Химия и производство - Головинская средняя школа

-1-
Почаева Наталия Джумаевна.
Головинская средняя школа Судогодского района Владимирской области.
Учитель химии.
Тел: (09235) 42-2-21.
В мире химических профессий.
В мире химических профессий.
Пояснительная записка.
Перед выпускниками школы стоит проблема выбора будущей профессии. А у ребят из
сельских школ еще – проблема выбора места самореализации: уехать, работать и
жить, в город или остаться работать в родных местах, улучшать свою жизнь и
односельчан. Цель данного курса – презентация химических профессий, через
изучение химических производств, показать какие химические производства
базируются в городах, и что можно организовать на селе. Какие химические
специальности необходимы для этого. Тем более что в программе по химии за период
основной школы, этому вопросу уделено мало внимания.
Предполагается, что по изучению данного материала, школьники будут иметь
представление о профессиях, связанных с химией, о знаниях, которые необходимы
для данной специальности, о путях получения профессии. Это даст возможность
учащимся сориентировать себя в выборе профиля дальнейшего обучения и места
самореализации.
Для достижения этой цели предлагается:
- изучение химического производства ( в разумных пределах, в соответствии с
возрастным развитием детей и опорой на имеющиеся у них знания и опыт): сырье
(состав, свойства, добыча, обогащение), процессы, лежащие в основе производства,
общие закономерности управления ими, устройства и принципы действия типичных
аппаратов, технологические стадии производства, продукты химического
производства (состав, свойства и применение), загрязнение и охрана окружающей
среды;
- изучение химической промышленности родного края (города, поселка);
- занятия по профессиографии;
- знакомство с образовательными учреждениями по подготовке соответствующих
специалистов.
Применяя, при рассмотрении выше указанных вопросов, активные методы обучения:
экскурсии, учебные видеофильмы, с последующим их обсуждением, обучающие и
контролирующие программы на CD дисках, деловые и ролевые игры, будут
способствовать эмоциональному, творческому и интеллектуальному развитию
школьников.
Методическое и материально техническое обеспечение – это учебные пособия
прошлых лет (которые могли сохраниться в кабинетах химии или школьных архивах),
таблицы, модели, видеомагнитофон, компьютер, химические реактивы.
26.01.2016 Почаева Н.Д.
-2-
В завершении изучения курса рекомендуется конференция « Мое место в мире
химических специальностей» и анкетирование, результаты которой покажут уровень
достижимости поставленной цели.
Программа.
1. Введение. Знакомство с программой, целями и задачами курса.
Химическая промышленность и химическая технология. Научные
принципы
организации
химических
производств.
Важнейшие
составляющие
химического
производства
(1).
Занятие
по
профессиографии. Значение правильного выбора профессии для личности
(2), (3), (8) .Контроль: Программируемый тест. Приложение 1.
2. Важнейшие составляющие химического производства. Аппаратура,
сырье, энергия, вода (и другие вспомогательные материалы) (1).
Контроль: Программируемый тест.
3. Защита окружающей среды и охрана труда. Знакомство с предельно
допустимыми концентрациями (ПДК), с идеей безотходного
производства.(4). Занятие по профессиографии. Объективные условия
выбора профессии химика.(2) Контроль: Решение экологических задач.
4. Химико - технологические процессы в металлургии. Повторение
способов получения металлов и их применение. Знакомство с основными
способами промышленного получения металлов. Производство чугуна и
стали. Охрана окружающей среды.(5) Практическая работа. Получение
металлов пирометаллургическим и электролитическим методом.
Приложение 2. Занятие по профессиографии. Профессиографическое
исследование специальностей
мастера-плавильщика, горнового,
сталевара (2), (8). Контроль: Кроссворд, программируемый тест, решение
расчетных задач с учетом выхода продукта.
5. Химико - технологические процессы в производстве аммиака. Деловая
игра: «Я в будущем открою свой завод… », включающая в себя
повторение свойств и применение аммиака, знакомство с производством
аммиака, охрана окружающей среды, а так же знакомство с основными
профессиями
работников
аммиачного
производства:
оператор,
компрессовщик, аппаратчик, катализаторщик, лаборант заводской
лаборатории (5), (8). Приложение 4. Практическая работа: Качественное
определение ионов аммония в воде и почве (6). Контроль: Дидактические
задания.
6. Химико-технологические процессы по переработке растительного
сырья. Рассмотрение химико-технологических процессов получения
сахара из сахарной свеклы, крахмала из картофеля и кукурузы, масло из
семян подсолнечника. Практическая работа: Получение глюкозы из
картофеля. Приложение 5.
7. Знакомство с химическим производством родного края (города,
поселка). Экскурсии на местные химические предприятия (или на
предприятия, где применяются химические процессы). Знакомство с
Химико- технологическими процессами, с мероприятиями по охране
26.01.2016 Почаева Н.Д.
-3-
окружающей среды и охране труда или просмотр учебного видеофильма.
Контроль: Отчетная конференция по итогам экскурсии. Приложение 3.
8. Знакомство с учебными заведениями. Экскурсии в учебные заведения,
готовящие специалистов данного профиля.
9. Занятие по профессиографии: Тестирование: Психофизиологическая
пригодность к различным типам профессий. Значение самопознания и
правильной самооценки в профессиональном самоопределении.
Интересы, способности, склонности и их роль в будущем
профессиональном самоопределении (7). Конференция «Мое место в мире
химических специальностей ». Приложение 1.
Примерный тематический план.*
Тема
1.Введение.
2.Важнейшие
составляющие
химического производства.
3. Защита окружающей среды и
охрана труда.
4. Химико-технологические процессы
в металлургии.
5. Химико-технологические процессы
в производстве аммиака.
6.
Знакомство
с
химическим
производством родного края (города,
поселка).
7.
Знакомство
с
учебными
заведениями.
8. Занятие по профессиографии.
Тестирование. Конференция.
Число часов
2
2
Итого:
24
Количество часов,
условий.
*
на изучение тем,
3
4
4
4
3
2
можно варьировать в зависимости от
Литература.
1. Габриелян О.С, Лысова Г. Г. Химия,11 кл.-М.: Дрофа,2002.
2. Климов Е. А. Путь в профессию. – Л.: Лениздат,1974.
3. Человек и профессия. / Под ред. Е.А.Климова. - Л.: Лениздат,1975.
4. Справочник химика. – М: Высшая школа, 1995.
5. Фельдман Ф.Г, Рудзитис Г.Е. Химия, 9 кл, 10 кл.. – М.: Просвещение,1990.
26.01.2016 Почаева Н.Д.
-4-
6. Лурье Ю.Ю. Аналитическая химия промышленных сточных вод. – М.: Химия,
1984.
7. Прощицкая Е.Н. Выбирай профессию. – М.: Просвещение, 1991.
8. Бурицкая Н.Н. Политехническое образование и профориентация учащихся в
процессе обучения химии. – М.: Просвещение,1983.
9. Журнал «Химия в школе № 5. 1999 г.
Приложение 1.
На первом занятии ребятам дается задание - подготовить проект на тему: « Мое
место в мире химических профессий». Они подбирают материал для выступления на
одноименной конференции в течение изучения всего элективного курса, в котором
отражают свое отношение к той или иной специальности, обосновывают свой выбор
(даже в случае негативного отношения). На одном из последних занятий они
тестируются на профессиональную пригодность, после чего делают дополнения в
своих проектах, на основании этого делают выводы, над, чем надо еще поработать,
какие знания необходимо получить, куда пойти учиться. После этого ребята
объединяются в группы (это необязательно) и творчески защищают свой выбор
будущей профессии, или отстаивают свое негативное отношение к этим видам
специальностей. (Негативный выбор тоже результат, т. к. у школьника остается
меньше сомнений в выборе.)
Приложение 2.
Практическая работа.
Тема: Получение металлов.
Цель: Получить медь, железо из их соединений.
Оборудование и реактивы: пробирки, спиртовка, штатив, лапки, кольцо, железная
сетка газоотводная трубка, U- образная трубка, угольные электроды, выпрямитель
тока или источник тока 12в, провода, банка с песком, железные щипцы, стакан с
водой, магниевая лента, маленькая железная тарелочка, термитная смесь, раствор
медного купороса, оксид меди (II), гранулы цинка, раствор соляной кислоты.
Опыт 1. Получение меди электролизом раствора медного купороса.
В U-образную трубку наливают раствор медного купороса, опускают угольные
электроды, подсоединяют к источнику тока 12в.
Задание. Что свидетельствует о получении чистой меди? Запишите реакции,
происходящие на электродах. К какой группе промышленных способов получения
металлов можно отнести проделанный опыт?
Опыт 2. Получение меди из оксида меди (II). Порошок оксида меди (II) поместите в
пробирку, которую закрепите в горизонтальном положении в штативе. В другую
пробирку поместите несколько гранул цинка и залейте раствором соляной кислоты,
26.01.2016 Почаева Н.Д.
-5-
закрой те ее пробкой с газоотводной трубкой, конец которой поместите в пробирку с
оксидом меди (II). Под последней зажгите спиртовку. Подождите некоторое время.
Задание. Что свидетельствует о получении металла? Запишите уравнения
проделанных химических реакций. К какой группе промышленных способов
получения металлов можно отнести проделанный опыт?
Опыт 3. Получение железа из оксида железа (III). На кольцо, закрепленное в штативе,
ставится железная сетка, под ней банка с песком. На сетку тарелочка с термитной
смесью (смесь алюминия с оксидом железа (III)), которая поджигается с помощью
магниевой лентой. Осторожно! Реакция сопровождается яркой вспышкой и искрами.
По окончании реакции, полученное железо взять железными щипцами и опустить для
охлаждения в стакан с холодной водой, после чего проверить на магнитные свойства.
Задание. Что свидетельствует о получении металла? Запишите уравнения
проделанных химических реакций. К какой группе промышленных способов
получения металлов можно отнести проделанный опыт?
Приложение 3.
Подготовка к экскурсии. Перед экскурсией учитель ставит вопрос перед каждым
учеником, какие химические процессы проводят, меры охраны труда и окружающей
среды предпринимаются на этом предприятии, какие специальности связаны с
химией. Каждый ученик или группа творчески выступают со своими наблюдениями
на отчетной по экскурсии конференции. Работами учащихся оформляется стенд.
Приложение 4.
Деловая игра « Я в будущем открою свой завод…»
Цель: Закрепить знания о свойствах и применении аммиака, о видах сырья, о научных
принципах химического производства, о важнейших составных химического
производства.
Сформировать понятие о промышленном способе получения аммиака, о рабочих
специальностях, об охране труда и окружающей среды на этом производстве.
1.Орг. момент. Заранее ребята выбирают карточки с ролями и заданиями, по
которым, с помощью учителя, они должны подготовиться.
Задания.
Предприниматель- человек, который хочет начать производство аммиака. Для этого
он должен, в общем, знать химико-технологический процесс производства, каких
специалистов приглашать.
Инженер-технолог, должен знать в совершенстве химико-технологический процесс
производства аммиака.
Инженер по охране труда, должен знать технику безопасности, ПДК.
Эколог, лаборант, должен знать ПДК загрязнения окружающей среды, способы
контроля.
Оператор, должен знать химическое строение вещества, их физические свойства,
условия и правила эксплуатации оборудования.
Компрессорщик, должен знать условия проведения химического процесса, правила
эксплуатации и устройство оборудования.
Катализаторщик, должен знать значение катализатора для данного производства,
виды катализаторов, их свойства.
26.01.2016 Почаева Н.Д.
-6-
Менеджер по сбыту, должен знать, где применяется аммиак, на какие производства
можно поставлять.
2. На уроке по изучению производства аммиака составляется «бизнес-план»,
каждый ученик выступает в доставшейся ему роли, рассказывает, что
необходимо для работы. Далее, «бизнес-план», сдается учителю-банкиру.
3. На следующем занятии, рассматриваются различные ситуации на этом
производстве, например: причины
и последствия падения давления;
отравление катализатора; падение и повышение температуры, загрязнение
окружающей среды …
4. Завершается тема практической работой по определению ионов аммония в
почве и воде.
Приложение 5.
Практическая работа: Получение глюкозы из картофеля.
Порядок работы: 1. Докажите экспериментально, что картофель содержит крахмал.
(Присутствие крахмала в картофеле обнаруживают с помощью йода.)
2. Соберите прибор: над спиртовкой, лучше электроплиткой, закрепить в штативе
колбу на 500 мл, лучше круглодонную. Колбу закрыть резиновой пробкой, в которую
предварительно вставить стеклянную трубку. В колбу налейте 100 мл воды и
поместите мелко нарезанный картофель ( примерно 100 г), добавьте 10 мл рпствора
серной кислоты (катализатор). Закройте ее пробкой с длинной стеклянной трубкой ( в
ней будет конденсироваться испаряемая вода).
3. Кипятите раствор крахмала 10-15 мин. Картофель должен хорошо развариться. Под
действием серной кислоты происходит гидролиз крахмала.
4. В полученном растворе находится продукт гидролиза крахмал – глюкоза и остаток
катализатора – серная кислота. Кислоту нейтрализуйте с помощью карбоната кальция.
Мел добавляйте небольшими порциями, взбалтывая колбу. Делайте это до тех пор,
пока не прекратится выделение пузырьков газа.
5. Отфильтруйте остатки картофеля и выпавший осадок сульфата кальция.
6. Отлейте в пробирку немного фильтрата и проведите реакцию, доказывающую, что
получена глюкоза. (Доказать присутствие глюкозы можно, осуществив реакцию
«серебряного зеркала» или с помощью гидроксида меди при нагревании. Если
катализатор не полностью нейтрализован мелом, то в раствор следует добавить
щелочь до появления признаков реакции).
7. Еще немного фильтрата перелейте в тигель и упарьте раствор до появления белых
кристаллов глюкозы.
26.01.2016 Почаева Н.Д.