Урок №55. Обнаружение тяжелых металлов в почвах и водоемах

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.

Отбор и подготовка проб почвы

Пробы почвы берут заблаговременно из различных мест, ну­меруя взятые образцы. Работа может проводиться индивидуально или группой обучающихся. Далее пробы почвы подготавливают: отбирают инородные включения, камни, сушат, разминают и (же­лательно) просеивают через сито с ячейкой 2 мм или дуршлаг. Возможен вариант, при котором обучающимся раздают стаканы с взвешенной и высушенной почвой (20-30 г). Целесообразно ис­пользовать модельные образцы почвы.

При отборе пробы почвы с загрязнениями с выделенного участка полезно отметить особенности расположения участка (наличие сва­лок мусора, автострады, пониженности рельефа и т.д.) для заключе­ний о зависимости кислотности почвы от различных факторов.

Высушивание почвы на воздухе проводится в кювете или на поддоне в течение 1-2 суток в зависимости от температуры в по­мещении.

 

Приготовление раствора хлорида калия для почвенной вытяжки

Для работы требуется не более 500 мл раствора хлорида калия с концентрацией 1 г-моль/л (1н.). 74,5 г КС1 (1 г-моль) содержится в 1 литре раствора, в 500 мл - 37,25 г.

На технических весах взвешивают 37,25 г хлорида калия, вно­сят его в мерную колбу на 500 мл. В колбу наливают на 1/2 ее объ­ема дистиллированную либо чистую кипяченую воду, перемеши­вают содержимое до растворения соли, наливают воду до метки.

Обнаружение соединений тяжелых металлов (меди, железа, свинца) в почвах и водоемах

В качестве модельных загрязнений воды используют 5%-ные растворы сульфата меди, сульфата железа, хлорида железа, ацетата свинца. В качестве модельных загрязнений почвы используют вы­тяжки из соответствующих модельных образцов почвы либо рабо­тают с водными растворами

Учащиеся должны записать уравнения реакций обнаружения соединений тяжелых металлов. Обнаружение проводится следую­щим образом.

В пробирку наливается 3-4 мл раствора ацетата свинца, до­бавляется 1 мл раствора хлорида натрия. Выпадает белый осадок.

В пробирку наливается 3-4 мл раствора ацетата свинца, до­бавляется 1 мл раствора иодида калия. Выпадает желтый осадок.

В пробирку наливается 3-4 мл раствора ацетата свинца, до­бавляется 1 мл раствора хромата калия. Выпадает желтый осадок.

Цель работы: ознакомление с методами обнаружения тяже­лых металлов в окружающей среде.

Информация. В земной коре и в почве встречаются все хими­ческие элементы, в том числе так называемые «тяжелые» металлы: ртуть, свинец, кадмий, медь, железо и др. В результате деятельно­сти человека уже на протяжении многих десятков и сотен лет про­исходит поступление тяжелых металлов в биосферу, что привело к значительному увеличению содержания этих элементов в окру­жающей среде. Загрязнение водоемов, почвы и продуктов питания тяжелыми металлами представляет серьезную угрозу для здоровья людей.

Проводимые в данной работе эксперименты позволяют озна­комиться с качественными реакциями на ионы распространенных в почвах и водоемах тяжелых металлов - свинца, меди, железа и обнаружить их наличие в реальных и смоделированных пробах воды и почвы

Оборудование из комплекта: воронка стеклянная, колба ко­ническая на 50 мл, палочка стеклянная, пробирки - 10 шт., стакан на 50 мл, фильтр бумажный, штатив для пробирок, тест-системы «Феррум-тест», «Купрум-тест».

Оборудование из кабинета: штатив металлический ШЛХ с кольцом, чаша выпарительная № 1, спиртовка.

Реактивы и материалы: растворы солей 5%-ные: роданида калия или аммония, железистосинеродистого калия, железосине­родистого калия, ацетата свинца, йодида калия, хромата калия, хлорида калия или натрия, раствор азотной кислоты (1:3), раствор уксусной кислоты (1:3), раствор аммиака (10%).

Модельные растворы, содержащие свинец (ацетат свинца), медь (сульфат меди), железо II (сульфат железа) и железо III (хло­рид железа).

Вариант 1. Обнаружение ионов свинца

Ход работы

1.В пробирку пипеткой налейте 3-4 мл модельного раствора свинца и добавьте 1 мл раствора хлорида натрия. Опишите наблю­даемое.

 

 

2.В пробирку пипеткой налейте 3-4 мл модельного раствора свинца и добавьте 1 мл раствора йодида калия. Опишите наблю­даемое. Закончите уравнение реакции

3.В пробирку пипеткой налейте 3-4 мл модельного раствора свинца и добавьте 1 мл раствора хромата калия. Опишите наблю­даемое. Закончите уравнение реакции:

Вариант 2. Обнаружение ионов меди

Ход работы

1.Прокалите в пламени металлическую петлю из нихромовой проволоки докрасна,
опустите петлю в пробирку с раствором меди и вновь внесите ее в пламя. Наблюдайте
характерное зеленое окрашивание пламени.

2.В пробирку налейте на 1/4 ее высоты раствор меди, прилейте в нее 2-3 мл (избы-
ток) раствора аммиака, перемешайте содержимое пробирки.

3.В пробирку пипеткой налейте 3-4 мл модельного раствора меди и добавьте 1 мл раствора железистосинеродистого калия. Опишите наблюдаемое.

Вариант 3. Обнаружение ионов железа

Ход работы

В пробирку пипеткой налейте 3-4 мл модельного раствора железа (III) и добавьте 1 мл раствора железистосинеродистого ка­лия. Опишите наблюдаемое.

2.В пробирку пипеткой налейте 3-4 мл модельного раствора железа (III) и добавьте 1 мл роданида калия или аммония. Опиши­те наблюдаемое

3.В пробирку пипеткой налейте 3-4 мл модельного раствора железа (II) и добавьте 1 мл раствора железосинеродистого калия. Опишите наблюдаемое.

 

Вариант 4. Определение наличия ионов тяжелых металлов в воде и почве

Ход работы

Проведите исследование наличия ионов тяжелых металлов в воде из водоема и почвы, взятой вблизи автомагистрали, по одной или нескольким приведенными выше реакциям, по вашему усмот­рению.

 

Определение ионов в воде проводите непосредственно в пробе воды из водоема. Для определения их в почве необходимо приго­товить кислотную вытяжку из почвы (выполняется в присутствии учителя).

1.Поместите в стакан на 50 мл почву на 1/3 его высоты.

2.Залейте почву раствором азотной кислоты (1:3). Хорошо перемешайте содержимое стакана палочкой с резиновым наконеч­ником в течение 3-5 мин.

3.Отфильтруйте или декантируйте содержимое стакана в кол­бу на 50 мл.

4.Проводите обнаружение ионов тяжелых металлов в фильт­рате. Повторите тестирование фильтрата, используя тест-системы «Феррум-тест» и «Купрум-тест».

Портативный анализатор тяжелых металлов в почве

 

 

 

 

АНАЛИЗАТОР РТУТИ РА-915+

 

 

 

 

Определение тяжелых металлов в воде в домашних условиях

 

 

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