УРОК-КОНФЕРЕНЦІЯ Тема. Роль хімії в житті суспільства, у розв’язанні глобальних проблем людства

УРОК-КОНФЕРЕНЦІЯ

Тема. Роль хімії в житті суспільства, у розв'язанні глобальних проблем людства.

Мета: Поглибити і розширити знання учнів про роль хімії у створенні нових матеріалів; ознайомити учнів з енергетичними проблемами та способами їх розв'язання; виховувати екологічну свідомість учнів.

Матеріали: зразки різних матеріалів: пральні засоби, харчові продукти, будівельні матеріали, різні види пластмас, види палива та інше.

Тип уроку: вивчення нового матеріалу з використанням випереджувальних завдань

Методи навчання: словесні, пошукові, проблемні.

Структура уроку

I .Організаційний етап

II.Актуалізація опорних знань

III.Вивчення нового матеріал

IV.Узагальнення та систематизація знань

V.Підбиття підсумків уроку

VI.Домашнє завдання

Хід уроку

Пропоную провести цей урок у вигляді уроку-конференції.

Орієнтовний перелік учасників конференції: ведучий, журналіст, хімік-науковець, інженер-хімік, хімік-технолог, домогосподарка, перукар, стоматолог, хірург, будівник, інженер-теплоенергетик, економіст, еколог, представники органів влади, політичних партій, громадських екологічних організацій, глядачі. Ролі слід запропонувати учням заздалегідь. Глядачі готують запитання до учасників. Важливо зорієнтувати учнів на використання місцевого матеріалу, прикладів із власного життя, інформації місцевої преси.
Напередодні необхідно провести соціологічне опитування учнів класу або школи за темою «Яке ваше ставлення до хімії - позитивне чи негативне?»

Можна запропонувати учням зняти відео сюжет за темою «Роль хімії в повсякденному житті».

I. Організаційний етап

Привітання учителя, створення в учнів позитивного емоційного настрою, пояснення щодо форми знайомлення з ведучим, учасниками теми. Обговорення очікуваних результатів.

II. Актуалізація опорних знань

1.Вступне слово ведучого.

2.Представлення учасників конференції.

3.Повідомлення результатів соціологічного опитування.

4.Формулювання питань для обговорення.

III. Вивчення нового матеріалу

Наводжу орієнтовні матеріали для виступів учасників за темами.

Роль хімії у повсякденному житті Ведучий надає слово журналісту

Ж у р н а л і с т. Сьогодні, як ніколи раніше, зростає роль хімічних знань у житті суспільства. Такі образні характеристики нашого часу, як «століття хімії», «століття полімерів», «століття синтетики», науково свідчать про те, що хімія владно ввійшла в різноманітні сфери людської діяльності.

Х і м і к - н а у к о в е ц ь. Створення нових матеріалів - необхідність нашого життя. У сучасних технологіях часто використовують великий тиск, температуру й агресивну дію хімічних речовин. Матеріали, які використовуються, зокрема в машинобудуванні, недостатньо стійкі й міцні. Тому апаратура передчасно зношується, вимагаючи частих замін і ремонтів. Нових матеріалів вимагають і нові галузі техніки: космічна та атомна, електроніка. Для практичних потреб необхідні такі матеріали, як метали, полімери, кераміка, барвники, волокна.

Д о м о г о с п о д а р к а. Широко ввійшла хімія й у сучасний побут людей. І не тільки опосередковано через використання їжі, одягу, взуття, палива, житла, але й безпосередньо через використання соди, мила, шампунів, пральних порошків, скляних, пластмасових, порцелянових і фаянсових виробів, лікарських препаратів, засобів для дезінфекції, фотоматеріалів, паперу, косметичних виробів, різних клеїв, лаків, фарб, засобів для виведення плям, харчових добавок тощо.

І н ж е н е р - х і м і к. Особливе місце серед нових матеріалів посідають композити. Це матеріали, які складаються з пластмасової основи (матриці) і наповнювача. За багатьма властивостями - міцністю, в'язкістю, міцністю після втоми тощо - композити набагато перевищують традиційні матеріали, завдяки чому потреби суспільства в них щохвилини зростають. На створення композитів витрачають усе більше зусиль, оскільки головними споживачами композитів поки що є автомобіль й космічна промисловість.

Х і р у р г. З розвитком медицини постала проблема щодо частини органів і тканин в організмах. Матеріали, які можна використовувати для виготовлення різноманітних імплантатів, саме постачають із хімічних лабораторій.

Металеві протези прості у виготовленні, дуже міцні й хімічно інертні. Вони відносно дешеві, тому на них найчастіше падає вибір. Головний недолік металів - вони піддаються корозії, через яку знижується їхня металічна міцність і організм отруюють іони металів.

Після того, як з'ясувалося, що металеві й полімерні біоімплантанти мають істотні недоліки, почали з тією самою метою використовувати керамічні матеріали. Кераміка - гарний кандидат у біоматеріали: вона міцна, не піддається корозії, не вступає в хімічні реакції. Крім того, кераміка не стирається, що важливо для штучних суглобів і зчленувань, має відносно низьку цілісність, а також характеризується біосумісністю і навіть деякою біоактивністю.

С т о м а т о л о г. Нові перспективні матеріали використовуються і в стоматологічній практиці. Це і фотополімери, і металокераміка та інше.

Х і м і к - т е х н о л о г. У створенні нових матеріалів використовуються природні барвники - органічні сполуки, які виробляються живими організмами і забарвлюються тваринні та рослинні клітини й тканини. В основному це сполуки жовтих, коричневих, чорних і червоних кольорів різних відтінків, дуже мало - синіх і фіолетових, зелені, як правило, відсутні.

До другої половини XIX ст. природні барвники - єдині речовини для фарбування текстильних і парфумерних виробів, шкіри, паперу, харчових продуктів тощо. З розвитком промисловості органічного синтезу, особливо анілінофарбної промисловості, природні фарбники не витримали конкуренції з барвниками синтетичними і в основному втратили колишнє практичне значення. Зараз їх застосовують переважно тільки в харчовій і парфумерній промисловості, при дослідженні методами оптичної й електронної мікроскопії в цитології та гістохімії, в аналітичній хімії. Багато природних барвників виявляють значну фізіологічну та антибіотичну активність, унаслідок чого їх використовують як лікарські засоби. Деякі природні барвники - регулятори росту рослин, а також сигнальні речовини, які приваблюють або відлякують комах і шкідників.

У сучасній промисловості одержують тисячі різних барвників різноманітного складу та будь-якого кольору й відтінку. Їх застосовують для фарбування волокон і різних текстильних матеріалів, шкіри, хутра, паперу, деревини тощо. Розчинні в органічних середовищах синтетичні барвники - для забарвлення бензинів, парафіну, спиртів, рослинних жирів, синтетичних волокон, пластмас, гум. Синтетичні барвники використовують також у кольоровій і чорно-білій кінематографії і фотографії, в електрофотографії, аналітичній хімії, у медицині, (як засоби діагностики при біохімічних дослідженнях), у рідинних лазерах, у різних фізичних приладах як напівпровідники й елементи, що володіють фотопровідністю і деякими іншими властивостями, як каталізатори. В останні роки багато зусиль витрачається на пошуки різноманітних барвників, які використовуються для виготовлення рідкокристалічних дисплеїв у різного роду електронній техніці.

Роль хімії у розв'язанні сировинної проблеми

Х і м і к - т е х н о л о г. Хіміки пропонують методи раціонального використання сировини, її комплексної переробки, ліквідації відходів, багато з яких завдають шкоди навколишньому середовищу та здоров'ю людини. Розробка нових способів комплексного використання сировини й відходів має величезне значення, воно - основа комбінування виробництва (різних хімічних, хімічних з металургійними тощо).

Е к о н о м і с т. Природа здається невичерпною коморою, з якої людство бере сировину. З розвитком науки і техніки все більше нових корисних копалин використовують у промисловості.

За останні п'ять років корисних копалин було добуто більше, ніж за всю історію людства. Тепер у світі щорічно здобувається і переробляється 100 млрд т гірських порід. Велика кількість сировинних джерел швидко виснажується, в результаті чого і виникає сировинна проблема. Уже зараз багато країн зазнають браку окремих видів сировинних ресурсів. В Україні, наприклад, гостро не вистачає такої сировини, як нафта і природний газ.

Е к о л о г. Необхідним є впровадження безвідхідних технологій, тобто таких виробничих процесів, при яких відходи одного виробництва стають сировиною (вихідними речовинами) для іншого. При цьому в навколишнє середовище можуть у невеликій кількості скидатися нешкідливі для нього речовини: очищена вода, вуглекислий газ, азот тощо.

Промислові та побутові відходи отруюють водойми, заражають грунт і повітря, захаращують території. Проте вони є невичерпним джерелом сировини. Із завдання хіміків полягає в знешкодженні відходів. Включаючи вторинну сировину в активний оборот, можна домогтися економії природної сировини, енергії, робочого часу, а також підвищити якість і знизити собівартість продукту. Витрати на економію ресурсів у 2-3, а по деяких видах у 6 разів менші, ніж на виробництво нових. Наприклад, з 1 т лому чорного металу можна виготовити новий автомобіль або 25 велосипедів. Виплавка сталі з металобрухту вимагає в 6-7 разів менше енергетичних витрат і обходиться у 25 разів дешевше.

Роль хімії у розв'язанні енергетичної проблеми

І н ж е н е р . Забезпеченість енергією є найважливішою умовою соціально-економічного розвитку будь-якої країни, її промисловості, транспорту, сільського господарства, сфер культури побуту. Особливо багато енергії споживає хімічна промисловість. Хімічні виробництва разом із нафтохімічними є найенергоємнішими галузями індустрії. Випускаючи приблизно 7% промислової продукції, вони споживають енергію в межах 13-20% від тієї кількості, що витрачається всією промисловістю.

Джерелами енергії найчастіше є традиційні природні ресурси - вугілля, нафта, природний газ, торф, сланці. В останні роки вони непомірно швидко виснажуються. Особливо прискореними темпами зменшуються запаси нафти і природного газу, а вони обмежені й невідновлювальні. Не дивно, що по-різному, і чималий внесок у це робить хімія.

Дуже перспективною здається воднева енергетика, оскільки вона ґрунтується на спалюванні водню, в результаті чого шкідливі викиди не виникають. Однак для її розвитку необхідно розв'язати ряд завдань, пов'язаних із зниженням собівартості водню, створенням надійних засобів його зберігання та транспортування. Якщо ці завдання будуть розв'язані, водень широко використовуватиметься в авіації, водному й наземному транспорті, промисловому та сільськогосподарському виробництві.

Перспективною, але небезпечною є ядерна енергетика.

Е к о л о г. Значний крок в енергозбереженні та розв'язанні енергетичної проблеми можна зробити, опанувавши нові сучасні технології використання невичерпних джерел енергії: сонячного випромінювання, вітру, термальних джерел тощо.

Роль хімії у розв'язанні екологічних проблем.

Е к о л о г. Важливою проблемою, особливо для великих міст, є видалення відходів. Позитивний досвід втілення пілотного проекту утилізації побутового сміття існує в Харкові. Проект пов'язаний з роздільним збиранням побутових відходів (скло, папір, пластик). Це приклад руху країни до сталого розвитку.

І н ж е н е р - х і м і к. Для очищення промислових викидів в атмосферу та стічних вод використовуються новітні розробки фільтрів та очисних споруд за сучасними технологіями.

IV. Узагальнення та систематизація знань.

• Виступи та запитання з залу для учасників конференції

  • Чи можна зменшити потепління клімату, якщо зараз усім автолюбителям відмовитися від власного автомобіля?

  • Як ви оцінюєте якість питної води у вашому регіоні? Як її можна покращити?

  • Як можна видалити різні плями з одягу: від іржі, вершкового масла, йоду, морквяного соку, соняшникової олії, м'ясного соусу? (Від іржі - лимонною кислотою, вершкового масла - бензином або порошком крейди, м'ясного соусу - пральним біоактивним порошком, морквяного соусу - ультрафіолетовим опроміненням - УФ-лампою, йоду - бензином )

  • У мене виникла підозра, що бензин розведений водою. Чи можна за допомогою негашеного вапна перевірити наявність води в бензині? Чи будуть потрібні для цього ще які-небудь реагенти? (Якщо бензин містить воду, то пр. додаванні до нього негашеного вапна утвориться розчин із лужною реакцією. Це легко виявити за допомогою універсального індикаторного паперу, лакмусу чи фенолфталеїну.)

• Узагальнюючі виступи ведучого та учасників

V. Підбиття підсумків уроку

Проводиться інтерактивне опитування за темою «Яке ваше ставлення до хімії - позитивне чи негативне?»

VI. Домашнє завдання

1.Виконати завдання за підручником.

2.Підготувати повідомлення про розвиток хімічної науки і виробництва в Україні.