Тема 4
РОЛЬ ХІМІЇ В ЖИТТІ СУСПІЛЬСТВА
Урок 65
Тема уроку. Роль хімії в житті суспільства
Мета уроку: ознайомити учнів з роллю хімії в розв’язанні енергетичних і сировинних проблем, створенні нових матеріалів для забезпечення життєдіяльності людини.
Тип уроку: узагальнення й систематизації знань, умінь і навичок.
Форми роботи: розповідь учителя, навчальний семінар.
Обладнання: презентації учнів, таблиці й схеми.
ХІД УРОКУ
I. Організація класу
II. Мотивація навчальної діяльності
Майже
III. Роль хімії в розв’язанні енергетичних і сировинних проблем
1. Розповідь учителя
2. Повідомлення учнів з теми
IV. Закріплення вивченого матеріалу
Бесіда
V. Домашнє завдання
Опрацювати матеріал параграфа, підготуватися до заліку з теми.
Додатковий матеріал до уроку 65
1. Орієнтовний конспект розповіді вчителя
Взаємини хімії та людського співтовариства
Насправді хімія є системо-утворювальним фактором сучасного суспільства. Існування людства наразі немислиме без хімії та різноманітних продуктів і матеріалів, які можна одержати лише з допомогою хімічних технологій. При цьому штучно створений людиною навколишній світ – техносфера – усе швидше насичується продуктами хімічного виробництва. їх грамотне використання вимагає високого рівня хімічних знань.
Без хімії неможливо зрозуміти такі науки, як біологія, геологія, екологія. Знання з хімії дуже необхідні в сільському господарстві для того, щоб уміло й розумно використовувати мінеральні добрива, отрутохімікати, антибіотики. Без хімічних знань не можна працювати в хімічній промисловості, будівництві, медицині, металургії.
Знання хімії необхідне не лише фахівцям, які працюють над створенням, дослідженням і застосуванням хімічних речовин. Навіть удома в побуті не обійтися без хімічних знань, які допомагають правильно й за призначенням використовувати різні речовини. Інакше можна поплатитися своїм здоров’ям і здоров’ям оточуючих. Багато препаратів побутової хімії вогненебезпечні, діють на різні життєво важливі органи, викликають алергійні захворювання.
Найважливішим завданням хімії стає здійснення контролю над хімічними процесами, що протікають у природі й техносфері, виробництві й перетворенні потрібних людині речовин і матеріалів.
2. Повідомлення учнів з питань
1) Аж до початку ХХ ст. в більшості галузей виробництва домінували процеси, успадковані від ремісничого періоду. Хімія раніше за інші науки почала створювати виробництва, сам принцип яких грунтувався на науковому знанні. Одним з перших стало промислове виробництво анілінових барвників, розпочате в другій половині ХІХ ст. Методи синтезу цих речовин були винайдені хіміками-дослідниками й успішно впроваджені у виробництво. Поступово саме хімічна промисловість стала визначати темпи й напрям індустріалізації в найбільш розвинених країнах. Вона впливала навіть на політичну ситуацію у світі. Так, країни Антанти не змогли передбачити створення великотоннажного виробництва амоніаку й нітратної кислоти в Німеччині, що забезпечило їй достатню кількість вибухових речовин у роки Першої світової війни.
2) Розвиток промисловості мінеральних добрив і засобів захисту рослин різко підвищив продуктивність сільського господарства. це привело до міграції населення в міста й швидкий розвиток індустрії. Продукти, одержувані з технічних сільськогосподарських культур, – тканини, барвники, жири – поступово замінялися штучними речовинами й матеріалами. У такий спосіб відбулося значне збільшення ресурсів і сировини для легкої промисловості.
3) Стан і економічна ефективність машинобудування й будівництва все більше визначається розробкою й виробництвом синтетичних матеріалів. Промисловий синтез синтетичного каучуку привів до бурхливого розвитку автомобілебудування. Синтетичні полімери й нові види кераміки поступово стають найважливішими хімічними матеріалами, потіснивши метали та інші традиційні речовини.
4) Розвиток нових систем зв’язку, які кардинально змінюють вигляд людської цивілізації, визначається розвитком технології виробництва оптоелектронних матеріалів. Прогрес телебачення, інформатики й комп’ютеризації пов’язаний з розробкою хімічної бази мікроелектроніки й молекулярної електроніки. Науково-технічний прогрес сьогодні в цілому багато в чому залежить від асортименту й кількості продуктів, які виробляє хімічна промисловість.
5) Хімія чинить непрямий вплив і на духовний світ людини. Так, якість лакофарбових матеріалів впливає на сучасне образотворче мистецтво. Хімічні методи широко застосовуються для зберігання і реставрації пам’ятників культури.
6) Неможливо переоцінити роль хімії в розв’язанні однієї з найважливіших проблем, що постали сьогодні перед людством, – захисту навколишнього середовища. Тут завдання хімії полягає в розробці й удосконаленні методів виявлення і визначення забруднень, вивченні й моделюванні хімічних реакцій, що протікають у природі, створенні безвідходних і маловідходних виробництв, розробці способів знешкодження й утилізації промислових і побутових відходів.
Хімія з екологією тісно пов’язані, оскільки й самі живі організми, і середовище їх існування складаються з хімічних речовин. Наразі помітно посилився вплив людини на природне середовище. Виробнича діяльність досягла такого рівня, що стала значною мірою позначатися на стані навколишнього середовища.
Виникла реальна загроза для здоров’я не лише сучасного населення, але й майбутніх поколінь, а в разі найбільш несприятливого розвитку – для життя на Землі.
7) Однією з проблем, що мають глобальний характер, стало зростання вмісту карбон діоксиду в атмосфері у зв’язку з діяльністю людини. Найбільш істотна його частина утворюється в результаті спалювання палива для одержання різних видів енергії. Крім того, діяльність людини призвела до помітного винищення рослин, які засвоюють карбон діоксид у процесі фотосинтезу. Невелике зростання концентрації карбон діоксиду в атмосфері не становить небезпеки для життя людини, але спричиняє підвищення температури повітря через парниковий ефект. це може призвести до глобальних змін клімату.
8) Відходи підприємств і транспорту істотно порушують природні атмосферні процеси в індустріальних районах. Наслідком викидів оксидів Сульфуру й Нітрогену є утворення кислотних дощів, які випадають на поверхню Землі не лише на околицях промислових підприємств, але й у сусідніх з ними районах.
У великих містах і промислових центрах звичайним явищем стало утворення смогу, до складу якого входять дим, туман, пил і різні шкідливі для здоров’я газоподібні речовини.
Щоб запобігти погіршенню стану атмосфери, необхідно скорочувати газові й пилові викиди промислових підприємств та інших забруднювачів атмосфери або попередньо видаляти з них шкідливі речовини. Для цього використовуються різні хімічні процеси: нейтралізація, окиснення, відновлення. Зокрема, на шляху вихлопних газів автомобіля встановлюють каталітичні конвертори, що сприяють перетворенню шкідливих речовин на менш небезпечні продукти.
Безумовно, витрати на очищення вихлопних газів і димових викидів спричиняє подорожчання товарів і енергії, однак забруднення повітря також призводить до витрат, пов’язаних з руйнуванням конструкцій і погіршенням здоров’я людей. Тож за право дихати чистим повітрям людству доводиться платити чималу ціну.
9) Те саме стосується питної води. Запаси природних вод величезні, але для пиття придатна лише незначна частина наявної на Землі води. Без спеціальної обробки використовувати для пиття можна лише воду з глибинних джерел. У решті випадків для того, щоб використати природну воду як питну, її доводиться попередньо очищати. Для очищення води обов’язково використовують хімічні методи.
Щоб вижити, людині потрібно близько півтора літра води на добу. Однак кожен городянин щодоби витрачає на побутові потреби до 600 літрів води. У цілому на виробничі й побутові потреби використовується близько 10 % загального об’єму річкових вод. Натомість у природні водойми надходить величезна кількість побутових, промислових і сільськогосподарських стоків. Забруднення природних вод несе небезпеку для життя на Землі, тому не можна допускати скидання неочищених стічних вод. Технологія очищення стічних вод передбачає різні біохімічні й хімічні процеси.
10) На ранніх етапах історії людства діяльність людей майже не зачіпала глибин Землі. Але з початком бурхливого розвитку промисловості людина почала потребувати все більше й більше хімічних речовин, які видобуваються із земних надр. Видобування і переробка корисних копалин впливає на природу. У відкритих гірських виробках утворюється багато пилу, що забруднює околиці. Відкачування води з підземних виробок і кар’єрів призводить до утворення порожнеч. Багато які гірничо-переробні заводи скидають у річки недостатньо очищені стоки, що призводить до забруднення природних вод. У навколишнє середовище потрапляють шкідливі речовини з відвалів цих підприємств. чимало небезпечних речовин розсіюється під час транспортування руд і продуктів їх переробки.
Забруднення навколишнього середовища в результаті видобування й переробки корисних копалин можна зменшити, якщо використати більш досконалі технології, у тому числі хімічні способи збагачення й переробки природної сировини. Інший шлях розв’язання цієї проблеми – зменшення видобування корисних копалин за рахунок більш раціонального використання хімічних речовин і матеріалів.
11) Нашу планету нерідко порівнюють із космічним кораблем, на борту якого є певний запас різних матеріалів і продуктів. Але цього запасу може виявитися недостатньо для тривалої подорожі.
12) Деякі ресурси, наприклад, свіже повітря, родючий грунт, рослини й тварини, можуть відновлюватися порівняно швидко. Якщо не втручатися занадто активно в ці процеси, природа майже завжди зможе заповнити витрачені запаси. Потрібно лише стежити за тим, щоб ресурси витрачалися не швидше, ніж вони можуть утворюватися в результаті природних процесів.
На відміну від відновлюваних ресурсів, корисні копалини не можуть утворюватися так само швидко. Невідновлювані ресурси можуть бути остаточно витрачені. це означає не зникнення тих чи інших хімічних елементів, а розпилення їх по планеті й перетворення на такі хімічні форми, з яких економічно невигідно або навіть просто неможливо знову одержати корисні речовини й матеріали.
Деякі хімічні речовини й матеріали вже сьогодні намагаються замінити іншими, що мають аналогічні властивості, але взяті з відновлюваних ресурсів. Наприклад, замість нафтопродуктів як паливо пропонують використовувати продукти переробки деревини. Відпрацьовані матеріали можна не відправляти у відходи, а хімічно переробляти й використовувати вдруге. Економічно вигідним є, наприклад, виробництво дешевого паперу з макулатури, металів – з металобрухту. Багато відходів виробництва і споживання після хімічної переробки доцільно використовувати як вихідну сировину для інших галузей промисловості. Головною перспективою розвитку сучасної індустрії має стати створення безвідходних і маловідходних виробництв. Тільки так можна зменшити навантаження на навколишнє середовище і зберегти природні ресурси. Значну роль у розв’язанні цього питання має зіграти хімія.
Часто з хімією пов’язують глобальне забруднення навколишнього середовища, яке супроводжує майже всі промислові процеси, техногенні катастрофи та інші явища, небезпечні для природи й людини. Однак не слід забувати, що їх причиною найчастіше є відсутність необхідних хімічних знань. Хімічна безграмотність сучасної людини, можливо, є найнебезпечнішою, оскільки може призвести до непоправної шкоди не лише для неї самої, але й для оточуючих людей і навколишньої природи.
Зайве внесення мінеральних добрив на поля, що призводить до забруднення грунту й природних вод, відмова від використання очисних споруджень на промислових підприємствах, неправильне застосування лікарських препаратів і багато чого іншого було б неможливо за достатнього рівня хімічної культури.
13) Широке застосування хімічних матеріалів і препаратів у побуті підвищує вимоги до хімічної освіти кожної людини. Навіть домогосподарці корисно знати, що концентрований розчин оцтової кислоти може стати причиною опіку стравоходу. Нафталін діє на органи дихання, нервову систему, печінку й нирки, а синтетичні мийні засоби можуть подразнювати дихальні шляхи. Засоби відбілювання, чищення і дезінфекції спричиняють опіки шкіри, подразнення очей. це не означає, що потрібно відмовитися від використання хімії в побуті. Наразі це вже практично неможливо. Однак хімічні знання здатні вберегти будь-яку людину від небезпеки, яку можуть становити хімічні речовини.
В умовах ускладнення екологічної обстановки на Землі та створення й використання все нових хімічних сполук, у тому числі й небезпечних, відбувається переорієнтація пріоритетів хімічної освіти. На зміну знанням заради поліпшення умов життя – “оптимізації вигоди” – приходять знання заради гарантованого збереження життя – “мінімізація збитків”.
14) Невідповідність суспільних інститутів і повсякденної свідомості індустріального суспільства рівню хімізації сучасного світу створило ланцюг протиріч, що стали глобальною проблемою і становлять якісно нову небезпеку. Відставання рівня хімічних знань і навичок від хімічної реальності техносфери та її впливу на біосферу може призвести до невиправних наслідків. Слабка хімічна підготовка політиків приводить до потенційної небезпеки прийняття ними неправильних рішень. За цих умов загальне оволодіння хімічною культурою стає умовою безпеки та сталого розвитку цивілізації.
(2 votes, average: 3,50 out of 5)