Летняя школа юных химиков

Літня школа юних хіміків








Розробка
позакласного
заходу






Пояснювальна записка


Мета даного посібника - надати методичну допомогу в організації практики з хімії під час літніх канікул. Посібник містить цікавий матеріал для роботи учнів, який сприяє розвитку їх творчих здібностей, основних життєвих компетентностей. Літня школа для старшокласників – це можливість надати учням спробу визначитися з профілем навчання, основами самореалізації, саморозвитку та сформувати навички створення самоосвітнього маршруту з хімії. Даний посібник стане в нагоді вчителям-початківцям та , сподіваюсь, що і досвідчені педагоги знайдуть в ньому багато цікавого для себе.
Перше заняття

План

Конкурс «Ерудит» за темою
«Хімія і література» (додаток 1).

Засідання творчої лабораторії – виконання творчих завдань (додаток 2.)

.Хімічний експеримент «Увага! Рифи!» (додаток 3).

Розв’язування розрахункових задач «Бермудський трикутник» (додаток 4).


Виконання практичної роботи за темою «Забруднення води та деякі способи її очистки» (додаток 5).










Друге заняття

План

Інтелектуальний конкурс з теми «Хімія, екологія, медицина» (додаток 6).

Уроки Робінзона (додаток 7).


Захист творчих тематичних проектів «Хімія- для розвитку народного господарства» (додаток 8).

Хімічний експеримент «школа хімічної магії» (додаток 9).


Виконання практичної роботи за темою «Визначення приблизної кількості вихлопних газів автомашин, які надходять у атмосферу поблизу школи протягом доби» (додаток 10).







Третє заняття

План

Конкурс презентацій «Роль хімії у житті суспільства» (додаток 11).

Засідання КВК «Природі – наш захист» (додаток 12).

Мультимедійна конференція « У світі хімічних чудес» (додаток 13).

Відвідування віртуального музею «Видатні хіміки» (додаток 14).




















Додатки

















Додаток 1
Вікторина
«Хімія та література»

Вставте пропущені слова у вірш А.Білого.
Передо мной мир стоит
Мифологической проблемой;
Мне М говорит
системой.
Якому поету належать слова?
Чого б життя нас не вчило,
А серце вірить в чудеса.

3. Хто автор та як називається твір?
«Але насамперед і якомога уважніше вивчайте хімію, хімію! Це дивна наука уявляється мені всевидющим оком. Її пильний, сміливий погляд проникає й у вогненну масу Сонця, і в пітьму земної кори, і в безмовне життя дерева».

4. Чиєю рукою написано та як називається твір поета? З чого будуть виготовлені ґудзики?
Штовхаюсь я; аж землячок,
спасибі признався,
з циновими ґудзиками
5. Вставте відомі слова в уривок вірша М.Глазкова.
Пусть зимний день с метелями
Не навевает грусть –
Таблицу
Я знаю
Зачем я ее выучил?
<>
Без многословья книжного
В ней смысла торжество,
И лишнего
В ней нет ни одного.

6. Який метал мала на увазі Анна Ахматова та чому він позеленів?
На рукомойнике моем
Позеленела
Но так играет луч на нем,
Что весело смотреть.

7. «Яка ж легка архітектура цього внутрішнього будинку. Вікна величезні, широкі. З чого ж виготовлені ці двері й рами вікон? Що це таке? Срібло? Платина? До того ж і меблі легші, ніж горіхові. Але що ж це за метал? Саша говорить, що рано чи пізно замінить собою дерево і навіть камінь. Усюди»
Що це за метал? Хто автор твору та як він називається?
8. Про яку речовину веде мову М.В.Ломоносов у своїй поемі?
Не право о вещах
те думают Шувалов
Которые чтут ниже минералов.

9. Який поет і про яку речовину склав такі рядки?
Тогда услышал
Я на диво запах скверный,
Как будто тухлое яйцо.
Я нос себе зажав,
Отворотил лицо.

10. «Людина вганяє в рот ворога, що бере його розум, та потім сама з радістю й веселощами перетворюється на худобу ».
Про що йдеться та хто з англійських літераторів є автором цих слів?

11. «- Може, м’ясо довго пролежало?
- Ні, на жаль, воно дуже довго бігало, - відповів географ Паганель. - М’ясо гуанако смачне лише тоді, коли тварина вбита під час відпочинку. А якщо тварина довго бігає під час полювання, то м’ясо їсти не можна».
Чому не могли їсти м’ясо дикої лами?
Як називається твір і хто його автор?
12. Який відомий герой І.Ільфа та Є.Петрова роману «» знав «150 рецептів приготування »?
Вставте пропущені слова.

13. На думку американських дослідників, за відсотковим умістом Купруму у волоссі можна судити про інтелект людини. Якому російському поету належать слова?
У меня в руках довольно силы,
В голове есть золото и медь.
Руки милой, пара лебедей,
В золото волос моих ныряют.
Все на этом свете из людей
Песнь любви поют и повторяют.

14. Про якого вченого – хіміка йдеться?
Он химик был и знаменитый,
К тому же музыку писал.
Первый слог – сосновый лес,
Второй слог – число.
Вместе химик – композитор.

Додаток 2
Найбільш незвичайна

Вона народилася в родині батьків, що належать до двох відомих хімічних кланів: органічної та неорганічної хімії.
Мати – жінка кислої їдкої вдачі, що змінює забарвлення індикатора на червоний колір.
Батько – газ із різким, задушливим характером, добре розчинний у воді; утворює при цьому речовину, відому в медицині як спирт.
Від батька дочка успадкувала два важливі гени, рівноцінні за силою, що робить її в розчині
Один ген, під назвою визначає в її характері головні властивості, що підтверджує її Другий ген -
У цілому вона мала характер. У світі органічної хімії нараховується ще таких двійників.
Дайте відповіді на запитання:
Про яку сполуку йдеться?
Назвіть батьків.
Назвіть гени.
У чому смисл головних кислотних властивостей?
Визначте характер.
Кількість двійників.


Додаток 3
Дослід 1
«Запали вогнище без сірників»

Учень – турист
Запалю я вогнище
Без вогню, без сірників,
А про це видовище
Потім розповім.
Готується суміш із 2 – 3 г KMnO4 та концентрованого розчину H2SO4. Чашка із сумішшю кладеться на металевий лист. Навколо чашки насипаємо тирсу так, щоб вона не торкалася суміші, залишивши вільний доступ до неї.

Змочіть спиртом невеликий жмутик вати й затісніть між пальцями. Натисніть на вату, спирт капне на суміш і запалить тирсу.




Дослід 2
«Напої з однієї пляшки»

Учень – бармен
Яка спека!
Хочу пити!
Де б водички попросити?

Візьміть три чисті склянки по 200 мл. У пляшці міститься 0,5 л Н2О та 10 мл H2SO4. Це буде нашою «водою».
Склянка № 1 – на дні кристали Na2CO3 .
Склянка № 2 – на дні розчин BaCl2 (або кілька разів змочити склянку цим розчином).
Склянка № 3 – на дні кристали Na2CO3 з метилоранжем.

Дослід 3
«Вулкан»

Учень – турист
Ми можем діючий вулкан
Зробити тут у склянці.
На металевому листі порцелянова ступка заповнюється амоній дихроматом. Усередину кратера кладуть вату, змочену спиртом, та підпалюють її.

Дослід 4
«Хусточка, що не згорає»

Учень
Ця хустинка не проста, а чарівна.
Буде полум’я горіти, а хустинка не згорить.
Добре змочуємо хустинку водою, потім – ацетоном і віджимаємо. Після цього «солимо» сполукою Літію або Стронцію. Закріплюємо хустинку на кінці тигельних щипців і підпалюємо.

Додаток 4

Задача 1
Разом із карбон (IV) оксидом людина видихає і чадний газ, у середньому 1,6 мл (н.у.) за одну годину. Протягом якого часу буде досягнуто ГДК чадного газу, яка становить 0,001 г/м, якщо людина перебуває в ізольованому приміщенні загальним об’ємом 12м ?
Розв’язання
Маса чадного газу у приміщенні не може перевищувати: m(СО) = ГДК V = 0,001г/м 12 м = 0,012 г.
За одну годину людина видихає таку кількість карбон (IV) оксиду:
1,6 мл СО - х г СО;
22400 мл СО - 28 г СО;
Звідси х = 0,002 г.
Тому ГДК буде досягнуто через:
= 0,012 г : 0,002 г = 6 год.
Відповідь: ГДК чадного газу буде досягнуто через 6 годин.

Задача 2
Флор потрапляє в організм людини здебільшого з питною водою. Вважаючи, що людина в середньому споживає 3 л води за добу, обчислити, скільки моль фтори – йонів потрапляє в організм людини протягом місяця, якщо середній вміст натрій фториду в питній воді становить 2 мг/л.
Розв’язання
В одному літрі питної питної води міститься така кількість F:
42 г Na F містить 1 моль F,
2 10 г - х моль F;
х = v(F)
·4,3 10 моль.
Відповідь: v ( F) = 4,3 10 моль.

Задача 3
Під час перевірки роботи лабораторії виявлено, що тиск насичених парів ртуті в ній при кімнатній температурі (20 С) становить 0,173 Па. ГДК парів ртуті в повітрі робочих приміщень 0,01 мкг/л. обчислити, у скільки разів концентрація насичених парів ртуті в повітрі цієї лабораторії перевищує ГДК.
Розв’язання
Усім відомо, що ртуть є високотоксичним металом і, хоча тиск парів за умовою задачі низький, але навіть в такій кількості пари ртуті дуже небезпечні.
За рівнянням Менделєєва – Клапейрона:
pV = m : M RT.
Обчислюємо масу ртуті:
m (Hg) = (0,173 10 201) : (8,31 293) = 14 (мкг).
Обчислюємо, у скільки разів концентрація насичених парів ртуті перевищує ГДК:
n = 14 : 0,01 = 1400.
Відповідь: ГДК перевищена в 1400 разів.
Додаток 5

Тема. Забруднення води та деякі способи її очистки.
Мета: З’ясувати параметри, які характеризують забруднення води, навчитись деяким способам очищення води та визначити їх ефективність.
Обладнання: Водопровідна вода, бульйон з нешкідливими бактеріями. 30 г грунту, харчовий барвник, хімічні стакани на 500 мл, лійка, паперовий фільтр, мірний циліндр, хлорка, прилад для дистиляції води.
Об’єкт дослідження: Вода різного ступеня забруднення.
Хід роботи.
1. У лабораторний стакан на 500 мл налийте 400 мл водопровідної води і додайте до неї перераховані нижче забруднювачі. Вкажіть, до якої категорії відноситься кожний з них:
- столова ложка грунту,
- декілька краплин харчового барвника,
- біля 1 мл бульйону, який містить нешкідливі бактерії.
2. Переконатись у ефективності найбільш широко використовуваних способів водоочистки.
Наявність у воді зависей можна помітити за її відносною мутністю. Прозора вода зависей практично не містить.
Наявність розчинних речовин слід перевірити методами хімічного аналізу. Використовуючи харчовий барвник також можна візуально визначити розчинні речовини.
Перевірити присутність бактерій можна за допомогою петлі з дроту простерилізованої у полум’ї. Перенесіть нею краплю води з стакана у чашку Петрі з стерильним агаровим середовищем. Поява колоній через декілька діб буде свідчити про наявність у воді бактерій.
3. Налийте 50 мл досліджуваного зразка води у мірний циліндр для відстоювання. Опісля дослідіть верхній шар на наявність забруднення вищеописаними способами. Обґрунтуйте, чи можна використовувати відстоювання для видалення зависей, розчинних речовин та бактерій.
4. Відфільтруйте 20 – 30 мл досліджуваного зразка води у чистий лабораторний стакан за допомогою лійки та фільтрувального паперу. Перевірте фільтрат на забруднення описаними вище способами. Обґрунтуйте, чи видаляються за допомогою фільтрування зависей, розчинних речовин та бактерій.
5. Налийте 30 -40 мл забрудненої води в лабораторний стакан на 100 мл. Додайте декілька крапель розчину хлорки (хлорного вапна), ретельно перемішайте і дайте відстоятись протягом 15 хв. Перевірте воду на наявність забруднення описаними вище способами. Обґрунтуйте, видаляються за допомогою хлорування зависі, розчинні речовини та бактерії; чим відрізняється очистка від дезинфекції.
6. Зберіть прилад для дистиляції, про дистилюйте 50 мл досліджуваного зразка води. Обґрунтуйте, чи видаляються в результаті цього процесу зависі, розчинні речовини та бактерії; чому дистиляцію не використовують як єдиний спосіб надійної очистки води.

Додаток 6
Інтелектуальний конкурс
«Хімія + медицина»

Через кодоскоп висвітлюється кодокартка «Медик без належного пізнання хімії досконалим бути не може» (М.В.Ломоносов).

Оксиди, кислоти, основи й медицина:
а) SO2 – сульфур (IV) оксид – дезинфекція мікроорганізмів; знищення цвілевих грибків тощо;
б) CO2 – карбон (IV) оксид – анестезія, припікаюча дія, лікування бородавок, вовчого лишаю;
в) SiO2 – силіцій (IV) оксид – кварц застосовують у генераторах ультразвуку, із кварцового скла виготовляють оптичні прилади, медичні лампи для ультрафіолетового опромінення; високотемпературні термометри;
г) MgO – магній оксид: чистий оксид – «магнезія» використовується для лікування підвищеної кислотності шлунка, як проносне, засіб у разі опіків, отруєння кислотами та ін.;
д) ZnO – цинк оксид – основа зубних цементів;
е) HgO – меркурій оксид – мазі, що використовуються для лікування очей, шкіри;
ж) HCl – хлорид на кислота – в разі зниженої кислотності шлунка;
з) HNO3 - нітратна кислота використовується для виробництва ліків; у складі нітрогліцерину (у разі серцевих захворювань);
и) H3PO4 - ортофосфорна кислота – за зниженою кислотності шлунка замість хлоридної кислоти;
к) H3BO3 – борна кислота - антисептик;
л) KOH – калій гідроксид – у хірургії для припікання;
м) Ca(OH)2 - кальцій гідроксид – проти опіків, протиотрута в разі отруєння сульфатною кислотою;
н) NHuOH – амоній гідроксид – нашатирний спирт.

3) «Оксиди, кислоти, основи й екологія»
Висвітлюється кодокартка: «Екологія – сходження до розуму» (А.Конан Дойл).

а) SO2 і NO2 – утворення кислотних дощів.
б) CO2 – наркотично впливає на людину, подразнює шкіру, пригнічує центр дихання; спричинює підвищення адреналіну та зменшення амінокислот.
в) CO – карбон (ІІ) оксид, або чадний газ, - з білком крові гемоглобіном у 200 – 300 разів швидше, ніж кисень, спричиняючи анемію, голодування клітин, смерть.
г) кислоти - їдкі, кислі; спричиняють опіки, роз’їдають тканини, папір; пари кислот дуже отруйні. Користуватися дуже обережно.
д) луги – їдкі; берегти шкіру й очі від потрапляння лугу!

Додаток 7
«Уроки Робінзона»
Завдання 1
Уяви собі, що ти – Робінзон, який опинився в аналогічному становищі Тобі пропонується пофантазувати щодо подальших дій з урахуванням сучасних знань з хімії та біології. (Описані тобою явища поясні й підтвердь рівняннями реакцій).

Завдання 2
Уяви собі: твоє взуття стало непридатним, поміркуй і знайди спосіб захистити ноги від холоду, вологи й ушкоджень під час ходіння. Не сподівайся на послужливі шторми, що прибивають до берега кораблі, на борту яких – скрині з різним скарбом. Пофантазуй щодо цього, використовуючи знання з хімії, біології. Підтвердь умовиводи формулами й рівняннями.

Завдання 3
Уяви собі, що ти , прокинувшись вранці, вирішив половити рибу без вудлища. Згадай про поживні речовини, сполуки, що містяться в рибі, та опиши ситуацію, пофантазуй Підтвердь формулу рівняннями.

Завдання 4
Відкрити пізно ввечері! Не користуватися сірниками й запальничкою до вечора наступного дня. Для добування вогню використовувати інші способи. Пофантазуй, опиши це завдання; напиши формули, рівняння, умови

Завдання 5
Уяви собі, що ніч на самоті та ще й у не знайомому для тебе місці Пофантазуй про ситуацію Використовуй для цього знання з хімії та біології; підтвердь умовиводами, формулами й рівняннями.

Додаток 8
Проблема для творчості

Однією з проблем сучасних великих міст є утилізація побутового сміття, що з хімічної точки зору є цінною хімічною сировиною, з якої можна виробляти найважливішу продукцію.
Поміркуйте та запропонуйте власний проект комплексного використання побутових відходів для виробництва потрібних хімічних відходів, використовуючи такі дані: маса побутових відходів нашого міста складає 100 тонн на добу; у відходах міститься 4% поліетилену й поліпропілену; 30% - паперу, картону, відходів переробки деревини; 20% - склобою; 25% - різних харчових відходів.
Загальні вимоги до проекту
(потрібно висвітлити)
Суть проблеми, загальна ідея її розв’язання.
Інженерне розв’язання проблеми.
Економічні розрахунки (матеріально – технічний баланс, витрати, дохід, рентабельність, окупність, прибуток).
Хімічне розв’язання проблеми.
Актуальність, новизна проекту.
проект має відбивати сучасні вимоги до хімічного виробництва: безперервність, безвідходність, комплексне використання сировини; безпека для робітників і навколишнього середовища.
Використана література, творчі зустрічі з фахівцями виробництв міста.
Регламент захисту – 20 хвилин.

Додаток 9

«Школа хімічної магії»

Урок №1
«Основи пошукової справи невидимок»

У країні Хімія, у місті Не органіка живе родина Катіонів. Усі в ній закінчували нашу школу і є хімічними магами. Наймолодшими дітьми в родині є Калій і Кальцій – двоюрідні брати. Вони з дитинства суперничають один з одним і ніяк на можуть довести, хто ж із них є кращим професіоналом у своїй справі. Калій заявляє: «За потреби я можу ставати невидимкою і так замаскуватися під середовище, що ніхто й ніколи мене не знайде!». Кальцій теж за словом у кишеню не поліз, дав братові таку відповідь: «Зате я вмію непомітно розчинятись у воді – і сліду мого там не знайдеш!». Вони побились об заклад: кого першого викриють у розчині сьогоднішні учні – той і програв парі.

У двох отриманих вами пробірках причаїлися Калій і Кальцій. Допоможіть братам розібратися в цій ситуації. Зверніть увагу: для цього на ваших лотках є всі необхідні реактиви – розчини різних кислот.

Урок № 2
«Кольорологія – магія виникнення й зникнення кольорів»

Зваріть, будь ласка (діти записують), чорничний компот, малиновий сироп, виготовте вишневий сік та лимонний нектар, не маючи ні чорниць, ні малини, ні вішень, ні лимону, але використовуючи такі інгредієнти: розчини HCl, NaOH, NaCl; лакмус, фенолфталеїн, метилоранж. Завдання ускладнюється тим, що ви не знаєте, у якій із пробірок, виданих вам, який розчин знаходиться, підписаними є лише пляшечки з індикаторами. Після закінчення експерименту вам потрібно скласти рецепти напоїв, тобто описати які ж «продукти» (речовини) є їхніми складовими.



Додаток 10

Тема. Визначення приблизної кількості вихлопних газів автомашин, які надходять у атмосферу поблизу школи протягом доби.
Мета: З’ясувати динаміку вмісту вихлопних газів в атмосферному повітрі поблизу школи протягом доби.
Об’єкт дослідження: Повітря поблизу школи.
Хід роботи.
Визначити відстань від школи до дороги (автомагістралі).
Провести підрахунок кількості автомобілів протягом 4- х періодів найінтенсивнішого руху на шляхах (7 – 11, 11 – 15, 15 – 19, 19 – 23 год).
Для кожного з періодів дослідження обчислити кількість вихлопних газів від автомобілів, коли відомо, що один автомобіль за 4 год продукує їх 0,17 кг.
На основі теоретичних даних обчислити маси CO2, NO та NO2, які потрапляють у атмосферу мікрорайону школи.
Вивести середній показник забрудненості атмосфери біля школи вихлопними газами.
Одержані дані занотувати у таблицю:





№ п/п
Період дослідження
Кількість



Автомо
білів
Вихлопних газів
CO2,
NO + NO2

1
7 – 11





2
11 – 15





3
15 – 19





4
19 – 23






Зробити висновок про ступінь забруднення повітря поблизу школи.

Додаток 11

Конкурс презентацій

Цілі: продемонструвати вміння й навички аналізувати, узагальнювати, виокремлювати істотне, головне; вміти логічно, послідовно, переконливо довести, обґрунтувати значущість підібраного матеріалу; переконати всіх у важливості й актуальності добору рубрик творчих робіт.
Форма проведення: презентація хімічного журналу.
Хід уроку
1. Кожній творчій групі класу дається завдання: створити хімічний журнал, що має рубрики:
1) Історія. Відкриття.
2) Ерудит.
3) Людина і хімія.
4) Хімія в біології, медицині.
5) Хімія та виробництво.
6) Експеримент.
7) Хімія і життя.
8) Це цікаво
2. Групи створюють свої хімічні журнали.
3. Захист проектів
1) Промова редактора: «Я, редактор»
2) Промова кореспондентів
4. Підсумки презентацій підбиває журі.
5. Найкращі журнали, рубрики, кореспонденти нагороджуються нагородними листами.
6. Найкращий журнал друкується та поширюється серед учнів, учителів, батьків.

Додаток 12

Засідання КВК

Перший конкурс – вітання (назва, девіз, емблема команди )
Другий конкурс – розминка
Командам даються екологічні терміни, які необхідно розшифрувати. Наприклад: навколишнє середовище, екологія, екокриза, екокатастрофа, пандемія, забруднення тощо.
Завдання – малюнок «Що це означає?»
Третій конкурс – виїзний
(по три учні від команди виїжджають на місцевість)
Наприклад, така ситуація.
Лісництво м. Нова Каховка висуває директору комунального господарства вимогу переобладнати міський смітник, що своїм умістом отруює навколишнє середовище. Директор комунальних підприємств, у свою чергу, висуває претензії до заводу, що викидає промислові відходи та відпрацьовану H2SO4.
Завдання учасникам
Обіграти ситуацію.
Яких заходів ви б ужили, якби були:
а) лісником;
б) директором комунальних підприємств;
в) директором заводу?
Четвертий конкурс
Команди за 1 хвилину повинні:
скласти казку, розповідь за зведеннями МВС з екологічної теми;
намалювати екоплакат.
П’ятий конкурс – домашнє завдання з теми «Нашому місту – чисте повітря, землю, воду» (5 хвилин кожній команді)
Шостий конкурс – художньо – літературний
Конкурс «Еколіра» (хто більше за певний час розповість віршів, заспіває пісень з екотеми);
Художньо – літературна реклама «Який чудовий цей світ!».
Журі оцінює участь команд у конкурсах. Максимальна кількість балів: за конкурси 1- 4, 6 – 5 балів, за 5 конкурс – 10 балів.


15