Расположите предлагаемые соединения в порядке возрастания их токсического действия: …

1.  Расположите предлагаемые соединения в порядке возрастания их токсического действия: …

Здесь можно провести следующие параллели:

-  по возрастанию числа атомов углерода;

-  по сравнению токсичности первичных, вторичных и третичных аминов;

-  по сравнению токсичности моноаминов и диаминов;

-  по сравнению токсичности изомеров с различной длиной углеводородной цепи.

  3.2 Задачи по теме «Основания» с экологическим содержанием

1.  В помещении V = 54 м³ разлилось 5,0 мл этиламина (r = 0,689 г./см³). Превышает ли его концентрация пдк (18 мг/м³)?

Решение:

Зная объем вещества и его плотность, найдем массу:

m = V. r

m = 5,0.0,689 = 3,445 г. = 3445 мг

Для сравнения концентрации со значением ПДК этиламина найдем его концентрацию в приведенном помещении:

С = m/V = 3445 мг/ 54 м³ = 63,8 мг/м³.

63,8 / 18 = 3,5 раза

Ответ: Концентрация этиламина в помещении превышает значение его ПДК в 3,5 раза.

2.  В результате аварии в цеху, размеры которого составляют 4 ´ 9 ´ 10 м произошла утечка 23 г. 50%-ного раствора триэтиламина (ПДК = 10 мг/м³). Превышает ли концентрация триэтиламина а помещении его ПДК?

Решение:

Найдем объем помещения:

V = 4´9´10 = 36000 м³

Найдем массу триэтиламина, зная его концентрацию:

23 г. ´ 0,5 = 11,5 г триэтиламина

С = m/V = 1150 мг/3600 м³ = 0,32 мг/м³

Ответ: концентрация триэтиламина не превышает значение его ПДК

3.  В цеху хранится 8,5 г аллиламина. Каков должен быть объем помещения, чтобы в случае аварии концентрация аллиламина не превысила значение его ПДК (ПДК = 0,5 мг/м³)?

Решение:

Найдем объем помещения из выражения для его концентрации:

С = m/V; V = m/C

V = 8500 / 0,5 = 17000 м³

Ответ: Объем помещения должен быть больше 17000 м³.

4.  В лаборатории размерами 28 ´ 20 ´ 3 м было разлито 1,62 мл бутиламина (ПДК = 10 мг/м³, r = 0,7401 г./мл) и 1,2 мл дипропиламина (ПДК = 5 мг/м³,r = 0,7384 г./мл). Составляет ли угрозу здоровью персонала такая ситуация?

Решение:

Найдем массу веществ:

m = r ´ V

для бутиламина m = 0,7401 ´ 1,62 = 1,2 г = 1200 мг

для дипропиламина m = 0,7384 ´ 1,2 = 0,9 г = 900 мг

Найдем объем помещения:

V = 28 ´ 20 ´ 3 = 1680 м³

Концентрация веществ:

С₁ = m/V = 1200 / 1680 = 0,71 мг/м³

С₂ = m/V = 900 / 1680 = 0,54 мг/м³

Ответ: Данная утечка не представляет особой угрозы здоровью персонала.

По вышеприведенным схемам учащимся предлагается составить задачи.

Задача 5. Самый дешевый щелочной реагент для нейтрализации кислотных промышленных стоков – гашеная известь (гидроксид кальция). Используют как суспензию гидроксида кальция («известковое молоко»), так и прозрачный раствор («известковую воду»). Рассчитайте рН 0,02М раствора Ca(OH)₂.

 

Решение. Запишем уравнение реакции и условие задачи в формульном виде:

Ca(OH)₂ = Ca²⁺ + 2 OH^-; рН > 7

c {Ca(OH)₂} = 0,02 моль/л; pH =?

В соответствии с уравнением реакции равновесная молярная концентрация анионов OH ^– вдвое больше концентрации гидроксида кальция c {Ca(OH)₂}:

[OH^-] = 2c {Ca(OH)₂}

рН = 14 – pOH = 14 + lg[OH_--] = 14 + lg 2c {Ca(OH)₂} = 12,6

Ответ. Водородный показатель известковой воды равен 12,6.

Задача 6. Одно из самых дешевых азотных удобрений – аммиачная вода, раствор аммиака. Определите степень диссоциации гидрата аммиака NH₃^. H₂O в 0,002М растворе, если его рН равен 10,3 при 25 ^oС.

Решение. Запишем уравнение реакции и условие задачи в формульном виде:

NH₃^. H₂O <<здесь знак обратимости>> NH₄⁺ + OH^-; рН > 7

c(NH₃^. H₂O) = 0,002 моль/л; pH = 10,3

a =?

В соответствии с уравнением реакции равновесная молярная концентрация анионов OH ^– связана с концентрацией гидрата аммиака и степенью диссоциации:

[OH^-] = a.c(NH₃^. H₂O)

рН = 14 – pOH = 14 + lg[OH^--] = 14 + lg {a.c(NH₃^. H₂O)}

a = (10 ^{pH - 14}): с = 10 ^{10,3 - – 14} / 0,002 = 0,093 = 9,3%

Ответ. Степень диссоциации гидрата аммиака равна 9,3. [9 – 11]

Выводы

Как известно, изложение материала тем доступнее, чем оно ближе к практике. Благодаря тому, что в преподавании темы «Основания», наряду с общеучебными, преследуются и экологические цели, происходит сближение теории и практики. В этом ключе, на наш взгляд, и следует преподавать многие разделы общей, неорганической и органической химии.

На основе материала, рассмотренного и проанализированного в данной курсовой работе, можно сделать следующие выводы:

1.  Анализ литературных данных по проблеме преподавания темы «Основания» как с общеучебной, так и с экологической точки зрения позволил выявить наиболее целесообразные приемы преподавания.

2.  Предложен блок, освещающий демонстрационные опыты и практические работы по теме «Амины как органические основания».

3.  Разработаны варианты тестовых заданий по теме «Основания», имеющие как общеучебное, так и с экологическое направление.

4.  В работе приведены варианты задач по теме «Основания» экологического характера, а также предлагается самостоятельное составление задач.

Литература

1.  Т.Н. Кровельщикова, А.В. Коршунов. Из опыта реализации экологического подхода к обучению химии / Химия в школе. 2002, №8, с. 40–42.

2.  H. В. Егорова. Вопросы Экологического образования при изучении химии / Химия в школе, 2001, №5, с. 46 – 49.

3.  Зверев И. Охрана природы и экологическое воспитание школьников. // Воспит. школьников. – 1985. – N6. – с. 30–36.

4.  Программы для средних общеобразовательных учебных заведений. Химия. // Под ред. В.И. Сивоглазова. М., «Просвещение», 1993.

5.  Обучение химии в 11 классе. В 2 ч. Ч 1: Кн. Для учителя / Под ред. И.Н. Черткова. – М.: просвещение, 1992. – с. 6 – 20.

6.  Азотсодержащие органические соединения. // Химия в школе. №6, 1996, с. 18–22.

7.  И.Г. Афонина. Тестовые задания в курсе химии. // Химия в школе. №7, 2002, с. 43 – 45.

8.  Единый государственный экзамен 2002: Контрольные измерительные материалы: Химия / А.А. Каверина, Д.Ю. Добротин, М.Г. Снастина и др.; М-во образования РФ. – М.: Просвещение, 2002. – с. 20–35.

9.  Безуевская В.А. Химические задачи с экологическим содержанием / Химия в школе, 2000, №2, с. 59 – 61.

10. A.B. Краснянский. Экологические проблемы расчетных задачах по химии / Химия в школе, 1996, №6, с. 22 – 27

11. А.В. Краснянский. Экологические проблемы в расчетных задачах по химии / Химия в школе, 1996, №5, с. 32 – 37.