Цель: дать сведения о составе углекислого газа, его физических и химических свойствах, возможных способах получения, о положительной и отрицательной роли этого газа в природе и жизни человека.
Задачи:
- обучающая: проверить уровень усвоения знаний учащихся, полученных ранее на уроках химии, биологии, микробиологии ;
- развивающие: способствовать развитию интеллекта, творческих способностей учащихся, способствовать пробуждению интереса к изучению проблемы.
- воспитательная: развивать умение работать единой командой, развивать чувство юмора.
Ожидаемые результаты мероприятия:
- знать: состав и строение углекислого газа его физические и химические свойства способы получения распространения в природе, положительную и отрицательную роль в природе и жизни человека, экологические проблемы, связанные с ним.
- уметь: ставить опыты по получению, собиранию, доказательству наличия углекислого газа; ставить опыты по химическим свойствам CO2; составлять уравнения реакций получения углекислого газа и его химических реакций с другими веществами.
Оборудование и материалы: компьютер, проектор, экран, предметы отличия судьи и подсудимого, таблички-визитки, сигарета, спички.
Методы и методические приёмы:
1. Постановка учебного спектакля;
2. Постановка телепередачи (приём)
Организация места проведения урока.
1. На двери кабинета повешена вывеска: “Зал судебных заседаний. Тихо!!! Идет судебный процесс над Углекислым Газом”
2. Организованы в кабинете места:
а) для судьи;
б) для подсудимого - Углекислого Газа;
в) для ответственного секретаря (преподавателя);
г) для прокурора;
д) для двух государственных защитников.
Эти места отмечены табличками.
3. Организовано особое место для выступающих.
4. Заранее смонтирована телевизионная запись для показа (видеоролик)
Участники судебного заседания: Ответственный секретарь Судья Подсудимый Углекислый Газ Прокурор Защитники Окружение подсудимого:
а) Вода,
б) Оксид Кальция,
в) Гидроксид Кальция.
7. Свидетели (5 человек ):
а) шведский ученый Сванте Аррениус,
б) академик А.Л. Яншин,
в) лаборант
г) курильщик
д) старушка
Ход урока
I. Суд над СО2.
Ответственный секретарь. Встать! Суд идет... Прошу всех сесть. Ввести подсудимого – гражданина Углекислого Газа. (Углекислый Газ вводят в окружении Воды, Оксида кальция, Гидроксида Кальция). Государственного обвинителя, то есть Прокурора, и Защитников прошу занять свои места.
Всех присутствующих в зале прошу записывать ход судебного заседания по предложенным планам – протоколам в виду обычного конспекта. В конце заседания протоколы необходимо сдать для принятия объективного решения по слушаемому вопросу.
Начнем судебное заседание. Слово имеет Судья... (называются настоящие фамилия, имя и отчество ученика, играющего роль Судьи).
Судья ( в черной мантии и характерном судейском головном уборе). Сегодня в этом зале вершится суд над подсудимым – Углекислым Газом.
Гражданин Углекислый Газ... (обращается к Ответственному секретарю). Секретарь, помогите мне это показать наглядно...
Демонстрация опыта. Презентация. Слайд 1
Итак, являясь: во – первых, газом, во – вторых, газом без цвета, в- третьих, газом без запаха, в – четвертых, тяжелее воздуха в 1,5 раза ( поэтому он собирается в колбу, стоящую дном вниз), в – пятых, растворимым в воде, а также (обращается к записи на доске, раскрывая ее первую половину:
Химические свойства углекислого газа. Слайд 2
- СО2 + Н2О = Н2СО3;
- СО2 + Са(ОН)2 = СаСО3 + Н2О;
- СО2 + СаО = СаСО3;
газом, взаимодействующим с водой, щелочами и основными оксидами, т.е. проявляющим химическую активность кислотных оксидов; газом, не поддерживающим горение и не способным к окислению, Углекислый Газ обвиняется:
- во-первых, в загрязнении атмосферного воздуха;
- во-вторых, в создании парникового эффекта на планете Земля.
Суду необходимо:
- Понять состав преступления, выслушав Прокурора.
- Подтвердить состав преступной деятельности показаниями свидетелей.
- Выслушать показания обвиняемого – гражданина Углекислого Газа.
- Познакомиться с показаниями Защитников обвиняемого.
- Принять справедливое решение.
Слово по составу преступления предоставляется прокурору экологического отдела Прокуратуры городского суда ( называется фамилия, имя и отчество ученика, исполняющего роль Прокурора ).
Прокурор. Прокуратура суда возбудила уголовное дело против гражданина Углекислого Газа.
Ответственный секретарь. Встаньте, подсудимый.
Прокурор. Состав преступления: гражданин Углекислый Газ загрязняет окружающую атмосферу и делает ее неблагоприятной для жизни человека и животных. Он входит в тройку самых распространенных газообразных загрязнителей воздуха вместе с угарным и сернистым газами.
Прокуратурой было доказано, что подсудимый Углекислый Газ попадает в воздушный бассейн:
- с выбросами промышленных предприятий;
- с выбросами ТЭЦ;
- с выхлопными газами автомобилей.
Если рассмотреть проблему в мировом масштабе, то выбросы углекислого газа ( в расчете на его количество, выбрасываемое в атмосферу во всем мире):
- В США составляет 25%.
- В России – 35%
- В странах Европейского союза – 11%
А вот Япония, страна высоких технологий, научились задерживать этого преступника, и выбрасывает в атмосферу всего 5% углекислого газа.
Если учитывать, что для нормальной жизнедеятельности человека и животных нужен воздух, где содержание углекислого газа не должно быть 0,03%, а выбросы его год от года растут, то в ближайшее время можно ожидать серьезных нарушений в процессе дыхания и жизни живых существ.
Таким образом, преступление гражданина Углекислого Газа имеет глобальный, общепланетный масштаб.
Накопление в атмосфере Земли Углекислого Газа приводит не просто к загрязнению. Это загрязнение атмосферы вызывает потепление климата на Земле вследствие возникновения ПАРНИКОВОГО ЭФФЕКТА. Суть этого явления в том, что Углекислый Газ поглощает инфракрасные лучи и мешает отведению тепла от поверхности Земли
В этом деле он имеет сообщников – это водяные пары, органические фторсодержащие вещества. А представляете, к чему приведет потепление климата?
Последствия парникового эффекта.
- Начинается таянье ледников и вечной мерзлоты. На земле ледники составляют 27 млн. км3. И если они растают, то уровень Мирового океана поднимается на 50 метров и почти вся поверхность суши окажется под водой. ( Сейчас ежегодный подъем уровня Мирового океана составляет 0,8 мм. )
- Рухнут города, построенные на вечной мерзлоте. Все это означает мировую катастрофу, поэтому нужно судить гражданина Углекислого Газа по всей строгости закона и немедленно изолировать его от общества. К такому решению пришла Прокуратура городского суда.
Судья. Суд выслушал обвинение, выдвинутое в адрес гражданина Углекислого Газа экологическим отделом прокуратуры городского суда. Суд преступает к слушанию свидетельских показаний.
Слово имеет известный шведский ученый Сванте Аррениус.
Первый свидетель – шведский ученый Сванте Аррениус.
Я, Сванте Аррениус, еще в 1896 году рассчитал, что увеличение содержания углекислого газа в атмосфере в 2 – 3 раза повысит температуру воздуха вблизи поверхности Земли на 8 – 9 градусов. Если учесть, что обычная средняя температура в Антарктиде летним днем -80 С, то при рассчитанном мною потеплении она приведет к естественному таянию льдов. Произойдет катастрофа.
Я считаю, что осуждение гражданина Углекислого Газа должно было произойти еще 100 лет назад, и сегодня человечество чувствовало бы себя спокойнее.
Судья. Слово имеет второй свидетель – академик А.Л. Яншин.
Второй свидетель – академик А.Л. Яншин. Я не совсем согласен с достопочтенным Сванте Аррениусом. Парниковый эффект может как увеличиваться с течением времени, так и уменьшаться. В его развитии наблюдается цикличность. Значительного повышения уровня Мирового океана практически быть не может. Причем если заглянуть, вглубь веков, то оказывается, что 20 млн. лет назад концентрация углекислого газа в атмосфере равнялась 0,1 %, средняя температура воздуха была выше современной на 5 – 60С, а в районе теперешнего Березовского росли леса грецкого ореха. Затем содержание углекислого газа постепенно снижалось и в середине нашего столетия достигло 0,03 %, чего никогда не было за всю геологическую историю Земли. Если учесть, что из года в год возрастает запыленность атмосферы твердыми частицами, которая снижает температуры на Земле и о возможности очередного оледенения.
Я полагаю, что выносить осуждение гражданину Углекислому Газу нужно чрезвычайно осторожно.
Судья. Слово имеет третий свидетель – лаборант... ( называются имя и фамилия ученика, исполняющего роль).
Третий свидетель – лаборант. Я работаю лаборантом в Березовском политехническом техникуме, а ранее в ПЛ № 18 и готовлю химические реактивы для разных опытов. Среди растворов, которыми часто пользуются учителя химии, выделяется известковая вода – водный раствор гидроксида кальция Ca(ОН)2. Если бы вы только знали, сколько не ее перепортил вот этот самый Углекислый Газ за полтора года моей работы! Вот, посмотрите, что он с ней делает (подает Углекислому Газу пробирку с известковой водой и трубочкой). Дуй, покажи, как ты портишь известковую воду! Над известковой водой даже корочка из карбоната кальция вырастает. Сколько я мучаюсь, не успевая менять известковую воду в склянках, сколько из -за него неприятностей у меня с учителями! А ему все нипочем, портит и портит мне известковую воду, ведь его много в воздухе скопилось.
Конечно, судить его нужно по всей строгости закона.
Демонстрация опыта. Слайд 3
Судья. Слово имеет следующий свидетель. Представьтесь, пожалуйста.
Четвертый свидетель – старушка (женский голос из зала). Судья, голубчик, выслушай меня, а то я здесь задохнусь! Я – деревенская, почти всю жизнь у самого леса прожила и его – Углекислого Газа – никогда не ощущала. Да вот старая стала, дочь меня к себе в город привезла. Вот тут я и почувствовала, как этот Углекислый Газ здесь, в городе, распоясался, что с людьми делает.
Может, я не то скажу, но его не колючей проволокой, а лесом, лесом дремучим надо окружить. Ведь в деревне у леса он не так распоясывался, я дышала легко. А здесь, в городе, совсем не могу.
Простите меня, коли, что не так сказала.
Пятый свидетель – курильщик (мужской голос из зала). Можно уж и я скажу. Я – курильщик с 10 – летним стажем. Мало того, что он – этот самый Углекислый Газ – получается при курении и табачным дымом меня травит. У, негодяй! (Грозит.) Он еще и весь мой гемоглобин из строя вывел – видите, какой я худой и бледный стал. Он и спичке – то гореть при прикуривании не дает, а коробка спичек тоже денег стоит. Пока закуришь, с десяток спичек перепортишь из – за него, а в коробке – то их всего 20 штук. Вот смотрите, что происходит. ( Имитирует курение.)
Судья. Гражданин! Курить в общественных местах запрещается! Это подсудное дело!
Демонстрация опыта
Курильщик. Ладно, курить не буду. Но покажу, что со спичкой происходит. Зажигаю, держу горящим концом вниз. Но для прикуривания спичку нужно перевернуть горящим концом вверх, а она при этом гаснет. Еще раз: так горит, а так – нет. Почему? Потому что он, этот Углекислый Газ, - тяжелый, всегда внизу скапливается и мешает пламени двигаться вниз. Горения он не поддерживает, и спичка гаснет, когда она поднята вверх горящим концом.
Судить его, чтобы в наше трудное время люди хотя бы на спичках сэкономить могли!
Судья. Кто желает еще засвидетельствовать разновидности преступлений гражданина Углекислого Газа? Нет желающих.
Суд заслушал все свидетельские показания. (Обращается к подсудимому.) Подсудимый, вы признаете свою виновность в содеянном?
Подсудимый Углекислый Газ. Я искренне признаю свою вину и раскаиваюсь в своих преступлениях. Но прошу Человека обращаться со мной по – человечески. Прошу принять также к сведению мое неудачное, как я сам считаю, рождение. Вот ряд способов моего появления на свет.
Во-первых, я могу появиться на свет при попадании кислых слез Кислоты на тело моего прародителя – карбоната, что обычно случается в лаборатории.
Во-вторых, я появляюсь на свет в результате пылких чувств, которые мои прародители испытывают к кислороду. В прорыве горячей любви к нему они сгорают, а я появляюсь на белый свет. Например, каждый раз, когда вы зажигаете спиртовку, среди образующихся продуктов есть и я – Углекислый Газ.
Демонстрация опыта. Слайд 4
В-третьих, когда мои прародители разлагаются, я всякий раз опускаюсь на дно сосуда, в который меня собирают, ведь я тяжелый.
Демонстрация опыта. Слайд 5
Посмотрите на мои паспортные данные:
- Лабораторный способ:
- Процессы горения:
- Процесс разложения:
СаСО3 + 2НСI = СаCI2 +H2O + CO2
CaCO3 + 2H+ = Ca2+ + H2O + CO2
2CO + O2 = 2CO2
C2H5OH + 3O2 = 2CO2+ + 3H2O;
CH4 + 2O2 = CO2 + 2H2O;
2NaHCO3 = Na2CO3 + H2O + CO2
Примите во внимание! Я – дитя непредвиденных случайностей. (Изображает слезливость.) Да и по своей роли в окружающем мире я не всегда такой страшный и отрицательный, каким меня здесь представляют.
Но больше я не могу говорить. (Плачет.)
Первый защитник. Защита просит слово.
Судья. Слово предоставляется Защитнику.
Первый защитник. Я беру под защиту подсудимого – Углекислого Газа. Я доказываю его положительное влияние на окружающий мир.
Во-первых, огромную роль в природе играет процесс фотосинтеза – процесс образования органических веществ и кислорода из углекислого газа и воды под действием солнечного света в хлоропластах зеленых растений. Этот процесс идет по уравнению:
6CO2 + 6H2O = C6H12O6 + 6O2
Слайд 6
Без этого процесса мы не имели бы клубней картофеля, зерен риса и злаковых и не только их. Мы не имели бы вообще углеводов и давно умерли бы с голоду.
Во-вторых, не известно, что лучше, а что хуже: потепление или замерзание. А последнее, как доказал академик А.Л. Яншин в 1992 г., не менее реально, чем парниковый эффект и потепление. Сейчас средняя температура на поверхности Земли +140С. Представляете, какой бы она была в отдельных точках земного шара?
В-третьих, без углекислого газа невозможно испечь пышные хлебобулочные изделия, воздушные торты и рассыпчатое печенье.
При выпечке хлеба он образуется из глюкозы в результате процесса брожения под действием дрожжей:
Слайд 7
C6H12O6 = 2C2H5OH + 2CO2
Чем больше выделяется СО2, тем пышнее и вкуснее хлеб.
При выпечке кондитерских изделий пищевую соду “гасят” уксусом (водным раствором уксусной кислоты).
Демонстрация опыта. Слайд 8
NaHCO3 + CH3COOH = CH3COONa + H2O + CO2
сода пищевая уксусная кислота
И опять выделяется он – Углекислый Газ.
В-четвертых, хорошей минеральной воды без углекислого газа тоже не бывает. Кто не любит минеральную воду? Скольких людей она спасала и спасает от разных заболеваний. Итак, я заканчиваю свое выступление и настаиваю на освобождении подсудимого, учитывая его колоссальное положительное значение, как в природе, так и в жизни человека.
Судья. Слово имеет второй защитник.
Второй защитник. Я предлагаю сегодня на скамью подсудимых рядом с Углекислым Газом или даже вместо него посадить Человека. В глубокой древности главные выбросы углекислого газа происходил во время природных катаклизмов: извержений вулканов, пожаров и т.д. Сегодня же роль вулканов взял на себя человек. Ежегодно человечество сжигает более 4 млрд. т бурого и каменного угля, более 3,5 млрд. т нефти, нефтепродуктов и другого топлива. Топливо сжигается, а отходы почти не улавливаются. Перерабатывает их человек очень плохо. Пора серьезно поработать над изобретением безопасного и экологически чистого топлива. В качестве такого топлива давно предлагается водород, но инженеры не могут пока создать установки для его безопасного сжигания.
Осуждению подлежит и уничтожение человечеством лесов, особенно тропических. За последние 20 лет лесной массив сократился вдвое. А всем хорошо известно, что зеленые растения – это “легкие” планеты Земля. Прошу учесть мои доводы и разделить вину между подсудимым и Человеком.
Судья. Суд над гражданином Углекислым Газом выслушал все показания прокурора, свидетелей, подсудимого, защитников. Суд удаляется для принятия решения и вынесения приговора.
Ответственный секретарь. Встать! Суд идет!
Судья. Прошу всех сесть!
Суд, состоявшийся над гражданином Углекислым Газом в Лицее №18 принял следующее решение:
- Учитывая происхождение гражданина Углекислого Газа и его огромное положительное значение, суд решил оставить его на свободе.
- Учитывая накопление Углекислого Газа в атмосфере в последнее время, суд настаивает на том, чтобы гражданин Углекислый Газ активно участвовал в процессе фотосинтеза, а свое избыточное количество выдыхал в специально приготовленные сосуды с известковой водой и создавал мел для школ всего мира.
- Суд осуждает Человека за бесхозяйственное обращение с топливом и настаивает, чтобы Человек изобрел экологически чистое топливо, а угарный газ, образующийся при сгорании современного топлива, научился улавливать. Человек должен также совершенствовать работу двигателей, ТЭЦ, котельных.
- Человек должен заботиться об увеличении лесных массивов. Каждый человек за свою жизнь обязан посадить более двух деревьев.
На этом суд закончил свой процесс.
Ответственный секретарь. Внимание! Журналисты сообщили, что готова телетрансляция суда, и предлагают её посмотреть.
(Включается видеорепортаж с места проведения суда)
Внимание, сегодня состоялось выездное заседание городского суда. Прошел судебный процесс над гражданином Углекислым Газом. Суд принял решение: даровать подсудимому свободу!!!
Видеоролик (новости) со следующим содержанием:
Из протокола ответственного секретаря о суде над Углекислым Газом.
Суд прошел
Газ судили на суде!
Ему свободу подарили,
Когда проблемы разрешили.
Чтобы не было накладки,
Изложу все по порядку...
Сначала говорил прокурор сурово:
“СО2 создает эффект парниковый.
Осудить его срочно и строго
Пока не стаял ледник 100-метровый,
Иначе станет родная Земля
Дном океана почти вся”.
Свидетели бойко потом выступали,
Газ Углекислый они осуждали:
За то, что приносит тепло планете,
Мешает дышать взрослым и детям.
Как известковую воду он мутит,
Как он курильщику легкие губит.
Сам подсудимый вину признавал,
Рожденье свое он суду рассказал.
Хотел говорить о хорошем значении,
Но был в состоянии очень плачевном...
А потом на суде адвокат выступал,
Газ Углекислый он защищал:
“Фотосинтез – его рук дело,
В нем он участвует очень смело.
Вместо себя кислород производит
И углеводы давать нам изволит.
Сегодня судить Человека пора,
Ведь он Газ выдает на-гора.
Топлива много люди сжигают,
Лес не сажают, а лишь вырубают,
Вот и скопился Газ на планете,
Вот и мешает он взрослым и детям”.
Суд оказался гуманным очень:
Газ за решетку он не заточит.
Правильно суд наш, друзья, поступил!
Журналисты в беседу вступили,
И знанья все свои закрепили,
И даже радио вам вещало
Об этом суде из нашего зала!