Кейс - технология на уроках химии

Представлен пример кейс-технологии на уроках химии и для дополнительных внеурочных занятий по теме "Гибель Помпеи". Кейс практико-ориентированный: предполагает разработку инструкции для людей оказавшихся в зоне извержения вулкана; экпериментальный: предполагает моделирование вулкана; аналитический: предполагает анализ химических соединений ( основных соединений из курса химии 9 класса)

Вы уже знаете о суперспособностях современного учителя?

Тратить минимум сил на подготовку и проведение уроков.

Быстро и объективно проверять знания учащихся.

Сделать изучение нового материала максимально понятным.

Избавить себя от подбора заданий и их проверки после уроков.

Наладить дисциплину на своих уроках.

Получить возможность работать творчески.

=> ПОЛУЧИТЬ СУПЕРСПОСОБНОСТИ УЧИТЕЛЯ <=

Просмотр содержимого документа
«кейс - технология на уроках химии»

Исторический факт

Гибель Помпей

Трагедия произошла (а точнее, началась) 24 августа 79 г. Мы знаем о ней довольно подробно не только благодаря археологическим раскопкам, но и письмам известного политического деятеля Плиния Младшего. Итак, около двух часов дня 24 августа над Везувием начало быстро расти гигантское облако белого цвета с бурыми пятнами. Оно поднималось в небо и на некоторой высоте растекалось в стороны, напоминая крону средиземноморской сосны. Вблизи вулкана слышался страшный грохот и происходили непрерывные подземные толчки, ощущавшиеся и в городе Мизено, находившемся примерно в 30 км от вулкана. Плиний Младший как раз находился в этом городе. Он писал, что тряска была настолько сильной, казалось, что все переворачивается, повозки кидало из стороны в сторону, с домов обваливалась черепица, рушились статуи и обелиски.

Рвущаяся из недр вулкана газовая струя выносила с собой огромное количество обломков пемзы. За 10-11 часов непрерывного извержения столб выброшенной пемзы достиг 20-километревой высоты, н каждый час на поверхность почвы выпадало 15-25 см «шариков» диаметром 1-3 см. Кстати, об этом не всегда вспоминают, но поскольку взрыв был «растянут» во времени, многие жители успели уйти из Помпеи в более безопасное место. Остались рабы (охранять имущество хозяев) и наиболее упрямые помпеянцы, не желавшие уходить с насиженных мест. Ночью из Везувия в некоторых местах вырывались широкие языки пламени и поднимался огромный столб огня. Утром 25 августа начался второй этап извержения. С вулкана сходили раскаленные тяжелые лавины.

Насыщенная газами магма при выходе в верхнюю часть жерла была распылена и в виде палящих туч низвергнулась со склонов вулкана. Именно такая горячая туча и задушила еще оставшихся в городе жителей. Большая часть гипсовых слепков пустот в толще пепла, засыпавшего Помпеи, демонстрирует нам людей, страдающих от удушья. С 6 до 9 утра с неба падал пепел и «шарики» пемзы, которые окончательно погребли Помпеи и Стабию. (Города были засыпаны по самые крыши домов.) На западных склонах вулкана шли сильные ливни. Рыхлые пепловые и пемзовые скопления на склонах вулкана, насытившись водой, ринулись вниз горячими грязевыми потоками. Три таких потока накрыли город Геркуланум, располагавшийся на берегу моря, в мгновение ока уничтожив все живое. (По другим данным, жители в этом богатом рыбацком поселке также погибли от удушья.)

Плиний Младший так описывает то, что происходило 25-го числа в Мизено. Утром на город стала надвигаться черная туча пепла. Жители в ужасе бежали из города к берегу моря (вероятно, так же пытались поступить и жители погибших городов). Бегущая по дороге толпа вскоре оказалась в полной темноте, слышались крики, плач детей. Упавших затаптывали идущие следом. Приходилось все время стряхивать с себя пепел, иначе человека моментально засыпало, и тем, кто присел отдохнуть, подняться уже не было никакой возможности. Так продолжалось несколько часов, но после полудня пепловая туча стала рассеиваться.

Плиний вернулся в Мизено, хотя землетрясения продолжались. К вечеру извержение пошло на убыль, а 26-го к вечеру все стихло. Плинию Младшему повезло, а вот его дядя - выдающийся ученый, автор естественной истории Плиний Старший - погиб во время извержения в Помпеях. Рассказывают, что его подвела любознательность естествоиспытателя, он остался в городе для наблюдений. Солнце над мертвыми городами - Помпеями, Стабией, Геркуланумом и Октавианумом - показалось лишь 27 августа. Везувий извергался до наших дней еще, по крайней мере, восемь раз. Причем в 1631-м, 1794-м и 1944 годах извержение было довольно сильным.

Задания по кейсу

Определите какие продукты извержения вулкана вы обнаружили в тексте

Какие химические соединения послужил причиной удушья у людей?

Разработайте инструкцию по выживанию для людей, оказавшихся в зоне извержения вулкана

Смоделируете вулкан на столе, строго следуя инструкции

Дополнительный материал

Химический состав вулканических газов: водяной пар, диоксид углерода (CO2), оксид углерода (CO( угарный газ)), азот (N2), диоксид серы (SO2), оксид серы (SO), газообразная сера (S2), водород (H2), аммиак (NH3), хлористый водород (HCl), фтористый водород (HF), сероводород (H2S), метан (CH4), борная кислота (H3BO3), хлор (Cl), аргон (Ar), преобразованные H2O и СО2. Также присутствуют хлориды щелочных металлов и железа. Состав газов и их концентрация зависят от температуры и от типа земной коры, поэтому они могут меняться в пределах одного вулкана.

Вулканические газы, выделяемые вулканами любого типа, поднимаются в атмосферу и обычно не причиняют вреда, однако частично они могут возвращаться на поверхность земли в виде кислотных дождей.

Вулканы могут испускать значительное количество ядовитых газов даже в интервалах между извержениями.

Ответы по кейсу

Определите какие продукты извержения вулкана вы обнаружили в тексте

гигантское облако белого цвета с бурыми пятнами (водяные пары с вулканическими газами)

рвущаяся из недр вулкана газовая струя

огромное количество обломков пемзы

огромный столб огня

раскаленные тяжелые лавины.

пепловая туча

Какие химические соединения послужил причиной удушья у людей?

Вулканогенный сероводород, газ с запахом тухлых яиц, был причиной гибели нескольких людей. Он тяжелее воздуха и собирается в естественных углублениях, где представляет серьезную опасность

Большая часть жертв вулканических газов приходится на долю углекислого газа. Как и сероводород, он тяжелее воздуха и при пассивной дегазации может накапливаться в опасной для жизни концентрации

Разработайте инструкцию по выживанию для людей, оказавшихся в зоне извержения вулкана

Памятка по выживанию в зоне извержения вулкана

Если поступило сообщение о начале извержения необходимо срочно покинуть опасную зону.
Если не удалось вовремя покинуть зону бедствия, то обязательно защищайте свое тело и голову от камней и пепла. Голову можно защитить деревянными или картонными конструкциями. О дыхании позаботится марлевая повязка и респиратор
избегайте долин рек, особенно вблизи вулкана, старайтесь взобраться, как можно выше, чтобы не стать жертвой потоков воды или селя.
Если при извержении вулкана вы покидаете опасную зону на транспорте, выбирайте маршрут, противоположный направлению ветра. Это поможет вам избежать неприятного свидания с пеплом в дальнейшем.
Средняя скорость движения лавы – 40 км/ч. От этой горячей штуки вполне реально убежать. Как и в случае с пеплом, стоит выбирать направление движения, перпендикулярное сходу потока.
одевайте как можно больше теплой одежды. Это позволит защитить ваш организм от кислоты, которая будет образовываться в огромных количествах в результате реакции с окружающей средой SO₂.
После извержения не спешите возвращаться в свой дом. Сигналом должны послужить сообщения служб по ЧС
По возврате в свое жилище, старайтесь как можно дольше не открывать окна (2-3 недели), пока пепел полностью не выветрится из окружающей среды. Не забывайте защищать дыхательные органы.

Информационный материал

Двуокись серы

Одним из самых вредных газов является двуокись серы, которая обладает едким запахом и даже при небольшой концентрации раздражает слизистые оболочки носа, горла и глаз. Двуокись серы может распространяться на значительное расстояние от ее источника. Газ реагирует с влажным воздухом, образуя крошечные капли серной кислоты. Эти капли настолько малы, что содержатся в воздухе в виде тонкой взвеси в течение неопределенно долгого времени. Аэрозоль серной кислоты может образовать вулканический смог, качество воздуха при этом часто опускается ниже стандартов. Растительность высыхает на корню, а дождевая вода становится кислотной, загрязняя питьевую воду.

Фтороводород и сероводород

Несмотря на очевидный вред для здоровья, в мире еще не было доказанных случаев гибели людей из-за непосредственного воздействия двуокиси серы. То же самое относится к фтороводороду, другому распространенному вулканическому газу, который может абсорбироваться в частицы пепла и становиться причиной фторового отравления скота. Так, соединения фтора захватываются пепловыми частицами, а при выпадении последних на земную поверхность заражают пастбища и водоемы, вызывая тяжелые заболевания скота. Таким же образом могут быть загрязнены открытые источники водоснабжения населения.

Вулканогенный сероводород, газ с запахом тухлых яиц, был причиной гибели нескольких людей. Сероводород образуется там, где часть летучих серных паров избегает окисления и не превращается в двуокись серы. Он тяжелее воздуха и собирается в естественных углублениях, где представляет серьезную опасность

Углекислый газ

Большая часть жертв вулканических газов приходится на долю углекислого газа. Как и сероводород, он тяжелее воздуха и при пассивной дегазации может накапливаться в опасной для жизни концентрации. В обычном воздухе содержится около 0,5% углекислого газа, а в воздухе, который мы выдыхаем, примерно в два раза больше. Однако если концентрация углекислого газа в воздухе, которым мы вынуждены дышать, достигает 7,5%, это приводит к сонливости и головной боли. Первый документально подтвержденный смертельный инцидент произошел в 1979 году в районе вулканического комплекса Дьенг на острове Ява (Индонезия). Здесь 149 человек, спасавшихся бегством от фреатического извержения, погибли в невидимом облаке углекислого газа, проплывавшем у них на пути. Считается, что газ вырвался из подземной ловушки из-за сейсмических толчков, связанных с извержением.

Жидкие вулканические продукты представляют собой лаву, вышедшую на поверхность.

Характер эффузивных извержений, форма и протяженность лавовых потоков определяется химическим составом, вязкостью, температурой, содержанием летучих веществ.

Твердые породы, образующиеся при остывании лавы, содержат в основном диоксид кремния, оксиды алюминия, железа, магния, кальция, натрия, калия, титана и воду. Обычно в лавах содержание каждого из этих компонентов превышает один процент, а многие другие элементы присутствуют в меньшем количестве.