Организация учебных экскурсий как средство формирования экологического мировоззрения и профориентации учащихся (стр. 5 из 8)
Учащиеся переходят к бассейнам - отстойникам, а экскурсовод продолжает объяснять, что некоторые тяжелые частицы в воде не оседают. Эти частицы определенного размера; они образуют коллоидные растворы, которые весьма устойчивы. Разрушение коллоидных растворов, или коагуляцию, проводят, добавляя к воде химические реагенты. Это могут быть различные коагулянты: Fe2 (SO4) 3 7H2O; Al2 (SO4) 3 18H2O; FeCl3 6Н2О; - в виде разбавленных растворов, в которых массовая доля вещества не превышает 5-10%. Химический состав реагентов и происходящую при этом химическую реакцию восьмиклассникам не сообщают, но учителю необходимо знать, что этот процесс в общем виде моно выразить следующим образом:
Al2 (SO4) 3+3Ca (HCO3) 2 = 2Al (OH) 3+3CaSO4+6CO2
В результате этого образуются хлопья - нерастворимые соли и основания.
Экскурсовод показывает учащимся воду с образовавшимся в ней хлопьями. Учащиеся видят, что они слипаются друг с другом, укрупняются и медленно опускаются на дно сосуда, увлекая взвешенные частички мути. Хлопья, у которых большая площадь поверхности, обладают способностью поглощать вещества, придающие воде цвет и запах.
Рис.1. Схемы очистки сточных вод
Ознакомившись с принципом работы отстойника, учащиеся переходят в зал фильтров. Здесь на специальном макете экскурсовод объясняет устройство песчаного фильтра, который представляет собой железобетонный резервуар, заполненный песком, гравием и др. Экскурсовод демонстрирует примеры закрывания и открывания задвижек труб для подвода осветленной и отвода профильтрованной воды, открывание вентиля для отвода загрязненной промывочной воды в канализацию.
Работа каждого фильтра контролируется с отдельных пультов управления. Весь зал фильтров обслуживает 1-2 специалиста. При фильтровании вода просачивается через узкие каналы между песчинками. Здесь задерживаются самые мелкие хлопья и другие взвешенные частички, образуя поверхностную пленку. Как только пленка на фильтре достигает определенной плотности, приборы автоматически водят в действие промывные устройства. После промывания песка автоматы снова включают фильтр.
Вода, пошедшая сквозь фильтр, может содержать еще некоторую долю бактерий. С целью дезинфекции в воду добавляют сжиженный хлор (на 1л воды 2мг хлора). Учащиеся осматривают установки для хлорирования воды.
Если экскурсия поводится в конце 8 класса, то учащиеся знают о бактерицидном действии хлора на воду и микроорганизмы и умеют записывать уравнение реакции:
Сl2+Н2О=НСlО+НСl
НСlО®НС1+[О], 2[О]2®О или
2НСlО=2НС1+О2
Поэтому дополнительно можно лишь сообщить, что скорость разложения хлорноватистой кислоты НСlО увеличивается при освещении и а присутствии некоторых веществ, например гидрокарбоната кальция Са (НСО3) 2.
Учителю необходимо знать (этот материал можно использовать в старших классах), что из-за большой неустойчивости хлора в воде наряду с хлорированием используют и так называемую преаммонизацию воды. Она заключается в том, что при хлорировании в воду добавляют немного аммиака, так чтобы соотношение аммиака и хлора было равным 1: 4. В результате взаимодействия хлора с аммиаком образуются вещества, называемые хлораминами.
Весь процесс очистки воды длится 16 часов. Чистая вода поступает в резервуары - сборники. Отсюда насосная станция второго подъема подает воду в водопроводную сеть. Часть воды подается в водонапорную башню, за счет этого поддерживается определенное давление (напор) в водопроводной сети; эта вода служит определенным запасом, необходимым для покрытия расхода воды в часы наибольшего водозабора.
В конце экскурсии учащиеся посещают химическую лабораторию, в которой осуществляют контрольно-химический, бактериологический, гидрологический анализы. В заключении экскурсовод подчеркивает, что данные методы защиты водопроводной воды обеспечивают необходимое качество воды только в условиях незагрязненных природных источников. С развитием промышленности, химизацией сельского хозяйства, за регулирования рек значительно усложнилось использование природных источников для питьевых и промышленных целей. Технология обработки питьевой воды, которая сводится к осветлению, обесцвечиванию, обеззараживанию и проводится в основном при помощи химических реагентов, не годится для очистки воды от пестицидов, продуктов жизнедеятельности сине-зеленных водорослей и многих промышленных загрязнений.
Урок № 2. Экскурсия в пожарное депо
Противопожарная безопасность и меры ее профилактики - составная часть химических (экологических) знаний. Поэтому при изучении химии необходимо вооружать учащихся знаниями правил противопожарной безопасности и добиваться их выполнения коле, в быту, на производстве. В связи с этим важное значение приобретает организация экскурсии в пожарную часть.
Рис. 2. Схема пожарного депо
На первый взгляд может показаться, что такую экскурсию следует проводить с учащимися 8 класса, которые в теме "кислород. Оксиды горение" изучают условия возникновения и прекращения горения.
Однако это совсем не так. Дело в том, что химические процессы, происходящие при работе огнетушителей, еще не доступны пониманию восьмиклассников. Поэтому целесообразнее проводить эту экскурсию с учащимися 9 класса при изучении темы "подгруппа углерода", когда рассматривают свойства оксида углерода (4) и его применение в огнетушителях и пожарных машинах. В любом из этих случаев данную экскурсию желательно организовать как комплексную по химии, экологии и физике, потому что по курсу физики 9 класса изучают закон Бернулли и др.
Подготовительный урок
На этом уроке важно отметить, что окружающая среда несет немалый урон от пожаров и возгораний. Причиной пожаров является многие факторы, но, прежде всего - это химическая неграмотность некоторых людей, недопустимая небрежность в выполнении учебных, бытовых и производственных операций, нарушение условий общения с веществами и источниками энергии.
Чтобы успешно бороться с огнем, угрожающим живой и неживой природе, нужно знать, как возникает горение. Учитель напоминает, сто первоначальные знания о горении учащиеся приобрели еще в 8 классе. Когда изучали химические свойства кислорода. Тогда же они узнали, что для начала горения необходимо горючее вещество било подведено до определенной температуры. С этой целью следует продемонстрировать горение скипидара в металлическом тигле или металлической коробке. Сначала учитель обращает внимание учащихся на то, что если к поверхности скипидара подвести горячую лучинку, то скипидар не воспламеняется. А если теперь со скипидаром предварительно нагреть, то скипидар легко загорается. Но горение сразу же прекращается, если тигель с зажженным скипидаром охладить.
Чтобы напомнить учащимся о другом условии горения - достаточном доступе воздуха, демонстрируют опыт: бензин, находящийся на дне химического стакана, зажигают, а затем стакан плотно закрывают стеклянной или картонной пластинкой. Горение сразу же прекращается.
На основе наблюдений учащиеся самостоятельно делают следующие обобщающие выводы: 1 чтобы горение началось, необходимо нагреть вещество до температуры воспламенения и обеспечить доступ кислорода к нему.2 чтобы горение прекратилось, необходимо вещество охладить или прекратить доступ кислорода.
Затем разбирают случаи горения разных веществ в атмосфере хлора, фтора и таким образом, приходят к важному обобщению: горением называют такую химическую реакцию, которая сопровождается выделением тепла и света.
Урок № 3. Экскурсия в отопительную котельную
Эту экскурсию целесообразно провести в IX классе как комплексную по химии и физике: при изучении темы по химии "Подгруппа углерода", в которой рассматриваются вопросы об основных видах топлива и способах сжигания твердого, жидкого и газообразного топлива, и при изучении темы по физике "Теплопередача и работа".
Подготовительный урок. Повторяют свойства кислорода и сущность реакции окисления, обращают внимание на продукты' горения сложных веществ, отмечают важную роль огня в развитии цивилизации, рассматривают существенные признаки реакции горения, дают ее определение. Затем учащиеся, пользуясь коллекцией "Топливо", выполняют лабораторный опыт "Ознакомление с различными видами топлива, характеризуют виды топлива, отмечают их значение.
Учитель предупреждает учащихся об экскурсии в отопительную котельную, и дается задание: ознакомиться со схемой простейшего устройства для сжигания топлива. Если используется пылевидное топливо, то его сжигают с помощью форсунки.
Чтобы учащиеся имели представление о строении форсунки, учитель предлагает, используя учебник, вспомнить аналогичное устройство ацетиленокислородной горелки. Для распыления жидкого топлива в форсунках используют водяной пар пли сжатый воздух. Лучше всего смешивается с воздухом и полнее сгорает газообразное топливо.
Учитель рассказывает, где используется жидкое и газообразное топливо. Учащиеся делают вывод, что во время горения топлива происходит химическая реакция между горючими веществами, входящими в состав топлива, и кислородом воздуха, сопровождающаяся выделением теплоты и света.