Урок "Фізичні властивості оксидів. Поширеність у природі та використання оксидів. Вплив на довкілля і здоров’я людини"

Тема : Фізичні властивості оксидів. Поширеність у природі та використання оксидів. Вплив на довкілля і здоров’я людини.

Мета : Узагальнити знання про оксиди, доповнити їх новою цікавою інформацією; сприяти розвиткові пізнавальної та творчої активності учнів, вміння критично мислити ; довести учням важливість наявних знань у повсякденному житті; формувати єдину систему знань, єдину картину навколишнього світу

Наскрізні лінії : громадянська відповідальність, екологічна безпека і сталий розвиток, здоров’я і безпека.

Компетентності:    ключові(вміння вчитися, інформаційні), комунікативні, соціальні, предметні.

Методи та навчальні технології: Бесіда, лекція, проектні технології, робота в групах, інтерактивні завдання.

Міжпредметні зв’язки : хімія, біологія, ОБЖ, географія, екологія, мистецтво.

Обладнання :Проектор, презентація , колекція мінералів – оксидів,  географічна карта.

Хід уроку.

I Організаційний  момент.

Хімія охоплює всі аспекти людської діяльності. Сьогодні ми маємо унікальну нагоду пересвідчитись в цьому. Ми продовжуємо вивчення оксидів. Говорити будемо про фізичні властивості оксидів, поширеність у природі та використання оксидів, вплив на довкілля і здоров’я людини. Цей урок разом зі мною проведуть вчитель географії   та вчитель технологій та мистецтва . Ми переконаємося в існуванні зв’язку   хімічної науки та суспільної практики

II Актуалізація опорних знань.

1. Які речовини називаються оксидами?.
2. Як називаються оксиди?
3. Вибрати формули оксидів, дати їм назви

https://learningapps.org/5198592

Багато оксидів мають тривіальні назви, які широко використовуються у побуті

4. Які з виписаних оксидів мають тривіальні назви?

Сьогодні на уроці звертайте, будь ласка , увагу на побутові (тривіальні ) назви оксидів. Це матеріал, який перевіряється на ЗНО з хімії.

III Мотивація навчальної діяльності.

Мабуть, важко переоцінити значення сполук , які ми сьогодні будемо вивчати для нашої планети та для людини. Чим більше людина дізнається про навколишній світ, тим сильніше стає почуття благоговіння перед цими речовинами, які є основою всієї планети.

IV Вивчення нового матеріалу.

1. Поширеність оксидів в природі.
2. Вчитель хімії  :Про поширеність оксидів в природі розповість нам вчитель географії .
3.  Фізичні властивості оксидів.

Вчитель хімії.

Оксиди зустрічаються в трьох оболонках нашої планети. . Чому ? Чим це обумовлено? Більшість оксидів, а саме оксидів металів, мають немолекулярну будову і дуже високі температури плавлення. Такі оксиди тверді речовини. Схожу немолекулярну будову має єдиний оксид неметалу силіцій IV оксид. Яку побутову назву має цей оксид? Це нерозчинний у воді оксид, температура плавлення якого1728⁰ С. Оксиди неметалів мають молекулярну будову, перебувають в різних агрегатних станах. Фізичні і хімічні  властивості оксидів зумовлюють сфери їх застосування.

   4.Використання оксидів

Силіцій(IV) оксид  належить до найбільш розповсюджених природних оксидів. Найбільше поширений пісок. У природі він трапляється у вигляді окремих пластів, а також устилає дно річок, морів та океанів. Окрім піску, природа подарувала людині й прозорий мінерал кварц Окремі кристали його сягають гігантських розмірів. Кварц утворює багато кристалічних різновидностей : гірський кришталь, димчастий кварц, аметист, котяче око та інші, що за рахунок домішок мають різне забарвлення. Кварц використовують у різноманітних приладах оптичних, електронних, толе- й радіоапаратурі, для виготовлення кварцового скла, як дорогоцінні камені в ювелірній справі тощо

Алюміній оксид входить до складу бокситу, мінералу, з якого видобувають алюміній. Алюміній оксид є основою мінералу корунду .Мінерал корунд ,що мас високу твердість, використовують для виготовлення шліфувальних кругів, які застосовують для обробки, шліфування металевих, керамічних та інших поверхонь. Цей мінерал утворює дві кольорові різновидності: рубін , що має інтенсивне червоне забарвлення, і сапфір синього кольору, які використовують для виготовлення дорогоцінних прикрас.

Ферум оксиди входять до складу відомих у металургії залізних руд, яких є досить багато. У металургійній промисловості найчастіше використовують червоний залізняк, до складу якого входить ферум(ІІІ) оксид (рис. 58 а), відомий як руда гематит. Ферум(ІІ, III) оксид Fe₃O ₄  входить до складу магнітного залізняка. Руда магнетит містить до 72,4 % Форуму.

Усі мінерали, що містять  елемент Ферум, є основною сировиною для виробництва заліза та його сплавів.

Магній оксид у природі – це мінерал периклаз. Магній оксид MgO ще називають паленою магнезією , що пов’язано зі способом її добування в промисловості. Сполуки, до яких входить магній оксид тальк, формулу якого можна представити  як 3MgO · 4SiO, · H₂O, й азбест CaO · MgO · 4SiO₂ проявляють високу вогнестійкість.

Очевидно, що широкий спектр використання цих сполук перш за все залежить від різноманітності їх фізичних і хімічних властивостей.

Це далеко не весь спектр застосування оксидів. Ми В 7 класі цілий урок присвятили застосуванню води.

 Деякі ваші однокласники обрали проекти, пов’язані із застосуванням оксидів. Надаю їм слово.

Учениця                 Проект «Оксиди в косметології.»

Препарати, що містять цинк оксид проявляють імуномоделювальну , антибактеріальну, протигрибкову, протизапальну, противугрову дію.

Тітан IV оксид (ТІО₂ )- використовується як білий пігмент в косметиці, поліпшує зовнішній вигляд шкіри. Він розбавляє основний колір, робить його більш м’яким і рівним, а косметичний засіб- непрозорим, що особливо актуально для тональних кремів, пудр, тіней, помад, рум’ян. Цей оксид – основна складова сонцезахисних кремів.

Ферум III оксид, гематит застосовується  як пігмент в косметиці, для татуажу.

Хром III оксид (Cr₂ О₃ ) застосовується   як пігмент в косметиці.

«Сухий лід» (СО₂ тв) широко використовується в кріотерапії- лікуванні холодом шкірних захворювань, ефективного омолодження  шкіри, припікання бородавок

Учениця              Проект     «Оксиди як основа фармакологічних засобів.»

ТІО₂ -титан IV оксид  застосовують в дерматологічній практиці при лікуванні простого герпесу, вугрів, запаленню губ і порожнини рота. Його використовують у виготовленні зубних паст.                                   

Цинк оксид  має в’яжучу, підсушуючу , дезінфікуючу дію, входить до складу фармацевтичних засобів.

Цинкова мазь  , «Паста Теймурова»  лікують дерматити, сонячні опіки, гіпергідроз, попрілості.

Силікогель є однією з форм силіцій  IV оксиду. Він використовується як гігроскопічна речовина, осушувач. Входить до складу медичного засобу «Біле вугілля», як ентеросорбент

Вуглекислий газ – полешує засвоєння препаратів.Шипучі таблетки засвоюються швидше від звичайних, мають тонізуючий ефект.

Наявний в мінеральних природних водах вуглекислий газ в силу своєї антибактеріальної дії дозволяє залишатися чистими і зберігати свої

 лікувальні властивості.

Палену магнезію MgO, через її здатності добре реагувати з соляною кислотою шлункового соку, призначають як засіб при підвищеній кислотності, вона допомагає прибрати печію і виступає сорбентом

Серед оксидів є такі , що наносять великої шкоди довкіллю та здоров’ю людини. Найбільш шкідливі забруднювачі довкілля це сірчистий газ, вуглекислий газ, оксиди нітрогену, чадний газ. Вони зумовлюють серйозні екологічні проблеми.

5. Вплив  оксидів на довкілля і здоров’я людини.

                         Проект «Оксиди -забруднювачі.»

Учениця

«Парниковий ефект» (розігрівання атмосфери ).Це екологічне лихо спричиняють декілька речовин. Вуглекислий газ СО₂  найбільший чинник. У земній атмосфері вуглекислий газ  діє як скло парнику : пропускає  сонячне світло, але затримує тепло розігрітої Сонцем поверхні Землі. Це викликає розігрівання планети.

Постійне збільшення  кількості спалювання органічного полива ( вугілля, нафти, газу, побутових відходів, сміття ) та знищення лісів призводить до підвищення вмісту вуглекислого газу в атмосфері ( на початку XXI ст- 0,029%, а зараз – 0,034%).Прогнозують, що до середини нашого століття вміст вуглекислого газу в атмосфері подвоється, що призведе до різкого посилення парникового ефекту та потепління, температура планети підвищиться і виникнуть ще дві нові екологічні проблеми: швидке танення льодовиків в  Арктиці та Антарктиді і підняття рівня Світового океану. Такі зміни супроводжуватимуться змінами клімату, які важко навіть передбачити.

Учениця

Оксиди сульфуру (SO₂ -діоксид сульфуру , сірчистий газ ,SO_{3  -}   триоксид сульфуру) та нітрогену (NO₂ – бурий газ, «лисячий хвіст») зумовлюють  екологічну проблему, яка називається кислотними дощами. Вони потрапляють в повітря внаслідок роботи ТЕЦ, автомобільних двигунів, металургійних виробництв, військових дій. Сполучаючись з вологою повітря утворюють дрібні краплинки сульфатної та нітратної кислот. Вони переносяться вітрами у вигляді кислотного туману і випадають на землю кислотними дощами. Ці дощі  шкідливо впливають на довкілля: знижують врожайність культурних рослин, внаслідок ушкодження листя кислотами, спричиняють руйнування ґрунтів, зменшують чисельність представників флори та фауни, зникнення лісі, збільшення кількості зсувів і селів, різко прискорюється руйнування пам’яток архітектури із вапняку і мармуру, викликають прискорену корозію металів, вихід з ладу механізмів, завдають прямої шкоди людині і тваринам, викликають алергічні реакції та захворювання верхніх дихальних шляхів: бронхіту, ларингіту, запаленню легень.

Учень

Я хочу окремо зупинитись  ще на одному оксиді, який може забрати наше життя. Мова піде про чадний газ СО.

Чадний газ СО- Газ без запаху, кольору, смаку. Ми не можемо його відчути ніяким чином

В атмосферу чадний газ потрапляє у результаті лісових та степових пожеж, а також утворюється внаслідок людської діяльності: виплавка та переробка металів, вуглевидобуток, спалювання палива, вибухові роботи, більше половини його доводиться на частку автотранспорту, військового вторгнення країни -  агресора. Через бойові дії виникають пожежі в екосистемах, об’єктах промисловості та інфраструктури, детонують ракети та артилерійські снаряди, виділяючи чадний газ.

Чадний газ негативно впливає на людину навіть у невеликих концентраціях, оскільки він здатний накопичуватись в організмі. Основна причина утворення чадного газу це неповне згорання палива.

Гострі отруєння чадним газом у побуті виникають внаслідок пору­шення правил використання пічного опалення (рано закрита затулка труби), при зіпсованій печі, при пожежі, при витоку газу тощо.. Часті  випадки гост­рих отруєнь вихлопними газами при працюючому двигуні автомаши­ни у гаражі та за довгого перебування у закритій кабіні автомашини чи автобуса, де створюється висока концентрація газу. Знаходження протягом двох годин в приміщенні з концентрацією СО у повітрі лише 0,1% призводить до втрати свідомості, після чого людина може швидко померти. Втрата свідомості супроводжується таким знесиленням, що людина навіть помітивши небезпеку, вже неспроможна врятуватись.

• Чадний газ виділяють дров’яні, газові та вугільні печі, портативні бензинові генератори, мийні машини, каміни, вугільні грилі, газові водонагрівачі, гасові водонагрівачі, двигуни внутрішнього згоряння автомобілів тощо. Люди гинуть через чадний газ. Атаки Росії по енергетичних об’єктах України призвели до аварійних відключень електромереж та збільшили попит серед українців на газові обігрівачі, генератори та каміни, буржуйки, які категорично не можна встановлювати в жилих приміщеннях, де немає достатньої тяги повітря.

Хочу звернути увагу однолітків на те що СО утворюється при курінні кальяну. Страждають і курці  і відвідувачі, персонал кальян- барів.

• Отруєння виникає, коли чадний газ накопичується в крові. У кровоносній системі чадний газ з’єднується з гемоглобіном, кров втрачає здатність переносити кисень до тканин, що призводить до серйозного пошкодження тканин чи навіть смерті людини.
• Щоб запобігти отруєнню чадним газом  дотримуйтесь елементарних правил:

• Необхідно перевіряти тягу в димових та вентиляційних каналах двічі на рік.
• Під час роботи обладнання треба забезпечувати постійний приплив свіжого повітря (відкрийте вікно чи кватирку). Це потрібно для повного згорання природного газу та недопущення накопичення в приміщенні чадного газу;

• Не можна змінювати конструкцію димових та вентиляційних каналів, заклеювати  вентиляційні решітки.

• Треба своєчасно перевіряти  та прочищати димові та вентиляційні канали.
• Не використовувати  газові прилади не за призначенням, зокрема плити для обігріву квартири.

• Не можна користуватись приміщеннями, де встановлені газові прилади, для сну і відпочинку.

• Заборонено проводити самочинне встановлення, заміну і ремонт газового обладнання, вносити зміни в конструкцію газових приладів.

• Необхідно встановити сигналізатор загазованості, який виявляє небезпечні концентрації чадного та природного газу і повідомить вас про небезпеку.

• Зверніть увагу, що тяга у димових та вентиляційних каналах погіршується при вологій та вітряній, а також спекотній погоді. В окремих випадках може утворитися так звана зворотна тяга, що особливо небезпечно!

Будьте обережні! Дотримання правил безпеки збереже життя та здоров’я вам і вашим близьким.

Ці рослини очищають повітря від чадного газу в приміщеннях:

Драцена, герань, хлорофітум.

Учениця

Ці екологічні проблеми вимагають найскорішого  їх вирішення. Якщо люди всього світу, кожен з нас всім своїм серцем прийме актуальність даного питання, зробить зусилля це зупинити, то ми спасемо планету від екологічного лиха.

Що ми можемо зробити ?

-Вимагати  від керівництва підприємств, мерів міст оновлення очисних систем на заводах і фабриках;

-не спалювати сміття і листя;

- не знищувати флору і фауну своєю діяльністю;

-стати на захист миру, не допускати  воєнних дій.

Виховуйте в собі екологічну свідомість.

Вчитель хімії   Забарвлені оксиди використовують як мінеральну основу фарб Запрошую вас   в подорож до країни фарб. А поведе нас в цю подорож вчитель технологій та мистецтва

Оксиди в світі фарб

« Хімія і мистецтво мають внутрішню спільність, яка криється в їх творчій природі»  Марселій Бертло.

Людина давно звернула увагу на різні кольори, які існують  в природі.

Фантазія людини малювала різні картини. Спочатку на скелях, а пізніше на полотнах та папері.

З гематиту Fe ₂О ₃   з давніх давен виготовляли червону фарбу. Усі відомі людству фрески кам’яного віку , написані художниками 15 -20 тис. років тому створені з використанням гематиту . ( Бізони Альмагірської печери.) І коли ви тримаєте червоний олівець, згадайте, що червона фарба, з якої виготовлений грифель, невтомно несе добре диво мистецтва вже 35 тисячоліть.

Чорна фарба- фарба ночі й смутку, яка передає на картині смуток, скорботу, горе, страх, неміч.

Формула : FeO CaO AI₂O₃

Завдяки Менделєєву , який підібрав темні кольори, український художник -пейзажист Куїнджі створив картини « Ніч на Дніпрі» , та «Після Грози»

Коричнева фарба  (умбра) - королівська. Вона надає картині багатства та розкоші.

Формула: MnO  MnO₂ Mn(OH)₂

Білий колір- це світло та ніжність. З іншими фарбами створює ніжну гаму відтінків, які надають казковості, загадковості, чарівності. Багато художників використовують  білі пігменти :  свинцеві білила  - РвО₂  , Титанові білила- ТіО₂ , цинкові білила ZnO.

Синій колір-це колір очей людини, він на прапорі нашої країни. Саме він символізує чисте українське небо, чистоту душі.. Яка чиста блакить в українській майоліці, порцеляні, кераміці, писанках, малюнках . Цю фарбу утворює синій кобальт. Формула фарби : Синя CoO AI₂O₃

 Кольором життя  називають зелений , який заспокоює, робить душу людини доброю.

Формула фарби : CrO₃ AI₂O₃

 Вчитель хімії

Ми обмежені в часі, тому ми охарактеризували тільки частину оксидів. Людина повинна знати властивості речовин якими вона користується і які її оточують.

Знання про фізичні властивості оксидів та їх застосування необхідні широкому загалу людей, представникам різних професій. Кому саме , представникам яких професій потрібні знання про оксиди ?.(лікарям, косметологам, ювелірам, художникам, будівельникам, водіям, екологам, інженерам , кулінарам, шліфувальникам… і просто пересвідченим громадянам.)

V Осмислення та закріплення вивченого матеріалу.

1.Вправа  «Упізнай мене» - робота в групах.

Завдання для груп

I група.   

Кристали Сніжної королеви

Ці прозорі кристали відомі всім  з казки «Сніжна королева».  Кай складав із них дивні візерунки. Вони існують у природі тільки в певну пору року, красиво заломлюють сонячні промені, тільки дуже їх бояться. Як називаються ці кристали.? Про який оксид йдеться ?

II група

Збагачувач  Нобеля і борець з токсинами.

Аморфний силіцій оксид в колоїдній формі використовується як ентеросорбент. Він  пом’якшує  перебіг харчових отруєнь та гострих кишкових інфекцій(таку ж  дію має активоване вугілля). Як називається цей оксид у формації ?

III група

Мінерал « Кристаллос».

Ці красиві прозорі кристали в давнину називали « вічним льодом» Стародавні греки вважали цей камінь льодом , замерзлим настільки, що його неможливо розтопити. Він не лише чистий , прозорий, але й дуже холодний, як справжній лід. Це різновид кварцу ( силіцій IV оксиду ). Як називають цей мінерал ?

2. Інтерактивна вікторина

https://learningapps.org/29105204

4. Інтерактивна вправа

https://learningapps.org/29104129

VI   Домашнє завдання   :

1. Доповніть схему формулами відповідних оксидів

Розв’язати задачу одну на вибір :

1.Масова частка феруму в оксиді становить 70%. Визначте формулу оксиду, дайте йому назву, охарактеризуйте галузі застосування.

2.Рубін здавна вважається класичним ювелірним каменем   і зважується у каратах. Найбільший  ювелірний рубін мав масу 400 карат(1 карат – 0,2 г). Визначте масу алюмінію, який містився у даному рубіні.