Рефераты. Методика проведення факультативного курсу з хім

Методика проведення факультативного курсу з хім

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

Чернігівський державний педагогічний університет імені Т.Г.Шевченка

Хіміко-біологічний факультет

Кафедра хімії

Дипломна робота

(спеціальність 6.010103. Педагогіка і методика середньої освіти.

Хімія, біологія і основи екології)

ЕКОЛОГІЧНІ АСПЕКТИ ВИВЧЕННЯ ФАКУЛЬТАТИВНОГО КУРСУ „ОСНОВИ ХІМІЧНИХ ВИРОБНИЦТВ”

ЧЕРЕВКО ІГОР АНАТОЛІЙОВИЧ

Науковий керівник:

к.т.н., доц. кафедри хімії

Замай Жанна Василівна

ЧЕРНІГІВ - 2007 р.

ЗМІСТ

ВСТУП
РОЗДІЛ 1 Загальна характеристика та екологічні особливості хімічних виробництв

1.1 Характеристика хімічних виробництв

1.1.1 Місце хімічної промисловості в промисловому комплексі України
1.1.2 Використання води та повітря в якості допоміжної сировини в хімічній промисловості
1.1.3 Характеристика мінеральної сировини хімічного виробництва

1.2 Екологічні наслідки хімічних виробництв

РОЗДІЛ 2. Місце факультативу в шкільному курсі хімії
РОЗДІЛ 3 Розробка факультативного курсу „Основи хімічних виробництв”

3.1 Тематичне планування
3.2 Методичне забезпечення уроків екологічного спрямування факультативного курсу „Основи хімічних виробництв”

ВИСНОВКИ
СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ

ВСТУП
Актуальність. Хімічна промисловість має дуже складну галузеву структуру, що охоплює близько 200 взаємопов'язаних виробництв з великою номенклатурою продукції. Ці виробництва об'єднані у три великі групи: неорганічна або основна хімія, хімія органічного синтезу та гірничо-хімічна промисловість.

Хімічна промисловість спричиняє значне забруднення навколишнього середовища. в атмосферу викидається значна кількість неочищених газових викидів, у водні системи спускаються стічні води, які містять шкідливі речовини, ґрунт забруднюється твердими відвалами виробництва. Все це має негативні наслідки для здоров`я населення та планети в цілому.

Необхідно змінювати й удосконалювати самі технологічні процеси для того, щоб комплексно і найбільше повно переробляти в процесі виробництва вихідні матеріали, скорочувати тим самим обсяг відходів, переводити їх у форми, найменш шкідливі для навколишнього середовища або такі, що легко піддаються вторинній переробці або спеціальному збереженню, тобто необхідно створювати маловідхідні і безвідхідні технологічні процеси. В даному випадку введення факультативного курсу досить актуальне.

Предмет дослідження - методичне забезпечення факультативного курсу „Основи хімічних виробництв”.

Об`єкт дослідження - навчально-виховний процес в 11 класі.

Метою роботи є розробка методичного забезпечення факультативного курсу „Основи хімічних виробництв”.

Завдання роботи:

1) Дати характеристику властивостям сировини, яку можна використовувати для хімічних виробництв;

2) Проаналізувати екологічні проблеми та вплив хімічної промисловості на навколишнє середовище;

3) Охарактеризувати місце та значення факультативу „Основи хімічних виробництв” в шкільному курсі хімії;

4) Розробити тематичне планування та методичні розробки уроків для факультативного курсу „Основи хімічних виробництв”.

Практичне значення теми: при більш поглибленому вивченні основних хімічних виробництв в учнів розвивається цікавість до предмету хімії, що сприяє розвитку творчого інтересу та екологічного мислення, сприяє залученню дітей до природоохоронної діяльності, а в майбутньому може заохотити до вибору професії хімічного спрямування.

РОЗДІЛ 1. ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА ТА ЕКОЛОГІЧНІ ОСОБЛИВОСТІ ХІМІЧНИХ ВИРОБНИЦТВ
1.1 Характеристика хімічних виробництв

1.1.1 Місце хімічної промисловості в промисловому комплексі України
Хімічна промисловість має дуже складну галузеву структуру, що охоплює близько 200 взаємопов'язаних виробництв з великою номенклатурою продукції. Ці виробництва об'єднані у три великі групи: неорганічна або основна хімія, хімія органічного синтезу та гірничо-хімічна промисловість.
Хімічна промисловість пов'язана з багатьма галузями. Вона комбінується з нафтопереробною, коксуванням вугілля, чорною та кольоровою металургією, лісовою промисловістю. Завдяки складній системі зв'язків утворюються певні поєднання виробництв, з яких формуються міжгалузеві комплекси. До таких комплексів належить і хіміко-лісовий. В одних випадках роль хімічної промисловості у цих комплексах провідна, в інших вона не має формуючого значення, лише доповнюючи усталену систему зв'язків. Проте загалом хімічну промисловість слід розглядати як головну галузь, що визначає склад і напрям розвитку комплексу. Здебільшого лісова промисловість розглядається у цьому комплексі як постачальник деревини для хімічної промисловості [18].
Технологія виробництва неорганічних речовин переважно виробляє напівфабрикати, що використовуються в інших галузях промисловості. Виняток становлять мінеральні добрива, які виробляє відповідна галузь.
Технологія виробництва органічних речовин включає виробництва вуглеводної сировини, органічних напівфабрикатів, синтетичних матеріалів. Основною сировиною для хімії органічного синтезу є вуглеводні нафти, природний та попутний газ. Використовуються також вуглеводневі сполуки, що одержуються з вугілля.
Гірничо-хімічна промисловість виробляє сировинну базу передусім для неорганічної хімії.
Хімічна промисловість значно поширена у розвинутих країнах. Лише у США виробляється понад чверть, а в шістьох найрозвинутіших країнах - понад 3/4 хімічної продукції світу.
Закономірність розвитку хімічної промисловості у США пояснюється наявністю на їх території значної кількості практично усіх видів хімічної сировини: нафти, газу, солей, фосфоритів тощо. Інші розвинуті країни значно залежать від імпорту хімічної сировини.
Розвинені країни мають потужну багатогалузеву хімічну промисловість. Навпаки, у невеликих країнах розвинута переважно одна галузь. Наприклад, у Швейцарії - фармацевтична, у Нідерландах - гумовотехнічна промисловість.
Основна хімія, як галузь, обіймає кислотну, содову промисловість та виробництво мінеральних добрив. Родовища природної сірки розташовані переважно в США, Канаді, Мексиці, Італії (пластмасові вироби), Запоріжжі (кремній-органічні сполуки, синтетичні смоли), Дніпродзержинську (полівініл, полістирол), а також Калуші, Одесі, Києві, Фастові, що виробляють хімічну продукцію і стали центрами переробки синтетичних смол на пластмасові, плівкові та інші вироби [18].
Промисловість хімічних волокон. Найбільші підприємства розміщені у Чернігові, Києві (Дарницький шовковий комбінат), Черкасах.
Хімічна промисловість використовує повітря і воду у величезних кількостях для різноманітніших цілей. Це пояснюється комплексом цінних властивостей повітря і води, їх доступністю і зручностями застосування. Повітря є всюди. Хімічні підприємства будуються біля водних джерел.
1.1.2 Використання води та повітря в якості допоміжної сировини в хімічній промисловості
1. Кисень (повітря) використовується під час горіння та інших окисних процесів.
Частка Оксигену на Землі ~ 50 %. Атмосферний кисень становить від загальної кількості Оксигену -- 0,013 %, або 1 180 млн. т. До того ж його запаси постійно поновлюються: 1 га лісу виробляє 60 т кисню на рік).
Повітря. У хімічній промисловості повітря застосовують в основному як сировину або як реагент у технологічних процесах, а також для енергетичних цілей. Технологічне застосування повітря обумовлено хімічним складом атмосферного повітря; сухе, чисте повітря містить (об'ємна частка в %); N2 - 78,10; О2 - 20,93; Аг - 0,93; СО2 - 0,03 і незначні кількості Не, Ne, Кг, Хе, Н2, СН4, О3, NO. Найчастіше використовують кисень повітря як окислювач: окисний випал сульфідних руд кольорових металів, сірковмісної сировини при одержанні діоксиду сульфуру в сульфур-кислотному, целюлозно-паперовому виробництвах; окислення амоніаку у виробництві нітратної кислоти; неповне окислювання вуглеводнів при одержанні спиртів, альдегідів, кислот і ін.
Кисень, виділений ректифікацією рідкого повітря, у великих кількостях витрачають для кисневої плавки металів, у доменному процесі і т.п.; при ректифікації одержують також азот і благородні гази, в основному аргон. Азот використовують як сировину у виробництві синтетичного амоніаку й інших азотовмісних речовин і як інертний газ [22].
Повітря, застосовуване як реагент, піддається в залежності від характеру виробництва очищенню від пилу, вологи і контактних отрут. Для цього повітря пропускають через промивні вежі з різними рідкими поглиначами (Н2О, луги, етаноламіни й ін.), мокрі і сухі електрофільтри, апарати з вологопоглинальними сорбентами й ін.
Енергетичне застосування повітря пов'язане насамперед з використанням кисню як окиснювача для одержання теплової енергії при спалюванні різних палив. Повітря використовується також як холодоагент при охолодженні газів і рідин через теплообмінні поверхні холодильників або в апаратах прямого контакту (наприклад, охолодження води в градирнях), при грануляції розплавів деяких сполук (наприклад, аміачної селітри).
В інших випадках нагріте повітря використовується як теплоносій для нагрівання газів або рідин. У пневматичних барботажних змішувачах використовують стиснене повітря для перемішування рідин і пульпи (флотація), у форсунках - для розпилення рідин у реакторах і топках.
2. Вода використовується як розчинник, реагент і теплоносій. (Якщо всі запаси води (75 % поверхні Землі), а це І 386 млн. м3 рівномірно розподілити по всій земній кулі, то вона залишилася б під водою шаром 2 713 м. Проте прісна вода становить усього 2,5 %. В наш час проблеми водопостачання полягають у проблемі транспортування і збереження чистоти природної води [13].
Завдяки універсальним властивостям вода знаходить у народному господарстві різноманітне застосування як сировина, як хімічний реагент, як розчинник, тепло- і холодоносій. Наприклад, з води одержують водень різними способами, водяна пара застосовується в тепловій і атомній енергетиці; вода служить реагентом у виробництві мінеральних кислот, лугів і основ, у виробництві органічних продуктів - спиртів, оцтового альдегіду, фенолу й інших численних реакцій гідратації і гідролізу. Воду широко застосовують у промисловості як дешевий, доступний, невогненебезпечний розчинник твердих, рідких і газоподібних речовин (очищення газів, одержання розчинів і т.п. ). Винятково велику роль грає вода в текстильному виробництві: при одержанні різних волокон - натуральних, штучних і синтетичних, у процесах обробки і фарбування пряжі, суворих тканин і ін. Витрата води на 1 т віскозного волокна складає 2500 м3.
Як теплоносій вода використовується в різних системах теплообміну - в екзотермічних і ендотермічних процесах. Теплота фазового переходу Р - Г води значно вище, ніж для інших речовин, унаслідок чого водяна пара, що конденсується, є самим розповсюдженим теплоносієм. Водяна пара і гаряча вода мають значні переваги перед іншими теплоносіями - високу теплоємність, простоту регулювання температури в залежності від тиску, високу термічну стійкість і ін., унаслідок чого є унікальним теплоносієм при високих температурах. Воду використовують також як холодоагент для відводу теплоти в екзотермічних реакціях, для охолодження атомних реакторів. З метою економії витрати води застосовують так називану оборотну воду, тобто використану і повернуту у виробничий цикл.
Природні води містять різні домішки мінерального й органічного походження. До мінеральних домішок відносяться гази N2, O2, CO2 H2S, CH4, NH3; розчинені у воді солі, кислоти і основи знаходяться в основному в дисоційованому стані у вигляді катіонів і аніонів: Na+, K+, NH4+, Ca2+, Mg2+, Fe2+, Mn2+, HCO3-, C1-, SO42-, HSіО3-, F-, NO, СО32- ін. До органічних домішок відносяться колоїдні частки білкових речовин і гумінових кислот. Склад і кількість домішок залежать головним чином від походження води. За походженням розрізняють атмосферну, поверхневі і підземні води.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7