Чому саме озон?

•Сильні окислювальні властивості: Озон ефективно знищує бактерії, віруси, грибки та інші мікроорганізми.

•Швидка дія: Озон швидко розпадається на кисень, не залишаючи шкідливих побічних продуктів.

•Широкий спектр застосування: Озон може бути використаний для дезінфекції, очищення, відбілювання та інших процесів.

•Екологічність: На відміну від багатьох хімічних дезінфектантів, озон не забруднює довкілля.

Виклики та перспективи

Незважаючи на великі перспективи, застосування озону пов'язане з деякими труднощами:

•Нестабільність: Озон є нестабільним газом, що вимагає спеціального обладнання для його виробництва та зберігання.

•Токсичність: У високих концентраціях озон може бути токсичним для людини.

•Висока вартість: Обладнання для виробництва озону досить дороге.

Проте, з розвитком технологій ці проблеми поступово вирішуються. Вчені та інженери розробляють нові, більш ефективні та безпечні методи виробництва та застосування озону. Підсумки: Озон має великий потенціал для застосування в різних галузях. Його унікальні властивості роблять його перспективним інструментом для вирішення багатьох екологічних та медичних проблем. Однак, для повноцінного використання озону необхідно подолати деякі технологічні та економічні бар'єри.

Додаток до уроку 40.3 Інфографіка Прогнозування можливостей застосування водню: погляд у майбутнє

Водень, як найлегший елемент у Всесвіті, вже давно привертає увагу вчених та інженерів. Його унікальні властивості, такі як висока енергетична щільність та здатність до чистого горіння, роблять його перспективним енергоносієм майбутнього.

Перспективні напрямки застосування водню:

•Енергетика:

o Паливо для транспорту: Водневі автомобілі та автобуси стають дедалі популярнішими. Водень може бути використаний як паливо для різних видів транспорту, від легкових автомобілів до літаків.

o Зберігання енергії: Водень може бути ефективним носієм енергії, отриманої з відновлюваних джерел, таких як сонячна та вітрова енергетика.

o Виробництво електроенергії: Водневі паливні елементи можуть використовуватися для виробництва електроенергії в різних галузях, від промисловості до побуту.

•Промисловість:

•Інші галузі:

•Висока енергетична щільність: Водень містить велику кількість енергії на одиницю

маси.

•Чисте горіння: При згорянні водню утворюється лише вода, що робить його екологічно чистим паливом.

•Багатофункціональність: Водень може бути використаний як паливо, енергоносій та сировина для виробництва інших продуктів.

Виклики та перспективи

149

Незважаючи на великі перспективи, застосування водню пов'язане з деякими труднощами:

•Виробництво водню: Виробництво великих обсягів водню вимагає значних енерговитрат.

•Зберігання та транспортування: Водень є високолетючим газом, що ускладнює його зберігання та транспортування.

•Вартість: Вартість виробництва та використання водню поки що залишається досить високою.

Проте, з розвитком технологій ці проблеми поступово вирішуються. Вчені та інженери розробляють нові, більш ефективні та безпечні методи виробництва, зберігання та транспортування водню.

Підсумки: Водень має великий потенціал для розвитку різних галузей людської діяльності. Його унікальні властивості роблять його перспективним енергоносієм майбутнього. Однак, для повноцінного використання водню необхідно подолати деякі технологічні та економічні бар'єри.

Додаток до уроку 40.4 Прогнозування можливостей застосування вуглекислого та чадного газів: нові горизонти та виклики

Вуглекислий газ (CO )

•Виробництво палива:

o Синтетичне паливо: CO може бути використаний як сировина для виробництва синтетичного палива, такого як метанол, що дозволить знизити залежність від викопних видів палива.

o Біопаливо: CO може бути використаний для стимуляції росту мікроорганізмів, які виробляють біопаливо.

•Будівництво:

o Бетон: Додавання CO до бетону може пришвидшити його затвердіння та знизити його вуглецевий слід.

•Промисловість:

•Сільське господарство:

o Сільське господарство закритого типу: CO може бути використаний для стимуляції росту рослин у теплицях.

Чадний газ (CO)

•Металургія:

•Хімічна промисловість:

Синтез органічних сполук: CO є важливою сировиною для виробництва багатьох органічних сполук.

Виклики та перспективи

Незважаючи на потенційні переваги, застосування CO та CO пов'язане з низкою викликів:

•Зміна клімату: Надлишковий викид CO в атмосферу є основною причиною глобального потепління.

•Токсичність: CO є токсичним газом, що вимагає обережного поводження.

•Економічна доцільність: Технології використання CO та CO часто є дорогими і вимагають значних інвестицій.

Перспективи:

•Розробка ефективних технологій уловлювання та зберігання вуглецю (CCS): Це дозволить зменшити викиди CO в атмосферу та використовувати його як сировину для виробництва різних продуктів.

150

•Створення замкнутих циклів виробництва: Використання CO та CO в замкнутих циклах виробництва дозволить мінімізувати їх викиди в навколишнє середовище.

•Розвиток нових матеріалів та технологій: Створення нових матеріалів та технологій, які дозволять ефективніше використовувати CO та CO.

Підсумки: Вуглекислий та чадний гази, незважаючи на негативний вплив на навколишнє середовище, мають великий потенціал для використання в різних галузях промисловості. Завдяки розвитку нових технологій та наукових досліджень, ці гази можуть стати ключовими елементами у створенні більш стійкого майбутнього.

Урок 41

Тема. МЕТАН (СКЛАДНИК ПРИРОДНОГО ГАЗУ) ЯК ПАЛИВО ТА ЯК ПАРНИКОВИЙ ГАЗ

Навчально-освітня мета: продовжувати формувати предметну компетентність учнів про природу та природничі науки, ознайомитись із фізичними властивостями метану, його поширеність, вплив на навколишнє середовище; вчити розумінню явищ природи та застосовувати теоретичні знання на практиці (з'ясувати роль знань про властивості речовин в повсякденному житті та їх вплив на живі організми), удосконалювати й корегувати вміння здійснювати пошук та працювати з джерелами наукової інформації з хімії, QR-кодами.

Тип уроку: урок засвоєння нових знань.

Навчальне обладнання: підручник, робочий зошит, інструкційні картки до проведення дослідження, доступ до додаткових джерел інформації (інтернет).

Ключові компетентності: компетентність у галузі природничих наук, техніки та технологій, вільне володіння державною мовою, математична, екологічна, інноваційність, інформаційно-комунікаційна, навчання впродовж життя, соціальна та громадянська, культурна компетентності, підприємливість та фінансова грамотність.

Хід уроку

І. Організаційний етап

Добрий день, дорогі діти! Я рада вас бачити сьогодні на уроці хімії. Впевнена, що з кожним уроком ми вдосконалюємо свої знання та отримуємо нові, які нам знадобляться в житті. Продемонструйте свій настрій, піднявши смайлик. Чудово! Дякую! Сьогодні нас супроводжуватимуть лише позитивні емоції.

ІІ. Актуалізація опорних знань

Пригадайте.

5.Які оксиди утворює атом Карбону?

6.Які гази входять до парникових?

7.Який елемент є основою всіх органічних сполук?

8.Пригадайте органічні паливні корисні копалини?

ІІІ. Мотивація учіння школярів. Вивчення нового матеріалу Бесіда. Давайте ознайомимося з темою нашого уроку. Для цього розгорніть, будь ласка, свій зошит та прочитайте тему уроку.

-Підкресліть будь ласка у темі уроку слова, які вам знайомі з попередніх уроків. Так, правильно: природний газ, паливо, метан. Дякую! Молодці!

-Нам знайомі всі слова, які звучать у темі нашого уроку.

-То ж про що ми з вами будемо сьогодні говорити?

Так: про метан, як складник природного та парникових газів.

-А чи має формулу природний газ?

-Вірно! Не має, бо це є суміш речовин.

-Які ви ставите сьогодні перед собою завдання?

Так:

-отримати нові знання;

-дослідити фізичні властивості метану;

-його поширеність та вплив на атмосферу;

151

-і звичайно ж отримати гарні оцінки!

Ми вже неодноразово говорили про гази, які знаходяться в атмосфері нашої планети. Кожний з них має свої властивості, свій вплив на живі організми та світ в цілому. Ми всі любимо тепло і в холодні пори року завдячуємо саме природному газу, який зігріває нас. Сьогодні ми дослідимо його властивості, походження, застосування та вплив на атмосферу нашої планети.

Робота в трьох групах за варіантами.

Перша група.

Робота з інформацією.

Метан – складник природного газу.

1.Дослідити склад природного газу.

2.Його фізичні властивості.

3.Утворення природного газу.

4.Записати до робочого зошита.

Додаткова інформація.

Метан є основним компонентом природного газу (93-99%). Його молекулярна формула СН4. Це безбарвний газ без запаху і смаку. Горить слабкосвітним блакитним полум’ям. Метан утворюється внаслідок природних геохімічних процесів за рахунок розкладання органічних матеріалів рослин, тварин без доступу кисню у підземних резервуарах, що знаходяться на великій глибині під землею. Також метан скупчується в глибоких печерах, рудниках, шахтах, утворюється в болотах (звідси рудниковий, болотяний газ).

Друга група.

Робота з інформацією.

Дослідження властивостей скрапленого газу.

1.Дослідити властивості скрапленого газу.

2.Властивості скрапленого газу.

3.Які він має теплові властивості?

4.Результати записати до робочого зошита.

Додаткова інформація.

Скраплений природний газ транспортують до регіонів, у які прокласти газопроводи неможливо або економічно недоцільно. Його позначення СПГ, або LNG (Liquefied Natural Gas). Основним компонентом СПГ є метан, що дозволяє використовувати скраплений газ як ефективне та екологічно чисте джерело енергії порівняно з іншими викопними паливами такими як вугіллям чи нафта. Скраплення природного газу здійснюється при його охолодженні до температури -162°C, це зменшує його об'єм приблизно в 600 разів і робить зручнішим для транспортування на великі відстані.

Третя група.

Робота з інформацією.

Дослідження метану як парникового газу.

1.Яка частка метану накопичується в атмосфері?

2.Що є причиною утворення парникового ефекту?

3.Чому кількість метану збільшується?

152

4. Результати обговорення запишіть у зошит.

Додаткова інформація.

Порівняно з вуглекислим газом метан становить меншу частку від загальних викидів, але його вплив на зміну клімату значно більший. За статистикою, метан в атмосфері затримує тепло майже в 25 разів ефективніше, ніж вуглекислий газ. Метан швидше розпадається в атмосфері, порівняно з карбон діоксидом, але в атмосфері залишається більше 10 років. Тому це теж є причиною глобального потепління на нашій планеті. Збільшення викидів метану завдяки діяльності людини - це інтенсивне тваринництво, його відходи, більша кількість видобутку газу є важливою причиною занепокоєння, оскільки прискорює кліматичні зміни.

2. Складіть план заходів, необхідних для зменшення викидів метану в атмосферу. Обговоріть її, використовуючи додаткові джерела інформації за потреби. Наведіть

приклади таких заходів із повсякденного життя.

Додаткова інформація про метан як парниковий газ. V. Закріплення вивченого матеріалу

Закінчіть речення: Природний газ — це ...

Основним компонентом природного газу є...

Основним компонентом скрапленого газу є… Парниковими газами називають речовини, які… До таких газів належать…

VІ. Підбиття підсумків уроку. Рефлексія, самооцінювання учнів, висновки.

•Сьогодні на уроці я...

•Мені сподобалось працювати в парі, тому що...

153

•Мені сподобалось працювати в групі, тому що...

Підсумовуємо. Доповніть речення:

•Я знаю …

•Я можу …

•Я вмію …

Вчитель . Дякую! Ви були сьогодні чудові, активні. Дізнались багато нового, закріпили набуте. І пам’ятайте, що планета у нас одна, і нашим завданням є зберегти її для наступних поколінь!

VI. Домашнє завдання.

•Опрацюйте §…..

•Проведіть домашній експеримент.

•Якщо у вас є газовий лічильник, дізнайтесь, яку кількість газу (м3) використовує ваша сім’я за добу, за тиждень, за місяць.

•Проведіть такі дослідження в різні пори року.

•Обчисліть об’єм вуглекислого газу, який утвориться в процесі горіння 150м3 метану.

Урок 42

Тема. БІОГАЗ. ДЕКАРБОНІЗАЦІЯ ЕКОНОМІКИ Навчально-освітня мета: Ознайомити учнів з біогазом як альтернативним джерелом

енергії; розкрити суть декарбонізації економіки та її важливість для сталого розвитку; обговорити переваги та виклики використання біогазу; виховувати екологічну свідомість та зацікавленість у сучасних енергетичних технологіях. Формувати предметну компетентність учнів про природу та природничі науки, удосконалювати й корегувати вміння здійснювати пошук та працювати з джерелами наукової інформації з хімії.

Тип уроку: інтегрований.

Форма уроку: бесіда, розповідь, дослідження, моделювання, демонстрація, творча робота, групова робота.

Навчальне обладнання: підручник, робочий зошит, матеріали та інструменти для дослідження згідно інструкції, джерела інформації, схеми, графіки, малюнки.

Ключові компетентності: громадянські та соціальні компетентності, компетентність у галузі природничих наук, техніки та технологій, вільне володіння державною мовою, математична, екологічна, інноваційність, інформаційно-комунікаційна, навчання впродовж життя, соціальна та громадянська, культурна компетентності.

Хід уроку

Технологічна карта

І. Організаційний момент.

Привітання, перевірка присутніх.

ІІ. Актуалізація опорних знань. Розгадайте кроссен.

Розгляньте малюнок, на якому показано відновлювані джерела енергії. Які з них можна використовувати у вашому регіоні?

– Які альтернативні джерела енергії вам відомі?

ІІІ. Мотивація учіння школярів. Вивчення нового матеріалу.

Якщо чиста планета, то й чиста оселя! Почни із себе. Зроби генеральне прибирання. Із чим ти зіткнешся?

Сміття. Пластик, скло, метал, папір — усе це можна переробити! Але як щодо залишків їжі? Що з ними роблять? Чи можна отримати з них якусь користь? Як перетворити органічні відходи на паливо?

За останні 200 років відбулися значні зміни в континентальних екосистемах внаслідок зростання антропогенного впливу. Найважливішим питанням, яке постало перед людством у 21 столітті, є питання енергії та палива. Тому що, з одного боку, зростає кількість енергоспоживаючих галузей, а з іншого боку, викопне паливо (найважливіша енергія, яку споживають ці галузі) вичерпується. Карбон є одним з основних елементів, що забезпечує життя на Землі. Сполуки Карбону містяться в усіх живих організмах і відіграють головну роль у процесах їх життєдіяльності.

Основна маса вуглецю акумульована в карбонатних відкладах дна океану (1,3·1016 т), кристалічних породах (1,0·1016 т), кам'яному вугіллі і нафті (3.4·1015 т). Моніторинг і контроль за колообігом Карбону є критично важливими для боротьби зі змінами клімату та збереженням природних систем.

Біомаса може бути використана для виробництва газового палива. Біогаз – це газ, отриманий з біомаси. Сировина для виробництва біогазусільськогосподарські відходи

155

(гній, солома, рослинні залишки); харчові відходи; очисні споруди стічних вод; тверді побутові відходи, органіка на сміттєвих полігонах.

Матеріал до уроку: додаток 39.2; 42.1.

Демонстрація відео

Глобальне потепління. Чи зруйнують люди власну планету? https://www.youtube.com/watch?v=osiGCIZ_VuE&t=11s&ab_channel=% D0%A5%D0%BC%D0%B0%D1%80%D0%B8%D0%BD%D0%BA%D0 %B0Science

Біодизель. Паливо майбутнього. https://www.youtube.com/watch?v=2XTi7dDzx8k&ab_channel=%D0 %9A%D0%BE%D0%BC%D0%BF%D0%B0%D0%BD%D1%96% D1%8FGlobeCore

Біогаз і добриво із відходів https://www.youtube.com/watch?v=o8uSVMKxaz4&ab_channel=Ukra %D1%97ner

Тези Біогаз – екологічне паливо майбутнього

Визначення біогазу: – Це суміш метану (CH ) та вуглекислого газу (CO ), яка утворюється внаслідок анаеробного розкладу органічних відходів.

Як утворюється біогаз? – Органічні відходи (харчові, сільськогосподарські, гній, стічні води) → анаеробні бактерії розкладають їх → виділяється біогаз.

Хімічні процеси біогазоутворення: розщеплення глюкози бактеріями.

Чому біогаз вважають карбоно-нейтральним? - Оскільки сполуки, які утворюються під час його спалювання, містять Карбон, що раніше був поглинутий (у сполуках) рослинами під час їхнього росту. Це робить біогаз важливою частиною стратегії декарбонізації.

Використання біогазу:

Електроенергія та тепло Біопаливо для транспорту

Альтернативне джерело для промисловості

Переваги біогазу:

Зменшення парникових викидів Переробка відходів Доступність у сільських районах

Недоліки:

156