Урок. "Захист довкілля від стійких органічних забруднювачів"

Про матеріал

Анотація до інтегрованого уроку хімії з біологією «Захист довкілля від стійких органічних забруднювачів» (9 клас). Інтегровані уроки хімії з біологією передбачають об’єднання навчального матеріалу з цих предметів навколо однієї теми, що дозволяє учням краще розуміти зв’язок між природничими науками, сприяють формуванню цілісного світогляду і розвитку ключових компетентностей. Метою уроку було вивчення взаємодії стійких органічних забруднювачів з живими організмами, їх вплив на здоров’я людини та навколишнє середовище, а також взаємозв’язку між хімічними процесами та біологічними функціями. Знайомство із заходами, які проводять країни світу, для захисту довкілля від органічних забруднювачів. Такий урок дає учням можливість зрозуміти необхідність збереження біорізноманіття для майбутніх поколінь; оцінити негативний вплив хімікатів на навколишнє середовище в разі неправильного їх використання; висловлювати судження щодо раціонального застосування стійких органічних забруднювачів. На інтегрованому уроці здобувачі освіти аналізують, роблять загальні висновки, знаходять рішення, розвивають творче та критичне мислення. Освітній процес, заснований на інтеграції, є більш цікавим та захоплюючим, сприяє кращому засвоєнню матеріалу. Розробка уроку стане в нагоді вчителям природничої та здоров’язбережувальної галузей.

Перегляд файлу

Ямпільський ліцей №2

Ямпільської селищної ради Сумської області

Методична розробка

інтегрованого уроку хімії з біологією

з теми

«Захист довкілля від стійких органічних забруднювачів»

9 клас

Підготували

вчитель біології Борміна Т.М.,

вчитель хімії Головач Н.К.

2025

Конспект інтегрованого уроку хімії з біологією у 9 класі

Тема: Захист довкілля від стійких органічних забруднювачів.

І. Актуалізація опорних знань. Перевірка домашнього завдання.

Вид діяльності: брейнстормінг.

1. Як класифікують органічні сполуки за джерелами їх добування?

2. Назвіть природні органічні сполуки.

3.Назвіть синтетичні органічні сполуки.

4. Яке значення органічних сполук в житті людини?

5. Класифікуйте органічні речовини на природні й синтетичні.

Природні органічні речовини

Синтетичні органічні речовини

метан, пропан, крохмаль, поліетилен, сахароза, целюлоза, гума, гемоглобін, лавсан, капрон, каучук, глікоген, хлорофіл, поліпропілен, тефлон.

ІІ. Цілепокладання.

Повідомлення теми, мети уроку.

Тема: Захист довкілля від стійких органічних забруднювачів

Мета уроку (освітня): навчити учнів:

- наводити приклади природних і синтетичних органічних сполук, їх застосування у промисловості, медицині, повсякденному житті; пояснювати відмінності;

- використовувати знання для аналізу речовин, які оточують людину;

- робити висновки на основі спостережень і власного досвіду, презентувати результати дослідження;

- ознайомитись із заходами, які проводять країни світу, щоб захистити довкілля від стійких органічних забруднювачів.

Мета уроку (розвиваюча): формувати у здобувачів освіти вміння:

- самостійно працювати з інформацією;

- використовувати міжпредметні зв’язки;

- встановлювати причинно-наслідкові зв’язки;

- вміння робити висновки, узагальнення;

- розкривати тему навчального проєкту.

2. Очікувані результати:

- усвідомлює значення природних і синтетичних органічних сполук;

- розуміє необхідність збереження довкілля для майбутніх поколінь;

- оцінює вплив продуктів синтетичної хімії на навколишнє середовище в разі неправильного їх використання;

- висловлює судження щодо раціонального використання стійких органічних забруднювачів.

3. Мотивація навчальної діяльності.

Прийом. Постановка проблемного питання: щодня ми стикаємося з різними органічними речовинами, навіть не замислюючись про те, корисні вони чи шкідливі.

1. Чому виникла проблема захисту довкілля від органічних забруднювачів?

2. Як зменшити негативний вплив органічних речовин та інших забруднювачів на довкілля та організм людини?

Тип уроку: комбінований урок засвоєння знань, умінь і навичок і творчого їх застосування на практиці.

Форми роботи: брейнстормінг, розповідь з елементами бесіди, групова робота.

Обладнання: зразки миючих засобів, пестицидів, пластмас, каучуків, гуми.

ІІІ. Цілереалізація.

1. Сприйняття і первинне усвідомлення навчального матеріалу.

Вид діяльності. Пояснення нового матеріалу: прийом «Кооперація», метод «Слухаємо - аналізуємо - конспектуємо», метод «Джигсоу».

Вчитель хімії: Стійкі органічні забруднювачі (СОЗ) – це група хімічних речовин, які характеризуються високою стійкістю до розкладу в навколишньому середовищі (можуть зберігатися протягом десятиліть, а то й століть), здатністю до біоакумуляції (накопичення в живих організмах) та токсичністю для всього живого.

Вчитель біології: СОЗ – це серйозна загроза для здоров’я людини та навколишнього середовища. Проблеми, пов’язані з поширенням стійких органічних забруднювачів, суттєво погіршують якість життя та збільшують ризики захворювання на рак, порушення нервової, імунної систем, спричиняють гепатози, втрату пам’яті, ендокринні захворювання, уроджені вади розвитку.

Оскільки цим сполукам властива особлива стійкість, то вони тривалий час знаходяться у повітрі, воді, ґрунті і накопичуються у тканинах рослин і тварин, а потім з їжею потрапляють в організм людини, спричиняючи тяжкі захворювання. СОЗ здатні швидко поширюватись планетою, негативно впливаючи на біорізноманіття.

Вчитель хімії: Стійкі органічні забруднювачі у довкіллі порушують біогеохімічний колообіг речовин та енергії. Такими є фреони, які широко використовує сучасна промисловість, це аерозольні розпилювачі в балончиках з фарбою, лаком, парфумами. Вони можуть зберігатися в атмосфері до 80 років. Їхні молекули на сонці розкладаються, вивільняючи атомарний Хлор, який руйнує молекули озону, таким чином знищуючи озоновий шар планети, що згубно впливає на живі організми. Разом з аерозолями дрібні частинки пилу забруднюють атмосферу, що може стати причиною зниження температури земної поверхні.

Вчитель біології. Сьогодні на нашій планеті не знайти території без стійких органічних забруднювачів. Сучасна людина почала усвідомлювати небезпеку для свого здоров’я забрудненого довкілля, яку створюють ці речовини транскордонного поширення. Тому було прийнято Стокгольмську конвенцію про стійкі органічні забруднювачі – багатосторонній міжнародний договір, відкритий для підписання 22.05.2001 у Стокгольмі (Швеція); спрямований на забезпечення охорони здоров'я людей та довкілля від шкідливого впливу низки небезпечних високотоксичних хімічних речовин, зокрема пестицидів.

Дата підписання Україною: 23.05.2001.

Дата ратифікації Україною: 18.04.2007.

Дата набрання чинності для України: 24.12.2007.

На сьогодні конвенцію підписали близько 200 держав світу. Цей документ визначив, що СОЗ – це органічні речовини, які мають токсичні властивості; хімічно стійкі; нагромаджуються у водних та наземних екосистемах; характеризуються біоакумуляцією; переміщуються на великі відстані з повітрям, водними потоками, мігруючими тваринами.

Вчитель хімії. До них належать поліхлоровані діоксини й дибензофурани, гексахлорбензен, пестициди (гербіциди, зооциди, інсектициди, фунгіциди). Одним з найнебезпечніших пестицидів, що належить до групи стійких органічних забруднювачів, є ДДТ (дихлородифеніл-трихлороетан, побутова назва – дуст). Він ефективний у боротьбі з малярійними комарами та шкідниками бавовнику, сої та арахісу.

До агентів хімічного забруднення належать пальне транспортних засобів, мастильні матеріали, сольвенти, залишки вибухових речовин. Найнебезпечнішими є токсичні речовини та стійкі органічні хлоровмісні сполуки, що утворюються внаслідок антропогенної діяльності, зокрема роботи транспорту, підприємств енергетики, хімічних виробництв. Всі ці шкідливі речовини накопичуються і передаються в ланцюгах живлення.

2. Узагальнення і систематизація знань.

Вид діяльності: Робота в групах.

Спільне (групове) обговорення: розроблення критеріїв оцінювання роботи.

Приклади СОЗ: робота в групах.

Група № 1.

Ситуація: Уявіть, що ви – екологічні експерти, які досліджують вплив пестицидів на довкілля. Ваше завдання – зібрати інформацію про ці речовини та презентувати її.

Пестициди.

Пестициди – це хімічні або біологічні речовини, які застосовуються для знищення, відлякування або контролю шкідників, таких як комахи, гриби та бур’яни. Пестициди можуть використовуватися для різних видів культур, включаючи овочеві, фруктові, зернові, а також садові дерева. Їх застосовують і у квітникарстві, і в ландшафтному дизайні.

Речовини поділяють на: інсектициди – засоби боротьби з комахами, акарициди – з кліщами, гербіциди – з бурьянами, альгіциди – з водоростями, фунгіциди – з грибами, бактерициди – з бактеріями, молюскоциди – з равликами та слизунами, нематоциди – з нематодами, зооциди – із шкідниками класу хребетні.

Вони запобігають збиткам у сільському господарстві та забезпечують зростання, розвиток рослин і підвищують врожайність. Таким чином, застосування цих хімічних препаратів дозволяє ефективніше використовувати сільськогосподарські угіддя. Але обробка хімікатами пов’язана з певними ризиками. Один із них – це забруднення довкілля, оскільки отруйні речовини можуть потрапляти у ґрунт та підземні води, завдаючи шкоди екосистемам. Також існує загроза для комах-запилювачів, таких як бджоли, які можуть постраждати від пестицидів. Крім того, інтенсивне використання хімікатів може призвести до розвитку толерантності у шкідливих організмів, що зменшить ефективність обробки. Якщо не дотримуватися заходів безпеки, то залишки отруйних сполук на вживаних продуктах можуть становити ризик і для здоров’я людини.

Кожна країна має свої нормативи щодо використання хімікатів, вони можуть бути різними залежно від регіону. В Україні застосування пестицидів регламентується Законом України «Про пестициди і агрохімікати».

Загальні правила безпеки під час роботи з пестицидами:

Завжди дотримуватись інструкцій, вказаних на етикетці препарату, правил застосування, дозування та запобіжних заходів.

Використовувати захисне спорядження: спецодяг, спецвзуття, рукавички, респіратор чи протигаз, окуляри.

Розчини потрібно готувати на відкритому повітрі або в нежитловому приміщенні, що добре провітрюється.

Не змішувати різні пестициди – це може бути небезпечним і викликати небажані хімічні реакції.

Під час обробки не можна вживати їжу, пити та знімати засоби індивідуального захисту.

Після роботи слід змінити одяг, вимити обличчя, руки та інші відкриті ділянки шкіри з милом. Також необхідно випрати спецодяг і помити обладнання, яке використовується при обробці.

Зберігати пестициди у надійних контейнерах, у місцях, недоступних для дітей і тварин.

Дотримання цих заходів при роботі з пестицидами є важливим для захисту здоров’я та навколишнього середовища.

Група № 2.

Ситуація: Уявіть, що ви працюєте інженерами-технологами, яким потрібно дослідити промислові хімікати, що виробляє ваше підприємство і визначити способи захисту довкілля та здоров’я людини.

Промислові хімікати.

Промислові хімікати – це широкий спектр речовин, які використовуються в різних галузях господарства. Вони можуть знаходитись у рідкому, твердому та газоподібному станах, утворювати суміші з іншими речовинами. Використовуються для виробництва різних видів хімічної продукції, як-от: пластик, текстиль, продукти харчування, паливо, косметика та фармацевтичні препарати.

Але деякі промислові хімікати можуть бути небезпечними для здоров’я людини та навколишнього середовища, тому перед використанням важливо вивчити їх властивості та потенційні ризики.

Найпоширеніші застосування промислових хімікатів:

Пластмаси.

Пластмаси виробляють на основі промислових хімікатів. Наприклад, виробництво полівінілхлориду передбачає використання мономеру вінілхлориду, який є промисловим хімікатом. Інші поширені речовини, що використовуються у виробництві пластику – це етилен, пропілен, бутадієн, стирен.

Текстиль.

Промислові хімікати також використовуються в текстильному виробництві. Наприклад, хімічні волокна, такі як нейлон, капрон, лавсан, поліестер виготовляють із промислових хімікатів – капролактаму, етилнегліколю, терефталевої кислоти та інших.

Їжа.

Деякі харчові добавки, такі як аспартам (підсолоджувач) і глутамат натрію (MSG, підсилювач смаку), є промисловими хімікатами.

Паливо.

Виробництво палива, такого як бензин, дизельне та авіаційне паливо, базується на використанні промислових хімікатів.

Косметика та засоби особистої гігієни.

Ці речовини також використовуються у виробництві косметики та засобів особистої гігієни, таких як мило, шампуні та парфуми. Багато косметичних засобів містять промислові хімікати, такі як пропіленгліколь, який використовується як зволожувач, щоб захистити продукцію від висихання.

Фармацевтична продукція.

Багато фармацевтичних препаратів, таких як аспірин і антибіотики, виготовляються з використанням промислових хімікатів. У синтезі аспірину бере участь саліцилова кислота – промисловий хімікат.

Потенційні ризики промислових хімікатів.

Хоча промислові хімікати відіграють важливу роль у багатьох галузях промисловості, вони можуть становити потенційну небезпеку для здоров’я людини та навколишнього середовища, якщо з ними поводитися неправильно.

Ризики для здоров'я.

Наприклад, можуть призвести до проблем з диханням, викликати неврологічні ушкодження або онкологічні захворювання.

Екологічні ризики.

Вони можуть забруднювати джерела води, шкодити дикій природі, сприяти зміні клімату. Деякі з найбільш шкідливих для навколишнього середовища хімічних речовин включають хлорфторвуглеці і пестициди.

Ризики для безпеки.

Серед них можуть бути легкозаймисті або вибухонебезпечні речовини, які несуть загрозу, якщо їх зберігати та транспортувати неправильно.

Правила та заходи безпеки.

Для пом’якшення потенційних ризиків, пов’язаних з промисловими хімікатами, вводяться різні правила та заходи безпеки.

Постанови уряду.

У багатьох країнах діють нормативні акти, які вимагають від виробників моніторингу використання промислових хімікатів. Наприклад, Агентство з охорони навколишнього середовища США (EPA) регулює їх виробництво через Закон про контроль над токсичними речовинами (TSCA), який вимагає подавати дані про безпеку хімікатів і надає агенству повноваження обмежувати або забороняти речовини, які становлять необґрунтований ризик.

Група № 3. Ситуація. Уявіть собі, що ви працюєте екологами і досліджуєте вплив стійких органічних забруднювачів на довкілля і здоров’я людини.

Хімічні забруднювачі довкілля і здоров’я людини.

Поліхлоровані біфеніли поширені речовини, що являють собою групу, яка складається з 200 маслянистих сполук, використовуються для виробництва мастил, пластмас, електроізоляції, засобів для миття посуду та інших товарів. Хоча виробництво їх в багатьох країнах заборонено, на теперішній час вже випущено більше 2 мільйонів тонн цих речовин. Вони імітують дію жіночого гормону естрогену. Згідно з дослідженнями, опублікованими в медичному журналі «Pediatrics», раннє статеве дозрівання у все більшого числа дівчат, ймовірно, пояснюється використанням естрогеновмісних засобів догляду за волоссям, а також забрудненням навколишнього середовища хімічними речовинами, діючими подібно естрогену.

Експерименти показали, що вплив їх у певні моменти розвитку черепах і крокодилів може сприяти зміні статі чоловічих особин на жіночий чи розвитку гермафродитизму. Ці хімікати послаблюють імунну систему, роблять її уразливою для вірусів.

Впливу хімічних речовин, дія яких імітує гормони, найбільш всього піддаються діти. Як повідомлялося в журналі «Діскавері», у дітей японських жінок, які в 60-ті роки вживали в їжу рисове масло, забруднене ПХБ спостерігався сповільнений фізичний і розумовий розвиток, відхилення у поведінці, зокрема підвищена активність, і коефіцієнт інтелекту на п’ять одиниць нижче середнього. Тести з дітьми з Нідерландів і Північної Америки, які піддалися впливу хімікатів у високій концентрації, також виявили негативний результат. Речовини виявляють канцерогенний ефект, руйнують ендокринну систему (особливо впливають на статевий розвиток) і формування ембріону, уражаючи його нервову систему.

Урядами більшості західних країн було схвалено відмовлення виробників від використання поліхлорвінілхлориду у виробництві пляшок, упаковок і кабелів, виготовленні дитячих товарів, в будівництві громадських приміщень. Найбільші автомобільні концерни «Вольво» і «СААБ» вже з 1997 року не використовують цей полімер.

Група № 4. Антропогенний вплив на біорізноманіття.

Ситуація 4. Уявіть собі, що ви біологи-дослідники, які вивчають біорізноманіття. Ви повинні дослідити як антропічні чинники впливають на екосистеми.

Біорізноманіття – це розмаїття організмів, видів та їхніх угруповань, яке є головною цінністю біосфери. Завдяки живій речовині в ній відбуваються біогенні колообіги хімічних елементів.

Однією з причин деградації біорізноманіття є руйнування природного середовища життя, стрімке зростання показників негативних наслідків діяльності людини.

Руйнування природного середовища життя – основна причина вимирання біологічних видів. До їх зникнення призводить спалювання викопного палива,

забруднення повітря, ґрунту, води стійкими органічними забруднювачами.

Загальний стан екосистем, або показники індексу живої природи, за останні десятиліття знизились на 37 %.

Порушення й деградація місць існування спричиняє найбільш негативний вплив на всі групи тварин і рослин. Ці зміни є найнебезпечнішими тому, що мають незворотний характер. Біорізноманіття часто сприймається як вічна і безкоштовна даність, в той час як сьогодні воно знаходиться під серйозною загрозою. Повне або часткове руйнування місця існування, численні забруднення: все це тягне за собою зменшення розмаїття екосистем. Ця проблема є актуальною і для нашої країни.

Основні напрямки збереження біорізноманіття:

- збереження природних екосистем та оздоровлення агроекосистем;

- збереження видів та популяцій;

- створення екологічної мережі та природоохоронних документів.

Отже, сучасний стан біорізноманіття викликає глибоке занепокоєння та потребує кардинальних заходів з охорони природи.

Біорізноманіття існує в культурі та історії багатьох суспільств. Незаймане довкілля сприяє зміцненню психічного та фізичного здоров’я, надає простір для відпочинку. Дослідження показують, що проведення часу на природі зменшує стрес і покращує самопочуття.

Таким чином, біорізноманіття є не просто фактором навколишнього середовища, а важливою основою для людського життя та господарської діяльності. Тому його охорона є завданням суспільства, яке поєднує екологічні, економічні та соціальні аспекти.

Представлення результатів роботи. Оцінювання результатів.

Презентація проєкту. «Джерела органічного забруднення території громади».

Основні напрямки захисту довкілля.

Вчитель хімії. Обмеження викидів хлоровмісних сполук промисловими підприємствами.

Моніторинг рівня СОЗ у навколишньому середовищі та продуктах харчування, впровадження законодавчих актів щодо використання та викидів цих речовин.

Для очищення довкілля застосовувати механічні, хімічні та біологічні методи. За допомогою механічних методів виокремлюють грубі домішки СОЗ.

Після механічного проводять хімічне. До забруднювачів додають речовини, які знешкоджують їх. У біологічному очищенні стічних вод, ґрунтів беруть участь аеробні бактерії, які розкладають їх на вуглекислий газ і воду.

З метою захисту довкілля від стійких органічних забруднювачів рекомендують такі заходи, як рециркуляція, утилізація; пряме, повторне чи альтернативне їх використання; заміну сировинних матеріалів на більш безпечніші; максимальне зменшення цих речовин у продуктах харчування; уникнення використання елементного хлору або хімічних речовин, що його утворюють.

Міжнародне співробітництво: так як СОЗ є глобальною проблемою, тому необхідна спільна робота країн для скорочення їх виробництва.

Вчитель біології. А найважливішим є те, щоб людина усвідомила свою роль у боротьбі за збереження середовища, у якому вона живе. Людство повинно знати, що забруднювачі призводять до зменшення видового складу, а іноді до зникнення цілих екосистем, згубно впливають на здоров’я людини. Скорочення використання стійких органічних забруднювачів є важливим кроком на шляху до створення безпечного та здорового середовища для нинішнього та прийдешніх поколінь.

3. Повідомлення домашнього завдання.

Хімія. Опрацювати матеріал §41 (с.196-197), (підручник Ярошенко О. Г.); виконати завдання №156 (рубрика «Застосовуємо» )

Біологія. Опрацювати §52, (підручник Остапченко Л. І.), виконати вправу «Основні техногенні джерела забруднення довкілля» за покликанням http://wordwall.net; вправу «Вплив людини на довкілля» https://wordwall.net/uk/resource/53625109/вплив-людини-на-довкілля