Программа элективного курса «Экология и химия»

Павкина Ольга Геннадиевна, учитель химии

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение Многопрофильный лицей города Димитровграда

Ульяновской области

Программа элективного курса «Экология и химия».

Пояснительная записка

Программа элективного курса «Экология и химия» предназначена для учащихся 10-11 классов.

Программа рассчитана на 19 часов, в том числе на практические работы – 5 часов.

Содержание курса носит межпредметный характер, так как знакомит учащихся с комплексными проблемами и задачами, требующими синтеза знаний по ряду предметов (химия, биология, география, физика).

Курс нацелен на развитие способностей учащихся оценивать воздействие на окружающую среду всего комплекса факторов, связанных с природопользованием.

Ведущая идея данного курса: знание законов химии даёт возможность управлять химическими превращениями веществ, находить экологически безопасные способы производства и охраны окружающей среды от загрязнения.

Химический эксперимент и тематика проектных работ открывает возможность сформировать у учащихся специальные знания по предмету, научить школьников безопасному и экологически грамотному обращению с химическими веществами.

Учащиеся должны знать о глобальных экологических проблемах, о видах химического загрязнения окружающей среды и способах борьбы с ними, о ПДК основных загрязнителей атмосферы, воды, почвы. Уметь моделировать простейшие экологические эксперименты, оценивать современные способы очистки от вредных веществ, пропагандировать идеи и приёмы рационального природопользования.

Курс знакомит учащихся с деятельностью ГНЦ РФ НИИАР (Государственный научный центр - Научно-исследовательский институт атомных реакторов), радиационной обстановкой в городе Димитровграде и в целом по Ульяновской области, проблемами безопасности использования «мирного атома», влияние атомных станций на окружающую среду и утилизации отходов ядерного производства.

Данный курс формирует умения работать с различными источниками информации, в том числе и с Интернет-ресурсами.

Данный курс способствует повышению интереса к познанию химии и ориентирует на профессии, связанные с ядерной медициной.

Учебно-тематическое планирование

Календарно - тематическое планирование

Темы проектных работ

1.Моё представление о будущем города Димитровграда.

2.Вещества-мутагены и вещества-канцерогены.

3.Проблемы городской и промышленных свалок в городе Димитровграде. Пути решения.

4.ГНЦ НИИАР и безопасность населения города Димитровграда.

5.Перспективы развития города Димитровграда.

6.Перспективы развития атомной энергетики в городе Димитровграде.

7.Влияние радиоактивного излучения на здоровье человека.

8.Проблема утилизации отходов ядерного производства.

9.Радиоизотопы и онкологические, сердечнососудистые, генетические заболевания.

Темы рефератов

1.Полимеры в медицине.

2.Химические материалы для создания искусственных органов.

3.Антропогенные источники тяжелых металлов.

Приложение

Материал для занятия № 1.

Прочитайте ниже представленный текст, выразите свое мнение по безопасному использованию атомной энергетики? Обоснуйте свою точку зрения.

Одна из первоочередных задач современности – это проблема захоронения ядерных отходов.

Каждый год в мире образуется около тонны радиоактивных отходов. Радиоактивные отходы представляют собой смесь различных радиоизотопов, которые имеют различный период полураспада, начиная от нескольких лет и кончая тысячелетиями.

В настоящее время вопрос захоронения ядерных отходов до сих пор представляется не решенным. Сегодня основным является метод непосредственного захоронения ядерных отходов без дальнейшего их использования.

Очистка газообразных отходов проводится в едином вентиляционном центре, куда поступает воздух из подразделений института. Воздух в зависимости от степени загрязнения проходит очистку на соответствующих фильтрах. Очищенный воздух выбрасывается в вентиляционную трубу высотой 120 м.

Жидкие и твердые радиоактивные отходы ⁄ ЖРО, ТРО ⁄ для переработки и хранения поступают в специальные сооружения. Слабоактивные жидкие отходы захорониваются под землей в глубоко залегающих геологических формациях. Сооружения по переработке и захоронению радиоактивных отходов обеспечены надежными средствами контроля и позволяют полностью исключить воздействие отходов на окружающую среду.

Отдел защиты окружающей среды института ведет постоянный тщательный контроль состояния воздуха, почвы, растительности, воды, донных отложений и гидробионтов вокруг ГНЦ НИИАР (Государственный научный центр - Научно-исследовательский институт атомных реакторов) в радиусе 25 км. ⁄ контроль фона на рас стоянии до 100 км. .⁄.

Материал для занятия № 3 Ядерный кластер – объединение близких по характеристикам объектов в одну группу ⁄радиоактивные продукты + медицина. Пришло время масштабного развития нииаровской площадки в течение ближайших четырех-пяти лет. Это – строительство Федерального высоко-технологичного центра медицинской радиологии – первого в России. Начались работы по ядерному кластеру в городе Димитровграде. А ядерный медицинский кластер – это целая новая веха в истории нашего города Димитровграда. Площадь предполагаемого строительства включая медицинский центр, современное жильё и вся инфраструктура, по масштабам сравнима с границами сегодняшнего соцгорода. Радиоизотопы будут применяться в диагностике и лечении онкологических, сердечно-сосудистых и генетических заболеваний. В числе первоочередных проектов корпорации „Росатом” – проект по производству молибдена-99, который будет осуществляться на площадке НИИАР. Именно производство молибдена-99, а так же других радиоизотопов, ляжет в основу работы Центра высокотехнологичных медицинских услуг, который создается в г. Димитровграде. Методика лечения на первый взгляд кажется простой – в раковую опухоль вводится короткоживущий радиоизотоп, который поражает злокачественное образование и распадается, прежде чем успевает нанести ущерб здоровой части организма. Обязательное условие развития ядерной медицины - обеспечение безопасности пациента. Для этого необходимо использовать короткоживущие и ультракороткоживущие радиофармпрепараты. Тут-то и появляется молибден-99.

Задания к тексту:

1. Прочитайте текст и передайте содержание этого текста при помощи рисунков, знаков, схем, таблиц.

2.Что нового вы узнали для себя?

Материал для занятия № 6

Решение о создании ядерно-инновационного кластера в Ульяновской области, очевидно, повлияло и на позицию госкорпорации «Роснано», которая решила основать в регионе центр нанотехнологий общей стоимостью 1,2 млрд рублей. Он будет представлять собой комплекс, оснащенный необходимым специализированным экспериментальным, диагностическим, метрологическим, научно-технологическим и производственным оборудованием. Наноцентр объединит работу научных сотрудников, технологов, инженеров, инновационных менеджеров и маркетологов, которые будут создавать и вводить в коммерческий оборот продукцию наноиндустрии, проводить опытно-конструкторские и опытно-технические работы по заказу, а также организовывать научно-информационный обмен. Ключевыми специализациями наноцентра станут приборостроение и конструирование, создание материалов с новыми свойствами, ядерные технологии и их применение в медицине. «Для Ульяновска это уникальный проект. Уровень оплаты, который закладывается для сотрудников наноцентра, позволит принимать на работу лучшие кадры страны», — говорит исполняющий обязанности генерального директора Ульяновского технопарка Андрей Редькин.

Задание к тексту: внимательно ознакомьтесь с текстом. Необходимо отразить его в разных видах: 1) ключевые слова, план текста; 2) суть, основные мысли; 3) расшифровка, пояснения, 4) ваши замечания, ваше отношение к тексту и неясности. Каждую графу можно заполнить словами, опорными сигналами, стрелками, простейшими рисунками. Можно блоки соединить линиями, указателями, т.е. выстраиваете блок-схему текста.

Материал для занятия № 10

Составить задачи по тексту

1. С Центром медицинской радиологии тесно связан и второй проект — создание в НИИАРе производства молибдена-99, который также применяется при изготовлении радиофармпрепаратов для лечения и диагностики онкозаболеваний. Зачем это нужно и почему именно молибден-99? Тут не обойтись без медицинской статистики. По данным Минздравсоцразвития, рост количества онкологических больных составил более 16% за последние 10 лет. Смертность от онкологических заболеваний увеличилась до 13,8% и стала второй по значимости причиной смертности населения России. На учете в онкологических учреждениях состоят более 2,5 млн. больных, то есть 1,8% населения страны. При этом более 60% впервые регистрируемых пациентов выявляются на третьей и четвертой стадиях заболевания, то есть на самых запущенных стадиях. Единственный выход - активное применение ранней диагностики на основе использования изотопной продукции.

2. Молибден нужен для получения короткоживущего изотопа - технеция-99. Медицина использует уникальные свойства этого изотопа - мягкое воздействие на организм человека в сочетании с возможностью выявления заболевания на самых ранних стадиях.

Материал для занятия № 11

На базе НИИАРа будет построен федеральный высокотехнологичный Центр медицинской радиологии, поскольку в институте уже производится 50 видов радиоизотопов, которые служат основой для изготовления радиофармпрепаратов для лечения и диагностики заболеваний. Впервые в России на площади около 100 тыс. кв. метров удастся совместить сразу два терапевтических отделения — протонной и радионуклидной терапии для лечения раковых больных. Центр рассчитан на 460 коек. С 2013 года здесь ежегодно будет лечиться порядка 40 тыс. россиян и жителей зарубежья, что приведет к существенному снижению онкологической заболеваемости и смертности, а также позволит своевременно выявлять такого рода заболевания. «Сейчас эти методы частично используются в онкоцентрах. В центре же ядерной медицины будет сразу весь комплекс услуг и можно будет выявлять и лечить опухолевые заболевания. Есть разработки, позволяющие с помощью ядерных технологий эффективно лечить опухоли на всех стадиях. Эти технологии позволяют достать опухоль в самых труднодоступных местах (к примеру, в головном мозге), не облучая при этом весь организм. В нужную точку локально вводятся радиофармпрепараты - и опухоль в короткие сроки полностью погибает», — считает один из инициаторов этого проекта, руководитель Федерального медико-биологического агентства (ФМБА)Владимир Уйба.

Радиоактивные изотопы - это источники излучений, они широко применяются в науке, медицине, технике, как компактные источники гамма-лучей. Так, используя их для исследования обмена веществ в организме (метод меченых атомов), биологи доказали, что за небольшое время организм подвергается почти полному обновлению. В медицине радиоактивные изотопы применяют как для постановки диагноза, так и в терапевтических целях. Так, радиоактивный натрий, вводимый в кровь, используется для исследования кровообращения; радиоактивный йод используется для лечения базедовой болезни, а гамма-излучение кобальта - при лечении раковых заболеваний. Для лечения онкозаболеваний внедряется новый метод — протонно-лучевая терапия.

Задания к тексту:

1. Ознакомиться с текстом. Разделиться на 4 группы. 1группа называется «Введение», 2 - «Основная мысль», 3 – «Заключение», 4 – «Дополнение». 1-3 группы пересказывают текст по порядку, 4 группа имеет право взять слово после каждой группы.

2.Решение задач 1. Изотоп бериллия ⁹Ве, поглощая одну альфа частицу и испуская нейтрон, превращается в изотоп другого элемента. Какой элемент образуется? Напишите уравнение ядерной реакции. 2.Атомы урана ²³⁸U испускают альфа частицы. Получающиеся при этом атомы другого элемента испускают бета частицы, при этом образуются атомы нового элемента, испускающие бета частицы. Определите, изотоп какого элемента образуется в результате этих трёх последовательных превращений . 3. Химический элемент состоит из двух изотопов. Ядро первого изотопа содержит 10 протонов и 10 нейтронов. В ядре второго изотопа нейтронов на 2 больше. На 9 атомов более легкого изотопа приходиться один атом более тяжёлого изотопа. Вычислите среднюю атомную массу элемента.

Библиография.

Государственный доклад «О состоянии и охране окружающей среды Ульяновской области в 2010 году»: [Электронный ресурс] / Правительство Ульяновской области. Министерство лесного хозяйства, природопользования и экологии Ульяновской области. – Ульяновск, 2010. – URL: http://ulgov.ru › page/index/permlink/id/3560

Государственный научный центр Российской Федерации. – Научно-исследовательский институт атомных реакторов: проспект. – Ульяновск: ФГУП ИПК «Ульяновский Дом печати», 2002. – 44 с.

Доклад Министра образования Ульяновской области
на региональном образовательном Форуме – 2010 «Региональное образование на пути к новой школе» [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://do.gendocs.ru

Кузьменко Н.Е., Еремин В.В., Попков В.А. Начала химии. Современный курс для поступающих в вузы. / Кузьменко Н.Е. и др. – 8-е изд., перераб. И доп. – М.: Идательство «Экзамен», 2003-768 с.

Молибден для внутреннего употребления [Электронный ресурс]. – Режим доступа:http://www.eco-pravda.ru/page.php?id=3035

Перспективы развития города [Электронный ресурс]. – Режим доступа:http://www.dimitrovgrad.ru/invest/invproject_dev_mc.html

Программа развития ядерно-инновационного кластера в Димитровграде [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.dimra.ru/nauthor/admin

Сорокин C.А., Димитровград на пути грандиозных перемен // Димитровград, 29.11.2012. – № 90(878). С. 3.

Уникальный центр ядерной медицины построят в Димитровграде [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://pharmcluster.ru/4957

Ядерная жизнь Димитровграда [Электронный ресурс]. – Режим доступа:http://www.izvestia.ru/news/501896

Ядерный кластер – локомотив развития Ульяновской области: // АиФ-Ульяновск, 2010. № 10 – URL: [Электронный ресурс].- Режим доступа: http://ul.aif/.ru/money/article/10958

Адрес публикации: https://www.prodlenka.org/metodicheskie-razrabotki/118126-programma-jelektivnogo-kursa-jekologija-i-him