Разработка учебного занятия в кружке «Юный эколог» Приготовление модельных растворов загрязнений воды и их экспресс- анализ (использование данных в учебно-исследовательских проектах)

Разработка учебного занятия
Приготовление модельных растворов загрязнений воды и их экспресс- анализ (использование данных в учебно-исследовательских проектах)
Цель и задачи: проведение практических методов исследования (на примере модельных растворов воды) для развития познавательных интересов , положительных мотивов учебной деятельности и повышения экологической культуры воспитанников.
Оборудование: комплект-лаборатория для проведения экологического практикума, набор химических реактивов и лабораторной посуды, инструкционных карты, индивидуальные карты для обучающихся, медиаустановка, компьютер, выставка экологического оборудования и эколитературы.
ХОД ЗАНЯТИЯ:
Оргминута
Вступительное слово педагога
Выступление участника летнего палаточного лагеря ( «На Старице»)
Выступление участников летней площадки «Наш край»
Инструктаж по выполнению работы (обучающаяся кружка)
Практикум ( алгоритм выполнения)
Завершающее слово педагога.
Педагог:
Сегодня у нас очередное занятие нашего кружка «Юный эколог», которое является продолжением практических занятий по теме «Экомониторинг». Я хочу начать словами российского поэта Р.Рождественского:
Кромсаем лёд,
Меняем рек теченье,
Твердим о том, что дел невпроворот.
Но мы ещё придём просить прощенья,
У этих рек, барханов и болот,
У самого гигантского восхода,
У самого мельчайшего малька.
Пока об этом думать неохота,
Нам не до этого пока.
Аэродромы, пирсы и перроны,
Леса без птиц и реки без воды

Вода- живое чудо природы. Всё живое вышло из воды. Вода не только поит, но ещё и кормит, «добывает, электрический ток, моет людей, города, машины, дороги. Без воды не замесить теста для хлеба, не сделать бумагу, ни ткани для одежды, ни конфет, ни резины- ничего не сделать без воды. Поэтому воду надо беречь, расходовать экономно, не загрязнять.

В настоящее время неуклонно растёт интерес к контролю качества воды, что обусловлено рядом причин. В их числе продолжающееся загрязнение окружающей среды, в частности водных источников. Любой уважающий себя человек может и должен сам проводить простейшие экологические исследования. Поэтому наше занятие нацелен на развитие умений проводить экспресс -анализы модельных растворов. (2МИН)
Но прежде небольшой экскурс: (участник занятия)
Наш кружок «Юный эколог» был организован в 1997г., и действует уже 15 лет. Главная цель -получение экологических знаний путём активной практической деятельности, повышение экологической культуры. Мы участвовали в реализации таких социальных проектов: «Оглянись на дом свой», «Фольклор в природной среды», «Гидронимы Выксунского района». Нам стало тесно в кружке и к нам стали присоединяться единомышленники и борцы за чистоту окружающей природы.
Сфера деятельности расширилась. Мы продолжаем заниматься экологическими исследованиями воды, почвы, изучаем растительный и животный мир. Эти исследования проводились в городском парке , пришкольной территории, местных водоёмах. Параллельно проводились этнографические, географические, краеведческие исследования данных объектов. Исследования проводились с помощью экологического оборудования школьной лаборатории, а более сложные отправлялись в лабораторию ОАО ВМЗ. Результаты анализов показали, что не всё благополучно в нашем районе. В воде повышено содержание железа ,нитратов, что способствует развитию одноклеточных водорослей и зацветанию водоёмов. Ухудшение воздушного баланса водоёмов – приводит к гибели рыбы, водных животных.
По материалам изученных объектов были выпущены буклеты «Живой источник», «Выксунский парк: прошло, настоящее, будущее». « Гидронимы нашего района» для привлечения к экологическим проблемам общественности.
Деятельность нашей организации нашла широкую поддержку в районном комитете по экологии и в министерстве охраны и природопользования. Мы получили возможность исследовать реки Нижегородской области. Было совершено 3 байдарочных экспедиции по рекам – Ветлуга, Пьяна, Керженец. (2 МИН)
Совместно со Станцией юных туристов 2 года подряд мы организовывали палаточный лагерь в р-не р. Старицы. Эта форма работы тоже является незабываемой для подростков 13-16 лет.
«На старице 2014» (участник) 1 МИН.
Был проведён районный эколого краеведческий туристический палаточный лагерь «На Старице», который располагался на берегу р. Оки вблизи деревни Пристанское.
Участники лагеря – 30 обучающиеся (в возрасте от 12 до 16 лет) школ города и района, с разным уровнем экологической культуры. Основу коллектива лагеря составляют разновозрастные группы. Каждая группа состояла из семи – восьми ребят, занимающих отдельную палатку. Благодаря этому, было легко проводить различные конкурсы, наблюдения, игры или участвовать в практических природоохранных акциях.
Продолжительность лагерной смены – 10 дней.
Мы получили много новых знаний в области экологии и охраны природы, краеведения; участвовали в экологических десантах, учились оборудовать места стоянок, собирали лекарственные растения; чтобы развивать навыки межличностного общения педагоги проводили (психологические игры, тренинги, тесты и т.п.); каждый день была утренняя зарядка, спортивные игры, соревнования ; тематические занятия по биомониторингу, по биологии и географии. Ну а главное, было изучение экологического состояния природной зоны р. Старицы. Это нашло отражение и научно-практических проектах, написанных по итогам смены.
Педагог: Для учащихся 5-7 классов традиционной стала летняя площадка
Школьная летняя площадка «Наш край» (Кулагина Аня)
В июне 2012г. на базе школы проходила эколого-краеведческая площадка «Наш край» для учащихся 5-х , 6-х и 8-х классов с 5-15 июня
Были приглашены все желающие, принять участие в летней площадке, соблюдая принцип доступности получения образования. Но основной костяк составили кружковцы.
В процессе работы мы делились на 5 групп (по 5 человек) и работали по разным направлениям ( экология, краеведение, этнография, туризм, ЗОЖ)
Были проведены:
конкурс экологического рисунка на асфальте,
два спектакля «День Земли» и «Голубые очи планеты» для детей из школьного лагеря,
экскурсии по природно-историческим объектам Выксы и Выксунского района;
Взяли и исследовали пробы воды в водных источниках нашего района , провели камеральную обработку.
Провели экспедицию на Ризадеевское озеро, мы в полевых условиях знакомились с растениями , животными и экосостоянием изучаемых объектов (рассказ очевидца-впечатления);
6.Посетили библиотеку «Отчий край» 7.Работали с топографической картой Выксунского района, выбирали маршруты. Научились заполнению маршрутных, опросных и объектных листов.
8. Экологическая учёба: «Как писать проект»;(2 мин)
Педагог:
Темой сегодняшнего нашего занятия является:
« Приготовление модельных растворов загрязнений воды
и их экспресс- анализ (использование данных в учебно-исследовательских проектах)
Сегодня мы проведём практическую работу, где условно можно выделить два блока:
Органолептические характеристики воды( мутность, запах и вкус)
Оценка содержания некоторых компонентов ( Рн, сульфатов, сульфидов и нитратов).
Объекты исследования: водопроводная вода , модельные растворы воды.


Методические рекомендации по проведению экспресс-анализов (Выступление участника кружка)
Работа по группам
Использование инструкционных карт
Индивидуальные карты -инструкции
Набор пробирок с исследуемыми растворами
Химические реактивы и комплект-лаборатория
Нормативы определения органолептических свойств питьевой воды
Показатели
Единицы
измерения
Нормативы,
не более
ГОСТ

Запах
Баллы
2
3351-74

Вкус
Баллы
2


Цветность
Градусы
20 (35)


Мутность
ЕФМ (единицы мутности по
формазину или мг/ дм3 (по каолину)
2,6 (3,5)
1,5 (2)





ОРГАНОЛЕПТИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ
Любое знакомство со свойствами воды начинается с определения органолептических показателей, т.е. таких, для определения которых мы пользуемся нашими органами чувств (зрением, обонянием, вкусом). Органолептическая оценка приносит много прямой и косвенной информации о составе воды. К органолептическим характеристикам относятся: цветность, мутность (прозрачность), запах, вкус, привкус.
Запах определяют при нормальной (20°С) и при повышенной (60°С) температуре воды. Запах подразделяют на две группы (таблица 5.1.):
- естественного происхождения (от живущих и отмерших организмов, от влияния почв, водной растительности и т.п.);
- искусственного происхождения. Такие запахи обычно значительно изменяются при обработке воды.




Мутность
Мутность природных вод вызвана присутствием тонкодисперсных примесей, обусловленных нерастворимыми или коллоидными неорганическими и органическими веществами различного происхождения. Качественное определение проводят описательно: слабая опалесценция, опалесценция, слабая, заметная и сильная муть.







 Определение рН
Водоро
·дный показа
·тель, pH (произносится «пэ аш», английское произношение [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] pH [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] «Пи эйч») мера [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] (в очень разбавленных растворах она эквивалентна [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ]) [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ] в [ Cкачайте файл, чтобы посмотреть ссылку ], и количественно выражающая его кислотность,
(Ход работы)
Водородный показатель рН
В пробирку наливают 5 мл исследуемой воды, 0. 1 мл универсального индикатора, перемешивают и по окраске раствора оценивают величину рН.
Розово - оранжевая
рН около
5

Светло-желтая
pH -
6

Светло - зелёная
рН -
7

Зеленовато-голубая
рН -
8






Определение сульфатов
(качественное определение с приближённой количественной оценкой. )
Оборудование и реактивы
Штатив лабораторный с пробирками,
пипетки 5 и 10 см3 с делениями на 0, 1 см3,колбы мерные вместимостью 100, 500 и 1000 см3, пробирки колориметрические с притертой пробкой и отметкой на 10 см3, палочки стеклянные,воронки стеклянные, HCl(1:5), BaCl2. (5%), калий сернокислый, серебро азотнокислое, вода дистиллированная
Подготовка к анализу
Приготовление основного стандартного раствора сернокислого калия
0, 9071 г K2SO4 растворяют в мерной колбе вместимостью 1 дм3 в дистиллированной воде и доводят объем раствора дистиллированной водой до метки. 1 см3 раствора содержит 0, 5 мг сульфат-иона.
Приготовление рабочего стандартного раствора сернокислого калия
Основной раствор разбавляют 1 : 10дистиллированной водой. 1 см3 раствора содержит 0, 05 мг сульфат-иона.
Приготовление 5 %-ного раствора хлористого бария
5 г ВаСl2 растворяют в дистиллированной воде и доводят объем до 100 см3.
Приготовление 1, 7 %-ного раствора азотнокислого серебра
8, 5 г AgNO3 растворяют в 500 см3дистиллированной воды и подкисляют 0, 5 см3концентрированной азотной кислоты.
Проведение анализа
В колориметрическую пробирку диаметром 14-15 мм наливают 10 см3 исследуемой воды, добавляют0, 5 см3 соляной кислоты (1:5). Одновременно готовят стандартную шкалу. Для этого в такие же пробирки наливают 2, 4, 8 см3 рабочего раствора сернокислого калия и 1, 6; 3, 2; 6, 4 см3основного раствора K2SO4 и доводят дистиллированной водой до 10 см3, получая таким образом стандартную шкалу с содержанием: 10, 20, 40, 80, 160, 320 мг/дм3 сульфат-иона. Прибавляют в каждую пробирку по 0, 5 см3 соляной кислоты(1:5), затем в исследуемую воду и образцовые растворы по 2 см3 5 %-ного раствора хлористого бария, закрывают пробками,перемешивают и сравнивают со стандартной шкалой.




Определение нитратов
Оборудование и реактивы:
пробирки, пипетка на5мл, 2мл, физиологический раствор (0, 9%р-р NaCl),риванол солянокислый (0, 25г риванола растворяют в200мл 8%HCl), порошок цинка
Определение:
К 1мл исследуемой воды прибавляют 2, 2мл физиологического раствора. Затем отбирают 2мл приготовленного раствора, добавляют 1мл солянокислого раствора риванола и немного порошка цинка (на кончике ножа). Если в течении3-5минут желтая окраска риванола исчезнет и раствор окрасится в бледно-розовой цвет, то содержание нитратов в воде превышает ПДК.
Нитраты
опасны для человека. Различают первичную токсичность собственно нитрат-иона;вторичную, связанную с образованием нитрит-иона,и третичную, обусловленную образованием из нитритов и аминов нитрозаминов. Смертельная доза нитратов для человека составляет 8-15 г. При длительном употреблении питьевой воды,содержащих значительные количества нитратов,снижается способность крови к переносу кислорода, что ведет к неблагоприятным последствиям для организма.




Лаборатория экологии
На основании полученных данных делает сравнительный анализ и дает заключение о пригодности питьевой воды используя при этом П.Д. К. Все данные вводит в компьютер. Строит диаграммы сравнения по нескольким разным пробам воды.



ВЫВОДЫ:
В результате экспресс-анализов можно сделать выводы:
Наибольшая мутность наблюдалась в пробирках №№:_________, такую воду использовать нельзя в приготовлении пищи.
Чувствовался запах в пробирках №№:__________________, это говорит о непригодности данной воды.
Рн пробы выявили что: повышенная кислотность в пробирках №№______,
щелочная среда в пробирках №№___________________, это вода не должна использоваться в хозяйстве, в пробирках №№_____________________, водная среда нейтральная, эту воду можно использовать в приготорлении пищи и для питья.
Нитрат- ионы присутствуют в пробирках №________________, сама вода не опасна, но её соединения при длительном употреблении питьевой воды,содержащих значительные количества нитратов,снижается способность крови к переносу кислорода, что ведет к неблагоприятным последствиям для организма.
Сульфат-ионы замечены в пробирках №№_____________________, это тоже неблагоприятно скажется на здоровье человека.
К следующему занятию вы сделаете диаграммы по качественным показателям и выводы к ним.





Педагог:
Цель занятия достигнута мы провели экспресс-анализы на примере модельных растворов воды и сделали выводы о пригодности их в питьевых и хозяйственных целях. Стоит не эабывать, что исследуемые пробы необходимо использовать в течение нескольких часов или хранить в холодильнике, количество воды не должно быть меньше 0,5 литра.
В завершении нашего занятия я предлагаю отрывок из видеофильма «Экология и культура -будущее России», ведь повышение экокультура, патриотических основ образования, должно стать основой процветания нашей родины.

Отрывок из видеофильма «Экология и культура -будущее России»
СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!












Заголовок 2Заголовок 4Заголовок 615