Транспорт и окружающая среда

Государственное образовательное учреждение
Средняя общеобразовательная школа № 000
САО, Москва

ПРОГРАММА МОДУЛЯ

Транспорт и окружающая среда

Составители:

Одна из проблем, с которой сталкивается человек в процессе обучения в школе, - это жесткое предметное разделение. Физика отдельно от биологии, биология от географии, т. е. все предметы естественнонаучного цикла выступают каждый сам по себе, не говоря уже о непреодолимой границе между ними и предметами гуманитарными. (, , 1999г.) Видение целостной картины окружающего мира в рамках такой многопредметной модели затруднительно, поэтому сегодня многие школы переходят на новые модели образования, это особенно важно в реализации цели экологического образования, связанного с междисциплинарным характером его содержания, основой которого являются специальные интегрированные курсы на всех ступенях обучения.

Наша школа накопила некоторый опыт в этом направлении, и мы считаем, что наиболее эффективной формой обучения является модульной принцип, позволяющий выбирать курс в зависимости от поставленной задачи или проблемы, которую мы выбираем. Этот принцип предполагает, что каждая тема - модуль курса - представляет собой достаточно законченный целостный блок, где учебный материал выстраивается не логикой предмета, а логикой проблемы.

Программа модуля

I. Транспорт и окружающая среда

№ п/п	Тема	Форма	кол-во часов	Класс
1	История развития автомобильного транспорта	беседа (география )	2	9-10
2	Автомагистрали Москвы	лекция (география )	2	9-10
3	Технические основы двигателей	лекция (физика)	2	10
4	Энергетическое обеспечение автомобилей	лекция (химия)	2	9-10
5	загрязняющие вещества: продукты горения (установление стандартов)	лекция (химия)	3	9-10
6	проблемы, связанные с эксплуатацией автотранспорта	лекция (экология)	2	9-10
7	основные типы загрязнений открытого воздуха (оксиды углерода, серы, азота), ЛОС, ВЧ, фотохимические окислители, тепло, шум, тяж. металлы)	лекция (экология, химия)	3	9-10
8	экологическая безопасность транспорта	лекция (ОБЖ)	2	9-10
9	влияние выбросов транспорта на биоту и здоровье человека	лекция (биология)	2	9-10

II. Научно-исследовательская работа

№	Тема	Форма	Кол-во часов	Класс
1	Исследование выбросов транспорта: ·  в атмосфере ·  в почве ·  в осадках ·  в биоте	Практикум (химия, физика, экология, биология)	6	9-10

III. Семинар

Тема: Транспорт «За и Против» (9-10 класс)

IV. Подготовка к защите рефератов.

V. Конференция: Конкурс проектов.

План-конспект семинара «Транспорт: «За и Против»»

9-10 классы

(Продолжение изучения модуля: «Транспорт и окружающая среда»)

Цель семинара: Найти общие тенденции по данной проблеме на основе систематизации теоретических знаний из области разных дисциплин и данных, полученных при выполнении научно-исследовательской работы по исследованию загрязнения среды обитания

Задачи:

1. Используя системный подход выявить первопричины проблемы.

2. Развить на основе накопленных знаний умение вычленить проблему.

3.Выработать навык анализа и поиска путей решения проблемы.

Вопросы к семинару:

1. История развития транспорта.

2.Технические основы автомобиля.

3.Влияние транспорта на социо-природную среду.

4.Возможные пути решения проблем транспорта.

Оборудование:

1. Карта транспорта Москвы

2.Модели тепловых машин

3.Схема превращения компонентов выхлопных газов в токсины атмосферы

4.Графики:

а) скорости течения химических процессов

б) скорости движения физических тел

Литература

1. Небел "Окружающая среда"

2. Миллер "Окружающий мир"

3. Одум "Основы экологии"

4. , "Экология человека"

5.Серов "Экологическая безопасность"

6.ред. Гольдфильда "Химия в действии"

7. "Физика и творчество в твоей профессии"

8. Газета "Зеленый мир"

9. , "Мир механики и техники"

10. , "Экологическая безопасность в городе"

11. , "Экологическая безопасность транспорта"

В ходе выступлений учащиеся осветили вопросы:

I .Транспорт как экологическая проблема

1.  История развития транспорта

2.  История развития московского транспорта

3.  Значение скорости в природе и технике

4.  Значение транспорта

5.  Шум

6.  Транспортные происшествия

II. Транспорт – физический аспект.

1.  Изобретение тепловых машин

2.  Принцип действия тепловых машин

3.  Устройство двигателя внутреннего сгорания

III. Транспорт – химический аспект.

1.  Полное и неполное сгорание топлива

2.  Образование кислотных дождей

3.  Возникновение парникового эффекта

4.  Добавки в топливо

5.  Смог.

IV Итоги: анализ полученных результатов, поиск решения проблемы

Транспорт Поиск решения

	«За»	«Против»	Пути решения проблем
1	Способствует экономическому развитию	Загрязняет биосферу	Альтернативные двигатели – электромобиль, эко-дизель и др.
2	Решает проблему коммуникаций	Истощает природные ресурсы	Создание альтернативных источников топлива (водородное топливо, спирт, электричество, биотопливо)
3	Создает комфортные условия для человека	Влияет на состояние биоты и здоровье человека	Использование компьютерных технологий в транспорте

ПРАКТИКУМ

к семинару "Транспорт "за и против"

Тема: Определение свинца в окружающей среде (снег, почва, растительность).

Индикатором на свинец является I-нормальный раствор KJ и 6% раствор азотной кислоты (качественный анализ).

Ход исследований.

1.Отобрать посуду для взятия проб, проэтикетировать, согласно точкам объекта, поставить дату, номер пробы. (Емкость для взятия проб снега не должна быть менее 250 мл).

2.Емкость для снега погрузить в снег открытым концом, попытаться достичь нижнего слоя снега.

3.Пробу вытащить, закрыть крышкой.

4.Пробы берут в 5 точках: на растоянии 0м, 30м, 60м, 120м, 240м от объекта исследований, для того чтобы проследить как далеко распространяется загрязнение.

5.Пробы доставляются в лабораторию, и исследования проводят по таянии снега.

6. Растаянный снег фильтруем, отобрав пробы по 100мл, пропуская через фильтровальную бумагу (предварительно взвесив фильтр). Диагносцируем снег на свинец, одновременно можно фиксировать загрязнения механического характера. Для этого фильтр, через который фильтровали снег, необходимо высушить, а затем взвесить, т. о. мы выясним количество механического загрязнения на единицу измерения, а сравнив пробы по 5-ти точкам, мы можем отследить характер распространения загрязнений. Хорошо проводить подобные исследования, на открытых пространствах и территориях заселенных растениями.

7.Из профильтрованных проб, отбираются пробы на исследования на свинец. Для этого необходимо, приготовить 5 пробирок, проэтикетировать их, согласно пробам объекта.

8.В каждую пробирку налить по 1 мл исследуемого раствора, добавив 1 мл 1-нормального раствора КJ и 1 мл 6% азотной кислоты, при наличии свинца должен выпасть желтый осадок, при условии, что посуда, в которой проводили эксперимент, была чистой.

9.Если выпал осадок, сравнить количество осадке в анализируемых пробах.

10.  Полученные результаты проанализировать, найти возможность применения полученным знаниям.

Определение Pb в почве.

1.  Заборы почв делают аналогичным способом. Пробы закладываются в пакеты и этикетируются.

2.  Подготовка почвы к исследованию на свинец.

3.  Пробы извлекаются из пакетов и подсушиваются (3-5 дней).

4.  Берем 5 пробирок, согласно точкам проб, этикетируем.

5.  Из каждой пробы делаем навески по 10 мг и помещаем пробы земли в пробирки, в каждую пробирку добавляем 10 мл дистилированной воды, встряхиваем в течении 10 мин. и оставляем на сутки.

6.  Через сутки в каждую из пробирок добавляем индикатор на свинец, по выше описанной схеме.

7.  Анализируем полученные результаты.

Определение Pb в растениях.

1.Подготовить пакеты для сбора листьев и травы.

2.Заготовить этикетки (номер пробы, дата, объект)

3.Сделать забор проб на объекте.

Проба N° 1 – разделительная полоса трассы.

Проба № 2 - от трассы 0м.

Проба .№ 3 - 30м

Проба № 4 - 60м

Проба № м

Проба № 6 - 240м

4.Отобрать по 50-100 листьев или 30-50 г травы, согласно точкам объекта (разделительная полоса, Ом, 30м, (ГОм, 120м, 240м) заложить в этикетированные пакеты.

5.Каждую из растительных проб превратить в гомогенат.

6. Гомогенат поместить в пробирки, согласно точкам объекта, добавить равное количество дистиллированной воды, смешать, активно потряхивая.

7.Оставить на сутки.

8.Добавить по вышеописанной схеме индикатор.

9.Произвести анализ, сделать выводы.

Можно использовать и другую методику.

Определение наличия свинца в растительности, произрастающей на разном расстоянии от автомобильной магистрали.

Проведение работы.

1. Собрать небольшое количество растительности (листьев, травы) на растоянии 2-Зм, 100м, 300м, 500м, 800м от оживленной магистрали.

Пронумеровать соответствующие пробы.

2. Размолоть собранную растительность и добавить во все пробы строго одинаковое количество спирта и воды (или водки). Затем кипятить или упаривать полученный экстракт, чтобы свинец перешел в раствор.

3. Добавить к раствору Nа2S (сернистый натрий).

Сернистый натрий следует предварительно растворить в воде и капнуть в раствор растительности. В результате в растворе выпадает черный осадок, разной степени концентрации и, соответственно, белее или менее темный у различных проб растительности.

Растворы разных проб налить в стеклянные пробирки и отметками, указывающими, на каком расстоянии от дороги они взяты. И тогда, рассматривая их на свет, можно будет легко увидеть, что чем дальше от дороги, тем меньше концентрация свинца (темный осадок) в растительности.

Определение загрязнений в пробах снега, взятых в разных районах города.

Образцы снега берутся в разных районах города (в парке, у автострады, около промышленного объекта и т. д.).

В работе проводится качественный анализ на содержание катионов тяжелых металлов и ряда анионов. Объем разных проб должен быть одинаков, как и количество используемых ингредиентов и воды. При этом условие можно сравнить концентрацию различных веществ в растворе по степени его прозрачности (окрашенности).

1.Жидкую смесь тщательно отфильтровать, отделив растворимые соединения в воде от нерастворимых.

2.Твердую часть прокалить и поместить на несколько дней в раствор.

3. Раствор подвергнуть тщательному выпариванию.

Исследование раствора.

Вытяжка на содержание анионов:

1. СО3

При добавлении к образцам раствора 30% концентрации наблюдалось выделение СО2

CO2

CO3 2- + 2H àH2CO3

H2O

2. SO42-

При добавлении к образцам двунормального раствора Ba(NO3)2 наблюдалось:

- 1 образец - выраженное образование осадка

Ba2+ + SO42- à ВаS04 â

- 2 образец - слабое помутнение раствора:

Ba2+ + SO42- à ВаS04 â

- 3 образец - изменений нет; SO42- - не обнаружено осадка и помутнения

3. NO3

Реактивы: концентрация H2SO4 как 3:2 и медь.

В - X образцах меди дает изменение цвета в слабо-зеленый цвет – что означает присутствие нитратов.

NO3 - + H à HNO3 ,

4HNO3 + Cu àCu(NO3)2 + 2NO2 + 2HO

-2℮ + 1℮

Исследование фильтра на содержание катионов.

1. .Pb2+ при добавлении H2S

- 1 образец - заметное помутнение: Pb2+ + S2- à PbSâ

- 2 образец - слабая реакция, образование осадка. При дополнительном нагревании осадок концентрируется:

Pb2+ + S2- à PbSâ

3 - образец не дал изменения, но этот опыт не исключает наличие других катионов:

Cu2+ , Zn2+, Ai3+

Реактив: двунормальных растворов аОН подвергнуть нагреванию.

1 и 2 образцы с горячей щелочью в начальной стадии дают творожистый осадок, растворимый в избытке аОН:

3 образец изменений не дает.

Выводы(для данных образцов): Определено наличие ионов:

Cu2+, Pb2+, Zn2+, Al3+, CO32-, SO42-, NO3-,

в том числе и катионы свинца: Рb2+.