Урок-семинар "Газообразные вещества"

Урок – конференция «Обобщение сведений о некоторых газообразных веществах»

Урок проведён в 10 классе в рамках муниципального семинара, посвящённого охране жизни и здоровья детей. Ученикам были даны заранее темы для сообщений о некоторых газообразных веществах ( хлоре, аммиаке, углекислом и угарном газе).

Эпиграф к уроку:

«Нет ничего позорнее для натуралиста, чем мнение, будто, что-либо может произойти без причины». Цицерон.

Цель урока: систематизировать знания о наиболее значимых и опасных газообразных веществах для человека и мерах безопасности при получении и обнаружении этих веществ.

Оборудование: приборы для получения газообразных веществ, спиртовки, лабораторные штативы, мел, соляная кислота разбавленная, известковая , хлорид аммония, гидроксид кальция, лакмусовая бумага.

Дети разделены по секциям: историческая, практическая, аналитическая, медицинская, наука и жизнь (в каждой секции по 4-5 человек).

Ход урока

1.Вступительное слово учителя.

Причиной многих катастроф и несчастных случаев является человеческая невнимательность, неосторожность, или незнание сути, происходящих явлений. Так как тема нашего урока (слайд №2) «Обобщение сведений о некоторых газообразных веществах», то определена и цель (слайд №3).

Эпиграф урока (слайд №4).

Итак, мы начинаем нашу конференцию с информации об аммиаке. (Слайд 5)

Блок А. Случаи утечки аммиака

Учитель. В мае 2000 года в Черкасской области Украины в результате железнодорожной аварии из двух вагонов-цистерн вылилось около 100 тонн аммиачной воды.

В апреле 2001 года на холодильной установке в колбасном цехе ОАО "Поиск" в Томске произошел взрыв емкости с аммиаком. В момент взрыва в цехе находились 40 человек, шестеро из них получили ранения.

В сентябре 2005 года произошел аварийный выброс аммиака на Калининградском мясокомбинате.

В июле 2006 аварийный выброс аммиака произошел в г. Корсакове Сахалинской области. На территории предприятия «Корсаковский рыбоконсервный завод» при замене сальника на вентиле газопровода, соединяющего емкость для хранения аммиака с компрессором, произошел выброс аммиака в объеме до 70 кг. В результате выброса пострадало 3 человека.

Историк. ( слайд 6) Резкий запах аммиака известен человеку с доисторических времен, так как этот газ образуется в значительных количествах при гниении, разложении и сухой перегонке содержащих азот органических соединений, например мочевины или белков. Не исключено, что на ранних стадиях эволюции Земли в ее атмосфере было довольно много аммиака. Однако и сейчас ничтожные количества этого газа всегда можно обнаружить в воздухе и в дождевой воде, поскольку он непрерывно образуется при разложении животных и растительных белков. На некоторых планетах Солнечной системы ситуация иная: астрономы считают, что значительная часть масс Юпитера и Сатурна приходится на твердый аммиак.

Впервые аммиак был получен в чистом виде в 1774 английским химиком Джозефом Пристли. Он нагревал аммониак (хлорид аммония) с гашеной известью (гидроксид кальция). Реакцию 2NH4Cl + Ca(OH)2 ® NH3 + CaCl2 до сих пор используют в лабораториях.

Лаборанты практической секции получают аммиак, показывают способы обнаружения, рассказывают о технике безопасности.

Записывают на доске уравнение реакции.

Аналитик. Аммиак – это газ без цвета, но с резким удушливым запахом. Аммиак горит при наличии открытого огня, а в соединении с воздухом еще и взрывоопасен. Однако опасность взрыва – не главная угроза, которая возникает при утечках аммиака. Основное – это явно выраженная токсичность при концентрации свыше 350 мг/куб.м. Токсичность газа проявляется при вдыхании и при контакте со слизистыми оболочками. В первую очередь под удар попадают глаза и дыхательные пути. Кашель, удушье – первые признаки отравления аммиаком. Далее, при длительном воздействии и/или повышении концентрации, возможны нарушения работы нервной системы, бред, высокая возбудимость. Очевидны следы отравления аммиаком и на коже. Обычно это жжение, боль и отеки. В случае, если воздействия повторяются регулярно, характерны и систематические нарушения: пищевое расстройство, глухота, катар верхних дыхательных путей.

Медик. Первая помощь при отравлении аммиаком должна включать в себя следующие действия:

1. Промыть глаза, лицо, открытые участки кожи большим количеством чистой воды;

2. Использовать противогаз, респиратор или ватно-марлевую повязку. В последних двух случаях не лишним будет смочить ткань 5%-ным раствором лимонной кислоты. Усиливают общую защиту кожных покровов также специальные защитные костюмы, резиновые сапоги, перчатки.

В целом же, для того чтобы избежать тяжелых последствий и помочь это сделать другим, необходимо соблюдать простые правила спасения:

1. Максимально быстро покинуть очаг поражения, не забыв оказать помощь тем, кто находится в еще более тяжелом положении;

2. Держаться с наветренной стороны зданий, складок рельефа местности;

3. Строго соблюдать правила противопожарной безопасности, не курить, погасить источники открытого огня, но не приближаться к горящим емкостям, крупным очагам возгорания.

Секция наука и жизнь. Рассказывают о применении аммиака (Слайд № 7)

Аммиак относится к числу важнейших продуктов химической промышленности, ежегодное его мировое производство достигает 150 млн тонн. В основном используется для производства азотных удобрений (нитрат и сульфат аммония, мочевина), взрывчатых веществ и полимеров, азотной кислоты, соды (по аммиачному методу) и других продуктов химической промышленности. Жидкий аммиак используют в качестве растворителя.

В холодильной технике используется в качестве холодильного агента.

Учитель. Интересные факты.

Пары нашатырного спирта способны изменять окраску цветов. Например, голубые и синие лепестки становятся зелеными, ярко красные — черными. Некоторые цветы, не имеющие запаха от природы, после обработки аммиаком начинают благоухать. Например, приятный аромат приобретают астры.

Облака Юпитера состоят из аммиака.

Блок Б. Информация о хлоре (слайд 8)

Историк. (слайд 9).Хлор был получен в 1774 г. шведским химиком Карлом Вильгельмом Шееле, описавшим его выделение при взаимодействии пиролюзита с соляной кислотой в своём трактате о пиролюзите:

Получение хлора. (Видеоопыт) (слайд 10)

Аналитик. (слайд 11) Хлор. При обычных условиях — это желто-зеленый газ, обладающий резким специфическим запахом и сильно действующий на слизистые оболочки дыхательных путей, вызывает слезотечение, поражение дыхательных путей, отек легких и ослабление сердечной деятельности. Вдыхание воздуха, содержащего 0.1–0.2 г/м3 хлора, в течение 30–60 мин опасно для жизни. Если концентрация хлора в воздухе велика, появляется сильная боль грудной клетки, прекращается дыхание и может наступить потеря сознания. В концентрации 2.8 г/м3 даже кратковременное его действие вызывает быструю смерть.

При отравлении хлором при купании в бассейне с повышенным содержанием хлора может наблюдаться легкая степень отравления - наблюдаются симптомы раздражения кожи, иногда - сухой кашель как признак раздражения верхних дыхательных путей, может быть рвота, в дальнейшем может возникнуть воспаление легких.

При отравлении хлором средней тяжести - это возможно при авариях, в зонах боевых действий - появляется резь в глазах, слезотечение, сильный сухой кашель, боли за грудиной. Если интоксикация будет продолжаться, то появится одышка, кашель станет мучительным, возникнет отек легких с клокочущим дыханием и отделением пенистой, может быть розовой слизистой мокроты.

При тяжелом отравлении - при высокой концентрации хлора в воздухе возможен ларингоспазм, рефлекторная остановка дыхания и смерть. Дыхание может на некоторое время восстановиться, но смерть может наступить через несколько минут от отека легких.

Медик. Первая помощь при легких отравлениях газом: свежий воздух, промыть желудок, обильное питье - вода или молоко, содовые ингаляции. При раздражении коньюнктивы - промывание глаз водой или слабым (2%) раствором соды. При тяжелых поражениях необходима срочная госпитализация со специализированной помощью.

Если удалось вывести больного из критического состояния, возможны отдаленные последствия отравления: хроническое воспаление верхних дыхательных путей, эмфизема легких, пневмосклероз.

При хроническом отравлении хлором развивается хронический гингивит, насморк, бронхит, хлорные угри, пиодермия, дерматит, экзема. Усугубляется кариес. Кроме того, хроническое отравление хлором учащает случаи развития рака мочевого пузыря и пищеварительных органов, ведет к раннему старению организма.

Возможно отравление хлором при приеме его внутрь, в этом случае на первое место выходят боли в животе, тошнота, угнетение сознания. Необходимо срочно промыть желудок (пить воду и вызывать рвоту), обильное питье воды и молока, медицинская помощь.

Если вода пахнет хлором, ни в коем случае не принимайте длительные ванны, хлор хорошо всасывается через кожу.

Секция наука и жизнь. (слайд 12) Хлор имеет очень широкое применение во многих отраслях промышленности, науки и для бытовых нужд:

• в производстве поливинилхлорида, пластикатов, синтетического каучука, из которых изготавливают: изоляцию для проводов, оконный профиль, упаковочные материалы, одежду и обувь, линолеум и грампластинки, лаки, аппаратуру и пенопласты, игрушки, детали приборов, строительные материалы

• отбеливающие свойства хлора известны с давних времен, хотя не сам хлор «отбеливает», а атомарный кислород, который образуется при распаде хлорноватистой кислоты

• производство хлорорганических инсектицидов — веществ, убивающих вредных для посевов насекомых, но безопасные для растений

• использовался как боевое отравляющее вещество, а также для производства других боевых отравляющих веществ: иприт, фосген.

для обеззараживания воды — «хлорирования». Наиболее распространённый способ обеззараживания питьевой воды; основан на способности свободного хлора и его соединений угнетать ферментные системы микроорганизмов катализирующие окислительно-восстановительные процессы.

Учитель. Многие развитые страны стремятся ограничить использование хлора в быту потому, что при сжигании хлорсодержащего мусора образуется значительное количество диоксинов.

Блок Б. Оксиды углерода. (слайд 13)

История открытия угарного газа. Токсичность дыма, выделяющегося при горении угля, была описана ещё Аристотелем и Галеном. (слайд 14)

Оксид углерода(II) был впервые получен французским химиком Жаком де Лассоном в 1776 при нагревании оксида цинка с углём, но первоначально его ошибочно приняли за водород, так как он сгорал синим пламенем.

То, что в состав этого газа входит углерод и кислород, выяснил в 1800 году английский химик Вильям Крюйкшенк. Токсичность газа была исследована в 1846 году французским медиком Клодом Бернаром в опытах на собаках.

Оксид углерода(II) вне атмосферы Земли впервые был обнаружен бельгийским учёным М. Мижотом (M. Migeotte) в 1949 году по наличию основной колебательно-вращательной полосы в ИК-спектре Солнца. Оксид углерода(II) в межзвёздной среде был обнаружен в 1970 г.

Углекислый газ.

История открытия углекислого газа

Углекислый газ был первым между всеми другими газами противопоставлен воздуху под названием “дикого газа” алхимиком XVI в. Вант Гельмонтом.

Открытием СО₂ было положено начало новой отрасли химии – пневматохимии (химии газов).

Шотландский химик Джозеф Блэк (1728 – 1799 г.г.) в 1754 году установил, что известковый минерал мрамор (карбонат кальция) при нагревании разлагается с выделением газа и образует негашеную известь (оксид кальция):

CaCO₃ CaO + CO₂
карбонат кальция оксид кальция углекислый газ

Лаборанты практической секции получают углекислый газ, показывают способы обнаружения, рассказывают о технике безопасности.

Записывают на доске уравнение реакции.

Аналитики. 1- й. Угарный газ очень ядовит, без цвета и запаха, очень слабое поглощение его активированным углём обычного противогаза делают этот газ особенно опасным. Первыми признаками острого отравления СО являются головная боль и головокружение, в дальнейшем наступает потеря сознания. Предельно допустимая концентрация СО в воздухе промышленных предприятий считается 0,02 мг/л.

Вопрос защиты от него был разрешён изготовлением специальных противогазов, коробка которых заполнялась смесью различных оксидов (в основном MnO2 и CuO). Действие этой смеси ("гопкалита") сводится к каталитическому ускорению реакции окисления СО до СО2 кислородом воздуха. На практике гопкалитовые противогазы очень неудобны, так как заставляют дышать нагретым (в результате реакции окисления) воздухом.

Учитель. Угарный газ от выхлопа двигателей применялся нацистами в годы Второй мировой войны для массового умерщвления людей путём отравления.

2-й. Свойства СО₂.

Медики. Первая помощь и лечение при отравлении угарным или бытовым газом

Первая помощь при отравлении угарным и бытовым газом заключается в следующем:

1. Сразу после появления  симптомов отравления угарным гили бытовым газом  немедленно выйдите на свежий воздух и вызовите скорую помощь.

2. Почувствовав запах бытового газа – проверьте выключено ли газовое оборудование и откройте окна. Ни в коем случае не зажигайте свет или огонь – это может спровоцировать взрыв.

3. Выйдя на улицу, вызовите пожарную службу или службу ремонта газовых сетей

Если вы оказываете помощь пострадавшему от отравления:

1. Убедитесь в том, что у вас есть поддержка (кто-то ждет вас на улице и готов помочь вам) – войдя в помещение, вы можете сами стать жертвой отравления

2. Войдя в помещение, где находится пострадавший – откройте окна и двери, не зажигайте свет или огонь

3. Постарайтесь как можно быстрее вывести пострадавшего на улицу и немедленно вызовите скорую помощь.

При отравлении угарным или бытовым газом цель лечения состоит в замене окиси углерода в крови кислородом. Для того, чтобы обогатить ткани организма пострадавшего кислородом ему надевают кислородную маску.

Учитель. Никогда не кладите фольгу на дно духового шкафа, т.к. это препятствует нормальному процессу сгорания газа.
Никогда не используйте невентилируемые газовые устройства в закрытой комнате или в комнате, где Вы спите.

Секция наука и жизнь.

1-й. применение угарного газа. Используют в металлургии в качестве хорошего восстановителя.

Учитель. Оксид углерода(II) в космическом пространстве.

Оксид углерода(II) — вторая по распространённости (после H₂) молекула в межзвёздной среде. Этот газ играет важную роль в эволюции молекулярных газовых облаков, в которых происходит активное звездообразование.

2-й. Практическое применение углекислого газа (слайд 15)

Прессованный твердый углекислый газ получил название “сухого льда”.
Твердый CO₂ скорее похож на спрессованный плотный снег, по твердости напоминающий мел. Температура “сухого льда” –78^оС. Сухой лед, в отличие от водяного льда, плотный. Он тонет в воде, резко охлаждая её. Горящий бензин можно быстро потушить, бросив в пламя несколько кусочков сухого льда.
Главное применение сухого льда – хранение и перевозка продуктов питания: рыбы, мяса, мороженого и др. Ценность сухого льда заключается не только в его охлаждающем действии, но и в том, что продукты в углекислом газе не плесневеют и не гниют.
Сухим льдом испытывают в лабораториях детали, приборы, механизмы, которые будут служить в условиях пониженных температур. С помощью сухого льда испытывают морозоустойчивость резиновых покрышек автомобилей.
Углекислый газ применяют для газирования фруктовых и минеральных вод, а в медицине – для углекислотных ванн.
Жидкий углекислый газ используют в углекислотных огнетушителях, огнетушительных системах самолетов и кораблей и в пожарных углекислотных машинах.

Заключительное слово учителя.