдання сучасної школи.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ДОДАТОК

 

Бюлетень «Хімія. Екологія. Економіка»

(Цікаві цифри й факти)

Чи знаєте ви що…

1. Біосфера – це порівняно тонкий шар ґрунту, води, повітря, в якому зосереджено все життя на Землі, що виникло 3-3,5 млрд. років тому.
2.  Ліси планети зникають зі швидкістю 20 га на хвилину, а площа тропічних лісів скорочується на 1% щохвилини.
3. Ліс – це легені нашої планети . Він відновлює 2/3  атмосферного повітря. На кожен вирослий у лісі кубічний метр деревини в процесі фотосинтезу споживається півтонни вуглекислого газу.
4. Оптимальна норма споживання кисню на одну людину на рік становить 4 % - стільки , скільки його продукує 0,1 – 0,3 га зелених насаджень.
5. Найбільше джерело забруднення атмосфери – теплові електростанції.
6. На сьогодні вчені виявили у вихлопних газах автомобілів близько 200 отруйних компонентів.
7. Забруднення повітря сірчистим  матеріалом знижує врожайність сільськогосподарських культур на 10%.
8. Особливо небезпечні хімічні відходи можна знищити, спалюючи їх у високотемпературній плазмі під великим тиском.
9. Деякі мікроорганізми можна використовувати для витягування металів із промислових відходів.
10. 25% побутових відходів є придатними для виробництва добрив, 25% можуть служити сировиною для целюлозно – паперової промисловості , а 20% переробляється на металургійних підприємств.
11. Промисловістю у водойми України скинуто 6517 млн. куб. м зворотних вод, з яких 1849 млн. куб. м. забруднені.
12. Щороку у сільському господарстві використовують 4 млн. т. мінеральних добрив, 40 т. органічних добрив, 175 тис. т. хімічних засобів захисту рослин.
13. Упродовж останніх 100 років середньодобова температура на Землі підвищилася на 0,5 – 0,6 градуса, і за деякими прогнозами, до середини 21 століття може зрости у 1,5 -2,5 рази.
14. В атмосферу щорічно викидається 110 млн. т. оксиду  сульфуру, 70 млн. т. оксиду Нітрогену,  180 млн. т.  оксиду карбону, 70 млн. т. неочищених отруйних газів, 60 млн. т. завислих частинок, 700 тис. т. фреонів (сполук важких металів), 100 тис. т. токсичних хімікатів, 10 тис. т. ртуті.
15. Під час фотосинтезу щорічно утворюється 177 млрд. т. органічних речовин, хімічна енергія яких у 100 разів більша за енергію, яка виробляється всіма електростанціями світу.
16. Повітря, що огортає Землю містить близько 3 млрд. вуглекислого газу. Кожен з нас видихаючи з легень повітря, виділяє за добу 1 кг. вуглекислого газу.
17. В Італії відома «Собача Печера» де важкий вуглекислий газ утримується близько дна печери, тому людина може безпечно ходити під склепінням. Однак собака якщо раптом забіжить до печери, задихається оскільки вуглекислий газ непридатний для дихання.
18. Загальний об’єм розчинних у Світовому океані солей дорівнює 48000000 млрд. т. Якщо ці солі випарити і розкласти по поверхні земної кулі то утвориться соляний шар товщиною 45 м., а якщо по суходолі 153 м.
19. У річки України щорічно скидається близько 5 млн. т. шкідливих речовин.
20. Загальний обсяг водопостачання з урахуванням втрат в Україні досяг 30 км³ на рік, що становить 60% загального обсягу її ручок.
21. На відміну від бананів та кактусів які зустрічаються в Криму, для кавових дерев наші субтропіки несприятливі. Вони зовсім не витримують заморозків, а в Криму буває 5…8 градусів морозу.
22. За рік людина споживає 3-5 кг кухонної солі – це мільйони йонів натрію та калію.
23. Що в Україні зникло 20 тис. малих річок.
24. Розорано земель більше ніж у будь який інший країні Європи.
25. Вже не придатні для користування 60% чорнозему.
26. Відходи вугільної промисловості віддано 200 тис. га. родючих земель.
27. В Україні працює понад 1100 хімічних заводів зі шкідливими для здоров» я людини виробництвами.
28. Якби висота земної кори була всюди однакова, наша планета вкрилася би шаром води заввишки 2400 м.
29. Звук у воді поширюється у п’ять швидше ніж у повітрі.
30. Теоретично в абсолютно чистій воді такий поверхневий натяг, що по ній можна ходити або кататися на ковзанах! Але практично абсолютно чисту воду ще ніхто не одержував.
31. Довжина Дніпра становить 2200 км., а площа його басейну 540 км².
32. Під чотириста метровим шаром антарктичного льоду розташоване море глибина якого – близько 200 м. Його поверхня вкрита льодом понад 120 тис. років, але дивне те, що в ній виявлено життя – ракоподібні тварини й одноклітинні рослини діатомеї.
33.  Людина може прожити без їжі тиждень, без води п’ять днів, без повітря -5хв.
34. Цінні породи дерев сушать у воді. Для цього крізь воду в який приходить дерево пропускають електрострум, що у деревині проходить швидше ніж у воді, і тому деревина виділяє надлишок вологи.
35. Роль пилки може виконувати вода. Сильний струмінь під тиском ріже навіть метал.
36. У сказаннях Давнього Сходу вода вважалася першоджерелом усього існуючого. Давньогрецький філософ Фалес говорив «Початок і сутність усього – вода».
37. Є в народі мудре прислів’я, здавна відома на Русі «Їж хрін їдкий – будеш живий».  І дивуватися вислову не доводиться тому, що хрін сильна фітонцидна рослина яка посіла в народній медицині важливе місце. За вмістам аскорбінової кислоти (до 200мг. на 100 сирої маси) хрін еквівалентний плодам чорної смородини, поступається лише спілому червоному перцю.
38. Існує картопля яка після варіння зберігає темно сине забарвлення. За смаком «чорнильне пюре» нагадує горіхи з маслом.
39. Не хочете хворіти - гризіть морквину. Німецькі вчені виявили, що вона вбиває хвороботворні бактерії в шлунку й в кишечнику не гірше ніж визнані лідери в цій сфері – цибуля і часник.
40. Датські та японські пекарі розробили рецепт хліба, що випікається з пшеничного борошна з додаванням японської редьки дайкон. Він має приємний солодкуватий смак і за якістю перевершує звичайний хліб.
41. Коли ми проходимо повз міський хлібокомбінат або булочну, кажемо: «Пахне хлібом», це означає, що наша нюхова сенсорна система отримала інформацію аж про 159 сполук.
42. Вихід на ринок за свіжим м’ясом – привід скористатися деякими хімічними даними. Забарвлення м'яса визначається пігментами, що містяться в м’язах. Це метміоглобін коричневого кольору, фіолетово-червоний міоглобін та яскраво червоний оксіміоглобін. Доброякісний продукт має світлий або насичений червоний колір, темно – багряний відтінок  плюс багато жиру є свідченням похилого віку забитої тварини. Якщо м'ясо розморожували кілька разів , то жир буде рожевого кольору замість білого, а сухожилля червоні. Остаточно вразити продавця можна приклавши до м'яса папірець універсального індикатора. Свіжий м’ясний сік має слабо кислу реакцію.
43. Картопляні чіпси за своїм походженням – американці, 1850 року народження. Саме тоді в містечку Саратога штату Нью Йорк побачили світ перші промислові чіпси. В Радянському Союзі вони з’явились  у 70 -х роках 20 століття.
44. Шоколад містить до 0,6% теоброміну – алкалоїду, що збуджує нервову систему, та 1,4% щавлевої кислоти, яка протипоказана хворим з порушенням обміну речовин.
45. Солодка вода містить ароматизатори, барвники, консерванти – усе це шкідливо для здоров’я. Такою водою можна мити чайники від накипу та обробляти город від шкідників. Недивно, що вона викликає гастрити й інші захворювання.
46. Жуйки і цукерки – просто шедеври хімічної промисловості. Там є і барвники, ароматизатори, підсолоджувачі. Прочитайте склад,  скільки незнайомих слів і загадкових буквенно - цифрових позначень!
47. Відомо, що вживання копчених продуктів істотно підвищує ризик розвитку пухлин. Додайте до канцерогенів ще і підсилювачі смаку, консерванти (вони надають ковбасам яскраво червоного кольору)й одержите вкрай малоїстівний продукт. 
48. Ще гірше ситуація з сосисками, сардельками, вареною ковбасою. В їх складі м'ясо може взагалі не бути. Зате є целюлоза як основа, високоякісний рослинний жир (трансгенна соя) і повний джентльменський набір: ароматизаторів, емульгаторів і консервантів.
49. Фаст-фуд містить глікотоксини – специфічні молекули, що утворюються під час  смаження. Поширюючись по організму  вони викликають запальні реакції  або активізують вогнища хронічного запалення. Накопичуючись в організмі вони є причиною старіння.
50. Одним з поширених синтетичних ароматизаторів є глютамінова кислота та її солі. Солі її посилюють смакові якості, викликають почуття задоволення. Глютамінат – це амінокислота (з неї будується білок), в разі надлишку  якої  виникає так званий «синдром китайського ресторану» (головний біль, нудота, сонливість, серцебиття).
51. Шоколад молочний з цілими горіхами «Корона», виробник ЗАТ «Крафт Фудз Україна» містить недозволений емульгатор Е476. Крім того, там міститься лецитин, що виробляється з генетично модифікованої сировини, викликає захворювання шлунково-кишкового тракту, хвороби нирок та печінки.
52.  Безалкогольний напій «Фанта» Виробник «Кока-Кола Беверіджес Україна Лімітед», містить недозволений стабілізатор Е444. Крім того там є Е330 (лимонна кислота) що провокує розвиток алергії та викликає злоякісні пухлини. А ще консервант Е211(натрій бензоат) з такими ж властивостями.
53. Вчені підрахували, що в Країнах Європи людина щоденно отримує багато хімічних харчових добавок, в еквіваленті – 40 таблеток аспірину в день.
54. Небезпечні речовини містяться в продукції, яку обожнюють діти, наприклад жуйка - Е321, що негативно впливає на печінку. Сухарики і чіпси - Е621 – провокує глаукому та погіршує зір.

 

СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛІТЕРАТУРИ:

1. Пустовіт Н. А. Сутнісні характеристики екологічної компетентності школярів // Зб. наук. праць. Педагогічні науки. Випуск 38.–Херсон: Видавництво ХДУ, 2005. – 400 с. – С. 186 – 191.
2. Буринська Н. Екологічна складова у змісті шкільної хімічної освіти / Н. Буринська // Біологія і хімія в школі. – 1998. – № 1. – С. 18–20.
3. Пустовіт Г. Європейський досвід неформальної екологічної освіти / Г. Пустовіт // Біологія і хімія в школі. – 2000. – № 2. – С. 28–31.
4. Фурсов В. М. Екологічна криза і людина: хто винен? / В. М. Фурсов // Країна знань. – 2011. – № 4–– С. 43–46.
5. Хімія 10–11 класи: програми для профільного навчання учнів загальноосвітніх навчальних закладів: рівень стандарту, академічний рівень та поглиблене вивчення. – Тернопіль : Мандрівець, 2011.
6. Бебека А.Екологічна освіта: стан і завдання // Рідна школа.-1995.- № 16.
7. Білявський Г.О., Фурдуй Р.С. Основи екологічних знань. – К.:Либідь, 1995.
8. Біологічна роль мікроелементів. –М.: Наука, 1983.
9. Життева компетентність особистості / за ред. Л.В. Сохань, І.Г.Сохань, -К.: Богдана, 2003.
10.          Задорожний К.М. Дослідна та проектна діяльність під час вивчення хімії . – Х.:ВГ. «Основа», 2008.
11.          Мартиненко Б.В. Хемофобія і реалії життя. // Хімія в школі. – 1992. №3-4.
12.          Костецька І. Екологічна освіта: становлення і розвиток // Радянська школа. -1995.- №5.
13.          Черванецький В.В. Екологічна освіта у розвинених країнах Заходу // Рідна школа. -1992. -№ 2.
14.          Яншин А.Д. Наукові проблеми охорони природи і екології // Екологія і життя . – 1999. № 3.
15.          Сорока Л.В. Хімія . Екологічні задачі. – Тернопіль: Мандрівець. 2003.
16.          Лук’янова Л. Б. Основи екології. Навч. Посіб. – К.: Вища школа, 2000. – М.Знання.
17.          Серія ВЕЛ. «Екологічна освіта та виховання».
18.          Врочинський К.К., МаковськийВ.А.; Застосування пестицидів і охорона навколишнього середовища. –К.: Вища школа. 1989.
19.          Толстоухов А.В., Хилько М.І.  Екобезпечний розвиток: пошуки стратегій. -К.: Знання України, 2001 .
20.          Барановський В.А. Екологічні проблеми атмосферного повітря // Екологічний вісник.- 2002 .
21.          Кораблева А.І. Сучасні екологічні проблеми і шляхи їх вирішення. –Дніпропетровськ: Промінь, 1995.
22.          Барановський В.А., Бардов В.Г. Всеукраїнська екологічна ліга. Екологічні проблеми природних вод України. - Центр екологічної освіти та інформації, 2000.
23.          Білова І. Охорона навколишнього середовища: Підручник для технічних ВНЗ. - 1991.
24.          Одум Ю. Основи екології. - М.: Мир,1975.