Ознакомление учащихся с химическими производствами в курсе средней школы - рефераты, скачать рефераты, бесплатно рефераты

Рефераты. Ознакомление учащихся с химическими производствами в курсе средней школы

b>2.2 Экологическое воздействие выбросов химических производств
Загрязнение окружающей среды отходами химической промышленности достигает в настоящее время больших размеров. Достижения человеческого разума, обусловившие возникновение научно-технической революции, стали одновременно причиной коренного изменения экологии человека. Естественная среда его обитания, которой на протяжении многих веков была природа, сильно изменилась. Построено много городов с асфальтированными улицами и множеством транспортных средств, загрязняющих воздух.

История показывает, что человек всегда стремился создавать материальные блага и, не задумываясь над последствием своих открытий, старался, во что бы то ни стало достичь осуществления своих замыслов. А внешняя среда тем временем подвергалась и продолжает подвергаться превращениям и загрязнениям.

Истощение месторождений полезных ископаемых и других, казалось бы на первый взгляд, неисчерпаемых ресурсов в конечном счете не может обойтись без тяжелых последствий. Созданные людьми шахты смещают вещество земной коры в десять раз больше, чем землетрясения. Отходы сырья составляют 98 %. Они-то и засоряют, загрязняют окружающую среду.

Одна треть населения планеты испытывает острый недостаток в чистой воде, из-за чего 500 млн. человек постоянно страдают кишечно-желудочными заболеваниями. Если в 70-х годах XX столетия продолжала недоедать одна треть населения земного шара, то 43 государства испытывают недостаток в обыкновенной питьевой воде.

Ежегодно в атмосферу выбрасывается 500 млн. т загрязнений. Одни только электростанции выбрасывают каждый год 100-200 млн. т золы и 60 млн. т сернистого ангидрида. Атмосфера пашей планеты содержит 2,31012 т углекислого газа. Источниками выделения его являются вулканы, горячие источники, живые организмы, горючие ископаемые. При сжигании топлива ежегодно в атмосферу поступает не менее 1 1010 т углекислого газа, создавая этим тепловой эффект и дальнейшее загрязнение атмосферы. Это в свою очередь ведет к нарушению химического равновесия в воздушной среде, изменению климата и другим глобальным последствиям. Углекислый и сернистый газы, загрязняющие атмосферу, можно использовать для получения различных полимерных материалов. В настоящее время осуществлено промышленное производство ароматических поликарбонатов. В лабораториях сейчас получают полисульфоны, материалом для которых служит сернистый газ. Реакция их синтеза, как и в случае с СО, инициируется пероксидами или с помощью жесткой радиации. Из полимеров, содержащих до 50 % SО2, изготавливают, например, плиты и пленки. Мембраны из полимеров, содержащих SО2 с некоторыми олефинами гибки, прочны, не токсичны, пропускают кислород так же хорошо, как и силоксановые, а углекислоту - в шесть раз лучше. Поэтому полисульфоновые мембраны перспективны для аппаратов искусственного кровообращения.

В мире ежегодно выбрасывается в атмосферу около 150 млн. т SО2. В воздушное пространство скандинавских стран ветром заносится из промышленных регионов большое количество SO2, в результате чего здесь выпадают «кислые» дожди и рН поверхностных вод изменяется до 3,5 [4]. Следовательно, чтобы поверхностные воды были пригодными для питья, их необходимо подщелачивать. Не удивительно, что в отдельных районах потребление питьевой воды приводит к заболеваниям сердца.

Загрязнение атмосферы углекислым газом и другими веществами увеличивает расход кислорода.

Человечество вынуждено будет прибегнуть к созданию новых технологий, при которых будет поглощаться углекислый газ и выделяться кислород.

соединения шестивалентного хрома, чем трехвалентного. Опасны яды, находящиеся в высокодисперсном пародымообразном состоянии, поскольку такое состояние облегчает проникновение их в организм через дыхательные пути. Часто токсический эффект зависит от продолжительности действия яда на организм, от его растворимости в крови, лимфе и т. д.

Индивидуальную чувствительность людей к различным веществам обусловливает состояние центральной нервной системы или всего организма. Этим объясняется то, что в промышленных условиях нередко наблюдаются пиления сенсибилизации людей к некоторым ядам, ведущие к возникновению аллергических заболеваний, бронхиальной астмы и других специфических заболеваний, что делает невозможным дальнейшую их профессиональную деятельность.

Большинство ядов оказывает отрицательное действие на организм в целом, хотя нередко наблюдается преобладающее поражение определенных, органов. Бензол, например, поражает кроветворные органы и центральную нервную систему, свинец вызывает изменения нервной системы и поражает кровь, а иногда - изменения в печени,- сосудах и т. д. Избирательность поражения отдельных органов обусловлена особенностями веществ, их физико-химическими свойствами, в частности, неодинаковой растворимостью к воде, жирах и липоидах, различиями в обмене веществ в тканях организма, а также определенным химическим сродством этих тканей к яду, что приводит к избирательному накоплению его в определенных органах.

Эти данные свидетельствуют о том, что комплексный учет фактором окружающей среды позволит намечать мероприятия по оздоровлению ее и тем самым исключать вредные для здоровья людей условия. Трудность заключается в том, что комбинированное действие этих факторов еще недостаточно изучено. В то же время опыт проведения природоохранных мероприятий в ряде промышленных центров в соответствии с современными гигиеническими требованиями показывает, что в этих районах наблюдается уменьшение общей заболеваемости, в том числе хроническими болезнями.

Химическая промышленность столь многогранна, что полная характеристика ее чрезвычайно затруднительна, и поэтому мы остановимся лишь на некоторых производствах, заслуживающих с точки зрения загрязнения окружающей среды особого внимания.

Среди производств неорганического синтеза внимание обращается на особенности получения и применения минеральных удобрений, аммиака и продуктов на его основе, кальцинированной соды, дихромата калия, силикатов. Обзор особенностей основного органического синтеза ограничивается рассмотрением основных аспектов переработки нефти, каменного угля, древесины, получения и применения каучука, капролактама, химических волокон и пластических масс, производства пестицидов, поверхностно-активных веществ. В разделе кратко рассмотрены особенности загрязнения окружающей среды травильными и гальваническими производствами. Перечень производств охватывает основные вещества неорганической и органической природы, значение которых и объем выпускаемой ими продукции для нужд народного хозяйства очевидны. Ознакомление с ними показывает, что многое делается сегодня для того, чтобы новые материалы, новые вещества выпускались при помощи технологий, дающих минимальное количество отходов и позволяющих сохранить в чистоте окружающую нас природу.

Глава III. Ознакомление учащихся с химическими производствами

3.1 Производство извести как пример первоначального изучения химического производства в VIII классе

На специальном уроке в VIII классе учитель даёт учащимся первоначальное представление о применении химии в производстве и знакомит их с элементами техники этого производства.

Учитель начинает с характеристики продукта производства - с извести. Напоминает учащимся, что с известью они уже, знакомы, так как она широко применяется в практической жизни - в строительстве и в домашнем хозяйстве. Предлагает учащимся рассказать о том, в каком виде и для чего именно она используется. Подчёркивает, что известняк и известь - вещества разные, что известняк - это горная порода, природное сырьё для получения извести. Показывает образец известняка. Отмечает его состав, формулу и название записывает на доске. Обращает внимание учащихся на то, что известь бывает двух видов: негашёная и гашёная. Формулы и соответствующие названия их тоже записывает на доске. Образцы извести показывает. Характеризует свойства известняка, негашёной и гашёной извести и сравнивает их между собой.

Затем учитель переходит к сущности химических реакций, лежащих в основе производства извести. Сообщает учащимся, что известняк непрочный, что при прокаливании он разлагается, получаются два вещества - углекислый газ и окись кальция. Записывает на доске уравнение реакции. При наличии соответствующих условий демонстрирует опыт: небольшой, тонкий кусочек известняка (или мела) прокаливает на сильном пламени примуса, газа и т. п. Указывает, что получающаяся при прокаливании известняка окись кальция и есть негашёная известь и что её, по способу получения, ещё иначе называют «жжёная известь». В случае необходимости учитель показывает учащимся и сам процесс гашения извести. Берёт в фарфоровую чашечку кусок окиси кальция и обливает её небольшим количеством воды. Обращает внимание учащихся на то, как взятый кусок извести постепенно впитывает воду, разогревается и рассыпается, образуя гашёную известь, или так называемую «пушонку». Записывает на доске уравнение реакции.

Особо подчёркивает, что гашёная известь, хотя и плохо, но растворяется в воде и что водный раствор её называется известковой водой. Растворяет гашёную известь, получает белую мутную жидкость - так называемое «известковое молоко». Немного отстоявшееся «известковое молоко» фильтрует, получает бесцветный, совершенно прозрачный раствор - известковую воду. Замечает, что именно такую известковую воду используют для обнаружения углекислого газа, что при пропускании углекислого газа известковая вода мутнеет.

Из всего сказанного учитель делает общий вывод о том, что в основе производства извести лежит реакция разложения (при прокаливании) известняка.

Наконец, знакомит учащихся с тем, как именно эта реакция осуществляется в производстве. Показывает схему известково-обжигательной печи (рис. 1).

Рис. 1 Известково-обжигательная печь

Объясняет, как эта печь устроена; как она загружается известняком; почему известняк предварительно дробится на сравнительно небольшие куски; откуда в печь поступает горячий газ и необходимый для его сгорания воздух; как в этой печи осуществляется один из основных производственных принципов -- противоток; куда из печи удаляется углекислый газ, из какой части печи и как именно выгружается полученная известь.

При этом учитель знакомит учащихся и с тем, как в дальнейшем, перед употреблением, из негашёной извести в большом количестве получают гашёную известь и для чего известь используют. Сообщает, что известь используют не только в строительстве, но и в борьбе с вредителями сельскохозяйственных растений, например «известковое молоко» - против гусениц моли (малинной и смородинной), против зимующих па плодовых деревьях вредителей (яблонной медяницы, тли и др.), «пушонку» - для уничтожения слизней на овощных культурах, для дезинфекции почвы в подпользях, а в составе так называемого «известково-серного отвара» - для (борьбы с клещиками (хлопчатника, цитрусовых, огурцов, смородины, винограда и других сельскохозяйственных культур). С целью закрепления материала учащимся предлагаются вопросы о том: в чём различие между известняком, негашёной и гашёной известью, какая реакция происходит при гашении извести; какая реакция лежит в основе производства извести; каковы устройство и принцип действия известковообжигательной печи; какие процессы происходят в известковообжигательной печи; для чего используется известь. С целью же закрепления материала учащиеся решают производственную задачу, например, такого содержания: Сколько известняка, содержащего 10% примеси, потребуется для получения 28 т негашёной извести?

Таким образом, урок изучения производства извести строится по следующему плану:

Характеристика продукта производства: а) известь негашёная и гашёная (образцы и состав); б) известь и известняк (образцы и состав); в) применение извести (в строительстве, в борьбе с болезнями и вредителями сельскохозяйственных растений).

Сущность химической реакции, лежащей в основе производства извести: а) разложение известняка - получение негашёной извести (уравнение и демонстрация самой реакции); б) взаимодействие негашёной извести с водой -получение гашёной извести (демонстрация опыта, уравнение реакции); в) «известковое молоко» и «известковая вода» (демонстрация).

Страницы: 1, 2, 3, 4