Методическая разработка "Изучение углекислого газа как компонента воздушной среды и показателя дыхания человека" 8-10 класс

Урок №21 Тема. Изучение углекислого газа как компонента воздушной среды и
показателя дыхания человека
Часть 4. Экологические исследования по теме «Воздух»
Практические работы с видеоматериалами построены по принципам научности,
методической достаточности, широты оцениваемых показателей, актуальности тематики
работ и опытов, информационной и дидактической насыщенности изложения.
За основу взят Экологический практикум: Учебное пособие с комплектом карт-
инструкций. Под ред. к.х.н. А.Г. Муравьева, Н.А. Пугал, В.Н. Лаврова .
Цель: усвоение умений самостоятельно в комплексе применять знания, умения и
навыки, осуществлять их перенос в новые условия практической и исследовательской
деятельности
Задачи:
Образовательные: освоение содержания экологического образования, смысл
которого заключается в понимании естественных законов природы и их соотнесение с
«искусственными законами» развития социума.
Развивающие: развитие ключевых компетентностей школьников на примере содержания
экологического образования; развитие исследовательских умений учащихся по оценке
состояния различных компонентов окружающей среды.
Воспитательные: формирование системы базовых ценностей (жизнь, здоровье,
человек, сохранение биологического разнообразия, культурного наследия и др.), создание
условий для творческой самореализации и саморазвития школьников.
УУД
Регулятивные: организовывать своё рабочее место под руководством учителя;
определять план выполнения заданий на уроке, оценивать результат своей
деятельности.
Коммуникативные: выработанные умения и навыки экологически грамотного
поведения в окружающей среде, с другими людьми, гармоничное взаимодействие и
устойчивое развитие в системе « Природа - Общество».
Планируемые результаты
Познавательные: осмысление учащимися ценностей феномена жизни, ценности
каждой формы существования жизни; ценности существования человека, его здоровья,
социо-космической значимости; формирование ключевых компетентностей на
содержании экологического образования;
Предметные: формирование природосообразного стиля поведения человека в
окружающей среде, базирующегося на знании законов взаимодействия человека с
окружающей средой; развитие экологического мышления –предполагающего
способность к установлению причинно-следственных связей, системному анализу
действительности, моделированию и прогнозированию развития окружающей среды;
Личностные: развитие экологического мышления гибкого вероятностного
мышления, предполагающего способность к установлению причинно-следственных
связей, системному анализу действительности, моделированию и прогнозированию
развития, окружающей среды; развитие исследовательских умений по оценке и
системному анализу состояния окружающей среды.
Метапредметные: связи с такими учебными дисциплинами как биология, химия,
физика, география - будут способствовать более высокому уровню владения навыками по
данному курсу и реализации задач пред профильной подготовки школьников.
Тип урока- демонстрация, на котором эксперимент служит наглядным пособием
Форма форм практико-ориентированной деятельности учащихся
Методы:, частично-поисковый, исследовательский, проведении учащимися
экспериментов.
Изучение углекислого газа как компонента воздушной среды и показателя дыхания
человека
Углекислый газ (оксид углерода (IV), СО
2
) - газ, выделяемый в воздух всеми живыми
существами. Кроме того, огромные количества этого газа выбрасываются в воздух при
сгорании топлива, при пожарах и т.п. Содержание СО
2
в атмосфере непрерывно по-
вышается в результате деятельности человека, что обуславливает потепление климата
(парниковый эффект). Нормальное содержание СО2 в атмосфере составляет 0,03
04%. Оксид углерода (IV) не оказывает токсического действия на живые организмы
(растения даже усваивают его в процессе синтеза). Однако, находясь в избыточном
количестве в воздухе классной комнаты, он вызывает у учащихся снижение активности
на уроке, повышенную утомляемость. А при концентрации СО
2
на уровне 5% уже нельзя
нормально работать и появляется угроза удушия (при соответствующем снижении
концентрации кислорода). Таком образом, после выполнения данной практической рабо-
ты вы сможете сами определить условия, при которых можно повысить результативность
занятий, а также получить представление о естественном (фоновом) содержании СО
2
в атмосфере и возможности его изменения в процессе антропогенной деятельности.
Эксперименты по анализу в воздухе углекислого газа (оксида углерода (IV))
проводятся в настоящем практикуме в разных темах, по разным методикам и с разными
целями.
Эксперименты с известковой водой. Для учащихся 5-6 классов и старше предлагается
лабораторная работа 1 в теме «Воздух» по определению состава вдыхаемого и
выдыхаемого воздуха. Определение углекислого газа проводится по помутнению извест-
ковой воды с целью сравнения содержания данного компонента воздуха до и после
дыхания учащегося. При этом учителем записывается уравнение химической реакции,
которое объясняет помутнение известковой воды от воздействия воздуха, содержащего
углекислый газ:
Са(ОН)202=СаС0з ±+Н
2
0
Помутнение объясняется образованием взвеси нерастворимого карбоната кальция.
При дальнейшем пропускании воздуха либо при пропускании воздуха, содержащего
большие концентрации углекислого газа, происходит реакция растворения карбоната
кальция с образованием соответствующего гидрокарбоната:
СаСОз+С0- 20=Са(НСО3)2
Таким образом, помутнение исчезает быстрее (или исчезает вообще) в той колбе, через
которую проходит выдыхаемый воздух
Учащиеся 9 класса и старше должны записать вышеприведенные уравнения реакций
самостоятельно
Для старшеклассников рекомендуется провести аналогичный эксперимент путем
количественного определения концентрации углекислого газа во вдыхаемом и
выдыхаемом воздухе с помощью индикаторных трубок.
Эксперименты с индикаторными трубками. Ввиду простоты применения
индикаторных трубок для анализа воздуха и возможности получения количественной
информации, а также хорошей наглядности экспериментов, в настоящем практикуме
проводятся работы с индикаторными трубками в нескольких темах.
Приготовление кислотных газов и заполнение ими колб
Для приготовления газов, используемых в опыте 1 для моделирования воздействия
кислотных осадков на растения (сернистого газа и сероводорода), используются методы
препаративного получения. Колбы перед заполнением необходимо тщательно высушить.
Заполнение колб происходит непосредственно при получении газов. Несмотря на небольшие
количества получаемых газов, работы по заполнению ими колб необходимо проводить в
вытяжном шкафу.
Сернистый газ (оксид серы (IV), 50
2
) получают сжиганием 1-2 г элементарной серы,
опущенной в колбу в ложке на проволоке достаточной длины.
Сероводород (сульфид водорода, Н
2
5) получают взаимодействием концентрированной
соляной кислоты с избытком сульфида железа (II) при комнатной температуре:
Для заполнения колбы сероводородом используют небольшой флакон (бюкс, стаканчик),
имеющий диаметр, позволяющий опускать его в колбу и извлекать обратно. Во флакон
помещают 3-5 г сульфида железа (II), прикапывают несколько капель концентрированной
соляной кислоты (начинается бурное выделение сероводорода) и сразу же опускают флакон
каким-либо способом (например, привязав на нитке) в колбу. Флакон выдерживают в колбе
3-5 мин. до завершения выделения сероводорода, после чего извлекают из колбы.
Заполненные газами колбы необходимо плотно закрыть пробками или фольгой. Срок
годности заполненных таким образом колб для проведения опыта составляет несколько
часов.
Избыток и недостаток углекислого газа и ваше здоровье.
<iframe width="560" height="315" src="https://www.youtube.com/embed/qYSpViZtmDo"
frameborder="0" allow="autoplay; encrypted-media" allowfullscreen></iframe>
Вред для здоровья. Углекислый газ
<iframe width="560" height="315" src="https://www.youtube.com/embed/DqbvEhn5uJc"
frameborder="0" allow="autoplay; encrypted-media" allowfullscreen></iframe>
Ресурсы:
Муравьев А.Г., Пугал Н.А., Лаврова В.Н. Экологический практикум: Учебное пособие с
комплектом карт-инструкций / Под ред. к.х.н. А.Г. Муравьева. - СПб.: Крисмас+, 2003. -
176 с.: ил.
Сайт YouTube: https://www.youtube.com/
Хостинг презентаций
-http://ppt4web.ru/nachalnaja-shkola/prezentacija-k-uroku-okruzhajushhego-mira-vo-klasse-
chto-takoe-ehkonomika.html