Мета: показати дітям як визначити концентрацію карбон(ІV) оксиду в повітрі;  розказати як впливає вуглекислий газ у великих кількостях на стан здоров’я  людини;  виховати екологічну свідомість учнів та відповідальність за своє здоров’я.

Тип уроку: здобуття практичних вмінь і навичок.

Форми роботи: розповідь, постановка проблеми, практичне виконання завдання (хімічний експеримент), складання звіту про роботу, висновки.

Обладнання: шприц об’ємом 100 мл, хімічна склянка, 20 мл 0,005% водного розчину натрій карбонату з фенолфталеїном.

Хід уроку

Організація учнів до роботи.

Мотивація навчальної діяльності.

Розповідь.     Вплив вуглекислого газу на організм людини.

До сумарних викидів вуглекислого газу чималий внесок робить автотранспорт – 47%.  Навіть така невелика країна, як Японія, створює викиди вуглекислого газу завдяки автомобілям в 144077000 тонн/рік.  На другому місці за розмірами викидів вуглекислого газу знаходиться паливне енергоустаткування. У сукупності антропогенні викиди вуглекислого газу     привели до того,  що за останні  100 років його кількість в атмосфері зросла на 20%.

Хоча вуглекислий газ не вважається забруднювачем, учені занепокоєні зростанням його кількості, оскільки він діє як пастка щодо сонячного випромінювання, даючи можливість променям увійти, та обмежуючи їх вихід (створення парникового ефекту).  Вчені віддавна підозрюють, що вуглекислий газ причетний безпосередньо до глобального потепління, але, як з'ясувалося, вуглекислий газ може мати безпосереднє відношення і до нашого здоров'я. Таким чином, середня річна температура повітря може підвищитися на 1-2°С зі всіма відповідними наслідками: зміни клімату, затоплення берегів, зміни рельєфу тощо.

На організм людини концентрація вуглекислого газу до 3% особливої шкідливої дії не виявляє, проте все ж таки можуть виникнути головний біль, шум у вухах, запаморочення, нудота. Це спричинює психічне неврівноваження, збудження, а отже й зниження працездатності.

Людина є основним джерелом вуглекислого газу в приміщенні, оскільки ми видихаємо від 18 до 25 літрів цього газу на годину. Підвищений вміст рівня вуглекислого газу можна спостерігати переважно у всіх приміщеннях, де є люди: в шкільних класах і інститутських аудиторіях, у кімнатах для нарад і офісних приміщеннях, в спальнях і  дитячих  кімнатах.  Те, що мені бракує кисню в задушливому приміщенні, – це міф. Розрахунки вчених показують, що всупереч існуючому стереотипу, біль голови, слабкість, та інші симптоми  у людини виникають не від нестачі кисню, а саме від вмісту вуглекислого газу.

Мало хто знає про те, що чисте повітря за містом містить близько 0,04% вуглекислого газу, і що ближче зміст СО₂ у приміщенні до цієї же цифри, краще почувається людина.

Відповідно до досліджень, проведених у Великобританії великої аудиторської фірмою KPMG, високий рівень СО₂ у повітрі офісного приміщення в змозі з'явитися причиною захворюваності співробітників і знизити концентрацію їхньої уваги на третину. Підвищений рівень вуглекислого газу є можливою причиною головного болю, запалення очей і носоглотки, а також викликати втому в персоналу. У результаті лише цього компанії втрачають величезні гроші, а винен у цьому вуглекислий газ.Джуля Беннет, яка керувала дослідженнями, стверджує, що високий рівень вуглекислого газу офісних приміщеннях - це надзвичайно поширене явище.

Через війну недавніх досліджень, проведених індійськими вченими серед його жителів міста Калькутта, з'ясовано, що у низьких концентраціях вуглекислий газ є потенційно токсичним газом. Вчені дійшли висновку, що вуглекислий газ за своєю токсичністю близький до двоокису азоту, приймаючи до уваги його вплив на клітинну мембрану і біохімічні зміни, які у крові людини, такі, якацидоз. Тривалийацидоз своєю чергою призводить до захворювання серцево-судинної системи, гіпертонії, втоми та інших несприятливим для організму людини наслідків.

Дуже важливо підтримувати нормальний склад повітря в спальні, бо  люди проводять там третину свого життя. А, щоб хороше виспатися, набагато важливіше якісний  склад повітря спальні, ніж тривалість сну, а рівень вуглекислого газу спальнях і дитячих кімнатах може бути нижче 0,08%. Високий рівень СО₂ у тих приміщеннях може бути причиною таких симптомів, як закладеність носа, подразнення горла і очей, головного болю й безсоння.

Фінські вчені знайшли спосіб розв'язання цієї проблеми з аксіоми, що у природі рівень вуглекислого газу становить 0,035-0,04%, отож у приміщеннях повинен бути наближений до цього рівня. Винайдений ними пристрій видаляє з повітря приміщень надлишок вуглекислого газу. Принцип грунтується на абсорбції (поглинанні) вуглекислого газу спеціальною речовиною.

Отже, як ми догадалися, для того, щоб людина могла нормально працювати і почувати себе добре, потрібно вміти визначати концентрацію вуглекислого газу в повітрі. За допомогою найпростіших дослідів ми покажемо як визначити концентрацію вуглекислого газу в повітрі.

Факти про вуглекислий газ:

Вміст вуглекислого газу у атмосферному повітрі – 0,0314%.
Вуглекислий газ – продукт дихання, норма 0,1-0,2%.
Щороку в атмосферу надходить 1∙10??т вуглекислого газу в результаті дихання і біологічного розпаду та ще 22∙10⁹т унаслідок згорання дерев та природного палива.
Склад повітря під час дихання:

Вдих – кисень(20,95%), вуглекислий газ(0,03%) + інші гази

Видих – кисень(15,8%), вуглекислий газ(4,0%)  + інші гази.

При 10% вуглекислого газу у повітрі людина непритомніє, а потім помирає.
Якісне визначення вуглекислого газу – пропускання через вапняну воду:

Са(ОН)₂ + СО₂ + Н₂О = СаСО₃↓ + Н₂О (випадає осад).

 3. Постановка проблеми.

Вуглекислий газ, що виділяється в процесі дихання, нагромаджується в малопровітрюваних приміщеннях і може негативно впливати на здоров’я людей. Скільки ж цього газу виділяється протягом 45 хвилин? А скільки ж його буде, якщо у класі 10 учнів, 30 учнів?  

4.Вирішення проблеми.

            Для вирішення цієї проблеми проведемо хімічний експеримент, метою, в основі якого лежить експрес-метод визначення вмісту вуглекислого газу в повітрі.

5.Проведення інструктажу з правил техніки безпеки.

Інструктаж з правил техніки безпеки можна провести усно або за допомогою інструктивних карток.

6.План виконання практичної роботи (проведення експерименту).

6.1. Приготовляємо методом розчинення 20мл 0,005% водного розчину натрій карбонату.

6.2. У шприц набираємо 20мл цього розчину з фенолфталеїном.

Оскільки розчин має лужну реакцію внаслідок гідролізу:

Na₂CO₃ + H₂O → H₂CO₃ + 2NaOH

2Na⁺ + CO₃?? + H⁺ + OH? → 2Na⁺ + 2OH? + H₂CO₃,

то індикатор фенолфталеїн (pH 8-10) забарвлює розчин у малиновий колір.     

6.3. Після цього набираємо в шприц дозами повітря, струшуємо його протягом 1хв і обережно виводимо. Так повторюємо, доки забарвлення не зникне (лужне→нейтральне):

Na₂CO₃ + 2H₂CO₃ → 2NaHCO₃ + 2H⁺.    

6.4. Об’єм  повітря, яке пройшло через шприц, дає змогу визначити концентрацію СО₂  за таблицею:  

Залежність вмісту СО₂ в повітрі від об’єму повітря, що знебарвлює 20мл 0,005% розчину Na₂CO₃.

6.5. Дослід можна зробити на початку заняття і потім ще раз у кінці заняття, щоб побачити, як зміниться концентрація СО₂ за 45 хвилин. Або ж можна зробити цей  дослід у різних приміщеннях з різною кількістю учнів  (10, 30).

7. Складання звіту про виконання експерименту (у довільній формі).

8. Загальний висновок про виконаний експеримент.

9.Домашнє завдання. Скласти рекомендації щодо покращення стану повітря у класі.

Теги: гази, Ільків Г.І. Навчальний предмет: Хімія Переглядів/завантажень: 8711/349

Завантажити (59.0 Kb)

• Відносна густина газів. Обчислення відносної густини газів
• Молярний об’єм газів. Обчислення об’єму газу за нормальних умов
• Плазма та її властивості. Практичне застосування плазми