Бюллетень
Викторина
Глава
Диплом
Доклад
«Средняя общеобразовательная школа с углубленным изучением отдельных предметов №53» города Курска Учебный элективный предмет «Экология глазами химика»
 Скачать 3.78 Mb.
|
Задание 12. В доме разбился медицинский термометр, а всю ртуть собрать не удалось. Между тем ртуть обладает высокой летучестью, а ее пары ядовиты. Вычислите массу и объем жидкой ртути, содержащие 2,5 . 1019 атомов Hg. Плотность жидкой ртути составляет 13,59 г/см3. Задание 13. Чтобы приготовить бордосскую смесь (препарат против фитофторы - грибкового заболевания огородных растений), используют медный купорос - пентагидрат сульфата меди (II). Рассчитайте число атомов кислорода и водорода, которые содержатся в 350 г кристаллогидрата состава CuSO4 . 5H2O. Задание 14. Взаимодействие озона, образующегося при грозе в горной местности, со льдом, приводит к выделению небольшого количества соединения водорода и кислорода. Какова формула этого соединения, если абсолютная масса его молекул равна 5,65 . 10-23 г? Задание 15. Человек начинает ощущать едкий запах диоксида серы, если в 1 м3 воздуха содержится 3 мг этого вредного газа. При вдыхании воздуха с таким содержанием SO2 в течение пяти минут у человека наступает ларингит - потеря голоса. Какое суммарное количество (моль) диоксида серы приводит к этому неприятному заболеванию? Примите объем легких человека равным 3,5 л, а периодичность дыхания - 4 с. Задание 16. Растения суши и мирового океана ежегодно выделяют при фотосинтезе 320 млрд. т газообразного кислорода, с избытком восполняя расход этого газа в промышленности, энергетике и на транспорте. Сколько молекул O2 ежегодно выделяет земная растительность? Задание 17. Океан, как насос: в полярных широтах он поглощает своими холодными водами диоксид углерода, а в экваториальных и тропических зонах, где вода теплая, он отдает CO2 в атмосферу. В этом обменном процессе между атмосферой и океаном участвуют ежегодно 100 млрд. т СО2. Сколько молекул диоксида углерода вовлечено в этот процесс? Задание 18. Грузовой автомобиль загрязняет воздух вредными выбросами: на каждые 10 км пути с его выхлопными газами в атмосферу попадает 700 г монооксида углерода и 70 г монооксида азота. Каким будет объем (при н.у.) этих вредных веществ при перевозке груза на расстояние 250 км четырьмя автомобилями? Молярный объем газов Задание 1. Какой объем углекислого газа СО2, измеренного при нормальных условиях, выделится при сгорании 1,2 кг угля? Сколько в этом объеме молекул газа? Задание 2. Что тяжелее: 1 моль СО2, 1 моль СО или 1 моль воздуха? Как будут вести себя первые два газа в воздухе? Задание 3. Если весь озон, содержащийся в атмосфере Земли, привести к нормальным условиям, получится слой толщиной всего 4 мм. Этот тонкий слой озона защищает всех нас от губительного ультрафиолетового излучения. Человеческая деятельность может существенно влиять на количество озона в атмосфере именно потому, что его там очень мало. Так, объем озона, приходящийся на каждого жителя Земли, составляет при н.у. всего около 400 м3. Найдите массу озона, приходящегося на одного человека. Задание 4. Монооксид углерода ("угарный газ") - опасный загрязнитель атмосферы. Он снижает способность гемоглобина крови к переносу кислорода, вызывает болезни сердечно - сосудистой системы, снижает активность работы мозга. Из-за неполного сжигания природного топлива ежегодно на Земле образуется 500 млн. т CO. Определите, какой объем (при н.у.) займет угарный газ, образующийся на Земле по этой причине. Задание 5. Рассчитайте объем, который занимает (при н.у.) порция газа, необходимого для дыхания, если в этой порции содержится 2,69 . 1022 молекул этого газа. Какой это газ? Задание 6. В процессах фотосинтеза зеленые растения усваивают из воздуха газообразный оксид углерода, относительная плотность которого по водороду составляет 22. Какова формула этого оксида углерода? Задание 7. Рассчитайте, какой объем кислорода потребуется для реакции с 1 м3 пропана С3Н8 и какой объем углекислого газа СО2 при этом образуется? Объемы газов измерены при нормальных условиях. Задание 8. Если у вас дома стоит газовый счетчик, узнайте у родителей, какой объем бытового газа расходуется вашей семьей за месяц. Какой объем углекислого газа выделяется при этом? Задание 9. В 1 л бензина содержится около 770 г углерода. Сколько углекислого газа выбрасывает в атмосферу автомобиль при сжигании 1л бензина? Массовая и объемная доля компонентов смеси (раствора) Задание 1. Как правило, количество углекислого газа в воздухе измеряют в «частицах на миллион» (ppm), столько молекул углекислого газа приходится на миллион молекул воздуха. За последние 50 лет количество углекислого газа в воздухе увеличилось с 290 ppm до 360 ppm. Посчитайте массовую долю СО2 в воздухе 50 лет назад и сейчас. Выразите массовую долю СО2 в процентах. Сколько молекул СО2 добавилось на каждый миллион молекул воздуха за 50 лет? Строение атомов. Изотопы. Задание 1. Порядковый номер элемента в таблице Д. И. Менделеева равен 6. Какой это элемент? Чему равен заряд ядра его атома? Сколько протонов, нейтронов и электронов в его атоме? Задание 2. На рисунке представлен состав трех изотопов элемента углерода. Будут ли различаться физические свойства веществ, в молекулы которых входят разные изотопы углерода? В качестве примеров веществ используйте угарный газ СО, углекислый газ СО2 и метан СН4. Задание 3. Подготовьте сообщение о том, как ученые определяют возраст археологических находок с помощью анализа изотопов углерода. Задание 4. Напишите электронные формулы атомов, входящих в состав молекул атмосферных газов. Назовите эти газы. Какова их роль в жизни планеты и населяющих ее живых существ? Задание 5. Перепишите предложения, вставляя пропущенные слова. В ядре атомов (…) шесть протонов, а количество нейтронов в ядре может быть равно (…), (…) или (…). Количество электронов на (…) уровне равно двум, а на втором – (…). Соединяясь с другим, более тяжелым элементом, стоящим на (…) месте в таблице Менделеева, он образует парниковый газ, называемый (…) (…) (в виде СО2), а в 2000 году это количество увеличилось в 10 раз и достигло (…). Задание 6. Какие ионы может образовывать атом углерода? Сколько электронов он может принять? Сколько электронов отдать? Какие соединения углерод образует с кислородом? Химическая связь Определите тип химической связи в соединениях:
Кристаллические решетки Задание 1. Какой тип кристаллической решетки у водяного пара, метана и углекислого газа? Как это связано с их физическими свойствами? В каком виде они находятся в природе? Задание 2. Свинец – пластичный металл с низкой температурой плавления. Вода, текущая по свинцовой трубе или находящаяся в свинцовой емкости, становится вредной для организма, так как забирает атомы свинца. Что можно сказать о прочности кристаллической решетки свинца по этим свойствам? Степень окисления Задание 1. Назовите степень окисления: - водорода и кислорода в молекуле воды - углерода и кислорода в молекулах углекислого газа и угарного газа - углерода и водорода в молекуле метана СН4 Задание 2. Какую роль в климате планеты играют метан, углекислый газ и водяные пары? Окислительно – восстановительные реакции Задание 1. В какой роли (окислителя или восстановителя) выступает:
Какую роль играют эти вещества в нашей жизни? Задание 2. Рассчитайте объем углекислого газа, образующегося из 1 моля оксида цинка. Укажите степени окисления углерода и металла в простом веществе и соединении. Какую роль играет углерод в окислительно – восстановительном процессе? Задание 3. Предельно допустимая среднесуточная концентрация монооксида углерода в воздухе составляет 3,0 мг/м3. Простейший газоанализатор, позволяющий определить наличие в воздухе ядовитой примеси СО, содержит белый порошок оксида иода (V), нанесенный на пемзу и помещенный в стеклянную трубочку. При взаимодействии I2O5 c CO идет окислительно-восстановительная реакция с выделением иода, который окрашивает содержимое трубочки в черный цвет. Какое количество монооксида углерода вызовет выделение 0,1 г иода в трубке газоанализатора? Какой объем воздуха (при н.у.), содержащего 3,0 мг/м3 CO, надо будет пропустить через трубку, чтобы в ней выделилось 0,1 г иода? Типы химических реакций Реакции разложения Задание 1. Для получения жженой извести СаО известняк нагревают до 15000С. кроме извести, образуется оксид углерода (IV). Рассчитайте, какой объем углекислого газа образуется при получении 1 т извести? Укажите тип реакции. Задание 2. В каких еще процессах, необходимых для производства жженой извести, выделяется углекислый газ? Реакции соединения Задание 1. Металлургия – один из основных загрязнителей окружающей среды. При обжиге серосодержащих руд в атмосферу попадает большой объем сернистого газа SO2. В воздухе он окисляется кислородом до оксида серы (VI) SO3, а затем, соединяясь с водой, которая всегда присутствует во влажном воздухе, образует серную кислоту Н2SO4. Напишите уравнения этих двух реакций, укажите их тип. Задание 2. Угарный газ СО окисляется кислородом до углекислого газа СО2, а при взаимодействии последнего с коксом (углем) образуется опять оксид углерода (II). Напишите уравнения этих двух реакций, укажите, к какому типу реакций они относятся. Реакции замещения Задание 1. При выплавке металлов их, как правило, восстанавливают углем, для чего сплавляют оксиды соответствующих металлов с коксом С при высоких температурах. Напишите уравнения реакции восстановления железа из оксида трехвалентного железа, а меди – из оксида двухвалентной меди. Какой продукт, кроме металла, образуется в этих реакциях, и что вы знаете о его свойствах? Укажите тип этих реакций. Реакции обмена Задание 1. Напишите реакции взаимодействия питьевой соды NaHCO3 с соляной кислотой и сульфида натрия Na2S с этой же кислотой. Укажите тип этих реакций. Какие газы выделяются в реакциях? Назовите их. Какова их роль в окружающей среде? Важнейшие классы неорганических веществ Оксиды Задание 1. Из приведенного перечня оксидов SiO2, CrO3, MgO, Mn2O7, Cu2O, SO2, FeO, N2O3, K2O, NiO, Na2O, NO, BaO выпишите: А) оксиды, попадание которых в атмосферу вызывает в настоящее время экологические проблемы; Б) оксиды, которые практически не встречаются в природе; В) оксиды, которые не представляют реальной опасности для окружающей среды. Найдите информацию о том, какие оксиды производятся и используются в нашей стране, где и в каких количествах, каковы экологические последствия их производства, какие меры принимаются для уменьшения выбросов при производстве оксидов. Задание 2. Одним из способов борьбы с изменениями климата может быть извлечение из атмосферы лишней углекислоты. Каким способом можно очистить газовую смесь – воздух – от избытка углекислого газа: физическим или химическим? Зная, что оксид углерода является кислотным оксидом, напишите уравнение реакции его со щелочью. К какому классу соединений относится продукт этой реакции. Оксиды Главные друзья и главные враги, или Три кита жизни и смерти Очень давно, более 3 млрд. лет назад, на совсем еще молодой Земле возникла жизнь. Мы мало знаем о самых первых ее формах. Ученые полагают, что простейшие организмы умели поглощать растворенные в воде вещества и делиться. Простейшие организмы изменялись, усложнялись, и через миллионы лет появились сине – зеленые водоросли, знакомые нам по «цветению воды» в реках. Эти водоросли умели сами создавать нужные им органические вещества, разлагая углекислый газ на углерод и кислород и используя энергию солнечного света. Сине – зеленые водоросли были первыми одноклеточными растениями, потому что научились использовать все «три кита» жизни: воду, углекислый газ и солнечную энергию. Сотни миллионов лет понадобилось им, чтобы забрать из атмосферы почти весь углекислый газ и насытить ее кислородом, создав условия для появления первых дышащих одноклеточных, а следом и всего разнообразия живых существ. Но в результате бесконтрольного развития цивилизации и неразумных поступков людей «три кита» жизни могут стать для Земли «тремя китами» смерти. Увеличение количества углекислого газа Земли приводит к накоплению солнечной энергии и нагреву атмосферы. Повышение температуры усиливает испарение воды и выделение углекислого газа из океанов и суши, парниковый эффект растет, температура еще повышается и т.д. Так в горах маленький снежок вызывает смертоносную лавину. Что останется после «парниковой лавины»? ответ смотрит на нас с ночного неба. Это наша соседка, Венера, «утренняя звезда». С Земли она выглядит красиво, но. Увы, на ней нет и не может быть жизни. Ее атмосфера примерно в 100 раз толще земной и состоит в основном из углекислого газа, задерживающего солнечную энергию. За счет этого температура на поверхности Венеры более 4000С! При такой температуре плавится свинец и течет стекло! Мы не знаем, была ли жизнь на Венере, кто или что вызвало такой сильный парниковый эффект, но нужно предотвратить парниковую катастрофу на Земле. Вопросы к тексту:
Задание 3. Санитарные нормы содержания в воздухе населенных мест для вредных и опасных примесей - это предельно допустимые среднесуточные концентрации (ПДКСС). Их значения составляют: 0,085 мг/м3 для диоксида азота, 0,05 мг/м3 для диоксида серы, 0,008 мг/м3 для сероводорода, 0,03 мг/м3 для хлора. Рассчитайте массовые и объемные доли каждой вредной примеси и их молярные концентрации в воздухе. 1,8 . 10-6 моль/м3 диоксида азота; 7,8 . 10-7 моль/м3 диоксида серы; 2,3 . 10-7 моль/м3 сероводорода; 4,2 . 10-7 моль/м3 хлора Кислоты Задание 1. Какие оксиды относятся к кислотным? Напишите уравнения реакции образования кислот из оксидов, то есть процесса образования кислотных дождей. Укажите кислотные оксиды, которые могут находиться в атмосфере и приводить к образованию кислотных дождей. Найдите информацию о том, где и в каких количествах производятся и используются кислоты в нашей стране. Каковы отходы и экологические последствия их производства? Что делается для уменьшения загрязнения природы? Несовершенство технологий производства наносит вред природе Особенно удручающим примером является производство серной кислоты Н2SO4, необходимой для многих отраслей промышленности. Из – за несовершенства технологий происходит утечка сернистого газа (вспомните его формулу) – полупродукта в производстве серной кислоты. Промышленность всего мира выбрасывает в воздух более 150 млн. тонн сернистого газа в год. Это в два раза больше, чем нужно для производства серной кислоты. Сегодня SO2 стал главным загрязнителем окружающей среды. Следует отметить, что сернистый газ образуется при сжигании топлива (так как в угле всегда присутствуют соединения серы). В атмосфере сернистый газ превращается в серную кислоту. Губительное действие сернистого газа и серной кислоты на окружающую среду (природную и искусственную) объясняется тем, что:
Вопросы к тексту
Основания Большую опасность для окружающей среды представляют растворимые основания, то есть щелочи, попадающие в реки и моря с промышленными стоками. Задание 1. Зная свойства оснований, предложите способы защиты окружающей среды от щелочных сбросов. Напишите реакции нейтрализации калиевой и натриевой щелочей. Задание 2. Предложите наиболее дешевый и безопасный реагент для этого, концентрацию которого, в свою очередь, необходимо сокращать. Задание 3. Почему реакция взаимодействия оснований и кислот называется нейтрализацией? Если щелочные батарейки пролежат во влажном грунте всего два – три месяца, их металлический корпус разрушится, а содержимое попадет в грунт. Напишите реакцию, с помощью которой можно сделать безопасным для окружающей среды содержимое батареек, работающих на калиевой щелочи. Найдите информацию о том, где и в каких количествах в нашей стране производятся и используются щелочи, каковы экологические последствия их производства, какие меры принимаются для уменьшения выбросов при производстве щелочей. Соли Задание 1. Напишите уравнения реакций, отражающих круговорот в природе углерода, серы, азота. Укажите основные источники азотных и фосфорных удобрений. Задание 2. На основе схемы круговорота углерода объясните, почему уничтожение лесов (обезлесение) является одним из основных поставщиков углекислого газа в атмосферу. Задание 3. Если одним из эффективных видов органических удобрений является навоз, то почему рядом с животноводческими фермами водоемы отравлены стоками отходов органических соединений? Почему водоемы становятся не только «Мертвыми», но - что еще хуже - опасными для живой природы. Задание 4. Какой вред окружающей природе приносит наличие сульфида цинка в цинковой руде? Подтвердите ответ уравнениями соответствующих реакций. Задание 5. Найдите информацию о роли солей для для жизни на Земле: А) какие соли образуют горные породы; Б) какие соли есть в морской и океанской воде; В) как влияет наличие солей в почве на ее свойства; Г) какую роль играют соли в жизни растений и животных суши; Д) какую роль играют соли в жизни морских растений и животных; Е) какие соли встречаются в полезных ископаемых, как используются; Ж) какие соли полезны для человека, какие вредны и почему. На уроке представьте найденную информацию в виде мини – докладов. Задание 6. Будет ли вредна для человека питьевая вода с содержанием пестицидов (ядохимикатов, защищающих растения от вредителей и болезней), достигающим 1 мг/м3, если санитарная норма по пестицидам в воде равна 5 . 10-4% по массе? (Вода не будет вредна, поскольку содержание пестицидов меньше предельно допустимого по санитарным нормам). Генетическая связь между классами веществ Задание 1. Напишите уравнения химических реакций согласно схеме, назовите каждый из продуктов реакции. Коротко охарактеризуйте роль каждого вещества в существовании жизни на Земле: С → СО2 → Н2СО3 → СаСО3 Вода. Растворы |