Открытый урок "Нейтрализация СДЯВ при авариях на ХОО"

Цель урока: на основании теоретических знаний о ранее изученных ядовитых и отравляющих веществах познакомить учащихся со способами их нейтрализации при авариях на химически опасных объектах. Развивать смекалку, эрудицию, быстро и четко формулировать и высказывать мысли, логически рассуждать и применять знания на практике. Воспитывать чувство сопричастности к общему делу, умение работать в коллективе.

Учитель: В настоящее время в промышленности и сельском хозяйстве применяют сотни тысяч различных химических веществ и соединений. Интенсивная химизация промышленных производств обусловила широкое применение сильнодействующих ядовитых веществ (СДЯВ).

• Что это за вещества?
• Приведите примеры СДЯВ, с которыми мы знакомились на уроках химии.

Учитель: На территории Российской Федерации насчитывается более 3300 химически опасных объектов. Давайте вспомним, что это за объекты?

Химически опасные объекты располагаются почти во всех республиках, краях и областях Российской Федерации. Поволжский регион занимает третье место по числу химически опасных объектов после Центрального и Северо-Кавказского. В зонах возможного химического поражения проживает около 53 миллионов человек.

• Нельзя ли нам обойтись без таких опасных веществ?
• Приведите примеры СДЯВ, используемых в промышленности.

Чтобы исключить возможность утечки СДЯВ в целях уменьшения загрязнения окружающей среды принимаются меры по приостановке и ограничению выбросов, но несмотря на все меры безопасности, полностью исключить вероятность аварий на химически опасных объектах практически невозможно. Аварии могут быть вызваны нарушением технологии производства, правил эксплуатации оборудования, а также в результате взрыва, пожара или поломки оборудования. В связи с этим происходит неуправляемый выброс СДЯВ в виде жидкости, газа, пара или аэрозоля.

В этом году мы с вами знакомились с промышленными способами получения серной кислоты, азотной кислоты и аммиака. В промышленном производстве этих веществ используется или получается множество сильнодействующих ядовитых веществ, утечка которых может привести к серьезным негативным последствиям для человека и окружающей среды.

Давайте сначала разберем производство серной кислоты.

• Назовите, пожалуйста, что может являться сырьем для производства серной кислоты?
• Напишите, пожалуйста, уравнения реакций лежащих в основе производства серной кислоты.
• Являются ли какие-то из этих веществ ядовитыми?
• Как действует на организм сероводород?
• Какое действие оказывает на организм сернистый газ?

Целью этого урока является изучение методов нейтрализации СДЯВ при авариях на химически опасных объектах. Давайте выясним, как же можно нейтрализовать сероводород. Запишите в тетрадях заголовок: Нейтрализация сероводорода.

Газообразный сероводород горит на воздухе с образованием оксида серы (IV) и воды:

2H₂S + 3O₂ = 2SO₂ + 2H₂O

Этот метод имеет существенный недостаток – возможность возникновения пожара, а сам сероводород образует с воздухом взрывчатую смесь.

Следующее вещество, которое необходимо нейтрализовать при утечке – это сернистый газ. Запишите в тетрадях заголовок: Нейтрализация сернистого газа. Существует два способа его нейтрализации:

1. Использование 10%-го раствора щелочей: SO₂ + 2NaOH = Na₂SO₃ + H₂O
2. При положительных температурах можно использовать воду: SO₂ + H₂O = H₂SO₃

Недостаток этого метода – это образование кислоты, которую тоже необходимо нейтрализовать.

• Какие вещества нейтрализуют действие кислот?
• Напишите реакции нейтрализации сернистой, серной, азотной и сероводородной кислот раствором гидроксида калия в молекулярном и ионном видах.

1. H₂SO₃ + 2KOH = K₂SO₃ + 2H₂O
   H⁺ + OH ^– = H₂O
2. H₂SO₄ + 2KOH = K₂SO₄ + 2H₂O
   H⁺ + OH ^– = H₂O
3. HNO₃ + KOH = KNO₃ + H₂O
   H⁺ + OH ^– = H₂O
4. H₂S + 2KOH = K₂S + 2H₂O
   H⁺ + OH ^– = H₂O

Учитель: Теперь разберем, какие сильнодействующие ядовитые вещества присутствуют в производстве аммиака.

• Напишите уравнение реакции, лежащее в основе производства аммиака.
• Какие из веществ являются ядовитыми?

Запишите в тетрадях заголовок: Нейтрализация аммиака.

Существует несколько способов его нейтрализации:

1. Нейтрализация газа водой: NH₃ + H₂O = NH₄OH
2. Обеззараживание аммиака растворами минеральных кислот:
   NH₃ + HCl = NH₄Cl
   2NH₃ + H₂SO₄ = (NH₄)₂SO₄

Для этого способа можно использовать отходы, содержащие кислоты.

3. При разливе жидкого аммиака для ограничения испарения, его можно засыпать слоем сыпучих материалов, но и после этого место разлива необходимо обработать водой или кислотой.

Учитель: И еще мы с вами в этом году рассматривали промышленный способ получения азотной кислоты.

• Напишите уравнения реакций получения азотной кислоты в промышленности.
• Какие СДЯВ используются в данном производстве?

Самым ядовитым из всех веществ в этом производстве является бурый газ. Этот газ при комнатной температуре превращается в тетраоксид диазота N₂O₄. Запишите в тетрадях заголовок: Нейтрализация бурого газа или тетраоксида диазота.

Существует два способа его нейтрализации:

1. Нейтрализация газа водой:
   N₂О₄ + H₂O = HNO₃ + HNO₂
   С последующей нейтрализацией получившихся кислот.
2. Нейтрализация газа растворами щелочей:
   N₂O₄ + 2NaOH = NaNO₃ + NaNO₂ + H₂O

Учитель: А теперь давайте поговорим о химически опасных объектах расположенных в нашем Саратове и недалеко от него. В нашем городе 14 химически опасных предприятия и 32 пожаро- и взрывоопасных. Например, ОАО “Крекинг” (рисунок 1) использует серную кислоту для очистки нефтепродуктов,

Рис. 1. ОАО “Крекинг”

ЗАО Авиазавод использует различные кислоты (в том числе азотную и соляную), АО “Техстекло”, АО “СЭПО” (рисунок 2) и другие предприятия используют аммиак.

Рис. 2 ОАО “СЭПО”

В случае аварии на одном только АО “Нитрон” (рисунок 3) возможен выброс 40 тонн хлора и 645 тонн акриловой кислоты.

Рис. 3 ОАО “Нитрон”

Как нейтрализовать кислоту вы уже знаете, а вот как быть с хлором, который раздражает слизистые оболочки дыхательных путей и легкие, вызывает сухой кашель, нарушает координацию движений, мы сейчас с вами разберем. Запишите в тетрадях заголовок: Нейтрализация хлора.

Существует несколько способов его нейтрализации:

1. Основной способ нейтрализации – это взаимодействие с водой:
   Cl₂ + H₂O = HCl + HClO
   2HClO = 2HCl + O₂
2. Нейтрализация утечки хлора растворами щелочей:
   Cl₂ + 2NaOH = NaCl + NaClO + H₂O

Для обеззараживания хлора можно применять химически активные реагенты, например, отходы, содержащие вещества щелочного характера.

Учитель: В наших домах тоже есть СДЯВ, например, аммиак в старых холодильниках или ртуть в термометрах. Пока термометр целый ртуть нам не вредна, но стоит его разбить, как ртуть выливается из термометра и это уже очень опасно для нашего здоровья.

Так вот, домашним заданием для вас будет, во-первых, найти в справочниках или в энциклопедиях, чем так опасна для здоровья ртуть и, во-вторых, какие методы нейтрализации ртути существуют. На следующем уроке мы с вами об этом обязательно поговорим.

А сейчас давайте вспомним, о чем мы узнали сегодня на уроке.

• Что такое СДЯВ?
• В качестве чего применяют СДЯВ на химически опасных объектах?
• Зачем необходимо, как можно быстрее нейтрализовать выбросы СДЯВ?
• Какие вещества можно применять для обеззараживания выбросов СДЯВ?

Учитель: А сейчас представьте себя начальником химического производства, на котором произошла авария, в результате чего произошел выброс СДЯВ, и вам надо срочно нейтрализовать это вещество. Перед вами стоит сложнейшая задача, у I варианта одна, а у II варианта другая, скорей решайте свои задачи, в ваших руках судьба многих людей!

• I вариант: При аварии на химическом заводе произошла утечка 400кг хлора, рассчитайте массу 5%-го раствора гидроксида Na , необходимую для нейтрализации всей утечки хлора.
• II вариант: Какую массу разлившегося при аварии аммиака можно нейтрализовать 500кг отходов сернокислотного производства, содержащими 10% серной кислоты?

Выставление оценок.