Велике освітньо-виховне значення у вивченні виробництв мають екскурсії як на хімічні заводи так і на виробничі виставки, в музеї, в хімічні цехи нехімічних виробництв до місць природного залягання хімічної сировини та ін (5). Проте досвід роботи багатьох учителів хімії з усією переконливістю показує, що екскурсії дають позитивний результат лише в тому випадку, якщо вони добре організовані. Тут дуже важлива не тільки підготовка до екскурсії і її проведення, але і подальший аналіз всього того, що учні па екскурсії бачили. Надмірне захоплення кількістю екскурсії за рахунок якості їх підготовки, проведення та використання одержуваних на екскурсіях відомостей абсолютно не допустимо.
З метою політехнічної підготовки учнів можна з великим успіхом використовувати не тільки класні, але і позакласні заняття. Можна, при наявності необхідних умов, організувати хімічний гурток і з членами цього гуртка проводити експериментальні роботи, виробничі екскурсії, читання науково-популярної і технічної літератури, а також виготовлення необхідних для уроків навчальних посібників: схем приладів, моделей і т. д. Можна організувати для учнів зустрічі з ученими і передовиками хімічної промисловості, проводити оглядові лекції фахівців і демонструвати кінофільми - показувати учням виняткові успіхи сучасної і особливо пашів радянської хімії, хімічної промисловості.

1.5 Підготовка до вивчення хімічних виробництв

У процесі вивчення хімічних виробництв, як і у всій навчально-виховної роботи школи, вирішальну роль грає вчитель. Без достатньо повного і чіткого знання вчителем технології хімічного виробництва політехнічна підготовка учнів неминуче візьме абстрактний, формальний характер.
У частині опису хімічних виробництв матеріал підручника в багатьох випадках, звичайно, недостатній. Вчителю дуже важливо використовувати спеціальні посібники з технології хімічних виробництв, а також матеріал про хімізації нашого народного господарства.
Велику допомогу може надати попередні відвідини спеціальних відділів музею, виставок і хімічних виробництв.
Особливо уважно слід ознайомитися з матеріалами, що характеризують загальні наукові принципи сучасних хімічних виробництв (3).
Попередньо слід підготувати також весь необхідний демонстраційний матеріал: таблиці, схеми, моделі, діаграми та ін Доводиться враховувати ту обставину, що виробничі схеми в спеціальних довідниках часто дуже складні і для використання на уроках потребують значного спрощення.
Успішне вивчення хімічних виробництв вимагає попередньої підготовки не тільки вчителі, а й учнів. До вивчення виробництва речовини необхідно приступати тільки після того, як учні засвоять: склад, властивості (фізичні і хімічні) та практичне значення цієї речовини, а також хімічні реакції його отримання та умови, за яких ці реакції протікають.

1.6 План вивчення виробництва

План вивчення хімічного виробництва, залежно від його характеру, попередньої підготовки учнів та інших обставин, може бути різноманітний. Однак теоретичні міркування і досвід роботи багатьох учителів показують, що вивчення виробництва доцільно проводити приблизно за таким планом:
1. Продукт виробництва: повторення відомостей про його склад, найважливіших властивості; способи отримання і застосування (бесіда).
2. Хімічні реакції, що лежать в основі даного виробивши, і умови протікання цих реакцій (бесіда із записом рівнянь).
3. Сировина і його підготовка до виробничого процесу (колекція природних зразків і схема найважливіших апаратів, що використовуються в процесі підготовки сировини до переробки).
4. Процес виробництва по окремих фаз (за схемою, моделям і т. п.), і в зв'язку з цим: а) самі основні, найбільш типові апарати; б) загальні принципи хімічного виробництва; в) засоби інтенсифікації виробництва.
5. Успіхи цієї галузі хімічної промисловості в нашій країні (дані народногосподарського плану, матеріал періодичної преси, повідомлення про передовиків виробництва та ін.)

Глава II. ХАРАКТЕРИСТИКА ВИКИДІВ ОКРЕМИХ ГАЛУЗЕЙ ХІМІЧНОЇ ПРОМИСЛОВОСТІ ТА ЗАХОДИ ПРОФІЛАКТИКИ

2.1 Забруднення навколишнього середовища

Хімічна промисловість охоплює велику кількість галузей: виробництво основного органічного синтезу, нафтохімічні, коксохімічні й інші-виробництва. Частина з них вже стала самостійними галузями промисловості. Виробництво кислот, солей, лугів, деяких хімічних елементів, наприклад хлору, пов'язаного азоту, мінеральних добрив, неорганічних сполук окремих хімічних елементів відносить до основної хімічної промисловості, що використовує для їх отримання мінеральна сировина - повітря, сірку, сірчаний колчедан, кухонну сіль, фосфорні руди та ін
Виробництво основних класів органічних сполук засновано на органічному синтезі. Тому потрійне кількість галузей хімічної промисловості виникло на цій основі, а також на основі переробки горючих копалин - нафти і нафтопродуктів, кам'яного вугілля, нафтового і природного газів, сланців і деревини.
До таких галузей хімічної промисловості належать виробництва синтетичних каучуків і гумотехнічних виробів на їх основі, пластичних мас, синтетичних і штучних волокон, барвників, лаків, розчинників, вибухових речовин, синтетичних миючих засобів, лісохімічна, хіміко-фармацевтичних та багатьох інших речовин, важливих у народному господарстві.
Диференціація хімічних виробництв відбивається як на характері продукції, що випускається, так і на викидах в навколишнє середовище, що має певне відношення до стану здоров'я населення. Основними несприятливо діючими факторами, на здоров'я є хімічні речовини в різних фазових станах у поєднанні з фізичними, механічними, гігієнічними та іншими особливостями середовища. Навколишнє середовище може забруднюватися хімічними речовинами у твердому, рідкому, газо-і пароподібному станах. Повітря виробничих приміщень та навколишнє середовище можуть забруднюватися також аерозолями з твердою і рідкою дисперсними фазами, різними газами, парами, в меншій мірі пилом.
Отже, навколишнє середовище являє собою складну систему фізичних, хімічних, біологічних і соціальних факторів, які можуть надавати різний вплив при комплексному впливі на організм людини.
У залежності від технологічного процесу В. Лейте на основі вивчення характеру і причин забруднення атмосферного повітря підприємствами хімічної промисловості виділив такі групи забруднень:
1. Неповний вихід продукції, обумовлений особливостями протікання реакцій, що виключають використання вихідних продуктів, або в результаті втрат кінцевого продукту;
2. Викид в атмосферу домішок і забруднень, що містяться в сировині;
3. Втрата ряду речовин, що використовуються у виробничих процесах;
4. Виділення пахучих речовин і продуктів окислення, що потрапляють в відходить повітря в результаті хімічних реакцій, нагрівання або сушіння.
Хімічні речовини, що забруднюють навколишнє середовище, діють на організм людини різними шляхами, викликаючи комплекс патологічних зрушень. Цій проблемі присвячено багато роботи з токсикології, професійної та комунальної гігієни, професійних хвороб і т. д. Слід зазначити, що проникнення забруднювачів навколишнього середовища в організм відбувається, як відомо, через дихальні шляхи, шкіру та органи травлення. Надходження речовин через органи дихання є основним і найбільш небезпечним шляхом. Поверхня легеневих альвеол дорівнює 90 - 100 м ² при середньому їх розтягуванні, а товщина альвеолярних мембран - 0,001 - 0,004 мм . Це створює сприятливі умови для швидкого проникнення газів, парів і пилу в кров, минаючи печінку, яка є механічним і біохімічним бар'єром, що захищає організм від отруєння отрутами. Хімічні речовини, що забруднюють навколишнє середовище і потрапляють в організм людини через органи травлення, проникають у печінку через систему ворітної вени. У печінці відбувається їх затримка, зворотне виділення з жовчю, а також часткова нейтралізація, що різко зменшує негативну дію забруднювачів. Деякі хімічні речовини в шлунковому соку зазнаю: зміни, які підвищують їх токсичність. Так, з ультрамариновою пилу виділяється сірководень, а з комплексних ціаністих сполук - синильна кислота. З метилового спирту в організмі може утворюватися мурашиним альдегід, що є отрутою для центральної нервової системи. Токсична дія забруднювачів, що потрапили в шлунок, залежить від швидкості переходу вмісту шлунка і кишки, де в основному відбувається всмоктування речовин і кров.

2.2 Екологічний вплив викидів хімічних виробництв

Забруднення навколишнього середовища відходами хімічної промисловості сягає нині великих розмірів. Досягнення людського розуму, що зумовили виникнення науково-технічної революції, стали одночасно причиною докорінної зміни екології людини. Природне місце її проживання, якої протягом багатьох століть була природа, сильно змінилася. Побудовано багато міст з асфальтованими вулицями і безліччю транспортних засобів, що забруднюють повітря.
Історія показує, що людина завжди прагнув створювати матеріальні блага і, не замислюючись над наслідком своїх відкриттів, намагався, в що б те не стало досягти здійснення своїх задумів. А зовнішнє середовище тим часом піддавалася і продовжує піддаватися перетворенням і забруднень.
Виснаження родовищ корисних копалин та інших, здавалося б на перший погляд, невичерпних ресурсів в кінцевому рахунку не може обійтися без важких наслідків. Створені людьми шахти зміщують речовина земної кори в десять разів більше, ніж землетрусу. Відходи сировини становлять 98%. Вони-то і засмічують, забруднюють навколишнє середовище.
Одна третина населення планети відчуває гострий брак чистої воді, через що 500 млн. чоловік постійно страждають кишково-шлунковими захворюваннями. Якщо в 70-х роках XX століття продовжувала недоїдати одна третина населення земної кулі, то 43 держави відчувають нестачу в звичайній питній воді.
Щорічно в атмосферу викидається 500 млн. т забруднень. Одні тільки електростанції викидають щороку 100-200 млн. т золи та 60 млн. т сірчистого ангідриду. Атмосфера пашів планети містить 2,3 '10 ¹² т вуглекислого газу. Джерелами виділення його є вулкани, гарячі джерела, живі організми, горючі копалини. При спалюванні палива щорічно в атмосферу надходить не менше 1 '10 ¹⁰ т вуглекислого газу, створюючи цим тепловий ефект та подальшому забрудненню атмосфери. Це в свою чергу веде до порушення хімічної рівноваги в повітряному середовищі, зміни клімату та іншим глобальних наслідків. Вуглекислий і сірчистий гази, що забруднюють атмосферу, можна використовувати для отримання різних полімерних матеріалів. В даний час здійснено промислове виробництво ароматичних полікарбонатів. У лабораторіях зараз отримують полісульфон, матеріалом для яких служить сірчистий газ. Реакція їх синтезу, як і у випадку з СО, ініціюється пероксидами або за допомогою жорсткої радіації. З полімерів, які мають до 50% SО _2, виготовляють, наприклад, плити і плівки. Мембрани з полімерів, що містять SО ₂ з деякими олефінами гнучкі, міцні, не токсичні, пропускають кисень так само добре, як і силоксанових, а вуглекислоту - у шість разів краще. Тому полісульфоновие мембрани перспективні для апаратів штучного кровообігу.
У світі щорічно викидається в атмосферу близько 150 млн. т SО _2. У повітряний простір скандинавських країн вітром заноситься з промислових регіонів велику кількість SO _2, в результаті чого тут випадають «кислі» дощі і рН поверхневих вод змінюється до 3,5 [4]. Отже, щоб поверхневі води були придатними для пиття, їх необхідно подщелачивать. Не дивно, що в окремих районах споживання питної води призводить до захворювань серця.
Забруднення атмосфери вуглекислим газом та іншими речовинами збільшує витрату кисню.
Людство змушене буде вдатися до створення нових технологій, при яких буде поглинатися вуглекислий газ і виділяє кисень.
з'єднання шестивалентного хрому, ніж тривалентного. Небезпечні отрути, що знаходяться в високодисперсному пародимообразном стані, оскільки такий стан полегшує проникнення їх в організм через дихальні шляхи. Часто токсичний ефект залежить від тривалості дії отрути на організм, від його розчинності у крові, лімфі і т. д.
Індивідуальну чутливість людей до різних речовин обумовлює стан центральної нервової системи або всього організму. Цим пояснюється те, що в промислових умовах нерідко спостерігаються пиляння сенсибілізації людей до деяких отрут, що ведуть до виникнення алергічних захворювань, бронхіальної астми та інших специфічних захворювань, що робить неможливим подальше їх професійну діяльність.
Більшість отрут надає негативну дію на організм в цілому, хоча нерідко спостерігається переважне ураження певних, органів. Бензол, наприклад, вражає кровотворні органи і центральну нервову систему, свинець викликає зміни нервової системи і вражає кров, а іноді - зміни в печінці, - судинах і т. д. Вибірковість ураження окремих органів обумовлена ​​особливостями речовин, їх фізико-хімічними властивостями, в Зокрема, неоднаковою розчинністю до води, жирах, відмінностями в обміні речовин у тканинах організму, а також певним хімічною спорідненістю цих тканин до отрути, що призводить до виборчого накопиченню його в певних органах.
Ці дані свідчать про те, що комплексний облік фактором навколишнього середовища дозволить намічати заходи з оздоровлення її і тим самим виключати шкідливі для здоров'я людей умови. Складність полягає в тому, що комбінована дія цих факторів ще недостатньо вивчено. У той же час досвід проведення природоохоронних заходів у ряді промислових центрів у відповідності до сучасних гігієнічними вимогами показує, що в цих районах спостерігається зменшення загальної захворюваності, у тому числі хронічними хворобами.
Хімічна промисловість така багатогранна, що повна характеристика її надзвичайно скрутна, і тому ми зупинимося лише на деяких виробництвах, які заслуговують з точки зору забруднення навколишнього середовища особливої ​​уваги.
Серед виробництв неорганічного синтезу увага звертається на особливості отримання та застосування мінеральних добрив, аміаку і продуктів на його основі, кальцинованої соди, дихромата калію, силікатів. Огляд особливостей основного органічного синтезу обмежується розглядом основних аспектів переробки нафти, кам'яного вугілля, деревини, одержання і застосування каучуку, капролактаму, хімічних волокон і пластичних мас, виробництва пестицидів, поверхнево-активних речовин. У розділі коротко розглянуто особливості забруднення навколишнього середовища травильними і гальванічними виробництвами. Перелік виробництв охоплює основні речовини неорганічної та органічної природи, значення яких і об'єм виробленої продукції для потреб народного господарства очевидні. Ознайомлення з ними показує, що багато чого робиться сьогодні для того, щоб нові матеріали, нові речовини випускалися за допомогою технологій, що дають мінімальну кількість відходів та дозволяють зберегти в чистоті навколишнє нас природу.

Глава III. Ознайомлення учнів з хімічними виробництвами

3.1 Виробництво вапна як приклад початкового вивчення хімічного виробництва у VIII класі

На спеціальному уроці в VIII класі вчитель дає учням початкове уявлення про застосування хімії у виробництві і знайомить їх з елементами техніки цього виробництва.
Вчитель починає з характеристики продукту виробництва - з вапна. Нагадує учням, що з вапном вони вже, знайомі, так як вона широко застосовується в практичному житті - в будівництві і в домашньому господарстві. Пропонує учням розповісти про те, в якому вигляді і для чого саме вона використовується. Підкреслює, що вапняк і вапно - речовини різні, що вапняк - це гірська порода, природна сировина для отримання вапна. Показує зразок вапняку. Зазначає його складу, формулу і назву записує на дошці. Звертає увагу учнів на те, що вапно буває двох видів: негашене і гашене. Формули і відповідні назви їх теж записує на дошці. Зразки вапна показує. Характеризує властивості вапняку, негашеного і гашеного вапна і порівнює їх між собою.