Презентація "Хімія і суспільство"

Тема. Роль хімії, біології, екології в розв’язанні  глобальних проблем       людства.

Мета. Розглянути основні екологічні проблеми сучасності, причини виникнення екологічної кризи; розвивати логічне мислення, вміння  робити висновки, здатність до творчої діяльності, вміння виступати перед колективом; виховувати дбайливе ставлення до навколишнього середовища.

Забезпечення заняття: проектор, презентація, опорні конспекти.

Вид заняття. Лекція – візуалізація.

Література: Загнибіда Н.М. Метод проектів на уроках хімії.-Х.:Ранок,2011.

                  Задорожний К.М. Технології навчання хімії.-Х.:ВГ «Основа», 2007

                  Совгіра С.В. Нетрадиційні форми екологічної освіти учнів// Рідна школа.-     2006.-№ 3.- С.51-55

                   Інтернет ресурси.

Ми вже навчилися літати в повітрі, як птахи.

Ми вже навчилися плавати в морі, як риби.

Нам іще залишилось навчитися жити на Землі , як люди.

                       Бернард Шоу

Хід заняття

І. Організаційний етап.

ІІ. Актуалізація опорних знань.

Визначте види забруднень, заповніть схему.

ІІІ. Повідомлення теми та мети заняття.

Тема нашого заняття  - «Роль хімії, біології, екології в розв’язанні екологічних проблем». Ми маємо дослідити екологічні проблеми сьогодення, причини їх виникнення; способи подолання екологічної кризи. Наприкінці заняття ми маємо дати відповідь на питання: що потрібно зробити для створення екологічно стабільного суспільства?

ІV. Розгляд  матеріалу теми.

 При підготовці до заняття студентів  розділено на групи, які досліджували такі питання:

І група «Екологи»

Забруднення літосфери

Літосфера — це зовнішня тверда оболонка Землі, яка включає земну кору й частину верхньої   мантії Землі.

 Екологічне значення: на поверхні Землі живе велика кількість рослин; ґрунти є основною умо­вою для отримання продуктів харчування, джерелом корисних копалин.

Забезпечення населення Землі продуктами харчування потребує щорічного збільшення пло­щі орних земель. Але вплив знарядь і способів обробки, вирубування лісів, які захищають ґрунти від дії вітрів та підземних вод тощо, спричиняють їхню ерозію.

 Ерозія ґрунтів — це зменшення товщини верх­нього найродючішого шару ґрунтів унаслідок знесення вітром або водою. У результаті ерозії та інших явищ запаси родючих ґрунтів щорічно зменшуються на 24 млн тонн, а площа пустель лише за останні 20 років збільшилася на 100 млн гектарів. Якщо ці процеси вчасно не зупинити, то майже третина орних земель стане непридатною для сільськогосподарського використання.

Інша причина скорочення площі орних земель — з засолювання ґрунтів унаслідок нераціонального поливу. Надмірне зрошування спричиняє підвищення рівня ґрунтових вод. На поверхні ґрунту відкладаються солі, що підіймаються разом із ними.

Негативно впливають на ґрунти та їхніх меш­канців пестициди (від лат. пестис — зараза та цидо — вбиваю) — хімічні сполуки, які викорис­товують для захисту рослин і продуктів харчуван­ня від шкідників. Надмірна кількість пестицидів забруднює продукти харчування та питну воду, з якими вони можуть потрапляти в організм люди­ни. Пестициди зашкоджують і корисним видам та природним екосистемам — виникають стійкі лінії шкідників, нечутливих до дії певних препаратів.

Одним із негативних наслідків аварії на ЧАЕС є забруднення сільськогосподарських угідь стійкими радіонуклідами. Ґрунти міцно утримують радіоактивні речовини. Основними засобами відновлення ґрунтів є насадження лісозахисних  смуг, екологічно обґрунтоване зрошення земель, упровадження сівозмін, періодична консервація угідь. Сьогодні охорона й раціональне використання земельних ресурсів — одна з найактуальніших проблем.

II група «Гідробіологи»

Забруднення гідросфери

Гідросфера — водна оболонка Землі. Це моря, океани, річки, озера й підземні води.

Екологічні функції води: вона є складовою час­тиною всіх живих організмів. Завдяки воді відбу­ваються основні процеси — обмін речовин, тепло. Води Світового океану є основним кліматотвірним чинником, важливим джерелом природних ресур­сів живлення людини.

 Забруднення вод:

• фізичне — унаслідок збільшення у воді нероз­чинних домішок — піску, глини (за рахунок змиву дощовими водами розораних ділянок);
• хімічне — у результаті потрапляння у водойми­ща разом зі стічними водами шкідливих неор­ганічних і органічних речовин.

Великої шкоди гідросфері завдають нафта й на­фтопродукти, які утворюють на поверхні плівку, що порушує газообмін між водою й атмосферою, знижує вміст кисню у воді.

 Забруднення прісних вод спричинене не тільки тим, що в ріки скидають відходи виробництва. Це і змиви з полів пестицидів і мінеральних добрив, що отруюють багато водних організмів, насампе­ред молюсків, раків, риб, підвищують концен­трацію у воді макро- й мікроелементів. Останнє спричиняє «цвітіння» водойм — різке збільшен­ня чисельності водоростей у спекотний період, що робить воду ставків, рік і водоймищ непридатною не лише для споживання, а й навіть для мешкан­ня тих самих тварин.

   Проблема прісної води особливо актуальна для України. Прісна вода — один із найдефіцитніших природних ресурсів нашої країни. В Україні на одного жителя припадає близько 1000 м³ води на рік, тоді як, згідно з розрахунками ООН, достатніми вважають 10000—15000 кубічних метрів. Саме тому промислові й комунальні підприємства про­пускають води більше, ніж її взагалі є на території України. Цей парадокс означає, що одну й ту саму воду використовують у промисловості неодноразово, а оскільки повного очищення води досягти неможливо, то в результаті майже 90 % підземних              і річкових вод України перебувають у «поганому» або «критичному» стані.             

      До змін гідрологічних режимів водойм (глибини, швидкості течії, солоності) призводить створення водосховищ, що згубно впливає на водні біогеоценози та популяції окремих видів.             

 Дослідження. Закип’ятити воду в чайнику, спостерігаємо утворення накипу на стінках посудини. Чим накипу більше, тим більше у воді розчинено солей кальцію, магнію. Саме солі цих металів при нагріванні стають нерозчинними. Якщо накип жовтуватого відтінку, то у воді міститься значна кількість солей з домішкою Феруму. Студенти роблять висновок про рівень забруднення води за кількістю нерозчинних солей. Наявність запаху також є наслідком забруднення води.

Хвилина релаксації

   Студенти виконують веселі фізичні вправи. Ставимо такі запитання: 

1. Якщо ви вважаєте, що треба економити воду, плесніть у долоні. 
2. Якщо вимикаєте воду, поки чистите зуби, підстрибніть. 
3. Якщо ви не спалюєте листя, тупніть ногою. 
4. Якщо вам не подобається запах  бруду, махніть рукою перед своїм обличчям.                        
5. Якщо не смітите на вулицях, сядь­те.
6. Якщо не палите і вважаєте це шкідливою звичкою, встаньте. 
7. Якщо вимикаєте світло, виходячи з кімнати, затуліть очі рукою. 
8. Якщо ви ощадливо використовуєте папір, не витрачаєте його марно, підніміть руки.
9. Якщо, на вашу думку, охороняти навколишнє середовище — добра справа, плесніть у   долоні.

III група «Хіміки» 

Джерела забруднення атмосфери

Атмосфера — повітряна оболонка Землі.

Екологічне значення атмосфери: захист жи­вих організмів від згубного впливу космічного ви­промінювання, ударів метеоритів; регулює сезон­ні й добові коливання температури, є носієм тепла й вологи. Через атмосферу відбувається фотосин­тез, обмін речовин і енергії; атмосфера є середо­вищем для деяких організмів (бактерій, комах, птахів).

Людина «підігріває» атмосферу шляхом спа­лювання величезної кількості вугілля, органічно­го палива, нафти, газу, а також унаслідок робо­ти атомних електростанцій, знищення лісів, яке призводить до підвищення концентрації вугле­кислого газу в повітрі. Вуглекислий газ атмосфе­ри діє як скло в теплиці: воно вільно пропускає на поверхню Землі сонячні промені, але утримує тепло нагрітої Сонцем поверхні Землі. Це підви­щує температуру атмосфери, у результаті чого ви­никає парниковий ефект.

В атмосферу потрапляють фреони, які є джерелом руйнування озонового шару. За підрахунками вчених, уже зруйновано до 5 % озонового шару, що може зумовити появу так званих озонових дірок (одну з них виявлено в 90-х роках XX століття   над  Антарктидою). У повітрі іноді зависають хмари шкідливих газів, які утворюються в результаті роботи сотень котелень. Це «чорний» і «білий»   смог (димовий туман).             

 Оксиди Сульфуру й Нітрогену, які потрапляють у повітря внаслідок роботи теплових електростанцій і автомобільних двигунів, узаємодіють із водою й перетворюються на азотну й сульфатну кислоти, що переміщуються у вигляді туману, а потім випадають кислотними дощами. Кислотні дощі призводять до тяжких наслідків: прісні водойми стають мертвими, гинуть ліси, відбуваються значні втрати врожаю.             

        Якщо людство не зменшить обсягу забруднення атмосфери й глобальна температура буде надалі підвищуватися, як це відбувається за останні 20 років, то дуже швидко клімат стане теплішим,  ніж будь-коли на Землі. Глобальне потепління призведе до танення льодовиків Гренландії, Антарктиди, рівень Світового океану підвищиться на 6-10 метрів, при цьому буде затоплено близько 20 % площі суходолу, де проживають мільйони людей і розташовані міста, сади й поля.

       Для стабілізації вмісту вуглекислого газу рекомендується змінити світовий паливний баланс за рахунок збільшення частки природного газу(СН₄), який містить менше Карбону Проблема  «парникового ефекту» сприяє розвитку атомної енергетики, що не дає викидів СО₂, тому будівництво атомних електростанцій триває, але з               більш жорсткими заходами екологічної безпеки через Чорнобильську катастрофу. Кардинально розв’язати таку проблему можна в разі переходу людства до альтернативних джерел енергії та водневої енергетики.

Дослідження. Студенти наводять приклади впливу кислотних дощів, парникового ефекту, смогу на стан оточуючого середовища в місцевостях, де вони постійно проживають.

IV група «Біологи»

 Вплив навколишнього середовища на організм людини

Безпосередньою причиною порушення нормальної життєдіяльності організму й виникнення патологічного процесу можуть бути абіотичні чинники навколишнього середовища. Очевидно те, що географічний розподіл низки захворювань пов'язаний із клімато-географічними зонами, ви­сотою місцевості, інтенсивністю інсоляції, переміщення повітря, атмосферним тиском тощо. Так,наприклад, з'ясовано, що існує тісний зв'язок між смертю, народжуваністю та сонячною активністю. З виникненням плям на Сонці в людей псується настрій, знижується працездатність, порушується ритм життя. У цей період реєструють               підвищення загострень хронічних хвороб, насамперед серцево-судинної системи та ЦНС, дорожнього травматизму. Відомо, що згубно впливають на живі організми короткі хвилі ультрафіолетового випромінювання Сонця: їх поглинають нуклеїнові кислоти, що призводить до генетичних мутацій, збільшується кількість злоякісних утворень - раку, саркоми, лейкозу.

      Забруднення грунту отрутохімікатами, мінеральними добривами, промисловими та господарсько- фекальними відходами призвело до того, що грунт став джерелом захворювань на туберкульоз, бруцельоз, паратифи та інші шлунково – кишкові захворювання, а також гельмінтози.

     Потрапляючи у воду та продукти харчування, пестициди та мінеральні добрива спричиняють порушення діяльності центральної нервової , серцево – судинної та інших систем організму, аномалій новонароджених, пригнічують діяльність імунної системи. Вони можуть спричинити ріст злоякісних пухлин і бути причиною зниження тривалості життя.

 Небезпека радіаційного забруднення грунтів полягає в тому, що вплив цих забруднень на організм людини проявлятиметься протягом багатьох поколінь.

 До числа найбільш «екологозалежних» видів патології належать захворювання алергічної природи. Встановлено, що на рівень поширеності таких хвороб суттєво впливають атмосферні забруднювачі з вираженою алергенною дією - альдегіди, біопрепарати, формальдегід тощо.

Дослідження.

Аналіз здоров'я виявляє  цілковиту залежність від напрямку господарського розвитку й екологічного стану довкілля.

Причини смертності за останні три роки:

• на першому місці — хвороби системи крово­обігу;
• на другому — новоутворення;
• на третьому — травми та отруєння;
• на четвертому — хвороби органів дихання;
• на п'ятому — хвороби органів травлення.

Висновок

Основними способами розв’язання екологічних проблем є такі:

1. Застосування матеріало – й енергозберігаючих технологій, а в перспективі – замкнутих циклів використання ресурсів, перехід до маловідходного виробництва.
2. Використання раціонального  досвіду природокористування, розробка регіональних схем використання ресурсів залежно від природних, економічних та соціальних особливостей території.
3. Роззосередження екологічно шкідливих виробництв, які не можна поки що закрити.

Під час виступів представників від групи дослідників студенти працюють над створенням опорного конспекта, де вказують основні екологічні проблеми сучасності.             

V. Узагальнення та систематизація знань.

1. Головним напрямком вивчення та розв'язання глобальних екологічних проблем з допомогою хі­мії , біології, екології є:

• моніторинг, тобто аналітичний контроль на­вколишнього середовища;
• токсикологічні дослідження, зокрема оціню­вання канцерогенної та мутагенної активності хімічних речовин;
• створення мало- й безвідходних виробництв, енерго- й ресурсозберігаючих технологій;
• очищення та переробка стічних вод, відходних та вихлопних газів, твердих відходів;
• конверсія хімічної зброї;
• освіта та виховання (екологічне — хіміків, хі­мічне — екологів і хіміко-екологічне — насе­лення).

2. Інтерактивна вправа « Займи позицію»

а). Запах дезодоранту й атмосфера

а) Використання аерозолів — загроза руйнування озонового шару атмосфери.

б) Аерозолі приємно пахнуть і захищають від неприємного запаху поту.

Можливі варіанти відповідей

Необхідні знання про значення озонового екра­ну; уміння розпізнавати позначки на флаконі, що вказують на екологічну безпеку використання дезодорантів; заміна аерозолів кульковими дезо­дорантами або парфумами, виготовленими з нату­ральних складників; використання мила або гелів для тіла; лікування надмірної пітливості тощо.

б). Вибір упаковки

а) Пластикові пляшки не можна спалювати, вони не гниють і є забруднювачами довкілля.

б) Пластикові пляшки — дуже зручна й легка тара для використання у промисловості та побуті.

Можливі варіанти відповідей

Вторинна переробка одноразової сировини; окремі контейнери для сміття; заміна пластикової тари на багаторазову скляну або одноразову картонну; запровадження штрафів за викидання пластику; заборона спалювання; заборона вико­ристання; модифікація пластику на такий, що розкладатиметься у ґрунті; проведення роз'ясню­вальної роботи серед людей тощо.  

в). Миючі засоби

а) 3 допомогою миючих засобів легко позбутися жиру на посуді та бруду на тілі й у ванній.

б) Хімічні миючі засоби — джерело забруднення води та ґрунту шкідливими речовинами.

Можливі варіанти відповідей

Миючі засоби повністю не змиваються з по­верхні посуду та шкіри; вони всмоктуються в ор­ганізм, завдаючи шкоди й спричиняючи алергії та інші хвороби; миючі засоби слід використову­вати відповідно до інструкції, не перевищуючи дозування; посуд можна мити з допомогою соди, попелу, борошна, солі чи гірчичного порошку, а тіло — милом; хімічні підприємства — одні з го­ловних забруднювачів повітря й води; зменшення виробництва цих речовин сприятиме збереженню довкілля тощо.

VІ. Підсумок заняття. Домашнє завдання.

      Опишіть день, який ви вирішили прожити, не використовуючи предметів та речовин, що виробляють хімічні підприємства.