Методическая разработка проекта кружка «Планета Земля глазами химика»
методическая разработка на тему

Министерство  образования и науки Красноярского края

КРАЕВОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

СРЕДНЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ

КРАСНОЯРСКИЙ ИНДУСТРИАЛЬНО-МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЙ ТЕХНИКУМ

МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА

Проекта кружка

«Планета Земля глазами химика»

Разработал  преподаватель                                                                            Дмитриенко О.В

естественного цикла

дисциплин

Красноярск

2013 г.

Рассмотрено на заседании

 цикловой комиссии 150000

протокол   №04 2013г

Председатель цикловой комиссии  

О. В. Дмитриенко

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Современные КРУЖКИ – особая организационная форма учебно-воспитательной работы, отличающейся и от уроков, и от внеклассной работы. Своеобразие факультативных спецкурсов состоит в том, что они проводятся не для всех, а лишь для небольшой группы учащихся, желающих углубленно изучать выбранный предмет.

Группа формируется из учащихся нескольких параллельных классов. Занятия в отличии от обычных уроков чаще всего имеют двухчасовую длительность, а по применяемым методам и формам обучения приближаются к организации учебного процесса в высших учебных заведениях.

В тоже время КРУЖКИ         имеют много общего с уроками и с внеклассными занятиями. Как и уроки, занятия кружка проводятся по утвержденным программам, на этих занятиях применяются общие с уроками методы обучения и формы организации самостоятельной познавательной деятельности учащихся. Являясь самостоятельной составной частью учебно-воспитательной работы кружки могут дополняться внеклассными занятиями, на которых учащиеся в еще большей степени углубляются и расширяют свои знания и умения.

Цель кружковой работы интегрированного характера – углубление знаний учащихся в области химической науки, вооружение их лаботраторно-практическими умениями и навыками, подготовка к будущей трудовой деятельности. При этом решаются следующие учебно-воспитательные задачи:

1. Развивать познавательные интересы, склонности учащихся;
2. Совершенствовать экспериментальные умения и навыки;
3. Развивать активность и умения самостоятельно добывать знания и применять их в практической деятельности;
4. Формировать научное мировоззрение.            

Обучение осуществляется как на основе принципов, свойственных только этой учебной форме, так и на основе обще дидактических принципов.

Для кружковыхзанятий характерен принцип добровольности. На его основе комплектуются группы спецкурса. Недопустимо, обязывать учащихся посещать то или иной спецкурс помимо их желания. Принцип добровольности относится к организационной стороне кружка

Так принцип научности обучения предопределяет вооружение учащихся системой достоверных знаний, очерченных утвержденной по данному курсу программой. В обучении химии "точкой отсчета" являются знания, хорошо усвоенные в основном курсе, - только на  их основе возможно успешное изучение каждого из рекомендованных спецкурсов.

Один из важнейших принципов обучения – принцип связи теории с практикой. Он является ведущим  в обучении спецкурса.

Преподавание кружка основывается на принципах воспитывающего и развивающего обучения. Знакомя учащихся углубленно с химическими явлениями и свойствами веществ, их значением в хозяйственной деятельности человека и ролью в природе, воспитание бережного отношения к природе, чувство гражданского долга перед ней, стремление к ее защите и сохранению.

Принцип развивающего обучения предполагает развитие познавательных способностей и творческих сил учащихся. Помимо общего умственного развития, ставится задача развитие специальных (химических) способностей.

Для кружка особенно значим принцип познавательной активности и самостоятельности. Содержание кружка, методы обучения должны стимулировать познавательную активность. Основной путь решение этой задачи – разнообразная деятельность учащихся как на самом занятии, так и вне его.

Применяя коллективные формы и методы обучения – лекции, беседы, семинары, диспуты, учитель сплачивает учащихся, направляет их усилия на достижения общих целей обучения.

Кружок дополняются другими учебными формами:

• учебными экскурсиями;
• домашней самостоятельной работой;
• конференциями;
• дискуссиями.

Структура каждого отдельного занятия кружка определяется характером курса, содержанием изучаемого материала, поставленными учителем дидактическими целями. На основе анализа опыта преподавания факультативного спецкурса по химии можно выделить четыре типа занятий спецкурса:

• занятия смешанного типа;
• лекционные занятия;
• практические (лабораторные) занятия;
• контрольно-учетные.

Процесс обучения осуществляется по средствам методов и методических приемов. Методы, применяемые в обучении химии, подразделяются на общие и частные. Общие методы ориентируют учителя на организацию определенной познавательной деятельности учащихся. В зависимости от дидактических целей и содержания учебного материала применяют объяснительно-иллюстративный, частично-поисковый или исследовательский метод. Частные методы – это конкретная взаимосвязанная деятельность учителя и учащихся, направленных на достижение цели обучения.

Методы обучения, применяемые разнообразны, но все они вписываются в классификацию, разработанную для уроков химии. Широко применяются, как традиционные школьные методы (рассказ, беседа, демонстрация опыта, работа с учебными пособиями лабораторные опыты и практические занятия), так и методы, свойственны для высшей школы (лекции, семинары, лабораторный практикум, зачет).

На занятиях кружка следует в большей степени, чем на обычных уроков, разнообразить методы обучения, виды и формы самостоятельной работы учащихся, а также испытывать новые методы, которые затем могут войти в практику

ПЛАН РАБОТЫ КРУЖКА

Планета Земля глазами химика  

Количество часов: 40 ч

Цель: интегрирование знаний студентов в области химической, экологической, биологической  наук и углубленное изучение естественного блока наук

Задачи:

1. развитие позновательных интересов студентов

2. совершенствование экспериментальных умений и навыков

3.развитие активности и умения самостоятельно добывать  знания и применять их на практике

4. формирование интеграционных связей

5. умение работать с материалом живой природы

6. анализировать результаты экспериментов

7. результаты практической деятельности использовать в НПК

Формы работы кружка:

1. Научно-практическая (творческая деятельность: практические работы в лабораториях, теплицах, на природе)
2. Научно-исследовательская (экскурсии, экспедиции)

Руководитель кружка  Сенькова О. В  _____________    

СОГЛАСОВАНО: протокол заседания ЦК № ___ от «_____» ________________ 2009 г.

Председатель ЦК  Щагина А. В  _____________________

Занятия кружка «Планета Земля глазами химика»

ЗАНЯТИЕ №1,2 (4 часа)

ТЕМА: Основные понятия химической экологии.

ЦЕЛЬ: Познакомить учащихся с основными вопросами химической экологии, а так же с проблемами, как на планетарном уровне, так и в региональном масштабе.

МЕТОДЫ: лекция с элементами беседы, описание, дискуссия, создания проблемной ситуации.

ХОД ЗАНЯТИЯ:

В начале занятия был проведен "0 – срез", чтобы выяснить начальные знания учащихся в области химии геосферных оболочек Земли.

Тестирования проводилось по вопросам:

1.Наука о химическом взаимодействии организмов между собой и окружающей средой называется…

2.Антропогенное загрязнение окружающей среды вызвано…

     а. деятельностью бактерий;

     б. промышленностью;

     в. наводнениями;

     г. землетрясениями;

     д. пожарами.

3.Выпадение кислотных дождей связано с …

     а. изменением солнечной радиации;

     б. повышением СО2 в атмосфере;

     в. увеличением озона в атмосфере;

     г. выбросами оксидов серы и азота.

        4.Самым эффективным действием отдельного человека по улучшению экологических условий может быть:

             а. повторное использование стеклотары;

             б. вегетарианское питание;

             в. езда на велосипеде вместо использования автотранспорта;

             г. активное участие в борьбе за принятие и выполнение законов по      охране окружающей среды.

5.Загрязнение природной среды живыми организмами, вызывающими у человека заболевания называются…

а. радиоактивным;

б. биологическим;

в. химическим;

г. шумовым.

6.Озоновый экран – это слой озона в …

      а. тропосфере;

б. стратосфере;

      в. мезосфере;

        г. ионосфере.

7.Парниковый эффект – это …

              а. повышение температуры на Земле;

              б. понижение температуры на Земле;

              в. изменение концентрации углерода.

        8.Основными компонентами почвы являются …

               а. минеральные частицы;

               б. детрит;

               в. гумус;

               г. вода;

               д. продуценты;

               е. редуценты.

         9.Вещества загрязняющие гидросферу?

10. Воды, бывшие в производственном или сельскохозяйственном

      употреблении и прошедшие через загрязняющую территорию называются…

1. Экологическая обстановка  в нашем регионе.
2. Предприятия города, загрязняющие окружающую среду.
3. Основные понятия химической экологии (аэрозоль, биогеохимические круговороты веществ, биодеградация, буферность, вымывание, загрязнение, окружающая среда, очистка, ПДК, реутилизация, смог, токсичность, эрозия, озоновые дыры, парниковый эффект, эвтрофикация водоемов.

ЗАНЯТИЕ № 3,4 (4 часа)

ТЕМА: Человек и его среда жизни.

ЦЕЛЬ: Познакомить учащихся с основными экологическими проблемами.

МЕТОДЫ: беседа, демонстрация видеофильма.

ХОД ЗАНЯТИЯ:

Перед просмотром фильма "Человек и его среда жизни" учащимся были предложены вопросы, ответы на которые они должны были найти во время просмотра видеофильма.

1. Какой смысл вкладывается в понятие "глобальный экологический кризис"?
2. Основные источники загрязнения окружающей среды?
3. Какое влияние оказывают на животный мир загрязняющие вещества?

После просмотра видеофильма в процессе беседы учащиеся обсудили вопросы, заданные перед фильмом.

ЗАНЯТИЕ № 5,6 (4 часа)

ТЕМА: Атмосфера. Источники загрязнения атмосферы.

ЦЕЛЬ: Познакомить учащихся со строением и свойствами атмосферы, процессами происходящими в ней, а так же с естественными и искусственными загрязнителями атмосферы. Исследовать пробу воздуха.

МЕТОДЫ: беседа, описание, демонстрация опытов, проведение лабораторной и практической работы.

ХОД ЗАНЯТИЯ:

Строение и свойства атмосферы рассматривается в ходе лекции (используя таблицы и кодокарты). При повторении о составе воздуха показывается демонстрационный опыт "Определение кислорода в воздухе". После переходим к проведению лабораторной и практических работ.

ОПЫТ № 1. Количественное определение кислорода в воздухе.

Ход опыта:

1.В пробирку внести 0,5 г зернистой меди и закрыть пробкой.

2.Нагреть пробирку в горизонтальном направлении над спиртовкой до полного почернения.

3.Закрепить бюретку в штативе и наполнить водой первую на 1/3 объема, вторую – до нулевого деления. Отметить уровень воды в первой бюретки (N1).

4.Пробирку с окисленной медью опустить закрытым концом в сосуд с водой. Под водой ослабить пробирку и осторожно приоткрыть отверстие пробирки. Установить пробирку так, чтобы уровень вошедшей в нее воды совпал с уровнем воды в сосуде. В этом положении снова закрыть пробирку пробкой.

5.Взять нить, закрепить в лучинку, смочить спиртом, зажечь и внести в пробирку с медью – оставшийся в пробирке газ не поддерживает горения.

6.Воду из пробирку перелить в бюретку и отметить новый уровень воды в ней (N2). Вычитанием второго показания бюретки из первого определить объем вошедшей в пробирку воды, т.е. объем кислорода V кисл., который пошел на окисление меди:                       N1 – N2 = V воды = V кисл.

7.Пробирку, в которой производился опыт, наполнить водой из другой бюретки до черты, отмечающей основание пробки, и в третий раз отметить уровень воды в бюретки (N3):           N2 – N3 = V возд.

8.Вычислить процент содержания кислорода в воздухе по формуле:

100 ⋅ V кисл.

V возд.

ОПЫТ № 2. Определение концентрации хлора в воздухе.

Ход опыта:

1.Получить небольшое количества хлора, для чего положить в пробирку с пробкой и газоотводной трубкой около 0,25 см3 кристаллического KMnO4 и прибавить не более 0,5 мл конц. HCl. Небольшое количество выделяющегося хлора внести в колбу с точно измеренным объемом до пробки, закрывающей сосуд (V1=600 мл).

2.В сосуд с воздухом и хлором через воронку при осторожном перемешивании круговыми движениями внести (V2= 250 мл) раствора KI (конц. 1,5 – 2,0 %).

        3.Закрепить бюретку в штативе и через воронку налить в нее раствор Na2S2O3 до нулевой черты.

4.Пипеткой взять (V3=25мл) образовавшегося раствора йода и перенести в колбочку для титрования. Титровать до перехода темной окраски жидкости в окраску слабо заметной желтизны. После прибавить 4 – 5 капель крахмального раствора и снова титровать до исчезновения синей окраски. Вычислить объем затраченного раствора Na2S2O3 взятый на титрование объем KI (V4= 20 мл).

5.Вычислить количество и объем в воздухе хлора, находящегося в сосуде, и выразить содержание хлора в этом воздухе в %. Т(Na2S2O3)= 0,0158 г/мл.

Решение:

V(Na2S2O3)  = V2 ⋅V4 / V3;

m(Na2S2O3)  = T⋅V2;

m1(Cl2)= 1 моль Cl2⋅ m / 2 моль Na2S2O3;

найденная масса хлора при (н.у.) займет объем (V0).

V0 = V m1/ m1;

V(Cl2) = 100 V0 / V1.

        6.Результаты опыта учащиеся записывают в тетрадях.

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 1. Количественная оценка вредных выбросов в атмосферу от автотранспорта.

Ход работы:

1.Выберите участок автотрассы вблизи здания длиной 0,5 – 1км.

2.Измерьте шагами длину участка (L,м), предварительно определив длину своего шага.

3.Определите количество единиц автотранспорта, проходящего по участку в какой либо период времени в течение 20 минут. При этом заполняйте таблицу.

4.Расчитайте общий путь, пройденный выявленным количеством автомобилей каждого типа за 1 час (L, км) по формуле:             Li = Ni ⋅ L,

        Ni – количество автомобилей каждого типа за 1 час,

L – длина участка в км.

Полученные результаты занесите в таблицу.

5.Расчитайте количество топлива (Qi, л) разного вида, сжимаемого при этом двигателями автомашин, по формуле:

Qi = Li ⋅ Yi, значение Yi из таблицы.

Полученный результат занесите в таблицу.

Всего ∑ Q (общее количество сожженного топлива каждого вида.

6.Расчитайте количество выделившихся вредных веществ в литрах при нормальных условиях по каждому виду топлива и всего по таблице.

 7.Обработка результатов и выводов:

Рассчитайте массу выделившихся вредных веществ (м, г) по формуле:

m = Vx ⋅ M/ 22.4,

количество чистого воздуха, необходимого для разбавления выделившихся вредных веществ для обеспечения санитарно-допустимых условий окружающей среды.

ЗАНЯТИЕ № 7,8 (4 часа)

ТЕМА: Кислотные дожди.

ЦЕЛЬ: выяснение влияния кислотного дождя на простейшие организмы в частности: инфузории туфельки, сувойки, аквариумные улитки; традисканцию;

 песок, почву, водные объекты, синтетические и полимерные материалы, волокна, резину.

МЕТОДЫ: беседа, описание, проведение экспериментальной работы.

ХОД ЗАНЯТИЯ:

В начале занятия прочитана небольшая лекция, на которой использовались таблицы и кодокарты (механизм образования кислотных дождей, влияние кислотных дождей на окружающую среду).

План лекции:

1.Основные источники кислотообразующих выбросов.

2.Механизм образования кислотных осадков.

3.Влияние кислотных дождей на окружающую среду (почву, водные объекты и т.д.).

4.Меры по охране атмосфере.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ РАБОТА. Кислотные дожди.

Ход работы:

1.Изготовить заранее модельную установку в виде мини-парника, использовав примитивные, подручные средства (целлофан, рейки, скотч).

2.Поместить бактериальные объекты на предметное стекло под микроскоп. Посмотрите на организмы и определите: количество больших и малых особей, цвет, подвижность. Рассмотреть улитку, определить ее цвет.

3.Определить рН почвы, воды из аквариума:

 А. Поместить в пробирку 1 см3 почвы и 1 см3 BaSO4. Добавить 10 мл дистиллированной воды и 5 капель раствора индикатора. Закройте пробирку пробкой, энергично встряхните. Дайте отстояться осадку. Сравните рН образца почвы с видовым составом растений, характерному для данного места.

Б. В пробирку налейте 5 мл анализируемой воды. Добавьте в пробирку 4 – 5 капель раствора универсального индикатора. Содержимое пробирки перемешайте, покачивая ее. Окраску раствора сразу же сравните с контрольной шкалой.  

4.На поднос поместить объекты, на которые будем действовать кислотным дождем (простейшие микроорганизмы, в частности инфузории туфельки, сувойки; аквариумные улитки; традисканцию; песок; почва; аквариумная вода; синтетические и полимерные материалы; волокна; резину) и внести под "парник".

5.Положить немного серы в ложечку для сжигания и поместите в колбу Вюрца, закрыв пробкой и установив в штативе. К колбе подсоединить газоотводную трубку, конец которой направить в "парник". Нагреть колбу над пламенем спиртовки. Наблюдать заполнение колбы желтым газом SO2. По газоотводной трубки газ поступают в "парник" и заполняет все его пространство.

6.С другой стороны  "парника" установить пулевизатор с холодной водой, для имитирования дождя.

7.В "парнике" происходит образования серной кислоты, которая действует на исследуемые объекты.

8.Эксперемент продолжать в течения 25 – 30 минут, до полного прекращения образования оксида и кислоты.

9. Анализировать исследуемые объекты, использовав те же самые опыты.

10.Все наблюдения запишите в тетрадь, в виде таблицы.                       

11.Сделайте вывод о результатах проделанной работы.     

ЗАНЯТИЕ № 9,10 (4 часа)

ТЕМА: Минеральный состав природных вод.

ЦЕЛЬ: рассмотреть минеральный состав различных природных вод и познакомится с ПДК катионов и анионов в пресных водоемах, познакомить учащихся с основными видами жесткости воды.

МЕТОДЫ: беседа, описание, объяснение, проведение лабораторных опытов.

ХОД ЗАНЯТИЯ:

 Качество природной воды в значительной степени определяется концентрацией растворенных в ней минеральных солей. Выделяют два больших класса минеральных солей, обычно встречающихся в природной воде.

                                                                                                Таблица

Основные компоненты минерального состава воды

Основной вклад в общее солесодержание вносят соли 1-го класса. Соли 2-го класса так же необходимо учитывать при оценке качества воды, так как на каждую из них установлено значение ПДК, хотя они вносят незначительный вклад в общее солесодержание природных вод.

В первую очередь нарушенный минеральный состав воды сказывается на жизнедеятельности простейших организмов, так как растворенные соли определяют обмен веществ клеток с окружающей средой, и являются строительным материалом для элементов живой клетки. Повышенная концентрация солей в воде пагубно сказывается на минеральном составе окружающей водоем почвы, вызывая ее засоление как процесс впитывания грунтовой воды почвой (транспирации), так  и при орошении такой водой сельскохозяйственных полей.  

Повышенная концентрация солей ухудшает вкус питьевой воды, а при концентрации солей, превышающей ПДК, вода становится непригодной для питья и использования на хозяйственные нужды. Жесткость воды зависит от содержания в ней растворимых солей кальция и магния.

ОПЫТ № 1. Определение общей жесткости (суммарной концентрации катионов кальция и магния).

Ход опыта:

1.В склянку налейте 10 мл анализируемой воды.

2.Добавьте в склянку пипеткой 6 – 7 капель раствора буферного аммиачного и 4 – 5 капель раствора индикатора хром темно –синего.

3.Герметично закройте склянку пробкой и встряхните для перемешивания.

4.Постепенно титруйте содержимое склянки раствором трилона Б до перехода окраски в точке эквивалентности  из винно-красного в ярко-голубое. Периодически встряхивайте склянку для перемешивания пробы. Определите объем раствора, израсходованного на титрование (Vтр, мл).

5.Рассчитайте величину общей жесткости (Жоб, мг-экв/л) по формуле:

Жоб = Vтр ⋅ 5.

ОПЫТ № 2. Определение карбонат и гидрокарбонат-анионов.

Ход опыта:

1.В склянку налейте 10 мл анализируемой воды.

2.Добавьте в склянку пипеткой 5 – 6 капель раствора фенолфталеина. При отсутствии окрашивания считают, что карбонат-анион в пробе отсутствует (рН пробе меньше 8,0 – 8,2).

3.Постепенно титруйте содержимое склянки раствором соляной кислоты (0,05 н) до тех пор, пока окраска побледнеет до слабо-розовой. Определите объем раствора соляной кислоты, израсходованного на титрование (Vк, мл).

4.Рассчитайте массовую концентрацию карбонат аниона (Ск, мг/л) по формуле:                                           Ск = Vk ⋅300.

Полученный результат округлите до целых чисел (мг/л), после чего в той же пробе определяйте массовую концентрацию гидрокарбонат анион.

5.В склянку налейте 10 мл анализируемой воды либо используйте раствор, оставшийся после определения карбонат аниона. Перемешайте содержимое склянки.

6.Добавьте пипеткой 1 –2 капли раствора метилового оранжевого. Проба приобретает желтую окраску.

7.Постепенно титруйте пробу раствором соляной кислоты (0,05 н) при перемешивании до перехода желтой окраски в розовую. Определите объем раствора, израсходованного на титрование (Vгк, мл).

8.Рассчитайте массовую концентрацию гидрокарбонат аниона (Сгк, мг/л) по формуле:                                      Сгк  =  Vгк⋅ 305.

9. полученный результаты можно использовать для расчета карбонатной жесткости. Карбонатную жесткость (Жк, мг-экв/л) рассчитывают, суммируя массовые концентрации карбонат и гидрокарбонат по формуле:

Ж = Ск ⋅ 0,0333 + Сгк  ⋅ 0,0164,

  где 0,0333 и 0,0164 – коэффициенты, равные величинам, обратным эквивалентным массам этих анионов.

ОПЫТ № 3. Определение сульфат анионов.

Ход опыта:

1.К 10 мл пробы прибавляют 2 –3 капли соляной кислоты.

2.Далее прибавляют 0,5 мл раствора хлорида бария (10 г BaCl2 2 H2O растворить в 90 г воды).

3.При концентрации сульфат анионов более 10 мг/л выпадает осадок:

SO42- + Ba   → BaSO4↓,

Если наблюдается опалесценция, то концентрация SO42 более 1 мг/л.

4. Вывод.

ОПЫТ №4. Определение катионов железа.

Ход опыта:

1.К 10 мл пробы воды прибавляют 1 каплю азотной кислоты, затем 2 – 3 капли пероксида водорода и вводят 0,5 мл тиацианата аммония.

2.При концентрации Fe3+ более 2 мг/л появляется розовое окрашивание, при концентрации более 10 мг/л окрашивание становится красным:

Fe3+ + 3 CNS- → Fe(CNS)3.

                                                                    красный

3.Вывод.

ОПЫТ №5. Определение хлорид аниона.

Ход опыта: 

1.В коническую колбу налить 10 см3 анализируемой воды и добавить2 капли калий-хроматного индикатора.

2.Оттитровать раствором AgNO3,постоянно встряхивая колбу с пробой воды (в конечной точке титрования хлорида серебра окрашивается в красный цвет).

3.Повторить титрования, подсчитать средний расход нитрата серебра. Объем израсходованного нитрата серебра примерно равен содержанию хлоридов в пробе воды.  

4. Вывод.

ОПЫТ №6. Обнаружение катионов кальция.

Ход опыта:

1. к 10 мл пробы воды прибавляют 3 мл уксусной кислоты, затем вводят 8 мл реагента оксалата аммония (NH4)2C2O4 (35 г растворить в воде и довести до 1 л).

2. если выпадает белый осадок, то концентрация катионов кальция 100 мг/л:                                           Ca2+ + C2O42-→ CaC2O4 ↓

                                                                      белый

Если раствор мутный – концентрация катионов кальция более 1 мг/л.

3. Вывод.

Опыт №7. Определение катионов калия.

Ход опыта:

1. рН= 4 – 5 (поддерживают введением уксусной кислоты).

2.Температура комнатная.

3.В пробирку помещают 10 мл пробы. Прибавляют 5 мл гексанитрокобальтата (  ) натрия (40 г растворить в 100 мл воды). Через 2 – 3 минуты проводят визуальное наблюдение. Если выпадает желтый осадок, то концентрация ионов калия более 0,1 мг:

2 К+ + Na+ + [Co(NO2)6]3-→ K2Na[Co(NO2)6]↓,

                                                                                  желтый    

Если при встряхивании пробирки заметно помутнеет раствор, то концентрация ионов калия больше 0,01 мг.

4. Выводы и  результаты опытов оформить в тетради.

ЗАНЯТИЕ № 11,12(4 часа)

ТЕМА: Оценка состояния водных объектов.

ЦЕЛЬ: исследовать воды рек Енисея и Качи, сточные воды завода "Химволокно".

МЕТОДЫ: описание, проведение практической работы.

ХОД ЗАНЯТИЯ:

Первичную оценку качества воды в водоеме проводят, определяя ее температуру и органолептические характеристики. Определение температуры воды необходимо для контроля тепловых загрязнений водоема, поэтому измерение следует проводить в нескольких точках.

Органолептические характеристики воды определяются с помощью органов зрения (мутность, цветность) и обоняния (запах).

ОПЫТ № 1. Определение температуры, запаха, цветности, мутности.  

Ход опыта:

1.Погрузите термометр непосредственно в воду водоема не менее чем на одну треть шкалы и выдержите в погруженном состоянии не менее 5 минут. Не вынимая термометра из воды, произвести отсчет показаний (с точностью до половины минимального деления).

        2.Заполните колбу водой на 1/3 объема и закройте пробкой, взболтайте содержимое колбы.

3.Откройте колбу и осторожно, неглубоко вдыхая воздух, сразу же определите  характер и интенсивность запаха. Если запах сразу же не ощущается или запах неотчетливый, испытание можно повторить нагрев воду в колбе до температуры 60°С. Интенсивность запаха определите по пятибалльной системе согласно таблицы.

Определение интенсивности запаха.

4.Заполните пробирку водой до высоты 10 –12 см. Определите цветность, рассматривая пробирку сверху на белом фоне при достаточно боковом освещении (используя таблицу).

5.Определите мутность воды, рассматривая пробирку сверху на темном фоне при достаточно боковом освещении (используя таблицу).

6.Результаты и выводы записываются в тетради.

ОПЫТ № 2. Определение содержание в воде растворенного кислорода.

Растворенный в воде кислород имеет важное, экологическое значение Он должен содержаться в воде в достаточном количестве, обеспечивая среду для дыхания гидробионтов. Он так же необходим для самоочищения водоемов, так как участвует в процессах окисления органических и других примесей, разложения отмерших организмов.

Ход опыта:

1.Введите в склянку пипеткой 1 мл раствора соли марганца и затем 1 мл щелочного раствора йодида калия, после чего закройте склянку пробкой.

2.Перемешайте содержимое склянки с помощью помещенной внутрь мешалки, держа склянку в руке, (хранить не более суток).

3.Введите в склянку пипеткой 5 мл раствора соляной кислоты. Склянку закройте пробкой и содержимое перемешайте.

4.Содержимое склянки полностью перенесите в коническую колбу.

5.В пипетку наберите 10 мл раствора тиосульфата натрия и титруйте пробу до слабо-желтой окраски. Затем добавьте пипеткой 1 мл раствора крахмала (раствор в колбе синеет) и продолжайте титрование до полного обесцвечивания раствора.

6.Определите общий объем раствора тиосульфата натрия Vтс, израсходованный на титрование (как до, так и после добавления раствора крахмала).

7.Рассчитайте содержимое растворенного кислорода в воде (Срк в мг0/л) по формуле:                             Срк = Vтс ⋅Сн ⋅8 ⋅1000/ Vкс – Vа,

где Сн – точная величина концентрации раствора тиосульфата натрия, мл;

       8 – атомарная масса кислорода;

      1000 – коэффициент пересчета;

       Vкс – внутренний объем калиброванной кислородной склянки с                     закрытой пробкой;

       Vа – объем потерь пробы; Vа = 1+1+5+ Vм (объем мешалки).

8. Результаты и выводы записываются в тетрадях.

ЗАНЯТИЕ № 13,14 (4 часа)

ТЕМА: Источники загрязнения и методы очистки сточных вод.

ЦЕЛЬ: познакомить учащихся с методами очистки сточных вод и исследовать воду рек Кача, Енисей, осадков, стоков завода "Химволокно", водопроводной воды.

МЕТОДЫ: беседа, описание, лекция, объяснение, проведение лабораторной и практических   работ.

ХОД ЗАНЯТИЯ:

В начале занятия прочитана лекция по вопросам, методов очистки сточных вод (аэрация, дезинфекция, озонирование и т.д.). Обсуждения основных проблем, связанных с очисткой сточных вод нашего города.

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 2. Качественный состав природной и сточных вод.

ОПЫТ № 1. Определение содержание в воде загрязняющих веществ (фосфатов, нитратов, солей свинца).

Ход опыта:

1.Сполосните три пробирки дистиллированной водой.

2.Налейте в каждую из них по 2 мл анализируемой пробы: в первую – раствор сравнения, во вторую – исследуемую воду, в третью – дистиллированную воду.

3.Проведите в каждом случае качественные реакции на присутствие ионов.

4.Для обнаружения фосфат ионов применяют молибденовую жидкость  (NH4)2MoO4 + HNO3, приливая в анализируемую воду и слегка подогревая. В случае присутствия PO43- иона выпадает желтый кристаллический осадок.

5.Для обнаружения нитрат-ионов используют дифениламин (C6H5)2NH. Этот реактив с нитрат ионами образует интенсивное синее окрашивание, бледно-голубое окрашивание наблюдается при концентрации 0,001 мг/л, голубое – более 1 мг/л, синее – более 100 мг/л.

6.В пробирку помещают 10 мл пробы воды, прибавляют 1 мл раствора хромата калия (10 г K2CrO4 растворить в 90 мл воды). Если выпадает желтый осадок, то содержание катионов свинца более 100мг/л:

Pb2+ + CrO42-→ PbCrO4↓,

                                                                      желтый                      

Если наблюдается помутнение раствора, то концентрация катионов свинца более 20 мг/л, а при опалесценции – 0,1 мг/л.    

7. Результаты опытов запишите в тетради.

ОПЫТ № 2. Определение содержание белка в воде.

Ход опыта:

1.Для определение загрязнения питьевой воды белком используется метою Лоури. Этот метод позволяет обнаружить микро количество белка, измеряемое микро граммами. В основе метода лежит цветная реакция на белок, состоящая во взаимодействии тирозиновых и цистеиновых радикалов белка с реактивом Фолина, представляющим собой смесь форфорно-вольфрамовой и фосфорно-молибденовой кислот. Это взаимодействие более полно протекает в том случаи, если белок предварительно переведен в биуретовый комплекс.

2.К 1 мл анализируемой воды прилейте 1 мл щелочного раствора сульфата меди. Через 10 мин в пробирку добавьте 1 каплю реактива Фолина. При наличие белка наблюдается синее окрашивание.

3.Сделайте вывод.    

ОПЫТ № 3. Определение кислотности природной воды.

Кислотность воды определяется значением водородного показателя (рН), который для природных вод обычно имеет значение от 6,5 до 8,5. Изменение рН воды обычно является следствием загрязнения воздуха кислотными примесями (оксидами серы и азота и др.), которые "вымываются" дождями и попадают в водоемы. Изменение рН могут вызываться также загрязнениями водоема промышленными сточными водами, не прошедшими очистки и нейтрализации.

Ход опыта:  

1.В пробирку налить 5 мл анализируемой пробы воды.

2.Добавить в пробирку пипеткой-капельницей 4 – 5 капель (около 0,10 мл) раствора универсального индикатора.

3.Содержимое пробирки перемешайте, покачивая ее.

4.Окраску сразу же сравните с контрольной шкалой, выбирая ближайший по характеру окраски образец шкалы.

5.Обработка результатов и выводы.

ЗАНЯТИЕ № 15,16  (4 часа)

ТЕМА: Литосфера. Минералы и горные породы.

ЦЕЛЬ: рассмотреть строение и свойства литосферы, познакомить учащихся с основными горными породами и минералами.

МЕТОДЫ: беседа, описание, наблюдение, демонстрация коллекций, проведение практических работ.

ХОД ЗАНЯТИЯ:

В начале занятия была прочитана лекция о составе и свойствах литосферы, используя наглядные пособия (таблицы, кодокарты); рассматривались основные вопросы о составе и свойствах минералов и горных пород;      обсуждались вопросы о загрязнениях, связанных с добычей недр Земли.

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 3. Магматические  горные породы.

Исследовать образцы магматических минералов и горных пород (гранит, кварц, пирит, мусковит, опал, каолинит, липарит, обсидиан) по предложенному плану.                    МАГМАТИЧЕСКИЕ ГОРНЫЕ ПОРОДЫ

                 Интрузивные                                          Эффузивные

                                  По степени кристалличности:

                       Полнокристаллические               Стекловатые

                                           Неполнокристаллические    

                                  По содержанию кремнезема:

                    Кислые    Средние   Основные     Ультраосновные

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 4. Осадочные горные породы.

Исследовать образцы осадочных горных пород (галька, каолинит, доломит, мергель, галит, антрацит, известняковый туф, щебень) по предложенному плану.

ОСАДОЧНЫЕ ГОРНЫЕ ПОРОДЫ.

            Обломочные

                                              Глинистые        

       грубообломочные                                    Химического и  органического                                                                                                      

       среднеобломочные                                                происхождения  

       мелкообломочные                                      карбонатные                

                                                                            кремнистые        

                                                                            галоидные  

                                                                            сульфатные

                                                                            каустобиолиты 

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 5. Определение минералов по внешним признакам.

Рассмотреть образцы минералов (азурит, халькопирит, киноварь, аметист, кварц, гематит, сфалерит) по предложенному плану.

                           ∙ Удельный вес:

                     -  Легкие __________________________________

                     -  Средние_________________________________

                     -  Тяжелые_________________________________

                            ∙ Цвет:

                     -  Красный_________________________________

                     -  Желтый__________________________________

                     -  голубой и т.д._____________________________

                           ∙ Блеск:

                     -  Металлический___________________________

                     -  полу металлический________________________

                     -  неметаллический__________________________

                     -  алмазный_________________________________

                     -  жирный__________________________________

                     -  перламуторный____________________________

                     -  восковой__________________________________

                     -  шелковистый______________________________

                         ∙ Твердость_______________________________

В конце занятия в тетрадях записать выводы по практическим работам.

ЗАНЯТИЕ № 17,18  (4 часа)

ТЕМА: Почва. Состав и свойства.

ЦЕЛЬ: исследовать химический состав пробы почвы территории АО КРАЗ, школьного двора, садовых участков в районе "МЯСОКОМБИНАТА".

МЕТОДЫ: беседа, описание, наблюдение, проведение практических и лабораторных опытов.

ХОД ЗАНЯТИЯ:

Влажность почвы обуславливает возможность минерального питания растений и является необходимым фактором окружающей среды для всех почвенных организмов. Влага в почве является антагонистом воздуха, поэтому избыточная влажность так же вредна, как дефицит влаги.

Кислотность почвы – важный фактор определяющий условия жизнедеятельности почвенных организмов и высших растений, а так же подвижность загрязнителей в почве ( в первую очередь металлов). При высокой кислотности угнетается рост и развитие многих сельскохозяйственных культур, подавляется жизнедеятельность микроорганизмов. При высокой кислотности почвы необходимо проводить известкование. Кислотность почвы определяется, измеряя величину рН солевой вытяжки.

ОПЫТ № 1. Определение влажности в почвенном образце.

Ход опыта:

1.Поместите образец почвы в кювету. Кювету поставьте на чашку весов. Определите и запишите вес кюветы с образцом (mвл). Заранее определите и запишите вес пустой кюветы (m0).

2.Перенесите почву с кюветой в сушильный шкаф и выдержите при температуре 100 – 105°С не менее 3 часов. Охладить до комнатной температуры.

3.Поместите остывшую кювету на чашку весов. Определите и запишите вес кюветы с высохшим образцом (mс).

4.Рассчитайте влажность образца (W, в мг/л) по формуле:

W = (mвл- mс / mвл- m0)⋅ 1000.

5.Запишите результат.

ОПЫТ № 2. Оценка состояния почвы по кислотности солевой вытяжки.

Ход опыта:

1.Высушите образец, как описано в опыте № 1.

2.В стакан поместите 20 – 50 г высушенной почвы и взвесьте его, определив массу почвы (m, г).

3.Добавьте к почве раствор хлорида калия в количестве 2,5X m мл, т.е. 5 мл раствора на 2 г почвы.

4.Перемешайте содержимое стакана в течение 3 – 5 минут с помощью лопатки. Отфильтруйте содержимое стакана через бумажный складчатый фильтр, собирая готовую вытяжку в нижнем стакане. Обратите внимание на ее внешний вид (цвет, мутность). Вытяжка должна быть однородной и не содержать частиц почвы.

5.Определяем рН солевой вытяжки, как описано в занятии № 7, опыт № 3.

6.Проанализируйте полученные результаты и сделайте выводы.

ОПЫТ № 3. Определение содержания органического вещества (гумуса) в почвенном образце.

Ход опыта:

1.Прокалите тигель и крышку для удаления остатков влаги, охладите в эксикаторе; взвесьте и запишите массу.

2.Насыпьте в тигель, высушенный почвенный образец; взвесьте тигель с образцом и запишите их массу.

3.Раскалите тигель, нагревая в течение часа для полного сгорания гумуса; взвесьте остывший тигель с образцом и запишите их массу.

4.Подсчитайте процентное содержание гумуса в почве по формуле:

Q  = (m1- m2 / m1 – m) ⋅ 100,

где Q – содержание гумуса в почве (в %);

m – масса тигля;

m1 – первая масса тигля с почвой (до прокаливания);  

m2 – постоянная масса тигля с почвой (после прокаливания). 

5.Сделайте вывод по работе.

6.Результаты запишите в тетрадь.

ОПЫТ № 4. Определение нитратов и нитритов в почвенном образце.  

Ход опыта:

1.Высушите образец почвы, как описано в опыте № 1.

2.Приготовить вытяжку почвы, как описано в опыте № 3, п. 2,4.

3.Налейте в пробирку 1 мл испытуемого раствора и внесите несколько кристалликов FeSO4, затем медленно прилейте по стенке несколько капель конц. H2SO4 так, чтобы образовались два слоя жидкости.

4.При наличии в пробе нитратов появляется бурое кольцо. Реакция основана на восстановлении солями железа нитратов до оксида азота, которая с избытком соли FeSO4 образует комплексное соединение [Fe(H2O)5NO]SO4,окрашивающее раствор в бурый цвет.

Комплексное соединение очень неустойчиво и разлагается при повышении температуры, поэтому реакцию лучше всего проводить с охлажденными растворами.

5.Если серную кислоту заменить разбавленным раствором CH3COOH, то реакцию можно использовать для открытия нитрит-ионов в присутствии нитрат ионов.

6.Сделайте выводы по работе.

ЗАНЯТИЕ № 19,20 (4 часа)

ТЕМА: Окружающая среда и здоровье человека.

ЦЕЛЬ: познакомить учащихся с методикой определения нитратов в растений, установить зависимость между содержанием вредных веществ в растениях и степенью загрязнения окружающей среды.

МЕТОДЫ: описание, беседа, наблюдение, проведение лабораторных опытов.

ХОД ЗАНЯТИЯ:

Повышенное содержание нитратов в растительной пище может вызвать у человека серьезные отравления, и даже смерть. Растения способны накапливать в себе практически все вредные вещества. Попадая в организм человека с растительной пищей, вредные вещества (ядохимикаты, тяжелые металлы и т.д.) вызывают серьезные нарушения здоровья.

ОПЫТ № 1. Определение нитратов в растениях.

Ход опыта:

1.Разрежьте чистый клубень картофеля, отделите от него небольшой кусочек с кожицей, разотрите в ступке и часть образовавшийся кашицы перенесите в чашку Петри.

Проведите те же операции с кусочком картофеля, взятым из середины клубня.

2.Нанесите несколько капель сернистого дифениламина на каждый образец.

3.По интенсивности синего окрашивания сделайте вывод о содержании нитратов в полученных образцах – сильном, среднем, слабом. Не исчезающее более трех минут сине-черное окрашивание указывает на высокое содержание нитратов в данном образце.

4.Проведите анализ на содержание нитратов в яблоке.

5.Сделайте вывод по работе.

ОПЫТ № 2. Определение свинца в растениях.

Ход опыта:

1.100 г растительной пробы измельчите, и разотрите в ступке, добавьте 50 г 40%-ного этилового спирта. Прокипятите (на водяной бане) экстракт, чтобы свинец перешел в раствор.

2.Сернистый натрий растворите в воде, и по каплям добавьте в изучаемый экстракт. Наблюдайте выпадение черного осадка сульфида свинца.

Na2S  +  Pb2+ →  PbS↓ +  2 Na+

                                                                 черный            

3.Сделайте вывод по работе.

ОПЫТ № 3. Определение свинца в окружающей среде хроматным методом.

Хроматный метод применяется для определения свинца в концентрациях, близких к ПДК. ПДК свинца в водоемах составляет 0,01 г/л, в воздухе – 0,01 г/м3.  

Ход опыта:

1.Растительную пробу прокалите в фарфоровом тигле, смочив его предварительно 2 мл серной кислоты (1:1).

2.Остывшую пробу обработать 6 мл раствора ацетата аммония. Дайте раствору отстояться.

3.Осторожно, не взбалтывая раствор, отберите 2 мл в пробирку и добавьте 0,1 мл раствора хромата калия.

4.Взболтайте и через 15 – 20 минут сравните степень помутнения пробы со стандартным раствором, который готовится путем подобной обработки дистиллированной воды.

5.Выясните содержание свинца в исследуемых образцах: малое, среднее, высокое.

6.Сделайте вывод по работе.

ГРАФИК РАБОТЫ КРУЖКА

ЛИСТ УЧЕТА ПОСЕЩАЕМОСТИ