Гаманькова Варвара Анатольевна, учитель химии,
Светлова Екатерина Васильевна, учитель биологии,
ГБОУ лицей № 623 имени И.П. Павлова
Выборгского района Санкт - Петербурга
Полиэтиленовые джунгли
(10 класс, интегрированный урок химии и биологии)
Тип урока: комбинированный урок углубленного изучения материала, комплексного применения знаний, умений и навыков учащихся.
Цели и задачи урока:
Образовательные:
Изучение практического применения полимеров и их влияния на окружающую среду, закрепление навыка составления цепочек синтеза полимеров.
Развивающие:
Развитие умений работать с текстом, выделять в нем главное, активизация познавательной деятельности учащихся, развитие интереса к предметам и эмоций учащихся путем привлечения наглядности и средств
ТСО, развитие опыта исследовательской и проектной деятельности, развитие социально-коммуникативных навыков, раскрытие творческого потенциала детей.
Воспитательные:
Формирование экологической культуры учащихся, привлечение внимания к экологическим проблемам.
Материально-техническое обеспечение урока:
Проектор и ПК для демонстрации видеофрагментов и презентации Microsoft PowerPoint; коробки с демонстрационными полимерами и натуральными материалами, раздаточный материал – бланки таблиц (для каждого ученика), ситуационные задачи, дополнительный материал по теме (на группу).
Методы обучения:
Словесные (беседа, обсуждение)
Наглядные (презентация Microsoft PowerPoint, видеоролики)
Практические (задания на карточках, работа с раздаточным материалом)
Урок «Пластиковые джунгли» - это бинарный урок по химии и биологии. Он позволяет реализовать междисциплинарные связи, интегрирующие знания из разных научных областей для решения одной проблемы и дающие возможность применить полученные знания на практике. На различных этапах урока применялись разные приемы и методы преподавания. Так, на этапе актуализации знаний, при повторении темы «Полимеры», использовался наглядный метод (раздаточный материал) и коллективная словесная работа класса. На этапе применения знаний, умений и навыков в новых условиях – групповая работа и поисковый и наглядный метод (работа с текстом, заполнение по нему таблицы, просмотр видеороликов и презентации). Для домашнего задания была предложена ситуационная задача, решение которой требует творческого подхода. На уроке использовались современные информационные технологии, что способствует более глубокому усвоению материала и тем самым повышает результативность урока.
Урок, на котором применяются знания из различных областей, всегда вызывает интерес у учащихся, способствует активизации деятельности.
Ход урока:
1. Организационный момент.
Работа на уроке проходит в 3-х группах. Необходимо заранее расставить парты в классе.
2. Мотивационное начало урока.
Учитель химии: Ребята, сегодня мы бы хотели поговорить о таких очевидных вещах, которые стали настолько привычной частью нашей жизни, что мы не можем представить, как люди обходились без них раньше. Еще сто лет назад никто не знал таких слов как полиэтилен или целлофан, а сегодня вокруг нас буквально выросли полиэтиленовые джунгли (Тема урока записана на доске)!
Эпиграф урока:
Полиэтиленовые джунгли.
Нет! Нам, наверное, уже не выбраться
Из плена!
Шуршат в руках у нас мешки
Из полиэтилена.
Они шуршат в руках, а также
Под ногами,
Валяются на клумбах,
Под кустами;
Висят как флаги на деревьях
Много лет,
Нам закрывая яркий
Солнца свет!
И душат джунгли нас
Из полиэтилена:
Не ждать добра нам от токсического плена!
3. Актуализация знаний.
Учитель биологии: На ваших столах находятся коробки (биоразлагаемые пакеты, обычный полиэтиленовый пакет, бумажный пакет, тканевый пакет – экосумка, файл и канцелярская папка, пластиковый контейнер, целлофановая упаковка и т.п.). Пожалуйста, рассмотрите их содержимое и разделите предметы из коробок на две группы. Дается время на обсуждение. Прекрасно, вы справились с заданием. Давайте теперь обсудим, что у вас получилось. Какими критериями вы воспользовались, чтобы разделить эти предметы?
Ребята должны придти к выводу, что предметы из коробки изготовлены из натуральных и искусственных материалов.
Примечание: дети так же могут найти и другие критерии для группировки этих объектов, которые так же необходимо обсудить.
4. Этап изучения нового материала.
Учитель химии: Действительно, многие из тех материалов, которые мы только что увидели, являются синтетическими и относятся к полимерам. Давайте поговорим о некоторых из них. На столах перед вами небольшие статьи о разных видах полимеров. (У каждой группы на столе лежит одна из статей: Полиэтилен, Полипропилен, Целлофан). Изучите эти статьи и заполните по ним таблицу, бланки таблицы так же есть на ваших столах (Приложение 1 и 2).
(По окончании работы ученики разных групп обмениваются полученными данными, заполняя недостающие графы таблицы. Видеоролик об отказе от полиэтиленовых упаковок).
5. Этап применения обобщенных знаний, умений и навыков в новых условиях.
Учитель химии: А теперь давайте попробуем синтезировать эти вещества. На ваших столах есть карточки, пользуясь которыми вы должны составить цепочки синтеза полимеров. Каждая группа получает свое задание. (Приложение 3).
Учитель биологии: Итак, вы синтезировали вещества, но из каких природных компонентов они образуются? Какой способ получения полимеров чаще используется в промышленности? А к какой группе ресурсов относятся необходимые для подобного синтеза вещества? Является ли использование этих ресурсов частью рационального природопользования?
(Учащиеся отвечают на вопросы, переходя к теме влияния полимеров на окружающую среду. Видеоролик о влиянии полиэтилена на окружающую среду).
6. Этап закрепления полученных знаний.
Учитель биологии: Вокруг нас все больше искусственных материалов, недаром мы говорим, что нас захватывают в плен полиэтиленовые джунгли. Я предлагаю вам посмотреть презентацию о влиянии полиэтилена на окружающую среду. (Идет демонстрация презентации, в середине которой происходит показ экосумок и рассказывается о конкурсе экосумок, который прошел в лицее).
7. Подведение итогов.
Учитель химии: Действительно, человек часто не задумывается о том, какой вред окружающей среде наносит используемый им ежедневно полиэтилен. Но, что еще хуже, человек загрязняет не только сушу, но и Мировой океан. И наша задача не только понять, как полиэтилен действует на окружающую среду, но и сделать все, что в наших силах, чтобы избежать дальнейшего загрязнения нашей планеты. (Видеоролик о загрязнении мирового океана полиэтиленом).
8. Домашнее задание.
Ситуационная задача «Мусорные острова в океане»
Приложение 4
9. Окончание урока, организационный момент.
Приложение 1 Полимеры. Материал для изучения.
|
|
Также при комнатной температуре нераство рим и не набухает ни в одном из известных растворителей. Еще при повышенной температуре (80 °C) растворим в циклогексане. А под высоким давлением может быть растворён в перегретой до 180 °C воде. |
|
|
В среднем срок службы полиэтилена составляет от 10 – 50 лет при t= 20°С. Полиэтиленовые пакеты служать до тех пор, пока не порвутся, лейки – пока не сломаются. Тоже самое относится и к скотчу, к бутылкам, трубам и т.п. Тем временем, в мире производится около миллиарда пластиковых мешков, а срок разложения полиэтилена составляет около 100 лет. При сжигании пакетов выделяется углекислый газ, который приводит к парниковому эффекту. |
Многочисленные добавки, красители и пигменты, при сжигании выделяют разнообразные соединения, включающие тяжелые металлы, используемые в качестве катализаторов при синтезе полиэтилена. При сжигании пластиков и полиэтилена, образуется черный дым, несущий фосген, акролеин и диоксин- высокотоксическое вещество, оказывающее мутагенное и канцерогенное действие, крайне вредные для здоровья человека. |
Многие страны выбрасывают отходы из полиэтилена в мировой океан. Черепахи, рыбы погибают, путаясь в пакетах, сделанных из полиэтилена. Киты, акулы погибают от полиэтилена, съедая изделия из полиэтилена, принимая их за пищу. Кроме жителей мирового океана страдают обитатели суши, живущие в городах, которые съедают различные изделия из полиэтилена, сталкиваясь с ними на улицах города. |
Полиэтилен- термопластичный полимер этилена. Является органическим соединением и имеет длинные молекулы …—CH2—CH2—CH2—CH2—…, где «—» обозначает ковалентные связи между атомами углерода. Самый распространённый в мире пластик. Представляет собой воскообразную массу белого цвета (тонкие листы прозрачны и бесцветны). Химическистоек и морозостоек, изолятор, не чувствителен к удару (амортизатор), при нагревании размягчается (80—120°С), при охлаждении застывает, адгезия (прилипание) — чрезвычайно низкая. Иногда в народном сознании отождествляется с целлофаном — похожим материалом растительного происхождения.
Полиэтилен устойчив к действию воды, не реагирует со щелочами любой концентрации, с растворами нейтральных, кислых и основных солей, органическими и неорганическими кислотами, даже концентрированной серной кислоты, но разлагается при действии 50%-ой азотной кислоты при комнатной температуре и под воздействием жидкого и газообразного хлора и фтора.
Область применения полиэтилена очень велика: полиэтиленовая плёнка для остекления парников, упаковочная пленка, например, пузырчатая упаковка или скотч, бутылки, банки, ящики, канистры, садовые лейки, горшки для рассады, полимерные трубы для канализации, дренажа, водоснабжения и газоснабжения, электроизоляционный материал. Полиэтиленовый порошок используется как термоклей. Также полиэтилен используют как броню, например как бронепанели в бронежилетах. Еще как корпуса для лодок и вездеходов.Приложение 2. Таблица для заполнения
|
Признаки |
полиэтилен |
полипропилен |
целлофан |
|
|
Свойства полимера |
|
|
|
|
|
Применение полимера |
|
|
|
|
|
Влияние полимера на окружающую среду |
Положительное |
|
|
|
|
Отрицательное |
|
|
|
|
Приложение 3.
Цепочки синтеза полимеров.
1 группа: Карбид алюминия à Метан à Хлорметан à Этан à Этилен àПолиэтилен
2 группа: Метан à Хлорметан à Пропан à 2-Бромпропан à Пропилен à Полипропилен
3 группа: Гексан à Пропан à 2-Хлорпропан à Пропанол-2 à Пропилен à Полипропилен
Приложение 4.
Ситуационная задача «Мусорные острова».
“Великое тихоокеанское мусорное пятно”, “Тихоокеанский мусороворот”, “Северная тихоокеанская спираль”, “Тихоокеанский мусорный остров” - как только не называют этот огромный остров из мусора, который разрастается гигантскими темпами.Американский океанолог Чарлз Мур, первооткрыватель этого "великого тихоокеанского мусорного пятна", полагает, что в этом регионе кружат около 100 млн тонн плавучего хлама.
Медленно разлагаясь, пластик наносит серьёзный вред окружающей среде. Пластиковые отбросы в Тихом океане являются причиной гибели более миллиона морских птиц в год, а также более 100 тысяч особей морских млекопитающих. В желудках павших морских птиц находят шприцы, зажигалки и зубные щетки - все эти предметы птицы заглатывают, принимая их за еду.
Свалка в океане не похожа на обычный остров, по своей консистенции она напоминает «суп» - фрагменты пластика плавают в воде на глубине от одного до сотни метров, а немалая часть попадающего сюда пластика опускается в придонные слои, так что даже нельзя в точности сказать, сколько там может скопиться хлама. Поскольку пластик прозрачен и залегает прямо под поверхностью воды, то со спутника «полиэтиленовое море» увидеть нельзя. Мусор можно заметить только с носа корабля или погрузившись в воду с аквалангом. Но морские суда бывают в этом районе нечасто, вдобавок Северо-тихоокеанский водоворот - это нейтральные воды, и весь мусор, что здесь плавает - ничейный.
Задание 1. Перечислите причины образования мусорных островов в океане (не менее пяти).
Задание 2. Предложите, чем можно заменить изделия из полимеров, играющих такую негативную роль в загрязнении вод Мирового океана. Заполните таблицу:
|
Источники загрязнения |
Экологичный аналог |
Задание 3. Предложите проект решения проблемы мусорных островов.
