Экологические аспекты преподавания темы "Р-элементы" на уроках химии и экологии - Курсовая работа

2.2 V-A группа периодической системыМЕТОДИЧЕСКИЕ РАЗРАБОТКИ ПО ТЕМЕ «р-ЭЛЕМЕНТЫ» 3.1 Урок на тему «III-А группа периодической системы химических элементов Д. И. 3.2 Уроки по теме «V-A группа ПС» 3.2.1 Экологические аспекты преподавания темы «Азот. 3.2.2 Урок по теме «Получение азотной кислоты»4.1 Задачи и тесты по теме «V-A группа Пѻ соединениях А. проявляет степень окисления 3. А. легко соединяется о кислородом воздуха, покрываясь плотной пленкой оксида Al2O3, это обусловливает высокую коррозионную стойкость; концентрированная HNO3 на Al не действует. Гидроксид Al (и Al2О3) амфотерен: с кислотами водных растворах он дает соли, содержащие гидратированный ион [Al(H2O)6]з , со щелочами - алюминаты. Al получают электролизом Al2О3 (из боксита), растворенного в расплавленном криолите Na3ALF6, Al применяют для производства легких сплавов (дуралюмин, силумин) в самолетостроении, автомобилестроении, при строительстве зданий, для изготовления химической аппаратуры, электрических проводов, конденсаторов, как материал для ядерных реакторов и др. Алюминийорганические соединения используют при синтезе других металлоорганических соединений; соединения Al с алкилами применяют как катализаторы при полимеризации олефинов. Иттрий Y - элемент III группы 5-го периода п.с., в природе встречается вместе с лантаноидами.Алюминий находится в главной подгруппе III группы. Так как у атомов алюминия на внешнем уровне 3 электрона, то алюминий в соединениях проявляет степень окисления 4-3.Велер в 1827 г. получил алюминий при нагревании хлорида-алюминия со щелочными металлами калием или натрием без доступа воздуха. Для промышленного получения алюминия эти методы экономически невыгодны, поэтому был разработан электрохимический метод получения алюминия из бокситов. Алюминий - серебристо-белый металл, легкий (r = 2,7 г/см3), плавится при 660 °С. По электрической проводимости алюминий уступает лишь серебру и меди (она составляет 2/3 от электрической проводимости меди). В электрохимическом ряду напряжения алюминий помещается за самыми активными металлами.Оксид алюминия реагирует со щелочами и проявляет свойства кислотных оксидов. Гидроксид алюминия А1(ОН)3 получают при взаимодействии раствора щелочи с растворами солей алюминия (раствор щелочи нельзя брать в избытке): ALCL3 NAOH ® Al(OH)3? 3NACL Если белую желеобразную массу гидроксида алюминия выделить из раствора и высушить, то получается белое кристаллическое вещество, практически не растворяющееся в воде. При сплавлении гидроксида алюминия со щелочами образуются метаалюминаты, а в водных растворах - гидраты метаалюминатов: А1(OH)3 NAOH NAA1O2 2Н2O Соли алюминия получают в основном при взаимодействии металлического алюминия с кислотами.Азот образует ряд оксидов, формально отвечающих всем возможным степеням окисления от 1 до 5: N2O, NO, N2O3, NO2, N2O5, однако всего два из них - оксид азота(II) и оксид азота(IV) - не только устойчивы при обычных условиях, но и активно задействованы в природном и промышленном круговоротах азота.Строение: у кислорода 2 неспаренных электрона, у азота 3 - образуется двойная связь и один неспаренный электрон в остатке. Он образует две двойные связи: одну - с кислородом по типичной схеме создания ковалентной связи (два электрона азота, два электрона кислорода), другую - с атомом азота (который два из своих трех неспаренных электронов спаривает и образует за счет этого пустую орбиталь), одна из связей ковалентная, вторая донорно-акцепторная (рис. Установка для получения оксида азота(I) состоит из штативов, пробирки, пробки с газоотводной трубкой, кристаллизатора, цилиндра и спиртовки (рис. Оксид N2O разлагается при нагревании: Оксид N2O реагирует с водородом: N 2O - оксид азота(II), несолеобразующий оксид. NO легко окисляется кислородом воздуха, т. е. действует как восстановитель: В реакции с сернистым газом оксид NO - окислитель: N 22O3 - оксид азота(III), азотистый ангидрид (ему соответствуют азотистая кислота HNO2 и соли нитриты); это кислотный оксид, для него характерны все свойства кислотных оксидов.Молекула азотной кислоты полярна (изза разной электроотрицательности кислорода и водорода, потому что азот как бы скрыт внутри молекулы) и асимметрична. Азотная кислота получается при реакции оксида азота(IV) с водой (в присутствии кислорода): две молекулы NO2 одновременно «атакуют» молекулу воды своими неспаренными электронами, в результате связь водорода с кислородом разрывается не как обычно (пара электронов у кислорода и «голый протон»), а одной молекуле NO2 достается водород со своим электроном, другой - радикал ОН (рис. Оксид NO реагирует с кислородом, превращаясь в NO2, и так до тех пор, пока не получится одна только азотная кислота. Формально выходит, что с одним атомом кислорода атом азота связан двойной связью, а с другим - обычной одинарной связью (этот атом кислорода связан еще и с атомом водорода). С третьим атомом кислорода азот в HNO3 связан донорно-акцепторной связью, причем в качестве донора выступает атом азота.Формирование специальны

План

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ИЗУЧАЕМОГО ВОПРОСА В СОВРЕМЕННОЙ РОССИЙСКОЙ ШКОЛЕ

1.1 Элементы III-А группы периодической системы

1.1.1 Положение алюминия в периодической системе и строение его атома

1.1.2 Нахождение алюминия в природе, его получение и свойства

1.1.3 Важнейшие соединения алюминия

1.2 V-A группа. Азот

1.2.1 Некоторые соединения азота и их свойства

1.2.1.1 Оксиды азота

1.2.1.2 Азотная кислота

1.3 VI-А группа периодической системы

1.3.1 Кислород

1.3.2 Опорные конспекты, схемы и таблицы по теме «Халькогены»

ГЛАВА 2. р-ЭЛЕМЕНТЫ С ТОЧКИ ЗРЕНИЯ ХИМИКА-ЭКОЛОГА

2.1 III-А группа

2.1.1 Бор

2.1.1.1 Распространение в природе

2.1.1.2 Биохимическая роль

2.1.2 Алюминий

2.1.2.1 Распространение в природе

2.1.2.2 Биохимическая роль

2.1.3. Галлий

2.1.3.1 Распространение в природе

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время все более осознается опасность, которая может привести человечество к гибели - это экологическая катастрофа. Сегодня наша планета находится в состоянии экологического кризиса, который, если не принять срочных и действующих мер неминуемо приведет его катастрофе. Но кризис - это состояние обратимое.

В этих условиях особенно необходима психологическая перестройка людей в отношениях с природой. Воспитание бережного, внимательного отношения к природе людей окружающей среде, расширение знаний и навыков, необходимых для ее охраны, должны стать неотъемлемой частью общей системы просвещения, образования, подготовки кадров.

Большая роль в этом деле принадлежит образовательной школе, которая охватывает подрастающее поколение людей. Современному учителю необходимо проникнуть в сущность актуальных проблем взаимодействия природы и общества, увидеть их социальную основу, конкретно представить, какими средствами и способами решать задачи воспитания ответственного отношения школьников к природной среде.

Объект курсовой работы - р-элементы, охватывают большое количество элементов с богатым спектром свойств.

Актуальность выбранной темы очевидна, так как р-элементы относятся к наиболее часто используемым в различных отраслях науки, техники, промышленности, быту и т.д. Их содержание в литосфере, атмосфере и гидросфере различно, но все они в силу своих химических и физических свойств играют очень большую роль в биохимических процессах, а значит, оказывают большое влияние на состояние биосферы вообще. Поэтому представляет интерес как рассмотрение этой группы элементов с точки зрения химика-эколога, так и с точки зрения формирования экологического мышления и культуры при обучении химии в школе.

Газообразные и пылевые выбросы очень неблагоприятно влияют на экологическую обстановку в местах расположения промышленных предприятий, а также ухудшают санитарно-гигиенические условия труда. К агрессивным массовым выбросам относятся окислы азота, сероводород, сернистый, углекислый и многие другие газы.

Не менее важной задачей является очистка газов от двуокиси серы. Общее количество серы, которое выбрасывается в нашей стране в атмосферу только в виде сернистого газа, составляет около 16 млн. т. в год. Из этого количества серы можно выработать до 40 млн. т. серной кислоты.

Значительное количество серы, главным образом, в виде сероводорода содержится в коксовом газе. С дымовыми газами из заводских труб и энергетических установок ежегодно выбрасываются в атмосферу несколько миллиардов кубометров углекислого газа. Этот газ может быть использован для получения эффективных углеродсодержащих удобрений.

Серьезный ущерб пылевые и газообразные выбросы приносят тем, что они отравляют воздушный бассейн в городах и на предприятиях: ядовитые газы губят растительность, крайне вредно действуют на здоровье людей и животных, разрушают металлические сооружения и коррозируют оборудование. Учитывая общую экологическую обстановку на планете, необходимо принять самые срочные и самые радикальные меры по очистке выбросных газов от вредных примесей [1].

В связи с вышеизложенным в настоящей курсовой работе целью исследования послужило рассмотрение р-элементов и методических особенностей изучения экологических аспектов преподавания темы «р-элементы» на уроках химии и экологии.