113155 (591240), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Весь процесс очистки воды длится 16 часов. Чистая вода поступает в резервуары - сборники. Отсюда насосная станция второго подъема подает воду в водопроводную сеть. Часть воды подается в водонапорную башню, за счет этого поддерживается определенное давление (напор) в водопроводной сети; эта вода служит определенным запасом, необходимым для покрытия расхода воды в часы наибольшего водозабора.
В конце экскурсии учащиеся посещают химическую лабораторию, в которой осуществляют контрольно-химический, бактериологический, гидрологический анализы. В заключении экскурсовод подчеркивает, что данные методы защиты водопроводной воды обеспечивают необходимое качество воды только в условиях незагрязненных природных источников. С развитием промышленности, химизацией сельского хозяйства, за регулирования рек значительно усложнилось использование природных источников для питьевых и промышленных целей. Технология обработки питьевой воды, которая сводится к осветлению, обесцвечиванию, обеззараживанию и проводится в основном при помощи химических реагентов, не годится для очистки воды от пестицидов, продуктов жизнедеятельности сине-зеленных водорослей и многих промышленных загрязнений.
Урок № 2. Экскурсия в пожарное депо
Противопожарная безопасность и меры ее профилактики - составная часть химических (экологических) знаний. Поэтому при изучении химии необходимо вооружать учащихся знаниями правил противопожарной безопасности и добиваться их выполнения коле, в быту, на производстве. В связи с этим важное значение приобретает организация экскурсии в пожарную часть.
Рис. 2. Схема пожарного депо
На первый взгляд может показаться, что такую экскурсию следует проводить с учащимися 8 класса, которые в теме "кислород. Оксиды горение" изучают условия возникновения и прекращения горения.
Однако это совсем не так. Дело в том, что химические процессы, происходящие при работе огнетушителей, еще не доступны пониманию восьмиклассников. Поэтому целесообразнее проводить эту экскурсию с учащимися 9 класса при изучении темы "подгруппа углерода", когда рассматривают свойства оксида углерода (4) и его применение в огнетушителях и пожарных машинах. В любом из этих случаев данную экскурсию желательно организовать как комплексную по химии, экологии и физике, потому что по курсу физики 9 класса изучают закон Бернулли и др.
Подготовительный урок
На этом уроке важно отметить, что окружающая среда несет немалый урон от пожаров и возгораний. Причиной пожаров является многие факторы, но, прежде всего - это химическая неграмотность некоторых людей, недопустимая небрежность в выполнении учебных, бытовых и производственных операций, нарушение условий общения с веществами и источниками энергии.
Чтобы успешно бороться с огнем, угрожающим живой и неживой природе, нужно знать, как возникает горение. Учитель напоминает, сто первоначальные знания о горении учащиеся приобрели еще в 8 классе. Когда изучали химические свойства кислорода. Тогда же они узнали, что для начала горения необходимо горючее вещество било подведено до определенной температуры. С этой целью следует продемонстрировать горение скипидара в металлическом тигле или металлической коробке. Сначала учитель обращает внимание учащихся на то, что если к поверхности скипидара подвести горячую лучинку, то скипидар не воспламеняется. А если теперь со скипидаром предварительно нагреть, то скипидар легко загорается. Но горение сразу же прекращается, если тигель с зажженным скипидаром охладить.
Чтобы напомнить учащимся о другом условии горения - достаточном доступе воздуха, демонстрируют опыт: бензин, находящийся на дне химического стакана, зажигают, а затем стакан плотно закрывают стеклянной или картонной пластинкой. Горение сразу же прекращается.
На основе наблюдений учащиеся самостоятельно делают следующие обобщающие выводы: 1 чтобы горение началось, необходимо нагреть вещество до температуры воспламенения и обеспечить доступ кислорода к нему.2 чтобы горение прекратилось, необходимо вещество охладить или прекратить доступ кислорода.
Затем разбирают случаи горения разных веществ в атмосфере хлора, фтора и таким образом, приходят к важному обобщению: горением называют такую химическую реакцию, которая сопровождается выделением тепла и света.
Урок № 3. Экскурсия в отопительную котельную
Эту экскурсию целесообразно провести в IX классе как комплексную по химии и физике: при изучении темы по химии "Подгруппа углерода", в которой рассматриваются вопросы об основных видах топлива и способах сжигания твердого, жидкого и газообразного топлива, и при изучении темы по физике "Теплопередача и работа".
Подготовительный урок. Повторяют свойства кислорода и сущность реакции окисления, обращают внимание на продукты' горения сложных веществ, отмечают важную роль огня в развитии цивилизации, рассматривают существенные признаки реакции горения, дают ее определение. Затем учащиеся, пользуясь коллекцией "Топливо", выполняют лабораторный опыт "Ознакомление с различными видами топлива, характеризуют виды топлива, отмечают их значение.
Учитель предупреждает учащихся об экскурсии в отопительную котельную, и дается задание: ознакомиться со схемой простейшего устройства для сжигания топлива. Если используется пылевидное топливо, то его сжигают с помощью форсунки.
Чтобы учащиеся имели представление о строении форсунки, учитель предлагает, используя учебник, вспомнить аналогичное устройство ацетиленокислородной горелки. Для распыления жидкого топлива в форсунках используют водяной пар пли сжатый воздух. Лучше всего смешивается с воздухом и полнее сгорает газообразное топливо.
Учитель рассказывает, где используется жидкое и газообразное топливо. Учащиеся делают вывод, что во время горения топлива происходит химическая реакция между горючими веществами, входящими в состав топлива, и кислородом воздуха, сопровождающаяся выделением теплоты и света.
Экскурсия. Комплексная экскурсия проводится по следующему плану:
1) ознакомление с отопительной котельной;
2) ознакомление с устройством и принципом работы системы отопления зданий. При проведении тематической экскурсии можно ограничиться осмотром котельной.
В ходе предварительной беседы экскурсовод или учитель сообщает учащимся, какой вид топлива используется в данной котельной, чему равна удельная теплота сгорания данного топлива и переводной коэффициент к условному топливу. Из курса физики учащиеся знают, что для сравнения качества различных видов топлива введено понятие "условное топливо", удельная теплота сгорания которого составляет 29 300 Кдж/кг.
После вступительной беседы переходят в помещение, в котором находится котельная установка. Оператор (кочегар) показывает учащимся приемы обслуживания топки: загружает топку топливом, изменяет силу дутья, при помощи рукоятки покачивает колосником. Экскурсовод объясняет, что во время эксплуатации топки на колосниковой решетке образуются три слоя. Свежее топливо образует верхний горючий слой, из которого под влиянием высокой температуры выделяются горючие газы и другие летучие вещества. Горючие газы сгорают в топочном пространстве красным или светло-желтым пламенем. После испарения летучих веществ остается горючий кокс. Он составляет средний слой. В результате сгорания кокса образуются зола и шлак, которые располагаются в нижнем слое и постепенно проваливаются через колосниковую решетку в зольник или шлаковый бункер. Периодически золу и шлак выгружают из бункера через шлаковый затвор. Воздух, необходимый для поддержания горения, поступает из атмосферы через подколосниковое пространство (поддувало) и вдувается вентилятором через диффузор.
Экскурсовод объясняет учащимся, как обеспечивается полнота сгорания топлива. В процессе горения топливо реагируеТ1 с кислородом воздуха в определенном количественном отношении. Чтобы сгорание происходило полнее, воздух подают в топку в не котором избытке по сравнению с теоретически необходимым. Чрезмерный избыток воздуха также нежелателен, ибо увеличивается расход теплоты на его нагревание.
Оператор котельной отмечает признаки неполного сгорания топлива и показывает, как этого можно избежать: усиливает дутье, прочищает колосники от золы, удаляет шлак. При правильно соблюдаемом отношении масс топлива и воздуха сгорание происходит практически полностью. Признаками полного сгорания топлива являются светло-желтое (соломенное) пламя в топке и бледнокоричневый дым. При этом в топке достигается высокая температура (при сгорании дров - 950-1100°С, угля - 1100-1300 °С, мазута - 1400-1500°С, природного газа - до 16000С).
Учащимся предлагается через глазок (смотровое окошко) заглянуть внутрь топки, рассмотреть пламя, которое образуется при сгорании топлива, и определить, полностью ли оно сгорает.
В заключение можно отметить, что топки для сжигания других видов топлива отличаются по своей конструкции. Так, для сжигания торфа и дров применяют шахтные топки, имеющие больший объем топочного пространства. Колосниковая решетка в них расположена наклонно, чтобы топливо по ней непрерывно перемещалось по мере горения, а решетка самоочищалась от золы.
Итоговый урок. При подведении итогов экскурсии не следует повторять устройство топок для сжигания топлива, эти сведения даются ознакомительно. Главное, чтобы учащиеся поняли, что во всех случаях при сжигании топлива необходимо придерживаться правильного массового или объемного топлива и обеспечивать хорошее их перемешивание.
В заключение повторяют, в чем заключается основное содержание труда оператора котельной установки, делают вывод о необходимости знаний по химии для успешного выполнения этих трудовых функций, подчеркивают значимость данной рабочей профессии в сфере производства, обеспечивающей народное хозяйство тепловой энергией, правильного использования энергии сгоревшего топлива, экономии топливно-энергетических ресурсов, охраны атмосферы от загрязнений [1, 9-12].
3.2 Лабораторные работы
Лабораторная работа № 1. "Моделирование этапов очистки воды"
Цель - смоделировать различные способы очистки воды и определить их эффективность в отношении различных типов загрязнителей.
Последовательность выполнения работы
1. В лабораторный стакан емкостью 500 мл налейте 400 мл водопроводной воды и внесите в нее перечисленные ниже загрязняющие вещества:
столовая ложка почвы;
несколько капель или кристалликов пищевого красителя;
около 1 мл прокисшего молока или мясного бульона, содержащего бактерии.
К" каким типам загрязнителей относятся названные вещества?
Присутствие в воде этих веществ заметно по ее относительной мутности. Исследуйте эффективность различных способов очистки для устранения загрязнителей.
2. Отстаивание.
Налейте 50 мл загрязненной воды в мерный цилиндр. Наблюдайте за происходящими изменениями в течение 0,5-1 ч.
Какие из загрязняющих веществ можно удалить отстаиванием? Исследуйте верхний слой волы на загрязнение следуюшими способами:
присутствие в воде взвесей определяется ее относительной мутностью (прозрачная вода взвесей практически не содержит);
присутствие растворенных веществ в данном случае определяется визуально, поскольку нами был использован пищевой краситель;
присутствие бактерий проверяется с помощью стерильной проволочной петли: петлю простерилизуйте в пламени; перенесите каплю исследуемой воды из стакана в чашку Петри с заранее приготовленной питательной средой - эта среда обеспечивает рост бактерий, так что их присутствие будет заметно по появлению колоний через несколько дней.
3. Фильтрование.
Отфильтруйте с помощью воронки и фильтровальной бумаги 20-30 мл загрязненной воды в чистый лабораторный стакан. Проверьте отфильтрованную воду на загрязнение описанными выше способами.
Удаляются ли в результате фильтрования взвеси? Растворенные вещества? Бактерии? Сравните эффективность отстаивания и фильтрования.
4. Хлорирование.
Налейте 30-40 мл загрязненной воды в лабораторный стакан емкостью 100 мл. Добавьте несколько капель раствора хлорки, тщательно перемешайте и дайте отстояться в течение 10 мин. Проверьте воду на загрязнения.
Удаляются ли в результате хлорирования взвеси? Растворенные вещества? Бактерии? Почему в настоящее время особую актуальность приобретают разработки технологий обеззараживания волы без применения хлора?
4. Дистилляция.
Пронаблюдайте за процессом дистилляции воды.
Удаляются ли в результате дистилляции взвеси? Растворенные вещества? Бактерии? Почему дистилляцию не используют как единственный способ надежной очистки питьевой воды?
Проба с простейшими
Для опытов берут культуру простейших, приготовленную заранее.
а) Висячую каплю культуры простейших помещают над часовым стеклом с кашицей или вытяжкой исследуемого материала, чтобы они не соприкасались и, наблюдая в микроскоп при увеличении 300 или 600 (в зависимости от цели), отмечают по секундомеру время прекращения движения простейших.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
