(68 часов – 2 часа в неделю).
Пояснительная записка.
Курс предназначен для учащихся 10 – 11 профильных классов, а также гимназий и лицеев нехимического профиля.
Курс рассчитан на 68 часов школьного учебного года.
Содержание курса не представлено в программе базового курса химии, а точнее, термин «химия окружающей среды» вскользь упоминается в таких темах, как «Кислород», «Металлургия», «Химия элементов и их соединения» и т.д.
В настоящее время вопрос о хранении окружающей среды на нашей планете превратился в социальную проблему взаимодействия природы и общества.
Для успешного решения проблемы необходимо, прежде всего, искоренить экологическую безграмотность людей. В связи с этим значительная роль в экологическом воспитании молодёжи принадлежит к общеобразовательной школе, поскольку она охватывает всё подрастающее поколение и именно там закладываются основы наук, на базе которых формируется высокая культура отношений к природе.
Вопрос об экологическом образовании не нов в школе, но достаточно актуален. Всё ещё наблюдается значительное отставание школы в решении проблемы природоохранного просвещения. Решить задачи природоохранного просвещения возможно на основе отбора конкретного содержания. В его основе лежат дидактические принципы (научность, доступность, систематичность), а также необходимость прямой и косвенной связи с программным обеспечением.
Литература:
Основное внимание обращено на методику проведения самостоятельной, познавательной и практической деятельности учащихся. Это предполагает разработку составляющей системы знаний. В их содержании получают отражение меры по охране природы и рациональному использованию природных ресурсов, улучшению окружающей человека среды, материалы по экологизации основных направлений научно-технического прогресса.
Учебный и вспомогательные материалы – лекции учителя, дидактический материал, справочная литература, фонд кабинета химии, сборники задач.
Наиболее плотно реализовать задачи профильной подготовки, учитывая интересы, склонности и способности учащихся, возможно через систему знаний в форме лекций, семинаров, практикумов, лабораторных работ и экскурсий. Эти формы работы призваны помочь учащимся ориентироваться в выборе профессии, дать возможность проявить себя, добиться успеха в выборе будущей сферы деятельности.
Предпочтительные виды деятельности – самостоятельная исследовательская работа, создание проектов защиты окружающей среды, реферативные работы.
Критериями, позволяющими педагогу и ученику оценить успехи в изучении данного курса, являются различные тесты, носящие контролирующий характер, степень активности на занятиях – участие в семинарах, а также накопительная система оценивания знаний.
Динамика интереса к изучаемому курсу будет фиксироваться преподавателем методом анкетирования и тестирования.
Изучение элективного курса завершается для учащихся зачётом. Итоговая форма отчетности – реферативная работа или проект по выбору учащихся.
Цель элективного курса:
1) Через активные формы организации деятельности учащихся вызвать интерес к изменениям природы и социума в результате воздействия «химии» окружающей среды.
Ароматические углеводороды. Экологические требования к ус-тановлению ПДК бензола в воздушной среде. Физиологическое действие бензола. Понятие о ядохимикатах. Действенная роль ядохимикатов по отношению к природной среде: уничтожение вредителей сельского хозяйства и возможность транспорта этих веществ по пищевым цепям.
Природные источники углеводородов и их переработка. Проблема истощения невозобновимых источников энергии. Загрязнение окружающей среды продуктами сгорания природного газа, нефти, нефтепродуктов и угля. Действенная роль нефти и нефтепродуктов по отношению к живым организмам. Двойственная роль коксохимии – необходимость её развития для удовлетворения потребностей народного хозяйства и отрицательное влияние продуктов переработки угля на природную среду. Рациональное использование невозобновимых природных ресурсов.
Лабораторный практикум. Работа №9. Влияние нефти и нефтепродуктов на обитателей водной экосистемы (имитационные опыты с использованием аквариума).
Спирты и фенолы. Физиологическое действие метанола и этанола на живые организмы в зависимости от концентрации. Влияние фенола на природные системы. Обоснование ПДК фенола в воздушной и водной средах.
Лабораторный практикум. Работа №10. Действие этанола на белок. Влияние этанола и фенолов на водную экосистему (модельный опыт с использованием аквариума).
Альдегиды. Карбоновые кислоты. Сложные эфиры и жиры. Токсичность альдегидов и ряда карбоновых кислот. Биологическая роль жиров. Понятие о синтетических моющихся средствах (СМС) и их действие на водные системы. Способы защиты природы от сточных вод, содержащих СМС.
Лабораторный практикум. Работа №11. Влияние альдегидов, карбоновых кислот, СМС на водную экосистему (аквариум). Очистка поверхности воды от СМС.
Углеводы. Биологическая роль углеводов, их превращения в организме человека. Отходы сахарной промышленности как загрязнители окружающей среды, пути их утилизации. Загрязнение воздушной и водной среды отходами целлюлозно-бумажной промышленности, рациональное использование древесины. Природозащитные мероприятия в целлюлозно-бумажной промышленности.
Амины. Аминокислоты. Белки. Биологическая роль аминокислот и белков. Проблема искусственной пищи. Кормовые добавки. Лекарственные препараты. Загрязнение биосферы отходами биотехнологической промышленности. Аллергические реакции человека, вызванные действиями сухого белка. Создание экологически чистых технологий. Использование новых видов сырья для получения анилина с целью исключения отрицательного влияния промышленных отходов на окружающую среду.
Экскурсия на предприятие органического синтеза.
Содержание материала отражает современное состояние науки и промышленности, перспективы её развития; способствует приобретению и развитию знаний, умений у учащихся с целью формирования у них экологической культуры.
Они включают формирование:
углубление системы знаний о единстве общества, человека и природы;
системы идеологических, нравственных, этических и познавательных ценностных экологических ориентаций;
интеллектуальных (теоретических и оценочных) экологических умений;
практических и правоведческих умений экологического характера.
Помимо этого на спецкурсе:
развиваются потребности общения с природой, участие в труде по её изучению и охране, пропаганде экологических идей, заботы о своем физическом и духовном совершенствовании;
формируются установки и мотивы, обеспечивающие пони-мание социальной обусловленности характера природопользования;
развиваются умения действовать экологически грамотно, в соответствии с гражданским долгом и совестью;
происходит ориентирование на идеалы социалистических норм отношений;
воспитывается убеждение в необходимости и возможности сбережения природной силой, сохранение личного и общественного здоровья, в экологической неделимости природы нашей планеты.
Основной формой занятий при изучении экологических факультативов является урок. Вместе с тем организация самого урока предполагает свою специфику, а именно: сочетание лекционных и практических занятий, экскурсий, семинаров, сюжетно-ролевых игр
Программа теоретического блока
№ Название темы Количество часов
1 Химия и проблемы охраны окружающей среды – 4 часа Лекция – 2 часа
семинар – 2 часа
2 Загрязнители и их источники – 2 часа Лекция – 1 час
семинар – 1 час
3 Неметаллы и их соединения в окружающей среде – 26 часов Лекция – 17 часов, лаборатор-ный практикум – 5 часов, крае-ведческая работа – 2 часа, экс-курсия – 2 часа
4 Металлы в окружающей среде и проблема её защиты – 6 часов Лекция – 5 часов, лабораторный практикум – 1 час
5 Химизация сельского хозяйства и проблемы окружающей среды – 6 часов Лекция – 5 часов, лабораторный практикум –1час
6 Химическое производство и ок-ружающая среда – 8 часов Лекция – 5 часов, лабораторный практикум – 1 час, экскурсия – 2 часа
7 Органические вещества и защи-та природной среды – 12 часов Лекция – 7 часов, лабораторный практикум – 3 часа, экскурсия – 2 часа
Тема 3. Металлы в окружающей среде и проблема её защиты (8 часов).
Биогенность металлов (К, Na, Ca, Fe, Mg и др.). Причины загрязнения биосферы металлами и пути устранения этого процесса. Тяжелые металлы и их влияние на человека. Рост и развитие растений и животных. Биологическая взаимозаменяемость металлов в природе. Коррозия металлов – причина и следствие загрязнения.
Металлургия. Загрязнение биосферы в результате добычи, транспортировки, переработки руды в производстве чёрных и цветных металлов. Сточные воды металлургических предприятий их отрицательное влияние на флору и фауну водоёмов. Микробиологические способы извлечения металлов из руд.
Лабораторный практикум. Работа №6. Влияние продуктов коррозии на рост и развитие растений.
Тема 4. Химизация сельского хозяйства и проблема окружающей среды (6 часов).
Почва – источник основных средств существования человека. Необходимость использования минеральных удобрений. Влияние их на качество почвы, на эволюционно сложившийся круговорот веществ. Пути и средства охраны окружающей среды от загрязнения удобрений. Средства защиты сельскохозяйственных растений и животных от болезней и вредителей.
Лабораторный практикум. Работа №7. Влияние минеральных удобрений на рост и развитие растений в различных условиях.
Тема 5. Химическое производство и окружающая среда (8 часов).
Двойственная функция химической промышленности в отношении природной среды.
Производство аммиака и научно технический прогресс.
Производство серной кислоты. Отходы сернокислого производства пути их утилизации. Д.И. Менделеев в поисках безотходной технологии. Аммиачный способ очистки. Каталитические способы очистки дымовых газов от сернистых соединений.
Производство цемента, стекла. Состав сырья для производства цемента, стекла. Вредные компоненты, входящие в состав сырья. Меры для защиты окружающей среды от отходов цементной и стекольной промышленности.
Лабораторный практикум. Работа №8. Анализ образцов почвы и сточных вод какого-либо производства.
Экскурсия на предприятие химической промышленности с целью сбора информации о состоянии природной среды вблизи него и конкретных мероприятий администрации завода по улучшению качества среды.
Тема 6. Органические вещества и защита природной среды (12 часов)
Предельные углеводороды. Роль метана в органическом мире.
Непредельные углеводороды. Проблемы нарушения круговорота углеводородов в природной среде полимеров.
11
2) Выявить возможность посильного участия учащихся в охране природы; способствовать формированию активной жизненной позиции в природоохранных вопросах.
3) На основе личного опыта учащихся помочь сформулировать представление о характере профессионального труда (химик-лаборант широкого профиля).
Задачи элективного курса:
1) Выявление интересов и склонностей учащихся, формирование практического опыта, способствование сознательному выбору трудового пути и созданию основы последующей профессиональной подготовки.
2) Осуществление развития определенного образа мышления на основе решения задач с производственным содержанием.
3) Формирование практических умений и навыков работы с лабораторным оборудованием и реактивами как средства расширения политехнического кругозора.
4) Оказания посильной помощи в принятии адекватного решения в выборе дальнейшего направления образования, пути получения профессии.
Структура курса:
I. Теоретический блок (лекции, семинары) 10 – 11 классы по 34 часа.
II. Экспериментальный блок (лабораторный практикум) – 8 часов.
III. Блок решения расчётных задач с экологическим и производственным содержанием – 4 часа.
IV. Защита проектов и рефератов – 3 часа.
V. Аналитический блок (анализ деятельности, профессиональное анкетирование и тестирование) – 2 часа.
Тема 1. Загрязнители и их источники (2 часа).
Классификация загрязнителей. Некоторые характеристики бытовых и промышленных отходов. Основные источники загрязнения биосферы. Понятия о предельно допустимых концентрациях. Понятия об экологических факторах среды. Понятие о трофических цепях. Трансформация некоторых загрязнителей в биосфере.
Тема 2. Неметаллы и их соединения в окружающей среде (26 часов).
Биогенные элементы (О, Н, С, N, Р, S). Характеристики атомов этих элементов, обуславливающие биогенность. Потребность живых организмов в этих элементах.
Кислород. Появление кислорода в атмосфере трансформация кислорода в озон, запасы кислорода на планете. Защитная роль озонового слоя в атмосфере. Биогеохимический круговорот кислорода. Затраты кислорода в промышленности, в быту. Продукты горения, образование смогов. Загрязнение атмосферного воздуха и здоровье человека. Современные способы очистки воздуха. Законодательство в области охраны атмосферного воздуха. Международное сотрудничество.
Лабораторный практикум. Работа №1. Дыхание семян и фотосинтез растений в условиях чистого и сильно загрязненного воздуха (имитация, опыты). Изучение загрязнения воздуха в промышленности, на перекрёстках дорог, вблизи промышленных предприятий, на животноводческих комплексах.
Экскурсия на предприятие химической промышленности (ТЭЦ) для обсуждения проблем охраны воздуха
Краеведческая работа. Выбор конкретного средства защиты. Уход за зелёными насаждениями в школе.
Водород. Кислоты. Водород в природе, промышленности как уникальный элемент и простое вещество. Водород – экологически чистое топливо будущего. Гидриды металлов – экологически чистое топливо настоящего. Понятие о кислотных дождях, причины образования и последствия в окружающей среде.
Лабораторный практикум. Работа №2. Имитация закисления почвы и водоёма (аквариума). Влияние кислой среды на рост и развитие растений (комнатных, аквариумных).
Вода. Распределение воды на Земле. Водные ресурсы. Водные ресурсы Казахстана. Аномальные свойства воды. Вода в промышленности, быту, сельском хозяйстве, в природе. Гидрологический цикл и его роль в сохранении равновесия в природе. Последствия нарушения водного режима планеты. Показатели чистоты воды. Загрязнители водных источников. Последствия загрязнения внутренних водоёмов, морей, океанов, подземных вод. Очистные сооружения. Очистка и обеззараживание сточных вод. Проблема пресной воды, пути её получения. Экономия воды, её рациональное использование в промышленности, быту, сельском хозяйстве. Водное законодательство. Международное сотрудничество в области сохранения водной среды планеты.
Лабораторный практикум. Работа №3. Сравнение чистой и загрязненной воды по некоторым параметрам (запах. цвет, прозрачность, рН, наличие осадка после отстаивания, пригодность для жизни растений и водных животных). Влияние загрязненной воды на жизнедеятельность водных обитателей.
Экскурсия на очистные сооружения.
Краеведческая работа. Выбор конкретного объекта защиты (река, озеро, пруд). Выполнение конкретных мероприятий по его охране.
8
Азот. Распределение азота в природе. Биохимический круговорот азота в природе. Пути вмешательства человека в круговорот азота.
Аммиак. Возможные пути попадания аммиака в окружающую среду, накопление его в природной среде, влияние на природные экосистемы и здоровье человека.
Оксиды азота. Источники поступления оксидов азота в окружающую среду. Влияние оксидов азота на организм человека, растительные и животные организмы.
Лабораторный практикум. Работа №4. Влияние диоксида азота на растительные организмы (проростки семян, комнатные растения). Обеззараживание диоксида азота.
Углерод. Пути вовлечения углерода и его соединений в круговорот. Продукты горения органического топлива, транспортные выхлопные газы – сильнейшие загрязнители биосферы. Проблема утилизации сажи – основного отхода ТЭЦ. Альтернативные («экологически чистые») виды топлива.
Сера. Распространение серы в природе. Значение серы в жизнедеятельности организмов. Круговорот серы в природе. Пути попадания сероводорода в атмосферу. Основные химические процессы, связанные с использованием или накоплением сероводорода в биосфере. Диоксид серы – опасный загрязнитель окружающей среды.
Галогены. Галогены и их соединения в природе, промышленности, медицине, сельском хозяйстве, быту. Биологическая роль галогенов. Охрана природы и здоровья человека.
Лабораторный практикум. Работа №5. Обезвреживание диоксида серы (известковый и аммиачный методы). Связывание избытка углекислоты.
9
Введение (4 часа).
Химия и проблема охраны окружающей среды.
Роль химии в познании окружающего мира. Причины возникновения хемофобии и пути её устранения. Двойственная роль химической промышленности в системе «природа – производство». Затраты в химических производствах воды, воздуха, минерального и органического сырья, энергии. Взаимодействие науки, техники и природы: противоречия и перспективы. Роль химии в решении экологических проблем.
Теоретические основы охраны природы.
Охрана природы: понятия, задачи, современные проблемы. Охрана природы в Казахстане. Экология – научная основа охраны природы. Понятие о всеобщей взаимозависимости и взаимосвязи предметов и явлений в природе и обществе. Учение УЗИ Вернадского о биосфере. Понятие об экологическом кризисе. Аспекты глобальной экологической проблемы: технико-экономический, политический, социально-культурный. Оптимизация взаимодействия человека и природы – путь к сохранению всего живого на Земле.
Эволюция природы и общества.
Возникновение человечества. Природа в сознании человека в разные исторические времена в различных исторических формациях. Деятельность человека – новый фактор среды, влияние её на экологию биосферы.
Организация охраны природы в Казахстане. Международное сотрудничество.
Принципы мероприятий по охране природы (комплексное, рациональное природопользование на основе регионального и экологического подходов). Правовые аспекты охраны природы. Государственные органы управления по охране природы в Казахстане. Международные конвенции и соглашения. Международные организации по охране окружающей среды, их деятельность.
