Материал для химического кружка

 

Изложенный в дипломной работе материал может быть использован в школьном курсе химии при подготовке и проведении интегрированных уроков (химия и биология, химия и экология) или в химическом кружке.

Исследование химического состава снежного покрова можно проводить на практических занятиях, на уроках экологии, так как снег является индикатором степени загрязнения атмосферы.

Цель работы:

· определить наличие в снеге соединений загрязняющего характера;

· найти взаимосвязь между продуктивностью растений и загрязнением среды;

· научиться проводить качественные реакции.

Оборудование: пробоотборники (пластмассовые бутылки со срезанным дном); лопатки; воронки; фильтры; весы; химическая посуда; спиртовка; реактивы (хлорид бария, ацетат свинца, марганцовокислый калий, нитрат серебра, щелочь, карбонат аммония, концентрированная кислота, сульфид натрия или калия, роданид калия).

Ход работы:

а) Выявление химических загрязнителей в снеге:

1. К 10мл. пробы добавить 1мл. хлорида бария. При наличии в пробе сульфат-ионов возникает помутнение.

2. К 10мл. пробы добавить слабый раствор марганцовокислого калия. При наличии сульфат-ионов розовый окрас исчезает.

3. К 10мл. пробы добавить ацетат свинца. При наличии в пробе хлорид-ионов выпадает осадок белого цвета.

4. К 10мл. пробы добавить сульфид натрия или калия. Зелено-бурый осадок говорит о присутствии ионов меди (II).

5. Прилить к 10мл. снеговой пробы карбонат аммония. При наличии ионов кальция появится помутнение, а при добавлении еще концентрированной кислоты начнется бурное выделение газа.

б) Определение кислотности.

Цель:

· определить кислотность снеговых выпадений;

· сравнить показатели кислотности в разных участках отбора проб.

Ход работы:

1. Отлить 10мл. снегового фильтрата в стакан.

2. Опустить в стакан индикаторную бумагу и определить кислотность фильтрата.

Определить рН пробы можно также, используя колориметрическую шкалу, состоящую из ряда запаянных пробирок, содержащих буферные растворы с соответствующими индикаторами, или бумажной шкалой, на которую нанесены соответствующие каждому значению рН цвета.

В химическом кружке можно проводить все доступные анализы, если в школе имеются реактивы и соответствующие оборудование.

Жесткость

Вода, в которой растворены соли кальция и магния, обладает особым свойством – жесткостью. Жесткость, обусловленная содержанием гидрокарбонатов кальция и магния, называется карбонатной. Ее находят титрованием определенного объема воды раствором хлороводородной кислоты. Индикатором служит метилоранж. Жесткость, обусловленная присутствием в воде хлоридов, сульфатов и других солей кальция и магния (кроме гидрокарбонатов), называют некарбонатной. Общая жесткость воды представляет собой сумму карбонатной и некарбонатной жесткости. Ее можно определить титрованием спиртовым раствором нейтрального мыла (например, «детского»).

Определение карбонатной жесткости.

Оборудование: мерный цилиндр (100мл), коническая колба (250 – 300мл), бюретка (25мл), реактивы (хлороводородная кислота 0,1н., индикатор – метилоранж – 0,02% раствора).

Ход работы:

Поместить в коническую колбу пробу снеговой воды объемом 100мл., добавить 2 – 3 капли раствора индикатора и титровать пробу раствором хлороводородной кислоты до перехода желтой окраски в устойчивую оранжевую. Рассчитать карбонатную жесткость по формуле:

 

Жк=VHCl*C (мг-экв/л)

VH2O

 

где VHCl – объем хлороводородной кислоты, затраченный на титрование, мл;

С – концентрация хлороводородной кислоты (мг-экв/л);

VH2O – объем пробы, взятой для анализа, л.

В работе химического кружка можно также использовать все приведенные для интегрированного урока анализы (качественное определение сульфатов, хлоридов, кальция, меди, кислотности).

Список литературы

1. Вредные вещества в промышленности, ч.III. химия: Ленинградское отделение, 1977г.

2. Детская энциклопедия, том 3.

3. В.А. Покровский. Гигиена, 1987г.

4. Э.Ю. Безуглая. Мониторинг состояния и загрязнения атмосферы в городах - Л.: Гидрометеоиздат, 1986г.

5. З.И. Жолдакова, Г.Н. Красовский.//ж. Гигиена и санитария. -1996-№6.

6. Воздействия на организацию человека опасных и вредных экологических факторов. Том 1. –Л.: Гидрометеоиздат, 1999г.

7. Л.Н. Евсикова. Государственный доклад об использовании природных ресурсов и состояния окружающей среды Рязанской области. Белая книга: 2002г.

8. А.В. Чаклин. География здоровья; М.: 1986г.

9. В.Н. Алексеев. Количественный анализ.- М.: Химия, 1972г.

10. В.И. Астауров. Основы химического анализа. – М.: Просвещение, 1977г.

11. Э.Ю. Безуглая, Г.П. Расторгуева, И.В. Смирнов. Чем дышит промышленный город? – Л.: Гидрометеоиздат, 1991г.

12. Вредные химические вещества. Неорганические соединения элементов I-IV группы. Под ред. Филова В.А. Л.: Химия, 1989г.

13. Вредные химические вещества. Неорганические соединения элементов V-VIII группы. Под ред. Филова В.А. Л.: Химия,1989г.

14. Гидрохимические показатели состояния окружающей среды. Справочные материалы. Под ред. Гусевой Г.В. М.: Социально-экономический Союз, 2000г.

15. М.Т. Дмитриев, Н.И. Казнина, И.А. Пинигина. Санитарно-химический анализ загрязняющих веществ в окружающей среде. – М.: Химия, 1989г.

16. Е.Н. Дорохова, Е.Р. Николаева, Т.Н. Шеховцова. Аналитическая химия. – Изд. Московского университета, 1998г.

17. Т.В. Дядюн. Практикум «Мир воздуха».//ж Биология в школе. 2001г. №1

18. Н.Я. Логинов, А.Г. Воскресенский, Н.С. Солодкин. Аналитическая химия. – М.: Просвещение, 1975г.

19. Методические указания по определению химического состава осадков. – Л.: Ртп., ГГО, 1980г.

20. Е.Г. Нечаева, С.А, Макаров. Снежный покров как объект регионального мониторинга среды обитания.//ж. География и природные ресурсы. 1996г., №2.

21. Охрана окружающей среды. Учебное пособие для ВУЗов. Под ред. К.М. Владимирова. – Л.: Гидрометеоиздат, 1991г.

22. П. Ревелль, Ч. Ревелль. Среда нашего обитания. Книга вторая: Загрязнение воды и воздуха. – М.: Мир, 1995г.

23. Рекомендации по организации полевых исследований состояния малых водных объектов с участием детей и подростков. – М.: Переславль-Залеский, 2001г.

24. Руководство по контролю загрязнения атмосферы. – Л.: Гидрометеоиздат, 1979г.

25. Руководство по контролю загрязнения атмосферы. РД 52.04. 186 – 189. – Л.: Гидрометеоиздат, 1991г.

26. Руководство по химическому анализу поверхностных вод суши. Под ред. доктора хим. наук проф. Семенова А.Д. – Л.: Гидрометеоиздат, 1977г.

27. Состояние и развитие наблюдений за химическим составом и кислотностью атмосферных осадков. – С-Пб.: 1991г.

28. Химия окружающей среды. Учебник для ВУЗов. Под ред. Цыганкова В.Д. – М.: Химия, 1992г.

29. Ю.А. Можайский, Т.М. Гусева. Тяжелые металлы в экосистемах водосборов малых рек. – М., Изд-во МГУ, 2001.-С. 7-31

30. А.Н. Харин, Н.А. Катаева. Курс химии: Учебное пособие для ВУЗов. – М., Высшая школа, 1975 г.

31. Хром: Совместное издание Программы ООН по окружающей среде, Международной организации труда и ВОЗ/ Пер. с англ. Н.Н. Заводенко. – М.: Медицина, 1991 г.

32. Методическое письмо. Состояние работ по мониторингу загрязнения атмосферного воздуха в 2003 году. Санкт-Петербург Гидрометеоиздат, 2004 г.