Урок "Хімічна зброя та засоби її застосування. Бойові токсичні хімічні речовини, їх характеристика та вплив на організм людини"

 

 

 

 

 

 

 

Хімічна зброя та засоби її застосування. Бойові

токсичні хімічні речовини, їх характеристика

та вплив на організм людини

(Інтегрований урок основи цивільного захисту та хімія)

10 клас

 

 

 

 

 

 

Вчитель хімії Богданова В. Я.

Вчитель військової підготовки

Євдокимов В. Л.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

м. П’ятихатки 

2017 рік

 

Інтегрований урок основи цивільного захисту та хімія

Тема: Хімічна зброя та засоби її застосування. Бойові токсичні хімічні речовини, їх характеристика та вплив на організм людини

Мета: розглянути, які хімічні речовини використовуються як бойові отруйні речовини, пояснити їх вплив на організм людини через фізико-хімічні властивості; розглянути способи застосування хімічної зброї.

Обладнання та матеріали: періодична система хімічних елементів, плакат «Хімічна зброя»; схема «Класифікація отруйних речовин» (схема 1);таблиця «Ознаки отруєння отруйними речовинами» (таблиця 1); роздавальний матеріал (1 та 2); маркери.

Підготовча робота: за тиждень до уроку учні отримали завдання, використовуючи матеріал підручників з хімії за 8-10 класи та додаткової літератури, скласти перелік небезпечних речовин та їх фізико-хімічні характеристики.

І. Організаційний момент. Шикування класу, привітання, звіт чергового.

ІІ. Мотивація навчальної діяльності.

Учитель військової підготовки. (Оголошує тему та мету уроку) Сьогодні ми вивчаємо тему «Хімічна зброя та засоби її застосування. Бойові токсичні хімічні речовини, їх характеристика та вплив на організм людини». А на уроках хімії ви вивчаєте ці речовини, даєте їм характеристику.

ІІІ. Актуалізація вивчених знань.

Вчитель хімії. Нині у світі нараховується до 6 млн хімічних речо­вин; 90 % з них — це органічні сполуки, більшість яких токсичні. У промисловій технології щодо токсичних хімікатів вживається поняття «шкідлива речовина»; при контакті з організмом людини вона може викликати травми, отруєння, захворювання, інші відхилення у стані здоров'я. На уроках хімії ми вивчали такі шкідливі речовини, як хлор, сірководень, оксид сульфуру (ІV), будемо вивчати аміак та інші. Які ж основні характеристики найпоширені­ших сильнодіючих отруйних речовин, що зберігаються у значних кількостях на підприємствах, які їх виробляють або використовують? У кожного з вас є таблиця «Ознаки отруєння отруйними речовинами». Під час прослуховування відповідей ваших товаришів заповнюйте графи.

(Орієнтовні відповіді учнів)

Учень 1. Хлор (СІ₂)— газ жовто-зеленого кольору з різким харак­терним запахом. Малорозчинний у воді: в одному літрі води розчиняється лише 7 грам хлору. Розчин хлору у воді називається хлорною водою. Важчий за повітря, тому накопичується в низинах. Щороку в світі використовується близько 1 млн тонн. У великих кількостях застосовується для відбілювання в промисловості, знезараження питної води та ін. При температурі -34 °С та атмосферному тиску хлор зріджується, а при температурі -110 °С – твердне. Перевозиться в зрідженому стані під тиском у цистернах і балонах. Потрапивши в атмосферу, димить. Вперше хлор був застосований в медицині. Хлорна вода рекомендувалася як дезінфікуючий засіб лікарям і студентам-медикам. В тридцятих роках позаминулого сторіччя хлорну воду рекомендували для інгаляцій при туберкульозі легень та при дифтерії.

Учень 2. Аміак (NН₃) — безбарвний газ із характерним різким запахом. Легший за повітря. Добре розчиняється у воді: в одному об’ємі води розчиняється близько 700 об’ємів аміаку. Розчин аміаку у воді називається нашатирним спиртом або аміачною водою. При розчиненні аміаку в воді відбувається утворення гідроксиду амонію:

NН₃ + Н₂О→ NН₃◦Н₂О

Рідкий аміак використовується як робоча речовина у холодильних машинах. Аміачна вода застосовується як добриво. 10% розчин аміаку в воді використовується в медицині. Перевозиться у зрідженому стані під тиском у цистернах і балонах.

Учень 3. Двоокис сірки SО₂ (сірчистий газ, сірчистий ангідрид) — безбарвний важкий газ із характерним різким запахом, що викликає кашель. Добре розчиняється у воді. У великих кількостях вико­ристовується для виготовлення сірчаної кислоти, засто­совується в паперовому і текстильному виробництві, для дезінфекції приміщень. Найважливіша галузь застосування оксиду сульфуру(ІV) SО₂—це виробництво сульфатної кислоти H₂SО₄. Його використовують також у виробництві сульфітів і гідросульфітів. Сірчистий газ SО₂ здатний знищувати мікроорганізми і шкідників сільськогосподарських культур, і тому його використовують для обкурювання овочесховищ і з метою перевезення ягід і фруктів. Сірчистий газ знебарв­лює багато природних фарб, тому з його допомогою вибі­люють солому, шовк, вовну та інші матеріали. Застосовують його також для консервування фруктів і ягід та як дезінфікуючий засіб (для знищення плісені у підвалах, льохах, винних бочках, бродильних чанах).

Оксид сульфуру(ІV) SО₂ токсичний. Невелика концентрація його у повітрі викликає подразнен­ня слизових оболонок дихальних органів і очей. Тривала дія навіть малих концентрацій оксиду сульфуру(ІV) призводить до виникнення у людини бронхіту, гастриту та інших хво­роб, у тому числі, можливо, й раку легенів. Оксид сульфу­ру(IV) SО₂ вважається найнебезпечнішим для здоров'я лю­дини, оскільки викликає загальне ослаблення організму і у поєднанні з іншими забруднювачами спричинює скорочення середньої тривалості життя.

Учень 4. Сірководень (H₂S)— безбарвний газ із неприємним за­пахом білка, пара якого утворює з повітрям вибухонебезпечні суміші. Важчий за повітря. Розчиняється у воді. При отруєнні цим газом втрачається нюх, з’являється головний біль та нудота.

Учень 5. Синильна кислота (НСN)— безбарвна, прозора, дуже летка рідина. Пара її в звичайному стані безбарвна, має своєрідний п'янкий запах (гіркого мигдалю). Добре змішується з водою.

Учень 6. Фосген (СОСІ₂) — безбарвний газ. При температурі нижче 8 °С конденсується у безбарвну рідину. Запах нагадує запах прілих фруктів чи сіна. Фосген важчий за повітря. Малорозчинний у воді. Отруйна тільки пара фосгену. Застосовують для синтезу багатьох органічних і неорганічних речовин, наприклад, барвників. Фосген утворюється при взаємодії хлору із оксидом карбону (ІІ)

СО + СІ₂ → СОСІ₂ , 

а назва газу відображає один із способів його добування. Ця сполука утворюється під дією сонячних променів (від грецького «фос» -- світло і «ген» -- народжую)

Учитель військової підготовки. Хімічні зброя – це зброя масового ураження, дія якої ґрунтується на токсичних властивостях деяких хімічних речовин. До неї належать бойові отруйні речовини, засоби їх застосування і доставки до цілі. А як давно людство стало застосовувати хімічну зброю?

(Орієнтовні відповіді учнів)

Учень 7. Перше використання отруйних речовин у вигляді отруйних газів спочат­ку проводилося в мирних цілях — для боротьби з кровососни­ми паразитами. В давні часи в Єгипті і Китаї для цього обку­рювали житлові приміщення. Китайці першими удоскона­лили свій господарський ви­нахід, застосувавши його в бо­йових умовах для боротьби з підкопами ворога: в підземні ходи, що оборонялися, за до­помогою міхів і теракотових трубок нагнітали дим від на­сіння гірчиці і полину, яке го­ріло. Отруйні гази викликали напади задухи і навіть смерть у супротивника.

Учень 8. У давні часи на полі бою ви­користовувалися бомби, начи­нені сумішшю з отрут, пороху і смоли. В історії застосування хімічної зброї значиться "грець­кий вогонь", що складався із сполук сірки і викидався з труб під час морських битв, описа­ний ще Плутархом, а також діа­пазон препаратів, що включав сполуки миш'яку і слину скаже­них собак, про що писав Леонардо да Вінчі.

Негативне ставлення суспіль­ства до отруйників стримувало використання хімікатів у військових цілях до середини XIX століття, поки адмірал сер Томас Кохран в 1855 році не застосував діоксид сірки як бойову отруйну речовину.

Учень 9. Протягом Першої світової війни було застосовано близь­ко 125 тисяч тонн хімічних ре­човин, якими (за даними із різних джерел) було уражено від 400 до 800 тисяч осіб. Офіційною датою початку ши­рокомасштабного застосування хімічної зброї (саме як зброї ма­сового ураження) слід вважати 22 квітня 1915 року, коли німець­ка армія в районі маленького бельгійського містечка Іпр засто­сувала проти англо-французьких військ газову атаку хлором. Ве­личезна, масою в 180 тонн (з 6000 балонів), отруйна жовто-зелена хмара високотоксичного хлору, досягнувши передових позицій противника, протягом лічених хвилин уразила 15 тисяч солдат і офіцерів. П'ять тисяч з них загинули відразу ж після ата­ки. Ті, що залишилися в живих, загинули в госпіталях або стали на все життя інвалідами, отримав­ши силікоз легенів, важкі уражен­ня органів зору і багатьох внутрішніх органів.

Учень 10. Квітнева газова атака стала повною несподіванкою для військ союзників, які 25 верес­ня 1915 року у відповідь про­вели свою пробну хлорну ата­ку. В подальших газобалонних атаках застосовувалися як хлор, так і суміші хлору з фосгеном.

Уперше суміш фосгену з хлором була застосована як от­руйна речовина Німеччиною 31 травня 1915 року проти ро­сійських військ на фронті у 12 км під Болімовим (Польща), де з 12 тисяч балонів було випущено 264 тонни цієї суміші. В двох російських дивізіях зі строю було виведено майже 9 тисяч чоловік.

Учень 11. 3 1917 року воюючими краї­нами стали застосовуватися га­зомети (прообраз мінометів). Уперше вони були застосовані англійцями. Міни містили від 9 до 28 кг отруйних речовин, в основному фосген, рідкий ди­фосген і хлорпікрин. Газомети дали поштовх застосуванню ар­тилерійських засобів з отруйни­ми речовинами.

Учень 12. 10 липня 1917 року німець­кими військами на Західному фронті був уперше застосова­ний дифенілхлорарсин, що викликав сильний кашель, навіть через протигаз, який у ті роки мав поганий протидимо­вий фільтр. Нову отруйну речо­вину французи назвали "іприт", за місцем першого його застосування, а англійці —"гірчичним газом", через силь­ний специфічний запах. Малень­ке бельгійське містечко Іпр ста­ло (як пізніше Хіросіма) симво­лом одного з найбільших злочинів проти людства. З квітня 1915 року по листопад 1918 року німецькими військами було проведено понад 50 газо­балонних атак, англійцями — 150, французами — 20.

Першу світову війну можна з повною підставою назвати "Війною газів". Ні до, ні після цієї війни бойові отруйні речовини не застосовувалися в таких кількос­тях, як у 1915—1918 роках.

Учень 13. Улюбленою отрутою Агати Крісті був миш’як. Отруйні властивості його сполук створили моторошну славу. Миш’яком користувались і прості злочинці і короновані особи. До 1836 року не було відомо реакцій для виявлення отрути і цим широко користувались для усунення небажаних людей. Та англійський хімік Марш розробив і ввів в практику дуже чутливий спосіб виявлення миш’яку; випадки отруєння стали траплятися все рідше. Та в першу світову війну було винайдено багато різних отруйних речовин, серед яких видне місце посіли подразнювальні отруйні речовини миш’якової природи. На відміну від таємних вбивць, які діяли анонімно, вбивці-винахідники отруйних речовин намагались закріпити свої імена в назвах отрут. Наприклад, адамсит має ім’я американського хіміка Адамса, льюізит названий за ім’ям полковника американської армії Льюіса.

ІV. Вивчення нового матеріалу

Учитель військової підготовки. Існує декілька типів класифікації отруйних речовин. Розглянемо класифікацію за характером токсичної дії (робота зі схемою 1).

Звичайні хімічні боєприпаси споряджаються однією готовою отруйною речовиною, добутою в стаціонарних заводських установках. На відміну від них бінарні боє­припаси споряджаються двома ізольованими (звідси і тер­мін) нетоксичними або малотоксичними вихідними компо­нентами. Під час польоту хімічного бінарного боєприпасу до цілі вихідні компоненти змішуються і вступають між собою в хімічну реакцію з утворенням високотоксичних отруйних речовин, наприклад зарину. Компоненти для отримання відповідної отруйної речовини можуть бути системою «рідина— рідина» або «рідина — тверде тіло».

Всі ці системи включають також хімічні добавки. Вико­ристовуються каталізатори, що прискорюють швидкість хімічної реакції, і стабілізатори, які забезпечують стійкість них ід них компонентів та одержаних отруйних речовин.

Учитель хімії. При дії отруйних речовин різних типів можливі такі порушення стану людини (робота зі схемою «Дія отруйних речовин»).

Нервово-паралітичні отруйні речовини викликають головний біль, загальну слабкість, міоз (різке звуження зіниць), при важчому ураженні — судоми, запаморочення.

Шкірнонаривні отруйні речовини уражають шкірне покриття, органи дихання, очі, а потрапивши в організм з водою ї їжею, — органи травлення, що призводить до загального отруєння організму. При попаданні крапель на шкіру через 2-6 год з'являються почервоніння, потім пухирці, а через 2-3 доби — виразки.

При вдиханні загальноотруйних речовин відчуває­ться: запах гіркого мигдалю, металевий присмак, оніміння кінчика язика, запаморочення, тривожність, жар у роті, поколювання навколо очей.

Задушливі отруйні речовини спричинюють: кашель, стиснення у гру­дях, запаморочення, болі в серці, нудоту, блювоту. Згодом ці явища минають і настає стан уявного благополуччя (прихований період). Після нього з'являються задуха, головний біль, кисневе голодання, серцева слабкість, підвищення температури тіла до 38-39°.

Психохімічні отруйні речовини викликають сухість у роті, прили­ви крові до шкіри, прискорене серцебиття, погіршення зору, головний біль, запаморочення, психічний розлад: (порушення свідомості, мислення, слухові галюцинації, марення).

Отруйні речовини подразнювальної дії викликають жар і біль у роті, горлі та очах, сильне сльозовиділення, кашель, утруднене дихання

Узагальнимо наші знання про дію отруйних речовин на організм людини (робота з табл. 1 та роздавальним матеріалом. Після записів учнів та вчителя таблиці мають вигляд таблиці 1а).

V. Первинне засвоєння знань.

Учениця 1. (Імітує дзвінок по телефону). Привіт, Дашо! Це твоя подруга Аліна з Дніпропетровська! Мені сказала краща подруга дружини мого двоюрідного брата, що недалеко від ваших П’ятихаток, в місті Жовті Води щось вибухнуло.

Учениця 2. Нічого не знаю, але зараз передзвоню. (Набирає номер) Ало, Оксана? Ти знаєш, в Жовтих Водах щось вибухнуло, в місті оголошено надзвичайний стан, на вулицю нікому виходити не можна.

 Учениця 2. Та ти що?  (Набирає номер) Ало, школа? Ану дайте мені директора! Так, я не зрозуміла, в Жовтих Водах евакуація, якась хмара рухається до нас, а ви дітей в школі тримаєте? Я це так не залишу!

Учитель військової підготовки. Що ви тільки що почули? Так, це звичайний механізм розповсюдження слухів, який не має нічого спільного з дійсністю.

VІ. Домашнє завдання

Учитель військової підготовки. Вивчити матеріал підручника.

Учитель хімії. На основі фізичних та хімічних властивостей отруйних речовин запропонувати способи захисту від них та знезараження навколишнього середовища.

 

Табл. 1

ОЗНАКИ ОТРУЄННЯ ОТРУЙНИМИ РЕЧОВИНАМИ

 

		Хлор	Аміак	Сірко-водень	Сірчистий  газ		Синильна кислота		Фосген
Хімічні характеристики	Формула
	Мr
	Відносна густина
Середня уражальна доза, мг/л*хв		0,6	15	5	20		0,75		0,6
Ознаки ураження	Головний біль
	Різь в очах
	Подразнення в носі
	Присмак у роті
	Нудота
	Блювота
	Прискорене серцебиття
	Біль у грудях
	Ядуха
	Набрякання легень
	Загальна слабкість
	Зниження температури

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Табл. 1а

ОЗНАКИ ОТРУЄННЯ ОТРУЙНИМИ РЕЧОВИНАМИ

 

		Хлор	Аміак	Сірко-водень	Сірчистий  газ		Синильна кислота		Фосген
Хімічні характеристики	Формула	СІ2	NН3	Н2S		SО2		НСN		СОСІ2
	Мr	71	17	34		64		27		99
	Відносна густина	2,5	0,6	1,7		2,2		0,5		3,6
Середня уражальна доза, мг/л*хв		0,6	15	5	20		0,75		0,6
Ознаки ураження	Головний біль			+			+
	Різь в очах	+	+	+	+
	Подразнення в носі			+	+		+		+
	Присмак у роті			+	+		+		+
	Нудота			+			+		+
	Блювота	+		+					+
	Прискорене серцебиття		+	+
	Біль у грудях	+	+	+			+
	Ядуха	+	+	+	+		+
	Набрякання легень								+
	Загальна слабкість						+
	Зниження температури						+

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

		Хлор	Аміак	Сірко-водень	Сірчистий  газ	Синильна кислота	Фосген
Хімічні характеристики	Формула
	Мr
	Відносна густина
Середня уражальна доза, мг/л*хв		0,6	15	5	20	0,75	0,6
Ознаки ураження	Головний біль
	Різь в очах
	Подразнення в носі
	Присмак у роті
	Нудота
	Блювота
	Прискорене серцебиття
	Біль у грудях
	Ядуха
	Набрякання легень
	Загальна слабкість
	Зниження температури

 

КЛАСИФІКАЦІЯ ОТРУЙНИХ РЕЧОВИН

 

За характером токсичної дії

• Нервово-паралітичної дії – зарин, зоман, Ві-Екс
• Шкірно-наривні – іприт
• Загальноотруйної дії – синильна кислота, хлорціан
• Задушливі – фосген
• Психохімічні – Бі-Зет
• Подразнювальні – хлорацетофенон, адамсит, Сі-Ар, Сі-Ес

 

 

За тривалістю вражальної здатності

 

 За швидкістю дії на організм

• Швидкодіючі – не мають періоду прихованої дії. Вони уражають вже через декілька хвилин (зарин, зоман, синильна кислота, хлорціан, Сі-Ар, Сі-Ес)
• Повільнодіючі – мають період прихованої дії і призводять до ураження через деякий час (Ві-Екс, іприт, фосген, Бі-Зет)

За агрегатним станом

• Краплиннорідкий
• Газоподібний
•  Аерозоль