3Передмова
 Скачать 1.5 Mb.
|
|
Розповідь учителя з демонстраціями дослідів Речовини та їх взаємоперетворення цікавлять не лише хіміків та вчених. Представникам багатьох професій важливо знати влас- тивості речовин, які вони використовують, тому їм потрібні знання з хімії. Метали як провідники електричного струму цікавлять елек- тротехніків, а як міцні конструкційні матеріали — архітекторів. Процеси горіння цікавлять енергетиків. Екологи вивчають сприят- ливий і негативний вплив речовин на організм людини та природу. Будівельникові важливі явища, які відбуваються у процесі твердін- ня бетону та лаків, а кухареві — процеси під час варіння або ква- шення овочів. У побуті нам теж потрібні хімічні знання. Наприклад, на кухні під час приготування тіста використовується реакція питної соди зі столовим оцтом. Учитель демонструє дослід. Демонстрація 1. Взаємодія натрій гідрогенкарбонату з розчином оцтової кислоти Беремо хімічний стакан, насипаємо в нього 1 г (0,5 чайної лож- ки) натрій гідрогенкарбонату та додаємо 10 мл оцтової кислоти (можна використовувати столовий оцет). Спостерігаємо виділення бульбашок газу. А чому чай після додавання лимону стає світлішим? Тому що під дією певних речовин (кислот) деякі інші речовини змінюють свій колір. 20 Демонстрація 2. Зміна забарвлення індикаторів у різному середовищі У пробірки наливаємо розчини (5 мл) кислоти, лугу та дисти- льованої води, у кожну пробірку краплями додаємо розчин індика- тора (лакмусу або метилоранжу), спостерігаємо зміну забарвлення розчинів залежно від середовища. Подібні перетворення використовують для визначення речо- вин або кислотності середовища при аналізах речовин у медици- ні та промисловості. Використовуючи широкий арсенал методів, хімія допомагає виявити і дослідити речові докази, що відігра- ють важливу роль у розслідуванні злочинів. Хіміки-криміналісти вміють визначати наявність отрути й інших токсичних речовин. (Учитель може навести приклад про розслідування смерті імпера- тора Наполеона Бонапарта (див. додатковий матеріал до уроку).) Під час демонстрації необхідно звертати увагу учнів на те, що в дослідах одні речовини перетворюються на інші, а також на те, що використовуючи знання з хімії можна передбачити зміни, що від- буватимуться з речовинами. 4. Правила поведінки учнів у хімічному кабінеті Інструктаж із правил поведінки в кабінеті хімії доцільно про- вести наприкінці уроку після ознайомлення з особливостями хімії як науки. Але ще до початку уроку необхідно підготувати журнал реєстрації інструктажів з охорони праці та зробити в ньому відпо- відні записи про вступний інструктаж. Учителеві слід нагадати, що речовини, які є в кабінеті та хіміч- ній лабораторії, мають різноманітні властивості. Щоб не нашкоди- ти своєму здоров’ю та обладнанню, слід дотримуватися певних пра- вил поведінки в кабінеті хімії. III. узагальнення та систематизація знань Розглянемо два варіанти організації діяльності на цьому етапі уроку. 1. Робота в малих групах за інтерактивною технологією «Спіль- ний проект» з опрацювання текстів з навчальною інформа цією про застосування хімічних знань у побуті та промисловості. Кожна група отримує текст щодо одного з напрямів застосу- вання хімічних знань та завдання: виписати продукти (речовини, матеріали, суміші), які використовує або виробляє галузь, та ви- значити позитивний і негативний вплив галузі та її продуктів на здоров’я людей, екологію та цивілізацію загалом. 21 Результатом такої діяльності можуть бути короткі виступи представників груп та заповнення загальної таблиці, яку можна за- готовити на дошці та роздрукувати для роботи в групах. Використання хімічних знань у побуті та промисловості Галузь господарства Речовини (матеріали), які викорис- товує галузь Продукти, які виробляє галузь Вплив галузі на людину й довкілля Позитив- ний Негатив- ний Побутова хімія Сільське господарство Харчова промисловість Фармацевтична промисловість Металургія Будівництво Лакофарбова промисловість Високотех- нологічні виробництва Під час роботи в групах учні можуть використовувати додат- кову літературу, плакати та малюнки із зображенням об’єктів хі- мічної промисловості, а також колекції виробів (метали та сплави, палива, волокна тощо). Якщо деякі клітинки таблиці залишаться незаповненими, то виконання цього завдання можна продовжити вдома з допомогою батьків. При обговоренні результатів роботи слід звернути увагу на необ- хідність хімічних знань для зменшення негативного впливу хіміч- них виробництв на довкілля та визначити головні завдання сучас- ної хімії. Слід наголосити, що головними завданнями сучасної хімії є вивчення властивостей, складу та будови речовин, отримання но- вих речовин для задоволення потреб людини та їх раціональне ви- користання для сталого розвитку суспільства (див. додатковий ма- теріал у додатках до уроку). Для роботи в групах можна використовувати підручник та до- датковий матеріал до уроку, в якому можна знайти інформацію за такими темами: 22 1. Хімія в побуті. 2. Хімія в сільському господарстві. 3. Хімія в харчовій промисловості. 4. Хімія в медицині. 5. Хімія в промисловості. 6. Хімія та високі технології. 2. Другим варіантом організації учнівської діяльності на цьому етапі може бути самостійна робота. Самостійна робота 1. Сучасну хімію поділяють на велику кількість галузей знань — розділів. Опишіть, що, на вашу думку, вивчають такі розділи хімії: Неорганічна хімія: Органічна хімія: Термохімія: Фізична хімія: Біологічна хімія: Нафтохімія: Електрохімія: Радіохімія: 2. Заповніть таблицю, вибравши з наведених речовин та матеріа- лів ті, які трапляються в природі, і ті, які отримують штучно. Малахіт, бетон, залізо, сіль, полівітаміни, бавовна, оцет, ка- прон, пісок, папір, крейда, поліетилен, гума, золото, пластма- са, маргарин, шовк, скло, деревина. Трапляються в природі Отримують штучно Перевірку виконання завдань можна провести кількома способами: 1) запропонувати учням обмінятися зошитами та перевірити один в одного правильні відповіді, які оголошує вчитель; 2) узяти декілька зошитів на перевірку після уроку; 3) оголосити правильні відповіді для самоперевірки учнів. IV. домаШнє завдання 1. Прочитати параграф підручника. 2. Виконати завдання після параграфа. 23 3. Навести приклади використання хімічних знань у повсякден- ному житті. 4 *1 . За бажанням: підготувати невеликі повідомлення про найвідомі- ших хіміків (до 1 хв) або про певний етап в історії хімії (до 5 хв). V. Підбиття Підсумків уроку Учитель звертається до цілей уроку, що записані на дошці, та просить учнів проаналізувати їхні досягнення. Якщо залишилися запитання, що не були розглянуті на уроці, їх слід обговорити не- гайно або записати в зошити (і учням, і вчителеві), щоб знайти на них відповіді до наступного уроку. Учитель нагадує девіз уроку та своє запитання на початку уроку (чи вважають учні необхідним вивчення хімії) та просить учнів ви- словитися та обґрунтувати свої думки (можна використати інтерак- тивну технологію «мікрофон»). ДоДаткоВий матеріал До УрокУ Демонстраційні досліди Кольорове полум’я Для цього досліду необхідно взяти сухе пальне, скляну палич- ку, хімічну склянку, наповнену водою, та деякі солі: калій хлорид, натрій хлорид, кальцій хлорид, купрум(II) хлорид, стронцій хло- рид, цезій хлорид та чисті аркуші паперу. На чисті аркуші паперу насипаємо декілька кристаликів різних солей. Підпалюємо сухе пальне. Трохи змочуємо скляну паличку водою із хімічної склянки, струшуємо великі краплі та кінець па- лички занурюємо в першу сіль так, щоб кристалики солі прилипли до скла. Після цього повільно та обережно вносимо кінець палички в полум’я. Рекомендуємо першим вносити в полум’я калій хлорид, тому що полум’я набуде ніжно-рожевого кольору. Усі інші солі можна вносити в довільному порядку. Колір полум’я залежно від виду со- лі буде таким: калій хлорид — рожевий; кальцій хлорид — червоно-рожевий; натрій хлорид — яскраво-жовтий; купрум(II) хлорид — синьо-зе- лений; стронцій хлорид — пурпуровий; цезій хлорид — яскравий синьо-блакитний. 1 Додаткові завдання, позначені зірочкою, виконуються за бажанням учнів або роздаються їм індивідуально. 24 Виверження вулкана На керамічну плитку акуратно насипаємо конусом амоній бі- хромат. Для невеликого «вулкана» достатньо однієї десертної ложки речовини. На верхівку конуса наносимо 2–3 краплі спирту трубкою або піпеткою. Потім вологу верхівку підпалюємо. Спосте- рігаємо «виверження вулкана». Хімія в криміналістиці Розслідування смерті імператора Наполеона Полонений Наполеон у супроводі свого ескорту 15 липня 1815 р. прибув на острів Святої Єлени. Опальний імператор завжди мав надзвичайне здоров’я. Однак незабаром у нього почали виявляти- ся перші ознаки хвороби, а в 1821 р. Наполеон помер. Ще за жит- тя, відчуваючи, як поступово втрачаються сили, Наполеон почав підозрювати, що його намагаються отруїти; лікарі ж констатували смерть від раку шлунка. Залишається додати, що пасма волосся по- мерлого були обстрижені й роздані як реліквії відданим прихиль- никам імператора. Минуло зовсім небагато часу, і в су спільстві все голосніше заговорили про насильницьке умертвіння колишнього монарха; чутки почали швидко поширюватися. У 1961 р. у науковому журналі Nature з’явилося сенсаційне по- відомлення про дослідження волосся Наполеона на вміст арсену (миш’яку). До науковців потрапила невелика (1,5 мг) кількість во- лосся Наполеона, і вони досліджували цей зразок хімічними мето- дами. Виявилось, що волосся Наполеона має підвищений вміст ар- сену й стибію (найпоширеніших отрут за часів Наполеона). А це означає, що й в організмі імператора вміст цих речовин був підви- щений, і, можливо, Наполеону дійсно до їжі деякий час підмішу- вали незначну кількість отрути, що й спричинило отруєння. Отже, хімія, навіть півтора століття потому, після смерті жертви, допома- гає розкрити деякі злочини. Сталий розвиток суспільства Початок нового тисячоріччя за часом збігається з переходом людства на новий ступінь розвитку, що отримав назву «сталий розвиток». У 1992 р. в Ріо-де-Жанейро відбулася конференція ООН з на- вколишнього середовища й розвитку, на якій розглядалися пробле- ми майбутнього нашої планети. Конференція стала однією із най- важливіших подій розвитку людства в XX столітті, її рішенням 25 було ухвалено «Порядок денний на XXI століття». Цей програмний документ визначає для всіх країн світу головну мету на майбутнє — забезпечення сталого розвитку суспільства. У доповіді «Глобальна екологічна перспектива — 2000» розгля- нуті проблеми екологічного змісту, що можуть виявитися головни- ми в XXI столітті: зміна клімату внаслідок викидів парникових газів; нестача й забруднення питної води; зникнення лісів і опустелювання; скорочення біорізноманіття; зростання кількості населення (і його переміщення); видалення відходів; забруднення повітря; деградація ґрунтів і екосистем; хімічне забруднення; руйнування озонового шару; урбанізація; виснаження природних ресурсів; порушення біогеохімічних циклів; поширення захворювань (та поява нових) тощо. Майже кожна з цих екологічних проблем може призвести до загибелі людства та біосфери в цілому, якщо продовжуватиметься стихійний (неконтрольований) розвиток цивілізації. Сталий розвиток — це планетарна стратегія, яка має бути впроваджена на національних та регіональних рівнях, оскіль- ки кожна нація і кожна держава має свою частку відповідаль- ності за спільне майбутнє людства. Головні положення сталого розвитку ґрунтуються на загальних законах природи й суспіль- ства. Не може існувати окремого національного шляху до ста- лого розвитку. Водночас усі національні стратегії мають урахо- вувати економічні, соціальні, культурно-історичні та екологічні реалії своїх країн. Сталий розвиток — це розвиток, що задовольняє потреби на- шого часу, але не ставить під загрозу здатності майбутніх поколінь задовольняти свої власні потреби. (Визначення Міжнародної ко- місії з навколишнього середовища і розвитку у доповіді «Наше за- гальне майбутнє», 1987.) Сталий розвиток — це соціально бажаний, економічно життє- здатний і екологічно стійкий розвиток суспільства. Сталий розвиток — це глобальний проект спільного майбутньо- го для всього людства. Альтернативою сталому розвитку є занепад 26 і деградація довкілля, а разом з ним і людини спочатку як соціаль- ної, а згодом і як біологічної істоти. Освіта є фундаментом сталого розвитку. У главі 36 «Порядку денного на XXI століття» зазначено, що необхідною умовою реа- лізації концепції сталого розвитку є підвищення рівня розвитку освіти. «Жодні технічні засоби самі по собі не можуть поліпшити стан довкілля, якщо населення не готове до використання екологіч- но безпечних технологій, не прагне свідомо дотримуватися правил екологічних обмежень». У грудні 2002 р. Генеральною Асамблеєю ООН була прийнята резолюція «Про Декаду ООН з освіти для сталого розвитку». Ра- да ЮНЕСКО у квітні 2003 р. ратифікувала рішення про проведен- ня «Десятиліття освіти для сталого розвитку», починаючи з 1 січня 2005 р. У травні 2003 р. у Києві на 5-й Усеєвропейській конферен- ції міністрів охорони навколишнього природного середовища «До- вкілля для Європи» прийнято заяву про освіту для сталого розви- тку (ОСР), у якій призвано країни «інтегрувати сталий розвиток у системи освіти всіх рівнів від дошкільного до вищого, долучаю- чи неформальну освіту, освіту в неурядовому секторі, для того, щоб освіта стала ключовим фактором змін». На зустрічі представни- ків міністерств освіти та охорони довкілля країн-членів Європей- ської економічної комісії ООН (ЄЕК ООН), яка відбулася у Вільню- сі (Литва) 18 березня 2005 р. офіційно було проголошено відкриття Десятиріччя в Європі. Україна як член Європейської економічної комісії ООН взяла на себе зобов’язання щодо виконання європейської Стратегії освіти для сталого розвитку у встановлені терміни. Заходи з виконання Стратегії: I етап (до 2007 р.) — створення на національному рівні норма- тивно-правової бази ОСР, включаючи прийняття національного Плану реалізації Стратегії, створення національних Координацій- них рад із впровадження ОСР у системи формальної та неформаль- ної освіти; II етап (до 2010 р.) — практичне впровадження на національ- ному рівні ОСР у всі навчальні програми формальної освіти (від до- шкільної до післядипломної); III етап (до 2015 р.) розрахований на досягнення на національ- ному рівні всіх цілей, що передбачені у Стратегії ОСР. Освіта для сталого розвитку — сучасний підхід до організації на- вчального процесу, який охоплює інформування членів суспільства 27 про основні проблеми сталого розвитку, формування світогляду, що ґрунтується на засадах сталості, переорієнтацію навчання з пе- редачі знань на встановлення діалогу, орієнтацію на виявлення та практичне розв’язання місцевих проблем. Мета освіти для сталого розвитку полягає у сприянні засвоєнню знань, умінь і переконань, які дають змогу ухвалювати та впрова- джувати рішення на місцевому та глобальному рівнях, спрямовані на підвищення якісного рівня життя і які не загрожують можли- востям наступних поколінь задовольняти свої потреби. Освіта для сталого розвитку триває протягом усього життя і поєднує усі рівні та категорії освіти та навчання. Освіта для сталого розвитку висуває на перший план нові підхо- ди до використання природних ресурсів і проблеми їх відновлення (сталості). Негативний екологічний вплив розглядається як резуль- тат нераціонального використання природних ресурсів. Позитив- ною екологічна ситуація може стати лише за сприяння населення, яке має докладати зусиль для створення надійного соціально-еко- номічного становища. Саме тому в освіті для сталого розвитку поєд- нуються економічні, соціальні й екологічні аспекти. Тексти для роботи в групах 1. Хімія в побуті Щодня ми користуємося засобами побутової хімії, які роблять наше життя більш зручнішим. До них належать: пральні порошки та мийні засоби; дезодоранти, шампуні й одеколони; косметичні за- соби; засоби для чищення, миття посуду й прибирання у квартирі; барвники, стійкі до прання, освітлення та впливу часу; клеї, ґрун- товки, олійні й водоемульсійні фарби, лаки, що використовуються для будівництва та ремонту. На нашій планеті живе понад 7 млрд людей. Ресурси нашої пла- нети не дозволяють забезпечити кожного одягом із натуральних волокон. Для розв’язання цієї проблеми створили штучні ткани- ни (нейлон, лавсан, капрон та інші). Крім тканин для одягу хімі- ки розробляють водонепроникні та жаротривкі тканини. Але де які продукти побутової хімії, косметичні засоби, штучні тканини та бу- дівельні матеріали викликають алергічні реакції у людей. До того ж і під час їх виробництва довкілля часто забруднюється викидами в атмосферу, а стічні води цих виробництв забруднюють річки та озера. Хіміки й екологи працюють над тим, щоб створювати корис- ні речовини без шкоди для довкілля та здоров’я людини. 28 2. Хімія в сільському господарстві Вирощування сільськогосподарських культур для вживання в їжу здавна було основним завданням людини. Для того щоб збіль- шити виробництво продовольства, необхідно вносити в ґрунт по- живні речовини. Сьогодні створено величезну кількість мінераль- них добрив (продукти агрохімічної промисловості), які поповнюють вміст корисних речовин та мінералів у ґрунті й допомагають вирос- тити багатий урожай. Але при застосуванні мінеральних добрив у високих концентраціях вони можуть накопичуватися в рослинах і з їжею потрапляти в організм людини, що призводить до отруєнь та захворювань. Проблему боротьби зі шкідниками сільськогосподарських куль- тур хіміки розв’язують за допомогою пестицидів, які ще називають отрутохімікатами. Постійно ведуться пошуки нових препаратів: гербіцидів для боротьби з бур’янами, інсектицидів для боротьби з комахами-шкідниками й фунгіцидів для боротьби з грибками, які вражають рослини. За умови дотримання схем застосування ці ре- човини не завдають шкоди здоров’ю людей, які споживають готову продукцію, але через надмірне або неправильне використання отру- тохімікатів вони можуть накопичуватися в продуктах харчування, що негативно впливає на здоров’я людини, особливо дитини. Пес- тициди спричиняють хронічні захворювання шлунково-кишкового тракту, нервової системи, розлади дихання, алергію, дерматити то- що. Слід пам’ятати, що при митті вміст пестицидів у фруктах і ово- чах частково зменшується. |