Екологічна освіта і виховання

Размещено на http://www.allbest.ru/

Екологічна освіта і виховання

До недавнього часу розвиток людського суспільства і самоочищення навколишнього природного середовища від техногенних забруднень перебували в динамічній рівновазі. Проте останніми роками інтенсивне зростання чисельності населення планети, надзвичайно інтенсивний розвиток промисловості, сільського й комунального господарства та інші чинники антропогенного впливу на навколишнє природне середовище, незважаючи на колосальні екологічні резерви біосфери та її самоочисну спроможність, призвели до різних негативних наслідків, з якими вона впоратися не здатна. Насамперед це стосується забруднення біосфери хімічними речовинами - ксенобіотиками, порушення природних геохімічних циклів, а також інтенсивного, нераціонального використання природних ресурсів.
Тривалий час, упродовж тисячоліть - з моменту появи Homo Sapiens у біосфері Землі культивувалась споживацька свідомість відношення до природи, й багатства - природних ресурсів. Завжди вважали, що природна комора цих ресурсів невичерпна, а тому їх можна необмежено споживати для задоволення власних усе зростаючих потреб. Так тривало майже до наших днів.

І тільки наприкінці ХІХ - на початку ХХ ст.., коли чисельність населення почала катастрофічно зростати, а невідновні природні ресурси, які природа накопичувала мільйони й мільярди років, почали стрімкими темпами вичерпуватись, людство збагнуло, що природні ресурси в біосфері вичерпні, а деякі з них уже нині перебувають на межі вичерпності. При цьому стало очевидним, що невідновні ресурси вичерпуються швидше, ніж людське суспільство здатне перебудувати свою економіку.
Виходячи з нинішньої кризової екологічної ситуації, найголовнішим завданням сучасної епохи вважать формування в першу чергу нової екологічної свідомості - бережливого ставлення до навколишнього природного середовища. Надзвичайно важливим і актуальним як для термінових практичних дій, так і для планування та тривалу перспективу, є вирішення проблеми ефективного захисту навколишньої природи від забруднення техногенними розсіюваними й неутилізованими відходами та раціональне використання природних ресурсів для оптимального задоволення обґрунтованих потреб людського суспільства. Особливо гостро ці проблеми стоять в Україні, зважаючи на екологічну й духовну кризу та низький рівень екологічної культури нашого суспільства. Правовий нігілізм, повсюдне нехтування чинних законів, корупція та хабарництво призвели до відчутної руйнації всіх інститутів, пов'язаних з охороною природи. Охорона довкілля , раціональне використання природних ресурсів та екологічна безпека ще не стали повсякденною турботою кожного мешканця нашої країни.

Наслідками такої бездуховності і байдужості є скорочення тривалості життя населення, зростання дитячої смертності, народження дітей - калік та зниження народжуваності. Невпинно наближається екологічна катастрофа, яку за своїми наслідками можна порівняти з термоядерною війною. Про це свідчить аварія на Чорнобильській атомній електростанції. Якщо так триватиме й надалі, то загибель сучасної цивілізації неминуча. Для подолання екологічної кризи в країні у Державній програмі охорони навколишнього природного середовища, раціонального використання природних ресурсів і екологічної безпеки передбачається запровадження загальної екологічної освіти та виховання. Вона має охопити всі верстви населення, починаючи від дитячого садка і закінчуючи вищою школою. Основним завданням екологічної освіти та виховання в країні повинно бути формування екологічної свідомості про необхідність гармонійного співіснування людського суспільства з навколишнім природним середовищем та охорону довкілля від техногенних забруднень. На це мають бути спрямовані вся структура, зміст і методи навчання.

Освіта й виховання повинні організовуватись на чотирьох рівнях: загальна (для всього населення країни ), дошкільна ( для дітей дошкільного віку ), шкільна і вища.

Метою загальної освіти має бути формування екологічного світогляду, забезпечення екологізації суспільної свідомості, прищеплення любові до рідного краю, розуміння необхідності охорони навколишнього природного середовища на роботі та в побуті, навичок бережливого й раціонального споживання природних ресурсів, прагнення до відтворення відновних природних ресурсів і обґрунтованого самообмеження використання невідновних, створення ефективної системи екологічної безпеки.

Дошкільна екологічна освіта має бути спрямована на прищеплення любові до Вітчизни та рідного краю, пізнання понять життя і смерті, формування навичок бережливого ставлення до навколишньої живої та неживої природи, прагнення зберегти рослинний і тваринний світ, зробити кращим навколишнє природне середовище.

Шкільна екологічна освіта повинна мати на меті вивчення основ загальної екології, раціонального використання природних ресурсів та екологічної безпеки біосфери на рівні викладання дисциплін біології, хімії, фізики та географії в середній школі.

Метою екологічної освіти у вищій школі має бути підготовка фахівців вищої кваліфікації ( вчителів, викладачів, інженерів, магістрів, кандидатів і докторів наук ) для організації суспільного життя і виробництва, проведення наукових досліджень у галузі екології, тобто вирішення повсякденних екологічних завдань і глобальних екологічних проблем.

Формування екологічної культури учнів

Екологічна культура особистості формується в процесі виховання і навчання. Об'єктивним показником екологічної культури є рівень нашого спілкування з природою. Сприйняття природи допомагає розвивати такі якості, як емоційність, життєрадісність, чутливе уважне ставлення до всього живого. Сьогодні мало говорити про проблеми навколишнього середовища.

І кому не вчителям біології і хімії потрібно керуватись простими положеннями екологічної моралі, здійснювати природоохоронну освіту і виховання учнів не лише в курсі шкільної біології та хімії, а і в позаурочний, позашкільний час на матеріалах природи.

Гострота сучасних екологічних проблем поставила перед педагогічною теорією і шкільною практикою завдання великої екологічної і соціальної значимості: виховання підростаючого покоління в дусі бережливого відповідального ставлення до природи.

Починаючи з курсу природознавства початкової школи і закінчуючи курсом хімії і екології в старших класах, учитель весь час наголошує на зв'язках між неживою і живою природою, між різними компонентами живої природи, між природою і людиною. Вивчення екологічних зв'язків відіграє важливу роль у розвитку в учнів логічного мислення, уяви, мови. Постійна увага вчителя на розкриття екологічних зв'язків значно підвищує інтерес учнів до предмета. Під час фактичного опису матеріалу зацікавленість в учнів знижується. Якщо ж при вивченні екології та хімії розвиваються різноманітні і достатньо складні зв'язки, які існують у природі, теоретичний рівень матеріалу підвищується, пізнавальні завдання, поставлені перед учнями, відповідно ускладнюються, і це сприяє розвитку інтересу.

Саме підручник повинен бути тією ланкою, яка сполучає шляхи задоволення пізнавальних потреб учня педагогічних намагань вчителя. Хоча, як відомо, один підручник не може задовольнити пізнавальні інтереси учнів, які відрізняються за рівнем природних здібностей. Постає питання, хто ж повинен стимулювати учня до пошуку додаткових знань? Звичайно, живе слово вчителя, яке зможе викликати інтерес до змісту предмета, підтримуючи постійну пізнавальну активність, розширити можливості для самостійної роботи учнів на уроках і в позаурочний час.

Екологізація біологічної освіти дає змогу розглядати природу як єдине ціле з урахуванням характеру і сили збалансованих взаємозв'язків між усіма явищами і процесами, що відбуваються в біосфері планети. Зміст навчальних програм із різних предметів передбачає озброєння учнів знаннями, які мають пряме відношення до проблем охорони навколишнього середовища. Проте це повинно бути не тільки механічна інтерпретація знань з різних предметів, потрібно сприяти формуванню в учнів цілісної картини світу на основі аналітичного і синтезуючого розгляду дійсності. У нашій країні за останні роки зросла увага до екологічного навчання і виховання. Оскільки для молодих школярів найдоступнішою є форма емоційно-естетичного сприйняття природного середовища, то педагогу необхідно знайти способи злиття емоційних почуттів у ставленні до природи з пізнавальними завданнями щодо її вивчення і практичними діями з охорони.

Досить активною формою організації природної діяльності учнів I-III класів з екскурсій, під час яких у них формується позитивні установки, навики спостережливості, орієнтації у позитивних і негативних явищах природному середовищі. Тільки в природі учні можуть конкретно спостерігати зв'язок між предметами та явищами. Екскурсії, навіть у VI класі, створюють словесні образи та ілюструють повніше уявлення про предмети і явища довкілля.

Конкретні уявлення про природу, які створюються в учнів під час екскурсій в наступних класах при вивченні біології і хімії допоможуть розкрити перед ними прості, доступні їхньому розумінню зв'язки між окремими предметами і явищами природи. У старших класах спостерігається розрив між програмними вимогами і фактичними знаннями учнів, не забезпечується єдність їхньої навчальної і позаурочної діяльності.

Відомо: на різних етапах свого життя учні по різному усвідомлюють і сприймають навколишній світ. Тому для досягнення певної мети в екологічній освіті й вихованні важливо брати до уваги як вікові, так і індивідуальні риси характеру, ставлення до навчання, його мотивацію, комплексно підходити до вивчення довкілля з використанням меж предметних зв'язків.

Досвідченні вчителі спонукають учнів активного екологічного мислення за допомогою завдань і запитань типу “ Чому ти так думаєш ? ”,“ Доведи, що … “, в яких певною мірою виявляються пізнавальні потреби, духовні запити, нахили і здібності. Під час розв'язання таких запитань в учнів виникають власні міркування, аналітичні підходи. З метою активізації пізнавальної діяльності учнів учитель використовує репродуктивні, пошукові і творчі завдання.

Розвиток екологічного змісту

Філософські погляди, суспільні потреби ціннісні орієнтири, відкриття у фізіології, психології та інших науках що до можливостей та специфіки розумового розвитку людини, технічні досягнення людства та впровадження нових інформаційних технологій насамперед впливають на реформування освітньої системи держави. У цих умовах однією з найгостріших проблем дидактики є розробка теорії змісту освіти (ЗО).

Структура та функції ЗО зумовлені суспільно - культурним рівнем розвитку країни та дидактичними закономірностями його формування. Останні відповідають певній моделі освіти. Соціальне заломлення у вигляді освітньої законодавчої бази та досягнення науки в пізнанні процесів розвитку та навчання людини є рушійними силами розвитку ЗО.

У дидактиці можна виокремити два основні підходи до формування та структуризації ЗО : суспільно - центрований та дитино - центрований. У їх основі лежить співвідношення інтересів суспільства та окремої людини. У країнах з низьким суспільно - економічним рівнем розвитку (до них належать в основному країни Африки, Латинської Америки) та у тоталітарних державах переважає суспільно - центрований підхід. Він полягає в тому, що країна забезпечує своїм громадянам лише базовий рівень знань (основи грамотності та ознайомлення з культурною спадщиною). У змісті освіти відбиваються правила та норми поведінки, прийняті у конкретному суспільстві.

У країнах з високим рівнем суспільно - економічного розвитку (наприклад, у країнах “Великої сімки”) та розвинутою системою громадянських прав і свобод переважає дитино - центрований підхід до формування ЗО, основним завданням якого є забезпечення вільного розвитку особистості. ЗО відбиває насамперед інтереси дитини та забезпечує необхідні умови для духовного збагачення особистості. Реалізується такий підхід у гнучкій організації навчальної діяльності. Це створює демократичні умови спілкування усіх суб'єктів освітнього процесу.

Кожен підхід зумовлений освітньою політикою конкретної країни і реалізується відповідно до специфічних рис культурного середовища та традиції. ЗО постійно розвивається, змінюється його структура, технологія добору та оновлення.

Однією з найголовніших у структуруванні, доборі, оновленні та реалізації змісту природничих дисциплін, на наш погляд, є проблема визначення філософсько - методологічних пріоритет та базових принципів.

Від них залежать рівень теоретичного узагальнення та глибина практичного втілення систематизованих природничих знань учнями у подальшому житті.

Наприкінці ХХ століття стала актуальною класична природничо - філософська концепція В.І.Вернадського про єдність суспільства і природи. Піднесення загальнолюдських та екологічних цінностей поставило питання про розвиток системи екологічної освіти (від проблем екологічної етики до інтеграції знань про Землю та людину). Образ екологічної освіти у структурі змісту природничих дисциплін в основному формувався на рівні між предметних факультативних курсів.

Чорнобильська катастрофа у 1986р., загальнодержавна зміна економічних та політичних орієнтирів, загострення питань природокористування та захисту громадян від наслідків техногенного впливу, стрімкий розвиток інформаційної сфери, втілення різноманітних свобод (слова, совісті що) - все це активізувало спільну філософсько - педагогічну думку.

У педагогіці з'явилось поняття “живе знання” (В.І. Козлачков, К.І. Шилін). Учені вважали основною вадою сучасної структури ЗО розірваність науки на окремі предмети. На їхню думку, “розчленована”, змертвіла дійсність у вигляді предметного знання перетворює “загальну картину живого світу у свідомості людини на споживацькоомертвілий світ”. Вони висловили занепокоєння традиційною тенденцією до протистояння художньо - гуманітарних та природньо - наукових знань у теорії змісту освіти і пропонували створити новий за філософією ЗО, засадами якого є:

- гармонія людини та природи (біоспілкування на рівних).

індивідуально - особистісне творення Людиною нових рівнів організації біосфери (та її підсистем).

Учені визначали основні функції живого знання:

збереження - продовження життя біосфери та людини в ній або гармонізація нею свого спілкування з окремими істотами всередині біосфери;

гармонізація між особисто - соціального спілкування.

гармонічна співтворчість усякого життя, починаючи з власного, заради загального життя.

Фундаментальним принципом відбору змісту освіти В.І. Козлачков та К.І. Шилін визначили животворність знання. Суть його - в направленості ЗО на виховання одного з трьох типів екологічної особистості: біогармонійної, гуманістичної, животворної ( Людина - Творець), як альтернативи традиційно панівному раціоналістичному, споживацькому, технократичному типу особистості.

Цю концепцію не підтримали, оскільки ідеї “живого знання” були радикально революційними для педагогіки та широких верств населення. Між тим, міжнародна педагогічна громадськість та вчені, які вивчили екологічну історію Землі та проблеми розвитку відносин у системі “природа-людина”, ще в 70-х роках XXст. На рівні ООН визнали необхідність запровадження екологічної освіти в усіх країнах світу. Головна мета її - забезпечення загальної екологічної грамотності.

Перелік найважливіших етапів розвитку цієї ідеї за останні роки XXст. Засвідчує актуальність та глобальність проблеми впровадження ефективного екологічного виховання в культурне середовище населення. В 90-х роках XXст. визріла потреба екологізаціїї та інтеграції предметного знання у змісті шкільної освіти як пріоритетів , що забезпечать позитивний еволюційний розвиток суспільства. На емпіричному рівні масова свідомість вже була готова сприйняти нову систему ціннісних орієнтирів. Але спочатку треба було науковцям через запровадження системного підходу розробити реальну концепцію екологізаціїї змісту освіти: підготувати кадри, які втілювали б веління часу в життя; розробити навчальні програми з узгодженими між собою змістовими лініями.

Система шкільної освіти України має національні традиції щодо формування екологічної свідомості учнів. Майже кожна навчальна дисципліна пропонує розвивально-виховний природоохоронний матеріал. В Україні активно розвивається законодавча та економічна база регулювання природокористування та природоохоронної діяльності. Але існує проблема неефективності цих засобів стосовно суспільної свідомості.

На наш погляд, причини цього негативного явища криються у безсистемній “екологізації” ЗО на окремі заходи з екологічного виховання, неузгодженості змістових ліній окремих навчальних предметів щодо екологічних питань.

Слід зазначити, що тенденція екологізації змісту окремих природничих дисциплін та інтеграції знань на різних етапах шкільної освіти вже проходить стадію емпіричного узагальнення. Актуальними є теоретичне дослідження проблеми, що забезпечило б розвиток теорії змісту освіти. Екологічний зміст деяких питань програми з хімії у 8 класі.

Екологічний зміст

Значення хімії у народному господарстві та побуті, діалектичний характер ролі хімії у житті людини. Значення хімії в житті людини важко переоцінити. Хімічні технології людство почало використовувати ще на початку свого розвитку. Зараз важко знайти сферу людської діяльності, яка б обходилась без хімічних знань. Окрім того, сама людина є великим хімічним реактором. Для того, щоб вимовити слово, почути звук чи написати літеру, в нашому організмі повинні відбутися тисячі хімічних реакцій; кожний подих і кожний удар серця стають можливими завдяки хімічним процесам. Майже всі предмети, які нас оточують, виготовлені із застосуванням хімічних знань. Хімія як галузь народного господарства.

Вирощування сільськогосподарських культур для вживання в їжу здавна є одним з основних занять людини. Крім використання більш родючих сортів рослин необхідно вносити в ґрунт поживні речовини. На сьогодні створено велику кількість мінеральних добрив, які поповнюють вміст калію, азоту та фосфору в ґрунті. Проблему боротьби зі шкідниками сільськогосподарських культур хіміки вирішують за допомогою пестицидів. Хімічні сполуки як забруднювачі навколишнього середовища.

Хімічні методи поліпшення екологічної ситуації

Поверхневий погляд на їх зв'язок може привести до висновку, що ці проблеми викликані хімією і розв'язання їх просте - скоротити хімічне виробництво. Але хімічна промисловість посідає не перше місце в забрудненні навколишнього середовища, поступаючись перед металургією та теплоенергетикою. Крім того, хімічні знання та технології відіграють мало не головну роль у вирішенні сучасних і майбутніх екологічних проблем, незалежно від джерела їх виникнення. Назвемо головні методи вивчення та розв'язання проблем збереження та охорони природи за допомогою хімії:

моніторинг, тобто аналітичний контроль навколишнього середовища;

токсикологічні дослідження, зокрема оцінка канцерогенної та мутагенної активності хімічних речовин;

створення мало - і безвихідних виробництв, енерго - і ресурсо - зберігаючи технологій;

очищення та переробка стічних вод, вихідних та вихлопних газів, твердих відходів;

конверсія хімічної зброї;

хімічні катастрофи та хімічна безпека;

поведінка та розподіл хімічних речовин (природних і антропогенних) в екологічних системах (регіональний рівень) і в геосфері - атмосфері, гідросфері (біосферний рівень);

глобальні біогеохімічні цикли елементів і хімічна стійкість біосфери;

соціальні та психологічні проблеми, зокрема хемофобія.

Поширеність хімічних елементів у природі

Оптимальна концентрація елементів у земній корі та в атмосфері, її зміна під дією антропічного чинника. Нині виявлено всі хімічні елементи, з яких складаються речовини Землі і Всесвіту. Крім того, деякі хімічні елементи добуті штучно. Найпоширенішими хімічними елементами Всесвіту є Гідроген і Гелій : 75% усіх атомів, що є у Всесвіті, - це атоми Гідрогену, а 24% - атоми Гелію. На решту хімічних елементів припадає 1%. На Землі найпоширенішими елементами є оксисен, з атомів якого складається газ, яким ми дихаємо - кисень. В атмосфері масова частка кисню становить 23%, у гідросфері - 85%, у літосфері - 47%. Крім того на Землі досить поширені Силіцій, Алюміній, Ферум, Кальцій, Натрій, Калій, Магній. Масова частка цих елементів (разом з Оксисеном) у земній корі становить майже 99%.

У морській воді, крім Оксисену і Гідрогену - складових частин самої води, високий вміст таких елементів, як Хлор, Натрій, Магній, Сульфур, Калій, Бром, Карбон.

У живих організмах містяться Оксисен, Гідроген, Карбон, Нітроген, Фосфор, Кальцій, Калій, Сульфур, Хлор, Натрій та інші елементи. Оксисен. Кисень. Оксиди.

Кругообіг Оксисену в природі; роль кисню в природних процесах; роль живого в підтриманні кругообігу Оксисену в природі. Оксисен - найпоширеніший хімічний елементна Землі. Масова частка його в оболоні Землі (атмосфера, гідросфера, літосфера) становить близько 52%. У вільному стані, тобто як проста речовина, кисень є в повітрі. Масова частка його там 23% (об'ємна - 21%). У вільному стані кисень міститься і в природних водах. Біохімічне самоочищення річкової і морської води відбувається з використанням розчиненого у воді кисню. Зв'язяний (тобто як хімічний елемент) Оксисен входить до складу води, піску, глини, гірських порід і мінералів, а також до складу живих організмів. Кисень відіграє особливу роль у природі.

Він виступає одночасно і як будівник, і як руйнівник. Окислюючи органічні речовини, кисень підтримує дихання, а отже й життя. Енергія, що при цьому вивільняється, забезпечує життєдіяльність організмів. Проте за участю кисню в природі постійно відбуваються і руйнівні процеси: іржавіння металів, горіння речовин, гниття рослинних і тваринних решток.

Чимало кисню повітря витрачає не тільки на господарську діяльність, а й на процеси дихання людини, тварини, рослин, на спалювання палива, гниття і тління органічних решток. Відомо, наприклад, що через органи дихання людини протягом доби проходить до 20м3 повітря. Це означає, що добу одна людина споживає понад 4м3 кисню. Легковий автомобіль за 1500км. Пробігу витрачає річну норму кисню, необхідну людині. Отже на різноманітну господарську діяльність людини і саме життя на Землі з атмосфери витрачається величезна маса кисню.

Головним постачальником атмосферного кисню є процес фотосинтезу, який відбувається в зелених рослинах на світлі. Рослини нашої планети щороку виділяють в атмосферу 5*1011 кисню. Проте цієї кількості достатньо тільки для компенсування його природної витрати. Ось чому так важливо зберігати й поширювати зелені насадження. Завдяки їм у природі постійно відбувається коло обіг кисню. До того ж зелені насадження не тільки збагачують повітря киснем, вони сприяють очищенню його від вуглекислого газу та інших забрудників, затримують пил, знижують рівень шуму.

Продукти горіння як забруднювачі та їх роль у порушенні рівноважного стану речовин у природі. Щоб запалити речовину у природі, її треба спочатку нагріти до певної температури - температури займання. У різних речовин температура займання різна. Сірка, дерево займаються за температури близько 270оС, вугілля - близько 350оС, а білий фосфор - близько 40оС. Якщо кисень має доступ до речовини, що загорілася, вона продовжує горіти, оскільки теплота, що виділяється, підтримує температуру речовини, вищу від температури її займання. Отже щоб почалося горіння, необхідні дві умови:

1) нагрівання речовини до температури займання;

2) доступ кисню.

Для припинення горіння треба або охолодити речовину до температури, нижчої від температури займання, або припинити доступ до неї кисню. Обидва ці способи використовуються під гасіння пожежі водою. Під час випаровування вода відбирає теплоту від предметів, що горять, і температура різко знижується, а водяна пара утрудняє доступ до них кисню, повітря. Крім того, для гасіння пожежі використовуються вогнегасники. Під час їх роботи виділяється оксид карбону (IV) СО2, який змішується зі спеціальною рідиною, утворюючи піну.

Насичена вуглекислим газом піна перешкоджає доступу кисню повітря, і горіння припиняється. У лабораторії або в домашніх умовах для припинення горіння, якщо полум'я невелике, достатньо засипати предмет. Горіння може переходити в повільне, окиснення (багаття може не потухнути одразу, а поступово жевріти), і , навпаки, повільне окиснення може переходити в горіння.

Вибух - процес дуже швидкого (миттєвого) горіння з виділенням великої кількості енергії (теплової, світлової, механічної) за невеликий проміжок часу.

Повітря та його склад. Охорона повітря від забруднення

Газовий склад повітря. Зміни, що виникають під впливом господарської діяльності людини. Заходи що до скорочення та усунення шкідливих викидів у атмосферу. Санітарні норми вмісту кисню. Міжнародна співпраця у галузі охорони атмосфери. Повітря складна суміш газів. У таблиці (додаток ) наведені типові дані щодо складу атмосфери. З висотою густина повітря зменшується й змінюється його склад. Найважчі компоненти повітря - азот і кисень - містяться переважно в нижніх шарах атмосфери, у верхніх шарах цих газів майже немає .Зменшенням концентрації кисню в повітрі пояснюється той факт, що високо в горах чи під часу підйому на повітряній кулі стає важко дихати. У той же час при підйомі нагору концентрація легких компонентів повітря, наприклад водню, збільшується. Верхні шари атмосфери на 80/90% з водою.

Учені підрахували, що кисень, що виділяється рослиною за все життя, у такій же кількості може бути втрачений на окиснення речовин її тіла, якщо загибла рослина буде розкладатися в умовах достатнього припливу повітря. Отже, кисень, що накопичився в атмосфері Землі, - той самий О2, що не витратився на окиснення речовин рослин, які росли раніше і розкладалися в без кисневих умовах, утворюючи нафту, горючі гази, кам'яне вугілля й торф. Використовуючи різні види палива в процесі господарської діяльності, людство витрачає усе більше кисню. Природні й технологічні процеси в атмосфері стають загрозливо порівнюваними. Так, запаси кисню атмосфери становлять 1,5*1015т., а спалюються щорічно 1*1010т. Вважають, що в разі , прискорених темпів технічного прогресу скорочення запасів кисню на 1/3 відбудеться через 160 - 180 років. Організм людини, відчуває зниження концентрацій кисню більш ніж на 1%. Крім зниження кількості кисню в атмосфері, яке поки що не відчутно для людського організму, людство стурбовано фактом забруднення повітря сторонніми газами, пилом, радіоактивними відходами. Є такі основні механічні й хімічні, забруднювачі атмосфери: 1) пил, дим, сажа й т. д…; 2)тепло подібні чи газоподібні речовини, здатні вступати в хімічні реакції. Розглядаючи різні види забруднень, можна роз'яснити поняття, гранично припустити концентрації (ГПК) - межі забруднень, вище яких концентрація неприпустима. Верхня межа ГПК - така концентрація, за якою забруднення ще не робить шкідливого впливу.

Водень. Застосування водню

Водневе паливо - екологічно чисте паливо майбутнього. Перспектива його застосування. Цінність водню як хімічної сировини указує на те, що як сировину використовують не лише ті речовини, які зустрічаються в природі, але й ті, які можуть бути одержані в промисловості. Так, водень, котрий застосовується як сировина для виробництва амоніаку, в більшості випадків одержують із природного газу. Далі варто зупинитися на значені водню як перспективного джерела енергії в майбутньому. Водень - екологічно чисте паливо, оскільки, згоряючи, він утворює воду - речовину, не чужу для природи. У таблиці (додаток ) наведена залежність між властивостями водню та його застосуванням. Водень використовують, як відновник для добування тугоплавких металів з їхніх оксидів. Найбільшим споживачем водню є хімічна промисловість, де він використовується як вихідна речовина для добування багатьох інших речовин. Тому використання його як палива не спричиняє забруднення довкілля.

Оксиди в природі

екологічна культура учень

Оксиди як забруднювачі атмосфери. Захист атмосфери від шкідливих видів оксидів. Завдяки хімічній активності кисню оксиди багатьох елементів дуже поширені в природі. Поширеним є оксид силіцію (IV) SiO2 (кремнезем). Майже чистим кремнеземом є гірський кришталь. З цього оксиду, але з домішками деяких речовин, складається звичайний річковий пісок. До складу повітря входить оксид карбону (IV) СО2, об'ємна частка якого становить 0,03%. Поширений у природі також оксид алюмінію Al2O3. Разом з SiO2 він входить до складу глини й багатьох гірських порід. З руд, які містять оксид алюмінію, виплавляють алюміній.

Оксид алюмінію з різними невеликими домішками може бути і коштовним каменем. Значно поширені оксиди феруму, які входять до складу залізних руд. Взагалі більшість металів трапляється в природі у вигляді їхніх оксидів. Однак найпоширенішим оксидом є оксид гідрогену - H2O. Вода як природний оксид. Значення води у природі, народному господарстві та в побуті. Кругообіг води у природі.

Вода - універсальний розчинник, що підтримує рівноважний екологічний стан у природному середовищу; роль води як активного середовища життя; вплив людини на геобіохімічний кругообіг води; санітарні норми; гранично допустима концентрація забруднювачів. Заходи щодо скорочення шкідливих викидів у водойми, раціональне використання водних ресурсів. Багато води перебуває у газованому стані в атмосфері. Воді належить найважливіша роль у геологічній історії нашої планети.
Вона має велике значення у промисловості, вода незамінний компонент практично всіх технологічних процесів. У всякому організмі вода є середовищем, в якому відбуваються хімічні процеси, що забезпечують життєдіяльність організму, і сама вода бере участь у багатьох біохімічних реакціях. Багато води потрібно для сільського господарства, ще більше витрачається у промисловості, в побуті. Значно більше людина витрачає її на побутові потреби.

Кругообіг води - винятково важливий процес. Він забезпечує сушу прісною водою, яка постійно оновлюється. Заміна води в річках відбувається у середньому 30 разів на рік. Волога, яка міститься в грунті, оновлюється за 1рік. Води проточних озер повністю обмінюються за десятки років, непроточних - за 200 - 300 років. Наведені дані дають уявлення про те, як багато часу потрібно для самоочищення водойми. Тому проблема охорони водних ресурсів від забруднення - це державна проблема. На підприємствах будують очисні споруди, щоб забруднена вода не потрапляла у природні водойми. Розчинені у воді відходи вилучаються і намагаються переробляти, а очищена вода знову використовується на тому самому виробництві.

В Україні прийнято Закон про охорону й раціональне використання природних ресурсів, у тім числі і водних. Екологічний зміст деяких питань з хімії у 9 класі. Періодичний закон та періодична система хімічних елементів Д.І. Менделєєва.

Взаємозв'язок живої та неживої природи у формуванні хімічного складу довкілля. Періодичний закон хімічних елементів - один з основних законів природи. Після його створення було розроблено нові теорії, знайдено нові елементи, але ці відкриття не тільки не зруйнували періодичний закон та систему, але й розвинули їх, надали їм нового змісту, затвердили життєво здатність та фундаментальність. Виявлення природних груп подібних за властивостями елементів стало важливим етапом на шляху розвитку класифікації хімічних елементів. Якщо першою класифікацією був поділ елементів на металічні і неметалічні (на основі протилежних властивостей простих речовин - металів і неметалів, що утворені цими елементами), то далі було виявлено природні групи, всередині яких спостерігаються взаємозв'язок між елементами.

Поняття про радіоактивний розпад хімічних елементів і шкідливий вплив на живі організми радіоактивного випромінювання.

Стабільні та радіоактивні ізотопи. Радіоактивний вплив на живі організми, щодо його знищення та усунення. У процесі радіоактивного випромінювання атоми радіоактивних елементів розпадаються перетворюючись на атоми інших елементів. Радіоактивне випромінювання (радіація) небезпечна тим, що воно невидиме, не має ні запаху, ні самку, тому людина його ніяк не відчуває. Проникаючи в середину живих організмів, радіація - викликає іонізацію молекул біологічної системи, руйнує клітинні мембрани, вражає клітини кісткового мозку. Тривалий вплив малих доз радіації чинить руйнівну дію на живі організми.

Зменшити вплив радіації на здоров'я людини можна, якщо вжити таких заходів: не споживати забруднені радіонуклідами продукти харчування і питну воду, якомога частіше вживати такі продукти, які містять пектини , що здатні “виводити радіацію” з організму; вживати сорбенти - речовини, здатні вбирати і виводити з організму радіонукліди; боротися з пилом, регулярно чистити одяг, взуття, мити підлогу, бо пил може містити радіоактивні елементи.

Після відкриття явища радіоактивного розпаду стало зрозуміло, що хімічні елементи, не є вічними і незмінними. Вони можуть перетворюватися один на одного. Цей факт засвідчує взаємозв”язок елементів, їхню спорідненість.

Хімічні властивості металів

Корозія металів як результат і як чинник забруднення довкілля. Способи запобігання корозій; заходи щодо раціонального використання природних ресурсів і захист від забруднення продуктами їх переробки. Корозія завдає величезної шкоди. Найбільше потерпають від корозії залізо та його сплави. Особливо сильної корозій зазнають металеві матеріали в апаратах хімічної промисловості; тут на них діють кислоти, луги. Проте шкода ,заподіяна корозією, не зводиться лише до втрат металу через його руйнування. Крім цього, корозія спричиняє величезні втрати , які навіть врахувати не можливо, зв'язані з виходом з ладу деталей машин, обладнання , споруд, що кородують. Навіть у разі незначного порушення цілісності парового котла, труби чи якогось апарата, наприклад хімічного, вся споруда стає не придатною. До того ж корозія призводить до забруднення довкілля. Виходить , що збитки від корозії у сотні разів перевищують вартість зруйнованого металу.

І нарешті, надто дорого коштує захист від корозії. Найнебезпечнішими для металів компонентами довкілля є кисень О2, водяна пара Н2О, оксид карбону(IV) СО2, оксид сульфуру (IV) SО2 та оксид нітрогену (IV)NО2. Часто корозія розвивається у вологому повітрі, коли на поверхні металу утворюється найтонша плівка вологи, а також у разі контакту металу з розчином електроліту. Один із найпоширеніших способів захисту металів від корозії - металеві та неметалеві покриття.

Металургія. Способи виробництва сталі та чавуну

Проблема безвихідного виробництва в металургії та охорона навколишнього середовища. Роль металів у процесах життєдіяльності організмів. Металургійні заводи дуже забруднюють довкілля. Видобування та обробка руди, підготовка сировини і завантаження її у доменні печі супроводжується утворенням великої кількості пилу. Сама доменна піч також є традиційним джерелом забруднення через високий вміст оксидів СО і СО2 у вихідних газах. Серйозним забрудни ком довкілля є й коксові печі, де виробляється металургійний кокс. Під час їх завантаження повітря забруднюється пилом і парою. Крім того у повітря виділяються гази, що не тільки мають неприємний запах, а й шкідливі для здоров'я (Н2S. SO2.. CO2).. нині металурги працюють над тим, щоб кокс замінити воднем. Тоді з печей не виділятимуться шкідливі гази, а лише водяна пара, яку можна легко сконденсувати. У процесі добування сталі у сталеплавильних печах, особливо конвертерах, виділяється багато димових газів, що також містять отруйний чадний газ СО. На сучасних заводах встановлюють фільтри, пило - і газовловлювачі та інші очисні споруди, що допомагають утилізувати виробничі відходи і деякі з них далі переробляти. Так, після очищення металургійні відхідні гази використовують як цінне паливо. Важливим способом боротьби із забрудненням довкілля є впровадження безвідхідної металургії. Ефективне використання природних ресурсів, вилучення з перероблюваної сировини якомога більшої кількості цінних продуктів, зменшення стадій виробничого процесу, створення комбінатів, на яких відходи одного виробництва використовуються як сировина для іншого, - ці заходи та інші спрямовані на охорону природного середовища від забруднення промисловими відходами.

Метали головних підгруп періодичної системи. Метали побічних підгруп періодичної системи. Важкі метали як забруднювачі довкілля. У земній корі дуже поширені сполуки натрію і калію. Інші мужні метали належать до рідкісних елементів, і їх сполук у природі мало. Найважливіша з природних сполук натрію -це хлорид натрію, усім відомий під назвою кухонної солі. Багато хлориду натрію використовують також у хімічній промисловості. З нього добувають їдкий натрій NaOH, соду Na2CO3 та інші сполуки натрію. Їдкий натр і сода належать до найважливіших продуктів хімічної промисловості.

За їх допомогою нафтопродукти очищають від домішок кислот, а рослинні і тваринні жири перетворюють у мило. Соду використовують у промисловості для виробництва скла, а в побуті - для прання і миття посуду. Солі калію застосовують головним чином як мінеральні добрива.

Екологічний зміст деяких питань з хімії у 10 класі. Оксисен і сульфур, їх сполуки. Озон, озоносфера, її роль у житті органічного світу. Вплив людини на озоновий екран планети. Сірка у природі; роль кругообігу сульфуру в збереженні цілісності природи; вплив людини на геобіохімічний кругообіг сульфуру у природі; оксиди сульфуру як забруднювачі середовища; засоби захисту від забруднення. Сульфатна кислота. Технологія її добування в промисловості та захист довкілля. Сірка у природі у вільному стані, а також у різних сполуках. Дуже поширені сполуки сірки з різними металами. Багато з них є цінними рудами і використовуються як сировина для добування кольорових металів. Із сполук сірки у природі поширені також сульфати, в основному кальцію і магнію. Загальний вміст сірки в земній корі становить приблизно 0,1%.

Найважливішими сірчистими природними сполуками сірки є пірит, або залізний колчедан FeS2, , цинкова обманка ZnS, свинцевий блиск PвS, мідний блиск Cu2S, кіновар НqS та різні поліметалічні руди, що містять сірчисті сполуки багатьох металів. Найважливішими сірчанокислими природними сполуками є сірчанокислий натрій Na2SO4 10H2О називається глауберовою сіллю.

Нітроген і фосфор, їх сполуки

Оксиди нітрогену як забруднювачі довкілля. Кругообіг Нітрогену. Фосфор у природі. Порушення геобіохімічного кругообігу Нітрогену і Фосфору у зв'язку з господарською діяльністю людини. Раціональне використання ресурсів виробництво аміаку, нітратної кислоти і добрив; гранично допустима концентрація забруднювачів; екологічні вимоги до виробництва азотних, фосфорних та калійних добрив, їх використання та зберігання; значення науково обґрунтованих норм та термінів внесення добрив. Нітрити і нітрати, проблеми їх вмісту в продуктах харчування. У вільному стані в природі фосфор не зустрічається, оскільки він має високу хімічну активність. У земній корі він міститься тільки у вигляді солей фосфорної кислоти. Сполуки фосфору входять до складу кісткової, м'язової. Нервової тканини людини і тварин. У скелеті фосфор міститься у вигляді фосфату кальцію. Фосфор відіграє дуже важливу роль в усіх життєвих процесах. У кругообігу фосфору, як і у кругообігу азоту посередником між ґрунтом і рослинами є бактерії. Фосфорові бактерії перетворюють у ґрунті не засвоювані рослинами органічні сполуки фосфору в неорганічні сполуки - фосфати.

Карбон і силіцій , їх сполуки

Оксиди карбону (II). (IV) як забруднювачі довкілля. Кругообіг Карбону у природі; роль геобіохімічного кругообігу біогенних елементів у природі; порушення геобіохімічного кругообігу. Поширення Карбону та Силіцію у природі, їх значення для живої природи. Карбон у природі перебуває у вільному стані у вигляді численних сполук. Вільний Карбон трапляється у вигляді алмазу і графіту. Алмази утворюють окремі кристали або невеликого розміру зростки. Вугілля, яке також складається з карбону, утворюється штучно. Проте в природі є речовини, що наближаються за своїм складом до вугілля. Сполуки вуглецю дуже поширені. Крім викопного вугілля, у надрах Землі є великі скупчення нафти, що є складною сумішшю різних споруд, які містять карбон , переважно вуглеводнів. У земній корі трапляються у величезній кількості солі вугільної кислоти, особливо карбонат кальцію.

У повітрі завжди є діоксид вуглецю. Нарешті рослинні і тваринні організми складаються з речовин, в утворенні яких головну участь бере вуглець.

Насичені вуглеводні

Насичені вуглеводи як забруднювачі довкілля. Вуглеводні, у молекулах яких атоми вуглецю сполучені між собою простим зв'язком, а решта валентностей насичена атомами водню.

Ненасичені вуглеводні. Проблеми утилізації високомолекулярних сполук. Ароматичні вуглеводи. Застосування бензолу. Хімічні засоби. Хімічні засоби захисту рослин та охорона довкілля. Природні джерела вуглеводів та їх переробка.

Вимоги до сучасних виробництв. Екологічні наслідки нафтового забруднення гідросфери. Раціональне використання природних ресурсів.

У багатьох місцях земної кулі з тріщин землі виділяється горючий газ який називається природний. Склад природного газу різних родовищ різний; до нього входять переважно метан та у невеликій кількості інші газоподібні вуглеводні. Кожне родовище нафти характеризується присутністю газоподібних вуглеводнів, які можуть бути або в розчиненому, або у вільному стані. Природні та попутні гази використовують, як паливо та як сировину для хімічної промисловості. Крім вуглеводів, у нафті міститься невелика кількість нафтенових кислот, сірчистих та азотистих сполук. Нафта є одним з основних джерел рідкого рідкого палива для двигунів внутрішнього згорання та цінною сировиною для хімічної промисловості. З речовин, що добуваються з нафти, одержують синтетичні каучуки, пластичні маси, хімічне волокно. Сиру нафту очищають. Її звільняють від газів, води, сірчистих сполук, нафтенових кислот та солей. Потім нафту піддають фракціонованій перегонці. Розливи нафти і нафтопродуктів завжди супроводжуються забрудненням ґрунтів.

Екологічний зміст деяких питань з хімії у 11 класі

Фенол як отруйна речовина та забруднювач навколишнього середовища. Охорона довкілля для промислових відходів, що містять феноловлисні забруднювачі. Фенол, що міститься у відходах багатьох промислових виробництв, дуже шкодить навколишньому середовищу, оскільки є небезпечним для тварин і рослин. Щоб запобігти забрудненню повітря, та води фенолом, застосовують безвідхідні технологічні процеси, в яких гази, що містять фенол, піддають каталітичному окисленню, стічні води обробляють озоном, а фенол видаляють розчинниками.

Похідні ароматичних вуглеводнів, у молекулах яких є гідроксильні групи, зв'язані з ароматичним кільцем. Феноли являють собою кристалічні речовини з характерним запахом. Розчиняються в органічних розчинниках. Мають ряд хімічних властивостей, подібних до властивостей спиртів.

Альдегіди та карбонові кислоти. Продукти хімічної промисловості як забруднювачі. Екологічні вимоги до сучасного виробництва. Синтетичні мийні засоби.(СМЗ). Охорона природи від забруднення СМЗ. Хімія та екологія. Значення хімії у створенні нових матеріалів; розв'язування ресурсної та енергетичної проблем людства.

Основні форми взаємодії та змін у природі в результаті господарської діяльності людини ( промисловість, транспорт, сільське господарство) і державні заходи з охорони довкілля , раціональне використання природних ресурсів. Вдосконалення технологічного потенціалу, скорочення викидів, розвиток безвідходних технологій на основі створення виробничих комплексів. Міжнародна співпраця в галузі охорони довколишнього середовища.

Размещено на Allbest.ru