Сильное отравление оксидами азота можно получить в основном при авариях на соответствующих производствах. Ответная реакция организма будет разной из-за различия в свойствах этих газов. «Едкий» NО2 в первую очередь действует на слизистые оболочки носоглотки, глаз, вызывает отек легких; NО, как малорастворимое в воде и не едкое вещество, проходит через легкие и попадает в кровь, вызывая нарушения в центральной и периферийной нервных системах. Оба оксида реагируют с гемоглобином крови, результат гемоглобин перестает переносить кислород.
Экологические свойства азотной кислоты складываются из двух «половинок». Как сильная кислота, она разрушающе действует не только на живые ткани (кожу человека, лист растения), но и на почву, что достаточно актуально кислотные (из-за присутствия оксидов азота и серы) дожди, увы, не редкость. При попадании кислоты на кожу возникает химический ожог, который болезненнее и заживает значительно дольше, чем термический. Это были основные экологические свойства катиона водорода.
3.2.3.1 Взаимодействие нитрат-иона с фауной и флорой
Нитрат-ион неотъемлемая часть круговорота азота в природе. В обычных условиях и в разбавленных растворах устойчив, слабо проявляет окислительные свойства, не осаждает катионы металлов, тем самым способствуя транспортировке этих ионов с раствором в почве, растениях и т. п.
Нитрат-ион становится ядовитым только в больших количествах, нарушающих баланс других веществ. Например, при избытке нитратов в растениях уменьшается количество аскорбиновой кислоты. (Стоит напомнить, что живой организм настолько тонко организован, что любое вещество в больших количествах нарушает равновесие и, следовательно, становится ядовитым.)
Растения и бактерии используют нитраты для построения белков и других необходимых органических соединений. Для этого надо перевести нитрат-ион в ион аммония. Эта реакция катализируется ферментами, содержащими ионы металлов (меди, железа, марганца и др.). Из-за гораздо большей ядовитости аммиака и иона аммония в растениях хорошо отработана и обратная реакция перевода иона аммония в нитрат.
Животные не умеют строить все необходимые им органические соединения из неорганических отсутствуют соответствующие ферменты. Однако микроорганизмы, живущие в желудке и кишечнике, этими ферментами обладают и могут переводить нитрат-ион в нитрит-ион. Именно нитрит-ион и действует как отравитель, переводя железо в гемоглобине из Fe2+ в Fe3+.
Соединение, содержащее Fe3+ и называемое метгемоглобином, слишком прочно связывает кислород воздуха, следовательно, не может отдавать его тканям. В результате организм страдает от недостатка кислорода, при этом происходят нарушения в работе мозга, сердца и других органов.
Обычно нитрит-ион образуется не в желудке, а в кишечнике и не успевает перейти в кровь и произвести все эти разрушения. Поэтому отравления нитратами достаточно редки. Существует, правда, и другая опасность: в нашем организме есть много веществ, в которых атомы водорода аммиака замещены на органические радикалы. Такие соединения называют аминами. При реакции аминов с нитрит-ионами образуются нитрозамины канцерогенные вещества:
Они действуют на печень, способствуют образованию опухолей в легких и почках. Интересно, что активным замедлителем реакции образования нитрозаминов является давно нам знакомая аскорбиновая кислота [4, 11-14].
ГЛАВА 4. МЕТОДИЧЕСКИЕ РАЗРАБОТКИ ПО ТЕМЕ «р-ЭЛЕМЕНТЫ»
4.1 Урок на тему «III-А группа периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева»
Занятие 1. Характеристика химических элементов III-а группы периодической системы
Алюминий
Основные цели. Формирование основополагающих понятий, умений и навыков. Характеристика химических элементов III-a группы периодической системы. Строение атома, физические и химические свойства, применение и получение алюминия.
Оборудование. Периодическая система химических элементов, рис. 2, 1 б.
Вещества. Алюминий.
ХОД ЗАНЯТИЯ
Основное содержаниеФормы обученияМетоды обученияСредства обучения1. Актуализация знаний, умений и навыков учащихся.
1) Перечислите химические элементы IIIa группы периодической системы в порядке усиления их металлических свойств.
Рис. 2
2) Электронная формула внешнего энергетического уровня 3s23p1 принадлежит атому:
а) бора; б) алюминия; в) галлия; г) таллия. 3) Перечислите физические и химические свойства и области применения алюминия, используя рис. 21.32. Получение алюминия Рис. 1, б3. Подведение итогов
Краткое сообщение на тему «Металлы III группы с точки зрения химика-эколога»
Опросить учащихся.
Информация о домашнем задании. § 50 ([3]). Напишите уравнения реакций, при помощи которых можно осуществить превращения веществ:
Самоанализ урока
Занятие 2. Оксиды и гидроксиды алюминия
Основные цели. Формирование основополагающих понятий, умений и навыков. Углубить знания учащихся об амфотерности оксидов и гидроксидов. Аквакомплексы, гидроксокомплексы, химизм производства алюминия электролизом оксида алюминия.
Оборудование. Схема производства алюминия (процесс электролиза), штатив с пробирками, рис. 1, а.
Вещества. Растворы AlCl3, NaOH, H2SO4.
ХОД ЗАНЯТИЯ
Основное содержаниеФормы обученияМетоды обученияСредства обучения1. Амфотерность оксида алюминия2. Запись уравнений реакций взаимодействия оксида алюминия с гидроксидом натрия и азотной кислотой3. Амфотерность гидроксида алюминия. Запись ионных уравнений реакций. Разбор образования аква- и гидроксокомплексов. Сверить запись уравнений реакций с домашним заданием. Коллоидные частицыЛабораторный опыт 21 4. Разбор химизма образования гидроксида алюминия в производстве алюминия рис. 35. Подведение итогов
Сообщение на тему «Экологические аспекты переработки алюминийсодержащих руд»
Опросить учащихся.
Информация о домашнем задании. § 50; таблица 21.1 ([13, 28]).
Самоанализ урока
Занятие 3. Гидролиз солей алюминия
Основные цели. Формирование основополагающих понятий, умений и навыков. Расширить знания о гидролизе солей. Применение гидролиза солей.
Оборудование. Штатив с пробирками, схема «Гидролиз солей».
Вещества. Растворы сульфата или хлорида алюминия, лакмусовая бумага (лакмус) синяя, фиолетовая.
ХОД ЗАНЯТИЯ
Основное содержаниеФормы обученияМетоды обученияСредства обучения1. Актуализация знаний, умений и навыков учащихся об амфотерности оксида и гидроксида алюминия2. Гидролиз солей алюминия:
а) анализ результата опыта;
б) запись ионных уравнений проделанного опыта;
в) вывод Лабораторный опыт 22(1)Схема «Гидролиз солей»3. Выполнение задания. Напишите уравнения реакций, при помощи которых можно осуществить превращения веществ:
4. Подведение итогов
Опросить учащихся
Информация о домашнем задании. § 50 ([13-15]).
Самоанализ урока.
4.1.1 Экологические аспекты преподавания темы «Азот. Соединения азота»
Знать: важнейшие свойства и применение азота, аммиака, оксидов азота, азотной кислоты, нитратов; важнейшие минеральные удобрения, условия их рационального хранения и использования; устройство прибора для получения аммиака в лабораторных условиях; качественные реакции на нитрат-ионы и ион аммония; химические реакции, лежащие в основе производства аммиака и азотной кислоты, условия их осуществления; общие научные принципы химического производства.
Уметь: давать характеристику подгруппе элементов; составлять уравнения изученных реакций, рассматривать их с точки зрения окислительно-восстановительных и ионных представлений; определять на практике нитрат-ионы, а также ион аммония; решать комбинированные задачи.
Основные понятия: донорно-акцепторный механизм образования связи, ион аммония, несолеобразующий (безразличный) оксид, селитры, удобрения (туки), азотистый ангидрид, азотный ангидрид, нитриды.
Контрольные вопросы
- Каково строение атома азота?
- Каковы возможные валентности и степени окисления азота?
- Где в природе встречается азот?
- Как получают азот в лаборатории и в промышленности?
- Каковы физические свойства азота?
- Каковы химические свойства азота? Напишите уравнения реакций.
- Где применяется азот?
- Каково строение молекулы аммиака? Какой тип химической связи в молекуле NH3?
- Как образуется донорно-акцепторная связь в ионе аммония?
- Почему аммиак способен окисляться?
- Каковы физические свойства аммиака?
- Как аммиак взаимодействует с водой и кислотами?
- Какие два способа окисления аммиака вам известны? Приведите уравнения соответствующих реакций.
- Где применяется аммиак?
- Почему соли аммония схожи с солями калия?
- Какова растворимость в воде солей аммония?
- Как получают аммиак в лаборатории и на производстве? Составьте уравнения реакций получения NH3.
- Каковы общие свойства солей аммония? Напишите уравне
