Урок №53 Польза и вред полиэтилена

Пособие практических работ по экологии

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.

Польза и вред полиэтилена

Цель работы. Изучение влияния скоплений твердых объектов на окружающую среду.

Информация. Важной экологической проблемой является скопление твердых отходов, среди которых значительную часть составляют изделия из синтетических полимерных материалов, обладающих высокой устойчивостью к разрушению. Для многих полимеров в
природе не существует микроорганизмов, способных их разрушить.
В результате накапливаются неразлагающиеся вещества, некоторые
из которых могут давать токсичные и мутагенные продукты.

Оборудование из комплекта: ножницы, пинцет, стакан на
50 мл - 2 шт.

Оборудование из кабинета: спиртовка, спички.

Реактивы и материалы: раствор гидроксида натрия (20%),раствор соляной кислоты (1:3), вода, прозрачный полиэтиленовый пакет, кусочки полиэтиленовой пленки (пакета), лист бумаги

Приготовление модельных растворов и образцов

Мутность воды. Обучающимся раздают пробирки с водой различной мутности. Можно использовать воду с добавлением различных веществ (молока, почвы и т.д.). Обучающиеся должны научиться пользоваться мутномером и определять показатель мут­ности, пользуясь соответствующей картой-инструкцией.

Изучение запаха. Для приготовления растворов используют конические или плоскодонные колбы на 250 мл. Приготовленные растворы разливают в пронумерованные пробирки до половины высоты и закрывают пробками. Пробирки ставят в штативы.

Приготовление модельных растворов для изучения запаха

 Получение полиэтилена

   Первые синтетические полимеры были получены случайно. В настоящее время нашу жизнь невозможно представить без полимерных материалов. Они  всё в большей степени вытесняют из нашего быта природные материалы, поскольку обладают уникальными  и самыми разнообразными свойствами, сравнительно дёшевы, легко обрабатываются, многие подлежат вторичной переработке.

   В 1933г. Группа исследователей под руководством Э. Фосетти  и Р. Гибсона Проводила опыты с этиленом при повышенном давлении. После вскрытия реактора они обнаружили белое вещество, похожее на воск. Элементарный анализ показал, что эмпирическая формула этого вещества СН2 .Воспроизвести опыт удавалось не всегда: в некоторых случаях происходил взрыв, иногда этилен не изменялся даже при очень высоком давлении. В 1935 опыты были возобновлены. Э. Фосетти  и Р. Гибсон научились контролировать получение воскообразного вещества, измеряя температуру и давление.

    Получив некоторое количество нового вещества, учёные продемонстрировали его уникальные свойства: оно легко плавились, подвергаясь формованию, обладало хорошими   электроизоляционными свойствами. Вскоре выяснилось, что молекулы нового вещества имеют очень большую молекулярную массу: несколько сотен тысяч. Так установили  полимерную природу вещества, названного полиэтиленом. Первое применение полиэтилен нашел в качестве изоляции электропроводов. В 1943 из полиэтилена стали изготавливать  посуду, ящики, бутылки, упаковку, предметы домашнего обихода.

Полиэтилен, полученный  Э. Фосеттом  и Р. Гибсоном , обладал рядом недостатков. Из-за сильной разветвлённости макромолекул он имел низкую плотность, и недостаточную механическую прочность. Такой материал называется полиэтиленом высокого давления ПВД. Новые перспективы использования  полиэтилена появились в 1953 г. С открытием немецким учёным Карлом  Циглером особых катализаторов процесса  полимеризации –металлорганических соединений. К. Циглер установил,   что в присутствии  очень малых количеств  TiCI4  B AI(C2H5)3 полимеризация  протекает при комнатной температуре и  атмосферном давлении. При этом  получается полимер с молекулярной  массой в несколько миллионов, большой плотностью за счёт плотной упаковки практически линейных молекул и очень высокой механической прочностью. Такой продукт стали называть полиэтиленом низкого давления ПНД.  Он стал незаменимым материалом для производства труб, вёдер, деталей машин, кухонной посуды, бытовых предметов.[2]

Свойства  полиэтилена 

Химические свойства: Полиэтилен обладает низкой паро- и газопроницаемостью. Химическая стойкость зависит от молекулярной массы и плотности. Полиэтилен не реагирует со щелочами любой концентрации, с растворами любых солей, карбоновыми, концентрированной соляной и плавиковой кислотами. Устойчивый к кислотам, щелокам, растворителям. Также алкоголю, бензину, воде, овощным сокам,  маслу. Он разрушается 50%-ной HNO3, а также жидкими и газообразными Cl2 и F2. Бром и йод через полиэтилен диффундируют. Полиэтилен не растворим в органических растворителях,  а ограниченно набухает в них.

 

Физические свойства: эластичный, жесткий – до мягкого, в зависимости от веса изделия устойчивый к низким температурам до -70°С, ударостойкий, не ломающийся, с хорошими диэлектрическими свойствами, с небольшой поглотительной способностью, физиологически нейтральный, без запаха. Полиэтилен низкой плотности (0,92 – 0,94 г/см3) – мягкий; полиэтилен высокой плотности (0,941 – 0,96 г/см3) — твердый, очень жесткий.

 

Эксплуатационные свойства: полиэтилен стоек при нагревании в вакууме и атмосфере инертного газа; деструктируется при нагревании на воздухе уже при 800С. Под действием солнечной радиации, особенно УФ лучей, подвергается фотостарению (в качестве светостабилизаторов используется сажа, производные бензофенонов).  Полиэтилен практически безвреден;  из него не выделяются в окружающую среду опасные для здоровья человека вещества. [3]

Ход работы

1.Возьмите в руки полиэтиленовый пакет. Какие полезные качества он имеет? Заполните его
воздухом, затем водой. Пропускает ли полиэтилен воздух, воду

2.Сравните прочность писчей бумаги и полиэтилена, надорвав край руками. Отрежьте кусочек 1x1 см полиэтилена, зажмите его пинцетом и подожгите в пламени. Чувствуете
ли запах?

 

3.Напишите уравнение реакции горения полиэтилена.

4.Опустите поочередно кусочки полиэтилена и бумаги (размер 1x1 см) в растворы кислоты и щелочи. На следующий день посмотрите внешний вид кусочков и проверьте их прочность пин­цетом.

5.Положите кусочки полиэтилена и бумаги в почву (можно в цветочный вазон). Через месяц проверьте внешний вид и прочность кусочков.

Обработка результатов и выводы

Зафиксируйте результаты экспериментов в тетради.

Ответьте на вопросы:

Почему нельзя выбрасывать в природу пакеты, кани-
стры и прочее из полиэтилена и других полимеров?

Имеются ли в природе разрушители полиэтилена?

Как это сделано. Полиэтиленовый пакет

 

 

 

Польза на 20 минут,вред на столетия

 

 

 

Шокирующее видео о пластиковых пакетах...Экосумки покоряют мир!

 

 

 

Где и почему запрещены полиэтиленовые пакеты?

 

 

 

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