Экологическое образование в курсе химии

Экологическое образование в курсе химии

Главная цель обучения химии заключается в ознакомлении учащихся с веществами, причинами их разнообразия, формировании не только общих представлений о способах получения и областях применения веществ, но и в практическом умении обращаться с ними.
Учащимся необходимо знать, какие химические процессы происходят в живых организмах, какие вещества входят в состав пищи, бытовых препаратов, лекарств, парфюмерии и т.д. На уроках химии обсуждаются вопросы, связанные с химическим загрязнением окружающей среды, с методами мониторинга загрязнения и способами снижения его пагубного влияния на конкретные экосистемы и биосферу в целом.
Формы проведения уроков экологического направления могут быть различны: семинар, ролевая игра, дискуссия, т.е. все формы учебной деятельности, которые способствуют развитию творческих способностей учащихся, умению выразить свои мысли, опираясь на научно-обоснованные факты.
Очень интересными являются уроки, которые основаны на местном краеведческом материале, где можно затронуть проблемы природоохранных мероприятий данного региона, республики, города.
При изучении темы «Вода. Растворы» необходимо использовать богатейшую информацию о состоянии водных объектов Башкортостана. Водные объекты республики сильно загрязнены нефтепродуктами, нитратами, фенолами, солями железа, марганца, никеля, пестицидами. Река Белая имеет случай загрязнения сбросами сточных вод с промышленных объектов, в результате которых концентрация вредных веществ превышает более 50 ПДК. Жители Хайбуллинского, Зилаирского районов используют для питьевых целей воду, которая не отвечает гигиеническим требованиям. Повышенная жесткость питьевой воды характерно для систем водоснабжения городов: Туймазы, Давлеканово, Октябрьский. 70 процентов подземных вод не защищены от загрязнения. Загрязнителями являются предприятия нефтедобычи, нефтепереработки, нефтехимической промышленности и сельхозпредприятия.
При изучении темы «Кислородосодержащие органические соединения» учащиеся собирают и готовят сообщения, доклады, рефераты об экологических проблемах нашего региона, о состоянии экологической безопасности индустриальных городов (Уфа, Салават, Стерлитамак). Данные регионального центра комплексного мониторинга города Салават показывают, что экологическая ситуация за последние 5 лет ухудшилась. Концентрации кислородосодержащих веществ и производных, загрязняющих город возросли: по формальдегиду в 10 раз, по фенолу в 2 раза, ксилолу в 6-8 раз.
Богатую информацию по экологическим проблемам окружающей среды можно использовать в теме «Воздух. Состав воздуха». Основным «загрязнителем» воздуха являются промышленные предприятия и автотранспортные средства. Число источников выбросов вредных веществ в РБ – более 4 тысяч и республиканский автопарк насчитывает около 1 млн. единиц автотранспортных средств. Количество примесей в атмосферном воздухе в республике составляет 427 наименований. В городах: Уфа, Салават, Стерлитамак, Кумертау, Туймазы уровень загрязнения воздуха характеризуется как высокое, неблагоприятное для здоровья. В Ишимбае – повышенное.
При прохождении материала «Природные источники углеводородов» (нефть, нефтепродукты, нефтепереработка) учащиеся активно участвуют в подготовке материала о наличии полезных ископаемых в недрах республики, которые предопределили не только её промышленное развитие, но и концентрацию предприятий нефтепереработки, что создало серьезные экологические проблемы.
Для успешного применения экологических понятий можно воспользоваться содержанием экологизированного курса химии для средней общеобразовательной школы.
При изучении темы «Галоген» в 8 классе можно дать следующую информацию.(Литература 2,3)
В свободном виде галогены не встречаются из-за их высокой химической активности. Все они ядовиты, обладают бактерицидными свойствами, могут нарушать структуру двойной спирали ДНК и вызывать её денатурацию.
В связанном виде галогены (за исключением астата) широко распространены в природе. Они входят в состав многих минералов, содержатся в морской воде, живых организмах.
При рассмотрении положения галогенов в периодической системе важно напомнить учащимся о том, что с увеличением заряда ядра атома и относительной атомной массы галогенов их содержание в организме уменьшается. Так, нормальное содержание фтора составляет 10-1% (вес), хлора - 10-2%, брома - 10-4%, йода - 10-5%.
В организме человека галогены выполняют очень важные блокохимические функции. Избыток или недостаток содержания этих элементов могут вызвать нарушение этих функций.
Фтор
Фтор находится во всех органах и тканях тела человека. Наибольшее его количество содержится в волосах, ногтях, зубах и костях. Кости – своеобразное депо фтора, они имеют большое значение для регуляции его обмена.
Основная биологическая роль фтора связана с его участием в формирование зубов и костеобразовании. Фтор также влияет на обмен жиров и углеводов. Недостаток фтора в организме вызывает у людей поражение зубной ткани – кариес.
Пополнить организм фтором можно, употребляя фторированную питьевую воду, мясо, овощи. Избыток фтора в организме приводит к разрушению зубов, флюорозу (пятнистая эмаль), обезображиваются ногти, повышается хрупкость костей, кровеносные сосуды теряют эластичность и становятся ломкими. В результате тяжелая болезнь или смерть. Основные антропогенные источники фтора в биосфере – производство фосфорных удобрений, фосфорорганических соединений, стройматериалов, алюминия, керамических изделий, сжигание топлива.
Повышенное содержание фтора в почве вблизи его промышленных источников приводит к понижению способности почвы к самоочищению, уменьшению урожая сельскохозяйственных культур на 5-25%. Попадая в водоемы, фторид-ионы вызывают серьезные изменения в организмах гидробионтов (например, воспалительно-дистрофические гудения в жабрах, печени и почках).
Хлор
Ионы хлора поддерживают нормальное осмоническое давление плазмы крови, лимфы, спинномозговой жидкости, участвуют в образовании соляной кислоты желудочного сока, обмене веществ, построении тканей.
Избыток хлора в организме – причина заболеваний желудочно-кишечного тракта, головных болей, нарушения общего обмена веществ.
Основные антропогенные источники хлора – производство газообразного хлора, хлоротанических соединений, соляной кислоты, массовые выбросы при очистке воды, сточные воды различных предприятий.
Особую опасность представляют галогенопроизводные различных предприятий, содержащейся в виде примесей в воде, подвергающейся хлорированию ( пестициды, амины, детергенты и т. д.)
Бром
Бром относится к группе незаменимых микроэлементов. Важная его физиологическая функция – регулирование нервной деятельности. Отмечая это свойство, русский физиолог И.П.Павлов подчеркнул, что бром усиливает процесс торможения в центральной нервной системе, оказывая успокаивающее действие. Сейчас соединение брома применяются при лечении некоторых сердечно-сосудистых заболеваний, при язвенной болезни, при эпилепсии.
Однако избыток брома вызывает угнетение щитовидной железы, препятствуя синтезу его гормонов.
Антропогенные источники брома – производство броморганических соединений, фотоматериалов; лакокрасочные, фармацевтическое, горнорудное и нефтехимическое производство.
Йод
Организм человека не только не нуждается в больших количествах йода, но и с удивительным постоянством сохраняет в крови постоянную концентрацию (10-5 - 10-6 %). Из общего количества йода в организме (примерно 25 мг), больше половины находится в щитовидной железе.
Йодсодержащие гормоны усиливают окислительный процессы и влияют на рост человека, на его общее физическое и психологическое развитие. Йод необходим для повышения иммунитета (возрастает активность лейкоцитов), участвует в создании фагоцитов – патрульных клеток, оберегающих организм от вторжения вирусов в кровь.
Йод широко используется в ветеринарии. В комплексе с другими микроэлементами добавление небольших доз йода в корм скоту увеличивает надои и жирность молока у коров, улучшает качество шерсти у овец, яйценоскость у кур, ускоряет рост и развитие животных.
Недостаток йода в организме вызывает серьезное нарушение обмена веществ.
Антропогенные источники йода в биосфере – отходы химического, фармацевтического производства органического синтеза, а также бытовые стоки и добыча нефти (воды буровых скважин). Большую опасность для всего живого представляют радионуклиды йод-129 и йод-131, которые могут появляться в биосфере в случае аварий на АЭС, при испытании ядерного оружия.
Экологизированный курс химии и использование материала природоохранных мероприятий дает возможность раскрыть роль химии в борьбе с экологическим невежеством людей. Подрастающее поколение должно быть разумным и твердо знать, что жизнь в вакууме невозможно, что человек несет ответственность за сохранение природы, т.к. является её составной частью.
Литература:
«Ватандаш». Общественно-политический, научно-популярный и художественный ежемесячный журнал (2001-2006 годы)
«Популярная библиотека химических элементов» 1 и 2 книги. Издательство «Наука» - М. 1983г.
В.М. Назаренко, программа экологизированного курса химии для средней общеобразовательной школ. (VIII – XI Классы)//Химия в школе – 1993 год - №5 с. 35-45; 1995 - №2 с. 29-34
Миркин Б.М., Наумова Л.Г. Экология Башкортостана. Учебное пособие. Изд. 2-е. – Уфа: Китап, 1999.