Tento materiál pochází ze staršího archivu rvp.cz a už není součástí aktuální nabídky. Uchováváme ho, aby na něj dál vedly původní odkazy.
Odborný článek
Člověk a jeho prostředí
5,0 (1 hodnocení)
Příspěvek poskytuje inspiraci do výuky chemie, ale i dalších přírodovědných předmětů. Obsahuje okruhy otázek k tématu Člověk a jeho prostředí a náměty na tři chemické pokusy.
Příspěvek vzniknul v rámci projektů pořádaných o.s. Aisis.
Škola žáky nejen vzdělává, ale také vychovává. Už v základní škole je tedy nutné žáky vést k tomu, aby si uvědomovali postavení člověka ve společnosti a přírodě, k okolnímu světu. Nabízíme zde konkrétní náměty z oblasti Člověk a jeho prostředí seznamující žáky s ekologickými faktory biosféry (ovzduší, voda, půda). Je vhodný pro žáky 9. ročníku ve vyučovacím předmětu přírodopis, ekologická praktika, seminář z přírodovědných předmětů se zaměřením na chemii (přírodopis), popřípadě jej lze zařadit do výuky volitelného semináře chemie (biologie) na gymnáziu.
Vzduch, světlo, teplo
Jaké je složení vzduchu (chemické složení, mikroorganismy)?
Jakým způsobem ovlivňuje světlo (jehož hlavním zdrojem je Slunce) živé organismy?
Teplo Země dostává převážně od Slunce. Jinými zanedbatelnými zdroji jsou např. sopečná činnost a rozklad těl organismů. Rozeznáváme studenokrevné a teplokrevné živočichy.
Jaký je mezi nimi rozdíl?
Uveďte příklady takových živočichů.
Modrá životodárná kapalina
Jaké jsou vodní zdroje na zeměkouli?
V jakém skupenství (formě) se vyskytuje voda na Zemi?
Jaké funkce plní voda na Zemi a v těle organismů (živočichů i rostlin)?
Porovnejte kaktus a leknín jako dvě „zvláštní" rostlinky (stavba, výskyt).
Jak ovlivňuje teplota vody a sluneční záření organismy?
Přirozeným indikátorem obsahu kyslíku ve vodě jsou ryby. Liší se cejn a pstruh v požadavcích na obsah kyslíku? Své tvrzení vysvětlete.
Čím je dán obsah solí ve vodě?
Jaké je nejčastěji pH přirozené vody, dešťové vody a mořské vody?
Jakým způsobem dochází ke změnám pH ve vodním prostředí?
Půda pod nohama
Jaký má půda význam pro život na Zemi?
Půda sestává ze dvou systémů, a to neživého a živého. Které složky se podílejí na jejich vzniku a tudíž i složení?
Jaký je rozdíl mezi zvětralou půdou a usazenou půdou?
Co je humus? V čem spočívá jeho význam pro přírodu?
Některé druhy živočichů jsou závislé na přítomnosti vápníku v půdě. Kteří živočichové jsou kalcifóbní a kalcifilní? Jaké vyžadují specifické podmínky prostředí?
Kterého živočicha můžeme označit jako halofyta?
Žížalu můžeme stejně jako jiné živočichy označit jako půdní indikátor. Proč?
Vztah člověka a prostředí
Člověk je v neustálé interakci (vztahu, vzájemného působení) s okolním prostředím, která se projevuje jako tok energie, látek a informací. Pokud by nastalo jakékoli přerušení některého z těchto toků, pak dojde k zahynutí daného organismu nebo vymření celého druhu organismů.
Které faktory mohou ovlivňovat tuto interakci (vztah)? Jak?
Neustále se hovoří o znečišťování našeho prostředí. Jaké jsou základní zdroje tohoto znečišťování (rozdělte je podle vámi zvoleného kritéria)?
Jakým způsobem na znečištění reaguje živý organismus (rostlina, živočich, člověk)?
Jak je možné, že mech rašeliník může kumulovat (vázat) toxické kovy? Existuje něco podobného i u člověka?
Jak působí škodliviny na živé organismy? Existují zásady, jak by se měl člověk chovat vůči svému prostředí?
Jak můžeme čelit znečišťování životního prostředí?
Navštivte hygienickou stanici a poproste její pracovníky o informace k této problematice.
K čemu je lidem dobrý zákon o životním prostředí a zákon o odpadech?
Existují i jiné zákony vztahující se k životnímu prostředí? Vypracujte jejich stručný přehled a alespoň krátce (2 až 3 věty) popište jejich přínos.
Najděte ve vašem okolí továrnu (podnik), která je zaměřena na chemickou výrobu a zjistěte informace o jejích produktech a technologii výroby. Jaká opatření tam přijímají proti znečišťování životního prostředí?
Experimentální činnosti prováděné v laboratoři
Navrhujeme 3 pokusy, z nichž 2 mohou provádět sami žáci a jeden je demonstračním pokusem učitele. Popis pokusů viz níže.
Témata společné diskuse ve skupině (třídě)
1. téma: Současný stav lidské společnosti byl charakterizován na stránkách jednoho amerického satirického časopisu figurkou „Pogo" s výrokem: „Potkali jsme nepřítele, a tím jsme my". (citace: VODRÁŽKA, Z. Biochemie. Praha: Nakladatelství ACADEMIA, 1996). Pokuste se výrok vysvětlit.
2. téma:Najděte informace o jakékoli ekologické katastrofě, uveďte její příčiny vzniku a důsledky (vliv) pro životní prostředí (živé organismy) a možnosti prevence (předcházení).
Chemické pokusy k experimentální činnosti
Pokus č. 1:Červené zelí a červená řepa jako přírodní indikátory - žákovský pokus.
Úkoly:
Zjistěte pomocí univerzálních indikátorových papírků pH předložených vzorků (mýdlová voda, šampon, minerálka, ocet). Výsledky porovnejte a zapište do přehledné tabulky.
Zjistěte zabarvení „přírodních" indikátorů (červená řepa, červené zelí) ve vzorcích. Výsledky porovnejte a zapište do přehledné tabulky.
Princip:
Kyselost a zásaditost vodných roztoků lze určit pomocí tzv. indikátorů (slovo indikátor znamená ukazatel). Indikátory jsou chemické převážně organické sloučeniny, které při změně kyselosti nebo zásaditosti roztoku mění barvu. Indikátory se používají v pevném skupenství (např. jako papírky) a v kapalném (jako roztoky). Přírodní indikátory, například červené zelí a červená řepa, obsahují přírodní rostlinná barviva (anthokyany), která jsou ve vodě rozpustná, a také jsou schopna rozlišit roztok kyselý, anebo zásaditý.
V laboratorní praxi je nutné určit přesnou hodnotu kyselosti nebo zásaditosti vodného roztoku (vzorku). Proto byla zavedena tzv. stupnice pH, což je řada čísel od 0 do 14, přičemž platí, že čím je pH menší, tím je roztok kyselejší. Používají se univerzální indikátory pH, což jsou směsi indikátorů (především organických látek), které umožňují určit hodnotu pH širokou škálou barevných odstínů.
Postup práce
Postup č. 1:
Na univerzální pH papírek naneseme čistou tyčinkou kapku jednoho ze zkoumaných vzorků.
Zabarvení papírku porovnáme s odpovídající barvou na stupnici.
Příslušné hodnoty pH zapíšeme do tabulky a postup opakujeme s ostatními vzorky.
Postup č. 2:
Připravíme výluh červeného zelí a červené řepy: kousek červeného zelí (asi polovina jednoho listu) nakrájíme na menší kousky, dáme do 250 ml kádinky, přidáme 100 ml destilované vody a směs povaříme. Poté necháme roztok vychladnout a opatrně jej slijeme. Totéž opakujeme s červenou řepou.
Do čisté zkumavky se vzorkem přidáme pár kapek jednoho z indikátorů a obsah protřepeme.
Výsledek zapíšeme do tabulky a postup opakujeme s jinými indikátory a vzorky.
Výsledky a vyhodnocení:
tabulka číslo 2
tabulka číslo 1
Na základě porovnání výsledků z obou tabulek určete pH (kyselé, neutrální, zásadité) všech vzorků.
Otázky a úkoly:
Proč se při určování kyselosti nebo zásaditosti roztoků v chemických laboratořích nepoužívá výluh červeného zelí?
Mohou i výluhy barviv jiných rostlin (růže, chryzantéma aj.) nebo plodů rostlin (jahody, černý rybíz aj.) mít charakter indikátorů? Jak bychom se o tom přesvědčili?
Jaký má význam určování přesných hodnot pH vzorků v praktickém životě?
Pokus č. 2: Oxid siřičitý a těžké kovy jako ekologické jedy - demonstrační pokus učitele.
Úkoly:
Ověřte vliv oxidu siřičitého na rostliny.
Ověřte vliv těžkých kovů na rostliny.
Princip:
Jedem obecně rozumíme látku, která má výrazně škodlivý účinek na organismy již při malé dávce. Oxid siřičitý je nebezpečná látka, která vzniká jako produkt mnohých chemických reakcí v průmyslu (při výrobě chemických látek). Způsobuje vznik tzv. kyselého deště (tento pojem vznikl již v roce 1872). Jeho hlavními složkami jsou převážně sloučeniny dusíku (oxid dusnatý a dusičitý) a síry (oxid siřičitý a sírový). V ovzduší probíhá mnoho chemických reakcí, příkladem jsou chemické reakce vzniku kyselého deště: SO2 + H2O-> H2SO3 2 SO2 + O2-> 2 SO3 SO3 + H2O-> H2SO4.
Soli těžkých kovů často vznikají při různých dějích v chemickém průmyslu. Následně se dostávají do prostředí, které znečišťují. Měď je sice prvkem, který rostliny vyžadují (jako tzv. stopový prvek, tedy prvek ve velmi malém množství), ale v nadbytečném množství vyvolává vadnutí rostliny a její chlorózu (ztráta zeleného zbarvení).
Postup práce:
Postup č. 1:
Na spalovací lžíci zapálíme malé množství síry a lžíci vložíme do skleněného válce.
Do válce vložíme zelený list ze stromu (popř. lístky květu).
Skleněný válec přikryjeme hodinovým sklem.
Pozorujeme změny na listu ve skleněném válci.
Postup č. 2:
Do první kádinky dáme vatu navlhčenou vodou.
Do druhé kádinky dáme vatu navlhčenou 5% roztokem síranu měďnatého.
Do obou kádinek vložíme rovnoměrně na vatu semena řeřichy.
Pozorujeme změny vyrůstajících rostlin v obou kádinkách.
Výsledky a vyhodnocení:
Postup č. 1 (vliv oxidu siřičitého na zelené listy stromů, popř. na květy rostlin):
chemická rovnice hoření síry
pozorované změny na listu ve skleněném válci po působení produktů zapálené síry
Postup č. 2 (vliv soli mědi na rostlinu - řeřichu):
pozorované změny na rostlině
Pokus č. 3:Obsah vápníku v půdě - žákovský pokus.
Úkoly:
Dokažte přítomnost vápníku (jako uhličitanu vápenatého) v půdě.
Princip:
Přítomnost vápníku v půdě dokazujeme jako uhličitan vápenatý pomocí zředěného vodného roztoku kyseliny chlorovodíkové. Jestliže je reakce pozitivní (přítomnost uhličitanu vápenatého), dochází k viditelnému šumění vznikem oxidu uhličitého. Množství vápníku v půdě lze orientačně zjistit podle tabulky:
tabulka číslo 3
Postup práce:
Na hodinové sklo dáme velkou lžíci půdního vzorku.
Pipetou na vzorek nakapeme asi 1 - 2 ml 10 % roztoku kyseliny chlorovodíkové a pozorujeme reakci.
Výsledky a vyhodnocení:
chemická rovnice důkazu vápníku v půdním vzorku
pozorované změny a orientačně zjištěný obsah vápníku v půdním vzorku
Otázky a úkoly:
Proč někteří zahrádkáři vápní zahrádku, čímž dodávají zahrádce vápník?
Stupeň vzdělávání a období vzdělávání
2. stupeň (9. ročník)
Rozvíjené klíčové kompetence
KK k řešení problémů – samostatně řeší problémy; volí vhodné způsoby řešení; užívá při řešení problémů logické, matematické a empirické postupy. KK pracovní – používá bezpečně a účinně materiály, nástroje a vybavení, dodržuje vymezená pravidla, plní povinnosti a závazky, adaptuje se na změněné nebo nové pracovní podmínky.
Integrace průřezových témat
Enviromentální výchova (Vztah člověka k prostředí)
Mezioborové přesahy a vazby
Přírodopis
Organizace řízení učební činnosti
skupinová
Organizace prostorová
školní třída, specializovaná učebna
Organizace časová
do 45 minut (každá aktivita)
Vyučovací metoda
aktivizující – diskusní, heuristické
Nutné pomůcky a prostředky
viz jednotlivé pokusy
Použitá literatura a zdroje
MERGL, V. Člověk a prostředí. Brno: SPŠCH, 1998. PROKŠA, M. Chémia a my. Bratislava: SPN, 1997. BENEŠ, P. a kol. Chemicko-biologická praktika pro 8. ročník ZŠ. Praha: SPN, 1983. BENEŠ, P., PUMPR, V., BANÝR, J. Základy chemie 1. Praha: Fortuna, 1993.
Literatura a použité zdroje
MARGL, V. Člověk a prostředí. Brno: SPŠCH, 1998.
PROKŠA, M. Chémia a my. Bratislava: SPN, 1997.
BENEŠ, P. Chemicko-biologická praktika pro 8. ročník ZŠ. Praha: SPN, 1983.
BENEŠ, P; PUMPR, V; BANÝR, J. Základy chemie 1. Praha: Fortuna, 1993.
