Цели урока:
Образовательная:
- формирование умения работать с дополнительной литературой;
- повторение и систематизация знаний в области химии;
- гуманизация процесса обучения.
Воспитательная:
- воспитание бережного отношения к окружающей среде;
- умение работать в коллективе.
Развивающая:
- развитие способности учащихся анализировать ситуации, связанные с охраной атмосферы;
- использование элементов «мозгового штурма» с целью развития творческих способностей детей и тяги к самообразованию.
Оборудование:
Стойки для подписи специалистов, плакаты, микрофоны.
Ход урока
Учитель: Еще и века не прошло с тех пор, как автомобиль, скромный, нерешительный и неловкий, как ребенок, медленно и стеснительно передвигался по улицам, а впереди бежал человек с красным флажком и громко оповещал встречных о его вторжении в конно-экипажный уличный переплет. Сегодня автомобиль стал неотъемлемой частью нашей современной жизни. С одной стороны, это и роскошь, и комфорт, с другой - суровая необходимость. Автомобиль облегчает труд человека. Без него не освоили бы Север, не осушали бы болота, не орошали бы засушливые земли. Но большую проблему создает автомобиль, загрязняя атмосферу.
Журналист: Назовите причины "дымления" автомобилей?
Эколог:
- неисправность двигателя;
- неотлаженность системы питания или зажигания.
Если все автомобильные двигатели будут правильно отрегулированы, то выброс вредных веществ в атмосферу уменьшится в 3-5 раз.
Журналист: Мы выяснили, что большой вред окружающей среде наносят вещества, содержащиеся в выхлопных газах, а как это сказывается на здоровье человека.
Врачи: Коварным газом является монооксид углерода, или угарный газ (СО). Отравление им происходит через дыхательные пути. В легких угарный газ соединяется с гемоглобином крови в 200-3000 раз быстрее, чем кислород. При сильном отравлении человек может погибнуть от кислородного голодания. Зарегистрированы случаи, когда попадая в районы интенсивного автомобильного движения, люди теряли сознание вследствие локального отравления угарным газом. Он снижает также активность ферментов печени, сердца, мозга, повышает уровень сахара в крови.
Журналист: А какую роль углекислый газ имеет в атмосфере?
Географы: Большие количества выбрасываемого углекислого газа ведут к образованию парникового эффекта, т. к. он задерживает тепловое(инфракрасное) излучение Земли. Это может привести к повышению температуры на земной поверхности, которое вызовет таяние льдов и поднятие уровня Мирового океана на 50 метров.
Журналист: Свыше 100 лет назад английский химик А. Смит ввел понятие "кислотные дожди", но о них стали говорить только в последнее время. Как они образуются? Какое влияние они оказывают на природу?
Метеоролог: Содержащиеся в выбросах автомобилей углекислый и сернистый газы и оксиды азота, растворяясь в дождевой воде, образуют кислоты:
CO2 + H2O= H2CO3,
SO2 + H2O =H2SO3,
2NO2 + H2O =HNO3 + HNO2.
Некоторые специалисты обеспокоены тем, что кислотные осадки(дождь, туман, снег), просачиваясь через почву, способствует образованию ионов алюминия (Al3+) и других токсичных металлов, что приводит к загрязнению как поверхностных, так и грунтовых вод. А алюминий способен вызывать болезнь Альциймера, разновидность преждевременного старения и умственной неполноценности.
Кислотные дожди вызывают коррозию металлов, разрушают строительные материалы, содержащие карбонат кальция (CaCO3), приводят к образованию "каменного рака" архитектурных изделий.
CaCO3 + H2SO4 = CaSO4 + CO2
+ H2O
CaCO3 + 2HNO3 = Ca(NO3)2 + CO2
Журналист: Все хорошо: перевод автомобиля на дизельные двигатели, и газ вместо бензина, электромобили – это в будущем, а сейчас? Что делать сейчас, чтобы воздух был чище? Ведь 36% выбросов от передвижных источников составляют выбросы от личного автотранспорта.Чем мы можем помочь в решении такой важной проблемы?
Сотрудник ГАИ: Снижению вредных выбросов автомобилей способствуют:
1) Равномерное движение машин на улицах, ликвидация заторов, сокращение задержек транспорта на перекрестках. Благодаря светофору автомобили меньше простаивают на перекрестках, вхолостую расходуя горючее и загрязняя воздух отработанными газами.
2) Предельная скорость движения в городе установлена не 8-, не 50. а 60 км/ч, т. к. при этой скорости происходит минимум вредных выбросов. При увеличении или уменьшении скорости движения выброс возрастает более, чем вдвое.
3) Важен выход из городской черты грузовых транзитных потоков, в нашей области это выполняется.
4) В некоторых городах России есть микрорайоны, куда въезд автотранспорта предельно ограничен и где люди ходят только пешком.
5) Каждый водитель должен знать, что причины "дымления" автомобилей следующие: неисправность двигателя, неотложность систем питания и зажигания
Если все автомобильные двигатели будут правильно отрегулированы, то выброс вредных веществ в атмосферу уменьшится в 3-5 раз. Нежелание лишний час покопаться в двигателе приводит к тому, что автомобиль неделями, а то и месяцами "развозит" по улицам ядовитый чад.
Плохо накаченные шины не только быстрее изнашиваются, но и увеличивают сопротивление движению, а значит, сжигается больше горючего.
Неумелое поведение водителя за рулем: неправильный выбор скорости движения, резкие разгоны и торможения, превышение установленной скорости, увеличение частоты вращения на холостом ходу – все это приводит к загрязнению атмосферы. Значит, нужна разъяснительная работа среди водителей.
6) Для контроля над техническим состоянием автомобилей есть диагностические станции: "ВАЗ - сервис", "ГАЗ- сервис" и др.
Журналист: Такие диагностические станции должны иметь транспортные предприятия, но в наше время это многим не по карману. Поэтому мы обращаемся за помощью к химикам. Возможно, они помогут сделать многие проблемы более разрешимыми.
Журналист: Почему в морозы желательно сильнее накачивать камеры, а с наступлением теплой погоды немного их спускать?
Химик: Воздух, как и все газы, расширяется при нагревании и сжимается при охлаждении.
Журналист: Одно из многочисленных правил техники безопасности для автомобилей, которые привыкли сами заниматься техобслуживанием, - ни в коем случае не приближать открытое пламя или искрящиеся провода к аккумулятору с открытыми пробками, т. к. это может привести к взрыву.
Какие взрывоопасные вещества могут образоваться в аккумуляторной батарее и за счет какого процесса?
Химик: Одним из побочных процессов, происходящих в аккумуляторной батарее,- электролиз воды, который в кислом растворе (электролит H2SO4) протекает по схеме:
Катод: 2H2O + 2
= H2 + 2OH- ,
Анод: 2H2O -4
Этот процесс может привести к образованию взрывоопасного гремучего газа, состоящего из смеси двух объемов водорода и одного объема кислорода.
Журналист: У вас возникло подозрение, что работники автозаправочной станции, где вы постоянно покупаете бензин, добавляют в него воду.
В вашем распоряжении имеется негашеная известь. Можно ли с ее помощью проверить свои подозрение? Потребуются ли для этого еще какие-то препараты?
Химик: Если бензин содержит воду, то при добавлении в него негашеной извести образуется раствор со щелочной реакцией, что можно обнаружить с помощью индикатора фенолфталеина.
Журналист: Низкозамерзающая жидкость тосол изготовлена на основе этиленгликоля. В инструкциях для автомобилистов указано, что перед ее заливкой систему охлаждения необходимо очистить от накипи. Почему это важно?
Химик: Многоатомные спирты обладают слабыми кислотными свойствами, поэтому способны растворять накипь, которая состоит преимущественно их карбонатов кальция и магния, с образованием этиленгликолятов:
Вследствие этой реакции содержание чистого этиленгликоля в растворе снижается, изменяются его характеристики. Существует и физическая причина: слой накипи на стенках системы охлаждения препятствует нормальному теплообмену и снижает эффективность охлаждения.
Журналист: Многие из вас знают, что в состав жидкостей для предотвращения замерзания воды в радиаторе – антифризов – входят многоатомные спирты, чаще всего- этиленгликоль.
Какие из жидкостей, нередко имеющихся в доме, можно залить в радиатор в безвыходной ситуации?
Химик: В безвыходной ситуации для этой цели можно использовать водку, этиловый спирт, одеколон или лосьон с высоким содержанием спирта, глицерин, разбавленный водой.
Журналист: Автомобилисты на практике нередко добавляют к более дешевым низкооктановым бензинам различные вещества, повышающие их устойчивость к детонации. Этим свойством обладают, прежде всего, ароматические углеводороды, например, толуол. В предыдущие годы, когда в быту широко использовали нафталин как средство от моли, в бензобаки добавляли и его. Действительно, эта уловка позволяла заправлять автомобиль более дешевым бензином. Но при этом у автомобилистов появлялись другие проблемы.
Чем они могут быть обусловлены?
Химик: При нагревании и неполном сгорании ароматических углеводородов образуются полициклические соединения, нелетучие и термически устойчивые. Эти соединения образуют нагар в головке блока цилиндров, на свечах и поршне.
Журналист: Представьте себе, что во время длительного автопробега по лесным дорогам вам необходимо залить в радиатор свежую воду. Природная вода в этой местности только родниковая и колодезная, очень жесткая.
Как можно смягчить воду для радиатора в походных условиях, не имея под рукой никаких реактивов?
Химик: Сначала воду надо вскипятить на костре, затем собрать золу от костра и добавить в воду. Потом профильтровать через ткань или просто осторожно слить верхний слой после отстаивания.
Зола содержит значительное количество соли карбоната калия, которая осаждает соли кальция и магния.
Учитель: Наша пресс – конференция показала, что при развитии автотранспорта нужны знания по экологии, химии, географии. Базируясь на них, можно разработать мероприятия по снижению токсичности автотранспорта на региональном, государственном и международном уровнях.
В заключении хочу сказать, что каждый из нас в ответе за чистоту на нашей планете.
«О люди! Берегите Землю!
Неповторимую среди планет!
Планета у нас одна, это наш дом,
И ее судьба небезразлична для всех людей.»
(С. А. Радкевич)
Спасибо журналистам за вопросы, спасибо специалистам за ответы.
Благодарим всех за внимание!
Урок окончен.