3) Задачі екологічного змісту:

а) на уроках загальної і неорганічної хімії

б) на уроках органічної хімії

Іванків Мирослави

Задачі екологічного змісту на уроках загальної і неорганічної хімії

Екологічна свідомість учнів формується засобами всіх природничих предметів. На уроках хімії можна яскраво й переконливо висвітлити як негативні наслідки втручання людини у природне середовище, так і можливі шляхи оптимізації антропогенного впливу на нього. Ефективною формою роботи є розв’язання задач екологічного змісту. Пропонуємо добірку таких задач (відповідно до тем навчальної програми з хімії) різного ступеня складності. Кожна з них містить екологічну інформацію і передбачає теоретичні розрахунки, складання рівнянь реакцій тощо. Це дає змогу використовувати задачі і під час вивчення нового матеріалу, і для закріплення й поглиблення знань, і для творчих домашніх завдань.

Тема: “Оксиген і сульфур”.

1. Існують проекти установок, які вловлюють сполуки сульфуру з подальшим перетворенням на сульфатну кислоту. При утилізації 90% сульфур (IV) оксиду, що викидається нині в атмосферу, можна отримувати до 180 т. сульфатної кислоти на добу під час опалювального сезону в місті з 500-тисячним населенням. Обчисліть масу сульфур (IV) оксиду, яка викидається за добу в атмосферу такого міста.

2. Сульфур (IV) діоксид є екологічно небезпечною сполукою, оскільки спричиняє кислотні дощі. Складіть рівняння взаємодії цієї сполуки з водою і обчисліть масу сульфітної кислоти, що утворюється при цьому, якщо сумарні викиди сульфур (IV) оксиду у світі становлять близько 150 млн. тонн/рік.

3. Підприємства чорної та кольорової металургії при переробці сульфідних руд утворюють до 15% загального обсягу викидів сульфур (IV) оксиду. Який об’єм (н.у.) сульфур (IV) оксиду потрапить в атмосферу при спалюванні 10 т. піриту з масовою часткою сульфуру 45%, якщо вихід сульфур (IV) оксиду становить 95% ?

4. На території України, Польші, Росії, Чехії, Словаччини та інших та інших європейських країн є підприємства, що забруднюють атмосферу сполуками сульфуру. Яку масу сульфатної кислоти можна добути, якщо викиди (в перерахунку на сульфур) становлять: Україна, Росія – 171 тис. тонн, Чехія, Словаччина – 22 тис. тонн, Польша – 68 тис. тонн?

5. Франція забезпечує свої потреби в сульфатній кислоті за рахунок сульфур (IV) оксиду, що вловлюють з вихідних газів її ТЕС. Власних родовищ сірки у Франціїї немає. Обчисліть, яку масу сульфатної кислоти можна добути при спалюванні 100 т. вугілля, масова частка сульфуру в якому становить 3%, а масова частка виходу кислоти – 95%.

6. Сульфур (IV) оксид, що міститься в димових викидах, можна перетворити на сульфатну кислоту. Але сульфур (IV) оксид у димі ТЕС і металургійних заводів дуже розбавлений. Це створює великі технологічні труднощі при його окисненні до сульфур (IV) оксиду. Тому для очищення димових газів від цього оксиду доводиться шукати інші шляхи. Одним із них є пропускання викидів, що містять SO2, крізь водну суспензію магній сульфіту. Складіть рівняння відповідної реакції.

7. Одним із способів поглинання сульфур (IV) оксиду є пропускання диму крізь водний розчин аміаку. Складіть рівняння відповідної реакції.

8. Запропонуйте оксиди, які можна використовувати для вилучення сульфур (IV) оксиду з димових газів.

9. Для добування електроенергії на ТЕС протягом години спалюють 1т. вугілля, в якому вміст сірки за масою становить 2,5%. Яка маса сульфур (IV) оксиду потрапить в атмосферу протягом доби?

10. Водень є екологічно чистим паливом, яке не забруднює довкілля, бо при його спалюванні утворюється вода:

2H2 + O2 = 2H2O

При згорянні водню, в розрахунку на одиницю маси, виділяється кількість енергії, яка в 3,3 раза більша, ніж при спалюванні рідких вуглеводнів нафти, в 2,6 раза більша, ніж при спалюванні природного газу.

Обчисліть об’єм (н.у.) кисню, який затрачається на спалювання 224 л. водню, і масу води, яка при цьому утворюється.

11. Озоновий шар нашої планети виконує захисну функцію. Але внаслідок фотохімічного розкладу утворюється атомарний кисень і молекулярний кисень. Складіть рівняння реакції та обчисліть масу кисню, який утворюється під час розкладу 16 т. озону.

12. Одна людина, дихаючи, споживає близько 15 дм3 кисню за годину. Яка частина кисню, що міститься в повітрі вашого класу, витратиться за один робочий день (6 уроків)?

13. За добу людина вдихає приблизно 25 кг. повітря. Під час роботи двигуна внутрішнього згорання автомобіля витрачається 1825 кг кисню на 100 км. шляху. Скільки часу може дихати людина цим киснем?

14. Автомобіль, рухаючись у місті, споживає приблизно 10 л. (густина 0,8 кг/л) бензину на 100 км. Формула бензину C8H18.

Запишіть рівняння реакції згоряння бензину й розрахуйте:

а) кількість речовини бензину, що витрачається на 100 км шляху;

б) кількість речовини кисню, що витрачається під час згорання цієї кількості бензину;

в) масу цієї кількості кисню.

Тема: “Нітроген і фосфор”.

1. Під час роботи двигунів надзвукових літаків утворюються оксиди нітрогену, що руйнують озоновий шар. Озон окиснює нітроген (I) оксид до нітроген (IV) оксиду. А нітроген (IV) оксид реагує з атомарним киснем, перешкоджаючи його взаємодії з молекулярним киснем для регенерації озону. Складіть рівняння згаданих вище реакцій.

2. Які з оксидів Нітрогену можуть реагувати з водою, спричиняючи утворення кислотних дощів? Складіть рівняння відповідних реакцій.

3. Для очищення димових газів від оксидів нітрогену широко використовують їх зв’язування кальцій гідроксидом. Складіть рівняння відповідних реакцій.

4. Нітроген (I) оксид є газом, що посилює парниковий ефект. Він надзвичайно стійкий, зберігається в атмосфері до 170 років. Антропогенні викиди нітроген (I) оксиду становлять до 25 млн. тонн на рік. Які ще властивості цього оксиду