Взаимосвязь органической химии и экологии

экологический образование воспитание химия

Курс органической химии достаточно сложен для восприятия и усвоения. Учащиеся часто утрачивают к нему интерес уже после первой темы. Однако трудно переоценить мировоззренческое значение изучения органических веществ, из которых состоит весь природный мир Земли и каждый из нас. Экологизация курса органической химии поможет ввести ученика в этот мир «изнутри» и раскрыть не только особенности строения и свойства биомолекул, но и проблемы, которые возникают у живых организмов, отдельных экосистем и биосферы в целом.

У учащихся большой интерес может вызвать информация о закономерностях, отражающих взаимосвязи в системе «строение–свойства», на примере проявления веществом токсичности:

1. В гомологическом ряду сила наркотического действия и токсичность веществ возрастают с увеличением числа атомов углерода в молекуле.

2. Разветвление углеродных цепей ослабляет наркотическое и токсическое действие; напротив, при замыкании цепи токсичность веществ возрастает.

3. Наличие кратных связей увеличивает химическую активность органических соединений, что в свою очередь не только обусловливает усиление наркотического и токсического эффектов, но и может изменить характер воздействия вещества.

4. Воздействие токсического вещества зависит от его концентрации, что часто обусловлено такими показателями, как летучесть (зависит от температуры кипения) и растворимость (вещество попадает в организм в растворенном состоянии или непосредственно растворяется в жидкостях организма).

Знание перечисленных закономерностей поможет учащимся более осмысленно и целенаправленно подойти к анализу структур органических соединений и прогнозировать их воздействие на живые объекты природы.

При изучении метана приводится информация, расширяющая представления учащихся о его роли в биосфере, использовании в биотехнологии и органическом синтезе. Метан стабилизирует молекулу озона, играет значительную роль в круговороте органического вещества биосферы (гораздо большую, чем углекислый газ, поскольку период существования метана в атмосфере в два раза меньше, чем оксида углерода(IV)).

Метан и другие газообразные углеводороды, поступающие в атмосферу Земли на протяжении тысячелетий, не накапливаются в ней. Основная причина – существование метанокисляющих бактерий, использующих метан в качестве единственного источника углерода.

При обсуждении вопроса использования метана для получения водорода учащиеся самостоятельно могут назвать метод высокотемпературной конверсии метана с оксидом углерода(IV). Один из продуктов реакции – токсичный монооксид углерода – опасное, загрязняющее атмосферу вещество. Эффективный способ его обезвреживания при получении водорода – каталитическое окисление (катализаторы Cr, Zn, Cu) парами воды.

Учащимся предлагается обосновать, почему метан в больших концентрациях опасен для жизни, а затем пояснить, в чем состоит двойственная роль метана в природе.

При характеристике фреонов следует указать, что это газы или легкокипящие жидкости. Они обладают уникальным набором свойств: химически инертные, не горючие, не взрывоопасны и не токсичны, не растворяются в воде, зато растворяются в органических растворителях. Применение фреонов открыло новые возможности для хранения продуктов питания в промышленных и бытовых холодильниках, хранения и дозирования жидкостей (в виде аэрозолей), их используют в системах автоматического пожаротушения (CBrF3) и как растворители (C2Cl3F3).

Особенности детского экспериментирования
Главное достоинство метода экспериментирования заключается в том, что он дает детям реальные представления о различных сторонах изучаемого объекта, о его взаимоотношениях с другими объектами и со средой обитания. В процессе эксперимента идет обогащение памяти ребенка, активизируются его мыслительны ...

Содержание, функции, уровни развития сюжетно-ролевой игры
Говоря о содержании сюжетно-ролевой игры, следует различать ее сюжет и содержание. Сюжет игры – это та область действительности, которая воспроизводится детьми в игре. На сюжеты игр решающее влияние оказывает окружающая ребенка действительность. Действительность, в которой живет и с которой сталкив ...

Педагогика и школа в эпоху Возрождения
XIV—XVI века, вошедшие в историю под названием эпохи Возрождения, характеризуются появлением внутри феодального общества зачатков капиталистического способа производства, развитием мануфактуры и торговли, возникновением прогрессивного тогда класса — буржуазии, которая возродила культуру античного м ...