APP5 (Межпредметные связи в курсе школьного предмета химии на предмете углерода и его соединений)

Приложение 5

Межпредметная конференция по экологии

Данная конференция в традиционной форме по плану:

1. Вступительное слово ведущего.

2. Доклады: “Парниковый эффект”, “Разрушение слоя озона атмосферы”, “Кислотные осадки”, “Фотохимический смог”.

3. Обсуждение докладов.

4. Подведение итогов конференции.

Ведущий: Сегодня одни из самых тревожных слов – “экологическая катастрофа”. Ежедневно мы слышим предостережения: “Образумтесь, люди!”, “Будущее земли в опасности!”, “На нас – ответственность перед настоящим и будущим!”. Но все они так и останутся лишь призывами, благими намерениями, если мы не осознаем главного: человечество стоит на пороге экологической катастрофы. Здесь нет преувеличений. Эта тревога так серьезна, что настоящей проблемой по охране окружающей среды занимаются интенсивно не только экологи, но и химики, физики, биологи, метеорологи. Задача сохранения Земли, пригодной для обитания человека и всех других организмов, не может быть решена без сотрудничества всех стран и всех народов Земли, а также без повышения экологической культуры каждого человека.

В последние годы жизни человека угрожают “парниковый эффект”, озоновая “дыра”, кислотные дожди и фотохимический смог. Наша конференция посвящена раскрытию сущности этих явлений.

1-ый ученик. “Парниковый эффект”.

Некоторые газы, составляющие незначительную долю атмосферы, подобно стеклянной крыше парника хорошо пропускают солнечную радиацию, но задерживают уходящее длинноволновое тепловое излучение Земли. К ним относятся диоксид углерода, метан, оксид азота, хлорфторуглероды. Поскольку в этом отношении они подобны стеклянной крыше парника, их часто называют парниковыми газами.

Несмотря на то, что суммарное содержание парниковых газов в атмосфере очень мало, увеличение концентрации хотя бы одного из них приводит к тому, что в атмосфере начинает задерживаться больше тепла, в результате чего повышается средняя температура атмосферы Земли и ее поверхности. Повышение температуры внутренних слоев атмосферы и поверхности Земли, обусловленное накоплением в атмосфере парниковых газов, называется парниковым эффектом. Последние данные показывают, что поступление и накопление в атмосфере диоксида углерода и метана, обусловленное хозяйственной деятельностью человека приводит к потеплению климата Земли. В результате парникового эффекта год за годом на нашей планете становиться теплее, климатические зоны смешиваются, ледники тают, уровень моря увеличивается.

Для замедления начавшегося потепления климата необходимо, прежде всего, остановить избыточное поступление парниковых газов в атмосферу.

2-ой ученик. “Разрушение слоя озона атмосферы. Озоновая “дыра”.”

Стратосферный озон O₃ образуется, когда молекула кислорода, поглощая коротковолновую радиацию Солнца, распадается на два атома кислорода, каждый из этих атомов соединяется с другой молекулой кислорода, образуя молекулу озона.

Озон легко поглощает ультрафиолет и распадается на первоначальные компоненты O₂ и O. Освободившийся атом кислорода вновь соединяется с молекулой кислорода и образует молекулу озона. При низменных условиях скорость образования озона равна скорости его распада.

Содержание озона в атмосфере не достигает и одной миллионной доли от содержания остальных газов, однако именно озон поглощает большую часть солнечной ультрафиолетовой радиации, не давая ей достигнуть земной поверхности. Если снижение земной концентрации озона вблизи поверхности Земли оказало бы оздоравливающее влияние на загрязненные местности, то снижение концентрации стратосферного озона опасно, поскольку следующее за этим увеличение интенсивности ультрафиолетового излучения, достигающего поверхности, влечет за собой много неприятных последствий. Оно повышает частоту раковых заболеваний кожи и катаракты, повреждает сельскохозяйственные культуры и разрушает фитопланктон – микроскопические растения, являющиеся начальным звеном пищевой цепи в океане.

Главными виновниками снижения концентрации озона в атмосфере являются хлорфторуглероды, в особенности CFCl₃ и CF₂Cl₂. Атомы хлора, входящие в состав хлорфторуглеродов, выбрасываемых в атмосферу, разрушают слой озона.

Озонная “дыра” – это область резко пониженной концентрации озона в стратосфере. Она в более очевидной форме наблюдается над Антарктикой, где в последнее десятилетие весеннее содержание озона снизилось на 50%. В Антарктике и, в какой-то степени, Арктике низкие температуры способствуют ускорению процессов, разрушающих слой озона.

Выводы о состоянии слоя озона в целом по земному шару пока еще делать рано, но уже сейчас можно сказать о том, что за последние 20 лет зимой и ранней весной в средних и высоких широтах Северного полушария потери озона составляют от 3 до 10%, причем большие потери отмечались в высоких широтах.

3-ий ученик “Кислотные дожди”.

“Кислотные дожди” (к которым относятся также кислотные снега, туман и роса) являются в основном побочным продуктом химической реакции в атмосфере. Их может быть несколько, в которых участвуют оксиды азота и диоксид серы. В ходе различных реакций, таких, как соединения с водой, эти газы могут превращаться соответственно в азотную и серную кислоту, которые хорошо растворимы в воде. Капельки такого раствора, падающие на Землю, и представляют собой “кислотный” дождь.

Источником оксидов серы и азота являются теплоэлектростанции, нефтеперерабатывающие и металлургические заводы, транспорт и т.д.

“Кислотные” дожди наносят колоссальный ущерб здоровью людей и материальным средствам. Под их влиянием гибнут озера вместе со своими обитателями, корродирует почва, массивы лесов превращаются в мертвые леса. “Кислотные” дожди разъедают не только легкие человека, но и камни, металлы, краски.

4-ый ученик “Фотохимический смог”.

Неприятным явлением в современных городах и их окрестностях является фотохимический смог. Этим термином обозначают смесь газов, образующуюся в нижних слоях атмосферы, где солнечная радиация воздействует на некоторые газы (особенно на оксиды азота и углеводороды, содержащиеся в выхлопах автомобилей), в результате образуются газы с высокой реакционной способностью, очень вредные для живых организмов.

Главным продуктом таких фотохимических реакций является озон, который в основном и воздействует на глаза и легкие и наносит вред деревьям и сельскохозяйст­венным культурам. Именно “густоту” смога обычно выражают через концентрацию озона на уровне земной поверхности.

При проведении такой конференции приглашаются работники комитета по охране природы, данные ученики-докладчики являются своего рода “специалистами-экологами”. После выступления задаются вопросы.

По ходу конференции ученики заносят в тетрадь краткую характеристику явления и пути предотвращения катастрофы.

Свою работу завершают составлением небольшой схемы о межпредметном взаимодействии.

Задание на дом – подписать влияние над стрелками, т.е. домашнее задание учащихся будет представлено следующей схемой:

Ч еловек

Биология

Б отаника Химия География

Физика