фоторедактор онлайн фотошоп онлайн игры онлайн

Урок-кейс «Ароматические соединения в природе и жизни человека»

Органическая химия, экология, 11 класс.

Тема урока:
Ароматические соединения в природе и жизни человека

Тип урока: Итоговый (результирующий) урок по защите проектов, связанных со значением ароматических углеводородов и их производных в жизни общества. Возможно его проведение как урока-повторения в конце курса (обобщающий урок).

I. Цель урока
- Познакомить с многообразием ароматических соединений, их значением в жизни человека и природе, экологическим аспектам применения достижений химии в деятельности человека, необходимости учета сложных взаимосвязей в экосистемах.
- Продолжить формирование экологической грамотности и компетентности, показать взаимосвязь экологии и этики.
- Продолжить отработку навыков эффективной работы с компьютерным курсом «Химия, Биология, Экология» и другими компьютерными программами, закрепить навыки использования в решении поставленных образовательных задач.

II. Основная воспитательная идея
- Получение, представление, закрепление и применение знаний, самостоятельно добытых в ходе работы над образовательным проектом.

III. Комплексные задачи урока
А. Доминирующие образовательные задачи.
- Актуализировать имеющиеся и получить новые знания о строении, номенклатуре, изомерии производных бензола, их физических, химических и биологических свойствах;
- Актуализировать знания структуре природных экосистем, пищевых сетях и потоках вещества в них;
- Сформировать представления об антропогенном воздействии на экосистемы, связанном с применением различных ароматических соединений.

Б. Доминирующие воспитательные задачи урока.
- Применение проектного метода в образовании: отработка навыков самостоятельного поиска, отбора, систематизации, оформления и представления учебной информации, ее усвоения и применения.
- Экологическое воспитание: демонстрация роли человека в природных процессах, его компетентности в решении сложных экологических задач, научной и этической готовности к экологически корректному природопользованию.

В. Доминирующие задачи развития.
- Развивать навыки представления учебной информации, самостоятельно обработанной перед занятием, использовании разных видов наглядности в изложении материала.
- Продолжить формирование навыков обобщения знаний в виде таблиц, схем; навыков работы с текстом (устным, экранным) и изображениями.

IV. Учебное оборудование
Кабинет информатики, имеющий рабочие места перед компьютерами и обычные столы для лекционной работы; сетевое оборудование, позволяющее удаленное управление мониторами; желателен также мультимедийный проектор для фронтальной работы.

Органическая химия, экология, 11 класс.



Возможно проведение урока в предметном кабинете с компьютером и мультимедийным проектором.

V. Структура урока

Краткий план занятия:
Занятие является результирующим этапом работы над учебными проектами . Темы (в строго сформулированном виде, в виде направлений поисков – верхняя часть схемы или вся схема – определяется в зависимости от уровня подготовленности учащихся, опыта работы с проектами и пр.) задаются учителем заранее, за неделю-две для индивидуального или группового освещения в виде кратких сообщений с выделением главных моментов и указанием основных источников (печатных, электронных, др.). Представление материалов может осуществляться как в текстовой форме (сообщение, рассказ), так и с использованием электронных наглядностей (презентаций, диаграмм, публикаций). Т.к. предполагается относительно непродолжительный период работы над проектами (около недели), требования к оформлению отчетов могут быть несколько снижены.
Если предполагается электронное представление материалов, желательно проверить возможности сетевой их демонстрации или использования проекционного оборудования. При этом желательно накануне проведения занятия ознакомиться с планируемыми формами электронной демонстрации, а при возможности – перенести их на компьютер, подключаемый к мультимедийному проектору или на машины учеников. Можно совместить организационную работу с непосредственной подготовкой помещения и оборудования (средств ТСО, необходимых для презентации проектов: проектор, компьютер, мультимедийный проектор, экран); благодаря этому участники получат возможность привыкнуть к помещению, войти в роль, освоиться с размещением технических средств и их использованием. Можно также разрешить группам участников провести репетиции непосредственно в аудитории, где будет проходить занятие.

1. Организационный момент (пояснение цели и структуры занятия, формы его проведения) – 2-4 минуты;
2. Актуализация учебного материала (фронтальное повторение теоретического материала при помощи раздела 23 Углеводороды, а также моделей 3.1. Изомеры, 3.2. Ароматические соединения компьютерного курса «Химия, Биология, Экология») – 5-7 минут;
3. Изучение нового материала (заслушивание и обсуждение сообщений) – 25-30 минут;
4. Решение проблемных задач по изученному материалу (письменная работа с текстовым файлом с задачами или бланком) - 8-10 минут;
5. Итог урока, домашнее задание. 2-3 минуты.

Подробный конспект занятия.
1. Организационный момент. При пояснении цели и структуры занятия, формы его проведения.

2. Актуализация изученного материала. Фронтальное повторение теоретического материала при помощи параграфов 23.1. Природные источники углеводородов, 23.2. Алканы, 23.3. Алкены, 23.6. Циклоалканы, 23.7. Ароматические углеводороды, а также моделей 3.1. Изомеры, 3.2. Ароматические соединения компьютерного курса «Химия, Биология, Экология». Стоит обратить внимание на трехмерные модели молекул, визуализация которых осуществляется специальной подпрограммой компьютерного курса (вызывается нажатием левой кнопкой мыши на химической формуле в тексте курса); их использование позволит не только актуализировать знания о структуре химических соединений, но и проиллюстрировать ряд важных понятий (например, функциональные группы в разных органических молекулах, разные виды изомерии – при предварительном поиске соответствующих моделей в параграфах курса).

3. Изучение нового материала представляет собой заслушивание и обсуждение сообщений, подготовленных учащимися и оформленных в виде мини-проектов. На этом этапе урока важен как организационный момент (ориентация на внимательное усвоение приводимого другими материала с разными видами мотивации вплоть до проведения самостоятельной работы в конце урока), так и правильная последовательность выступающих, обуславливающая суммарную логику изложения блока материала. Потому желательно, чтобы авторы проектов заранее (хотя бы за день) познакомили учителя с предполагаемыми выступлениями; особенно это важно, если темы проектов не задаются строго, а лишь приводятся как направления поиска.

Можно предложить (особенно если не планировать строгой самостоятельной работы в конце урока, а перенести ее на следующий урок) ученикам оценивать чужие (и свои) выступления в заранее подготовленном (распечатанном, электронном – в текстовом файле) бланке. Он может выглядеть, как приведенный ниже; конкретные пункты варьируют в зависимости от поставленных учителем целей, а также могут формулироваться самими учениками на этом или предыдущих аналогичных занятиях, после чего выводиться и распечатываться в виде бланков:

Органическая химия, экология, 11 класс.



Тематика сообщений может включать ряд важнейших эколого-биологических аспектов действия (воздействия) ароматических соединений в природных популяциях, например, таких, как:

А) мутагенное и тератогенное (приводящее к тяжелым порокам развития) действие бензола и его производных (в т.ч. эффект малых доз). Примерном может служить уменьшение популяции альбатросов из-за вызванного накоплением ДДТ истончения скорлупы яиц (птицы при высиживании давили собственную кладку). К тяжелым последствиям приводит действие диоксина, образующегося при димеризации гербицида 2,4,5-Т и обусловившего пороки развития у детей ветеранов войны США во Вьетнаме, имевших контакт с «Эйджент Орнадж» (см. Приложение 1) и при авариях на химических заводах (например, в 70-х г.г. ХХ в в г. Севезо, Италия).
Б) гидрофобные свойства большинства соединений, обуславливающие легкость проникновения через покровы тела растений и животных и накопление веществ в жировой ткани, а также передачу веществ по цепям питания.
В) лекарственное действие ряда веществ – салицилатов и других нестероидных противовоспалительных препаратов, сульфаниламидных препаратов как конкурентных ингибиторов ферментов прокариот, использующих парааминобензойную кислоту для синтеза нуклеиновых кислот.
Г) наркотическое действие (амфетамин и др.).
Д) инсектициды, фунгициды (пентахлорфенол) и гербициды (2-метил-4,6-динитрофенол, см. также Приложение 1), последние – аналоги фитогормонов (группа ауксинов).
Е) пахучие вещества естественного и синтетического происхождения (естественные – в системах «растение – насекомое-опылитель»).
Ж) синтетические красители.
Е) взрывчатые вещества (ТНТ – тринитротолуол).

4. Решение задач по изученному материалу. Индивидуальная работа (по вариантам, со строгим указанием заданий, возможно, с учетом тем сообщений – для проверки закрепления знаний по другим сообщениям, или самоиндивидуализирующаяся – с большим количеством вопросов, из которых каждый выбирает 2-4 вопроса для ответа, подробнее см. Приложение 3).

Экологические задания (пример):
I. 1) На каком трофическом уровне ДДТ скорее всего оказывает наибольшее влияние? 2) На каком уровне его легче всего обнаружить? 3) На каком уровне находятся насекомые - вредители урожаев (обычная «мишень» для ДДТ)?

II
. В середине 60-х годов неожиданным для многих ученых явилось сообщение о том, что ДДТ обнаружен в печени пингвинов в Антарктиде - месте весьма удаленном от районов возможного применения ДДТ. Какими путями ДДТ мог попасть в печень пингвинов?

III.
Большое Чистое озеро в Калифорнии служило местом отдыха, в частности рыбной ловли. В 1940-е годы нарушение естественной экосистемы из-за эвтрофизации (обогащение питательными веществами) привело к увеличению популяций мелких двукрылых насекомых. В 1949, 1954 и 1957 гг. эти популяции были обработаны распыленным ДДД (вещество, сходное с ДДТ). В результате первой и второй обработки было уничтожено около 99%, этих насекомых, но они быстро восстановили свою численность, а третья обработка ДДД почти не оказала действия. Анализ небольших рыб, выловленных в озере, показал, что содержание ДДД в мышцах рыб, употребляемых человеком в пищу, составляет 1-200 ч. на млн., а в жировой ткани 40-2500 ч. на млн.
Популяция западных поганок, насчитывавшая около 1000 особей и кормившаяся на озере, вымерла, а содержание ДДД в их жировых тканях составляло 1600 ч. на млн.
1. Объясните, почему с помощью ДДД не удалось уничтожить мелких двукрылых насекомых и почему они так быстро восстановили свою численность после повторного применения ядохимиката.
2. Было замечено, что многие животные погибают от отравления ДДТ в те периоды, когда им не хватает пищи. Объясните это явление, основываясь на ранее приведенных данных.
tahoe-2.jpg

IV.
В Великобритании зимы 1946-1947 и 1962-1963 гг. были особенно суровыми. Смертность среди птиц была велика в обе зимы, но во вторую из них была особенно высокой. Чем это можно объяснить, учитывая приведенные ранее данные о применении ДДТ?

V.
Какими свойствами в идеале должны обладать, по вашему мнению, вновь создаваемые пестициды?

Грин Н., Стаут У., Тейлор Д. Биология: В 3-х т. Т. 2.: Пер. с англ./Под ред. Р. Сопера – М.: Мир, 1990.- 325 с., ил. – С. 93.

5. Итог урока, домашнее задание



Приложение 1. Некоторые данные о применении ароматических соединений

Пестициды и окружающая среда

Грин Н., Стаут У., Тейлор Д. Биология: В 3-х т. Т. 2.: Пер. с англ./Под ред. Р. Сопера – М.: Мир, 1990.- 325 с., ил. – С. 92-93.

pesticidy.jpg
После Второй мировой войны стало быстро возрастать число различных синтетических веществ, выбрасываемых в окружающую среду. Это прежде всего гербициды и пестициды, предназначенные для уничтожения организмов (особенно сорняков и насекомых), наносящих вред урожаям, домашнему скоту и самому человеку. Среди первых применявшихся с успехом пестицидов была группа хлорированных углеводородов, в том числе ДДТ (дихлордифенилтрихлорметилметан), диэлдрин и андрин. Эти вещества ядовиты для многих животных и человека, но особенно вредоносны для птиц, рыб и беспозвоночных. В середине 60-х годов неожиданным для многих ученых явилось сообщение о том, что ДДТ обнаружен в печени пингвинов в Антарктиде – месте весьма удаленном от районов возможного применения ДДТ.
От отравления пестицидами очень сильно пострадали некоторые хищники верхних трофических уровней, больше всего птицы. Например, из-за отравления ДДТ на востоке США полностью исчез сапсан. Птицы наиболее уязвимы потому, что ДДТ вызывает гормональные изменения, влияющие на обмен кальция. В результате скорлупа откладываемых яиц становится тоньше, и они значительно чаще разбиваются. Содержание ДДТ в жировых тканях человеческого тела достигает в США 12-16 ч. на млн., тогда как официально установленный предел допустимого содержания его в пищевых продуктах составляет 7 ч. на млн.
Позже был создан ряд сильнодействующих, но быстро разрушающихся пестицидов, таких, как органофосфаты (например, малатион), и применение ДДТ резко сократилось. Однако производство ДДТ обходится сравнительно дешево, и он по-прежнему остается наиболее пригодным для определенных целей, например для борьбы с малярией. Решая вопрос о применении пестицидов, мы часто вынуждены из двух зол выбирать меньшее. Благодаря ДДТ во многих районах земного шара удалось полностью искоренить малярию. На острове Маврикий, например, хотя с 1900 г. рождаемость значительно не изменилась, произошел взрыв численности населения, так как гораздо меньше детей стало умирать от этой болезни. За 10 лет в результате распыления ДДТ смертность от малярии упала со 150 до 50 случаев на 1 тыс. детей.

Количество ДДТ, заключенное в биомассе организмов, находящихся на разных трофических уровнях пищевой цепи.

Органическая химия, экология, 11 класс.




Фитогормоны (ауксины) и их аналоги – гербициды

Грин Н., Стаут У., Тейлор Д. Биология: В 3-х т. Т. 2.: Пер. с англ./Под ред. Р. Сопера – М.: Мир, 1990.- 325 с., ил. – С. 233, с изменениями.

gerbicidi.jpg

Органическая химия, экология, 11 класс.




Военные действия и окружающая среда

Споры о будущем: Окружающая среда. – М.: Мысль, 1983. – 175 с., ил. – С. 105-107

world.jpg

Очевидно, что составление подобных прогнозов, как указывают сами авторы, сталкивается с рядом трудностей, вызванных недостатком информации об особенностях экосистем и их реакции на воздействие тех или иных факторов, связанных с военными действиями. И хотя закономерности изменения и перестройки экосистем в результате военных действий выявлены недостаточно полно и строго, ни у кого не вызывает сомнения, что потенциальная опасность очень велика.
Концепция ведения военных действий путем разрушения среды обитания противника не нова. Тактика «выжженной земли» использовалась еще в древности. Однако, как правило, эффективнее (да и возможности были несравненно скромнее) было направить удар непосредственно против вражеских сил, нежели против окружающей среды. Но война, которую в 60-х и 70-х годах вели в Индокитае США, вылилась в экологическую войну, в ходе которой прежняя армейская стратегия «поиска и уничтожения уступила место откровенной политике уничтожения всех и вся». «...С тех пор как римляне посыпали солью почву в Карфагене, история не помнит подобных примеров» (Экоцид в Индокитае, 1972, с. 9). Во Вьетнаме, Лаосе, Таиланде и Камбодже экоцид осуществлялся при помощи массированных бомбардировок с применением напалма и химических веществ, которые велись круглосуточно по огромным площадям. Согласно американским данным, в Индокитае с 1965 по 1973 г. было применено свыше 15,5 млн. т взрывчатых веществ всех видов — больше, чем использовалось во всех предыдущих войнах, что эквивалентно 570 атомным бомбам, аналогичным сброшенным на Хиросиму и Нагасаки. Это значит, что в течение всего восьмилетнего периода военных действий ежесекундно взрывалось около 50 кг взрывчатых веществ (или 1 атомная бомба каждые 6 дней (Air, Water..., 1974). В результате взрывов было перемещено 2,5 млрд. м3 земли, что в 10 раз больше объема земляных работ, проведенных при сооружении Суэцкого канала. «Экспериментальное» применение арборицидов и гербицидов (химических препаратов, предназначенных для уничтожения древесной и травяной растительности) началось с 1961 г., а в 1962 г. они уже стали главным оружием в глобальной американской стратегии химической и биологической войны во всей Юго-Восточной Азии. Лишь за период с 1965 по 1969 г. было обработано арборицидами и гербицидами 43% пахотных земель и 44% площади лесов. Особенно интенсивно использовался так называемый «оранжевый реактив» - чрезвычайно сильный дефолиант. За период с января 1962 по февраль 1971 г. 45 млн. л этого вещества было распылено на площади около 1,2 млн. га. Позднее обнаружилось, что этот препарат поражает людей зачастую через много лет после отравления и даже сказывается на потомстве. Применение дефолиантов привело к гибели урожая, способного прокормить 900 тыс. человек. Если в 1964 г. Южный Вьетнам экспортировал 48,5 тыс. т риса, то в следующем году пришлось импортировать 240 тыс. т.
После 1971 г. США поставили задачей полное уничтожение лесов Вьетнама («complete forest removal»). Огромные бульдозеры буквально «под корень» срезали лесные массивы вместе с почвой. В разгар проведения этой операции ежедневно уничтожалось 400 га лесов. Эти бульдозеры были цинично названы «римскими плугами» — в честь решения римского сената в 146 г. до н. э. разрушить Карфаген и посыпать почву солью, чтобы на ней никогда и ничего не росло. Такое варварское уничтожение растительности и почв привело к полной потере плодородия в районах проведения этой варварской акции и превращению их в «зеленую пустыню», поросшую грубым сорняком императа (Air, Water..., 1974).
Уничтожены почти все прибрежные мангровые леса на юге Вьетнама, так как они погибают после первого же опыления арборицидами и гербицидами и не восстанавливаются в течение десятилетий. С гибелью мангровых лесов иссякают рыбные запасы в прибрежных водах, начинается размыв берегов и отступание береговой линии. Погибают почти все животные, за исключением крыс, которые невероятно размножаются и служат переносчиками разных заболеваний. Разрушены тропические широколиственные леса, особенно влажные, регенерация которых также затруднена резким изменением микроклиматических условий (в сторону усиления сухости) и быстрым распространением бамбуков и кустарников, лучше соответствующих новой экологической обстановке. Всего за время войны было уничтожено 50 млн. м3 древесины.
В результате бомбардировок образовались обширные площади антропогенного бедленда — около 30 млн. воронок глубиной до 6-9 м. Следствием дефолиации и бомбардировок явились эрозия почв, развитие оползневых процессов, снос массы твердых частиц в долины и русла рек, усиление наводнений, выщелачивание питательных веществ из почв и т.д.
environmental-icons.jpg
Похожие статьи:
Тема: Мутационная изменчивость, раздел «Наследственная (генотипическая) изменчивость». Тип урока: Урок усвоения новых знаний
Поиск, рерайт, копирайт и  компоновка из разных материалов и свежих источников полного урока на определенную тему. 1. Поиск  материалов,
Тема урока: Адаптации животных при переходе к фотосинтезу. Итоговое занятии по теме "Обмен веществ и энергии в клетке". Тип урока:
Каскад: Наука, природа и человек Урок: Восприятие информации органами чувств человека. 8 класс Цель урока: познакомить школьников с видами
Комментарии к статье:
Контакты Реклама на сайте Все права защищены © 2008-2015. Xvatit.com | TDX
liveinternet counter
При использовании материалов ресурса ссылка на xvatit.com обязательна (для интернет ресурсов - активная и индексируемая поисковыми системами гиперссылка).
Все советы, методики и рекомендациии на портале xvatit.com размещенны только в ознакомительных целях. Перед их применением обязательно проконсультируйтесь с врачом.