Цель: Обобщение и систематизация знаний учащихся о составе воздуха, основных загрязнителях атмосферы и их влиянии на организм человека.
Задачи урока:
Учащиеся должны знать:
- Состав воздуха.
- Наиболее опасные загрязнители воздуха.
- Основные пути поступления их в атмосферу.
- Отрицательное влияние загрязнителей воздуха на различные органы человека.
- Экологические проблемы, возникающие в результате попадания этих веществ в атмосферу.
Учащиеся должны уметь:
- Выявлять последствия загрязнения атмосферы.
- Разрабатывать меры по борьбе с загрязнением атмосферы.
- Организовывать самостоятельную поисковую деятельность и продуктивную работу с различными источниками информации.
- Владеть приемами активного общения в ходе коллективного обсуждения и принятия решения.
Оборудование:
- Раздаточный материал.
- Белый носок.
- Чашки Петри с колониями микроорганизмов.
- Микроскоп.
I. Теоретическая часть
Состав воздуха.
– Что вам известно о составе воздухе? Можно ли состав воздуха отразить с помощью химической формулы?
– Как доказать, что в состав воздуха входит кислород?
Проводим опыт по определению состава воздуха.
– Что наблюдаем?
(В результате опыта вода поднимается в колоколе на 1/5 его высоты, следовательно, содержание кислорода в воздухе составляет приблизительно 1/5 часть по объёму, т.е. 21% объемных).
– Что можно сказать о свойствах газа, который остался в колоколе? Какой это газ? (Оставшийся в колоколе газ – азот. Он не поддерживает горение. В нем не могут жить живые организмы – ни растения, ни животные, поэтому он был назван “азот”).
– Какие еще вещества входят в состав воздуха?
(В конце XIX века было установлено, что кроме кислорода и азота, в состав воздуха входит еще и целая группа газов, главным образом аргон. – 0,90% по объёму, а также ксенон, криптон. Эти газы еще менее реакцинноспособны, чем азот. Их первые химические соединения были получены лишь в 60 – х годах ХХ века, поэтому они были названы “инертными” или “благородными” газами)
– А что еще может входить в состав воздуха?
(Различные примеси, которые образуются в результате жизнедеятельности человека)
Таким образом, состав воздуха можно представить схемой:
– Как можно назвать случайные составные части воздуха?
– Чем они обусловлены?
Раздаем материал №1 “Что здесь изображено?”
(В ходе беседы выясняем, что случайные примеси загрязняют атмосферу.
Загрязнить – значит испортить что–либо или запачкать то, что было чистым и беспримесным).
– Кто из вас видел загрязнение?
– Где вы это видели?
– Каким образом отходы загрязняют воздух, воду, землю?
(На доске записывают слова: “воздух”, “вода”, “земля”. Проголосуем, какой вид загрязнений наихудший. После голосования приходим к выводу, что здесь нет правильного или неправильного ответа).
– Какие же вещества могут загрязнять атмосферу у нас в Кемерово?
Работа с материалом № 2 “Данные о состоянии атмосферы г. Кемерово”
Делаем выводы:
Загрязняющими веществами в Кемерово являются:
1.Угарный газ (СО) попадает в воздух при сжигании топлива в печах и двигателях автомобилей. Ядовит, т.к. соединяется с гемоглобином крови, в результате чего кровь не способна переносить кислород из легким к тканям. Это вызывает удушье. При 10-минутном вдыхании воздуха, содержащего 5,7 г/м? угарного газа, наступает летальный исход.
2.Углекислый газ (СО2) – кислотный оксид, входит в состав воздуха. Не ядовит. Малозаметная “ вуаль ”, состоящая из СО2, воды, озона и метана является в атмосфере своеобразным фильтром, пропуская 70% солнечного излучения, она задерживает отражаемые Землёй тепловые лучи. Вследствие этого у поверхности нашей планеты, словно под стеклянной крышей оранжереи, температура поддерживается более или менее на одном уровне от -40 до + 40°С. Однако все возрастающие количество сжигаемого топлива приводит к тому, что содержание углекислого газа в атмосфере неуклонно увеличивается и достигает сейчас 0,6% в составе воздуха при скорости роста 2 мг/м? в год, что неизбежно приводит к повышению средней температуры поверхности Земли на 2-4°С. Если не остановить это губительное для человечества увеличение содержания СО2 в атмосфере, то под море уйдут Гамбург и Гонконг, Лондон и Копенгаген. Европа станет засушливой зоной с массой вредных насекомых и болезнетворных микроорганизмов.
3.Диоксид серы – кислотный оксид SO2, ядовит, вдыхание воздуха, содержащего 0,2% SO2, вызывает заболевание дыхательных путей. SO2 применяется в качестве отбеливателя шерсти, шелка. Им окуривают склады, подвалы для уничтожения плесени. Растворяясь в воле, образует кислую среду. В результате возникают “ кислотные дожди ”. Мировой рекорд по выпадению “ кислотного дождя ”принадлежит шотландскому городу Питлохри, где 10 апреля 1973г выпал дождь с pH=2,4. это уже что–то вроде столового уксуса. Кислотные дожди разрушают почву, изменяют состав почвенных организмов, вызывают гибель ценных видов промысловых рыб, исчезает уникальная растительность, разрушаются здания, памятники. У человека SO2 раздражает кожу и слизистые оболочки, а в присутствии пыли он приводит к нарушению дыхательной деятельности, появлению боли в груди. Кислотные дожди постепенно загрязняют водоемы ионами тяжелых металлов таких, как ртуть, свинец, кадмий. Последствия – тяжелейшие отравления людей.
4.Оксиды азота. NO – бесцветный газ, NO2 – бурый газ со специфическим запахом, ядовит. Поступают при сгорании топлива (90%) и посредством химической промышленности (5%). Обладают выраженным общетоксичным и раздражающим действием. При контакте NO2 с влажной поверхностью легких, происходит образование азотистой о азотной кислот, которые поражают альвеолярную ткань, что приводит к отеку легких.
5. Хлор (Сl2)– тяжелый газ с резким запахом, хорошо растворяется в воде, попадая в организм человека, вызывает раздражение слизистой оболочки, можно вызвать отек легкого.
6.Аммиак (NH3) – газ, легче воздуха со специфическим запахом, хорошо растворим в воде. Раздражает слизистую оболочку.
II. Практическая работа
На предыдущем уроке вам были даны задания исследовательского характера по группам. Заслушаем результаты работы.
Задания были даны дифференцированные с учетом возможностей учеников, входящих в группу.
Группа 1.
Совершите прогулку по школьному двору и его окрестностям, установите источники загрязнения воздуха. Если рядом со школой находится завод, вы можете подумать над тем, чтобы написать письмо его владельцу или руководству. В письме вы можете спросить, какие типы химических веществ выбрасываются в атмосферу, и объясните свою обеспокоенность этим вопросом.
Группа 2.
Наденьте белый носок на выхлопную трубу автомобиля. Кто–нибудь должен завести машину и поездить несколько минут. Отойдите на безопасное расстояние. Когда двигатель будет выключен, дайте остыть выхлопной трубе. Снимите носок. Какие виды загрязнений вы видите? Какие процессы это вызвало? Из чего состоят загрязнения? Что можно предпринять для снижения этого вида загрязнений?
Группа 3.
Вот несколько фактов, относящихся к загрязнению воздуха:
За километр пути автомобиль выбрасывает в атмосферу 0,28 кг СО2.
1 литр бензина для среднего автомобиля хватает на 8,08 км пути.
Решите задачу:
Сколько килограмм СО2 выбрасывается в атмосферу в результате расхода 4 л бензина?
Твоя семья живет в 5 км от школы и 2 км от продуктового магазина.
Предположим, что твои родители на своей машине возят тебя в школу 5 раз в неделю – туда и обратно, и 2 раза в неделю они ездят за продуктами в магазин. Подсчитай, сколько в таком случае кг СО2 выбросят в атмосферу за неделю? Как можно снизить выброс СО2 в атмосферу? Что может сделать твоя семья, чтобы уменьшить СО2, выбрасываемого в атмосферу?
Группа 4
Дайте качественную оценку микрофлоры воздуха в классе.
Материалы и оборудование: предметные и покровные стекла, чашки Петри, микробиологическая петля, спиртовка, раствор метиленовый синий, кедровое или касторовое масло, микроскоп.
Методика проведения анализа:
- В простерилизованные чашки Петри разлейте стерильный мясопептонный агар . 500 г фарша заливаем 1 л воды и оставляем при t = 5-7° на 24 часа. Затем фарш кипятим 30 минут. Остывший бульон отфильтровываем и добавляем к нему 5 г поваренной соли и 10 г пептона. Затем снова доводим до кипячения, отфильтровываем, нейтрализуем до слабо щелочной реакции, добавляя 10%-ный раствор питьевой соды. В полученный бульон добавляем 20 г агар-агара, который расправляемся при нагревании. Полученный мясопептонный агар фильтруют. При отсутствии агар-агара, можно использовать желатин. (на 1 л берут 100 г желатина) и закройте их. После застывания агаровой пластинки можно приступать к проведению анализа микрофлоры воздуха в классе. Для этого открываем чашки Петри на 5 минут в классе. Затем чашку закрываем и ставим в термостат на 4-3 суток при t=28°С. Из осевших клеток микроорганизмов образуются колонии, хорошо заметные невооруженным взглядом.
- Микробиологической петлей возьмите часть колонии и сделайте мазок; приготовьте фиксированный и окрашенный препарат. Берут чистое и обезжиренное стекло и наносят на него мазок настоя. Мазок размазывают по поверхности стекла и сушат на воздухе, затем проносят стекло через пламя спиртовки 3-5 раз, в результате чего микроорганизмы приклеиваются к стеклу, после охлаждения препарата его окрашивают метиловым синим (в концентрации 1:10 от насыщенного спиртового раствора метиленового синего в 100 мл этилового спирта, раствор готов через 2 суток).
- Окрашенный препарат через 3-4 минуты промойте водой, промокните фильтрованной бумагой, затем нанесете каплю кедрового или касторового масла и накройте покровным стеклом.
- Фиксированный и окрашенный препарат рассмотрите при большом увеличении микроскопа с иммерсионным объективом.
- Пользуясь атласом, определите какие микроорганизмы находились в воздухе класса.
- Сделайте вывод по работе.
Группа 5.
Ролевая игра “ Врач и больной, страдающий от загрязнения воздуха ”. Пациент должен описать симптомы своей болезни, а доктор – постараться определить её причину. При этом нужно предусмотреть загрязнение атмосферы углекислым газом, оксидами серы и азота, хлором, формальдегидом. Доктор должен сказать о правилах поведения во время выбросов этих веществ, и какую первую помощь нужно оказать при отравлении этими веществами
Урок заканчивается подведением итогов: заслушиваются результаты работы групп, обсуждаются, задаются вопросы.
III. Работа учебного центра.
- Обсудите в группе: каковы источники загрязнения воздуха
- Составте схему, включающую основные источники загрязнения и вещества – загрязнители.
- Прочитайте раздаточный материал “Данные о загрязнении воздуха”. Придумайте по 2 вопроса, основанные на информации, приведенной в этом материале и задайте их друг другу. Подумайте, с какой целью написан этот материал.
- Напишите письмо представителям местных властей, в котором выразите свою озабоченность состоянием атмосферы в нашем городе.
- Нарисуйте, как по–вашему, будем выглядеть окружающая нас природа через 20 лет, если все мы будем стараться уменьшить загрязнение воздуха. Чем она будет отличаться от того, что мы видим сегодня?
Выступают представители от групп со своими выступлениями.
IV. Заключительная часть
Подведение итогов работы, взаимо– и самооценка работ, как в целом группы, так и отдельных учащихся.