Роль и место самостоятельной работы на уроках и во внеурочное время в формировании научного мировоззрения и экологической культуры учащихся

Выпускнаяквалификационная работа
 
«Роль и местосамостоятельной работы на уроках и во внеурочное время в формировании научногомировоззрения и экологической культуры учащихся»

СодержаниеВведениеI. Литературный обзор1.1 Экологическое образование как важнейший фактор нравственногоформирования личности1.2 Процесс развития познавательной деятельности учащихся1.3 Технология педагогических мастерских1.4 Задания — элемент методической системыII. Экологическая составляющая химического образованияIII. Методические разработки данной темы на уроках3.1 Мои урокиУрок №1 Ролевая игра «Международный конгресс по охранеатмосферы»Урок № 2. Интегрированный урок: пресс-конференция о воде иее свойствах3.2 Контрольные задания3.2.1 Задачи с решением3.2.2 Задачи с правильным ответом3.2.3 Задачи для самостоятельного решения3.3 Тестовые задания и индивидуализация обученияОбсуждение результатов. ВыводыЛитература
Введение
 
Средисовременных проблем, стоящих перед мировым сообществом, особенно выделяетсяодна проблема – ухудшение качества среды обитания человека. Она носитглобальный характер и волнует людей всех стран и волнует людей всех стран. Ростзагрязнения среды проявляется наглядно и вызывает эмоциональную критику людей.К сожалению, такая критика бывает малоаргументированной. Чаще основныепретензии обращены к химии.
В сложившихсяусловиях необходимо провести объективный анализ причин расширения масштабовзагрязнения окружающей среды и учащения катастроф, связанные с неконтролируемымраспространением химических соединений технического или биологическогопроисхождения.
Первый из нихкасается известной хаотичности и противоречивости развития экономики, второй –самого человека, уровня его подготовленности к осознанному использованию современныхдостижений в производственных и бытовых сферах. Особенно важно решение вопросаэлементарной «химической» подготовленности людей, т.к. с веществами, способныминанести определенный вред человеку, сегодня контактирует практически каждый. Вповседневной жизни человек использует лекарства, косметические и парфюмерныесредства, красители, различные виды топлива, пластики, удобрения.
Поэтомусегодня общеобразовательная школа призвана заложить основу формированияличности с новым образом мышления и типом поведения в окружающей среде –экологическом [1].
Актуальностьданной темы не вызывает никаких сомнений, т.к. пути реализации целей школьногоэкологического образования могут быть самыми разными, а среди них особое местозанимает самостоятельная работа на уроках и во внеурочное время.
Основная цельданной работы — выявить уровень отражения этой темы в общеобразовательнойпрограмме, исследование имеющихся методических разработок и пути их реализациина уроках. Изучение соответствия используемых материалов целям и задачам поцеленаправленному развитию познавательных потребностей, установке насамостоятельное пополнение знаний и является конкретной задачей данногоисследования.
В связи сэтим в работе решались следующие конкретные задачи:
1)аналитическийобзор существующих школьных методик преподавания химии в средней школе;
2) разработканаучно – методических материалов, ориентированных на самостоятельную работу науроках и во внеурочное время.
3)составление банка контрольных заданий по изучаемой теме.
4) апробацияразработанной методики в 9 –х классах МОУ СОШ.
5) оценка иобсуждение полученных результатов;
Предметисследования– выбор соответствующих форм организации занятий, способствующих формированиюнаучного и экологического мировоззрения в процесс данной изучения темы.
Объектисследования – процесс изучения темы: «Роль и место самостоятельной работы науроках и во внеурочное время в формировании научного мировоззрения иэкологической культуры учащихся» в средней школе.
Гипотеза: использование самостоятельнойработы на уроках химии и во внеурочное время способствует формированию научногомировоззрения и экологической культуры учащихся.
ГлаваI. Литературный обзор1.1Экологическое образование как важнейшийфактор нравственного формирования личности
Экологическоеобразование призвано формировать экологическое мировоззрение, нравственность икультуру личности. Человек появился на определенном этапе совершенствования биосферы,и никогда не потеряет связь с природой, вечно изменчивой, угрожающей, с однойстороны, и дающей убежище от любой опасности – с другой.
Разрыв междучеловеком и окружающей его естественной средой существует давно. Во второйполовине XX в. произошла своего рода экологизация современной науки. Это былосвязано с осознанием человечеством того, что деятельность людей тесно связана сбиосферой и от этого взаимодействия зависит равновесие состава биосферы.
Экологическоеобразование предполагает формирование убежденности каждого жителя планеты вобъективной необходимости сохранять созданные природой и человеком ценности.Уровень экологической культуры личности определяется также пониманиемсоциальной значимости экологических проблем, их связи с политическими,социально-экономическими задачами человечества и отдельно взятой личности.
Экологическиепроблемы стали настолько серьезными, что для формирования экологическогосознания необходимо использовать все каналы воздействия на личность. Передачазнаний, умений, навыков – это задача специалистов – преподавателей экологии, ноформирование бережного отношения к природе, готовности выбирать целесообразныеэкологические стратегии деятельности – это задача всех педагогов. Уровеньэкологического сознания каждого выпускника в дальнейшем может оказатьсянебезразличным для природы, даже, если он и не станет впоследствиируководителем, принимающим глобальные решения, а будет простым рабочим. Любойчеловек должен быть элементарно экологически образован.
Основыэкологического мировоззрения следует формировать на протяжении всегоучебно-воспитательного процесса, а не только при изучении естественно-научныхдисциплин. Экологические проблемы должны стать составной частью всех курсовобразовательной области «Естествознание», эти знания необходимы и важны в качествеосновы формирования экологического мировоззрения.
Весьмаактуальной становится идея непрерывного экологического образования, сущностькоторого выражается в единстве развития экологического сознания, экологическойкультуры личности и общества.
Трудоваядеятельность и образ жизни современного общества превратились в мощнуюпреобразующую силу, которая воздействует на биосферу и нарушает ход ееестественной эволюции. Выход из экологического кризиса техническими средстваминевозможны.
Экологическоеобразование выступает необходимым условием преодоления негативных последствийантропогенного влияния на окружающую среду и фактором формированияэкологической культуры личности как регулятора отношений в системе «человек — окружающая среда».
Впедагогической науке существуют два разных термина: «экологическое воспитание»и «экологическое образование». Первое невозможно без второго, и в то же времязнания сами по себе еще не определяют направленность деятельности человека.Результат экологического образования и воспитания заключается в обретениикаждым человеком чувства природы, умения вникать в ее мир, осознавать ничем незаменимую ценность и красоту; в понимании того, что природа есть основасуществования всего живого на Земле.
Экологическоеобразование как важнейший фактор нравственного формирования личности позволитпреодолеть целый ряд негативных явлений в жизни общества, гармонизироватьотношения человека с другими людьми и природой, с самим собой как частьюприроды. Цель экологического образования – формирование нравстенно-ценностныхотношений к природе и к людям, способности к самоограничению, чувства личнойответственности за состояние окружающей среды, готовности принять практическоеучастие в возрождении нарушенного равновесия между человеком и природой [2].1.2Процесс развития познавательнойдеятельности учащихся
Развитиеучащихся — многомерный процесс, который зависит от особенностей их нервнойсистемы, индивидуальных особенностей, воспитания. Поэтому показателей, покоторым можно судить об уровне развития учащихся, несколько. Важнейшее из них –качество знаний и умение использовать их в новых учебных ситуациях.
В практикепреподавания, как правило, учитываются три уровня познавательной деятельностиучащихся.
Первыйуровень – первоначальное усвоение учебных знаний и способов действий. Эторепродуктивный уровень развития познавательной деятельности учащихся.Результатами этого этапа усвоения становится понимание изученного.
Второйуровень – процесс совершенствования знаний. Его называют продуктивнымнесамостоятельным уровнем развития познавательной деятельности.
Третийуровень – процесс полного овладения знаниями. Это продуктивный самостоятельныйуровень развития познавательной деятельности учащихся. Он характеризует тех изних, кто обладает умениями осуществлять перенос знаний с набольшей глубиной,широтой и самостоятельностью. Проверить знания учащихся можно с помощьюспециально подобранных заданий, в которых предусмотрены описания, объяснения исамостоятельное применение учащимися учебных знаний и умений.
Самостоятельностьв действиях учащихся проявляется в умении использовать знания илисформированные приемы работы. Глубина действия определяется умением учащихсяустанавливать между знаниями определенные связи. При развитии уровняпознавательной деятельности учащихся развивается и их самостоятельность.
Развитиесамостоятельности учащихся предполагает учет следующих показателей: уровняразвития мыслительных операций, характера познавательной деятельности, степенируководства учителя.
Учетиндивидуальных особенностей учащихся предполагает учет его возможностей длядальнейшего их развития.
 
Возможностиучащегося
/> 


Главные
Дополнительные /> /> /> /> /> /> /> /> /> />

Приемы мышления
сравнение
абстрагирование
обобщение
анализ
синтез
/>выделение главного
конкретизация
систематизация
классификация

Психические процессы  

ощущение
восприятие
память
мышление
речь
воображение
Возможностиучащихся складываются из знаний, умений, интуиции и эвристических процессов.
Знания – этоотражение в мышлении человека объективного мира.
Умения – этохарактеристика выполнения человеком определенных действий, осознанноеприменение знаний на практике.
Эвристические(творческие) задачи – это такие для решения, которых имеющихся знаний и уменийнедостаточно. Решение таких задач осуществляется с помощью особых эвристическихприемов.
Интуиция –это такое протекание эвристического процесса, при котором поиск способа решениятворческой задачи происходит так, что некоторая часть этого процесса неосознается человеком, и лишь тогда, когда решение им найдено, оно как бывсплывает из подсознания и осознается как нечто неожиданное. Умения – этоимеющиеся у учащегося возможности для решения задач изученных типов. Способности– это потенциальные возможности для решения любых задач.
Способности иумения взаимообусловлены: без наличия определенного уровня их развития уучащегося не могут формироваться умения и наоборот. Овладение учащимисязнаниями и умениями, формирование у них интуиции и эвристических процессов вомногом зависят от развития их творческих процессов [3].
Приобретениеопределенного объема знаний и есть цель образования. Необходимо, чтобы знаниястали для учащихся инструментом взаимодействия с окружающим миром. А для этогонужно формировать умения применять полученные знания. Именно степень овладенияумениями применять знания позволяет судить о качестве усвоения учащимисяучебного материала и направлять процесс их учения.
Очень частоучителя химии обращают внимание на формирование знаний учащихся и гораздоменьше – на формирование умений. Сокращение числа часов в учебном плане,отводимых на изучение химии, объективно способствует такому положению. Поэтомутак важны методические приемы, позволяющие при катастрофическом недостаткевремени сосредоточить максимум внимания учителя на активизации мыслительнойдеятельности учащихся, на организации их самостоятельной работы по приобретениюи применению знаний в различных условиях.
Школьный курсхимии дает прекрасную возможность организовать частично-поисковую иисследовательскую деятельность учащихся, так как логика его построения такова,что приходится постоянно повторять применительно к конкретным веществамнекоторые основные понятия [4].
Нужноорганизовать познавательную деятельность учащихся не на репродуктивном, а натворческом уровне, обеспечить их максимальную самостоятельность, посколькутолько самостоятельная деятельность развивает способности. В IX и X классахчасто можно использовать самостоятельную работу учащихся при изучении новогоматериала. Таким образом, у учащихся формируются умения применять ранееполученные знания в новых условиях.
Самостоятельнаяпознавательная деятельность учащихся способствует более осмысленному изаинтересованному изучению материала, приобретению навыков самообразования;повышает прочность и осознанность знаний; вырабатывает навыки общения.
Необходимостьиспользования в учебном процессе самостоятельной работы учащихся с учебником невызывает сомнений. Учебник – это основной источник знаний по предмету, средствоформирования учебных умений и овладения приемами познавательной деятельности. Впроцессе обучения учебник выполняет информативную, обучающую, развивающую ивоспитывающую функции.
Умениеучащихся работать с учебником во многом зависит от того, как эту деятельностьорганизует учитель.
Проводитьработу с учебником можно на каждом уроке, исходя из его задач.
Работа сучебником необходима, когда объем учебного материала велик. В этом случаеучащиеся могут какую-то часть его проработать на уроке под руководствомучителя. Полезно организовать работу с учебником и в том случае, когда текстсложен и требует разъяснения по частям, с привлечением различных средствнаглядности. Работа с учебником на уроке важна еще и для того, чтобы научитьучащихся использовать книгу при выполнении домашних заданий.1.3Технология педагогических мастерских
Существующаясистема образования в значительной степени построена на передаче знаний отучителя к ученику, на пассивной позиции обучающегося, что не позволяет личностисамой строить свое знание, активно и творчески пользоваться им в жизни как своиприобретением. Этот подход к образованию не раскрывает творческий потенциалчеловека, заложенный при его рождении, а закрепляет его зависимость от решений,принимаемых другими.
С цельюактивизации познавательной активности учащихся на уроке возможны методическиеприемы следующего характера: выполнение индивидуальных занятий познавательногохарактера, домашние практические занятия, решение занимательных задач и т.д. Нои это не всегда эффективно.
Наиболеерезультативны уроки, проведенные в форме творческих мастерских.
Мастерская –это такая модель обучения школьников, которая позволяет развивать творческиеспособности учащихся. Одна из основных идей мастерской: каждый человек долженразвивать свои способности, возможности, а не копировать кого-то другого.
Основополагающиепринципы мастерской:
–    учитель не над учеником,а с учеником;
–    в работу включаются нетолько органы чувств, но и эмоциональная сфера ребенка;
–    всю работу учащиесявыполняют по-своему, исходя из своих способностей, интересов, личного опыта;
–    чередованиеиндивидуальной и коллективной работы создает атмосферу сотрудничества;
–    учитель не формулируеттему урока, а создает мотивационный фон, вызывая у учащихся информационныйзапрос.
Выделяютнесколько видов мастерских: мастерские творческого письма и пластики,мастерские построения знаний и т.д. Каждая несет в себе свой секрет, свою тайнупознания и творчества.
Мастерская –одна из методических разработок в поддержку этой программы [5].1.4Задания – элемент методической системы
Задания какэлемент методической системы, используемой для развития умения учащихсярассуждать, должна составлять определенную совокупность. Неупорядоченноестихийное применение заданий в обучении полезно, необходимо, но недостаточнодля достижения каждым учеником должного уровня развития этого умения. И исходяиз этого, следующая методика предполагает разработеку типологии заданий иразделение их на три группы.
Таблица 1
Типологиязаданий, способствующих развитию умения учащихся рассуждатьI
Определение цели умозаключения и тезиса, нуждающегося в
доказательстве Рассуждение с целью объяснения фактов или обоснования суждений («Потомучки»)
Постановка вопроса
к предмету
рассуждения
(«Почемучки»)
/> II
Обобщение и
подтверждение результатов эксперимента Определение понятий
Осуществление классификации и
нахождение закономерностей
/> III Прогнозирование на основе данных эксперимента, теоретического материала и фактов
Последовательныйпереход от задания одного типа к заданиям другого типа затруднителен, чтоприводит к сочетанию заданий разных типов на уроках [6].
Глава II. Экологическая составляющая химического образования
Современнаяэкология – обширный междисциплинарный научный комплекс. Наряду с общейэкологией, исследующей отношения организмов и условий среды на уровне особей,популяций, биоценозов и экосистем, этот комплекс включает прикладную экологию исоциальную экологию. Столь широкий круг проблем экологии привел к тому, что вшколах Российской Федерации нет специального предмета «Экология» и получилраспространение так называемый интегрированный вариант экологическогообразования. При этом варианте практически все предметы составляют единоеобразовательное экологическое пространство.
Большая рольв экологическом образовании отводится химии, т.к. в основе любых процессов,протекающих в организме и экосистеме, лежат химические реакции. На уроках химиинаиболее целесообразно изучать вопросы, связанные с химическим загрязнениемокружающей среды, знакомиться с методами мониторинга загрязнения и способамиснижения его пагубного влияния на живые организмы, включая человека.
На урокаххимии с учащимися профессионально можно обсуждать новые малоотходные технологиипроизводства и методы очистки жидких стоков и газовых выбросов, а такжепроблему утилизации твердых отходов. На уроках химии надо рассматриватьбиосферные круговороты веществ и последствия влияния на них человека, химизациюсельского хозяйства, проблемы энергетики с использованием углеродистыхэнергоносителей и водорода.
Экологическаясоставляющая содержания образования.
Общаяэкология.
1.              Химическиепроцессы и потоки энергии в экосистеме. Дыхание и фотосинтез. Роль озона.Потоки энергии. Экологическое равновесие в экосистеме как проявление принципаЛе Шателье-Брауна.
2.              Биосфераи влияние на нее человека. Круговорот углерода, азота и фосфора. Влияниеаэрозолей на состояние озонового слоя атмосферы. Проблема парникового эффекта.Роль лесов. Фотодиссоциация кислорода как фактор разрушения озонового слоя.Проблема загрязнения Мирового океана.
Прикладнаяэкология.
3.              Энергетика.Полезные ископаемые – источники углеводородов. Экологические проблемынефтедобычи, транспортировки нефти и газа, нефтепереработки. Метан каксоставная часть природного газа и биогаза. Топливные элементы. Проблемыэкологически чистого топлива. Водородная энергетика.
4.              Химическоезагрязнение окружающей среды и методы его уменьшения.
Классификациязагрязняющих веществ и экологические нормативы.
Загрязнениеатмосферы. Оксиды серы и азота как загрязнителя атмосферы и причины кислотныхдождей и туманов. Фреоны. Аэрозоли.
Загрязнениеводы. Оксиды фосфора как загрязнители воды. Загрязнение воды синтетическимимоющими средствами. Загрязнение окружающей среды ионами тяжелых металлов.Жесткость воды и способы ее устранения. Активированный уголь и бытовые фильтры.
Загрязнениежилища. Загрязнение воздуха газовыми плитами и табачным дымом.
Химическиепроизводства как факторы загрязнения окружающей среды и возможности ихэкологизации. Очистные сооружения. Механическая очистка. Химическая очистка.Биологическая очистка.
Влияниезагрязнения окружающей среды на генотип и генофонд растений, животных ичеловека.
1.        Радиоактивноезагрязнение окружающей среды.
2.        Проблемаутилизации отходов. Утилизация гальванических элементов и аккумуляторов.Ядерные отходы. Состав и количество бытового мусора.
3.        Экологиясельского хозяйства. Роль химии в сельском хозяйстве.
Социальнаяэкология.
Экологиячеловека. Влияние отдельных химических элементов на здоровье человека. Влияниеоксидов на живые организмы. «Оловянная чума». Фенол, бензол, антифризы. Краскии растворители. Этанол и проблема алкоголизма. Экологически чистые продуктыпитания. Натуральная пища и синтетические заменители. Биодобавки. Снижениеиммунитета человека под влиянием загрязнения окружающей среды, развитиеаллергических, онкологических и других заболеваний. Проблема СПИДа [7, 8].
 
Таблица 2
Содержаниеэкологической составляющей в предмете «Химия».Концентры и их содержание VIII класс IX класс X класс XI класс 1. Химические процессы в экосистеме
Значение кислорода в
живой природе. Дыхание и
фотосинтез. Роль озона в природе
Потоки энергии в экосистеме. Экологическое равновесие. Принцип Ле
Шателье — Брауна применительно к экосистеме
Кинетика химических процессов в
экосистеме. Принцип Ле
Шателье — Брауна 2. Биосфера и влияние на нее человека Проблема разрушения озонового слоя
Круговорот азота и фосфора в природе. Круговорот углерода. Проблема парникового эффекта. Фотодиссоциация кислорода как
фактор разрушения озонового слоя
Проблема сохранения и
увеличения площади лесных массивов, парковых зон и заповедников
Влияние аэрозолей на
атмосферу Земли. Проблема парникового эффекта 3. Энергетика Топливные элементы. Проблема экологически чистого топлива. Водородная энергетика Полезные ископаемые — источники углеводородов. Экологические проблемы нефтедобычи, транспортировки нефти и газа, нефтепереработки
Экологические проблемы ис-
пользования углеводородных энергоносителей. Метан как составная часть
природного газа и биогаза 4. Химическое загрязнение окружающей среды и методы его уменьшения Загрязнение атмосферы. Проблема загрязнения и очистки воды
Оксиды серы и азота как загрязнители атмосферы и
причины кислотных дождей и туманов.
Оксиды фосфора как загрязнители воды. Загрязнение окружающей среды ионами
тяжелых металлов. Фреоны.
Аэрозоли. Жесткость воды и способы ее устранения. Активированный уголь и бытовые фильтры
Проблема качества транспортного топлива. Опасность ис-
пользования феноло-формальдегидных смол для
изготовления мебели и отделки жилых помещений. Загрязнение воды синтетическими моющими средствами. Влияние
загрязнения окружающей среды на генотип и генофонд растений, животных и
человека
Химические производства как
фактор загрязнения окружающей среды и возможности их
экологизации 5. Радиоактивное загрязнение окружающей среды Влияние радиоактивности на организмы Радиоактивность и ее влияние на живые организмы. Последствия ядерных взрывов. Последствия чернобыльской трагедии 6. Проблема утилизации отходов
Проблема утилизации гальванических элементов и
аккумуляторов Проблема утилизации каучуков, металлопластиков и других полимерных материалов
Проблема утилизации ядерных отходов. Способы утилизации гальванических элементов и
аккумуляторов 7. Экология сельского хозяйства
Минеральное питание растений. Почвы и
почвообразующие породы. Плодородие почв. Разнообразие почв. Проблема
истощения и
загрязнения почв
Экологические проблемы использования пестицидов (инсектициды, гербициды, фунгициды). Использование формалина в
сельском хозяйстве
Неметаллы и их соединения
— основа современных минеральных удобрений. Роль химии в сельском хозяйстве 8. Экология человека
Влияние оксидов на организм
человека. «Оловянная чума»
Влияние бензола, фенола, этанола, антифризов на организм человека. Проблема алкоголизма. Проблема экологической чистоты продуктов питания.
Натуральная пища и синтетические заменители. Биодобавки. Снижение иммунитета человека под
влиянием загрязнения окружающей среды, увеличение аллергических, онкологических и других заболеваний. Проблема СПИДа
Влияние отдельных химических элементов на
организм человека. Влияние красок и
растворителей на организм человека
 
Таблица 3
Поурочноепланирование экологического материала в предмете «Химия» (VIII-XI классы)Тема урока Обсуждаемые экологические вопросы VIII класс Экспериментальное подтверждение сложности строения атома Радиоактивность, ее влияние на организмы Кислород в природе Значение кислорода в живой природе. Дыхание и фотосинтез. Загрязнение атмосферы. Проблема экологически чистого топлива. Озон и его влияние на атмосферу. Проблема разрушения озонового слоя Применение кислорода Топливные элементы. Источники химического загрязнения жилища: газовые шиты, табачный дым и др. Применение водорода Водородная энергетика. Топливные элементы Вода в природе. Очистка природной воды
Проблема загрязнения и очистки воды. Загрязнение Мирового океана.
Классификация загрязняющих веществ и экологические нормативы (ПДВ, ПДЦ, ПДК, понятие ИЗА). Уровень загрязнения воды в городах Значение воды. Охрана водных ресурсов Проблема рационального использования водных ресурсов. Очистные сооружения. Механическая, химическая и биологическая очистка Ионизация кислот, оснований и солей в водных растворах рН среды как экологический фактор
Органические и
неорганические вещества
Представители неорганических и
органических веществ — загрязнители окружающей среды Оксиды Угарный газ, оксиды серы, азота и фосфора, свинца, хрома и других металлов как загрязнители атмосферы. Биологическое значение углекислого газа Кислоты Биологическое значение кислот. Кислотные дожди Соли Биологическая роль солей в живых организмах. Соли тяжелых металлов как загрязняющие вещества IX класс Энтальпийный и энтропийный факторы. Свободная энергия Энергетический обмен в организме и экосистеме. Проблема парникового эффекта атмосферы Скорость химических реакций и ее зависимость от различных факторов Влияние внешних условий на химические процессы в живой природе Химическое равновесие Экологическое равновесие. Принцип Ле Шателье — Брауна применительно к экосистеме Электрохимические процессы. Гальванический элемент Проблема утилизации гальванических элементов и аккумуляторов Электролиз Влияние электрического тока на живой организм Коррозия металлов и меры борьбы с ней Коррозия металлов как источник загрязнения. Биологическая коррозия. «Оловянная чума»
Соединения галогенов в
природе. Получение и
применение галогенов Фреоны. Аэрозоли, их роль в загрязнении окружающей среды
Общая характеристика
элементов VI А группы Фотодиссоциация кислорода как фактор разрушения озонового стоя Характеристика соединений серы Оксиды серы как загрязнители атмосферы, кислотные дожди и туманы Соединения азота и фосфора в природе Оксиды азота и фосфора как загрязнители воды и воздуха, их вклад в образование кислотных дождей и туманов. Влияние оксидов на здоровье человека. Соединения мышьяка, их биологическое и медицинское значение. Круговорот азота и фосфора в природе Круговорот углерода в природе Круговорот углерода. Активированный уголь и бытовые фильтры. Табачный дым как источник загрязнения жилища Минеральные удобрения Минеральное питание растений. Проблема истощения и загрязнение почв. Почвы и почвообразующие породы. Плодородие почв Жесткость воды и способы ее устранения Жесткость воды. Виды жесткости и способы ее определения и устранения Металлы побочных подгрупп Загрязнение окружающей среды ионами тяжелых металлов Природные источники углеводородов Полезные ископаемые — источники углеводородов. Экологические проблемы нефтедобычи, транспортировки нефти и газа, нефтепереработки Сложные эфиры и жиры Экология пищевых продуктов Углеводы Фотосинтез как биохимический процесс
 
X классФизические и химические свойства алканов Метан как составная часть биогаза. Качество транспортного топлива как важнейшая экологическая проблема Синтетические каучуки Внедрение малоотходных технологий. Опыт передовых стран (ФРГ, Япония). Утилизация каучуков, металлопластиков и других ВМС
Циклоалканы и
ароматические уг-
леводороды Инсектициды, гербициды, фунгициды и другие пестициды, их экологическая роль. Бензол как канцерогенное вещество
Природные источники
углеводородов Полезные ископаемые — источники углеводородов. Экологические проблемы нефтедобычи, транспортировки нефти и газа, нефтепереработки
Химические свойства
спиртов Этанол как наркотическое средство. Проблема алкоголизма: причины, последствия, пути решения Многоатомные спирты Антифризы, их воздействие на организм человека Фенолы и ароматические спирты Влияние фенола на здоровье человека
Химические свойства
альдегидов и кетонов Последствия использования феноло-формальдегидных смол для изготовления мебели и отделки жилых помещений. Использование формалина в сельском хозяйстве Сложные эфиры. Жиры Проблема экологической чистоты продуктов питания. Натуральная пища и синтетические заменители. Биодобавки. Сложные эфиры — ПАВ — основа CMC Полисахариды Необходимость сохранения и увеличения площади лесных массивов, парковых зон и заповедников Белки Иммунитет. Влияние загрязнения окружающей среды на снижение иммунитета человека, развитие у него аллергических, онкологических и других заболеваний. Проблема СПИДа
 
XI классНуклеиновые кислоты Влияние состояния окружающей среды на генотип. Проблема сохранения генофонда растений, животных и человека Применение полимеров Утилизация полимерных материалов Ядерные реакции. Синтез сверхтяжелых металлов Радиоактивность и ее влияние на живые организмы. Ядерные реакции. Последствия ядерных взрывов. Последствия чернобыльской трагедии. Проблема утилизации ядерных отходов. Влияние радионуклидов на здоровье человека Термодинамика химических реакций Проблема парникового эффекта атмосферы Химическая кинетика и катализ Принцип Ле Шателье — Брауна применительно к экосистеме Электрохимические процессы Проблема утилизации гальванических элементов и аккумуляторов Дисперсные системы в природе Влияние красок и растворителей на организм человека. Влияние аэрозолей на озоновый слой атмосферы Земли
Неметаллы в природе и
сельском хозяйстве Состояние природных ресурсов неметаллов в России. Неметаллы и их соединения — основа современных минеральных удобрений. Трансграничный перенос загрязняющих веществ
Роль химии в развитии
общества Совершенствование технологии химических производств. Состав и количество бытового мусора. Опыт переработки бытовых отходов в развитых странах. Роль химии в сельском хозяйстве
III.Методические разработки данной темы на уроках
 
3.1 Моиуроки
“Главноеделать все с увлечением, это страшно украшает жизнь”
И. Ландау. Урок №1. Ролевая игра«Международный конгресс по охране атмосферы»
Предлагаюразработку интегрированного урока химии и биологии, который направлен наобобщение знаний об оксидах азота, серы и углерода как загрязнителя атмосферы иих влиянии на организм человека. Урок проводится как ролевая игра –международный конгресс по охране атмосферы.
Задачиурока.
Учащиеся должнызнать оксиды – наиболее опасные загрязнители воздуха; основные источникизагрязнения; основные пути попадания окисдов-загрязнителей в атмосферу;отрицательное влияние оксидов серы, азота, углерода на различные органычеловека; экологические проблемы, возникающие в результате попадания этихоксидов в атмосферу; области использования оксидов.
Учащиесядолжны уметь: выявлять последствия загрязнения атмосферы; предлагать меры поборьбе с ее загрязнением; организовывать самостоятельную поисковую деятельностьи продуктивную работу с различными источниками информации; владеть приемамиактивного общения в ходе коллективного обсуждения и принятия решения.
На урокеучащиеся играют роли: экспертов, представителей «Союза промышленников» иассоциации «Врачи – за чистый воздух», ученых из различных городов мира, гдепроблема загрязнения атмосферы стоит наиболее остро, членов фракции «Защитникигрязного воздуха» (Смог Лондович, Диоксид серы, Оксиды азота, Угарный иУглекислый газы).
Урок включаетнесколько блоков, в каждом из которых идет представление членов фракции«Защитники грязного воздуха», при этом учащиеся повторяют физические,химические свойства оксидов-загрязнителей атмосферы, пути и источники ихпоступления в воздух и заполняют схемы.
В началеурока учитель говорит о целях урока, о его содержании. В дальнейшем словопредоставляется ведущему.
Ведущий. За последние десятилетиястало очевидным, что человек перенасытил природу загрязняющими веществами.Согласно расчетам их поступление из антропогенных источников в десятки, а то ив тысячи раз больше, чем из естественных в зависимости от веществ.
Остро встаетпроблема – уберечь окружающую среду и здоровье человека. На обсуждениеконгресса выносится проект закона «О чистоте воздуха».
Проектпредусматривает следующие меры по охране атмосферы от загрязнения:
1.      Разработатьстандарты по выхлопным газам для грузовых и легковых автомобилей.
2.      Прекратитьвырубку лесов.
3.      Устанавливатьочистные сооружения на предприятиях химической промышленности.
4.      Осуществитьпереход на использование бестопливных источников энергии.
Конгрессупредстоит принять закон. Для этого необходимо выслушать представителейразличных фракций и внести поправки в проект.
Ведущийпредоставляет участников конгресса. Группам ученых раздаются пакеты документов.
1.   Проект закона «О чистомвоздухе».
2.   Схемы 1, 2, 3.
3.   Протокол заседаниямеждународного конгресса.
Ведущий. Слово имеет член фракции«Защитники грязного воздуха» Смог Лондович.
Учитель. (Зачитываетхарактеристику Смога Лондовича). Смог — это туман, смешанный с пылью, сажей иядовитыми газами. В 1952 г. В Лондоне в течение 3-4 суток погибло от смогаболее 4000 человек. Первое появление смога отмечено в 50-е гг. XX в., с тех порон часто появляется в крупных городах. Поражает, прежде всего, слизистыеоболочки глаз и дыхательных путей.
Смог Лондовичпредставляет других членов фракции, которые будут вносить поправки в закон.
Угарныйгаз. Яоксид углерода (II), химическая формула CO. С самого рождения причисляю себя кэтой замечательной фракции. Я самый таинственный, загадочный и коварный средимоих друзей.
Ведущий. Как вы думаете, о какихфизических свойствах угарного газа идет речь?
Угарныйгаз. Япопадаю в воздух при сжигании топлива в промышленных печах и двигателях автомобилей.Закон «О чистом воздухе» требует сокращения этих выбросов на 90%, но ведь ятоже имею право на существование в атмосфере.
Представитель«Союза промышленников». Без угарного газа не смогут существовать многие отраслипромышленности. Оксид углерода (II) – ценное топливо, в металлургии егоиспользуют как восстановитель металлов.
Ведущий. Чем опасен угарный газдля организма человека?
Врач. Десятиминутное вдыханиечеловеком воздуха, в котором содержание угарного газа составляет 5,7 г/м3,может привести к летальному исходу. Ядовитость оксида углерода (II) обусловленатем, что этот оксид соединяется с гемоглобином крови, в результате чего кровьтеряет способность переносить кислород из легких к тканям. Сродство гемоглобинак угарному газу гораздо больше, ем к кислороду, поэтому достаточно самойничтожной концентрации этого газа, чтобы вызвать удушье. Однако при вдыханиичистого воздуха или, еще лучше, чистого кислорода оксид углерода (II)постепенно удаляется из крови.
Угарныйгаз.Прошу записать мою поправку в закон: «Отменить все стандарты по выхлопным газамдля грузовых и легковых автомобилей».
Группы ученыхработают по заполнению схемы 1, отражающей пути и источники поступленияугарного газа в атмосферу.
 
Схема 1
Угарныйгаз один из основных загрязнителей атмосферы
/>

Углекислыйгаз. Мояхимическая формула CO2, я кислотный оксид, вхожу в состав воздуха.Непонятно, почему нужно очищать воздух именно от меня? Я вообще безвреден дляорганизма человека.
Представитель«Союза промышленников». Мы используем углекислый газ для тушения пожаров, дляполучения мочевины – ценного минерального удобрения.
Ведущий. Чем опасно накоплениеэтого безобидного газа в атмосфере?
Участникиконгресса рассуждают о причинах и последствиях данного явления.
Углекислыйгаз.Запишите мою поправку: «Чтобы на Земле было теплее, предлагаю увеличить вырубкулесов – основных потребителей углекислого газа, а также сжигать больше топливана теплоэлектростанциях».
Группы ученыхработают над заполнением схемы 2, отражающей пути, источники поступленияуглекислого газа в атмосферу и последствия увеличения его содержания.
Диоксидсеры. Яоксид серы (IV), химическая формула – SO2, ядовит, вызываетзаболевания дыхательных путей. Я существую только благодаря моим спонсорам –металлургическим заводам и угольным электростанциям.
Представитель«Союза промышленников». Мы применяем оксид серы (IV) в качестве отбеливателя шелка,шерсти. Так как он ядовит, им окуривают склады, подвалы для уничтоженияплесени. В ветеринарии он используется для лечения животных от чесотки.
Диоксидсеры. Акакие смешные претензии ко мне предъявляют – будто бы я вызываю кислотныедожди! Но всем известно, что, реагируя с водой, я образую слабую кислоту,которая сразу разлагается, а серную кислоту из меня никак не получить.
 
Схема 2.
Углекислыйгаз один из основных загрязнителей атмосферы.
/>


Ведущий. В чем лукавит Диоксидсеры? Как из него получить серную кислоту?
Учащиесясоставляют уравнения реакций получения серной кислоты
2SO2+ O2 = 2SO3
SO3+ H2O = H2SO4
 
Диоксидсеры.Почему вы так боитесь кислотных дождей? Ведь любой дождь имеет слабокислуюсреду, в дождевой воде всегда присутствует кислота.
Ведущий. О какой кислоте идетречь? Назовите источник ее поступления в воду. Кислотным считается дождь приpH
Учащиесяобсуждают последствия выпадения кислотных дождей для природной среды ичеловека.
Диоксидсеры. Предлагаювычеркнуть из закона все мероприятия по моему устранению из атмосферы.
Оксидыазоты. Мыоксиды азота: NO – бесцветный газ, NO2 – бурый газ, ядовит. Мыпоступаем в атмосферу при сгорании топлива (90%) и в составе выбросовхимической промышленности (5%).
Представитель«Союза промышленников». Оксиды азота – важнейшее сырье для производства азотнойкислоты, о значении которой говорить не приходится.
Оксидыазота.Вы, наверное, забываете, что благодаря нам в почву естественным путем вноситсяазот в форме нитрат- и нитрит-анионов. Мы повышаем плодородие почвы.
Учащиесяповторяют реакции получения азотной и азотистой кислот:
2NO + O2= 2NO2
2NO2+ H2O = HNO2 + HNO3
 
Врач. Оксиды азота обладаютвыраженным общетоксичным и раздражающим действием. При контакте диоксида азотас влажной поверхностью легких происходит образование азотистой и азотнойкислот, которые поражают альвеолярную ткань, что приводит к отеку легких.
Оксидыазота. Запишитенашу поправку: «Содействовать сжиганию топлива, развитию автомобильнойпромышленности».
Группы ученыхработают над заполнением схемы 3.
 
Схема 3/> />
Диоксид серы иоксиды азота как загрязнители атмосферы.

Ведущий. Мы подошли к самомуглавному – формулировке закона «О чистоте воздуха». Если вас устраиваютпоправки членов фракции «Защитники грязного воздуха», то вы дополняете имизакон, если нет – вносите свои.
Группы ученыхработают над заполнением протокола заседания конгресса, формулировкой положенийзакона по борьбе с загрязнением атмосферы.
Протоколзаседания международного конгресса по охране атмосферы.
1. Изперечисленных отраслей народного хозяйства выберите те, выбросы которыхзагрязняют атмосферу:
а)машиностроение;
б) металлургия;
в) леснаяпромышленность;
г) сельскоехозяйство;
д) топливнаяпромышленность;
е) химическаяпромышленность;
ж) транспорт.
2. Заполнитесхему 4.

Схема 4.
Основныеисточники загрязнения атмосферы.
/>

3.Сформулируйте поправки к закону «О чистом воздухе».
Международныйконгресс постановил внести в закон «О чистом воздухе» следующие поправки,связанные с мерами борьбы с загрязнениями атмосферы: …
Лучший закон«О чистом воздухе» учитель зачитывает классу.
Урокзаканчивается поведением итогов, оценивается работа учащихся [8, 11, 14].Урок№ 2. Интегрированный урок: пресс-конференция о воде и ее свойствах
Предлагаемразработку интегрированного урока по теме «Вода. Свойства воды», который мыпроводим в форме пресс-конференции. Учащиеся играют роли жителей планетыАкватоид — ученых, журналистов и гостей конференции. Учителя же выступают вроли землян-экспертов.
Звучитзапись: «Приветствуем вас, жители планеты Земля, именующие себя человечеством.За помощью к вам обращается отряд наблюдателей с планеты Акватоид звезднойсистемы Тау из созвездия Кит.
История нашейпланеты трагична и поучительна. К сожалению, различные цивилизации Акватоида немогли сосуществовать мирно. Как правило, более грубая и примитивная, а в силуэтого более жестокая цивилизация уничтожала более развитую и гуманную, чтобы, всвою очередь, оказаться уничтоженной еще более грубой.
В результатебессмысленных войн и варварского использования планетарных ресурсов Акватоидпотерял почти всю жидкость, являющуюся основой жизни.
Чтобы выжить,Организация Объединенного Разума планеты предприняла попытки поиска вещества,способного по своим свойствам заменить жидкость жизни Акватоида. В архивахрадиообменов с планетой Земля Солнечной системы было найдено сообщение, вкотором упомянуто вещество, удовлетворяющее заданным параметрам: «Вода — самоедрагоценное минеральное сырье, это не только средство для развитияпромышленности и сельского хозяйства, вода — это действительный проводниккультуры, это живая крошка, которая создает жизнь там, где ее не было» (академик.Л.П. Карпинский).
В течениегода специальная научно-исследовательская экспедиция тайно изучала вещество,которое вы, земляне, называете словом «вода». Обращаемся к вам с просьбой быть экспертамина конференции ученых, проводивших исследования свойств воды, и журналистовАкватоида, информирующих жителей планеты о ходе исследований».
Пресс-конференциюначинает сотрудник химической лаборатории планеты Акватоид. По ходу выступленияон и следующие докладчики прикрепляют к классной доске карточки, на которыхнаписаны важнейшие данные. В результате на доске получается краткий конспект потеме (рис. 1).
Сотрудникхимической лаборатории. Это вещество встречается на Земле в трех агрегатных состояниях —жидком, твердом, газообразном. Среди ученых Земли оно известно под названием«оксид водорода», причем по химическим свойствам его относят к амфотернымоксидам.
Далее онприводит формулу воды, ее молярную массу, количественный и качественный состав,рассказывает о химических связях в молекуле, молекулярной кристаллическойрешетке этого вещества, последовательно прикрепляя на доску карточки 1-5 идемонстрируя схему образования ковалентной полярной связи.
Сотрудникфизической лаборатории.
Сотрудникинашей лаборатории пришли к выводу, что наличие воды на планете Земля (около1387 млн. км3) — наиболее важное условие зарождения и существованияжизни. Вода на Земле существует не только в явном виде: четыре океана, моря,озера, реки; она присутствует и в воздушном океане Земли, и в почве, и во всехпородах, слагающих земную кору. Много ее и в живых организмах. Даже визливающейся из жерла вулканов огненной магме есть вода: каждый год ониизвергают из недр Земли до 40 млн. тонн воды.
Мы изучилитеплофизические свойства воды.
Удельнаятеплоемкость воды составляет 4,2 кДж/(кг ·°С) (карточка 6). Это в 10 раз больше, чему железа, в 40 раз больше, чем у золота. Только немногие вещества, напримерводород и аммиак, обладают большей удельной теплоемкостью. Из-за этой исключительнойспособности поглощать тепло температура воды при нагревании и охлажденииизменяется незначительно, поэтому водным обитателям никогда не угрожает нисильный перегрев, ни чрезмерное охлаждение. Большая удельная теплоемкость водыопределяет и климат планеты: вода нагревается значительно медленнее суши,забирая большое количество теплоты, и дольше сохраняет полученное тепло,выполняя при этом терморегулирующую функцию. На этом свойстве воды, кстати,основан и принцип обогрева жилых помещений землян — использование горячей водыв батареях отопительной системы.

Aqua omniasunt (лат.)- вода существует везде
 1
/>Н20
/> 2 М = 18 г/моль 3
/> 4 w(O) = 88,9 % 5 w(K) = 11,1 % 6 с = 4,2 кДж/(кг ·°С) 7 L = 2300 кДж/кг 8 λ = 334 кДж/кг
Рис. 1.Вид доски к концу урока.
Удельнаятеплота парообразования воды составляет 2300 кДж/кг (карточка 7). Это означает, что прииспарении 1 г воды поглощается 2300 Дж теплоты. Данное свойство воды тоже важнодля терморегуляции: например, если бы люди не потели при совершении работы, тоони перегревались бы. Пот, основой которого является вода, при испарениипонижает температуру тела.
Значительна иудельная теплота плавления льда. При 0° С и атмосферном давлении она составляет334 кДж/кг (карточка 8). Из распространенных на Земле металлов только алюминий,железо и медь имеют удельную теплоту плавления выше 200 кДж/кг (присоответствующих температурах плавления). Таким образом, замерзая, вода выделяеттепло и согревает окружающий воздух. Это свойство воды также играетнемаловажную роль в формировании климата планеты: замерзание воды в реках,озерах, морях не позволяет переохлаждаться воздуху в данной местности, поэтомучасто можно наблюдать, как птицы в сильный мороз греются, сидя на льду.
Журналист. Объясните, почему ледплавает.
На этотвопрос отвечают учащиеся, затем слово берет учитель физики (эксперт-физик),который демонстрирует подкрашенный плавающий лед.
Эксперт-физик. Стоит задуматься, почемутвердая вода (т. е. лед) легче жидкой. Это свойство воды аномальное и требуетдополнительных разъяснений.
У большинствавеществ при затвердевании образуется кристаллическая структура, средниерасстояния между частицами при этом сокращаются, таким образом, объемуменьшается, а плотность растет.
При снижениитемпературы воды до +4°С расстояния между молекулами и небольшими ассоциатами(группами молекул) тоже становятся меньше, а также уменьшаются размеры самихмолекул за счет снижения интенсивности колебаний атомов в них, что и приводит кувеличению плотности воды. Но затем происходит процесс кристаллизации собразованием дополнительных водородных связей, которые образуют ассоциатыкрупных размеров с полостями внутри (карточки 9, 10). Именно это и приводит куменьшению плотности, а следовательно, к возрастанию объема (карточка 11).
Журналист. Каким образом аномальноеизменение плотности воды влияет на облик Земли?
Отвечаютучащиеся.
Эксперт-физик. Это свойство необходимовсегда учитывать. Например, надо сливать воду из радиаторов автомобилей, изсистемы водяного отопления, если она не подогревается. При замерзании объемводы увеличивается примерно на 11 %. Если такой процесс происходит в замкнутомпространстве, то возникает громадное избыточное давление, превышающееатмосферное порой в 2500 раз. Замерзая, вода может разрывать горные породы,дробить многотонные глыбы, не говоря уже о трубах водяного отопления жилыхпомещений.
Учительдемонстрирует треснувшую стеклянную бутылку с замерзшей водой.
Сотрудникхимической лаборатории.
Из свойствводы особенно важна ее способность растворять вещества. Вода — универсальныйрастворитель. В ней могут растворяться вещества различной химической природы,образованные ковалентными полярными и ионными связями. В воде могутрастворяться твердые, жидкие и газообразные вещества. Но не все они одинаковохорошо растворяются в воде. Вещества бывают хорошо растворимые, малорастворимыеи практически нерастворимые.
Докладчикдемонстрирует таблицу растворимости, затем показывает через кодоскоп, какпостепенно растворяются кристаллы различных окрашенных солей, помещенные намокрую фильтровальную бумагу.
Журналист. Какой величинойхарактеризуется способность веществ растворяться в воде?
Сотрудникхимической лаборатории. Эта величина — растворимость, которая определяется массойвещества, способной раствориться в 100 г воды при определенной температуре.
Журналист. Растворимость зависит оттемпературы?
Сотрудникхимической лаборатории. Да, но не всегда одинаково; на нее влияет еще и агрегатноесостояние вещества.
Демонстрируетзаранее подготовленный стакан с водой, на стенках которого появились пузырькивоздуха. Проводит опыты — растворение газов в холодной и горячей воде, растворение сахарав холодной и горячей воде. Делает вывод, что при повышении температурырастворимость твердых веществ увеличивается, а газообразных — уменьшается.
Журналист. Отличаются ли свойстварастворов веществ от свойств чистой воды?
Сотрудникхимической лаборатории. Да, они имеют разные температуры кипения и кристаллизации,некоторые растворы электропроводны, а чистая вода — диэлектрик.
Испытываетэлектропроводность раствора поваренной соли и дистиллированной воды.
Журналист. Молярная масса воды равна18 г/моль. В обычном состоянии вода — жидкость. Как можно объяснить, чтовещества, имеющие большее значение молярной массы (например, углекислый исернистый газы, метан), находятся при тех же условиях в газообразном состоянии?
Эксперт-химик. Действительно,температуры плавления и кипения воды аномально высоки в сравнении ссоответствующими температурами водородных соединений аналогов кислорода (рис.2). Если бы вода подчинялась этой закономерности, то ее температура кипениябыла бы равна примерно — 75о С, а температура замерзания составилабы — 90о С. Но тогда она не смогла бы стать эликсиром жизни.
/>

Рис. 2.Зависимость температур плавления и кипения веществ от молекулярной массы: 1 — tnn;2 — tкип
 
Молекулыводы, образованные ковалентной полярной связью, электростатически притягиваютсядруг к другу {демонстрирует схему образования водородных связей). Такоевзаимодействие называют водородной связью. Водородные связи могут связыватьтри, четыре, пять, шесть молекул воды, образуя ассоциаты (карточки 12-15), имеющиезначительно большие значения молярных масс, поэтому вода при обычных условиях —жидкость. Между молекулами водородных соединений других элементов подгруппыкислорода водородные связи не возникают, и эти вещества при обычных условияхгазообразны. Образованием водородных связей можно объяснить и хорошуюрастворимость некоторых веществ.
Журналист. Мы поняли, что на Землевстречается не чистая вода, а растворы различных веществ. А много ли в нихрастворено веществ?
Сотрудникхимической лаборатории. Общий объем растворенных в Мировом океане солей равен 48 000 000млрд. тонн. Если эти соли выпарить и равномерно распределить по всей поверхностиземного шара, то образуется слой толщиной 45 м, а если распределить эту соль только по суше, то толщина слоя составит 153 м — это высота 50-этажного небоскреба.
Журналист. Имеет ли значение для живыхорганизмов Земли способность воды растворять твердые, жидкие и газообразныевещества?
Сотрудникбиолаборатории. Именно с водой к клеткам животных и растений поступают необходимыедля жизнедеятельности вещества, продукты жизнедеятельности удаляются из клетоктоже с водой.
Водаучаствует в явлениях осмоса, играющего важную роль в поддержании постоянствахимического состава клетки. Осмос — это проникновение молекул растворителячерез полупроницаемую мембрану в раствор какого-либо вещества. Вода поступает вклетку именно путем осмоса. Давление, которое нужно приложить к раствору, чтобыпрекратить этот процесс, называют осмотическим, оно возрастает с увеличениемконцентрации раствора. Осмотическое давление жидкостей организма человекасоответствует давлению 0,86%-ного раствора хлорида натрия. Болееконцентрированные растворы принято называть гипертоническими, менееконцентрированные — гипотоническими. Направление диффузии воды — в клетку илииз нее — обусловлено значением осмотического давления окружающего клеткураствора. Если, например эритроциты, поместить в гипотонический раствор, водабудет поступать в них и давление ее на наружную клеточную мембрану будетвозрастать до тех пор, пока клеточная оболочка не лопнет. Напротив, вгипертоническом растворе вода стремится наружу, и клетки обезвоживаются.
На явленияхосмоса основано движение воды по проводящей системе зеленых растений от корнейк листьям. Вода, всасываемая корневыми волосками, содержит мало растворенныхвеществ. Проникая в клетки через мембраны и создавая в них повышенное давление,вода придает упругость листьям, лепесткам цветков, стеблям трав.
Водаподдерживает кислотно-основное равновесие организма — это чисто химическая рольводы. Под действием специальных ферментов она вступает в реакции гидролиза, прикоторых образуются вещества, необходимые для жизни клетки.
Эксперт-биолог. Вода — самоераспространенное неорганическое соединение в живых организмах нашей планеты.Например, даже в клетках эмали зубов ее около 10%, а в теле медузы — до 98%. Всреднем в многоклеточном организме вода составляет около 80% общей массы тела.
Количествоводы в организме зависит от возраста. Эмбрион человека на 97% состоит из воды,а у новорожденных ее количество составляет 77% массы. К 50 годам человекнемного «усыхает» и вода составляет только 60% от его массы.
Основнаямасса воды — 70% — сосредоточена внутри клеток, а 30% — вне клеток (7% — этокровь и лимфа, а большая часть омывает клетки, это вода межтканевая —интерстициальная).
Вода ворганизме постоянно обновляется. В кактусах полное обновление воды происходит втечение 28 лет, у черепах — за 1 год, у верблюдов — за 3 месяца, у человека—за1 месяц. Без воды человек может прожить только 3 дня, в то время как без пищи —30-50 дней.
Живыеорганизмы чутко реагируют на потерю воды. Человек, например, тяжело переноситпотерю даже 0,68% воды. При этом у него повышается температура, краснеет кожа,учащается сердцебиение, начинается головная боль. Потеря 10% воды можетпривести к необратимым изменениям в организме, потеря 15-20% воды при 30о С(25% при 20° С) смертельна.
Журналист. Как происходитобезвоживание организма?
Эксперт-биолог. Этот процесс происходитна клеточном уровне. Растворы солей или Сахаров высокой концентрации,находящиеся вокруг клетки, вытягивают из нее воду. При этом цитоплазма отходитот стенок клетки. Это явление получило название плазмолиз.
Учительдемонстрирует опыты.
Опыт 1. «Выделениеводы при плазмолизе». В небольшой цилиндр, наполненный глицерином, опускаеткубик картофеля, нагрузив его для предотвращения всплытия. Постепенно изкартофеля выделяется вода и поднимается вверх.
Опыт 2. «Потерярастением тургорного движения». Примерно за 30 мин до демонстрации в цилиндры сводой и раствором поваренной соли нужно опустить кусочки листьев капусты. Нароке необходимо сравнить внешний вид образцов, сделать вывод.
Журналист. Мы знаем, что длясохранения тканей живыми вне организма ученые Акватоида опускали их в воду, ноткани погибали. Однако ткани, помещенные в 0,95%-ный раствор хлорида натрия,сохранились. Почему?
Сотрудникбиолаборатории. Если ткани поместить в простую воду, концентрация солей в нихснижается, что приводит к гибели клеток. В физиологическом растворе (0,95%-ныйраствор хлорида натрия) клетки не погибают, так как концентрации солей в клеткеи вне ее равны.
Журналист. Эксперименты показали,что если прилить в кровь чистую воду, то клетки крови человека лопаются, еслиже поместить их в концентрированный раствор соли, то они сморщиваются. Почемуже этого не происходит, когда человек пьет воду и употребляет в пищу соль?
Сотрудникбиолаборатории. В организме поддерживается постоянная внутренняя среда. Излишкиводы и солей быстро удаляются через почки и кожу.
Журналист. Подлетая кзелено-голубой планете Земля, наши ученые заметили на поверхности воды темныепятна непонятного происхождения. Что это такое?
Эколог. Большая часть всей водына Земле сосредоточена в морях и океанах. Запас пресной воды составляет всего 2%.Основное количество пресных вод (85%) сосредоточено во льдах полярных зон иледников. Возобновление запасов пресных вод происходит в результате круговоротаводы. С появлением жизни на Земле круговорот воды стал сложнее, так как кфизическим явлениям испарения и конденсации добавились более сложные процессы,связанные с жизнедеятельностью живых организмов. Все более значительнойстановится роль человека в этом круговороте. Деятельность человека поройприводит к загрязнению природных вод.
Один изосновных загрязнителей воды — нефть и нефтепродукты, которые могут попадать вводу из естественных источников, при нефтедобыче, транспортировке, переработкеи использовании в качестве топлива и промышленного сырья.
Из другихзагрязнителей необходимо назвать металлы (например, ртуть, свинец, цинк, медь,хром, олово, марганец), радиоактивные элементы, ядохимикаты, поступающие ссельскохозяйственных полей, и стоки животноводческих ферм. Из металловнаибольшую опасность для водной среды представляют ртуть, свинец и ихсоединения. Накопление в водоемах органических веществ приводит к эвтрофикации— обогащению их биогенными элементами, следствием чего являются уменьшениесодержания кислорода, обеднение фауны и флоры, неприятный запах.
Электростанции,промышленные предприятия часто сбрасывают в водоемы подогретую воду. Этоприводит к повышению температуры воды — так называемому тепловому загрязнению. Приэтом уменьшается количество кислорода, увеличивается токсичность загрязняющихводу примесей, нарушается биологическое равновесие. В таких водоемах возникаети биологическое загрязнение — накапливаются микробы.
Деятельностьчеловека — это геологическая сила, способная привести как к нарушению природныхзакономерностей, так и к улучшению состояния природных вод. На Землеразработаны химические и биологические способы очистки сточных вод, но самаяэффективная мера — применение безотходных технологий, при которыхиспользованную воду очищают от примесей и загрязнений, а затем вновь используютв технологическом процессе. Повторное использование очищенных вод в 20-25 разснижает потребление свежей воды и уменьшает сброс сточных вод в водоемы. Этоодно из главных условий рационального использования воды.
Эксперт-эколог. Человечество потребляетогромное количество пресной воды — в основном на промышленные исельскохозяйственные нужды (рис. 3). Главный потребитель воды — сельскоехозяйство. Наиболее водоемкие отрасли промышленности — горнодобывающая,сталелитейная, химическая, нефтехимическая, целлюлозно-бумажная и пищевая. Наних уходит до 70 % всей воды, затрачиваемой в промышленности.
На все видыводопользования тратится 2200 км3 воды в год. На разбавление стоковуходит почти 20% ресурсов пресных под мира. Расчеты показывают, что даже еслиочищать все сточные воды, то все ришт и их разбавление потребуется 30-35 тыс.км3 пресной воды. Это означает, что водные ресурсы близки кистощению.
Потреблениеводы связано с развитием цивилизации: чем выше ее уровень, тем большепотребляется воды (рис. 4). К началу XXI в. среднее потребление воды составилоболее 200 л в сутки на человека. Все это приводит к недостатку пресной воды.
/> />
Рис. 3.Потребление пресной воды в различных отраслях человеческой деятельности (впроцентах)
Вода занимаетособое положение среди природных богатств Земли — она незаменима, поэтомучеловечество должно рационально использовать и беречь воду — основу жизни наЗемле./> />
Рис. 4.Потребление пресной воды человечеством
 
Руководительэкспедиции ученых Акватоида. Итак, мы выяснили, что вода может служить основой жизни не толькодля землян, но и для цивилизации планеты Акватоид. Овладение способамиполучения этого вещества позволит нам восстановить условия, необходимые длясуществования жизни на нашей планете.
Учительхимии. Закончим урок словами А.де Сент-Экзюпери: «Вода, у тебя нет ни вкуса, ни цвета, ни запаха, тебяневозможно описать, тобой наслаждаются, не ведая, что ты такое. Нельзя сказать,что ты необходима для жизни! Ты сама жизнь! Ты наполняешь нас радостью, которуюне объяснить нашими чувствами. С тобой возвращаются к нам силы, с которыми мыуже простились. По твоей милости в нас вновь начинают бурлить высохшие родникинашего сердца. Ты самое большое богатство на свете...»
Учащимсяпредлагается кроссворд. Лучшие ответы оцениваются. Отметки по физике, биологии,химии и экологии получают школьники, исполнявшие роли ученых, журналистов, атакже активно работавшие на уроке.
 
Кроссворд
 
 
 
 
1
 
 
 
 
 
 
Р
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2
 
 
А
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
3
 
С
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
4
Т
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
5
В
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
6
 
 
 
 
О
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
7
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Р
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
8
 
И
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
9
 
 
 
Т
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
10
 
 
 
 
 
 
Е
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
11
Л
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
12
 
 
 
Ь
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1. Химическаясистема, образованная несколькими веществами, не имеющими поверхности раздела.2. Процесс обособления цитоплазмы клетки от оболочки вследствие частичнойпотери воды. 3. Переход молекул растворителя из области с высокой ихконцентрацией в область с низкой концентрацией через полупроницаемую мембрану.4. Физическая величина, показывающая, какое количество теплоты необходимосообщить телу, чтобы нагреть его на 1 °С. 5. Самый распространенный химическийэлемент Вселенной. 6. Потеря воды организмом. 7. Прибор для получениядистиллированной воды. 8. Самый распространенный химический элемент на Земле.9. Переход вещества из жидкого состояния в твердое. 10. Процесс увеличенияобъема тела. 11. Твердое состояние воды. 12. Неорганическое вещество,образованное атомами металлов и кислотными остатками.
Ответы. 1. Раствор. 2. Плазмолиз. 3.Осмос. 4. Теплоемкость. 5. Водород. 6. Обезвоживание. 7. Дистиллятор. 8.Кислород. 9. Кристаллизация. 10. Расширение. 11. Лед. 12. Соль. [6-9, 11, 17-18]. 3.2 Контрольные задания
3.2.1Задачи с решением
Бесспорно,что сегодня образованному человеку не обойтись без экологических знаний. Вобщеобразовательных учреждениях проблема решается через экологизацию школьныхдисциплин. На уроках химии учитель поднимает многие экологические проблемы,обсуждает вместе с учащимися возможные пути их решения. При обобщении знаний вконце изучения курса неорганической химии можно предложить следующие задачи.
Задача 1. В сточных водах цехагальванических покрытий содержится AgNO3 массой 120 кг. Вычислите массу 30 %-ного раствора пероксида водорода Н2О2,необходимого для восстановления ионов серебра до металлического состояния.
Решение:
4AgNO3+ 2Н2O2 = 4Ag¯ + 4HNO2 + O2­
m(AgNO3)®v(AgNO3) ® v(H2O2) ® m(H2O2)®m0(H2O2)
120 ·103г   0,706 · 103 моль 0,353·105 моль 12,0 · 103 г 40 ·103 г
 
Ответ: m0(H2O2)= 40 кг.
Задача 2. Целлюлозно-бумажныйкомбинат произвел сброс сточных вод. Вычислите объем хлора при н.у.,необходимого для очистки 1000 м3 сточных вод от сероводорода.Концентрация сероводорода в сточных водах — 0,05 мг/л.
 
Решение:
H2S+ Cl2 = S + 2НС1
c(H2S)
¯       0,05 · 103 г/л
m (H2S)®v (H2S) ® v (Cl2) ® V(Cl2)
­       50 г 1,47 моль    1,47 моль 32,94 л (н.у.)
V0
1000 · 103 л
 
Ответ: V(Cl2) =32,94л.
Задача3. Врезультате аварии на производстве серной кислоты в сточные воды массой 400 кг попало 3,2 кг SO3. Вычислите массовую долю образующейся серной кислоты в сточныхводах.
Решение:
SO3+ Н2О ® Н2SO4
m(SO3)®v (SO3) ® v (H2SO4) ® m(H2SO4)®w(H2SO4)
3,2 · 10-3 г 40 моль        40 моль      3920 г        9,72 · 10-3
Ответ: w(H2SO4)= 9,72 · 10-3 (0,972%)
Задача4. Нанефтеперерабатывающем заводе из-за поломки произошел аварийный сброснефтепродуктов в ближайшее озеро. Масса сброшенных нефтепродуктов составила 500 кг. Выживут ли рыбы, обитающие в озере, если известно, что примерная масса воды в озере 10000 т.Токсическая концентрация нефтепродуктов для рыб составляет 0,05 мг/л.
Решение:
с = m/V0;с = 500 кг / (10 · 106) л = 500 ´ 106 мг / (10· 106) л = 50 мг/л.
Ответ: с = 50мг/л, что значительно больше токсической концентрации (0,05 мг/л).
Задача5. Припроизводстве фенолформальдегидных пластмасс произошел аварийный сброс фенола вближайший водоем. Рассчитайте молярную концентрацию фенола в водоеме, еслимасса воды в нем — 10 000 m, a масса сброшенного фенола составляет 0,5 кг.
Решение:
m (С6Н5ОН)®v (С6H5OH) ® c (С6H5OH)
500 г           5,3 моль     5,3· 10-7 моль/л
Ответ: c (С6H5OH)= 5,3 · 10-7 моль/л.
Задача6. Всточных водах химико-фармацевтического комбината был обнаружен хлорид ртутиHgCl2, концентрация которого составила 5 мг/л. Для их очистки решилиприменить метод осаждения и в качестве осадителя использовали сульфид натрия Na2Sмассой 420 г. Будут ли достаточно очищены сточные воды, чтобы допустить ихсброс в соседний водоем, содержащий 10000м3 воды? ПДК(НgС12)= 0,0001 мг/л. Объем сточных вод 300 м3.
Решение:
HgCl2+ Na2S = HgS¯ + 2NaCl
/>с (HgCl2)
5 · 10-3г/л
/>m (HgCl2) ® v(HgCl2)
1500 г 5,52 моль
V0
300 · 10-3 л
по ур. реак.
m (Na2S)®v (Na2S)    ®      v (HgCl2) ® vост(HgCl2)®m (HgCl2)®с (HgCl2)
420 г 5,38 моль 5,38 моль 0,14моль 39 г 0,127 мг/л
 
Ответ: с (HgCl2) =0,127 мг/л, что значительно больше ПДК.
Задача7.Выживут ли караси в озере объемом 500 000 м3, в воду которого попало 100м3 сточных вод сернокислотного завода, содержащих 1600 кг оксида серы(V1)? Токсическая концентрация серной кислоты для карасей равна 138 мг/л.
Решение:
m (SO3)®v (SO3) ® v (Н2SO4) ® m (Н2SO4)®с (Н2SO4)
1600 · 103 г 20 · 103 моль 20 · 103 моль 1960 · 103 г 3,92 мг/л
 
Ответ: c(H2SО4)= 3,92 мг/л, что значительно меньше токсической концентрации.
Задача8. Врезультате вулканической деятельности образовалась смесь газов объемам 2000 м3 (н.у.), в которой объемная доля сероводорода составила 0,15. Сероводород полностьюрастворился в соседнем водоеме, объем воды в котором 5 · 10 м3. Можно ли использовать воду из данного источника в хозяйственно-питьевых целях, еслиПДК(Н2S) = 0,05 мг/л?
Решение:
V0(смесь)  ®     V(H2S)       ®      v(H2S)                  V (H2O)
2000 м3               300 м3 (н.у.)        13,4 · 103 моль    5· 109 л
® m (H2S)  ®     c (H2S)
455,4 · 103 г         91,1 · 10-6 г/л (0,091 мг/л)
 
Ответ: c (H2S) =0,091 мг/л, т. е. больше ПДК. [10]
Задача 9. Концентрация ионов водорода в дождевых водах Нигерии во время грозыдостигает 0,001 моль/л. Выполните следующие задания: 1) объясните появлениеионов водорода в дождевой воде и напишите уравнения соответствующих реакций; 2)рассчитайте массу кислоты в дождевой воде массой 1 · 105 т (массасреднего грозового облака); 3) оцените массу углекислого газа, поступающую ватмосферу после выпадения таких осадков в районах, содержащих карбонатныепороды.
Решение
1) приэлектрическом разряде (молнии) в воздухе образуются оксиды азота, которые вдальнейшем образуют азотную кислоту, эти процессы можно упрощенно записать ввиде уравнений:
/>
2NO + О2®2NО2,
4NO2+ O2 + 2Н2О ® 4HNO3;
2) рассчитаеммассу кислоты, образующейся при грозовых разрядах:
/>

3) рассчитаеммассу углекислого газа, образующегося при действии /> />
кислотного дождя накарбонатные породы:
Ответ: 1) см. химическиеуравнения в п. 1 решения; 2) m(НNО3) = 6,3 т; 3) m(СО2) =2,2 т.
Задача 10. В Центральной Европе и Северной Америке бывают дожди, в которыхконцентрация ионов водорода достигает 1-10~4 моль/л (рН ss4). Оцените массы серной и азотной кислот в 1 т дождевой воды, исходя из следующихпредположений: 1) кислую среду создает только серная кислота; 2) только азотнаякислота; 3) смесь кислот в молярном отношении 1:1. Проанализируйте, какаядождевая вода (из указанных) опаснее для мраморных и известняковых сооружений?
Решение:/> />
1) рассчитаем массусерной кислоты, содержащейся в 1 т дождевой воды:
2) рассчитаеммассу азотной кислоты, содержащейся в 1 т дождевой воды:

3) рассчитаеммассы серной и азотной кислот, исходя из того, что их количества одинаковы.Пусть х — количество (моль) каждой кислоты, /> />
содержащейся в 1 тводы. Учитывая, что общее количество ионов водорода равно 0,1 моль, записываемуравнение:
2х + x = 0,1 Þ х = 0,0333 моль.
/>

Пояснение крешению. В этой задаче рассматривают разбавленные растворы сильных кислот ипоэтому расчеты сделаны на основе предположений, что степени диссоциации кислотравны 100 % (в том числе для I и II ступени диссоциации серной кислоты).
Ответ: 1) m(Н2SO4)= 4,9 г; 2) m(НNО3) = 6,3 г; 3) m(Н2SO4) = 3,27 г; 4) m(НNО3) = 2,1 г. Дождевые воды равного объема и с одинаковой концентрациейионов водорода реагируют с одинаковым количеством карбоната натрия, что видноиз ионного уравнения:
СаСО3+ 2Н+ ® Ca2+ + Н2О + СО2­.
Однакоазотная кислота образует нитрат кальция, растворимость которого выше растворимостисульфата кальция и дигидрата сульфата кальция (гипса), и поэтому можно ожидать,что в присутствии азотной кислоты разрушение мраморных и известняковыхсооружений будет идти быстрее.
Задача 11.Впомещении V = 54 м3 разлилось 5,0 мл этиламина (r = 0,689 г/см3).Превышает ли его концентрация пдк (18 мг/м3)?
Решение:
Зная объемвещества и его плотность, найдем массу:
m = V. r
m = 5,0.0,689 = 3,445 г = 3445 мг
Для сравненияконцентрации со значением ПДК этиламина найдем его концентрацию в приведенномпомещении:
С = m/V =3445 мг/ 54 м3 = 63,8 мг/м3.
63,8 / 18 =3,5 раза
 
Ответ: Концентрация этиламина впомещении превышает значение его ПДК в 3,5 раза.
Задача 12. В результате аварии вцеху, размеры которого составляют 4 ´ 9 ´ 10 м произошла утечка 23 г 50 %-ного раствора триэтиламина (ПДК = 10 мг/м3). Превышает ликонцентрация триэтиламина а помещении его ПДК?
Решение:
Найдем объемпомещения:
V = 4´9´10 = 36000 м3
Найдем массутриэтиламина, зная его концентрацию:
23 г ´ 0,5 = 11,5 г триэтиламина
С = m/V =1150 мг/3600 м3 = 0,32 мг/м3
Ответ: концентрация триэтиламинане превышает значение его ПДК
Задача 13. В цеху хранится 8,5 г аллиламина. Каков должен быть объем помещения, чтобы в случае аварии концентрация аллиламина непревысила значение его ПДК (ПДК = 0,5 мг/м3)?
Решение:
Найдем объемпомещения из выражения для его концентрации:
С = m/V; V =m/C
V = 8500 /0,5 = 17000 м3
 
Ответ: Объем помещения долженбыть больше 17000 м3.
Задача 14. В лаборатории размерами28 ´ 20 ´ 3 м было разлито 1,62 мл бутиламина (ПДК = 10мг/м3, r = 0,7401 г/мл) и 1,2 мл дипропиламина (ПДК = 5мг/м3,r = 0,7384 г/мл). Составляет ли угрозу здоровьюперсонала такая ситуация?
Решение:
Найдем массувеществ:
m = r ´ V
длябутиламина                     m = 0,7401 ´ 1,62 = 1,2 г = 1200 мг
длядипропиламина                       m = 0,7384 ´ 1,2 = 0,9 г = 900 мг
Найдем объемпомещения:
V = 28 ´ 20 ´ 3 = 1680 м3
Концентрациявеществ:
С1= m/V = 1200 / 1680 = 0,71 мг/м3
С2= m/V = 900 / 1680 = 0,54 мг/м3

Ответ: Данная утечка непредставляет особой угрозы здоровью персонала.
По вышеприведенным схемам учащимся предлагается составить задачи.
Задача 15. Самый дешевый щелочнойреагент для нейтрализации кислотных промышленных стоков – гашеная известь(гидроксид кальция). Используют как суспензию гидроксида кальция(«известковое молоко»), так и прозрачный раствор («известковуюводу»). Рассчитайте рН 0,02М раствора Ca(OH)2.
Решение.
Запишем уравнение реакциии условие задачи в формульном виде:
Ca(OH)2 = Ca2++ 2 OH-; рН > 7
c{Ca(OH)2} =0,02 моль/л; pH =?
В соответствии с уравнениемреакции равновесная молярная концентрация анионов OH- вдвое большеконцентрации гидроксида кальция c{Ca(OH)2}:
[OH-] =2c{Ca(OH)2}
рН = 14 — pOH = 14 +lg[OH--] = 14 + lg 2c{Ca(OH)2} = 12,6
 
Ответ. Водородный показательизвестковой воды равен 12,6.
Задача 16. Рассчитайте, на сколькоградусов поднялась бы температура вашего тела после стакана сладкого чая, еслибы весь поступивший с чаем сахар сразу окислился в организме до углекислогогаза и воды. В расчетах следует принять, что в одной чайной ложке содержится 10 г сахара; теплоемкость тела равна теплоемкости воды и составляет 4,2 кДж/(кг * К); тепловой эффектреакции окисления сахарозы равен 5650 кДж/моль; масса человека 60кг.
Решение
С тремячайными ложками (m = 30г) в организм попадет сахароза количеством вещества:
n = m/M;
n = 30/342 =0,088 (моль).
В результатеего полного окисления выделится примерно 497 кДж (5650 кДж/моль * 0,088 моль)энергии.
Если вся этаэнергия пойдет на нагрев тела, его температура поднимется на 2˚C(497/(60×4,2)),т.е. с 36,6 до 38,6˚C. На самом деле перегревания организма после приемапищи человек не чувствует, так как выделение тепловой энергии идет медленно икомпенсирует естественные затраты, в том числе и на поддержание постоянной температурытела.
Задание 17. Кислотность выше нормымогут иметь различные виды атмосферных осадков (дождь, снег, туман, роса).Главными кислотообразующими выбросами в атмосферу являются диоксид серы SO2и оксиды азота. Назовите еще два вида кислотообразующих видов, ихосновные источники. Предложите способ обнаружения в воздухе вредных выбросов.
Решение
За счетвыбросов химических предприятий, сжигания отходов, фотохимического разложенияфреонов в атмосфере происходит образование радикалов хлора, которые при соединениис метаном образуют газообразный хлороводород. Последний, в свою очередь, хорошорастворяется в воде, образуя аэрозоль соляной кислоты:
Cl*+ CH4 = CH*3 + HCl
CH*3+ Cl2 = Cl* + CH3Cl.

Дляобнаружения в воздухе вредных выбросов можно использовать индикаторную трубку соксидом кремния(IV) – силикагелем, который является хорошим сорбентом.Силикагель предварительно следует пропитать химическим реагентом, способнымдавать цветную реакцию с определяемым выбросом. Так, для обнаружения хлораприменяется силикагель, пропитанный раствором йодида калия и крахмала. Врезультате продувания через индикаторную трубку воздуха, содержащего примесьхлора, выделяется йод, дающий с крахмалом синее окрашивание. По степени окраскисорбента достаточно точно можно определить концентрацию примеси.
Еще одинисточник кислотных дождей – аэрозоль плавиковой кислоты – образуется в воздухеза счет выбросов фтороводорода. Источник выбросов – производство алюминия истекла.
Задача 18. Будет ли вредна дляздоровья питьевая вода, если в ней обнаружено:
а) 3,3*10-6моль/л ионов железа (II);
б) 1,7*10-7моль/л ионов никеля (II);
в) 1,9*10-7моль/л ионов хрома (III)?
Санитарныенормы допускают присутствие в питьевой воде ионов железа(II)в количестве 0,2г/м3; ионов никеля(II) – 0,1 г/м3; ионов хрома(III) –0,05 г/м3.
Решение
В 1 м3 такой воды содержится примерно 0,184 г ионов железа(II), 0,01 г ионов никеля(II), 0,01 моль ионов хрома(III). Вода невредна для здоровья, поскольку содержаниеобнаруженных ионов ниже допустимых норм.
Задача 19. Желудочный сок – этобесцветная жидкость, имеющая кислотную реакцию среды благодаря присутствиюсоляной кислоты HCl, которая относится к числу сильных кислот. Рассчитайте pHжелудочного сока, если массовая доля HCl в нем составляет 0,5%.Плотностьжелудочного сока практически равна плотности воды.
Решение
Хлороводороднаякислота – сильная, диссоциирует необратимо:
HCl = H++ Cl-.
Значит,концентрация ионов водорода равна концентрации раствора (в моль/л), которуюможно определить следующим образом:
c(HCl) =(p*w*1000)/M(HCl);
c(HCl) =(1*0,005*1000)/36,5 = 0,137 (моль/л).
Отсюда pH =-lg(H+) = -lg 0,137 = 0,86.
Задача 20. Одно из самых дешевыхазотных удобрений — аммиачная вода, раствор аммиака. Определите степеньдиссоциации гидрата аммиака NH3. H2O в 0,002Мрастворе, если его рН равен 10,3 при 25 oС.
Решение.
Запишем уравнение реакциии условие задачи в формульном виде:
NH3. H2O> NH4+ + OH-;рН > 7
c(NH3. H2O)= 0,002 моль/л; pH = 10,3
a =?
В соответствии суравнением реакции равновесная молярная концентрация анионов OH- связанас концентрацией гидрата аммиака и степенью диссоциации:
[OH-] = a.c(NH3. H2O)
рН = 14 — pOH = 14 +lg[OH--] = 14 + lg {a.c(NH3. H2O)}
a = (10 pH — 14):с = 10 10,3 — 14 / 0,002 = 0,093 = 9,3%

Ответ. Степень диссоциациигидрата аммиака равна 9,3. [9 – 11]
 
3.2.2Задачи с правильным ответом
Задача 1. В стратосфере на высоте20-30 км находится слой озона O3, защищающий Землю от мощногоультрафиолетового излучения Солнца. Если бы не «озоновый экран»атмосферы, то фотоны большой энергии достигли бы поверхности Земли и уничтожилина ней все живое. Подсчитано, что в среднем на каждого жителя Белгорода ввоздушном пространстве над городом приходится по 150 моль озона. Сколькомолекул озона и какая его масса приходится в среднем на одного белгородца?(Ответ: 9,03*1025; 7,2 кг)
Задача 2. Одинаковое ли (и какоеименно) число молекул содержится в 1г воды и в 1г кислорода? Какова роль этихвеществ в биосфере Земли? (Ответ: 0,33*1023; 0,37*1027)
Задача 3. Чтобы приготовитьбордосскую смесь (препарат против фитофторы – грибкового заболевания огородныхрастений), используют медный купорос CuSO4?5H2O.Рассчитайте число атомов кислорода и водорода, которые содержатся в 350 г этого вещества. (Ответ: 75,8*1023; 84,2*1023)
Задача 4. В сутки человек вдыхаетприблизительно 25 кг воздуха. На каждые 100 км пути автомобиль расходует 1825 кг кислорода. Сколько суток сможет дышать человек воздухом, если одна из машинпроедет на 100 км меньше? Используя приведенные факты и результаты вашихрасчетов, подготовьте:
а) рекламныйпроспект автомобилей;
б) текстобращения к президенту России о защите природы.
(Ответ: 347суток 14 часов 52 минуты)
Задача 5.Основной компонент природного газа – метан. Некоторые крупные месторожденияприродного газа, например Астраханское, Оренбургское, помимо углеводородныхгазов содержат значительное количество сероводорода. Эта примесь, с однойстороны опасна, так как вызывает сильную коррозию трубопроводов и перекачивающейаппаратуры. Кроме того, при сгорании такого газа получается оксид серы (IV),что вызывает загрязнение атмосферы. С другой стороны сероводород являетсяценным химическим сырьем, из которого можно получить, например, серную кислоту.Предложите рациональные, по вашему мнению, способы очистки природного газа отсероводорода.
Задача 6. Белгородский мел содержиткарбонат кальция и карбонат магния в пересчете на CaO и MgO соответственно 54 и0,5 %.
Сколько примесисодержит белгородский мел?
Какой объемCO2 выделится в атмосферу при обжиге образца такого мела массой 1кг? (Ответ: 2,5%)
Задача 7. В природе постояннопроисходит круговорот биогенных элементов: углерода, водорода, кислорода,фосфора, азота и др. Человек в процессе своей деятельности вмешивается вкруговорот веществ, использую минеральное сырье для своих нужд. Какая массауглерода должна превратиться в CO2, чтобы получить 1 л минеральной газированной воды с концентрацией углекислоты 2%, ρ=1г/см3. (Ответ: 3,84 г.)
Задача 8. Азот – незаменимыйбиогенный элемент, поскольку входит в состав белков и нуклеиновых кислот.Атмосфера – неисчерпаемый резервуар азота, однако основная часть живых организмовне может непосредственно использовать этот азот: он должен быть предварительносвязан в виде химических соединений. Существуют азотфиксирующие бактерии,способные фиксировать азот воздуха и превращать его в доступную для растенийформу. С помощью таких бактерий при хорошем урожае клевер может накапливать засезон 150-160 кг/га азота. Какой объем воздуха в м3 содержит такуюмассу азота? Какую массу 10 % раствора аммиачной воды (используемой в качествеудобрений) может заменить 1 га клевера, накопивший за сезон 100 кг/га азота?(Ответ: 120 м3, 2100 кг)
Задача 9. Растения поглощаютминеральные вещества и углекислый газ и под действием ультрафиолета синтезируютглюкозу, выделяя кислород.
Какой объемCO2 усвоили зеленые листья сахарной свеклы для получения 100 г сахарозы, из которой можно изготовить 10 конфет (одна конфета содержит примерно 10 г сахара)? (Ответ: 26 л СО2).
Задача 10. Листья растения махоркисодержат лимонную кислоту, примерно 3%. Какая масса зеленых листьев этогорастения потребуется для получения 1 кг лимонной кислоты, если потери при производстве составляют 15 %? (Ответ: 39,1 кг). [21, 26-27].
 
3.2.3 Задачи длясамостоятельного решения
1.        Большойущерб водным организмам наносят соединения мышьяка. Особенно ядовиты соединениямышьяка (III) Предложите способ очистки сточных вод от арсенатов и арсенитов,принимая во внимание, что мышьяк является аналогом фосфора.
2.        Накоплениеуглекислого газа в атмосфере становится опасным загрязнением – приводит кпарниковому эффекту. Какой объем CO2 попадает в атмосферу присжигании 100 г полиэтилена (100 шт. использованных пакетов)?
3.        Посколькунефтепродукты горючи, очистку от них водной поверхности можно было бы проводитьпутем сжигания нефтяной пленки. Такой способ, конечно, не экономичен, он связанс потерей топлива, но охрана природы, сохранение морской и прибрежной фауны ифлоры важнее, чем экономия нефти. Трудность сжигания нефтяной пленкизаключается в том, что поджечь можно только относительно толстый слой плавающейна поверхности воды нефти. Если же пленка тонкая (так бывает в большинствеслучаев), поджечь ее не удается. Предложите способ сжигания тонких пленокнефтепродуктов на поверхности воды.
4.        Большиенеприятности доставляет наличие в сточных водах карбоновых кислот и их солей.Предложите физико-химический способ очистки воды от этих загрязнений.
5.        Принейтрализации промышленных стоков белгородского завода «Ритм» былополучено 300 кг осадка Cr(OH)3. Какую массу металлического хромаможно получить из осадка, если производственные потери составляют 10 %
6. Маршрутный автобусрасходует за день 60 кг бензина. Сколько кубометров газа выделяет он в городе,загрязняя среду? Плотность этого газа при температуре 0°С равна 0,002 кг/м3.Какие способы защиты атмосферного воздуха от загрязнения выбросамиавтотранспорта вы можете назвать?
7. Для обогрева почвы впарниках применяется нагревательный элемент, изготовленный из стальнойпроволоки длиной 693 м и сечением 7 мм2. Определите количествотеплоты, выделяемой ежесекундно нагревательным элементом, если по нему проходитток силой 22,7 А. В чем сущность «парникового эффекта», играющего важную роль втепловом балансе нашей планеты?
8. Во время пахоты навлажной почве колесный трактор забуксовал. Выполняется ли в этом случаетрактором работа? Какая экологически нежелательная проблема возникает при этом?
9. Рыжие лесные муравьиобладают феромоном тревоги — кислотой, которая одновременно служит оружием.Установите его структурную формулу, если вещество разлагается при нагревании,дает реакцию серебряного зеркала.
10. Рассчитайте объем СО2,возвращенного в круговорот углерода в результате деятельности метанокисляющихбактерий, если ими было утилизировано из воздуха 4,8 т СН4. Процессбиологического окисления метана при этом идет ступенчато.
11. ПДК фенола у местводопользования составляет 0,001 мг/л. Рассчитайте, во сколько раз концентрацияфенола будет превышать ПДК, если в водоем вместимостью 104 м3 со сточными водами коксохимического предприятия было сброшено 47 кг фенола.
12. В лабораторныхспиртовках этиловый спирт сгорает с выделением СО2 и Н2О.Вычислите объем СО2, который накопился в химическом кабинете объемом 288 м3, если на каждом из 18 столов за время работы учениковсгорает 2,3 г спирта.
Рассчитайтеобъемную долю СО2 и поясните, окажет ли он влияние на самочувствиеучащихся, работающих в кабинете, если учесть, что объемная доля СО2в атмосферном воздухе составляет 0,03%. Если же его содержание превышает 4%, топроисходит раздражение дыхательных путей, возникают шум в ушах и головная боль.
13. В питьевой воде былиобнаружены следы вещества, обладающего общетоксическим и наркотическимдействием. На основе качественного и количественного анализов этого веществабыло установлено, что это производное фенола и массовые доли элементов в немравны: 55% С, 4,0% Н, 14,0% О, 27% Cl.
Установитемолекулярную формулу вещества. Составьте уравнения реакции его получения,укажите возможные причины попадания этого вещества в среду.
14. Один из способовочистки коксового газа от оксидов азота(II) – использование метана:
/>
Какой объемСН4 расходуется в час на взаимодействие с NO на установке по очисткекоксового газа производительностью 130 тыс. м3/ч, если в 1 м3 коксового газа содержится 6 см3 NO?
15. В промышленностивинилхлорид получают пиролизом дихлорэтана (1-я стадия):

/>
В настоящеевремя осуществлен сбалансированный (безотходный) синтез винилхлорида. Для этоговыделяющийся при пиролизе HCl смешивают с этиленом и кислородом, а затем этусмесь подвергают окислительному хлорированию в присутствии катализатора хлоридамеди(II) CuCl2 на носителе (2-я стадия):
/>
 
16. Рассчитайте объем НСl(н. у.), выделившегося при пиролизе 19,8 кг дихлорэтана, и массу винилхлорида, полученного при сбалансированном синтезе. Какой объем займет этилен (н. у.),необходимый для второй стадии процесса? Оцените новую технологию получениявинилхлорида с позиции защиты окружающей среды от загрязнения [20, 25-28]. 3.3 Тестовые задания ииндивидуализация обучения
Оптимальнымможно считать только такое обучение, которое способствует овладению приемамсамостоятельного приобретения знаний и их применения.
Чаще всегоиспользуют тесты со свободно конструируемыми ответами и тесты с выборочнымиответами. Последние дают возможности учащимся лучше понимать общие иотличительные качества изучаемых объектов, легче классифицировать различныеявления.
Применениеданного метода позволяет учителю получить сведения об усвоении того или иногоматериала, не затрагивая время на беседу с учащимися.
1. Впервые термин «экология» в науку ввел:
а) К. Мебиус;
б) В.Н. Сукачев;
в) Э. Геккель;
г) В.И. Вернадский.
2. Термин «экосистема» впервые предложил ученый:
а) Мебиус;
б) Фобс;
в) Тенсли;
г) Сукачев.
3. Способность экосистемы к поддержанию динамического равновесияназывается:
а) выживаемостью;
б) гомеостазом;
в) плотностью;
г) дигрессией.
4. Минимальный уровень энергии в экосистеме будет у:
а) продуцентов;
б) консументов первого порядка;
в) редуцентов;
г) Консументов.
5. Закончите определение. Биосфера – это:
а) оболочка Земли, в которой существуют и взаимодействуют сокружающей средой (или когда-либо существовали и взаимодействовали) живыесущества;
б) оболочка Земли, включающая часть литосферы, атмосферы игидросферы;
в) Оболочка Земли, в которой существует человечество.
6. Вещество, сформировавшееся без участия живых организмов, В.И.Вернадский назвал
а) Живым веществом;
б) Биокосным веществом;
в) Биогенным веществом;
г) Косным веществом;
7. Круговорот углерода отличается от круговоротов воды, фосфора иазота тем, что
а) запасы углерода в горных породах недоступны;
б) не весь углерод усваивается растениями вновь;
в) углерод концентрируется в горных породах;
г) углерод вымывается в океан безвозвратно.
8. Процесс разрушения соединений азота до молекулярного состояния
а) аммонификация;
б) редукция;
в) денитрификация;
г) деструкция.
9. Определите, к каким факторам среды –– можно отнести следующиефакторы: а)хищничество, б)вырубка лесов, в)влажность воздуха, г)температуравоздуха, д) паразитизм, е)свет, ж)строительство зданий, з)давление воздуха,и)конкуренция, к)выброс углекислого газа заводами, л)соленость воды.
1. абиотическим – в, г, е, з, л.
2. биотическим – а, д, и.
3. антропогенным — ж, к
10. В каждом из предложенных примеров выберите тот фактор, которыйможно считать лимитирующим:
а) Для растений на глубине 6000 м:
Вода, температура, углекислый газ, свет
б) Для растений в пустыне летом:
Температура, свет, вода.
в) Для скворца зимой в подмосковном лесу:
Температура, пища, кислород, влажность воздуха, свет.
г) Для речной обыкновенной щуки в Черном море:
Температура, свет, пища, соленость воды, кислород.
д) Для кабана зимой в северной тайге:
Температура, свет, кислород, влажность воздуха, высота снежногопокрова.
11. Расположите перечисленные источники энергии в порядке убыванияих экологической опасности:
а) ГЭС;
б) ТЭЦ на природном газе;
в) солнечные электростанции;
г) АЭС;
д) ТЭЦ на угле;
е) приливно-отливные электростанции.
Правильный ответы-е, в, б, а, д, г
12. В крупных городах более половины выбросов в атмосферупроизводят:
а) Промышленные предприятия;
б) Энергетика;
в) Химическая и угольная отрасли промышленности вместе;
г) Транспорт.
13. Сохранение природной среды и решение экологических проблембассейна р. Баксан относится к проблемам:
а) Локального характера;
б) Регионального характера;
в) Глобального характера;
г) Районного масштаба.
14. Проблема разрушения озонового слоя относится к проблемам:
a) Локального характера;
б) Глобального характера;
д) Районного масштаба;
с) Регионального характера;
15. Способность ядовитых веществ оказывать вредное действие на живыеорганизмы называется
а) токсичность;
б) техногенез;
в) автогенез;
г) куммулятивность.
16. Тератогенное действие на живые организмы – это действие:
а) на поджелудочную железу;
б) на почки;
в) на плод в утробе матери;
г) на рядом находящиеся живые организмы;
17. Развитие злокачественных опухолей под воздействием вредныхфакторов, называется:
а) Онтогенез;
б) Канцерогенез;
в) Филогенез;
г) Биогенез;
18. Одними из самых сильных канцерогенов признаны:
а) Хлорорганические соединения;
б) Галогены;
в) Тяжелые металлы;
г) Фосфорорганические соединения;
19. Использованные люминесцентные лампы являются источником одного изнаиболее опасных ядов – ионов:
а) Pb – свинца;
б) Cd – кадмия;
в) Hg – ртути;
г) Ni – никеля;
20. Свинец (Pb), негативное биологическое воздействие которогосвязано с замещением ионов кальция (Ca) в костях, используется в производстве:
а) Красок и автомобильного топлива;
б) Ламп и батарей;
в) Калийных и фосфорных удобрений;
г) Пестицидов;
21. Болезнь Минамата, приводящая к глухоте, параличу и смерти людей,вызывается:
а) Повышеным содержанием в пище кобальта (Co);
б) Повышеным содержанием в пище ртути (Hg);
в) Нехваткой микроэлементов;
г) Обезвоживанием организма;
22. Основным компонентом атмосферы является:
а) Кислород;
б) Водяные пары;
в) Аргон;
г) Азот;
23. Наиболее значимым для живых организмов из основных компонентоватмосферы является:
а) Кислород;
б) Водяные пары;
в) Аргон;
г) Азот;
24. Атмосфера защищает живые организмы, населяющие поверхностьпланеты, от воздействия:
а) Вулканических выбросов;
б) Жесткого ультрафиолетового излучения;
в) Хозяйственной деятельности человека;
г) Парникового эффекта;
25. Постепенное потепление климата на планете называют:
а) Озоновым экраном;
б) Парниковым эффектом;
в) Фотохимическим смогом;
г) Локальным загрязнением атмосферы;
26. Основной причиной глобального потепления климата является:
а) Изменение естественного радиоактивного фона;
б) Увеличение в атмосфере концентрации диоксида углерода (СО2);
в) Истончение озонового слоя;
г) Увеличение в атмосфере концентрации диоксида серы (SO2);
27. Озоновый слой атмосферы разрушается под действием:
а) Жесткой солнечной радиации;
б) Углекислого газа;
в) Хлорфторуглеводородов;
г) Изменения геомагнитных свойств атмосферы;
28. Основной причиной выпадения кислотных дождей считают воздействиена атмосферу:
а) Электромагнитных излучений;
б) Выбросов сернистого газа;
в) Высокотоксичных соединений;
г) Мелких частиц сажи.
29. Ядовитый туман, образующийся при воздействии солнечного света насмесь выбросов промышленных предприятий и транспорта, называют:
а) Фотохимическим смогом;
б) Задымлением атмосферы;
в) Лондонским смогом;
г) Парниковым эффектом.
30. Какие из нижеперечисленных органов и тканей человека наиболеечувствительны к радиационному излучению?
а) Кости;
б) Жировая ткань;
в) Костный мозг;
г) Мышечная ткань.
31. Воды Мирового Океана относятся к:
а) Неисчерпаемым природным ресурсам;
б) Возобновляемым (исчерпаемым) природным ресурсам;
в) Невозобновляемым (исчерпаемым) природным ресурсам;
г) Вечным природным ресурсам.
32 Запасы пресной питьевой воды сосредоточены в основном в:
а) Озерах и прудах;
б) Ледниках;
в) Реках;
г) Почве.
33. Возросший дефицит пресной воды вызван в основном:
а) Ухудшением климата;
б) Резким уменьшением объема грунтовых вод;
в) Загрязнением водоемов;
г) Глобальным засолением почв;
34. Приоритетным загрязнителем Мирового Океана является:
а) Бытовой мусор;
б) Нефть и нефтепродукты;
в) Биологические отходы;
г) Твердые промышленные отходы;
35. Незамерзание водоемов в холодное время года – один из признаков:
а) Естественной эвтрофикации водоема;
б) Теплового загрязнения водоема;
в) Здорового состояния водоема;
г) Засорение поверхностного водоема;
36. Эвтрофикацией водоемов называют:
а) Быстрое накопление органических веществ, ускоренное развитиемикрофлоры и микрофауны
б) Быстрое бытовое загрязнение водоемов синтетическими моющимисредствами;
в) Активное загрязнение водоемов продуктами нефтепереработки;
г) Активное поступление в водоемы солей тяжелых металлов;
37. Эвтрофикации водоемов в наибольшей степени способствует:
а) Энергетика;
б) Транспорт;
в) Металлургия;
г) Земледелие;
38. Наиболее чувствительными к загрязнителям воздуха (в первуюочередь – к SO2) являются:
а) Газонные травы;
б) Широколиственные породы;
в) Многолетние травы;
г) Хвойные породы;
41.Сила наркотического действия и токсичность веществ возрастает:
а) с увеличением числа атомов углерода в молекуле;
б) с уменьшением числа атомов углерода в молекуле;
в) с увеличением содержания атомов кислорода в молекуле;
г) с увеличением содержания атомов азота в молекуле;
42.Наркотическое и токсическое действие веществ ослабляется:
а) при разветвлении углеродных цепей;
б) при замыкании углеродных цепей;
в) при увеличении длины углеродных цепей;
43. С увеличением кратности химической связи:
а) увеличивается токсическое действие;
б) уменьшается токсическое действие;
в) токсикологические свойства соединения не меняются;
44.Избыточное образование свободных радикалов в организме можетпривести:
а) К раковым заболеваниям;
б) К повышению иммунитета;
в) К простудным заболеваниям;
г) Не повлияет на работу организма;
45. Бром концентрируют в себе:
а) Боровики;
б) Опята;
в) Лисички;
г) Шампиньоны;
46. С живыми тканями организма совместим:
а) Тантал;
б) Ванадий;
в) Висмут;
г) Вольфрам.
47. Химический элемент селен извлекает из почвы и концентрируетцветок:
а) Астра;
б) Пион;
в) Роза;
г) Тюльпан;
48.В качестве консервирующего средства при сушении слив иабрикосов применяют
а) оксид серы;
б) оксид азота;
в) оксид фосфора;
г) оксид магния;
49. Фенолиспользуется в качестве:
а)дезинфицирующего средства;
б)катализатора;
в) ингибитора;
г) инициатора;
50.Тривиальное название фенола:
а) муравьинаякислота;
б) царскаяводка;
в) уксуснаякислота;
г)карболовая кислота.
51. Формальдегидприменяют для изготовления:
а) игрушек;
б)пластмасс;
в) кирпича;
г)взрывчатых веществ;
52.Фенолформальдегидные смолы получают в результате реакции:
а)поликонденсации;
б)полимеризации;
в)присоединения;
г) замещения;
53. Припроизводстве фенолформальдегидных смол в окружающую среду выделяется:
а) фенол;
б) аммиак;
в)формальдегид;
г) углекислыйгаз.
54. Одно изнаиболее опасных соединений, которое выделяется при горении ДСП:
а)циановодород;
б) сернаякислота;
в) азотнаякислота;
г) бензапирен;
55.Формальдегид вызывает:
а) отеки;
б) бронхиальнуюастму;
в) экзему;
г) ринит;
56. Основнойпоставщик фенола и формальдегида в атмосферу:
а) медицина;
б)деревообрабатывающая промышленность;
в)химическая промышленность;
г) пищеваяпромышленность;
57. ПДКфенола в воздухе:
а) 1 мг/м3
б) 20 мг/м3
в) 17 мг/м3
г) 5 мг/м3
58. ПДКфенола в сточных водах:
а) 20 мг/м3
б) 1-2мг/м3
в) 12 мг/м3
г) 4 мг/м3
59. ПДКформальдегида в воздухе:
а) 0,05 мг/м3
б) 0,007 мг/м3
в) 0,003мг/м3
г) 2 мг/м3
60. Смертельнаядоза 35% водного раствора формальдегида равна:
а) 1 г;
б) 100 г;
в) 10-50г;
г) 200г;
61. Один изотходов при производстве фенолформальдегидных смол:
а) ацетон;
б) кумол;
в)фенольная смола;
г) метиловыйспирт.
62. Нормаобразования фенольной смолы:
а) 200 кг/т;
б) 10 кг/т;
в) 130кг/т;
г) 500 кг/т;
63. Одно изнаправлений использования фенольной смолы:
а)строительство;
б) добавкак топочному маслу;
в) медицина;
г) нигде неиспользуется.
64. Методутилизации фенольной смолы:
а)термическая деструкция;
б) конверсия;
в) закапываютв землю;
г)электрохимический метод;
65. Пригидрировании фенольной смолы в качестве катализатора применяют:
а) никель,палладий, кадмий;
б) вольфрам,алюминий, никель;
в)алюминий, кобальт, молибден;
г) медь,платина, золото.
66. Отход припроизводстве фенолформальдегидной смолы:
а)фенольная вода;
б) метаналь;
в) уксуснаякислота;
г) углекислыйгаз;
67. Нормаобразования фенольной воды составляет:
а) 100 кг/т;
б) 500кг/т;
в) 145кг/т;
г)200-300кг/т
68. Приполучении фенола кумольным способом, кроме фенола образуется:
а) этиловыйспирт;
б) ацетон;
в) уксуснаякислота;
г) метан;
69. Один из методовполучения формальдегида, который характеризуется очень малым количествомпобочных продуктов:
а) окислениесинтез-газа кислородом;
б) окислениеметанола кислородом;
в)окисление метана кислородом;
г) окислениепропана кислородом;
70. Наименьшаяопасность при получении фенола достигается при использовании в качествекатализатора:
а) перманганатакалия;
б) диоксидмарганца;
в)кислорода воздуха;
г) хромовойсмеси;
71. Ионыводорода при диссоциации образуют
а) соли;
б)кислоты;
в) щелочи;
г) оксиды;
72.Гидроксид-ионы в результате диссоциации образуют
а) кислоты;
б) соли;
в)щелочи;
г) оксиды;
73. Кислотнуюреакцию раствора обуславливают илны
а) OH-; 
б) Cl-;
в)H+;
г)SO42-.
74. Щелочнуюреакцию раствора обуславливают ионы
а) K+;
б) Na+;                                                              
в)OH-;
г) H+;
75. Белыйосадок при введение ионов Ag+ образует раствор
а)NaCl;
б) NaNO3;
в) Ca(NO3)2;
г) KNO3.
76. Пообильному выделению пузырьков газа при добавлении кислоты можно обнаружить ион
а)Cl;
б) SO24;
в) CO2-3;
г) H+.
77. В красныйцвет лакмус окрашивается в растворе соли
а)Al(NO3)3;
б) K2CO3;
в) Na2CO3;
г) Ba(NO3)2;
78. В синийлакмус окрашивается в растворе соли
а)NaCl;
б) AlCl3; 
в) KOH;
г) Ba(NO3)2;
79. Белыйосадок при введении ионов SO2-4 образует раствор
а) Al(NO3)3;
б) FeCl3; 
в) KOH;
г)Ba(NO3)2.
80. В трехпронумерованных пробирках находятся растворы хлорида бария, хлорида натрия,карбоната натрия. В каждую пробирку добавили раствор серной кислоты. В пробирке1 выпал белый осадок, в пробирке 2 наблюдалось обильное выделение пузырьковгаза, а в пробирке 3 видимых изменений не произошло. Растворы распределены попробиркам следующим образом:
а) 1- BaCl2;2 – NaCl; 3 – Na2CO3
б) 1- NaCl; 2– Na2CO3; 3 – BaCL2
в) 1 – Na2CO3;2 – BaCL2; 3 — NaCl
г) 1 — BaCl2;2 – Na2CO3; 3 – NaCl
81. Во второмпериоде, VI группе периодической системы химических элементов Д.И. Менделееванаходятся элементы:
а) S;
б) Bа;
в) Br;
г)O.
82. Строениеатома серы отображает электронная формула:
а) 1S22S22P3;
б)1S22S22P63S23P4;
в) 1S22S22P4;
г) 1S22S22P5;
83. Формуласерной кислоты:
а)H2SO4;
б) NaHCO3;
в) H2S;
г) H2SO3.
84. Формулагидросульфата натрия:
а) Na2SO3;
б) NaHCO3;
в)NaHSO4;
г) Na2CO3
85. Формуласернистой кислоты:
а)H2SO3;
б) H2S;
в) H2SO4;
г) HCL
86. Формуласульфата калия.
а) CaSO4;
б) KHSO4;
в)K2SO4;
г) K2SO3
87. Формулаоксида серы (VI) (ангидрида серной кислоты)
а) SO4;
б) SeO3;
в) SO2;
г) SO3
88. Числоэлектронов на внешнем энергетическом уровне атома теллура равно:
а) 7;
б)6;
в) 5;
г) 4
89.Качественный реактив на серную кислоту и ее соли – это раствор.
а) AgNO3;
б)BaCl2;
в) лакмуса;
г) крахмала
90. В трехпронумерованных пробирках даны растворы серной и соляной кислот, сульфатакалия. Лакмусовая бумага окрасилась в красный цвет в пробирках 2 и 3. Затем вовсе пробирки прилили раствор хлорида бария, отчего в пробирках 1 и 2 выпалбелый осадок. Растворы распределены по пробиркам следующим образом:
а) 1 – H2SO4;2 – K2SO4; 3 — HCl
б) 1 – K2SO4;2 – HCl; 3 – H2SO4
в) 1 – HCl; 2– H2S; 3 – K2SO4
г) 1 – K2SO4;2 – H2SO4; 3 – HCl
91. Жесткость водыобусловлена содержанием в ней:
а) сульфатов ибикарбонатов кальция и магния;
б) сульфатов кальция имагния;
в) бикарбонатов кальция имагния;
г) сульфатов ибикарбонатов кальция;
92. Земная кораподразделяется на подслои: Это:
а) гранитный,базальтовый, метаморфический;
б) осадочный, гранитный,базальтовый;
в) осадочный, гранитный,метаморфический;
г) осадочный,базальтовый, метаморфический;
93. Естественные      минеральные    агрегаты,     возникающие     при
переотложении продуктоввыветривания и разрушения горных пород. Это:
а) магматические горныепороды;
б) осадочные горныепороды;
в) метаморфические горныепороды; г) вулканические горные породы;
94. Все элементы земнойкоры делятся на:
а) литофильные,халькофильные, биофильные;
б) литафильные,атмоильные, биофильные, сидерофильные;
в) литофильные,халькофильные, сидерофильные, атмофильные, биофильные;
г) литофильные,сидерофильные, атмофильные;
95. Растворимые элементы,жизненно необходимые организмам, называются:
а) макробиогенными;                              в)микробиогенными;
б) биогенными;                                       г)биохимическими.
96. К невозобновимымэнергетическим ресурсам относятся:
а) солнечная энергия,ядерное топливо, водородное топливо;
б) уголь, водородноетопливо;
в) энергия фотосинтеза,ветровая энергия, гидроэнергия;
г) природный газ,геотермальная энергия, уголь, нефть;
97. К методам очисткисточных вод от примесей относятся:
а) экстракция,ректификация, адсорбция, флотация;
б) дистилляция, ионныйобмен, обратный осмос;
в) электровоздействие,вымораживание;
г) отдувка, нагрев,реагентные воздействия;
98. Метаболическиепревращения включают процессы:
а) окисление, выделение,горение;
б) окисление,восстановление, выделение;
в) окисление, гидролиз,восстановление;
г) окисление, горение,восстановление;
99. Конъюгация — это:
а) взаимодействие ссерной кислотой, аминокислотами;
б) взаимодействие с азотнойкислотой;
в) взаимодействие сфункциональными группами;
г) взаимодействие сферментами;
100. В каких формах медь (Си)может содержаться в водной среде: а) взвешенной и растворенной;
б) коллоидной ирастворенной;
в) взвешенной иколлоидной;
г) взвешенной, коллоиднойи растворенной [23, 32, 37, 39-40].
Обсуждениерезультатов. Выводы
В экспериментеучаствовали ученики 9 классов, общая выборка которых составляет 66 человек.
В этихклассах проводились уроки традиционным методом, в 9 «А» классе, и по методикам,разработанным в данной работе, в 9 «Б» и в 9 «В» классах.
Для выявлениярезультатов исследования проводилось анкетирование, самостоятельные иконтрольные работы. Анкеты и тесты содержали вопросы как экологическогохарактера, так и личностного.
Результатыпроделанной работы показали, что у группы учеников, которые занимались поразработанной методике, заметно повышает мыслительная способность, создаетсяблагоприятная атмосфера для целостного восприятия окружающего мира,самостоятельность в преодолении негативных последствий.
Собранныеанкетные данные, результаты контрольных и самостоятельных работ, наблюдения заучащимися дают возможность утверждать что, у 60 % учащихся повышается интерес ксамостоятельному познанию предмета.
На диаграмме1 показан уровень успеваемости и качество знаний учеников в контрольном иэкспериментальном классе.

/>
Диаграмма1. Уровень успеваемости и качество знаний учеников в контрольном иэкспериментальном классах
На диаграмме2 показаны результаты контрольной работы по теме «Охрана атмосферы».
/>
Диаграмма2. Результаты контрольной работы по теме «Охрана атмосферы»

Такимобразом, приведенные нами теоретические и экспериментальные исследованиявыявили потребность объемного использования самостоятельной работы в изученииэкологических аспектов предмета.
Избраннаятематика оказалась не только полезной в смысле интеграции и систематизацииматериала, умений, навыков из различных областей знания, но и способствовалаповышению качества знаний, научного и экологического мировоззрения, а главноевызвала интерес учащихся к более глубокому изучению химии и экологии.
На основепроведенной работы можно сделать следующие выводы:
1.        Показанавозможность организации самостоятельных работ на разных этапах процессаобучения: при подготовке учащихся к восприятию нового материала, а также присовершенствовании знаний и повторений пройденного;
2.        Проведенаапробация разработанных занятий в МОУ СОШ.
3.        Оцененуровень сформированности знаний при изучении тем по разработанным методическимподходам;
4.        Доказано,что самостоятельные работы, содержащие конкретный материал, изучаемыйшкольниками и соответствующий целям и задачам урока, способствует развитиюзнаний и умений учащихся, постепенному и целенаправленному развитиюпознавательных потребностей, установки на самостоятельное пополнение знаний.
Литература
1.        Программно-методическиематериалы. Химия 8-11 классы. – М.: Дрофа, 2001.
2.        БоброваО.В. Организация самостоятельной работы учащихся при изучении нового материала// Химия в школе. – 1996. — №5. – С. 23.
3.        ЧернобельскаяГ. М. Методика обучения химии в средней школе: Учеб. для студ. высш. учеб.заведений. — М.: Владос, 2000. – С. 336.
4.        ДьяковичС.В. Методика факультативных занятий по химии. – М.: Просвещение, 1985. – С.175.
5.        ЕгороваН.В. Вопросы экологического образования при изучении – химии // Химия в школе.- 2001. -№5. — С.46.
6.        ЕфимоваЕ.В., Чупанова Л.В. и др. Об экологической составляющей химического образования// Химия в школе. — 2003. — №9. — С.25-30.
7.        ИгнатьеваС.Ю. Ролевая игра «Международный конгресс по охране атмосферы». // Химия вшколе. – 2004. — №5. – С.22-25.
8.        ИодкоА.Г., Емельянова Е.О., Волков А.В. Система заданий для развития умениярассуждать // Химия в школе. — 2000. — №7. — С.11.
9.        МонаховВ.М. Некоторые вопросы построения системы факультативных курсовестественно-математического цикла // Педагогика. – 1977. — №5. – С.25.
10.      МонаховаВ.М., Орлова В.А. Теория и практика проведения факультативных занятий. – М.:Просвещение, 1983. – С. 150.
11.      НикитинаМ.А., Петровичев А.А. и др. интегрированный урок: пресс-конференция о воде и еесвойствах // Химия в школе. – 2005. — №6. – С.36-42.
12. Пидкасистый П.И. Самостоятельнаядеятельность учащихся. – М.: Педагогика, 1972. – С.200.
13. Скаткина М.Н. Дидактика средней школы. –М.: Просвещение, 1982. – С.180.
14. Соколова О.Е. Технология педагогическихмастерских: развитие творческих способностей учащихся // Химия в школе. – 2001.- №7. – С.14-15.
15. Табуева Э.М. Экологическое образование какфактор формирования культурного потенциала личности // Химия в школе. – 2004. — №5. – С.18-19.
16. Шиленков Р.В., Чернобельская Г.М. Развитиесамостоятельности учащихся в условиях индивидуализации обучения // Химия вшколе. – 2004. — №5. – С.18-19.
17. Эпштейн Д.А. Факультативные занятия похимии. – М.: Просвещение, 1971. – С.175.
18.      Т. Н.Кровельщикова, А. В. Коршунов. Из опыта реализации экологического подхода кобучению химии // Химия в школе.- 2002. — № 8. — С. 40-42.
19.      H. В. Егорова. Вопросы Экологического образования при изучениихимии //Химияв школе. – 2001. — № 5. — С. 46 – 49.
20.      ЗверевИ. Охрана природы и экологическое воспитание школьников. //Воспит. школьников.-1985.- N6.- С. 30-36.
21.      Программыдля средних общеобразовательных учебных заведений. Химия. // Под ред. В. И.Сивоглазова. — М.: «Просвещение», 1993.
22.      Обучениехимии в 11 классе. В 2 ч. Ч 1: Кн. Для учителя // Под ред. И. Н. Черткова. –М.: Просвещение, 1992. – С. 6 – 20.
23.      Азотсодержащиеорганические соединения. // Химия в школе. – 1996. — № 6. — С. 18-22.
24.      И. Г.Афонина. Тестовые задания в курсе химии. // Химия в школе. – 2002. — № 7. — С.43 – 45.
25.      Единыйгосударственный экзамен 2002: Контрольные измерительные материалы: Химия // А.А. Каверина, Д. Ю. Добротин, М. Г. Снастина и др.; М-во образования РФ. – М.:Просвещение, 2002. – С. 20-35.
26.      БезуевскаяВ. А. Химические задачи с экологическим содержанием //Химия в школе. – 2000. — № 2. — С. 59 – 61.
27.      A.B.Краснянский. Экологические проблемы расчетных задачах по химии // Химия в школе.– 1996. — № 6. — С. 22 – 27
28.      А. В.Краснянский. Экологические проблемы в расчетных задачах по химии // Химия вшколе. – 1996. — № 5. — С. 32 – 37.
29.      H. В. Егорова. Наш подход к экологическому образованиюучащихся //Химия в школе. – 2002. — № 5. — С. 40 – 43.
30.      H. В.Егорова. Вопросы экологического образования приизучении химии // Химия в школе. – 2001. — № 5 — С. 46 – 49.
31.      Ф. Г.Фельдман, Г. Е. Рудзитис. Химия, 8 кл. — М.: Просвещение, 1985.
32.      Д. М.Кирюшкин, В. С. Полосин. Методика обучения химии. — М.: Просвещение, 1970. — C.297 – 302.
33.      ХомченкоГ.П. Химия для поступающих в вузы. — М.: Высшая школа, 1993.
34.      МалышкинаВ. Занимательная химия. – Санкт-Петербург.: “Тригон”, 2001;
35.      Книгадля чтения по неорганической химии. Сост. В.А. Крицман. — М.: Просвещение,1984;
36.      СтепинБ.Д., Аликберова Л.Ю. Книга по химии для домашнего чтения. – М.: Химия, 1995.
37.      Я идуна урок Химии. Книга для учителя. – М.: Первое сентября, 2000.
38.    Кузьменко Н. Е., ЕреминВ. В. Химия. 2400 задач для школьников и поступающих в вузы.- М.: Дрофа, 1999;
39.      И. Г.Афонина. Тестовые задания в курсе химии. // Химия в школе. -2002. — № 7. — С.43 – 45.
40.      Химия:Сборник тестовых заданий для подготовки к итоговой аттестации (варианты иответы, решение расчетных задач). 9 класс (базовый уровень) / Н.В. Ширшина. –Волгоград.: Учитель, 2004. – С.81.