Синтетичні полімери – безсмертні мешканці Землі

Загальна інформація – попередній перегляд

В останнє десятиріччя спостерігається значне погіршення екологічної ситуації в Україні. Інтенсивний розвиток енергетичної та хіміко-технологічної промисловості, відсутність належної утилізації відходів та їх переробки призводить до того, що існує все більший ризик настання екологічної катастрофи.

Ледь не щодня ми викидаємо пластикові пляшки, пакети, одноразовий посуд, упаковки від продуктів, всілякі коробки, старі фломастери, пробки і купу інших речей, що використовуються в побуті. Не утилізуючи сміття, люди порушують один з основних екологічних законів кругообігу речовин у природі. Через це щороку накопичується близько 10 млн. тонн сміття, близько 160 тис. гектарів землі в Україні зайнято саме під відходи, які отруюють землю, воду та повітря.

Найбільш поширеним і найбільш небезпечним способом вирішення проблеми пластикових відходів є складання пластику на звалищах поряд з іншими видами сміття. Цей метод вважається найнебезпечнішим тому, що термін розкладання пластику становить кілька сотень років, а за цей час ґрунт і ґрунтові води заражаються отруйними речовинами, які виділяють пластик і поліетилен під час розкладання.

Запропонуйте учням виконати цей проєкт, дослідити проблемне питання, сформувати свідоме ставлення до проблеми, що склалась та знайти шляхи для її вирішення!

Актуальна проблема / проблемне питання

Чому полімери називають «безсмертними мешканцями» Землі?

Загальна інформація для вчителя

Глобальна мета проєкту – підвищення екологічної свідомості учнів та зосередження їхньої уваги на актуальних проблемах екологічних катастроф.

Пропонований проєкт стане у пригоді вчителю під час вивчення тем екологічного спрямування на уроках хімії, біології та екології. Також він буде корисним для вчителя у межах виховної та позакласної роботи. Під час роботи над проєктом педагог можете ставити власні акценти, адаптувати завдання для своїх учнів, а також розширювати межі практичного використання результатів проєктної роботи. Створюючи його, учні зможуть познайомитись з темою «Синтетичні полімери» та дослідити її. Також вони матимуть змогу сформувати уявлення про загрози екологічній безпеці, що виникають внаслідок використання синтетичних полімерів.

Вивчення тем, що запропоновані в проєкті, також дозволить учням поглибити знання з теми екологічної безпеки, антропогенних факторів впливу на екологічний стан на планеті, а також його наслідків.

На підготовчому етапі проєкту вчитель має допомогти учням об'єднатися у 5 груп. Також йому необхідно ознайомитися з програмами Linoit, Padlet, Sway та Trello, а також презентувати їх виконавцям проєкту.

Прогнозовані результати

Теоретичні: визначати провідну роль органічної хімії у створенні нових речовин; схарактеризувати полімерні матеріали, зокрема пластмаси, а також знати сфери їх застосування; показати можливості застосування нових синтетичних матеріалів з оригінальними властивостями, використання нових технологій.
Практичні: визначити роль органічної хімії у створенні нових матеріалів, зокрема полімерів (пластмас); показати різноманітні сфери застосування полімерів; розвивати логічне мислення учнів.
Пізнавальні: поглибити й розширити знання школярів про роль хімії у створенні нових матеріалів; виховувати дбайливе ставлення до природи.

Необхідні знання

Хімія (9 клас): Поняття про полімери на прикладі поліетилену. Роль хімічної науки для забезпечення сталого розвитку людства.
Хімія (10 клас): Синтетичні високомолекулярні речовини і полімерні матеріали на їх основі.
Біологія (11 клас): Вплив діяльності людини на стан біосфери.
Біологія (9 клас): Біосфера, її захист і збереження.

Крок 1

Підготовчий етап

Ролі та функції учасників проєкту

Для підготовки до роботи над проєктом необхідно виділити деякий час на уроці. За цей час необхідно:

сформувати робочі групи проєкту (їх склад необхідно затвердити у вчителя, рекомендована кількість груп – 5);
виконати вправу «Мій екологічний слід» (вправа виконується для ознайомлення з поняттям «екологічний слід», визначення ступеня впливу особистого стилю життя на екосистему, переосмислення можливості змін у власній діяльності);
ознайомитися з програмами та додатками, які рекомендовано використовувати під час виконання проєкту: Linoit, Padlet, Sway та Trello.
ознайомитись із завданням на виготовлення поробки, яку необхідно зробити в позаурочний час.
ознайомитись із умовами досліду, який необхідно провести на уроці під час виконання практичного етапу проєктної роботи.

На кожному з етапів проєкту кожна група буде мати окреме завдання. Виконання різноманітних завдань допоможе вам ширше поглянути на проблему та детальніше дослідити її.

Для успішного виконання проєкту вам необхідно ознайомитись із завданнями на всіх етапах проєкту, обрати керівника проєктної групи, розподілити ролі та функції між членами команди та запланувати терміни виконання завдань.

Контролювати хід роботи над проєктом має керівник проєктної групи.

Завдання можна розмістити на Trello, там же організувати зворотній зв'язок із членами команди.

Виконання практичного етапу буде здійснюватися на уроці. Вам необхідно заздалегідь проговорити з учителем умови виконання завдання на цьому етапі та підготувати всі необхідні матеріали.

Критерії оцінювання роботи над проєктом

За роботу над проєктом кожен з учасників може отримати по 3 оцінки до 12 балів кожна.

Оцінка за активну роботу на підготовчому, пошуковому, аналітичному та рефлексійному етапах (до 12 балів):

оцінка ефективності комунікації між членами команди (3 бали);
повнота і відповідність обраних джерел інформації (3 бали);
логічність та послідовність дій учнів, виконання завдань відповідно до плану (3 бали);
здійснення саморефлексії (3 бали).

Оцінка за виготовлення поробки (до 12 балів):

виконання умов завдання (3 бали);
презентація способу виготовлення поробки (3 бали);
презентація способів використання поробки (3 бали);
пояснення користі від виготовлення поробки (3 бали).

Якість фінальної презентації, висвітлення теми, що досліджувалась та якість проведення фінального досліду (до 12 балів):

логічність викладу матеріалу, взаємозв’язок текстового та графічного продукту, а також його усної презентації, повнота розкриття теми (3 бали);
відсутність фактичних чи інших грубих помилок (2 бали);
дотримання техніки безпеки під час проведення досліду (2 бали);
успішність проведення досліду (2 бали);
презентація досліду (чіткі, послідовні та логічні дії під час його проведення) (3 бали).

Потрібні матеріали

Підручники, ґаджети, матеріали з інтернету.

Хімічна склянка з водою, зразки пластмас, пробірки, розчини сульфатної кислоти (досліди з хімічними реактивами можна проводити ВИКЛЮЧНО під наглядом учителя), натрій гідроксиду, натрій альгінат, шприц, розчин кальцію хлорид, барвники, пластикові пляшки, ножиці, прикраси для поробок (квіти,стрічки), двосторонній скотч (можуть знадобитись й інші матеріали для виготовлення поробок).

Оформлення результатів роботи та презентація

Результатом вашої роботи над проєктом буде доповідь-презентація або спільна онлайн-дошка, на якій буде зібрана важлива інформація про полімери та поради щодо покращення екологічної ситуації в Україні та світі. Для цього можна використовувати програми Linoit, Padlet, Sway .

Trello
https://trello.com

Padlet
https://uk.padlet.com/

Linoit
https://en.linoit.com/

LearningApps
https://learningapps.org/

Крок 2

Пошуковий етап

Виконайте завдання

Дайте визначення поняттю «синтетичні полімери».

Виконайте завдання

Опишіть хімічні властивості синтетичних полімерів.

Дайте відповідь на запитання

Скільки поліетиленових пакетів використовується у світі за рік ?

Дайте відповідь на запитання

З яких матеріалів виготовляють поліетиленові пакети?

Дайте відповідь на запитання

Скільки часу потрібно для розкладання поліетиленових пакетів?

Дайте відповідь на запитання

Яку загрозу становлять поліетиленові пакети для тварин? Яким чином це відбувається?

Дайте відповідь на запитання

Які небезпечні хімічні речовини утворюються при спалюванні поліетилену? Які загрози для здоров’я людини вони становлять?

Виконайте завдання у групах

Група 1

Уважно вивчіть теоретичні матеріали з підручника та інтернету.
Схарактеризуйте основні фізичні властивості пластмас.

Група 2

Уважно вивчіть теоретичні матеріали з підручника та інтернету.
Схарактеризуйте основні хімічні властивості пластмас.

Група 3

Уважно вивчіть теоретичні матеріали з підручника та інтернету.
Схарактеризуйте основні методи виробництва пластмас.

Група 4

Уважно вивчіть теоретичні матеріали з підручника та інтернету
Схарактеризуйте основні методи переробки пластмас та їх застосування.

Група 5

Уважно вивчіть теоретичні матеріали з підручника та інтернету.
Схарактеризуйте вплив різних видів синтетичних полімерів на живі організми.

Крок 3

Аналітичний етап

Виконайте завдання у групах (для цього скористайтеся поданими нижче посиланнями)

Група 1

На підставі яких фізичних властивостей пластмаси так широко увійшли до нашого побуту?

Група 2

На підставі яких хімічних властивостей пластмаси так широко увійшли до нашого побуту?

Група 3

Визначте, яким чином створюються вироби із пластмас (пластикові пляшки, лінолеум, поролон, пінопласт).

Група 4

Визначте, як переробляються видані вам вироби із пластмас (пластикові пляшки, лінолеум, поролон, пінопласт).

Група 5

Визначте, яким буває маркування синтетичних полімерів та їх вплив на організм людини.

Посилання на статтю з Вікіпедії про полімери
https://uk.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D0%BE%D0%BB%D1%96%D0%BC%D0%B5%D1%80%D0%B8

Посилання на статтю про високомолекулярні сполуки
https://www.pharmencyclopedia.com.ua/article/1730/visokomolekulyarni-spoluki

Посилання на статтю про полімери
https://www.pharmencyclopedia.com.ua/article/884/polimeri

Посилання на статтю полімери
http://www.chemistry.in.ua/grade-9/polymers

Посилання на статтю по виконанню лабораторної роботи «Вивчення властивостей полімерів і синтетичних волокон»
http://bit.ly/2tgbasB

Посилання на статтю «Полімери – їх характеристика, класифікація, структура»
http://referat-ok.com.ua/himiya/polimeri-jih-harakteristika-klasifikaciya-struktura

Посилання на статтю про хімічні фактори впливу на організм людини
http://bit.ly/35afozf

Посилання на статтю про полімери
http://eco.com.ua/content/ekologichna-bezpeka-vikoristannya-virobiv-z-polimeru

Крок 4

Практичний етап

Підготуйтесь до виконання завдання практичного етапу

На цьому етапі ви маєте виконати 2 види завдань: виготовлення поробки з метою втілення на практиці ідей повторного використання пластику (самостійне виконання в позаурочний час) та проведення досліду. Експеримент має проходити на уроці під наглядом вчителя.

Завдання на виготовлення поробки із пластикової тари

Група 1

Виготовлення корзинки з пластикової пляшки.

Група 2

Виготовлення подарункової коробочки з пластикової пляшки.

Група 3

Виготовлення підставки для олівців із пластикової пляшки.

Група 4

Виготовлення голкотримача з пластикової пляшки.

Група 5

Виготовлення прикраси з пластикової пляшки.

Завдання для проведення досліду:

Група 1

За допомогою наявних на вашому столі приладів і матеріалів (хімічна склянка з водою, зразки пластмас) продемонструйте деякі фізичні властивості полімерів.

Група 2

За допомогою наявних на вашому столі приладів і матеріалів (пробірки, розчини сульфатної кислоти, натрій гідроксиду, зразки пластмас) продемонструйте деякі хімічні властивості пластмас.

Група 3

За допомогою альгінату натрію проведіть дослід із виготовлення «полімерних хробаків».

Група 4

Перевірте відношення виданих вам полімерів до нагрівання.

Група 5

Дослідіть пластиковий посуд за маркуванням. Дізнайтеся, з якого саме посуду можна вживати гарячу їжу.

Виконайте завдання для створення кінцевого продукту проєктної роботи

На основі отриманої інформації виготовте, перейшовши за посиланням, електронну газету Linoit, оформіть онлайн-дошку у Padlet чи презентацію у Sway (одне завдання на вибір). Якщо немає можливості, то оформіть презентацію в PowerPoint.

Для того, щоб формити результати роботи у середовищі Linoit, Padlet, Sway зробіть наступне:

відкрийте середовище;
увійдіть до системи;
створіть полотно з назвою обраної вами теми;
поставте перемикач для всіх на сторінці вашого полотна;
додайте матеріал згідно вашої теми дослідження;
через кнопку "і" в правому верхньому куті сторінки отримайте посилання на полотно, копіюйте та у Trello через кнопку ДОДАТИ/Посилання додайте посилання на власну роботу.

Крок 5

Презентаційний етап

Виконайте завдання

Під час презентації вам потрібно перейти за своїм посиланням чи відкрити презентацію. Після цього варто здійснити доповідь за темою дослідження, даючи відповіді на поставлені запитання, презентуючи поробку та результати досліду.

Крок 6

Рефлексійний етап