Открытый урок в 9 классе "Кислотные дожди"
методическая разработка по химии (9 класс) по теме

МОУ Чулковская средняя

общеобразовательная школа №20

Учитель:  Кудряшова Л.А.

Открытый урок в 9-м классе

Эпиграф: «Жить счастливо и жить согласно с природой – одно и то же».

                                             Сенека, римский философ, I век

Тема: Кислотные дожди.

Цель: Обобщение знаний о соединениях серы, азота, углерода как основных загрязнителях атмосферы и их влиянии на окружающую природу и организм человека.

Задачи:

1. Использовать знания химии для объяснения причин возникновения экологических проблем и путей их решения;

2.  Развивать навыки научно-исследовательской работы учащихся, их творческой и деловой активности;

3.  Создавать условия для самостоятельной и продуктивной работы с различными источниками информации;

4. Формировать ответственное отношение к делу, воспитывать бережное отношение к природе;

5. Развивать умение владеть химической терминологией, четко формулировать и высказывать мысли, интерес к предмету, эрудицию.

Ход урока:

1. Организационный момент. 

Приветствие гостей и учащихся.

2. Актуализация опорных знаний.

Осуществление цепочки превращений по мотивам сказки о серной кислоте.

В славном царстве Химии жили интересные Кислоты, все разные. Все разные да особенные. Образуются они все  по-разному, да все по-своему. А отправляемся мы в путешествие по славному царству кислотному в гости к Кислотушке  которая, так о себе молвит: «Моя бабушка и дедушка были простыми и добрыми. Она была красивой желтоволосой, когда выходила замуж. Воды не любила, страх! Если её выкупать, то всегда выходила сухой из воды. Он был из старинного рода, сам легкий, свежий прозрачный. Она так любила его, что от любви сгорела. Здесь появился мой батюшка – их сын. Я родилась от его второго брака. Однако, даже вступив во второй брак, он не изменил своего ядовитого характера, хотя и значительно потяжелел. Моя матушка – прозрачная, подвижная, живая. А кто же Я?

      3. Рефлексия. Выявление функциональной грамотности

      Ученики отвечают на вопросы, а учитель на доске составляет генетический ряд с помощью магнитных карточек с формулами.

S → SO2 → SO3 → H2SO4

 Далее учащиеся осуществляют цепочку превращений в тетрадях, а один на доске. Дополнительно к первой реакции пишет электронный баланс, а ещё один отвечает на вопрос ко второй реакции:

В какую сторону сместится химическое равновесие в реакции:

SO2 + O2 ↔ SO3 + Q

а) при ↑ t;

б) при ↑ Р.

В заключении весь класс отвечает на вопросы:

1. Какие процессы называются процессами окисления и восстановления?
2. Что такое окислитель, восстановитель?
3. Какие реакции называются обратимыми?
4. Что такое химическое равновесие, при каких условиях оно смещается?

4. Мотивация учебной деятельности.

Далее учитель предложил учащимся просмотреть видеофрагмент о разрушении памятников старины и ответить на вопрос:

Что явилось причиной разрушения памятников и есть ли связь между этой проблемой и цепочкой превращения, которую мы осуществили.

1. Постановка темы и целей урока

Очевидно, что причиной гибели памятников стали кислотные дожди. Эта тема и станет предметом нашего обсуждения сегодня. На сегодняшний день это одна из самых очевидных проблем загрязнения воздуха, стоящая перед человечеством. Ей уделяется большое внимание общественности. А что вы знаете о кислотных дождях? Подводя итоги беседы с учениками, учитель ставит задачу урока – углубить знания учащихся о кислотных дождях и передаёт слово ребятам, которые готовили и представляют презентацию проекта «Кислотные дожди».

6.  Восприятие нового материала и его первичное осознание

 1 слайд

Планета Земля – наш дом или корабль, на котором человек плывет по бескрайним просторам Вселенной. Никто против этих красивых слов не возражает, но как мы ведем себя в это доме, куда направляем свой корабль? Однако, на сегодняшний день, человеческая цивилизация, возникшая как дополнение к природной системе, начинает  противостоять ей как разрушительная сила. Человек перенасытил природу загрязняющими веществами.

В атмосферу Земли в результате человеческой деятельности ежегодно выбрасывается 156 млн. т сернистого газа, 60 млн. т оксидов азота. Там, где много промышленных предприятий, воздух загрязняется сильнее. Вредоносные газы и дым, попадая в атмосферу, смешиваются с капельками воды и образуют, так называемые кислотные дожди. Впервые этот термин ввел английский химик Адам Смит более 100 лет назад.

 2 слайд

Цель нашей работы дать представление о кислотных дождях

Задачи:

0. Выяснить источники и причины образования кислотных дождей
1. Определить химические реакции, лежащие в основе их образования
2. Установить вред, наносимый кислотными дождями окружающей среде
3. Дать представление о средствах, предотвращающих выбросы загрязнителей

3 слайд

Причиной возникновения кислотных дождей является массовые промышленные выбросы

оксида серы (IV) и оксидов азота  (II) и (IV). Диоксид серы хорошо растворим в воде, ядовит; вдыхание воздуха, содержащего 0,2% этого газа, вызывает заболевание дыхательных путей. Оксиды азота: NO – бесцветный газ и NO2 – бурый газ со специфическим запахом, ядовит (вызывает отек легких). Они обладают общетоксическим и раздражающим действием.

4-5 слайды

Проблема загрязняющих веществ актуальна и в Раменском районе. Мы представляем диаграммы, из которых видна динамика их распространения в различных зонах нашего района и основные загрязняющие вещества.

6 слайд

Откуда берутся ядовитые газы, порождающие кислотные дожди.

1. Природное топливо, сжигаемое на электростанциях
2. Топливо, сжигаемое на промышленных предприятиях
3. Выхлопные газы автомобилей
4. Топливо, сжигаемое для приготовления пищи и обогрева домов.

7 слайд

В районах сосредоточения промышленных производств ежегодно в атмосферу поступает в среднем 90кг диоксида серы на душу населения. 60% кислотности дождевой воды дает серная кислота, 30% -  азотная, 5% - соляная кислота.

8 слайд

  Автотранспорт – основной загрязнитель воздуха в крупных городах (от 60 до 80%). Среди загрязняющих веществ оксиды азота, угарный и углекислый газы, двуокись серы, свинец, бензопирен и т.д.

Один автомобиль в среднем выбрасывает в атмосферу 200кг окиси углерода, 60кг оксидов азота. 2кг двуокиси серы.

9 слайд

90% оксидов азота поступают в атмосферу, благодаря сгоранию топлива на электростанциях.

10 слайд

А основным поставщиком сернистого газа являются угольные котельные.

11 слайд

Много разных связанных между собой реакций участвует в образовании кислотных дождей.

H2O + SO2 = H2SO3

SO2 + O2 = SO3 

H2O + SO3 = H2SO4

H2O +2 NO2 = HNO3 + HNO2

Самая большая загадка – как оксид серы (IV) превращается в оксид серы (VI). Кислород, растворенный в воде, окисляет диоксид очень медленно. Реакция, возможно, ускоряется солнечным светом или  частичками железа, марганца или ванадия, содержащимися в саже.

12 слайд

Впервые кислотные дожди были отмечены в Скандинавии. Потом появились на северо-востоке США. На сегодняшний день Новая Зеландия и Скандинавия – регионы, в наибольшей степени пострадавшие от кислотных дождей. Но эта проблема существует во всем индустриальном мире. Даже Большой Каньон пострадал от кислотных дождей, связанных с загрязнением воздуха, производимыми угольными электростанциями во многих милях от него. Кислотность дождей в Новой Англии на 2/3 обусловлена серной кислотой и на 1/3 азотной, при этом рН воды иногда достигает3 (а рН  апельсинового сока = 4-4,5).

13 слайд

Облака с кислотными дождями могут переноситься ветром на расстояния свыше 1000км. В этих случаях дожди выпадают далеко от города, завода или электростанции, которые их породили и причиняют  различный ущерб растениям, почве, водоемам и даже памятникам старины.

14 слайд

Кислоты концентрируются в снежном покрове.  По мере нарастания снежного покрова во время зимы его кислотность увеличивается; верхние слои снега тают, и кислотные загрязняющие вещества опускаются вниз. Чем больше выпадает и тает снег, тем больше кислоты в нижнем слое. В результате стоит только  снегу окончательно растаять, как почва испытывает настоящий «кислотный шок», который разрушает её структуру и убивает все живое в ней.  

15 слайд

От кислотных дождей погибают леса на площади 31 млн. гектаров. Они усиливают выщелачивание элементы питания из листьев (особенно они токсичны для хвойных пород), а также увеличивают вынос минеральных веществ из почвы. Все это приводит к усыханию верхушек растений, снижению их биологической продуктивность и даже гибели естественных растительных сообществ.

16 слайд

Губительно влияют кислотные осадки и на органический мир пресноводных водоемов, так как при значениях рН значительно ниже 5 прекращает жизнедеятельность икринок рыб и других организмов, чувствительных к закислению. Например, в Швеции из-за кислотных дождей в 4000 озерах полностью вымерла рыба.

17 слайд

Кислотный дождь оказывает губительное воздействие и на здания.  В результате древнегреческий храм Парфенон за последние 30 лет пострадал больше, больше, чем за последние 2000 лет.

18 - 19 слайды

Каждый из нас может очень многое сделать, чтобы уменьшить выбросы загрязняющих атмосферу веществ, образующих кислотные дожди. Лучший способ – просто сократить потребление электроэнергии, использовать для её производства альтернативные источники, использовать для улавливания вредных газов на предприятиях совершенные фильтры, а на выхлопных трубах автомобилей устанавливать каталитические конверторы.

20 слайд

Проходя через конвертор, выхлопные газы, встречают на пути поверхность, покрытую атомами металлов. Они вступают в химическую реакцию с веществами, содержащимися в газах, и преобразуют их в новые безвредные соединения.

7. Физкультминутка

8. Установление взаимосвязи и проникновение в сущность изучаемых явлений

Урок продолжает лабораторный опыт, в ходе которого ученики должны выяснить какие реакции происходят при взаимодействии кислотных дождей с мрамором. Работе предшествует инструктаж по охране труда, который делает учитель. Далее учащиеся работают по инструктивной карточке.

1. Возьмите пробирку с мрамором (CaCO3) и добавьте осторожно по каплям раствор серной кислоты (не более 1/3 пробирки);
2. Пробирку с продуктами реакции поставьте в штатив;
3. Напишите уравнение происходящей реакции и свои наблюдения в тетрадь;
4. По таблице растворимости определите степень растворимости карбоната и сульфата кальция.

В заключении, один из учеников записывает уравнение происходившей реакции на доске, и мы вместе  обсуждаем вопрос о степени растворимости сульфата и карбоната кальция, с использованием таблицы растворимости. В результате приходим к выводу, что малорастворимый сульфат кальция смывается водой, и новые слои карбоната кальция подвергается воздействию кислотных дождей.

      9. Систематизация и обобщение  

Пример с разрушением памятников не единственный, есть и другие факты, заставляющие людей осознать грозящую планете опасность. В унисон с мнением тысяч людей звучат и слова великих поэтов, которые призывают объединить усилия человечества в стремлении сохранить окружающую природу. Группа учащихся представляет мини презентацию «Берегите землю!»

      Мы, с ремеслами, мы, с заводами,

Что мы сделали с раем, отданным

Нам? Нож первый и первый лом,

Что мы сделали с первым днем?

Ведь как женщина нам поверила!

Видно, мало нам было дерева

И железа – отвесь, отбей! –

Захотелось досок, гвоздей,

Щеп! Удобоваримой мелочи!

Что мы сделали, первый сделавши

Шаг? Планету, где все о Нем –

На предметов бездарный лом?

Слава разносилась реками,

Славу утверждал утес.

В мир – одушевленней некуда!

Что же человек принес?

Кромсаем лес,

Меняем рек теченье,

Твердим о том, что дел невпроворот…

Но мы еще придем просить прощенья

У этих рек, барханов и болот,

У самого гигантского восхода

У самого мельчайшего малька…

Пока об этом думать неохота.

Сейчас нам не до этого пока.

Аэродромы, пирсы и перроны,

Леса без птиц и реки без воды…

Все меньше – окружающей природы.

Все больше – окружающей среды.

Все тесно связано вокруг

(Примеры мы не станем множить).

Цветка ты не заденешь вдруг,

Чтобы звезды не потревожить.

Берегите Землю. Берегите!

Жаворонка в голубом зените,

Бабочку на листьях повилики,

На тропинке солнечные блики,

На камнях играющего краба,

Над пустыней тень от баобаба,

Ястреба, парящего над полем

Ясный месяц над речным покоем,

Ласточку, мелькающую в жите.

Берегите землю! Берегите!

10. Рефлексия. Выявление функциональной грамотности

Закончите предложения:

1. Причиной  возникновения кислотных дождей являются массовые   промышленные выбросы . . . . . и . . . . . в атмосферу.

2. В результате взаимодействия оксидов серы, азота и углерода с водой образуются . . . . . .

3.  От кислотных дождей страдают . . . . . ,  . . . . . , . . . . . . и   . . . . .

4.Что каждый из нас может сделать, чтобы уменьшить влияние кислотных дождей на природу?

                                        Решите задачу:

       Рассчитайте массу угольной кислоты, которая образуется из   углекислого газа, полученного при сгорании 20т метана (СН4) в нашей котельной за сутки.

11. Домашнее задание

1.Осуществите цепочки превращения:       2.Решите задачу:

1. H2S →SO2   → H2SO3                       Рассчитайте массу угольной

2. N2 → NO →NO2   → HNO3      кислоты, которая образуется из  

3. C→ CO →CO2   → H2CO3        углекислого газа, полученного

                                                                                при сгорании     т метана (СН4)

                                                                      в нашей котельной за сутки.

      12. Подведение итогов урока.