«межпредметные связи при обучении химии учащихся 10-х и 11-х классов» (стр. 3 из 5)
Проблема № 2. - разрушение слоя озона в атмосфере - «озоновая дыра». Содержание озона в атмосфере не достигает и 1/1000000-й доли от содержания остальных газов, однако именно озон поглощает большую часть солнечной ультрафиолетовой радиации, не давая ей достигнуть земной поверхности. Снижение концентрации стратосферного озона опасно, поскольку следующее за этим увеличение интенсивности ультрафиолетового излучения влечет за собой много неприятных последствий. Оно повышает частоту раковых заболеваний и катаракты, повреждает сельскохозяйственные культуры, разрушает фитопланктон. Главным виновником снижения концентрации озона в атмосфере являются фторхлоруглероды. Атомы хлора, входящие в состав фторхлоруглеродов разрушают слой озона. « Озоновая дыра» - это область резко-пониженной концентрации озона в стратосфере. Она наблюдается над антарктикой, где в последнее десятилетие содержание озона снизилось на 50%.
Проблема № 3 - "кислотные дожди". При сжигании топлива выпадают еще и «кислотные дожди» (к которым относятся также «кислотные» снега, туман и роса). Это побочные продукты химических реакций в атмосфере, в которых участвуют оксиды азота и диоксид серы. В ходе таких реакций, эти газы соединятся с водой, и превращаются в азотную и серную кислоты. Капельки такого раствора, падающие на землю и представляют собой «кислотный» дождь. Они наносят колоссальный ущерб здоровью людей и материальным средствам. Под их влиянием гибнут озера, вместе со своими обитателями, коррозирует почва, массивы лессов превращаются в мертвые леса. «Кислотные» дожди разъедают не только легкие человека, но и металлы, краски и даже камень.
Проблема №4 - разлив нефти. При катастрофах танкеров . нефть покрывает огромные пространства тончайшей пленкой. Кислород не поступает в воду и как следствие, в воде гибнет все живое.
Связь с историей.
На основе бензина изготавливают напалм - зажигательное оружие, предназначенное для поражения живой силы и объектов. Оно состоит из жидкого горючего (бензина, керосина) и порошка-загустителя. Напалм был одним из главных видов химического оружия армии США в Корее и Вьетнаме. На земли Южного Вьетнама американские наемники сбросили 200 тысяч тонн напалма, где и до настоящего времени многие районы представляют из себя пустыни.
Связь с географией.
Основные месторождения природного газа, нефти, каменного угля, антрацита.
15.2.Тема вторая "УГЛЕВОДОРОДЫ».
Связь с историей.
При изучении химических свойств алканов, следует рассказать, что в химической войне против Вьетнама армия США применила более 96 тыс. тонн, гербицидов и дефолиантов трех разновидностей рецептур, получивших наименования «оранжевая», «белая», «голубая». Гербициды американское командование применяло с целью демаскировки партизанских баз, складов и коммуникаций, ликвидации продовольственных баз, уничтожения посевов риса и других культур в густонаселенных районах Вьетнама. Гербициды использовались в колоссальных дозах - рассеивались десятками и даже сотнями килограммов на гектар. Такая дефолиация полностью уничтожает фауну и флору.
При изучении полиэтилена и полипропилена довести до понимания учащихся, что они очень медленно разрушаются. Время разложения около ста лет. Наносят вред природе, препятствуют газообмену в почвах и водоемах. Могут быть проглочены животными, что приводит к гибели последних. Необходимо вторичное использование продукта в больших масштабах, а не сжигание. Изделия из хлорсодержащих пластмасс (изоляция провода, полихлорвинил) выделяют токсичные для многих организмов вещества, выделяют при разложении ядовитые вещества. Время разложения на земле и в пресной воде несколько сотен лет, в соленой воде - несколько десятков лет.
Вторичного способа использования не существует. Наименее безопасный способ обезвреживания - захоронение на свалках. При разложении образуется углекислый газ, вода, хлороводород, ядовитые хлорорганические соединения.
Связь с биологией.
При изучении ароматических углеводородов материал темы помогает
вести борьбу с курением на научной основе, показывая что вещества,
образующиеся при курении и являющиеся одной из составных частей
табачного дыма обладают раздражающим и выраженным канцерогенным
действием, приводящим к развитию рака губы или легких. Табачный деготь,
содержащий химические стимуляторы роста злокачественных опухолей,
также вызывает рак губы, языка, гортани, пищевода, желудка и мочевых
путей. Около 50% ядовитых веществ курильщик выделяет в окружающее
пространство, создавая вокруг себя кольцо пассивных курильщиков, у
которых быстро появляется головная боль, тошнота, общее недомогание, а
затем развиваются и хронические заболевания.
Связь с экономикой.
При изучении каучуков можно поднять вопрос экономики. На производство шин идет 60% общего объема С.К. При этом ассортимент шин охватывает довольно широкий диапазон - от легких велосипедных шин, до шин диаметром 3,5 метра и весом 3,5 тонны (для 50-и тонных самосвалов). Себестоимость комплекта шин в грузовом автомобиле ЗИЛ-130 составляет 25% от всей стоимости машины. По производству С.К. наша страна занимает 2-е место в мире. А по производству стереорегулярных каучуков - 1 -е. Экономика отрасли напрямую зависит от решения проблемы рационального использования сырья, снижения ее расхода, использования технологических процессов большей единичной мощности.
РАСХОД СЫРЬЯ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ 1 ТОННЫ БУТАДИЕНА
В отрасли успешно внедряется метод окислительного дегидрирования бутана на гетерогенном катализаторе. Суммарное уравнение:
СН3 – СН – СН2 – СН3 + О2 → СН2 = С – СН = СН2 + 2Н2ОСН3 СН3
Введение в реактор кислорода способствует смещению равновесия обратимой реакции в сторону образования изопрена. Окислительное дегидрирование в отличие от традиционного способа - одностадийный процесс, и выход мономера составляет 90%, в то время как при двухстадийном дегидрировании не превышает и 35%. Сопоставление данных о выходе целевого продукта убеждает учащихся в том, что процесс одностадийного окислительного дегидрирования позволяет снизить себестоимость готовой продукции ( на 30%).
Интенсификации производства С.К. способствует внедрение новых технологий. В институте нефтехимического синтеза разработан метод получения бутадиена из бутана с помощью плазмы. По этому методу дегидрирующая установка объемом 1 куб. м. управляемая, одним-двумя операторами, имеет такую же производительность как и ныне действующая промышленная установка размером с двухэтажный дом, которую обслуживают 150-200 рабочих.
18.3.Тема третья "КИСЛОРОДОСОДЕРЖАЩИЕ ОРГАНИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ».
Связь с экологией.
При изучении спиртов необходимо рассказать о действии метанола и этанола на организм человека, рассказать о здоровом образе жизни, как пути к избавлению от алкоголизма. Можно продемонстрировать действие этанола на белок и на экосистему (аквариум).
При изучении фенолов рассказать об их токсичности. Во время Великой Отечественной войны 1941-1945 г.г. немцы в концентрационных лагерях делали в вену инъекции раствора фенола, тем самым убивая огромное количество людей. Фенолы очень токсичны. При попадании в природную воду гибнет все живое, потому-то фенол является антисептиком.
При изучении альдегидов рассказать о токсичности формальдегида и формалина.
При изучении карбоновых кислот необходим рассказ о CMC. Синтетические моющие средства - загрязнители природной среды. При попадании в воду не разлагаются, собираются огромными массами, которые можно принять за айсберги. Единственный способ их нейтрализации -удаление с поверхности воды. Можно показать действие CMC на водную экосистему ( аквариум).
При изучении жиров показать связь с биологией. Рассказать о растительных и животных жирах, биологической роли жиров в организме человека, питательной ценности жиров. Показать причины нарушения обмена жиров в организме человека, возникновение патологий. Жиры, являясь структурными элементами клеток, в своем составе имеют вещества, обладающие большим физиологическим значением: фосфатиды, полиненасыщенные жирные кислоты, старины. С жирами в организм человека поступают жирорастворимые витамины. Фосфатиды играют большую роль для нормальной деятельности нервных тканей головного мозга, улучшают процессы клеточного обмена. Поступление их в организм обеспечивается приемом сливочного и растительного масел, яиц. Старины, в частности, холестерин, участвует в образовании гормонов коры надпочечников, половых гормонов, в синтезе витамина «Д».
Связать тему с экономикой. Рассказать о нерентабельности переработки природных жиров для получение непищевой продукции - как пример нерационального использования природных ресурсов, о замене пищевого сырья на непищевое в производстве мыла, олифы, масляных красок.
Связь с экологией. Совершенствовать способы утилизации отходов в производстве и переработке жиров, так как эти отходы являются рассадниками микробов. При гниении выделяют дурнопахнущие и ядовитые вещества, продукты гниения используются в пищу микроорганизмами. Время разложения
- две недели. Необходим способ вторичного использования: компостирование, тогда образуется перегной.
II.4.Тема четвертая "АЗОТОСОДЕРЖАЩИЕ ОРГАНИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ».
Связь с литературой.
При изучении тем амины, анилины можно использовать отрывок из книги А.Толстого «Гиперболоид инженера Гарина». Зачитать отрывок, где говориться о получении и свойствах анилина.