Методические рекомендации к проведению экскурсий на химические предприятия

Методические рекомендации к проведению экскурсий на химические предприятия. 1. Актуальность проведения экскурсий на химические предприятия. Экскурсия на химическое предприятие предполагает возможность изучить  некоторые общие принципы работы химической промышленности. Использование  экскурсий как одного из методов повышения познавательной активности учащихся  позволяет творчески дифференцировать работу с учащимися, прививать им навыки  научно­исследовательской работы, что особенно актуально для личностно­ ориентированных педагогических  технологий. Следует также отметить профориентационную направленность экскурсий, которые  позволяют учащимся познакомиться с рабочими профессиями на предприятиях;  экскурсии повышают интерес учащихся к своей будущей профессии, если она связана с  профессиями данного предприятия. Экскурсии на химические предприятия повышают интерес и к самому предмету  химии, т.к. они явственно указывают на связи между теоретическими знаниями по  химии и их практическим применением на производстве. Экскурсии позволяют  ознакомить учащихся с передовыми технологиями, техникой и организацией  производства, что в значительной степени способствует становлению будущего  специалиста. После проведения экскурсии целесообразно дать учащимся задание по написанию  отчета об экскурсии, используя вопросы для экскурсии, предложенные в данной  рекомендации. Самостоятельное исследование, связанное с работой местного предприятия, почти  наверняка повлечет за собой дальнейшие его посещения и может дать возможность  приобрести опыт или даже работу в будущем. 2. Отрасли промышленности, в которых используются химические процессы.  Крупнотоннажная химическая промышленность.       производство серной кислоты производство аммиака производство гидроксида натрия производство пластмасс производство нефтепродуктов производства металлов и др. Тонкая химическая технология. Продуктами тонкой химической технологии являются  пестициды и красители. Они выпускаются в относительно небольших количествах в  специальных целях. Многие химические вещества этой группы являются полупродуктами,  которые идут на изготовление более сложных веществ. Фармацевтика. Производство стройматериалов:    производство цемента производство кирпича производство других строительных материалов. Пищевая промышленность:    пивоварение производство молочных продуктов хлебопечение Производство косметических средств, средств гигиены. Стекольная промышленность. Выплавка металлов: анодирование нанесение гальванических покрытий.   Полимерная промышленность. Открытая и закрытая (шахтная) разработка полезных ископаемых. Маломасштабное производство хлора. Мониторинг окружающей среды, анализ в специальных целях:       обработка воды переработка отходов лаборатории судебной экспертизы обработка стоков здравоохранение больничные аптеки. 3. Примерные вопросы, задаваемые на экскурсии А. Продукция ­ Какие продукты производятся на предприятии? ­ Как они производятся – периодически или непрерывно? ­ Для чего используется эта продукция? Б. Персонал ­ Люди каких профессий работают на данном предприятии? ­ Какова среди них доля научных работников и инженеров? ­ Какую квалификацию имеют эти научные работники и инженеры? ­ Какова роль каждого ученого и инженера на этом предприятии? ­ Возможно ли повышение квалификации рабочих на этом  предприятие?     В. Расположение завода. ­ Почему завод расположен в этом месте? ­ Повлияли ли на расположение завода следующие обстоятельства:       наличие сырья наличие квалифицированной рабочей силы наличие рынков сбыта продукции наличие транспортных путей наличие возможностей ликвидации отходов наличие источников энергии?    Г. Исходные материалы.          ­ Какие исходные материалы используются в данном производстве?          ­ Откуда они поступают?          ­  Существуют ли  альтернативные источники исходных материалов?          ­ Каким образом выбирали исходные материалы?          ­ Как они транспортируются на предприятие?          ­ Какие существуют альтернативные способы доставки?          ­ Как был выбран основной вид транспорта?          ­ Каким видам предварительной обработки подвергались эти            материалы? Почему это было сделано в другом месте, а не здесь?          ­ Подвергаются ли материалы повторной обработке? Если да, то             какой?   Д. Масштаб предприятия.          ­ Вовлечены ли в производство химические вещества, с которыми легко работать в  лабораторных условиях, но при работе с их большими объемами возникают трудности?          ­ Можно ли повторить какие­либо протекающие в заводских условиях реакции в  учебной лаборатории?          ­ Как подаются в реакторы твердые вещества?          ­ Какова стоимость операций дробления и плавления и каков связанный с ними риск?          ­ Если порошки при перекачивании превращают в пульпу, то что делают с  использованной водой (или другой жидкостью) на следующей стадии?         ­ Как взвешивают большие количества твердых веществ?         ­ Как измеряют объемы (или массы) жидкостей? Ж.Скорость процесса и выход продукции.         ­ Периодический процесс требует определенного времени совместного пребывания  реагентов в реакторе. Как контролируют степень протекания реакции и решают, когда  продукты реакции направлять на следующую стадию?        ­ Если реакция осуществляется как непрерывный процесс, как обеспечивают  пребывание реагентов в реакторе в течение необходимого времени? ­ Каков выход продукции? Если в вашем распоряжении имеется информация о  реальном выходе, узнайте:     почему он не слишком высок? как его можно было бы увеличить? какие изменения на предприятии повлечет за собой изменение выхода  продукции? какие рабочие температуры и давления поддерживаются в аппаратах? ­ Включает ли какая­либо стадия процесса использование катализатора, и на какой  основе он был выбран? ­ Как температура, давление и выбор катализатора влияют на:   скорость процесса? выход продукции? ­ Представляют ли выбранные условия проведения процесса компромисс между  скоростью и выходом? З.Нагревание и охлаждение        ­ Если необходимо нагревание, то какой для этого используется источник энергии?        ­ Почему этот источник является наиболее подходящим?        ­ Доступны ли альтернативные источники энергии?        ­ Если необходимо охлаждение, то как его проводят?        ­ Используется ли тепловая энергия повторно? Если да, то как? К.Другие продукты.       ­ Какие сопутствующие продукты образуются в данном процессе наряду с основными  продуктами? Являются ли они нежелательными? Почему?       ­ Как можно свести к минимуму их образование?       ­ Как можно отделить их от основного продукта?        ­ Как они утилизируются (или используются)?       ­ Насколько чистым является целевой продукт?       ­ Как контролируют его чистоту?       ­Что представляют собой главные примеси? Л. Конструкционные материалы       ­ Из каких конструкционных материалов изготовлены реакторы и трубопроводы?       ­ Как выбор материала связан с природой химических веществ и условиями проведения процессов? М. План завода       ­ Какая логика прослеживается в расположении различных частей завода? Рассмотрите:        доступ к месту, откуда поставляют исходные материалы требования к хранению опасности, связанные с хранением и переработкой используемых  химических веществ перемещение химических веществ с одной стадии процесса на другую доступ к охлаждающей воде доступ к местам переработки и утилизации отходов доступ к транспортным путям для вывоза конечного продукта Н. Названия веществ и единицы измерения        ­ Выясните, используются ли на предприятии альтернативные несистемные названия  веществ? Какие это названия?         ­ Какие единицы измерения приняты на предприятии? Сравните их с теми единицами,  которые используете вы.  П. Безопасность         ­ Какие риски связаны с химическими веществами, производимыми или  используемыми на данном предприятии?          ­ Предположите, как риск каждого типа влияет на расположение основных цехов и  работу предприятия?          ­ Должны ли соблюдаться специальные меры предосторожности во время экскурсии  на предприятие?          ­ Как на предприятии контролируется безопасность работы?          ­ Что могло бы произойти в случае аварии? Р. Проблемы защиты окружающей среды.                 ­ какие стадии процесса могут нанести ущерб окружающей среде?          ­ Какие основные проблемы окружающей среды ассоциируются с данным процессом?          ­Какие методики контроля  загрязнений используются на предприятии?          ­ Какая обработка отходов необходима перед их утилизацией?          ­ Какой уровень загрязнений в отходах контролируется?          ­ Некоторые химические компании собирают все ливневые стоки на своей территории и перерабатывают их перед спуском в реку или море? Является ли это необходимой  стадией на данном производстве? 3. Отчет об экскурсии. После экскурсии целесообразно подготовить письменный отчет или устное  сообщение об  экскурсии. Вопросы, приведенные выше,  помогут вам подготовить отчет. Но не все  вопросы могут подходить к вашей конкретной экскурсии. 4.Использование результата экскурсии на предприятие в качестве основы для  самостоятельного исследования Результаты отчета экскурсии можно положить в основу дальнейших  самостоятельных исследований учащихся. Например, возможно:       исследовать скорость или положение равновесия основной реакции; изучить условия проведения процессов (например, концентрации, типы  катализаторов, температуры, использование различных растворителей) с целью  оптимизации выхода; искать альтернативный метод выделения очистки продукта; сравнивать в лабораторном масштабе периодический и непрерывный процессы; провести сравнение реактора смешивания с реактором вытеснения в непрерывном  процессе; рассмотреть проблему, связанную с контролем над стоками или анализом сточных  вод. 1. Какие продукты производятся на предприятии? ­ Как они производятся – периодически или непрерывно? 2. Почему завод расположен в этом месте?  Повлияли ли на расположение завода следующие обстоятельства:   наличие сырья наличие квалифицированной рабочей силы           3. Какие исходные материалы используются в данном производстве?                    Откуда они поступают? Наличие рынка сбыта. Каким видом транспорта  доставляется сырье и готовая продукция? 4. Как взвешивают большие количества твердых веществ?         ­ Как измеряют объемы (или массы) жидкостей? 5. Какой выход продукции? Сколько в сутки выпекают хлеба, хлебобулочных изделий ,  изготавливают тортов и т.д.? 6.При какой температуре замешивается тесто? Если увеличить температуру –будет ли  тесто подходить быстрее? Какие используются источники нагревания? 7.Какие сопутствующие продукты образуются в данном процессе наряду с основными  продуктами? 8.Как контролируют качество продукции? 9.Используются ли на предприятия несистемные названия веществ? Какие? Какие единицы  измерения приняты на предприятия? 10.Используются ли на предприятия химические вещества, работа с которыми связана с  риском для здоровья? Какие это вещества? 11.Используются ли методы контроля загрязнений на предприятия (если они есть)? 12.Из каких конструкционных материалов изготовлены основные аппараты, используемые  на предприятии? 13.Какие ароматизаторы, красители используются на заводе для изготовления  кондитерских изделий?