Программа элективного курса по органической химии "Кислородсодержащие ораганические соединения"

ПРОГРАММА ЭЛЕКТИВНОГО КУРСА ПО ХИМИИ

«СТРОЕНИЕ И СВОЙСТВА КИСЛОРОДСОДЕРЖАЩИХ ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ»

10 класс (18 часов)

Пояснительная записка

В тему «Кислородсодержащие органические соединения» не включена информация о роли кислородсодержащих органических веществ: спиртов, альдегидов, карбоновых кислот как загрязнителей окружающей среды, а также их положительном и отрицательном воздействии на организм человека. Однако такие сведения важны для тех учащихся, которые ориентированы на поступление в классы естественнонаучного профиля старшей школы. Одним из вариантов решения этой проблемы является включение в учебный план элективного курса «Строение и свойства кислородсодержащих органических соединений», содержание которого и время проведения не противоречат последовательности изучения базового курса химии X класса.

Элективный курс рассчитан на 18 часов и лучше его изучать в III и IV четвертях учебного года. Программой предусмотрено изучение теоретических вопросов, проведение лабораторного практикума, практикума по решению задач и экскурсий.

Главная цель элективного курса – углубление химико-экологической подготовки учащихся основной школы.

Задачи курса:

– углубить, систематизировать и закрепить, знания учащихся о кислородсодержащих органических соединениях, их строении и общих свойствах;

– сформировать представления о специфических свойствах кислородсодержащих соединениях, их противоречивой роли в окружающей среде, последствиях воздействия этих соединений на биологические системы;

– раскрыть причины и основные источники загрязнения окружающей среды кислородсодержащими органическими соединениями;

– продолжить формирование умений анализировать химико-экологи-ческие ситуации, решать расчетные задачи, выполнять опыты в соответствии с правилами техники безопасности;

– продолжить формирование умений исследовательской деятельности;

– развивать учебно-коммуникативные умения.

Формы контроля: домашняя контрольная работа, рефераты, итоговая конференция.

Программа

Введение (1 ч.)

Кислородсодержащие органические соединения: спирты, кетоны, альдегиды, карбоновые кислоты. Особенности строения кислородсодержащих соединений, обусловливающие их физические, химические и биологические свойства.

Роль кислородосодержащих соединений в живых организмах (3 ч.)

Биологическая роль спиртов, альдегидов и карбоновых кислот. Понятие о мутагенной и канцерогенной активности. Токсическое действие кислородсодержащих соединений. Биотрансформация.

Загрязнение окружающей среды кислородсодержащими соединениями (5 ч.)

Антропогенные источники поступления кислородсодержащих соединений в окружающую среду – промышленность, автотранспорт, сельское хозяйство. Последствия загрязнения природной среды кислородсодержащими соединениями. Изменения метаболизма у теплокровных животных. Заболевания человека, вызванные воздействием кислородсодержащих соединений на организм.

Практические работы

1. Качественные реакции на спирты, альдегиды, кетоны и карбоновые кислоты.

2. Действие кислородсодержащих соединений на биологические объекты.

Способы предупреждения загрязнения окружающей среды (4 ч.)

Пути выхода из экологических ситуаций, обусловленных техногенными выбросами, содержащими кислородсодержащие соединения: улавливание и использование выбросов, переработка твердых отходов, повторное вовлечение в технологический процесс очищенных стоков, разработка и внедрение безотходных технологий, контроль качества продукции, подбор экологически безопасных компонентов СМС.

Практикум по решению расчетных задач.

Практическое значение кислородсодержащих соединений (5 ч.)

Душистые вещества на основе альдегидов и кетонов. Современные синтетические средства. Использование консервантов в пищевой промышленности. Положительное и отрицательное воздействие кислородсодержащих соединений на человека.

Практическая работа

Получение душистых веществ из комнатных растений.

Итоговая конференция

Примерные темы уроков по курсу

Урок 1. Введение. Особенности строения кислородсодержащих органических соединений – спиртов, кетонов, альдегидов, карбоновых кислот.

Форма занятия: лекция.

Образовательный продукт: опорный конспект.

Урок 2. Биологическая роль спиртов, альдегидов и карбоновых кислот. Понятие о мутагенной и канцерогенной активности.

Форма занятия: лекция.

Образовательный продукт: опорный конспект.

Урок 3. Токсическое действие кислородсодержащих соединений. Биотрансформация.

Форма занятия: семинар.

Образовательный продукт: сообщения, таблица.

Урок 4. Действие кислородсодержащих соединений на биологические объекты.

Форма занятия: практическая работа.

Образовательный продукт: отчет, домашняя практическая работа.

Уроки 5, 6. Загрязнение окружающей среды кислородсодержащими соединениями.

Форма занятий: семинар, групповая работа.

Образовательный продукт: структурно-логическая схема «Загрязнение среды кислородсодержащими соединениями».

Урок 7. Качественные реакции на спирты, альдегиды, кетоны и карбоновые кислоты

Форма занятия: практическая работа.

Образовательный продукт: отчет.

Урок 8. Последствия загрязнения окружающей среды кислородсодержащими соединениями. Изменения метаболизма у теплокровных животных.

Форма занятия: семинар.

Образовательный продукт: сообщения, таблица.

Урок 9. Заболевания человека, вызванные воздействием кислородсодержащих соединений на организм.

Форма занятия: семинар.

Образовательный продукт: сообщения, таблица.

Урок 10. Пути выхода из экологических ситуаций, обусловленных техногенными выбросами, содержащими кислородсодержащие соединения.

Форма занятия: лекция.

Образовательный продукт: опорный конспект, тезисы.

Урок 11. Улавливание и использование выбросов, переработка твердых отходов, повторное вовлечение в технологический процесс очищенных стоков, разработка и внедрение безотходных технологий.

Форма занятия: работа в группах, семинар.

Образовательный продукт: структурно-логические схемы, доклады.

Урок 12. Контроль качества продукции, подбор экологически безопасных компонентов СМС.

Форма занятия: семинар-практикум, работа в группах.

Образовательный продукт, решенные проблемные задачи, доклады.

Урок 13. Решение расчетных задач с экологическим содержанием.

Форма занятия: практикум, работа в группах.

Образовательный продукт: решенные задачи, домашняя контрольная работа.

Урок 14. Душистые вещества на основе альдегидов и кетонов. Современные синтетические средства.

Форма занятия: семинар

Образовательный продукт: доклады.

Урок 15. Получение душистых веществ из комнатных растений.

Форма занятия: практическая работа.

Образовательный продукт: отчет.

Урок 16. Использование консервантов в пищевой промышленности.

Форма занятия: экскурсия.

Образовательный продукт: отчет об экскурсии.

Уроки 17-18. Положительное и отрицательное воздействие кислородсодержащих соединений на человека.

Форма занятия: конференция.

Образовательный продукт: рефераты.

Требования к знаниям и умениям учащихся

1. Знать:

– понятия «мутагенная и концерогенная активность», «биотрансформация»;

– двойственную роль кислородсодержащих соединений в природе;

– причины, источники и основные спосо­бы предупреждения загрязнения окружающей среды кислородсодержащими органическими соединениями;

– влияние гипо- и гиперконцентрации кислородсодержащих соединений на состояние здоровья человека;

2. Уметь:

– проводить качественные реакции на кислородсодержащие органические соединения;

– решать расчетные задачи с экологическим содержанием;

– работать в группе;

– определять цель, выделять объект исследования, способы регистрации полученной информации и ее обработки;

– писать рефераты, придерживаясь определенной структуры.

Темы рефератов

1. Ядовитость спиртов, губительное действие на организм человека.

2. Способы охраны окружающей среды от промышленных отходов, содержащих фенол.

3. Мыла как соли карбоновых кислот и их моющее действие.

4. Защита природы от загрязнения СМС.

5. Гигроскопичность глицерина как основа для применения его в косметических препаратах.

6. Ядохимикаты, используемые в сельском хозяйстве.

Литература

Для учащихся

1. Абрамов, С.И. Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов / С.И. Абрамов. – М.: Просвещение,1987. – 447 с.

2. Артеменко, А.И. Справочное руководство по химии / А.И. Артеменко. – М.: Высшая школа, 2003. – 321 с.

3. Величковский, Б.Т. Здоровье человека и окружающая среда / Б.Т. Величковский. – М.: Новая школа, 1997. – 144 с.

4. Кукушкин, Ю.Н. Химия вокруг нас / Ю.Н. Кукушкин. – М.: Высшая школа, 1992. – 263 с.

5. Макаров, К.А. Химия и медицина: книга для чтения / К.А. Макаров. – М.: Просвещение, 1981. – 243 с.

6. Новиков, Ю.В. Природа и человек / Ю.В. Новиков. – М.: Просвещение, 1991. – 294 с.

7. Новиков, Ю.В. Экология, окружающая среда и человек / Ю.В. Новиков. – М.: ФАИР-Пресс, 2003. – 380 с.

8. Очкин, А.В., Химия защищает природу: книга для внеклассного чтения / А.В. Очкин, Г.Н. Фадеев. – М.: Просвещение, 1984. – 305 с.

Для учителя

1. Барбье, М. Введение в химическую экологию / М. Барбье – М.: Мир, 1978. – 487 с.

2. Защита окружающей среды от техногенных воздействий / под ред. Г.В. Невской. – М.: Изд-во МГОУ, 1993. – 321 с.

3. Изразль, Ю.А. Проблемы охраны природной среды и пути их решения / Ю.А. Изразль. – Л.: Гидрометеоиздат, 1984. – 175 с.

4. Лисичкин, Г.В. Химики изобретают / Г.В. Лисичкин. – М.: Просвещение, 1990. – 250 с.

5. Общая химия. Биофизическая химия. Химия биогенных элементов / Ю.А. Ершов. – М.: Высшая школа, 2003. – 439 с.

6. Шустов, С.Б. Химические основы экологии / С.Б. Шустов, Л.В. Шустова. – М.: Просвещение, 1995. – 126 с.

ПРОГРАММА ЭЛЕКТИВНОГО КУРСА ПО ХИМИИ

«ХИМИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ»

11 класс

Пояснительная записка

Важнейшей задачей современного образования в области естественных наук является установление тех сложных связей, которые существуют в системе «природа-общество-человек». Для поиска путей решения всех жизненно важных задач, уменьшения негативных последствий воздействия антропогенных факторов на окружающую среду, важно выработать стратегию выживания и развития общества.

Программа составлена на основе Программы элективного курса по химии «Химия окружающей среды» О.А. Кошелевой.

Целью настоящего курса является системное изучение химических процессов, происходящих в воздухе, почве и воде, биогеохимических механизмов, обеспечивающих восстановление равновесия в кругообороте веществ; антропогенных влияний, нарушающих замкнутость циклов; способов устранения или уменьшения последствий этих воздействий; экологический мониторинг.

Основные задачи курса:

1. Способствовать формированию знаний об окружающей среде как целостной системе с множеством сбалансированных связей, нарушение которых усиливает экологическую проблему.

2. Вызвать профессиональный интерес к основным аспектам охраны окружающей среды – технико-экономическому, экологическому и социально-политическому.

3. Обеспечить системой знаний, которые убеждали бы учащихся, что химия не является «губителем всего живого», а составляет неотъемлемую часть процесса развития цивилизации.

4. Развивать систему интеллектуальных и практических умений по изучению, оценке и улучшению состояния окружающей среды своего края.

На изучение курса отводится 17 часов.

Курс рассчитан для учащихся XI классов, углубленно изучающих не только химию, но и биологию. Значительное место в настоящем курсе уделяется реализации межпредметных связей, особое внимание уделяется изучению (там, где возможно) процессов, протекающих в живой природе.

Программой предусмотрено изучение теоретических вопросов и проведение лабораторно-практических занятий. Лабораторно-практические занятия рассчитаны на доступные способы оценки пищевых продуктов и ряда качеств воды, используемой на бытовые и промышленные нужды, с точки зрения методик, материального обеспечения и возможностей использования в общеобразовательной школе. При необходимости они могут быть заменены другими работами. Программой также предусмотрено проведение практикума по решению задач. В конце программы приводятся примерные темы рефератов и рекомендуемая литература.

Программа

Введение (1 ч.)

Предмет химии окружающей среды. Значение химии окружающей среды в понимании вопросов превращения химических элементов в природе, их роли в биосфере, проблемы сохранения среды обитания. Место и роль химии окружающей среды в системе наук о природе.

Химия биосферы (2 ч.)

Понятие биосферы. Роль биосферы в химии Земли. Фотохимический синтез. Его основные стадии.

Биогеохимические процессы. Антропогенные нарушения биогеохимического круговорота элементов в природе и экологические последствия, вызванные этими нарушениями.

Демонстрация

Схемы круговорота в природе углерода, серы азота.

Химия атмосферы (2 ч.)

Состав атмосферы Земли. Химические реакции в атмосфере. Химия атмосферного озона.

Основные источники загрязнения атмосферы. Фотохимический смог. Парниковый эффект. Проблемы загрязнения атмосферного воздуха Республики Мордовия. Охрана атмосферы.

Демонстрация

Круговорот кислорода в природе.

Химия гидросферы (4 ч.)

Вода в природе. Строение льда. Способность воды растворять вещества. Состояние в воде катионов и анионов. Гидратная оболочка ионов.

Роль воды в круговороте веществ в природе. Растворимость в воде кислорода. Биохимическая потребность в кислороде. Основные источники загрязнения гидросферы. Металлы загрязнители водной среды, органические соединения – токсиканты, источники их поступления. Охрана гидросферы

Проблемы загрязнения вод Республики Мордовия.

Практические работы

1. Физико-химические свойства вод РМ: рН, запах, мутность, цветность и т.д.

2. Определение гидрокарбонат ионов, катионов кальция и магния.

3. Определение общего содержания примесей.

Химия литосферы (4 ч.)

Химические элементы и их минералы в земной коре. Состояние природных ресурсов России. Проблема рециркуляции элементов в земной коре.

Загрязнение почвы пестицидами, отходами промышленной переработки в РМ. Проблемы переработки мусора.

Демонстрация

Минералы и горные породы.

Практические работы

1. Определение нитратного азота в овощах и фруктах.

2.Определение кислотности почв.

Хемосфера (1 ч.)

Токсичные вещества хемосферы. Стандарты качества среды.

Практикум по решению расчетных задач (1 ч.)

Итоговая конференция (2 ч.)

Примерное тематическое планирование курса (объем 17 ч.)

Темы рефератов

1. Биогенные элементы – связующее звено между живой и неживой компонентами экосистемы.

2. Биогеохимические циклы элементов в экосистемах.

3. Эколого-химический аспект происхождения и развития жизни на Земле.

4. Антропогенный фактор в природе.

5. Проблемы энергетики и окружающая среда.

6. Вещества – загрязнители окружающей среды. Токсичность. Стандарты качества среды.

7. Химические реакции в атмосфере и ее защитные свойства.

8. Проблемы «кислотных дождей». Фотохимический смог.

9. Защита атмосферы от промышленных загрязнений.

10. Экологические ловушки (монооксид углерода, источники радиации и др.).

11. Химические элементы – токсиканты атмосферы и воды.

12. Гидрологический цикл в природе.

13. Физико-химические методы очистки сточных вод.

14. Химические методы очистки сточных вод.

15. Биохимические методы очистки сточных вод.

16. Проблема рационального водопотребления в Республике Мордовия.

17. Природные ресурсы. Проблема рециркуляции химических элементов литосферы.

18. Модель промышленной экосистемы.

19. Пестициды с низкой экологической нагрузкой.

20. Химические источники пищи.

21. Кладовая океана.

22. Современные проблемы утилизации мусора.

23. Металлизация биосферы, ее последствия.

Требования к уровню подготовки учащихся

После изучения данного элективного курса учащиеся должны

1. Знать:

– биогеохимические циклы элементов;

– вещества – загрязнители окружающей среды;

– стандарты качества среды;

– химические процессы, происходящие в воздухе, почве и воде;

– антропогенное влияние, нарушающее замкнутость циклов;

– состояние природной среды региона.

2. Уметь:

– проводить анализ качества воды, используемой для бытовых и промышленных нужд, пищевых продуктов, почвы;

– решать расчетные задачи с экологическим содержанием;

– составлять схемы круговорота углерода, серы, азота и кислорода в природе;

– работать в группе;

– работать с дополнительной литературой;

– писать рефераты, придерживаясь определенной структуры.

Литература

Основная

1. Абрамов, С.И. Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов / С.И. Абрамов. – М.: Наука, 1987. – 218 с.

2. Величковский, Б.Т. Здоровье человека и окружающая среда / Б.Т. Величковский. – М.: Новая школа, 1997. – 186 с.

3. Гудернап, Р. Загрязнение воздушной среды / Р. Гудернап. – М.: Мир, 1979. – 218 с. – 200 с.

4. Кутырин, И.М. Охрана воздуха и промышленных вод от загрязнения / И.М. Кутырин. – М.: Наука, 1980. – 87 с.

5. Новиков, Ю.В. Природа и человек / Ю.В. Новиков. – М.: Просвещение, 1991. – 223 с.

6. Новиков, Ю.В. Экология, окружающая среда и человек / Ю.В. Новиков. – М.: ФАИР – Пресс, 2003. – 320 с.

7. Охрана окружающей среды / под ред. С.А. Брылова. – М.: Высшая школа, 1986. – 272 с.

8. Перельман, А.И. Геохимия природных вод / А.И. Перельман. – М.: Наука, 1982. – 154 с.

9. Сапрыкин, Ф.Я. Геохимия воды / Ф.Я. Сапрыкин. – М.: Наука, 1984. – 231 с.

10. Химия окружающей среды / под ред. Дж.О.М. Бокреса. – М.: Химия, 1982. – 236 с.

11. Шустов, С.Б. Химические основы экологии / С.Б. Шустов. – М.: Просвещение, 1995. – 305 с.

Дополнительная

1. Беспамятной, Г.П. Предельно допустимые концентрации химических веществ в окружающей среде: справочник / Г.П. Беспамятной, Ю.А. Кротов. – Л.: Химия, 1985. – 110 с.

2. Бородавченко, Н.Н. Охрана водных ресурсов / Н.Н. Бородавченко и др. – М.: Мир, 1979. – 247 с.

3. Василенко, В.Н. Мониторинг загрязнения снежного покрова / В.Н. Василенко. – Л.: Гидрометеоиздат, 1985. – 181 с.

4. Гаврилов, В.П. Кладовая океана / В.П. Гаврилов. – М.: Наука, 1983. – 168 с.

5. Новиков, Ю.В. Природа и человек / Ю.В. Новиков. – М.: Просвещение, 1991. – 223 с.

6. Очкин, А.В. Химия защищает природу: книга для внеклассного чтения / А.В. Овечкин, Г.Н. Фадеев. – М.: Просвещение, 1984. – 158 с.

7. Посохов, С.П. Общая гидрогеохимия / С.П. Посохов. – Л.: Недра, 1975. – 208 с.

8. Родионов, А.И. Техника защиты окружающей среды / А.И. Родионов, В.Н. Клушин, Н.С. Горочешников. – М.: Химия, 1989. – 511 с.