СМЗ входять до складу пральних порошків. Виробництво СМЗ - один з напрямів сучасної промисловості органічної хімії, який розвивається досить швидко.

Миючі засоби у процесі їхнього використання не піддаються руйнуванню. Потрапляючи зі стічними водами у водойми, вони можуть забруднювати навколишнє середовище. Тому, створюючи нові препарати, прагнуть забезпечити не тільки високі миючі властивості, але й подальше знищення цих речовин у природі деякими видами мікроорганізмів у процесі їхньої життєдіяльності.

Біологічне руйнування в природних умовах - обов'язкова вимога до СМЗ, що випускаються в багатьох країнах. Крім того, типовий пральний порошок містить приблизно 70 % синтетичного миючого засобу і приблизно ЗО % неорганічних фосфатів, які видаляють розчинні солі Кальцію. На жаль, ці фосфати потрапляють у стічні води, які скидають у струмки, ріки, озера або океани. Фосфати є поживним середовищем для певних водоростей. Це призводить до сильного розростання зелених водяних рослин, особливо в замкнутих водоймищах, наприклад в озерах. Зелені рослини поглинають кисень, який міститься у воді, внаслідок чого відбувається поступова загибель інших водяних рослин і організмів та їх розкладання [8, с.121].

Окремою темою проходить "Отруйність спиртів, їхня дія на організм людини. Застосування етанолу і метанолу". Учитель звертає увагу учнів на смертельні випадки від застосування метанолу, розповідає про виникнення наркотичної залежності від вживання етанолу, про метаболізм етанолу і його вплив на організм людини.

Щоб закріпити у свідомості учнів інформацію про важливу роль ароматичних вуглеводнів для людини, поглибити знання учнів про застосування сполук бензолу та їх значення, привернути увагу до проблеми використання пестицидів можна застосувати нетрадиційний урок-суд над фенолом, проведення якого сприяє формуванню екологічного мислення школярів.

Секретар. Згідно зі статтями органічного судового кодексу, звинувачується підсудний Фенол у тому, що він: використовується при виробництві гербіцидів і пестицидів, які у надмірній кількості згубно впливають на живу рослинність; є членом мафії ароматичних вуглеводнів, діяльність якої була направлена на нанесення великої шкоди людству і екології в цілому. Особливу шкоду приносять його похідні - виконавці темних справ - канцерогени; звинувачуваний вступав у зв'язки з різними речовинами, про що розкажуть свідки в процесі суду; фенол шкідливий для всього живого.

Прокурор. Шановний суддя, прошу слова. Перед вами знаходиться сполука, яка приносить чимало шкоди людству, зокрема, при попаданні на шкіру спричинює опіки, утворює пухирці, викликає алергію, пригнічує діяльність центральної нервової системи, імунної системи. Навіть вдихання парів фенолу дуже небезпечне для здоров'я. Отже, фенол - сильна отрута.

Медик: Забруднення фенолом системи водопостачання і пов'язані з цим токсикози в людей у березні 1990 р. у м. Уфі - одна з найбільших екологічних катастроф за останнє десятиліття. На Уфимському ВО "Хімпром" на стадії перекачування відбувся витік фенолу, і заходи з дезактивації осередку забруднення відразу не були прийняті, навесні фенол розчинився і потрапив у систему водопостачання міста, перевищивши ГДК у 25-30 разів. Безпосередньою причиною цієї аварії (як і багатьох інших) став людський фактор: некомпетентність, відсутність технологічної дисципліни й контролю за діяльністю підприємства, загальна екологічна безграмотність і просто недбалість. Крім того, виявилася необхідність знизити ГДК фенолу в хлорованій воді, тому що у присутності нітросполук хлорування призводить до утворення нітрохлорфенолів і хлорфенолів (вторинні реакції), з яких 2,4,6-трихлорфенол є канцерогеном, а пентахлорфенол найбільш токсичною речовиною (ГДК = 0,0004 мг/л). Треба врахувати й можливість синергетичної дії (взаємне підсилення токсичності) цих сполук з пестицидами [8, с.223].

Агроном. Я хочу підтвердити те, що фенол використовується для виробництва пестицидів, без яких сільське господарство безпорадне. Отрутохімікати (пестициди) - хімічні речовини, які застосовують у сільському господарстві і промисловості для боротьби з різними видами шкідливих організмів. Отрутохімікати поділяють на такі групи: авіциди - для знищення птахів; акарициди - кліщів; альгіциди - водоростей; аборициди - бур'янів, деревної і чагарникової рослинності; бактерициди - бактерій, які викликають хвороби тварин і рослин; гербіциди-трав'янистих бур'янів; дефоліанти - листя культурних рослин; зооциди - шкідливих теплокровних тварин; інсектициди - комах; молюскициди - молюсків; лимациди - голих слимаків; нематоциди - червів-нематод; фунгіциди - грибів, які викликають хвороби рослин і тварин; за допомогою десикантів підсушують рослини перед збиранням урожаю.

Еколог. Пестициди - це хімічні засоби захисту рослин від шкідників і хвороб. Діють вони швидко й ефективно, проте застосування їх має також негативні наслідки для довкілля і здоров'я людей. Втручання їх у природні системи може порушувати хімічні зв'язки між компонентами живих систем. Так, при використанні в країні Кот-Дівуар пестициду дельтаметрину-пермитрину проти мухи цеце зникло 11 з 55 видів прісноводних риб, а муха цеце залишилася. Пестициди можуть змінювати екологічні системи. Вони здатні до міграції на великі відстані і можуть накопичуватися в екологічних системах та ланцюгах живлення. Більшість їх (до 90 %) розсіюються в ґрунті, воді, атмосфері і не дають очікуваного агротехнічного ефекту. Наприклад, при розпилюванні за допомогою авіації 60-80 % їх не потрапляє на оброблювану ділянку. Деякі пестициди вже давно заборонені для використання (наприклад, ДДТ та його похідні), проте через тривалий період зберігання в природі (ґрунті, донних відкладах, атмосфері) про них говорять і нині. Близько 50 % пестицидів можуть потрапити в атмосферу протягом тижня після обробки ними посівів. Внаслідок цього забруднення атмосфери набуває глобального характеру.

Прогнозувати наслідки використання пестицидів дуже складно. Ефект і механізми дії хімікатів неможливо передбачити в часі. Наприклад, кажани можуть гинути у великій кількості від отруєння пестицидами не у місцях застосування останніх, а після завершення сезонних перельотів, коли організм використав усі свої жирові запаси, і накопичені в ньому пестициди в дедалі більшій кількості надходять в органи.

Негативно впливаючи на живі організми ґрунту, пестициди знижують його родючість. Багаторічне застосування їх у комплексі з мінеральними добривами призвело до збільшення мікроорганізмів в ґрунті, які ставали високотоксичними для культур.

З 1970 року через високу токсичність і здатність до накопичення в тканинах живих істот заборонено використання в сільському господарстві більше 40 препаратів.

Через поглинання і накопичення пестицидів рослинами відбувається забруднення ними сільськогосподарської продукції. З цієї причини на ґрунтах, в орному шарі яких містяться хлорорганічні сполуки, не рекомендується вирощувати буряки й картоплю.

При гострому отруєнні ними виникають головний біль, нудота, прискорене серцебиття, звуження зіниць.

До сильно отруйних належать ртутьорганічні пестициди. Найнебезпечніші з них - гранозан, меркуан. У випадку гострого отруєння ними спостерігаються металевий присмак у роті, головний біль, нудота.

Раціональне ведення сільськогосподарського виробництва передбачає:

наукову розробку та використання зональних систем землеробства і тваринництва, які враховують віддалені екологічні наслідки застосування хімічних засобів захисту рослин та мінеральних добрив;

екологічне моделювання систем господарювання на довгострокову перспективу і застосування профілактичних природоохоронних заходів;

впровадження ґрунтозахисних водоохоронних технологій;

застосування інтегрованих (хімічних, біологічних та агротехнічних) методів захисту польових культур;

організацію ведення сільськогосподарського виробництва на збалансованих еколого-економічних засадах.

Медик. Щороку в світі реєструють від 400 тис. до 2 млн. випадків отруєння людей пестицидами. У організм людини пестициди можуть проникати через дихальні шляхи, органи травлення, крізь шкірний покрив. Вони подразнюють шкіру, слизові оболонки. За періодом розкладу пестициди, що містяться в ґрунті, поділяють на дуже стійкі - понад 2 роки; стійкі - 0,5-2 роки; помірностійкі - 1-6 місяців; малостійкі - до 1 місяця. Пестициди порушують діяльність центральної нервової системи, серцево-судинної системи, знижують імунну систему, викликають аномалії в новонароджених. Більшість пестицидів виявляють мутагенну активність. Навіть при незначних концентраціях вони можуть викликати у тварин і людей захворювання очей, травного каналу, ураження нервової системи. При гострому отруєнні ними виникають головний біль, нудота, прискорене серцебиття, звуження зіниць.

До сильно отруйних належать ртутьорганічні пестициди. Найнебезпечніші з них - гранозан, меркуан. У випадку гострого отруєння ними спостерігаються металевий присмак у роті, головний біль, нудота. Я хочу сказати про небезпеку, яка може виникнути, якщо фенол проникне в людський організм. ГДК фенолу в повітрі приміщень становить 5 мг в 1 м³, а у воді - 0,5 мг на 1 літр. Забруднення атмосфери і стічних вод фенолом і його похідними негативно впливає на здоров'я людей, викликає алергію, астму, ріст злоякісних пухлин (онкологічні захворювання). Гинуть фауна і флора.

Отже, фенол і його похідні - небезпечні для життя всього живого.

Адвокат. Дозвольте заперечити медику. Якщо фенол такий шкідливий, то чому ж його 5-відсотковий розчин використовується для знезаражування приміщень, хірургічних інструментів? Його добавляють до деяких сортів мила, ним протравлюють деревину, щоб запобігти її гниттю.

Суддя. Заслухавши справу підсудного Фенолу, суд постановляє: винести підсудному оправдуючий вирок, вказавши йому на необхідність всебічно розвивати корисні якості, поглибити застосування сполук на користь людини. Окремою думкою суду є те, що жодна із хімічних речовин не може приносити шкоду чи користь без людини. Тому на нашу думку необхідно судити не Фенол, а людину, яка використовує речовини, не вивчивши їх дію на довкілля, приносячи цим значну шкоду для Землі. Хімія для людини, для її блага і добробуту людини! Суд оголошується закритим [14, с.111-118].

Завершенням екологічної освіти на уроках хімії виступає тема "Хімія і екологія". Завданням даного уроку для учнів 11 - го класу є:

ознайомити з причинами виникнення екологічних проблем;

з'ясувати позитивний і негативний вплив хімічної промисловості, синтетичних матеріалів та речовин на екологічний стан середовища;

з'ясувати роль хімії у розв'язуванні екологічних проблем;

розвивати логічне мислення учнів, уміння аналізувати, порівнювати, зіставляти, встановлювати причинно-наслідкові зв'язки, прогнозувати, узагальнювати, робити висновки;

розвивати вміння і навички роботи з літературними джерелами;

формувати почуття відповідальності за свої дії, які можуть спричинити негативні зміни в довкіллі;

виробляти культуру мовлення, спілкування, толерантність, дружелюбність, взаємодопомогу.

Матеріали та обладнання: картки з малюнками: хмаринки, краплинки води, квітки; великі аркуші паперу, кольорові маркери, клей; три комплекти кольорових смужок: червоні - з переліком екологічних проблем, сині - з причинами виникнення, зелені - зі способами їх розв'язування (див. додаток 2); екологічна й економічна карти України.

Мотивуючи учнів, повідомляємо про те, що на їхню адресу надійшов лист без підпису. Зачитуємо його:

"Моя людино, ледве тримаюсь,

Хіба живу я? Ні, тільки маюсь!

Хочеш спитати, хто лишенько вдіяв?

Ну то послухай, хто це затіяв.

Жила я багато, у цвіті пишалась,

У синьому морі досхочу купалась

Бджоли волосся моє колихали,

Із квітів духмяних медочок збирали.

Небо блакитне було все спокійне,

І тіло моє колись було вільне.

Горя не знала, творила добро,

Прийшла в світ людина - тільки на зло.

Не ображайся, я не про всіх.

Світ поділився на добрих і злих.

Звідки з'явилися ці "хазяї",

Щоб грабувати надра мої?

Кинули шахти, кар'єри, канали,

Навіть "спасибі" мені не сказали!

Як же я виживу - рани стікають.

Хто їх загоїть? Хто про це знає?

Тож схаменіться, діти Землі!

Будьмо для неї усі лікарі!

Поки не стане планета здорова -

Мало надіятись тільки на Бога!

Тож починаймо процес лікування,

Кожний з нас лікар - почесне це звання.

Скажемо: "Ні!" всім убивцям природи -

Знов кришталево дзвенітимуть води.

Знову з джерел задзюрчать ручаї,

Десь соловейко заллється вночі,

Знову розкриються очі в людини -

Жити повинні рослини й тварини!".

Запитуємо в учнів: Хто міг надіслати цей лист? Про які проблеми йдеться? Хто спричинив ці проблеми?

Після відповідей підсумовуємо, що у процесі науково-технічного розвитку людство своєю діяльністю спричинило екологічні проблеми на нашій планеті. Далі з'ясовуємо, що таке екологія.

Актуалізуємо опорні знання учнів про глобальні проблеми Землі. Діти називають відомі їм екологічні проблеми, які записуємо на дошці: парниковий ефект, озонові діри, загибель гідробіонітів, глобальне потепління, виснаження надр, промислові та побутові відходи, забруднення води тощо.

Узагальнюємо: перелічене можна поділити на екологічні проблеми атмосфери, гідросфери і літосфери. Наше завдання - обговорити, наскільки причетна хімія до створення та розв'язування цих проблем.

При сприйнятті нового матеріалу роздаємо учням картки, на яких намальовані хмаринка, краплинка води, квітка. Об'єднуємо учнів у три групи, які мають завдання підготувати і доповісти про: І група "Хмаринка" - екологічні проблеми атмосфери; відповідно II група "Краплинка води" - гідросфери, а III група "Квітка" - літосфери.

Перш ніж розпочати роботу, учні обмінюються думками щодо екологічних проблем, виконують веселі фізичні вправи. Ставимо такі запитання.

Якщо ви вважаєте, що треба економити воду, плесніть у долоні.

Якщо вимикаєте воду, поки чистите зуби, підстрибніть.

Якщо ви не спалюєте сміття, тупніть ногою.

4. Якщо вам не подобається запах бруду, махніть рукою перед своїм обличчям.

Якщо не смітите на вулицях, сядьте.

Якщо не курите і вважаєте це шкідливою звичкою, встаньте.

Якщо вимикаєте світло, виходячи з кімнати, затуліть очі рукою.

Якщо ви ощадливо використовуєте папір, не витрачаєте його марно, підніміть руки.

Якщо, на вашу думку, охороняти навколишнє середовище - добра справа, плесніть у долоні.

Далі кожна група одержує: комплект кольорових смужок, на яких надруковано проблеми, причини та способи розв'язування екологічних проблем; плакат з відповідним заголовком.

Завдання.

3 комплекту смужок вибрати лише ті, які стосуються екологічних проблем, котрі розглядає ваша група, та скласти таблицю, яка містить рубрики "Проблеми", "Причини" і "Рішення". Спираючись на здобуті знання та власний досвід, учні можуть доповнити таблицю.

Подати свою тему у вигляді малюнка або плаката.

Представити підготовлену інформацію.

Виступити в ролі опонента та рецензента під час доповідей інших груп.

Учні працюють із комплектом смужок (Додаток 2), додатковою літературою, підручником. Учитель спостерігає за роботою в групах, дає поради, відповідає на запитання, консультує, стежить за часом.

Проаналізувавши інформацію, учні узагальнюють і систематизують її, наклеюючи смужки у відповідних графах таблиці. Час роботи в групах - 25 хв.

Після цього кожна група почергово представляє малюнок і таблицю (доповідають один або два учні). Дві інші групи отримують інформацію, крім цього, почергово виступають у ролях опонента та рецензента.

Після представлення групами учнів підготовленої інформації, виступів опонентів та рецензентів пропонуємо визначити спільні екологічні проблеми для усіх трьох сфер нашої планети, а також глобальні екологічні проблеми.

Підбиваючи підсумки, аналізуємо екологічну й економічну карти України. Запитуємо, як залежить екологічний стан регіонів від рівня економічного розвитку.

Звертаємо увагу учнів на те, що через забруднення довкілля внаслідок людської діяльності вражається і здоров'я людей. Кожна людина перебуває під впливом екологічних проблем. Тому кожен має усвідомити відповідальність за свій спосіб життя, за те, як його особисте життя впливатиме на життя планети. Девізом можуть бути слова:

"Пам'ятай завжди і всюди -

Навкруг тебе живуть люди.

Навколишній дивний світ

Має жити мільйони літ".

На домашнє завдання викласти письмово свої думки щодо таких питань (на вибір):

Найважливіше, що треба зробити для збереження довкілля,.

Коли я думаю про екологічні проблеми, то найнебезпечнішим мені здається.

Продовжуючи обговорення даної теми на наступному уроці, можна заслухати розповідь про діоксини.

1. Властивості діоксинів

До великої групи хлорованих вуглеводнів, що їх називають діоксинами, входять 75 власне діоксинів (поліхлорованих дибензодіоксинів), 135 різних фуранів (поліхлорованих дибензофуранів) і 209 поліхлорованих біфенілів (ПХБ). Лише 7 діоксинів, 10 фуранів і 12 ПХБ є надзвичайно токсичними для усього живого - від бактерій до ссавців. Ці 29 сполук мають подібну біологічну активність, що обумовлена спільним механізмом дії. Представників трьох вищевказаних класів правильніше називати діоксиноподібними сполуками - ДПС. Проте, найчастіше використовується просто слово "діоксини".

Хоча всі ДПС небезпечні, серед них є сполуки з різним рівнем токсичності, зокрема 2,3,7,8-тетрахлордибензо-п-діоксин (ТХДД) - найбільш токсичний і найбільш досліджуваний. Тому його токсичність прийнято за "1" і кожна ДПС має свій коефіцієнт токсичності відносно ТХДД.

ДПС мають високу температуру плавлення, дуже низьку леткість, погано розчиняються у воді, краще - у органічних розчинниках. Ці сполуки вирізняються високою термічною стабільністю, їх розклад починається за температури 750.1000°С. Вони не реагують з кислотами і лугами навіть під час кип'ятіння. У характерні для ароматичних сполук реакції ДПС вступають лише в жорстких умовах у присутності каталізаторів.

Токсичність ТХДД така, що його граничнодопустима концентрація мізерна: 10^-12 грама на кілограм речовини або літр рідини.

Молекула діоксину плоска й відрізняється високою симетрією. Розподілення електронної густини в ній таке, що максимум знаходиться у зоні атомів Оксигену і Хлору, а мінімум - у центрах бензольних кілець. Ці особливості будови й електронного стану й зумовлюють екстремальні властивості молекули діоксину, що спостерігаються.

Діоксин - хімічно інертна речовина. Кислотами й лугами він не розкладається навіть під час кип'ятіння. У характерні для ароматичних сполук реакції хлорування він вступає тільки в дуже жорстких умовах і за наявності каталізаторів. Заміщення атомів Хлору молекули діоксину на інші атоми чи групи атомів може відбутися лише в умовах вільнорадикальних реакцій. Деякі з цих перетворень, наприклад взаємодія з натрій-нафталіном і відновлювальне дехлорування за ультрафіолетового випромінювання, використовуються для знищення невеликої кількості діоксину. Під час окиснення у безводних умовах діоксин легко віддає один електрон і перетворюється на стабільний катіон-радикал, котрий, проте, легко відновлюється водою в діоксин з виділенням дуже активного катіон-радикала НО⁺. Характерною для діоксину є його здатність до утворення міцних комплексів з багатьма природними й синтетичними поліциклічними з'єднаннями.

2. Шляхи виникнення діоксинів

Діоксини - сполуки рукотворні, хоча ніхто ніколи цілеспрямовано не створював цих отрут. Усі ДПС можна сміливо назвати "екологічним брудом".

Вони виділяються внаслідок:

1) виробництва пестицидів, гербіцидів і дефоліантів як побічний продукт (домішки): найбільш значні рівні забруднення діоксинами (переважно ТХДД) гербіцидів на основі 2,4-ди та 2,4,5-трихлорфеноксиоцтових кислот (2,4-Д та 2,4,5-Т); фунгіцидів, інсектицидів, антисептиків і дезінфектантів, бактерицидного препарату гексахлорофену, синтезованих із хлордифенілових ефірів, гербіцидів, гексахлорбензену, ПХБ;

виробництва целюлози в процесах відбілювання, що передбачають хлорування: діоксини знайдені у пульпі, фільтратах, стічних водах, абгазах, твердих відходах, готовій продукції;

електролізних процесів одержання нікелю і магнію з їх хлоридів, лиття сталі й міді, переплавлення лому заліза, а також під час виробництва алюмінію;

нафтопереробки;

спалювання хлоровмісних сполук;

загоряння та поломок електричного обладнання, де як трансформаторна рідина використовується ПХБ;

спалювання автомобільного масла і бензину, у вихлопних газах автомобілів, що працюють на бензині, який містить свинцеві присадки;

порушення правил захоронення промислових відходів;

значних промислових аварій;

10) використання хімічних речовин у військових конфліктах.

3. Шляхи проникнення та акумуляції в природних об'єктах

Найбільш небезпечні діоксини для людей. Адже для враження організму людини потрібна дуже мала доза, а виводяться діоксини з організму дуже повільно.

Щодо шляхів проникнення та акумуляції діоксинів, то тут можна виділити три джерела: харчовий, повітряний та вживання хлорованої води.

Діоксини можуть потрапити до продуктів, а разом з ними і до організму людини, декількома шляхами: через ґрунт (овочі), адже ґрунт є основним депо діоксину в природі (діоксини надзвичайно стабільні в ґрунті і зберігаються в основному у верхніх шарах - на глибині 2-5 см; практично не мігрують і не надходять у ґрунтові води), споживанням тваринами (м'ясо яких потім буде використовуватися в приготуванні їжі) забруднених діоксином продуктів. Діоксини можуть потрапити до продуктів через папір, яким ці продукти обгортають. Як сказано вище, діоксини виділяються в паперовій промисловості, тобто містяться і в папері. Тому в разі контакту паперу з продуктами створюється передумова для надходження діоксинів до цих продуктів. Ще одним прикладом потрапляння діоксинів до організму людини є використання паперу з діоксином у виготовленні носових хусточок, адже носослизові канали дуже добре можуть відфільтровувати діоксинові речовини. Щодо повітряного шляху, то тут усе зрозуміло: достатньо людині, тварині або рослині потрапити на територію із забрудненим діоксинами повітрям, як миттєво до їх організму потрапляє ця речовина, хоча і в дуже малих дозах.

З організму людини виведення діоксину проходить дуже повільно протягом не одного року, хоча останнім часом з'явилися певні методики, які прискорюють його виведення, але поки в Україні вони недоступні та дуже дорогі [11, с.55-57].

4. Кругообіг

Викиди в навколишнє середовище.

Проникнення до природних об'єктів.

Виведення з природних об'єктів.

5. Виявлення діоксинів

Виявити діоксини в організмі живих істот дуже складно, у домашніх умовах - неможливо. На це потрібне спеціальне обладнання та реактиви. Судити про отруєння живим організмом діоксинами можна, спостерігаючи за симптомами отруєння. Під час гострого отруєння діоксином у тварин спостерігаються ознаки загальнотоксичної дії: втрата апетиту, загальна млявість, утомлюваність, депресія і катастрофічне схуднення. Смерть настає за кілька днів і навіть тижнів (залежно від дози). Під час дії діоксину в дозах, менших від летальної, спостерігаються специфічні розлади й ушкодження організму. До них насамперед належить хлоракне - запалення сальних залоз шкіри, що рецидивує. Це хронічне захворювання, яке супроводжується дерматитами й утворенням виразок, що довгий час не гояться. Нерідко спостерігається порфірія - хронічне захворювання, яке характеризується утворенням на шкірі пухирців, підвищеною фоточутливістю і крихкістю шкіри, порушенням обміну порфірину та підвищенням його вмісту в печінці, сечі й калі. У разі тяжкого отруєння спостерігаються ознаки хвороби Перна і сильний біль у ділянці серця і в кінцівках, а також важкі ураження печінки, селезінки, імунної і центральної нервової систем.

А от щодо виявлення діоксинів у полімерних матеріалах, то тут справи краще. Це може зробити кожен бажаючий. Для цього потрібно взяти мідний дріт, зачистити один кінець і обмотати "досліджуваним" полімером: якщо під час спалювання спостерігатиметься зеленкувате забарвлення полум'я, то ми маємо справу з полімером, що містить хлор. А отже, він є "діоксинонебезпечним".

З учнями 9 класу проводимо урок еко-гру на тему "Хімія і екологія" (Додаток 3), мета якого - розкрити перед учнями сучасні проблеми навколишнього середовища; розвивати особисту відповідальність за стан навколишнього середовища.

Для ознайомлення учнів з проблемою стійких органічних забруднювачів, зокрема з ДДТ, формування екологічних поглядів, мислення, гуманного ставлення до навколишнього середовища, раціонального використання засобів щодо захисту рослин розроблений позакласний захід - конференція "Стійкі органічні забруднювачі (СОЗ)" (Додаток 4).

3.4 Загальна характеристика хімічно небезпечних речовин, що вивчаються у курсі органічної хімії середньої школи

У середній школі вивчають такі класи органічних сполук та окремі їх представники:

Алкани

Метан. Формула: СН₄

Метан не відноситься до найнебезпечніших для здоров'я людини речовин, але забруднення ним атмосферного повітря може мати два важливих наслідки: у глобальному плані - потепління клімату, у локальному - небезпека вибуху при високих концентраціях.

Практично всі випадки різкого збільшення концентрації метану (СН₄) пов'язані з місцями, де перебувають газопроводи. Звичайно, у великих містах джерелом СН₄ можуть бути не тільки місця витоку з магістральних газопроводів, але також із системи подачі газу до промислових підприємств і комунальних служб. Тому особливу увагу звертає на себе збільшення концентрації метану в чистій місцевості.

Тару з метаном потрібно позначати символом - . високозаймистий.

Поради, застереження при використанні. Зберігати ємність у добре провітрюваному приміщенні, подалі від джерел займання (не палити!), прийняти заходи захисту від електростатичних зарядів.

Бутан. Формула: С₄Н₁₀

Існують 2 ізомери: нормальний бутан СН₃ (СН₂) ₂СН₃ й ізобутан (2-метилпропан, триметилметан) (СН₃) ₃СН. Безбарвні гази, розчинні в органічних розчинниках, не розчинний у воді; ізобутан утворює кристалогідрати. Бутани - легкі високооктанові компоненти моторного палива для карбюраторних двигунів внутрішнього згорання; нормальний бутан - сировина для одержання бутенів й бута-1,3-дієну, оцтової кислоти, малеїнового ангідриду; ізобутан - сировина для виробництва високооктанових компонентів автомобільних бензинів.

Бутани - горючі гази. Шкідливо впливають на нервову систему; ГДК 300 мг/м³.

Тару з бутаном потрібно позначати символом - високозаймистий.

Поради, застереження при використанні. Зберігати ємність у добре провітрюваному приміщенні, подалі від джерел займання (не палити!).

Циклопропан. Формула: С₅Н₁₀

Безбарвний горючий газ із характерним запахом, що нагадує запах петролейного ефіру, має їдкий смак. Мало розчинний у воді. Легко розчинний у спирті, петролейному ефірі, хлороформі й жирних маслах. Циклопропан має загальнознеболюючу властивість. Надзвичайно вогненебезпечний; його суміші з киснем, нітроген (І) оксидом й повітрям можуть вибухати при контакті з полум'ям, електричною іскрою та іншими джерелами, які можуть спричиняти займання.

При використанні циклопропану необхідно приймати всі заходи, що виключають можливість вибуху, і тому особливу увагу необхідно звертати на неможливість одночасного застосування електро- і рентгеноапаратури. У зв'язку із цими особливостями, а також з появою нових способів і засобів загального знеболювання циклопропан на сьогодні вкрай рідко використовується як засіб для наркозу. Діє циклопропан швидко. У концентрації 4 % спричиняє аналгезію, 6 % - втрата свідомості, 8 - 10 % - спричиняє наркоз (III стадії), у концентрації 20 - 30 % - глибокий наркоз. В організмі циклопропан не руйнується й виділяється в незмінному вигляді майже повністю через 10 хв після припинення інгаляції.

Циклопропан не впливає на функціонування печінки й нирок; трохи знижує діурез. Циклопропан спричиняє деяке уповільнення пульсу, можливі аритмії. Під впливом циклопропану сильно підвищується чутливість міокарда до адреналіну; введення адреналіну при наркозі з використанням циклопропану може спричиняти фібриляцію шлуночків. Артеріальний тиск під час наркозу трохи підвищується, що може призвести до деякого посилення кровотеч. Циклопропан використовується для вступного й основного наркозу (циклопропан з киснем); частіше застосовується в комбінації з іншими засобами для наркозу (нітроген (І) оксид, ефір) і з м'язовими релаксантами. Показаний хворим із захворюваннями легенів, тому що не спричиняє подразнення слизових оболонок дихальних шляхів. Його можна призначати при хворобах печінки й при діабеті. Циклопропановий наркоз може застосовуватися для короткочасних оперативних втручань.

При правильному дозуванні циклопропану перебіг наркозу відбувається без ускладнень, хворі швидко просинаються після закінчення інгаляції. У випадку передозування можлива зупинка дихання й пригнічення серцевої діяльності аж до зупинки серця. У зв'язку зі швидким пробудженням після припинення наркозу хворі можуть відчувати після операції сильний біль, тому до закінчення операції рекомендується ввести анальгетик. Після наркозу відносно часто спостерігається головний біль, в окремих випадках - післяопераційна блювота, розлад шлунку. Тому хворі після пробудження від наркозу мають потребу в ретельному спостереженні.

До застосування циклопропану допускається тільки медичний персонал, що пройшов відповідний інструктаж. Зберігання: у прохолодному місці на відстані від джерел вогню.

Як і всі вибухонебезпечні сполуки, циклопропан не має широкого використання.

Тару з циклопропаном відповідно до міжнародних стандартів потрібно позначати символом - високозаймистий.

Поради, застереження при використанні. Зберігати ємність у добре провітрюваному приміщенні, подалі від джерел займання (не палити!), прийняти заходи захисту від електростатичних зарядів.

Тетраетилплюмбум (Етильований бензин) Формула: (С₂Н₅) ₄Pb

Тетраетилсвинець - прозора безбарвна рідина, що має подразнюючий запах. Дуже розведені розчини ТЕП мають приємний фруктовий запах. ТЕП майже не розчинний у воді, легко розчиняється в бензині, хлороформі, етиловому спирті, діетиловому ефірі й у ряді інших органічних розчинниках. Він так само добре розчиняється в жирах і маслах. ТЕП переганяється з водяною парою. Він горить на повітрі, утворюючи жовтувато-білий дим. ТЕП розкладається під впливом температури, сонячних, ультрафіолетових і рентгенівських променів. Починає розкладатися при 135°С, а при 400°С розкладається з вибухом.

ТЕП складає понад 50 % так називаної етильованої рідини, що додають до бензину або гасу як антидетонатор. Бензин і гас з ТЕП (етильована рідина), називаються етильованими. Рідину, яку застосовують для етилювання бензину або гасу, підфарбовують у червоний, жовтогарячий або синій кольори.

ТЕП, етильована рідина, етильовані бензин і гас є токсичними. ТЕП й рідини, що його містять, спричиняють отруєння після надходження їх в організм із повітрям, що вдихається, або через неушкоджену шкіру. Спостерігається розлад центральної нервової системи: з'являється головний біль, стан збудження, безсоння, розлад зору, судоми. Смерть наступає протягом перших 2-5 діб. Якщо смерть не наступила, то надалі розвиваються ознаки хронічного отруєння свинцем.

Потрібно наголосити, що етильований бензин є джерелом діоксинів. Від 15 листопада 2001 року Законом України "Про заборону ввезення і реалізації на території України етильованого бензину та свинцевих добавок до бензину" заборонено ввіз та виробництво, а в такий спосіб і використання, в Україні етильованого бензину.

Алкіни

Ацетилен приєднуючи хлороводень утворює вінілхлорид, який є джерелом для подальшого утворення діоксинів.

Вінілхлорид. Формула: C₂H₃Cl

Вінілхлорид - безбарвний, токсичний газ із ефірним запахом. Основним шляхом надходження в організм є інгаляційний, причому промислові джерела є пріоритетними. Люди, які живуть у межах п'ятикілометрової зони навколо підприємств, що виробляють ВХ або ПВХ, можуть піддаватися впливу концентрацій ВХ в 10-100 разів вищих, ніж інше населення. У робітників виробництв ВХ і ПВХ може розвиватися професійна інтоксикація вінілхлоридом.

Вінілхлорид має токсично-імунну дію, спричиняє порушення в центральній і периферичній нервових системах, імунній системі, судинні патології, ушкодження сполучної тканини. Найбільш яскравими клінічними проявами впливу пилу ПВХ на внутрішні органи є - збільшення печінки, легенева патологія (фіброз легенів).

Окремі дослідження також вказують на те, що вінілхлорид спричиняє й інші форми злоякісних новоутворень - гепатоцелюлярний рак, пухлини мозку, легень, лімфатичної й кровоносної системи. Є відомості про підвищену частоту спонтанних викиднів у дружин робітників вінілхлоридних виробництв і про високий рівень вроджених каліцтв у дітей, чиї батьки проживали в безпосередній близькості від підприємств з виробництва ПВХ.

Вінілхлорид відноситься до речовин з доведеною для людини канцерогенністю, згідно "Переліку речовин, продуктів, виробничих процесів, побутових і природних факторів, канцерогенних для людини" з урахуванням матеріалів Міжнародної агенції по вивченню раку (МАВР).

Тару з вінілхлоридом потрібно позначати символами - високозаймистий, токсичний.

Поради, застереження при використанні.

Може спричиняти рак. Уникати експозиції - при використанні отримати спеціальні вказівки, при нещасному випадку чи поганому самопочутті негайно звернутися до лікаря (якщо можливо показати етикетку).

Відомий як канцероген для людини.

Алкадієни

Акрилонітрил Формула: C₃H₃N.

Безбарвна рідина з характерним запахом, розчинна у воді, паpи важчі за повітря. Акрилонітрил використовуються у виробництві поліакрилонітрильних волокон, АБС-пластиків, бутадієн-нітрильного каучуку, кополімерів з вінілхлоридом, стиреном (пластик САН) і ін., ціанетилцелюлози, акриламіду, метилакрилату, глутамінової кислоти і адиподинітрилу.

Природних джерел акрилонітрилу не існує. Він може надходити в навколишнє середовище при виробництві, переробці, використанні, зберіганні, транспортуванні й захороненні відходів. Крім безпосередніх емісій в атмосферу при виробництві й промисловому використанні, можливі втрати внаслідок аварій, порушень роботи устаткування та недотримання технології й правил роботи.

Легко займається від іскp і полум'я. Розлита рідина виділяє займисті паpи, які утворюють з повітрям вибухонебезпечні суміші. Ємності можуть вибухати при нагріванні. Існує також небезпека вибуху паpів на повітрі й у приміщенні, ємностях із залишками акрилонітрилу.

Акрилонітрил з повітрям надходить до організму робітників вище згаданих виробництв, при цьому додаткова доза, одержувана при проживанні в поблизу від відповідних підприємств є несуттєвою. У невиробничих умовах значним джерелом надходження акрилонітрилу є паління. У харчові продукти (особливо масло, маргарин) акрилонітрил може надходити з полімерних контейнерів і пакувальних матеріалів, які добувають при кополімеризації акрилонітрилу.

Небезпечний пpи вдиханні, отрутний при потраплянні всередину організму, може спричиняти смерть. Легко всмоктується через непошкоджену шкіру. Паpи спричиняють подразнення слизових оболонок і шкіри, головний біль, запаморочення, слабкість, нудоту, блювоту, пітливість, серцебиття, зниження темпеpатуpи тіла, послаблення пульсу, судоми, почервоніння й печію шкіри.

Акрилонітрил спричиняє рак у тварин і, за результатами деяких досліджень, у людини, тому МОЗ не встановлює безпечного рівня для його вмісту в навколишньому середовищі. При концентрації акрилонітрилу в повітрі 1 мкг/м³ є ризик розвитку раку протягом життя.

Тару з вінілхлоридом потрібно позначати символами - легкозаймистий, токсичний.

Поради, застереження при використанні.

Може спричиняти рак, токсичний при вдиханні, ковтанні та потраплянні на шкіру; подразнює шкіру.

Уникати експозиції - при використанні отримати спеціальні вказівки, може спричиняти рак; при нещасному випадку чи поганому самопочутті негайно звернутися до лікаря (якщо можливо, показати етикетку).

Вважається канцерогеном для людини.

Ароматичні вуглеводні

Антрацен Формула: С₁₄Н₁₀

Антрацен - це безбарвні кристали із блакитно-фіолетовою флуоресценцією, що зберігається в розчині й розплаві; розчинний в етанолі, ефірі; погано розчиняється в ацетоні, хлороформі, СС1₄; розчиняється у гарячих бензені й толуені, не розчиняється у воді.

Антрацен використовується як пальне й димоутворюючий агент в сполуках білих димів (піротехніка). При згорянні на повітрі антрацен згоряє утворюючи полум'я, що коптить, а через відсутність в складі оксигену має значну теплотвірну здатність.

Антрацен токсичний, є канцерогеном, при роботі з ним необхідно використовувати рукавички й респіратор.

Бензин. Формула:: С₆Н₆.

Безбарвна рідина. Бензен мало розчинний у воді, змішується з оцтовою кислотою, ацетоном, хлороформом, етиловим ефіром і етанолом. Стабільний. Горючий (температура спалаху - 11,1°С).

Бензен застосовують головним чином для виробництва етиленбензену, стиролу, кумолу, фенолу, циклогексану, нітробензенаніліну, малеїнового ангідриду, хлорбензенів та ін. Стирол - мономер багатьох полімерів. Фенол - проміжне у виробництві фенолформальдегідних смол.

Бензен є природною складовою частиною сирої нафти. Професійний контакт із бензеном має місце на багатьох виробництвах, тому що останній є компонентом багатьох видів палива і є присутнім як домішка в продуктах реакції, для яких є вихідним. Бензен виявлений у повітрі робочої зони ряду виробництва. Так, концентрації бензену у повітрі при деяких операціях на шинному виробництві досягають 52,8 мг/м³. Рівень бензену в повітрі сільської місцевості складає 0,35-54 мкг/м³ (з біологічних джерел). Вміст бензену в повітрі міст у середньому складає 0,05 мг/м³.

Бензен виявлений в озерній, річковій, джерельній, питній воді, а також у стічних водах промислових підприємств, що його виробляють чи використовують.

Оцінка канцерогенності. У самців мишей, що піддавалися інгаляціям, спостерігали анемію, лімфопенію, гіперплазію кісткового мозку і збільшення частоти лімфоїдних пухлин; на іншій лінії мишей і на пацюках лейкози не виявлені.

Виділення бензену в повітря відбувається, головним чином, за рахунок виробництва, збереження, транспортування, продажі і згоряння бензину, виробництва інших хімічних речовин з бензену і непрямого утворення бензену (наприклад, у коксових печах); останнє є головним джерелом потрапляння бензену у воду.

Постійний вплив бензену на людину призводить до розвитку лейкопенії, тромбоцитопенії, анемії. На ранніх стадіях ці порушення, очевидно, оборотні. Більш високі дози при тривалому контакті можуть спричиняти панцитопенію, що розвивається внаслідок аплазії кісткового мозку, що представляє собою необоротну стадію захворювання.

Висновок. Доказів канцерогенності бензену для експериментальних тварин недостатньо.

Установлено, що контакт людини з бензеном може спричиняти порушення гемопоетичної системи, у тому числі панцитопенію. Доказів канцерогенності бензену для людини достатньо (група 1).

Тару з бензеном потрібно позначати символами - легкозаймистий, токсичний.

Поради, застереження при використанні.

Може спричиняти рак, легкозаймистий, токсичний: небезпечний для здоров'я при довготривалому контакті, при вдиханні, ковтанні, контакті зі шкірою.

Уникати експозиції - при використанні дотримуватись спеціальних вказівок, при нещасному випадку чи поганому самопочутті негайно звернутися до лікаря (якщо можливо, показати етикетку).

Відомий як канцероген для людини.

Біфеніл. Формула: С₆Н₅С₆Н₅

Біфеніл (фенілбензен, дифеніл) - безбарвні кристали; легко розчинні у спирті, ефірі, бензені й багатьох інших органічних розчинниках; не розчинний у воді.

Проміжний продукт у виробництві барвників; застосовують як слабкий фунгіцид для просочення паперу, використовують при пакуванні цитрусових, у виробництві негорючих трансформаторних масел. Суміш 26,5% біфенілу й 73,5% дифенілового ефіру - високотемпературний носій (даутерм); суміш біфенілу з терфенілом - охолоджувальна рідина в ядерних реакторах. Гідроксибіфеніли - антисептики для обробки шкіри. Пил біфенілу дратує слизові оболонки очей і дихальних шляхів; ГДК 1 мг/м³.

Тару з біфенілом потрібно позначати символами - . подразнюючий, небезпечний для навколишнього середовища.

Поради, застереження при використанні.

Подразнює очі, дихальні органи і шкіру; дуже токсичний для водних організмів, у водоймах може довгий час чинити негативну дію.

Не вдихати; біфеніл і його тару потрібно утилізувати, як небезпечні відходи; уникати потрапляння в навколишнє середовище.

Ксилен. Формула: С₈Н₁₀

Використовується в лаках для нігтів. Доведено, що ксилен спричиняє подразнення шкіри й дихальних шляхів; може спричинити ушкодження печінки; у великих концентраціях - наркотик.

Нафтален. Формула: C₁₀H₈

Застосовується в піротехніці: у запальних сумішах нафтален використовується як пальне; у сумішах, що використовуються для утворення димів і мають низьку (<50 ^оС) температуру горіння, він частково сублімує, виконуючи функції додаткового димоутворювача. У сумішах із хлоратом калію в присутності невеликої кількості горючих нафтопродуктів, що служать для ущільнення суміші, нафтален здатний вибухати. На повітрі нафтален згоряє полум'ям з кіптявою, через відсутність в складі речовини оксигену має значну теплотвірну здатність і питоме газовиділення.

Нафтален - вихідний продукт у виробництві фталевого ангідриду, декаліну, тетраліну, нафтолів, нафтиламінів й ін., проміжний - у виробництві азобарвників, пластифікаторів, розріджувачів, ПАВ.

Нафтален використовується для виготовлення таблеток від молі й іноді його можна придбати в господарчих магазинах.

Нафтален токсичний та є канцерогеном, леткий. Працюючи з нафталеном необхідно використовувати респіратор і рукавички. ГДК у повітрі 20 г/м³.

Толуен. Формула: С₇Н₈

Використовується в косметиці, а саме в лаках для нігтів. Дослідження показують, що толуен підвищує ризик викиднів; подразнює шкіру і може спричинити ушкодження печінки; у великих концентраціях - наркотик; летка хімічна сполука, яка ушкоджує центральну нервову систему, очі, кров, печінку, нирки та шкіру.

Тару з толуеном потрібно позначати символами - легкозаймистий, шкідливий для здоров'я.

Поради, застереження при використанні. Зберігати ємність у добре провітрюваному приміщенні, подалі від джерел вогню (не палити!), уникати потрапляння в очі, не допускати потрапляння в каналізацію, прийняти заходи захисту від електростатичних зарядів.

Спирти

Метанол. Формула: СН₃ОН

Метиловий спирт (метанол) - безбарвна рідина, що змішується у всіх співвідношеннях з водою й багатьма органічними розчинниками. Метиловий спирт отрутний, він горить блідо-голубим полум'ям, не коптить.

Метиловий спирт за запахом і смаком майже не відрізняється від етилового. Відомі випадки отруєння метиловим спиртом.

В природі метиловий спирт у вільному стані майже не зустрічається. Поширені його похідні - ефірні масла, складні ефіри й ін. Метиловий спирт широко використовується в промисловості як розчинник лаків, фарб, як вихідна речовина для одержання метилхлориду, диметилсульфату, формальдегіду й ряду інших хімічних сполук. Він застосовується для денатурації етилового спирту, входить до складу антифризу.

Метиловий спирт може надходити в організм через травний канал, а також з повітрям, що містить пари цього спирту, при вдиханні. У незначних кількостях метиловий спирт може проникати в організм і через шкіру. Токсичність метилового спирту залежить від обставин отруєння й індивідуальної сприйнятливості.

Під впливом метилового спирту відбувається подразнення сітківки ока й зорового нерва, а іноді наступає невиліковна сліпота. Поява сліпоти пояснюється не дією метилового спирту, а дією його метаболітів (формальдегіду й мурашиної кислоти). Метиловий спирт порушує окисні процеси й кислотно-лужну рівновагу в клітинах і тканинах. У результаті цього наступає ацидоз. Отруєння метиловим спиртом у ряді випадків закінчується смертю. Небезпека появи сліпоти виникає вже після прийому 4-15 мл метилового спирту. Смертельна доза прийнятого всередину метилового спирту становить 30-100 мл. Смерть наступає в результаті зупинки дихання, набряку головного мозку й легенів, колапсу або уремії. Місцева дія метилового спирту на слизові оболонки проявляється сильніше, а наркотична дія - слабкіше, ніж в етилового спирту.

Одночасне надходження метилового й етилового спиртів в організм зменшує токсичність метилового спирту. Це пояснюється тим, що етиловий спирт зменшує швидкість окиснення метилового спирту майже на 50 %, а отже, і зменшує його токсичність.

Метиловий спирт, що надійшов в організм, розподіляється між органами й тканинами. Найбільша кількість його накопичується в печінці, а потім у нирках. У дещо меншій кількості він накопичується в м'язах, жирі й головному мозку. Метаболітом метилового спирту є формальдегід, що окислюється до мурашиної кислоти. Частина цієї кислоти розкладається на оксид вуглецю (IV) і воду. Деяка кількість метилового спирту виділяється з повітрям під час видоху, може виділятися із сечею. Метиловий спирт окиснюється в організмі повільніше, ніж етиловий спирт.

Доказом про отруєння метиловим спиртом свідчить вміст 0,01 - 0,3 мг % метилового спирту й близько 0,4 мг % мурашиної кислоти в організмі людини.

Тару з метанолом потрібно позначати символами - легкозаймистий, токсичний.

Поради, застереження при використанні. Зберігати в недоступному для дітей місці, подалі від джерел займання (не палити!), ємність з метиловим спиртом повинна бути щільно закритою, уникати контакту зі шкірою, з очима.

Етанол. Формула: С₂Н₅ОН

Етиловий спирт (етанол, етиловий алкоголь, винний спирт) - безбарвна, летуча рідина з характерним запахом, пекуча на смак. Етиловий спирт горить синюватим полум'ям, змішується у всіх співвідношеннях з водою, диетиловим ефіром і багатьма іншими органічними розчинниками, переганяється з водяною парою.

Етиловий спирт одержують шляхом бродіння продуктів, що містять крохмаль, (зерно, картопля), фруктів, цукру й т.д. Отриманий бродінням етиловий спирт відганяють й одержують спирт-сирець, який очищають шляхом ректифікації. Спирт-сирець і самогон, виготовлені в домашніх умовах, містять деяку кількість сивушних масел. Сивушні масла відносно повільно метаболізуються в організмі. Тому тривалість дії їх на організм більша, ніж етилового спирту.

Етиловий спирт широко використовується в промисловості як розчинник і вихідний продукт для одержання багатьох хімічних з'єднань. Цей спирт використовується в медицині як дезінфікуючий засіб. У хімічних лабораторіях він застосовується як розчинник, входить до складу багатьох спиртних напоїв.

Етиловий спирт може надходити в організм декількома шляхами: безпосередньо при вживанні, при внутрішньовенному введенні, а також через легені у вигляді газу із повітрям, що вдихається.

Етиловий спирт, діє на кору головного мозку. При цьому наступає сп'яніння з характерним алкогольним "збудженням". Це збудження не є результатом посилення збуджувального процесу, а виникає через ослаблення процесу гальмування. Таким чином, під впливом алкоголю проявляється перевага процесів збудження над процесами гальмування. У більших дозах етиловий спирт спричиняє пригнічення функцій як спинного, так і довгастого мозку. При цьому може наступити стан тривалого глибокого наркозу із втратою рефлексів і пригніченням життєво важливих центрів. Під впливом етилового спирту може наступити смерть у результаті паралічу дихального центру.