Розробка конспекту уроку "Охорона навколишнього середовища"

 Тема уроку. Охорона навколишнього середовища від забруднень при

                     переробці вуглеводневої сировини та використанні

                     продуктів її переробки.

Мета: Опрацювання матеріалу надасть можливість:

• Ознайомитися з основними забруднювачами навколишнього середовища.
• Визначити основні напрямки збереження навколишнього середовища в процесі переробки вуглеводневої сировини та використання продуктів її переробки.
• Розвивати дбайливе ставлення до навколишнього середовища та екологічну свідомість.

Завдання  для самостійного опрацювання

 План вивчення теми:

      1. Опрацювати матеріал підручника ( Підручник Ярошенко О.Г., Хімія: Підручник  для 11 кл (рівень стандарту),   параграф 12)

     2. Переглянути презентацію з теми «Охорона навколишнього середовища від забруднень при переробці вуглеводневої сировини та використанні  продуктів її переробки».

   3. Виконати контрольні вправи

Завдання для опрацювання на уроці   

 Класна робота

   Паливна промисловість України складається скадається з кам’яної та буровугільної, нафто- та газобурової, нафтопереробної та торф’яної галузей. Найбільше забруднює довкілля тверде паливо, менше – рідке, але його запаси зменшуються оскільки воно є важливою сировиною. Екологічно найчистіше паливо – це природний газ, при спалюванні якого утворюється менше вуглекислого газу на одиницю енергії, ніж при спалюванні вугілля чи нафти. В Україні ¾  загальної потреби електроенергії задовільняють теплові електростанції, що працюють на мазуті. Саме вони викидають в атмосферу крім вуглекислого газу, оксидів Нітрогену,  ще й сполуки важких металів. Значний внесок у забруднення атмосфери робить автомобільний транспорт. При неповному згорянні бензину виділяється чадний газ, що спричиняє виникнення смогу. Вздовж автомагістралей осідають сполуки Плюмбуму.

   Головні джерела забруднень: теплоенергетика; хімічна, нафтохімічна, нафтопереробна і целюлозно-паперова промисловість; підприємства чорної і кольорової металургії, автотранспорт, паливно-енергетичний комплекс.

   На довкілля впливають процеси  видобутку, транспортування і використання вуглеводневої сировини.

   У місцях проведення підземного видобутку кам’яного вугілля створюється загроза зміни ландшафту внаслідок провалювання земної поверхні над виробкою відпрацьованих шахт. Поблизу кам’яновугільних шахт накопичуються відходи і утворюються терикони, які  не лише займають  територію, а й забруднюють оточуюче середовище. Всередині териконів тримається висока температура, відбуваються процеси окиснення в результаті яких утворюються шкідливі гази, погіршується стан підземних і поверхневих вод.  Інколи терикони можуть самозайматися, газ який виділяється при цьому є дуже небезпечним.

  Терикони – індустріально-виробничі відходи, що височіють  поблизу кам’яновугільних шахт.

Під час транспортування нафти водними видами транспорту можливе потрапляння нафти у воду. На поверхні води утворюється плівка, яка перешкоджає газообмінові між водою і атмосферою і знижує вміст кисню у воді. Нафтова плівка на поверхні моря пригнічує життєдіяльність морського фітопланктону, що є одним з головних постачальників кисню в земну атмосферу, порушує тепло- і вологообмін між океаном і атмосферою, губить мільйони риб і інших морських тварин. Осідаючи на дно, згустки мазуту вбивають донні мікроорганізми, що беруть участь у самоочищенні води. У процесі видобутку, підготовки й переробки нафти утворюються стійкі нафтові емульсії, нафтошлаки та інші небезпечні відходи, які призводять до забруднення атмосферного повітря, ґрунтового покриву, поверхневих і підземних вод.

   Життя людини повсякденно пов’язане зі спалюванням горючих речовин у побуті, на транспорті, у промисловості. Крім користі застосування нафтопродуктів, вугілля і природного газу створює ряд проблем, негативних для розвитку цивілізації та загалом для виживання людства. Крім цього, під час згоряння пального утворюється дим, в якому містяться дрібні частинки вуглецю і твердих вуглеводнів, що не згоріли, а також сполуки Кадмію, Плюмбуму, Меркурію та інших елементів, надзвичайно шкідливих для здоров’я.

Кислотні дощі

Оксиду Сульфуру і Нітрогену, що викидаються в атмосферу внаслідок роботи ТЕС і автомобільних двигунів, сполучаються з атмосферною вологою й утворюють дрібні крапельки сульфатної і нітратної кислот, які переносяться вітрами у вигляді кислотного туману й випадають на землю кислотними дощами. Атмосфера забруднюється шкідливими речовинами, такими як карбон(ІІ) оксидом (від невпинного згоряння пального у двигунах), сульфур(IV) оксидом (утворюється з сірки, що міститься у вугіллі і бензині), метаном (витік газу), сірководнем (виділяється під час перегонки нафти), оксидами Нітрогену (NO, NO2 – під час високотемпературного горіння).

Кислотні дощі наносять значний екологічний, економічний й естетичний збиток: погіршується продуктивність рослин; погіршується якість ґрунтів; руйнуються металічні конструкції, будинки, пам’ятники; гинуть ліси; отруюється вода озер і ставів, гине риба; зникають комахи; збільшується кількість захворювань людей (подразнення очей, запалення слизової оболонки дихальних шляхів, приступи задухи, набряки легень).

 Взимку поблизу ТЕС та металургійних заводів інколи випадає кислотний сніг, який ще більш шкідливий, ніж кислотний дощ, що пояснюється більшим вмістом кислот.

Фотохімічний смог

Комплексне забруднення атмосфери, обумовлене застоєм мас повітря у великих містах з розвинутою промисловістю і транспортом (англ. Smoke – «дим», log – «туман» = smog). Смог виникає в результаті складних фотохімічних реакцій у повітрі, забрудненому вуглеводнями, пилом, сажею й оксидами нітрогену під впливом сонячного світла,  підвищеної температури нижніх шарів повітря та великої кількості озону, який виділяється в результаті розпаду нітроген(IV) оксиду під дією олефінів з неповністю згорілого автомобільного палива. Це явище серйозно шкодить здоров’ю жителів таких міст, як Нью-Йорк, Чикаго, Бостон, Токіо, Мехіко, на Україні – Маріуполь, Київ, Харків, Запоріжжя. Сьогодні 400 суперміст світу викидають в атмосферу щорічно до 3 млрд. тонн відходів (газів, пилу, аерозолів). При неповному згорянні бензину в автомобілях виділяється чадний газ, що веде до утворення смогу. Забруднення сполуками Плюмбуму, що осідають вздовж автомагістралей.

Зміна клімату. Потепління

Потепління, парниковий ефект. Сонячна енергія нагріває Землю. Надлишок енергії Земля відбиває в космічний простір у вигляді інфрачервоного випромінення так, що середня температура Землі залишається рівна і постійна + 14ºС. У результаті збільшення кількості згоряння палива в атмосфері росте концентрація СO2, який поглинає випромінення Землі й повертає його назад. Температура планети поступово зростає, що призводить до танення льодовиків, значного потепління. За оцінкою вчених, збільшення кількості спаленого палива призведе до теплової смерті планети, а за оцінкою американських вчених потепління клімату в найближчі 100 років може призвести до затоплення 80% берегової зони.

До невеликих домішок, які підсилюють парниковий ефект належать нітроген(II) оксид N2О (утворюється при розкладі нітратів), метан, тропосферний озон, хлорфторвуглеводні. Метан сильніше за СО2 поглинає інфрачервоні промені, а концентрація його в атмосфері почала зростати близько 300 років тому. Досліди показали, що концентрація метану зростає зі швидкістю 1% в рік, тобто у 2 рази швидше ніж СO2. Інтенсивне вирощування рису, розведення тварин, спалювання біомаси в тропічних лісах і саванах, дія бактерій на завалах відходів, виділення при добуванні вугілля і нафти – основні джерела надходження метану. В Україні 3/4 загальної потреби електроенергії задовольняють, теплові електростанції, що працюють на мазуті. Саме вони викидають в атмосферу крім сульфур(IV) оксиду та нітроген оксидів ще й оксиди важких металів. Саме вони збільшують кількість вуглекислого газу в атмосфері, що веде до парникового ефекту.

  Найбільше забруднює довкілля тверде паливо, менше – рідке, але його запаси зменшуються. Екологічно чисте паливо – природний газ, при спалюванні якого утворюється менше вуглекислого газу ніж із кам’яного вугілля чи нафти.

   Яким чином можна позбутися шкідливих забрудників, що утворюються в результаті використання палива і пального?

    Ощадливо використовувати ці продукти, тим самим зменшуючи кількість шкідливих викидів.

    Можна вилучати з палива сірку ще до його використання.

    Створювати технологічні умови повного згоряння вугілля в котельнях, на теплоелектростанціях та бензину у двигунах автомобілів.

   Уловлювати відходи після згоряння палива за допомогою фільтрів.

   Замінити джерела енергії: замість енергії палива використовувати енергію сонця, вітру, води, ядерну та геотермальну енергію.

Заходи боротьби з забрудненням атмосфери:

   Зменшення кількості ТЕС за рахунок будівництва більш потужних, забезпечених системами очищення і утилізації газових і пилових викидів.

   Заміна вугілля на газове паливо, обов’язкове очищення палива.

   Регулювання двигунів внутрішнього згоряння в автомобілях. Перехід на екологічно чисте пальне.

   Озеленення міст і селищ.

Завдання для самостійного закріплення знань

Тренувальні вправи:                           

1. Які речовини забруднюють довкілля внаслідок  використання горючих копалин?
2. Як можна запобігти шкідливим викидам в атмосферу?
3. Що таке фотохімічний смог?
4. Оцініть вплив продуктів переробки вуглеводної сировини на навколишнє середовище.
5. Про важливе значення збереження довкілля України від різних забруднень свідчить той факт, що в нашій державі функціонує Міністерство екології та природних ресурсів України. За додатковими інформаційними джерелами дізнайтеся про його природоохоронну діяльність.

Задача для розв’язання

Пропан - бутанова суміш  застосовується як паливо для газових плит у разі відсутності забезпечення природним газом. Червоний колір наповнених стисненою сумішшю сталевих балонів попереджає користувачів про небезпечність легковажного поводження з нею. Обчисліть, скільки молекул припадає на одну молекулу бутану в такій суміші, якщо об’ємна частка пропану в ній дорівнює 80%.

      Контрольні завдання

Зберіть інформацію про техногенні аварії, що сталися наприкінці ХХ – на початку ХХІ ст. і призвели до забруднення навколишнього середовища природними джерелами вуглеводнів і продуктами їх переробки. Які вони мали наслідки?

Додаткові матеріали

https://www.youtube.com/watch?v=7Z56lR9SKtg