Оксиди Карбону та Силіцію. Парниковий ефект. Охорона довкілля.



Оксиди Карбону та Силіцію . Парниковий ефект. Охорона довкілля

Урок-брифінг. 10 клас 

Цілі уроку: узагальнити знання про оксиди; порівняти склад, будову та властивості оксидів Карбону й Силіцію; дати уявлення про парниковий. ефект; акцентувати . увагу на проблемах охорони навколишнього середовища; розвивати самостійність учнів у роботі з. додатковою літературою; удосконалювати вміння порівнювати будову та властивості речовин, робити висновки; розвивати пізнавальний інтерес до хімії.

Обладнання: періодична система хімічних елементів, малюнки, плакати, мармур, розчин хлоридної кислоти, вапняна вода, апарат Кіппа.

У клаci працюють групи учнів: «хіміки»,«біологи», «екологи», «ерудити», «експерти», «медики» .

ХІД УРОКУ .

І. Організаційний момент

ІІ. Повідомлення теми та завдань уроку

Учитель. Тема сьогоднішнього уроку пов'язана з екологічними проблемами. Ми повинні знати, які шкідливі речовини надходять в атмосферу, яким повітрям ми дихаємо, як зменшити викиди токсичних речовин; Василь Сухомлинський писав: «Коли думаєш про дитячий мозок, уявляєш квітку троянди, на якій тремтить крапля роси. Яка обережність і ніжність потрібна для того, щоб, зірвавши Квітку, не зронити краплю. Ось така обережність потрібна і нам кожної хвилини» .

ІІІ. Мотивація цілей уроку

Еколог. Екологічні проблеми нині особливо хвилюють наше суспільство і всіх людей планети: ХХ сторіччя стало періодом бурхливого розвитку металургійної, хімічної та нафтохімічної промисловості. Лише хімічна промисловість виробляє великий асортимент речовин і матеріалів, що використовуються у різних галузях, народного  господарства: отрутохімікати, барвники, хімічні волокна, пластмаси, мінеральні добрива тощо.

Розвиток будь-якої галузі промисловocтi супроводжується інтенсивним забрудненням довкілля. І хоча в останній період викиди шкідливих речовин трохи зменшилися внаслідок скорочення деяких виробництв та впровадження безвідходних та знешкоджуючих технологій, ми не повинні забувати про навколишнє середовище.

Академік І. В. Петрянов застерігає: «Якщо не впливати на навколишнє середовище, то кількість шкідливих речовин збільшиться до такої міри, що життя для людей стане неможливим».

 Н. Віннер зазначає, що ми так радикально змінили навколишнє середовище, що тепер для того, щоб існувати в цьому середовищі, ми повинні змінити себе.

Учитель. Отже, сьогодні ми не тільники ознайомимося зі складом, будовою та властивостями оксидів Карбону й Силіцію, але й дізнаємося, як ці речовини потрапляють у атмосферу та як вони впливають на людину.

ІV. Актуалізація опорних знань

Давайте пригадаємо:

1. Які речовини називають оксидами, як їх класифікують?

2. Наведіть приклади солетворних і несолетворних оксидів.

V. Організація сприйняття та осмислення нової інформації

У ч и тел ь. Визначте, яка сполука заховалася в цих даних: сполука містить 27,27 % Карбону і 72,73 % Оксигену. Відносна густина газу за воднем - 22.

Одним із несолетворних оксидів є СО − карбон(ІІ) оксид, або чад ний газ. Що ви знаєте про утворення, властивості та застосування цього оксиду?

Хіміки. Він утворюється  в результаті неповного згоряння вугілля за нестачі кисню:

2С+О2 =2СО ↑

Це безбарвний газ, без запаху, отруйний, погано розчиняється у воді, трохи легший за повітря. Карбон(ІІ) оксид горить васильково-синім полум'ям, виділяючи велику кількість теплоти:

2СО+О2 = 2СО2

За високих температур відновлює метали з їх оксидів:

СО + СuО = Сu +СО2

Експерт. Карбон (ІІ) оксид (СО) є постійним компонентом атмосфери Землі. Виділяється СО внаслідок життєдіяльності мікроорганізмів, рослин, тварин і людини. Чадний газ утворюється під час пожеж Та присутній у вулканічних та болотних газах.

Джерелом надходження СО в довкілля є також неповне згоряння органічних речовин у двигунах автотранспорту, палива в печах, тютюновий дим У тютюновому димі вміст, СО становить 0,5-1,0 %.' Більш ніж половиш СО, що надходить до атмосфери в результаті діяльності людини, припадає на автотранспорт. Під час згоряння 1 кг бензину, залежно від режиму роботи двигуна, у повітря потрапляє, від 150 до 800 г СО .

Біолог. Потрапляючи в організм з повітрям, СО надходить до легенів, де швидко зв'язується з гемоглобіном крові, легко замінюючи Оксиген та утворюючи карбоксигемоглобін. Останній не здатен переносити кисень до клітин органів, кров збагачується на карбоксигeмоглобін, втрачає функцію. газообміну, організм отруюється. У першу чергу згубного впливу зазнає мозок. Легке отруєння чадним газом протікає без утрати свідомості або з утратою свідомості, сонливістю, нудотою та блюванням. Отруєння СО середнього ступеня супроводжується втратою свідомості, провалами пам'яті, руховими розладами, судомами; важке отруєння втратою свідомості протягом понад 2 години, а згодом комою і смертю.

 Можливе хронічне професійне отруєння СО, якщо безперервно вдихати повітря, що містить 10-50 мгім3 СО (у крові міститься з-13 % СО). Таке отруєння супроводжується змінами в центральній нервовій, кровоносній, травній та статевій системах. Одним із побутових джерел СО, яке призводить до розвитку хронічного отруєння, є тютюновий дим. Середній вміст СОНb в крові людей, які не пам'ять,- близько 2 %.- які палять помірно - 3-4 %, сильно палять - 6 %. СО - основний фактор ризику, що зумовлює руйнування кровоносних судин. Чадний газ згубно впливає на дитину в лоні матері, бо вони мають спільну кровоносну систему, а тому СО легко проникає в дитячий організм. Після одноразового та повторного отруєння вагітних жінок чадним газом майбутня дитина може померти (65 % випадків). 10-12 % дітей, які зазнали впливу СО в лоні матері, народжуються з фізичними вадами або із затриманням психомоторного розвитку. Народжені діти, матері яких палять, мають малу масу, згодом у них проявляться розлади серцевої діяльності. Жінки більш стійкі до токсичного впливу СО, ніж чоловіки.

Медик. СО виводиться з організму головним чином через органи дихання: 60-70 % виводиться з організму через 1 годину після гострого отруєння, а решта через 3-4 години. Під час хронічного отруєння виведення СО з організму досить тривале. Частково СО виводиться з організму через шлунково-кишковий тракт і нирки.

Журналіст. Як можна виявити чадний газ у повітрі?

Ерудит. Хімічним індикатором для виявлення СО в повітрі є О,О2%-й .розчин PdCI2. За наявності мізерних кількостей СО папірець, змочений цим розчином, умить чорніє, оскільки на ньому осідає металічний паладій.

Учитель. Природа, самоочищаючись, використовує чадний газ. Він окиснюється до СО2, який поглинається рослинами, мікроорганізмами, адсорбується фунтом. В Україні створена екологічна служба, яка стежить за викидами карбон(ІІ) оксиду . В атмосферу.

СО2 - карбон(IV) оксид, карбон діоксид, вуглекислий газ. Належить до кислотних оксидів. Що це означає?

Хіміки. Це означає, що CO2 взаємодіє:

• з водою:

CО2 + Н2О ↔Н2СОз

• розчинами лугів:

СО2 + 2NaOH = Nа2СО3 + Н2О

 • з основними оксидами:

СаО +СО2 = СаСО3

Учитель проводить експеримент «Одержання СО2 підчас взаємодії мармуру та розчину хлоридної кислоти в апараті Кіппа»;

Перед дослідом учні повторюють правила техніки безпеки під час роботи з кислотами. СО2 пропускають крізь дистильовану та вапняну воду. Учні спостерігають помутніння вапняної води.

Хіміки записують рівняння реакцій:

СаСО3 + 2НСl == СаСl2 + СО2↑ +H2O

СО2 +Са(ОН)2 = СаСО3↓ +H2O

 Отже, вуглекислий газ - це безбарвний газ, без запаху, у 1,5 раза важчий за повітря, добре розчиняється у воді, особливо під тиском, легко перетворюється на рідину навіть за кімнатної температури і невеликого тиску (5 мпа). Зріджений СО2 зберігають у сталевих балонах. якщо його швидко вилити з балона, вуглекислий газ випаровується, внаслідок чого частина газу перетворюється на снігоподібну масу. Твердий вуглекислий газ називають сухим льодом.

Експерт. Вміст вуглекислого газу в загальній масі газової оболонки Землі становить 0,03 %, маса його в атмосфері - близько 2,3-1012 т. Вуглекислий газ входить до складу вулканічних газів, виділяється в атмосферу в процесі вивітрювання гірських порід, утворюється під час горіння, бродіння, гниття органічних речовин та в результаті життєдіяльності мікроорганізмів ґрунту. Антропогенними джерелами надходження СО2 в довкілля є промислові викиди, що становлять 5· 109 т на рік. Промислові джерела спалювання палива, виробництво цукру, шахти, рудники, тунелі, колодязі, геотермальні електростанції.

Біолог. Токсичний вплив СО2 наоргамізм людини виявляється в наркотичній дії, подразненні шкіри й слизових оболонок. У відносно малих концентраціях СО2 збуджує дихальний центр мозку, а в дуже великих ­ пригнічує. Високий вміст СО2 з пониженим вмістом кисню в повітрі є причиною швидкої, смерті. Вуглекислий газ має центральну судинозвужуючу звужуючу та місцеву судинорозширюючу дію, спричиняє ацидоз (зміщення кислотно-лужної рівноваги в організмі в бік відносного збільшення аніонів), підвищення вмісту адреналіну та норадреналіну й зменшення вмісту амінокислот у крові.



Медик. СО2 потрапляє В організм людини в місцях його накопичення (в ямах, клунях, колодязях;бродильних чанах тощо),у повітрі, яке видихає людина, Міститься, близько 4 % СО2, тому концентрація вуглекислого газу в повітрі в закритих приміщеннях зростає, особливо коли виконується інтенсивна робота. Профілактика отруєння вуглекислим Газом у побуті й на виробництві передбачає інтенсивне провітрювання місць накопичення вуглекислого газу.

Якщо у великих дозах СО2 - «злочинний газ», то в малих - навпаки. Ця речовина відіграє надзвичайно важливу роль у гуморальній регуляції фізіологічних процесів, підтримує сталість рівня рН у внутрішньому середовищі організму, слyгyє збудником і регулятором дихання у вищих тварин і людини. Медики давно помітили, що вдихання. газових сумішей з підвищеним вмістом СО2 не тільки виявляє; наркотичну дію, а й порушує терморегуляцію і викликає гіпотермію - охолодження організму. Відомий російський лікар п. І. Бахметьєв ще в 1901 р. запропонував використовувати цю особливість СО2 для сповільнення процесів життєдіяльності. У своїй cтaттi «Рецепт дожити до ХХІ століття» він докладно описав метод входження в стан анабіозу за допомогою вуглекислого газу.

Журналіст. Чому міст вуглекислого газу в атмосфері невисокий і практично незмінний?

Еколог. Це тому, що рослини поглинають вуглекислий газ у процесі фотосинтезу. Тополя протягом літа поглинає 44 кг СО2, а липа - 16 кг. Майже стільки ж виділяється й кисню. Отже,  відбувається крyгooбіг, тобто біологічне самоочищення атмосфери за допомогою дерев, кущів, перемішування мас повітря, дощів. Найкращим способом очищення повітря від СО2 є озеленення, особливо в містах.

Журналіст. Поблизу Неаполя Ітaлії є Собача печера. З чим пов'язана її назва?

Ерудит. Вуглекислий газ важчий за повітря і, виділяючись з вулканічного гpyнтy Собачої печери, осідає на дні печери шаром завтовшки 80-100 см. Тому дорослі люди в ній можуть знаходитися скільки завгодно, а от коти, собаки та інші низькорослі тварини задихаються там і гинуть.

Журналіст. У сільській місцевості, перед тим, як спускати в колодязь людину для його чищення, туди поміщають запалену свічку. Для чого це роблять?

Ерудит. ЧастоСО2, виділяючись із підземних вод і землі, збирається в колодязях. 3апаленою свічкою визнaчaють наявність цього газу.

Еколог. Альпіністи і туристи, які йдуть у гори, повинні пам'ятати, що намет треба ставити так, щоб вхід до нього був повернутий до підніжжя гори. Це потрібно для вільного витікання» СО2. Якщо ж вхід до намету повернути до вершини гори, намет швидко наповниться видихуваним СО2 і під час сну люди можуть задихнутися.

Учитель. Ми бачимо, що в природі всі явища взаємопов'язані. Кожна речовина і жива істота виконують певні функції. Збої в роботі одного  організму викликають хворобу всієї  системи. Людина відчула себе «царем» природи, створила свої жорстокі закони, спрямовані на збагачення.

Ще Демокріт казав, що подібно до хвороб тіла є хвороби способу життя. Внаслідок господарської діяльності людини (вирубка лісів, зменшення зеленого покриву планети) спостерігається збільшення вмісту вуглекислого газу в атмосфері, У результаті згоряння палива в атмосферу надходить понад 12 тис. т вуглекислого газу.

Еколог. Щорічне надходження карбон(ІV) оксиду до атмосфери внаслідок діяльності людини в 100-150 разів перевищує природне надходження.

Вуглекислий газ належить до парникових газів, які пропускають на Землю випромінювання Сонця, проте сильно затримують теплове випромінювання Землі. Збільшення концентрації хоча б одного з парникових газів призведе до того, що в атмосфері затримуватиметься більше тепла, у результаті чого підвищиться середня температура атмосфери Землі і її поверхні. Підвищення температури внутрішніх шарів атмосфери і поверхні Землі, зумовлене нагромадженням в атмосфері парникових газів, називається парниковим ефектом.

Прогнози стверджують: якщо вміст карбон(ІV) оксиду в атмосфері збільшиться вдвічі, то це призведе до підвищення температури на планеті на 2-3 ос. Найінтенсивніше потепління може спостерігатися в північних широтах. Це зумовить танення льодовиків у Північному Льодовитому океані, після чого будуть заболочені величезні території.

Учитель. Білий кварцовий пісок, жовтий пісок, коштовні камені ­ аметист, яшма, агат, опал, топаз, гірський кришталь-це SiО2, тобто силіцій(ІV) оксид - тверда кристалічна речовина, тyгoплавка, неотруйна, нерозчинна у воді.

Експерт. Близько 12 % літосфери становить кремнезем у вигляді мінералу кварцу та його різновидів. Антропогенним джерелом SіО2 в пилоподібному стані є переробка й видобування більшості. корисних копалин, металургія, машинобудування:, виробництво будівельних матеріалів.

Біолог. Токсичний вплив майже всіх сполук Силіцію незначний. пил, що містить силіцій, потрапляє до органів дихання дуже повільно та спричиняє патологічні зміни типу хронічних катарів верхніх дихальних шляхів, хронічних бронхітів і пневмоконіозів.

Можливий контакт із SiО2 в електротермічному виробництві чистого силіцію та силіцієвих феросплавів, для електродугової плавки сталей, електрозварювання. Накопичення SiО2 в легенях і трахеобронхіальних лімфовузлах у робітників, які працюють у запиленій атмосфері, спричиняє силікоз легень, а потім і силікотуберкульоз.

 Під час видобування та збагачення азбестів, у виробництві азбестотехнічних виробів та їх використання можливий контакт робітників з пилоподібними частинками цього мінералу. Азбест спричиняє на шкірі «азбестові бородавки». Потрапляючи в легені, азбест спричиняє тяжке захворювання легень - азбестоз. Стінки бронхів судини під впливом азбестів деформуються. Накопичуючись у легенях, азбест стає причиною туберкульозу та раку легенів.

Виводиться Силіцій через шлунково-кишковий тракт і нирки.



Хіміки дають відповідь на основі будови цих речовин.

Учитель підкреслює, що від будови речовин залежать їх властивості.

Еколог. Сьогодні ми не тільки закріпили знання про оксиди, але й розглянули важливі екологічні проблеми, які набули світових масштабів. Розв'язання цих проблем має велике значення для нормального життя всього людства.

VІ. Підбиття підсумків уроку

Учитель. Людина ХХІ ст. повинна мати нову екологічну етику, яка базується на повазі до всіх живих істот на 3емлі. Хотілося б, щоб усі люди пам'ятали слова римського мислителя Сенеки, сказані ним ще в І ст. н. е.: «Жити щасливо і жити в злагоді з природою - одне й те саме».

Сподіваюся, наш брифінг удався. Науковці, ерудити, хіміки попрацювали на славу.

VІІ. Домашнє завдання Розв'язати задачі:

1. В 1 м 3 атмосферного повітря, крім азоту й кисню, міститься 2 л СО2. Визначте кількість і масу СО2 В .усьому об'ємі класної кімнати, що має розміри 12х8х3 м.

2. Яку масу заліза можна відновити з ферум(IІI) оксиду, використовуючи 10 л чадного газу? .