ХІМІЯ І ОХОРОНА ПРИРОДИ

Мета уроку: поглибити знан­ня про забруднення і отруєння живої і неживої природи хімічни­ми речовинами, їх виробницт­вом, невмілим використанням; розкрити взаємозв'язок хімії, людини та природи; показати, що головною причиною забруднен­ня і отруєння природи є людсь­ка діяльність; підвести учнів до думки, що знання хімії — осно­ва їх здоров'я, екологічної чис­тоти довкілля; прищеплювати любов до природи,  формувати бережливе ставлення до природних багатств та переконання в необхідності компетентного екологічного захисту довкілля.

Форма заняття: ділова гра.

Обладнання: плакати з висло­вами письменників, учених, поетів про охорону навколишнього сере­довища; формули хімічних речо­вин, що отруюють довкілля (на картонних картках); реактиви: колекція «Пластмаси», «Мінеральні добрива».

Хід заняття

 І. Організація класу.

ІІ. Емоційна хвилинка. (перегляд презентації з мелодією, висловами про охорону природи).

ІІІ. Мотивація навчальної діяль­ності

Учитель. Дозвольте розпочати урок словами поета Роберта Рождественського

 Кромсаем лед,

 Меняем рек теченье,

 Спешим  сказать, что дел невпроворот,

 Но мы  еще придем просить прощенье

У этих рек, земель, барханов и болот!

Пока мы  и не думаєм об этом

Сейчас нам не до этого... Пока

Аэродромы, пирсы и перроны

Леса без птиц

И реки без воды...

Все меньше окружающей природы!

Все больше окружающей среды!

Охороняти природу! Охороня­ти довкілля! Ці слова звучать що­разу частіше. Ось і сьогодні ми з вами присутні на уроці на тему «Хімія і охорона природи», де будемо говорити такі ж слова.

Суддя. Сьогодні слухається справа «Про відповідальність хімії перед нащадками за забруднення навколишнього середовища».  Вона обвинува­чується в забрудненні і отруєнні природи: рослин, тварин, людини і неживої природи — вод, грунтів, повітря. На суд сьогодні з'явилися свідки, адвокат, прокурор. У нас зібрано 10 томів цієї справи.

 Том № 1 — Справа «Насичені вуглеводні».

Є свідок ______________________?

 Том №2— Справа «Ненасичені вуглеводні».

Є свідок ________________________?

Том №3— Справа «Ароматичні вуглеводні».

Є свідок _________________________?

Том № 4 — Справа «Природні джерела вуглеводнів».

Є свідок ______________________?

Том №5— Справа «Спирти».

Є свідок______________________?

Том № 6— Справа «Альдегіди».

Є свідок_______________________?

Том № 7— Справа «Феноли».

Є свідок_________________________?

Том № 8 — Справа «Багато­атомні спирти».

Є свідок________________________?

Том № 9— Справа «Метали».

Є свідок________________________?

Том № 10  — Справа «Міне­ральні добрива».

Є свідок________________________?

Суддя. Суд нагадує: говорити правду і тільки правду.

 1. У справі «Насичені вуглеводні»

 а) слово надається свідкові. (Виступ учня.)

Представник насичених вугле­воднів — метан. Молекулярна формула метану — СН₄. Це газ без кольору і запаху, майже вдвічі лег­ший за повітря. Утворюється в природі внаслідок розкладу решток рослин і тварин без доступу повітря (у заболочених водоймах, кам'яновугільних шахтах). При­родний газ на 90 % складається з метану. Суміш метану з киснем 1 : 2 вибухає від іскри чи полум'я, тому використання метану потре­бує спеціальних заходів безпеки у житлових будинках, на заводах, у кам'яновугільних шахтах. Під час горіння метану виділяється вуглекислий газ, який забруднює повітря. Збільшення його в повітрі на 0,2 % призведе до різкого потепління на планеті (теплі зими — доказ цього), погро­жує таненням льодовиків, що спричинить підняття рівня води у Світовому океані.

Під час сполучення метану з хлором утворюються розчинники: хлорометан (СН₃С1), дихлорометан (СН₂С1₂), трихлорометан (СНС1₃) і тетрахлорометан (ССІ₄). Метан із фтором і хлором утво­рює сполуку СР₂СІ, — дифлуорди-хлорометан (фреон). Фреони за­боронено використовувати для хо­лодильників у всіх країнах, бо, ви­паровуючись, вони руйнують озо­новий шар. Крім того не можна забувати про вибухи на газопроводах, що призводять до екологічних та економічних збитків. Вибухи побутового газу теж трапляються дуже часто. Вони руйнують будинки та обривають життя людей.

б) слово для захисту надається адвокатові. (Виступ учня.)

Я протестую проти такого звинувачення! Погляньте, яку користь приносять насичені вуг­леводні, а саме: метан, етан, про­пан, бутан. Вони входять до складу природного газу, а він сьогодні є основним джерелом тепла — у будинках, на заводах, на фабриках. Це екологічно чисте паливо. Метан – головний вид сировини для промислового органічного синтезу, з нього отримують ацетилен, водень, сажу, синтез – газ.

Сполуки хлору з метаном, дуже важливі розчинники багать­ох речовин. А замість фреонів тепер використовують інші холо­доагенти.

2. У справі «Ненасичені вугле­водні»

а) слово надається свідкові: (Виступ учня.)

Я виступаю як свідок у справі «Ненасичені вуглеводні». Пред­ставниками їх є етилен СН₂=СН₂ і ацетилен СН=СН. Сам ети­лен — це газ нешкідливий, але із хлором утворює сполуку 1,2 —дих­лоретан СН₂СІ—СН₂С1, яка згуб­но діє на живі організми. А ще з  ацетилену добувають етиловий спирт. Усі ми знаємо, що спирт — сильний наркотик, який небезпеч­ний для людського організму.

б) слово для захисту надається адвокатові. (Виступ учня.)

Я протестую! Мій підзахисний «Етилен» дійсно дає сполуки з хло­ром. Вони використовуються:

1) у сільському господарстві для знезаражування зерносховищ і боротьби з філоксерою виног­раду;

2) для місцевої анестезії   під час легких операцій;

3) прискорює достигання пло­дів у сховищах;

4) для добування поліетилену (демонструє поліетиленову плівку);

5) під час його горіння в кисні, створюється дуже висока темпера­тура, що дозволяє різати і зварю­вати метали.

   «Ацетилен» використовується для:

 - вироблення поліхлорвінілу;

 - завдяки високій теплотворній здатності використовується для газового різання і зварювання металів;

 - виготовлення пластмас і синтетичних канчуків;

 - він є сировиною для синтезу оцтової кислоти.

3.   У справі «Ароматичні вугле­водні»

а) слово надається свідкові. (Виступ учня.)

Бензен — представник арома­тичних вуглеводнів. Його молеку­лярна формула С₆Н_б,

Він утворює сполуки з хлором С₆С1₆ — гексахлорциклогексан для протруювання жита і пшениці. Речовину гексахлоран (С₆Н₆С1₆) застосовують як отрутохімікат для боротьби з комахами, для знищен­ня бур'янів. Але вони небезпечні для людини, бо є отрутохіміката­ми. Вони завдають шкоди навко­лишній природі, отруюючи грунти, воду, повітря.

6)  слово для захисту надається адвокатові. (Виступ учня.)

Я протестую!

Це неправда, що бензен своїми сполуками із хлором отруює живу природу. Живу природу отруює людина, яка не дотри­мується правил використання цих речовин. І тільки в разі неправиль­ного використання вони небез­печні для живої природи.

Бензин застосовують :

 - для синтезу органічних речовин, як розчинник, для добування барвників, лікарських препаратів, як пальне для двигунів внутрішнього згоряння, для виготовлення мийних засобів.

4.   У справі «Природні джерела вуглеводнів»

а) слово надається свідкові. (Виступ учня.)

Я свідок у справі «Природні джерела вуглеводнів». Цих джерел у природі є три: природний газ, наф­та, кам 'яне вугілля. Візьмімо при­родний газ. Тут уже сказано, що він має у своєму складі горючі гази — метан, пропан, бутан та інші. Вони горять і виділяють вуг­лекислий газ.

Але особливо небезпечна наф­та. Під час перегонки нафти в рек­тифікаційній колоні виділяються такі речовини:

• бензин;

• лігроїн;

• гас;

• газойль.

Усі вони використовуються в техніці: бензин — в автомобілях, гас — у літаках, лігроїн — у дизе­лях, газойль — як мазут у тракто­рах. Усі вони горять у двигунах внутрішнього згоряння. А під час горіння утворюється вуглекислий газ, який дуже забруднює повітря­не середовище, а також спричиняє парниковий ефект. Це може призвести до зміни температурного режиму на планеті. Є побоювання, що потепління викличе танення льодовиків Гренландії і Антарктиди, а це підніме рівень Світового океану на 60 метрів.  Кам'яне вугілля я теж звинувачую: під час нагріван­ня в коксових печах до 1000 °С без доступу повітря утворюється не лише кокс, а й кам'яновугільна смола, амоніачна вода, оксиди Сульфуру і Карбону, які спричиняють кислотні дощі. Від них зменшується родючість грунтів, гинуть ліси, погіршується здоров’я людей. А ще утворюється фенол, який дуже отруйний.

б) слово для захисту надається адвокатові. (Виступ учня.)

Я протестую!

Мої підопічні: природний газ, нафта, кам'яне вугілля — це при­родні джерела палива та сирови­ни для хімічної промисловості. Природний газ дає нам тепло, нафта — паливо для техніки, си­ровина для синтезу багатьох ре­човин; кам'яне вугілля — кокс для металургійних заводів для ви­плавлення чавуну, кам'яновугіль­на смола — джерело ароматичних вуглеводнів, фе­нолів. Не можна провину людини, її неграмотність, халатність перекладати на моїх підопічних, які є невід’ємними елементами нашого повсякденного життя. Саме людина своїм ставленням до навколишнього середовища поставила його на межу екологічної катастрофи. Щоб зберегти природу та її ресурси для наших нащадків, необхідно змінити ставлення до природи. Мудрість людини в тому, щоб не суперечити природі, бо наші нащадки не вибачать нам спустошеної землі, наруги над тим, що по праву належить не тільки нам, але і їм.

   5. У справі ««Спирти»

  а) слово надається свідкові. (Виступ учня.)

Як свідок у справі «Спирти», хочу сказати про метиловий і етиловий спирти. Вони негатив­но впливають на людський організм.

—Особливо отруйним є мети­ловий спирт СН₃ОН. Навіть неве­лика кількість метанолу руйнує зоровий нерв і викликає втрату зору. 5—10 мл його викликає силь­не отруєння організму, а 30 мл — спричиняє смерть. Його пара подразнює слизові оболонки очей, верхніх дихальних шляхів, спричиняє головний біль, розлади зору. Метанол може проникати в організм навіть крізь неушкоджену шкіру.

—Етиловий спирт С₂Н₅ОН — наркотик. Уживаючи його, він швидко всмоктується в кров, приєднує Оксиген і перетворюється на альдегід, який є дуже отруй­ний. Людина, що вживає алкоголь­ні  напої, швидко звикає до ал­коголю. Наслідок — алкоголізм. Спирт руйнує стінки шлунка, пе­чінку, отруює нервові клітини го­ловного мозку. Алкоголь найдов­ше затримується в корі головного мозку — 15 діб. Особливо чутли­вий до алкоголю молодий організм, тому молодь може швидко захво­ріти на алкоголізм, а в результаті – різні захворювання, зниження працездатності, благополуччя і моралі, нарешті – деградація особистості.

б) слово для захисту надається адвокатові. (Виступ учня.)

Я протестую! Я згідна, що вживання алкогольних напоїв приносить велику шкоду людині і всім, хто її оточує. Але в цьому не винні спирти, а винна сама людина. Кожен має усвідомити негативний вплив алкогольних напоїв на організм. Варто зробити вибір на користь здорового способу життя. Якщо правильно використовувати спирти, то вони приносять велику користь людям. А саме:

а)   спирти — розчинники;

б) метиловий спирт використо­вується для добування формаль­дегіду, з якого виробляють пласт­маси; використовується як паль­не для двигунів (добавка метано­лу знижує вихід шкідливих речо­вин у випускних газах); при виробництві фарб, лаків, фотореактивів.

в)   етиловий спирт:

 - використовується у вироб­ництві синтетичного каучуку;

 - з нього добувають харчову оцтову кислоту; фруктову есенцію;

 - з нього добувають діетило­вий ефір;

 - використовують для виготов­лення ліків, парфумів;

 - використовується як добав­ка до пального;

 - для дезинфекції медичних інструментів, виготовлення і консервування анатомічних препаратів.

6. У справі «Альдегіди»

а) слово надається свідкові. (Ви­ступ учня.)

Присягаюсь говорити тільки правду. На хімічних заводах добу­вають мурашиний альдегід (фор­мальдегід). Це найотруйніший аль­дегід із задушливим запахом. Його 40 % водний розчин відомий під назвою формалін. Він згубно діє на мікроорганізми, тому його ви­користовують для консервації біо­логічних препаратів. На хімічних заводах, де його виробляють, зни­жується тривалість життя робіт­ників, вони часто хворіють.

б)  слово для захисту надається адвокатові. (Виступ учня.)

Я протестую! Формалін — водний розчин формальдегіду — є корисним.

     Ним у сільському господарстві протруюють насіння (вбиває спори сажки), дублять шкіри у шкіряному виробництві, з амоніаком він утворює лікарсь­ку речовину — уротропін, який застосовують у медицині і ветеринарії як подразний, бактерицидний і сечогінний засіб, для дезинфекції, синтезів фарб і лаків. Найбільше формалін використовують для виготовлення пластмас. З плас­тмас, які він утворює, виготовля­ють деталі машини, електро­технічні прилади. Оцтовий альдегід застосовують для добування оцтової кислоти, для виготовлення лікарських препаратів для лікування алкоголізму, для виробництва пального «твердий спирт».

7. У справі «Феноли»

а)   слово надається свідкові. (Ви­ступ учня.)

Можу повідомити про феноли таке: це гідроксильні похідні аро­матичних вуглеводнів, у молеку­лах яких ОН-групи зв'язані з бензеновим ядром. Вони є кристалічними безбарвними речовинами, з характерним запахом, частково         
окиснюються в повітрі, рожеві­ють. Дуже легкоплавкі, отруйні.     Найпростіший фенол — гідроксибензен С₆Н₅ОН. Він убиває мікроорганізми. У виробництві і промисловому використанні фенолу        дуже важливою є проблема охо­рони природи від промислових                                          відходів, які містять фенол; він небезпечний для тваринних та рослинних організмів. На жаль, дуже часто на заводах не застосовують мікробіологічного очищен­ня, каталітичного окиснення стічних вод,  не обробляють їх                                          озоном, недостатньо видаляють фенол розчинниками.

б) Слово для захисту надається адвокатові. (Виступ учня.)      

     Я протестую! Незважаючи на його отруй­ність, фенол — один із найваж­ливіших продуктів хімічної про­мисловості Мій підопічний Фенол застосовується для виробництва фенолоформальдегідних пластмас,          барвників, ліків, а також для добування капрону, пікринової кислоти, яку застосовують для лікування опіків і виготовлення вибухових речовин, для виробництва  мийних і дезинфікуючих засобів. Хлорпікрин застосовують для обкурювання приміщень для зерна і борошна, щоб запобігти розвитку шкідників (комірний довгоносик, борошняний кліщ). А те, що він потрапляє у стічні води, повітря, грунти і забруднює їх – вина людини. Виробництво фенолу  отруює повітря, воду, ґрунти. Але керівництво цих заводів не завжди пам'ятає про вимоги щодо зменшення викидів і будівництво цехів з переробки відходів. На мою дум­ку, людям треба працювати з фенолом, але обережніше поводити­ся з ним.

8.У справі «Багатоатомні     спирти»

а) слово надається свідкові.     (Виступ учня.)

Шановний суддя! Я хочу вам повідомити, що ми вивчили двох їх представників гліцерин і етиленгліколь.

З них небезпечним є етилен­гліколь. Він, як і гліцерин, безбарв­ний, в'язкий, добре розчинний у воді, солодкуватий на смак, але на відміну від нього — отруйний. Він шкодить здоров’ю людей, які з ним працюють, а також при його виробництві забруднюється навколишнє середовище.

б) слово надається адвокатові. (Виступ учня.)

  Попри те, що сказано тут про гліцерин і етиленгліколь, я хочу нагадати, що етиленгліколь вико­ристовується для виготовлення полімеру, з якого виробляють во­локно лавсан. З етиленглюколю виготовля­ють антифризи — рідини, що не замерзають за низьких температур. Без антифризів узимку не можуть працювати дви­гуни внутрішнього згоряння.

Гліцерин у сполуці з нітратною кислотою утворює нітрогліцерин — вибухову речовину. Крім того гліцерин використовують у миловарінні, при виготовленні фарб. Гліцерин допомагає у меди­цині — виготовляють мазі, у парфумерії вико­ристовується для виготовлення кремів для пом'якшення шкіри, у текстильній промисло­вості — для надання тканинам м'якості.

9. У справі «Метали»

а)   слово надається свідкові. (Ви­ступ учня.)

Я хочу розповісти вам про не­безпечні метали, які отруйні для живих організмів, а значить, шко­дять і природі. Особливо небез­печні вони для людини. Найнебезпечнішими є радіоактивні метали: уран, плутоній, торій. їх розпад на інші радіоактивні елементи су­проводжується йонізаційним ви­промінюванням. Велика кількість радіонуклідів може акумулювати­ся в організмах на тривалий час. У тварин та людини при цьому руй­нуються кровотворні тканини та залози внутрішньої секреції. На­слідком аварії на Чорнобильській атомній станції є радіоактивне забруднення грунтів на площі 10 тисяч кв. км в Україні та 40 тисяч кв. км у Білорусі. Атомні криго­лами, підводні човни, електро­станції небезпечні для всього жи­вого.

Іншим металом, що несе заги­бель — є ртуть «живе срібло». По­трапивши в організм навіть у кількості до 1-го грама, — вона спричиняє смерть.

І третє, що мене турбує — це пил важких металів. Він утво­рюється на заводах, під час збага­чення руд. Недавно був трагічний випадок облисіння дітей у Черні­вцях від великих доз пилу важких металів у повітрі.

Під час виплавки металів за рахунок викиду великої кількості шкідливих часток в атмосферу сильно забруднюється повітря. В атмосферу викидається мільйони тон шкідливих речовин. І це негативно впливає на здоров’я населення.

б)  слово для захисту надається адвокатові. (Виступ учня.)

Хочу багато сказати вам про своїх підопічних — металів.

Без них у нас не було б техніч­ного прогресу, не було б електро­приладів, транспорту, не мали б ми також надійних інструментів, космічної техніки, зброї. Завдяки металам ми маємо в будинках світло, тепло, побутову техніку.

Вони служать каталізаторами у багатьох хімічних реакціях, працюють у ядерних реакторах. Ма­шинобудування і медицина, хімічна промисловість і сільське господарство...

Подумайте, шановні, де тільки немає металів?

 10. У справі «Мінеральні доб­рива»

а)   слово найдеться свідкові. (Ви­ступ учня.)

Мене турбує питання охорони природи під час використання на полях добрив, пестицидів, стиму­ляторів росту рослин. Безглузде використання цих хімічних за­собів веде до знищення і масового отруєння рослин, а з ними і тва­рин, і людини. Невміле викорис­тання мінеральних добрив (фос­фатних, калійних, нітратних) при­зводить до забруднення водойм, ґрунтових вод, зниження повно­цінності овочів і кормів.

Надлишок добрив спричинює погане зберігання картоплі. Збільшення Калію в зелених кормах веде до захворювання тварин. Коли добрива потрапля­ють у водойми, там бурхливо ростуть водорості і зменшуєть­ся вміст кисню у воді — це заг­роза для життя риб.

Хімічна обробка полів гербі­цидами і пестицидами — речови­нами для боротьби з бур'янами, хворобами сільськогосподарських культур — призводить до того, що частина їх розсіюється і попадає в ґрунт, воду, повітря, забруднюю­чи їх.

б)  слово для захисту надається адвокатові. (Виступ учня.)

Я протестую! Прошу суд врахувати заслуги таких хімічних речовин, як міне­ральні добрива. Без них рослини не росли б краще, не давали б та­ких добрих плодів.

Усі ви знаєте, що добрива бу­вають комплексні — містять два цінні поживні елементи: Нітроген та Фосфор, Калій та Нітроген, Калій і Фосфор. Особливо цінна калієва селітра, а також амофос, амофоска, нітроамофос, калій ортофосфат. Кальцій карбонатом (СаСО₃) вапнують кислі грунти. Рослини забирають з води потрібні для них хімічні елементи К, N, Р, і грун­ти збіднюються. А завдяки щоріч­ному внесенню мінеральних доб­рив людина поповнює запас по­живних речовин в грунті, збільшує врожайність сільськогосподар­ських культур.

Підвищення врожайності за умови внесення 1 кг зв'язаного Нітрогену з добривами становить: пшениці — 12—15 кг, цукрових буряків — 120—160 кг, картоплі — 100-150 кг.

З унесенням у грунти з добри­вами 1 кг Р₂О₅ урожайність підви­щується на: 7—8 кг зернових культур, 50—60 кг — цукрових буряків, 40—60 кг картоплі.

Уносячи з добривами 1 кг К О, можна досягти підвищення уро­жайності: зерна та зернобобових — 3—4 кг, цукрових буряків — 40— 50 кг, картоплі — 40—50 кг.

Суддя. Завершальне слово на­дається прокуророві.

Прокурор. Я згідна осудити хімію як винуватицю забруднен­ня природи, отруєння. Але я зви­нувачую і людину, яка живе в при­роді, є найрозумнішою істотою на Землі, представник виду Ноmо sаріеns — «Людина розумна». Дозвольте звернутися по допо­могу до розумних людей цього світу:

—З гордістю писав російський хімік М.Ломоносов «Широко хімія простягла руки свої до надр земних».

—Німецький учений Ф.Велер писав: «Органічна хімія може нині будь-кого звести з розуму...» А на­ступні покоління наприкінці цьо­го століття можуть написати із сумом: «Обережно — людина!»

Біймося саме цього.

Для цього необхідно людині, найрозумнішій істоті на планеті Земля, знати добре хімію.

Саме людина, знаючи хімію, може зберегти природу екологіч­но чистою.

Дозвольте закінчити урок ряд­ками з вірша.

Людино' Розумна істота!

Ти можеш усе на Землі —

 Відсунути можеш потоки

І будуть цілі кораблі.

Та знову і знову людино,

До тебе звертаємось ми:

Ми гинемо, гинемо, гинем,

Будь-ласка, ти нас збережи.

 Хай будуть в нас цілі дерева,

 Рослини, тварини, птахи.

 Людино! Людино! Людино!

Ми просимо: «Нас збережи».

Суддя. Вислухавши свідчення свідків, виступи прокурора та адвоката, суд дійшов висновку:

-         висунуті проти хімії обвинувачення є безпідставними;

-         звернутися до вчених з проханням продовжувати дослідження щодо пошуку екологічно нешкідливих видів палива, розробки нових технологій переробки нафти, синтезу і добування різних хімічних речовин, дбаючи при цьому про навколишнє природне середовище;

-          закликати людство бути відповідальним перед навколишнім середовищем, охороняти його.