Учебно-методический комплекс дисциплины «Введение в специальность» для специальности 5В072000 — «Химическая технология неорганических веществ» (стр. 29 )

Сегодня уже нет причины опасаться будущего «азотного голодания».

Но возникла угроза совсем другого рода – экологическая. Ведь внесение в почву азотных удобрений, пожалуй, самое грубое вмешательство человека в естественный круговорот. И вот оказалось, что жизненно важный связанный азот попал в список врагов окружающей среды. Соединения азота легко вымываются из почвы в водоемы и попадают в питьевую воду. В последнее время установлены даже нормы на содержание нитратов в питьевой воде.

История использования связанного азота – это напоминание о необходимости бережного отношения к биосфере. Рычаги мощного воздействия на природу, которые дает человечеству наука, должны использоваться чрезвычайно разумно, рационально, а главное, не только во имя настоящего, но и будущего Земли.

Для закрепления темы преподаватель предлагает ответить на ряд вопросов:

1) Охарактеризуйте сущность автоматизации и механизации производственных процессов.

2) Перечислите основные факторы, позволяющие ускорить химические реакции.

3) Охарактеризуйте основные способы борьбы с загрязнением окружающей среды.

       Контрольные вопросы:

1. В чем заключается проблема «связанного азота»?

2. Укажите промышленные методы «связывания» атмосферного азота и сравните их энергоемкость и эффективность.

3.Перечислите основные области использования аммиака и его растворов.

4. Почему аммиачно-воздушные смеси с содержанием аммиака от 0,155 до 0,270 об. дол. не используются в производстве?

5. Почему в производстве аммиака используется циклическая схема?

6. Почему в производстве аммиака наиболее распространены системы так называемого «среднего» давления?

Тема «Деловая играпо теме "Производство азотной кислоты"»

Для проведения игры необходимы ТСО (учебное телевидение, магнитофон, графопроектор, компьютор), длинный стол, расположенный в центре помещения. На столах перед представителями отделов должны быть таблички с указанием должности играющего. Целесообразно оформить выставку специальной справочной литературы, подготовить экран, плакаты, слайды, кинофрагменты, технологические схемы и другие средства наглядности.

Блок-схема ролевой игры содержит три этапа:

подготовительный, игровой, заключительный.

Подготовительный этап: установка на игру - вводная лекция - беседа, распределение главных ролей и формирование отделов; ознакомление с пакетом - заданием и консультация (сюда же относят проведение индивидуальных консультаций).

Игровой этап: проведение конференции, в начале которой формулируется задача разработать оптимальные условия синтеза азотной кислоты (предложить схему и ее решение).

Заключительный этап: заключительная речь главного инженера, обсуждение игры, контрольное сочинение и награждение победителей.

На подготовительном этапе большое значение имеет вступительная беседа-лекция преподавателя. В беседе преподаватель формулирует цели и задачи игры, сообщает, что деловая игра в группе будет имитировать работу научно-исследовательского института, который получил "правительственное" задание по разработке оптимальных условий синтеза азотной кислоты и составлению технологической схемы производства. В беседе с учащимися он особое внимание обращает на важность, актуальность и серьезность стоящей перед страной проблемы увеличения производства химической продукции. Речь преподавателя должна увлечь, заинтересовать ребят, ибо от внутреннего настроя учащихся будет зависеть ход игры.

На подготовительном этапе распределяют главные роли и формируют состав отделов.

Работу НИИ представляют следующие отделы:

теоретический, технологический, экономический, техники безопасности, охраны окружающей среды, а также группа оппонентов, агроном.

Главные роли:

директор НИИ; химик-инженер; историк; начальники всех отделов.

Претендентов на главные роли выбирают студенты группы под руководством преподавателя с учетом уровня знаний и индивидуальных особенностей студентов. В состав каждого отдела входят 3-5 человек. Группы формируются по желанию.

Участники каждого игрового отдела, получив пакет-задание, знакомятся с его содержанием, уясняют цель и задачи, поставленные перед отделом, формулируют вопросы, по которым требуется консультация преподавателя.

Индивидуальная консультация назначается поочередно с сотрудниками всех отделов во внеурочное время, при этом учащиеся могут получить справку по всем интересующим их вопросам, которые возникли у них в ходе работы со специальной, справочной и дополнительной литературой.

Задание дается в конвертах или папках и содержит должностную характеристику и все необходимые установки для игры. Приведем содержание пакетов-заданий для всех отделов НИИ и исполнителей главных ролей.

Директор НИИ. Открывает конференцию вступительным словом о роли азотной кислоты в народном хозяйстве, его значение в химической промышленности. Формулирует "Правительственное" задание: "Разработать оптимальные условия синтеза азотной кислоты, составить технологическую схему производства". Раскрывает сущность проблемы и актуальность. Сообщает участникам игры, что в процессе обсуждения задания работа всех отделов НИИ будет оцениваться по качеству выступлений, рациональных предложений, выдвинутых в ходе дискуссий, критических замечаний и к другим отделам. Предоставляет слово главному инженеру, который руководит дальнейшей работой участников конференции.

В заключение конференции директор дает оценку работе отделов и главных действующих лиц, дает задание всем отделам: составить отчет о проделанной работе на подготовительном этапе (с указанием использованной литературы) и в ходе конференции.

Химик. Правая рука директора "дирижер игры". Записывает уравнения реакции получения азотной кислоты и формулирует основные проблемы, по которым будет происходить дискуссия:

1) выбор состава газовой смеси;

2) выбор оптимальной температуры;

3) выбор оптимального давления;

4) подбор наиболее выгодных катализаторов;

5) источники сырья;

6) технология процесса;

7) техника безопасности;

8) экология.

Во время игры главный инженер поочередно предоставляет слово представителям всех отделов НИИ и оппонентам. Руководит ходом игры. Наводящими вопросами и отдельными репликами побуждает играющих к дискуссии.

На заключительном этапе игры в своем выступлении рассказывает о вкладе НИИ в разработку оптимальных условий производства азотной кислоты.

Историк. Делает сообщение об истории промышленного получения азотной кислоты, дает краткую характеристику различным способам его производства, отмечает их достоинства и недостатки, называет наиболее перспективный способ получения азотной кислоты. Ответ должен опираться на уравнения реакций, лежащих в основе производства всех способов получения азотной кислоты (можно использовать графопроектор) и быть по возможности кратким и четким.

Теоретический отдел. Задача сотрудников отдела - предложить и обосновать оптимальные условия, необходимые для максимального выхода азотной кислоты.

Представители отдела должны знать технологию производства, устройство и принципы действия основных и вспомогательных аппаратов.

Отдел изучает аппаратуру для получения азота и водорода из источников сырья и вспомогательную аппаратуру для очистки газов от примеси. Решает следующие вопросы:

Перспективное развитие предприятия, Его техническое совершенствование, Возможность создания новых технологий производства азотной кислоты.

Экономический отдел. Основная задача сотрудников отдела - это повлиять на ход обсуждения при выборе оптимальных условий производства кислоты так, чтобы он был по возможности наиболее выгодным с экономической точки зрения. При проектировании новых крупных промышленных установок необходимо добиваться максимального снижения энергоматериальных и капитальных затрат, себестоимости выпускаемой Продукции.

Отдел техникибезопасности. Сотрудники отдела решают вопросы безопасности работы при производстве кислоты. Делают сообщения: техника безопасности (указывают на возможность взрывов, пожаров и меры и их предотвращения); признаки отравления аммиаком и правила оказания первой медицинской помощи; способы хранения и транспортировки кислоты; правила работы с веществами, используемыми при синтезе азотной кислоты.

Отдел защиты окружающей среды. Работники отдела должны знать состав выбросов, образующихся при производстве азотной кислоты, способы предотвращения вредного воздействия их на окружающую среду. В выступлении на конференции необходимо показать взаимосвязь между производством и состоянием окружающей среды; убедить присутствующих в необходимости бережного отношения к природе; обосновать гражданскую ответственность за охрану природы от вредного воздействия производства;

Предложить способы утилизации отходов.

Оппоненты. Задача оппонентов заключается в том, чтобы оживить игру. Для этого необходимо разработать вопросы, которые вовлекли бы участников игры в дискуссию. Эти вопросы должны быть предназначены всем отделам НИИ. В отчет следует включить все вопросы и замечания по работе отделов.

Перед началом игры каждый начальник отдела зачитывает поочередно состав своего отдела, а участники занимают приготовленные для работы места.

Подобные игры воспитывают у учащихся чувства товарищества, навыки совместной деятельности, правила поведения в ходе дискуссии.

ХОД конференции

Преподаватель: Внимание! Сегодня к нам в гости пришли представители АООТ "Азотный". На этой встрече вы узнаете все особенности производства азотной кислоты, его значение для народного хозяйства. В ходе встречи вы должны внимательно слушать, записывать в тетрадь интересные факты, определения, схемы. В конце встречи гости ответят на все ваши вопросы. Итак, предоставляем слово делегации АООТ "Азотный".

Руководитель производства: Сегодня к вам в гости пришли люди разных профессий, которые работают на нашем предприятии по производству азотной кислоты. Это: химик, технолог, катализаторщик, эколог, агроном, историк. Нас окружает множество вещей и материалов, без которых мы не представляем себе современной жизни. Анилиновые краски, целый мир электроники, взрывчатые вещества, необходимые при прокладке тоннелей и строительстве плотин, минеральные азотные удобрения - все эти продукты получают с использованием азотной кислоты.