Урок химии 10 класс ЕМЦ

Дата:  11.05.2017 Класс 10 емц химия Тема  занятия:  Общие  цели: Важнейшие химические производства Обучающие:  Сформировать у учащихся понятия об основных научных принципах и  закономерностях химических производств, применяемых в сталеплавильном  процессе, и развитии черной металлургии в Казахстане;  Дать представление о роли металлургии в современной жизни и истории её  становления;  Научить вести диалог, обосновывать проблему, владеть элементами и технологией  ролевой игры. Развивающие:  Развивать познавательный интерес и умение сравнивать, анализировать и обобщать  факты межпредметного характера для построения мировоззренческих выводов и  аргументировать своё мнение;  Продолжить развитие умений и навыков работать с дополнительной литературой и  рабочими таблицами. Воспитательная:  Опираясь на факты экологической обстановки в Казахстане, сформировать  бережное отношение к окружающей среде. Ученики знают общие научные принципы химических производств Понимают: пользу и вред химических произодств Комментируют значение этих процессов Анализируют высказывания товарищей, делают выводы Оценивают выступления Химические производства Результаты  обучения: Ключевые  идеи:   Этапы занятия Время Виды деятельности Вызов:   –   актуализация   имеющихся знаний; –   пробуждение   интереса   к получению новой информации;    постановка – собственных целей обучения.   учеником Реализация смысла: – получение новой информации; – учащиеся соотносят старые  знания с новыми. Целью Концепции является достижение баланса экономических, социальных,  экологических и политических аспектов развития Республики Казахстан как  основы повышения качества жизни и обеспечения конкурентоспособности страны в долгосрочной перспективе. Для устойчивого развития государства необходим  экономический прогресс, который зависит от активного внедрения высоких  технологий в экономику страны, повышение эффективности использования  ресурсов. Благосостояние страны зависит от экономики страны. Доходы стране  могут приносить какие­либо производства, а также реализация продукта.  Современное общество не может существовать без химических производств.  Как вы думаете, какова тема нашего урока? (учащиеся формулируют тему  урока) Урок проходит в виде конференции, ребятам заранее раздаются темы сообщений.  внимательно слушая выступления учащихся, вам будет необходимо: 1. Сделать вывод о цели химической технологии (химического производства). 2. Групповые задания: рецензирование выступления по следующим критериям: Критерии оценки сообщений: 1. Содержание. (Качество д, актуальность темы, реальность, практическая  направленность и значимость работы выводы,  2. Качество оформления  (презентации). 3. Культура речи, эмоциональность. 1. Объем и глубина знаний по теме. 2. Ответы на вопросы. Каждый пункт оценивается по пяти бальной системе. Затем суммируется общий  результат. Сообщения учащихся: 1. Основные месторождения металлов и неметаллов в Казахстане и  проблемы защиты окружающей среды при процессах добычи и  переработке сырья.  2. Технология производства чугуна, стали и алюминия.  3. .Производство серной кислоты контактным способом.  4. Производство азотной кислоты. 5. Силикатная промышленность Казахстана. 6. Развитие химической промышленности Казахстана 7. Общие научные принципы химического производства.  8. Профессии, связанные с химической промышленностью в Казахстане. Обсуждение результатов в группе (4 группы + итоги оценивания) Заслушивание рецензентов. Вывод: Цель химической технологии – получение продукта при минимальных  затратах ресурсов труда, сырья, энергии, минимальных капитальных  вложениях и минимальном ущербе для человека и окружающей природной  среды. По цепочке:    Я узнал...    Я научился...  Я понял, что могу... Мне понравилось...  Для меня стало новым... Меня удивило... У меня получилось...  Я приобрёл...  Мне захотелось...Меня воодушевило. Личностно­ориентированный, коммуникативный, деятельностный, коллаборативное обучение. Этап  Рефлексия –   размышление,   рождение   нового знания; –   постановка   учеником   новых   целей обучения. Подход,   основанный   на   совместной работе: Домашнее задание Химическая промышленность и химическая технология Многие химические реакции, с которыми вы познакомились в лабораторных условиях пли  аналогичные им. осуществляют в промышленных условиях ири производстве важнейшей для  повседневной жизни химической продукции. Пластмассы, синтетические волокна, фармацевтические препараты, удобрения, мыля и  моющие средства, красители, пестициды, косметика и парфюмерные изделия и даже  компоненты пищи ­ все это только некоторые виды продукции, выпуск которой полностью или  частично зависит от химической промышленности. Одиннадцать первых мест по объему  производства принадлежат следующим химическим веществам: Н2S04, NH3, N2, СаО, О2,  С2H4, NaOH, Сl2, HCl, HgPO4, HNO3. Эти­то вещества и используют я больших количествах  далее для получения столь необходимых видов продукции, как названные выше. Даже если речь идет о 100%­ном природном продукте, это означает лишь то, что в нем нет  синтетических добавок, и совсем не означает, что при получении не использовали какие­либо  химические технологии. Химическая промышленность — это отрасль народного хозяйства, производящая продукцию на  основе химической переработки сырья. Основой ее является химическая технология — наука о наиболее экономичных методах и  средствах массовой химической переработки природных материалов (сырья) в продукты  потребления и промежуточные продукты, применяемые в различных отраслях народного хозяйства. Главная задача химии и химической технологии — производство разнообразных веществ и  материалов с определенным комплексом механических, физических, химических и биологических  свойств. Любое химическое производство создается на основе общих научных принципов (табл. 20) и  включает составляющие, указанные на схеме 13. Таблица 20  Научные принципы организации химических производств Сырье Сырьем называют природные материалы (природные ресурсы), используемые в  промышленности для получения различных продуктов и еще вс прошедшие промышленной  переработки. Схема  13 Важнейшие составляющие химического производства Иногда используют старинное сырье — это изделия, отслужившие свой срок, яли отходы каких­либо  производств, которые экономически выгодно снова переработать п химические продукты. Сырье химической  промышленности классифицируют по различным признакам. По составу сырье делят на минеральное и органическое (растительное и животное). По агрегатному состоянию различают твердое (руды, горные породы, таердое топливо), жидкое (нефть,  рассолы) и газообразное (природный и попутный газы, воздух) сырье. К минеральном!' сырью относятся все  виды рул (из них получают металлы), а также нерудные ископаемые: серн, фосфориты, калийные соли,  поваренная соль, песок, глины, слюда (из них получают неметаллы, удобрения, соду, щелочи, кислоты,  керамику, цемент, стекло и другие продукты). К органическому сырью относится ископаемое горючее: торф, уголь, нефть, природный и попутный  нефтяной газы — это ценное энергетическое сырье и сырье для химических синтезов. К органическому  сырью также относится сырье растительного и животного происхождения, его дают сельское, лесное и  рыбное хо. зяйства. В основном оно идет для производства продуктов питания, во частично, к сожалению,  является и техническим сырьем. Кроме природных веществ, на химических заводах применяют  полупродукты и отходы предприятий, а также вспомогательные материалы: воду, топливо, окислители,  растворители, катализаторы. В связи с бурным развитием промышленности растет и объем потребления полезных ресурсов. Это приводит  к тому, что многие сырьевые источники быстро истощаются, поэтому необходимо решать проблему  бережного и рационального использования сырья. Вода Особое место среди природных ресурсов занимает вода. Она играет важную роль в химической  промышленности. В ряде производств это — сырье и реагент, непосредственно участвующий в основных  химических реакциях, например при получении водорода, серной, азотной ифосфорной кислот, щелочей: в  реакциях гидратации и гидролиза. Вода ­ универсальный растворитель и одним из наиболее распространенных катализаторов. Например, кому­то может быть неясно, зачем существует производство хлора, зато все согласны с  необходимостью строительства завода по выпуску труб из поливинилхлориды. Некоторые виды химической продукции действительно не вызывают особой симпатии: взрывчатые вещества  для мин и снарядов, отравляющие вещества­пестициды, то есть препараты для борьбы с сорняками,  вредителями, возбудителями болезней. С одной стороны, производство пестицидов возрастает, так как необходимо производить все больше  продуктов питания для непрерывно увеличивающегося населения Земли. Но с другой стороны, они весьма  устойчивы в окружающей среде и представляют реальную опасность для существующих экосистем: гибнут  полезные насекомые, птицы, рыбы, звери, происходит отравление людей непосредственно пестицидами или  продуктами, в которых они накопились. Любое промышленное предприятие (и химическое, конечно) имеет отходы. Производство без отходов  невозможно. Газы выбрасывают ватмосферу, жидкие отходы — в канализацию, я иногда и в реку, твердые и  некоторые жидкие сжигают в специальных печах или захоранивают в специально оборудованных местах. Эти вещества загрязняют окружающую среду, неблагоприятно влияют на здоровье людей. Поэтому химические предприятия потенциально опасны, их не строят непосредственно в городах. На самих  предприятиях существуют жесткие требования охраны труда, что делает работу на них иногда даже  безопаснее, чем на строительстве. Например, установлены безопасные для здоровья людей предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе производственных помещений и на территории предприятий, а также в атмосфере  населенных мест; предусмотрены строгие меры для предотвращения пожаров и быстрой ликвидации  возможных возгораний; на некоторых производствах работники имеют индивидуальные средства защиты от  вредных веществ. Выполнение правил охраны труда контролируют органы государственной инспекции, а  также внутризаводская служба. Наилучшим способом решения проблемы снижения вредности производства для людей и охраны  окружающей среды служит применение безотходных или малоотходных технологий. Пример — синтез  аммиака, в котором отходы (непро­реагировавшпе газы) многократно возвращают в производство. В других случаях остро стоит вопрос об очистке отходов. К современным ее методам относят фильтрацию,  пыле­, газоулавливание, обезвреживание (нейтрализация) поглощение газов жидкими и твердыми  поглотителями), биологическую очистку (при помощи микроорганизмов), осаждение в специальных  отстойниках, химические методы (перевод веществ в малорастворпмые и нерастворимые соединения) и  другие способы. Очистные сооружения, конечно, требуют определенных материальных затрат, а некоторые руководители  предприятий стараются избавиться от отходов самыми дешевыми способами. Такой подход, очевидно,  объясняется невниманием к проблемам охраны окружающей среды от загрязнения, а может быть, связан с  некомпетентностью в этом вопросе. Характерная черта химической промышленности — сравнительно небольшое количество работающих. Это  обусловлено высокой степенью механизации и автоматизации производств, что также способствует охране  труда работников. Производство аммиака и метанола Любое химическое производство состоит из отдельных взаимосвязанных процессов­стадий (схема 15). Схема 15  Основные стадии химического производства Сравним два химических производства: синтез аммиака и синтез метанола. Оба процесса очень  похожи по условиям их проведения и источникам сырья. Их осуществляют на аналогичных  установках, которые часто монтируют на одном предприятии. Все аппараты этих производств максимально герметичны, используется только энергия  экзотермических реакций. Благодаря циклической (замкнутой) схеме синтеза эти производства  служат примерами малоотходных, почти не имеющих выбросов в окружающую среду. Затраты на  производство существенно снижены за счет осуществления непрерывного процесса: исходные  вещества постоянно поступают в реактор, а продукты постоянно из него выводятся. Непрерывность процесса позволяет его полностью автоматизировать. Производства аммиака и метанола считаются наиболее передовыми с точки зрения химической  технологии. Аммиак в дальнейшем используют для получения азотной кислоты, которая идет на производство  удобрений, лекарств, красителей, пластмасс, искусственных волокон, взрывчатых веществ.  Большие количества аммиака расходуются на получение мочевины, являющейся прекрасным  азотным удобрением, да и сам жидкий аммиак и его водный раствор — это жидкие удобрения. На  легком сжижении и последующем испарении с поглощением теплоты основано его применение в  холодильных установках. Метанол используют для получения большого количества разных органических веществ, в  частности формальдегида используют в производстве фенол формалдегидных смол и  полиметилметакрилата (органического стекла) соответственно. Помимо этого, метанол используют как растворитель, экстрагент, а в ряде стран — в качестве моторного топлива, так как добавка его  к бензину повышает октановое число топлива и снижает количество вредных веществ в выхлопных  газов. 1. Что составляет предмет химической технологии? 2. Как классифицируют химическое сырье? 3. Назовите основные направления решения проблемы бережного и рационального  использования химического сырья. 4. Сформулируйте энергетические проблемы химических производств. Каким видам энергии,  по вашему мнению, нужно отдать предпочтение? 5. Сформулируйте основные научные принципы химических производств. 6. Что понимают под принципом "выбор оптимальных условий проведения процесса"?