Химия окружающей среды - Учебно

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего
профессионального образования «Тобольская государственная социально-педагогическая
академия им. Д.И. Менделеева»
Кафедра химии, безопасности жизнедеятельности, ТиМП
УТВЕРЖДАЮ
Проректор по учебной работе
В.В. КЛЮСОВА
(подпись, расшифровка подписи)
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА УЧЕБНОЙ ДИСЦИПЛИНЫ
«ХИМИЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ»
Код и направление подготовки
022000.62 «Экология и природопользование»
Профиль подготовки
«Экология»
Квалификация (степень) выпускника
Бакалавр
Форма обучения
заочное
Тобольск 2011
Содержание
1. Цели и задачи освоения дисциплины
2. Место дисциплины в структуре ООП ВПО
3. Требования к результатам освоения дисциплины
4. Структура и содержание дисциплины
4.1. Структура дисциплины
4.2. Содержание разделов дисциплины
5. Образовательные технологии
6. Самостоятельная работа студентов
7. Компетентностно-ориентированные оценочные
средства
7.1. Оценочные средства диагностирующего контроля
7.2. Оценочные средства текущего контроля: модульнорейтинговая технология оценивания работы студентов
7.3. Оценочные средства промежуточной аттестации
8. Учебно-методическое и информационное
обеспечение дисциплины
9. Материально-техническое обеспечение дисциплины
………………………
………………………
………………………
………………………
………………………
………………………
………………………
………………………
………………………
………………………
………………………
………………………
………………………
………………………
4
4
4
5
5
5
7
8
9
9
37
9
40
41
1. Цели и задачи освоения дисциплины
Цели освоения дисциплины:
 подготовка студентов к профессиональной, культурно-просветительской, научноисследовательской деятельности;
 формирование и развитие профессиональных компетенций на основе изучения
основных разделов химии окружающей среды.
Задачи дисциплины:



изучить основные понятия и положения химии окружающей среды знания о
химическом составе, путях миграции и химического взаимодействия веществ, об
источниках и видах
загрязнения окружающей среды, их переносе и
трансформации, оказании вреда окружающей среде и человеку, овладение
навыками лабораторного определения основных загряз нений почвы, атмосферы и
гидросферы и адаптация данных методик школьному курсу химии.
развить профессиональные умения: анализировать предложенный материал;
моделировать химический эксперимент; использовать различные современные
технические и электронное средства обучения;
воспитывать современное преставление о картине мира, что важно в дальнейшей
профессиональной деятельности студентов.
2. Место дисциплины в структуре ООП бакалавриата
«Химия окружающей среды» включена в профессиональный цикл дисциплин
направления. Для полноценного усвоения данной дисциплины студент должен владеть
базовыми знаниями в области общей, органической и неорганической химии, основ
математики. Также дисциплина основывается на знаниях, полученных студентами при
изучении дисциплин: «Информационные технологии», и «Естественнонаучная картина
мира».
3. Требования к результатам освоения дисциплины
3.1. Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения
дисциплины:
 обладать базовыми знаниями фундаментальных разделов физики, химии и
биологии в объеме, необходимом для освоения физических, химических и
биологических основ в экологии и природопользовании; владеть методами
химического анализа, а также методами отбора и анализа (ПК-2).





3.2. В результате освоения дисциплины обучающийся должен:
знать:
знать характеристику основных циклов миграции химических элементов и
глобальные биогеохимические циклы;
знать характеристику антропогенных воздействий на равновесие в природе;
знать характеристику термодинамических, электрических
процессов,
происходящих в химических системах;
знать теоретические основы методов контроля состояния окружающей среды;
знать характеристику химического состава литосферы, гидросферы, атмосферы,
тропосферы и основных химических реакций в атмосфере и гидросфере;














знать форму существования металлов в водных экосистемах и влияние тяжелых
металлов на развитие животных и растений;
знать о радиоактивных отходах АЭС и методах их захоронения.
уметь:
уметь работать с измерительными приборами и лабораторной посудой, используя
физико-химические, химические методы анализа;
уметь анализировать графики, диаграммы, рисунки, делать выводы
соответствующих исследований;
уметь самостоятельно применять полученные навыки и знания при написании
дипломных и курсовых работ, рефератов; овладеть основными понятиями
курса химии окружающей среды и уметь их применять при объяснении
теоретического материала (содержание теории отражено в программе);
уметь определять по графикам, диаграммам различные критерии характеристик
состояния вещества и уметь анализировать, предсказывать направление
химических процессов;
уметь выбирать наиболее приемлемый метод мониторинга загрязняющих веществ;
уметь объяснять схемы трансформации и преобразования химических
загрязнителей и др.;
уметь работать с тестовыми программами обучающего и контролирующего
характера
владеть:
основными методами математической обработки информации;
навыками работы с программными средствами общего и профессионального
назначения;
навыками лабораторной работы с химическими реактивами и приборами для
обнаружения вредных химических веществ и изучения их поведения в природе из
школьного комплекта лабораторного оборудования;
навыками самостоятельной, исследовательской деятельности;
навыками активизации творческих способностей.
4. Структура и содержание дисциплины
Общая трудоемкость дисциплины составляет 3 зачетных единиц (108 часов).
4.1. Структура дисциплины
Таблица 1
№
1
Наименование раздела
дисциплины
Раздел
1.Химический
состав
литосферы,
гидросферы, атмосферы
и тропосферы.
Раздел
2.Основные
циклы
миграции
химических элементов и
глобальные
биогеохимические циклы
Семестр
3
Виды учебной работы
(в академических часах)
аудиторные занятия
СРС
ЛК
ПЗ
ЛБ
1
30
2
3
Раздел
3.Основные
химические реакции в
атмосфере и гидросфере.
Раздел
4.Формы
существования металлов
в водных экосистемах и
влияние
тяжелых
металлов на развитие
животных и растений
Раздел 5.Антропогенное
воздействие
на
равновесие в природе.
Методы
контроля
состояния окружающей
среды.
Раздел 6.Радиоактивные
отходы АЭС и методы их
захоронения
Контроль (диф.зач)
ИТОГО
3
0,5
4
30
3
0,5
4
34
4
108
2
8
94
4.2. Содержание дисциплины
Таблица 2
№
1
2
3
Наименование раздела
Содержание раздела
дисциплины
(дидактические единицы)
Раздел
1.Химический Тема 1. Химический состав литосферы, гидросферы,
состав
литосферы, атмосферы и тропосферы.
гидросферы, атмосферы и
План:
тропосферы.
1. Химический состав литосферы.
2. Химический состав гидросферы.
3. Химический состав атмосферы и тропосферы.
Раздел 2.Основные циклы Тема 2. Основные циклы миграции химических
миграции
химических элементов и глобальные биогеохимические циклы.
элементов и глобальные
План:
биогеохимические циклы
1.Циклы миграции химических элементов.
2.Глобальные биогеохимические циклы.
Раздел
3.Основные Тема 3: Основные химические реакции в атмосфере и
химические реакции в гидросфере.
атмосфере и гидросфере.
План:
1. Характеристика основных химических процессов
в атмосфере.
2. Характеристика основных химических процессов
в гидросфере.
Раздел
4.Формы Тема 4. Формы существования металлов в водных
существования металлов в экосистемах и влияние тяжелых металлов на развитие
водных экосистемах и животных и растений
влияние тяжелых металлов
План:
на развитие животных и
1. Формы существования металлов в водных
растений
экосистемах
2. Влияние условий на формы существования
металлов в водных экосистемах.
3. Влияние тяжелых металлов на развитие
животных и растений
Раздел
5.Антропогенное Тема 5. Антропогенное воздействие на равновесие в
воздействие на равновесие природе. Методы контроля состояния окружающей
в
природе.
Методы среды.
контроля
состояния
План:
окружающей среды.
1.Антропогенное воздействие на состояние атмосферы.
2.Антропогенное воздействие на состояние гидросферы.
3.Антропогенное воздействие на состояние почвы и
литосферы.
4.Методы мониторинга окружающей среды.
Раздел
6.Радиоактивные Тема 6. Радиоактивные отходы АЭС и методы их
отходы АЭС и методы их захоронения.
захоронения.
План:
1. Топливный цикл АЭС и пути образования
радиоактивных отходов.
2. Способы хранения и утилизации радиоактивных
отходов.
4
5
6
5. Образовательные технологии
Таблица 3
№
№
занятия раздела
1
2
3
1-2
3-4
5-6
Тема занятия
Виды
образовательных
технологий
Лекциявизуализация
Тема
1.
Химический
состав
литосферы, гидросферы, атмосферы и
тропосферы. Тема 2. Основные циклы
миграции химических элементов и
Лабораторные
глобальные
биогеохимические
циклы.
работы
Тема 3: Основные химические реакции Лекцияв атмосфере и гидросфере.
визуализация
Тема 4. Формы существования
металлов в водных экосистемах и
Лабораторные
влияние
тяжелых
металлов
работы
Тема
5. Антропогенное
воздействие на
Лекция-беседа
развитие
животных
и
растений.
равновесие в природе. Методы
контроля состояния окружающей
Лабораторные
среды.
работы
Тема 6. Радиоактивные отходы АЭС и
методы их захоронения.
Колво
часов
1
4,5
4,5
6. Самостоятельная работа студентов
Таблица 4
Наименование раздела
дисциплины
№
1
2
3
4
5
6
Трудоемкость
(в
академических
часах)
Вид самостоятельной работы
Раздел
1.Химический Подготовка рефератов по теме «Виды
состав
литосферы, загрязнений атмосферы в Тюменской
гидросферы, атмосферы области».
и тропосферы.
Раздел
2.Основные
циклы
миграции
химических элементов и
глобальные
биогеохимические циклы
Раздел
3.Основные
химические реакции в
атмосфере и гидросфере.
Построение графиков, диаграмм динамики
выбросов различных веществ в атмосферу
Раздел
4.Формы
существования металлов
в водных экосистемах и
влияние
тяжелых
металлов на развитие
животных и растений
Раздел 5.Антропогенное
воздействие
на
равновесие в природе.
Методы
контроля
состояния окружающей
среды.
Раздел 6.Радиоактивные
отходы АЭС и методы их
захоронения.
Подготовка рефератов по
миграции загрязнителей»
15
15
Подготовка отчёта к лабораторной работе
«Анализ атмосферных осадков»
теме
15
«Пути
15
Подготовка отчётов к лабораторным работам
по анализу поверхностных вод
20
Самостоятельная постановка лабораторного
опыта для обнаружения тяжёлых металлов в
почвенной вытяжке и изучения их поведения
в природе из школьного комплекта
лабораторного оборудования;
Итого
14
94
7. Компетентностно-ориентированные оценочные средства
7.1. Оценочные средства диагностирующего контроля
Не предусмотрены
7.2. Оценивание самостоятельной работы студентов
Таблица 5.
№
1
Наименование раздела
Формы оцениваемой работы
(темы) дисциплины
Раздел 1. Химический состав Подготовка
рефератов
по
теме
«Виды
литосферы,
гидросферы, загрязнений атмосферы в Тюменской области».
атмосферы и тропосферы.
Раздел 2. Основные циклы
миграции
химических
элементов
и
глобальные
биогеохимические циклы
Раздел
3.
Основные
химические
реакции
в
атмосфере и гидросфере.
Раздел
4.
Формы
существования металлов в
водных экосистемах и влияние
тяжелых металлов на развитие
животных и растений
Раздел
5.
Антропогенное
воздействие на равновесие в
природе. Методы контроля
состояния окружающей среды.
Раздел
6.
Радиоактивные
отходы АЭС и методы их
захоронения.
2
3
4
5
6
Построение графиков, диаграмм динамики
выбросов различных веществ в атмосферу
Подготовка отчёта к лабораторной
«Анализ атмосферных осадков»
работе
Подготовка рефератов по теме «Пути миграции
загрязнителей»
Подготовка отчётов к лабораторным работам по
анализу поверхностных вод
Самостоятельная
постановка
лабораторного
опыта для обнаружения тяжёлых металлов в
почвенной вытяжке и изучения их поведения в
природе из школьного комплекта лабораторного
оборудования;
7.2.1. Оценочные средства для текущего контроля успеваемости
Примеры тестовых заданий для текущего контроля успеваемости
Тесты и задания для проведения срезового контроля знаний студентов по темам:
«Атмосфера. Загрязнение атмосферы», «Гидросфера. Загрязнение гидросферы»,
«Литосфера. Загрязнение почв», «Радиоактивное загрязнение».
I – вариант
Распределите естественные компоненты атмосферы на примеси минерального и
органического происхождения: N2; H2O; Ar; O2; CO2; H2; He; CH4; Kr; O3; SO3;
CO; H2S; Ne; Pn; NO; формальдегид ; NO2; пыль.
а) примеси минерального происхождения;
б) примеси органического происхождения.
2.
По происхождению реакционноспособные газы атмосферы делятся на газы:
1) продукты вулканизма; 2) продукт гниения, метанового брожения; 3) газы,
поступающие из литосферы; 4) продукты грозовых разрядов.
Распределите эти газы по представленным 4-м группам: SO2; HF; H2S; O3; NO2; CH4;
CxHy.
3. Загрязнители атмосферы делятся на классы: а) твердые аэрозоли
неорганического происхождения; б) твердые аэрозоли органического происхождения; в)
газо – и парообразные загрязнители органического происхождения; г) ) газо – и
парообразные загрязнители не органического происхождения; ) газо – и парообразные
загрязнители комбинированного происхождения.
Распределить загрязнители атмосферы по указанным классам: метиламин; CFCl3 (F11); NO2; пыль минеральных солей; фенол; CxHy; угольная пыль; аэрозоли металлов; НJ;
ацетон; древесная пыль; CF2Cl (F-12).
1.
К какому типу процессов вторичного загрязнения атмосферы относятся
указанная группа реакций:
hν
NO2 → NO +O●
NO2 + O● → NO + O2
●
O +O2 → O3
C2H4 + O3 → C2H4O3
CH3 ─ CO ─ CH3 → CH●3 + CH3CO●
5.
Найдите приведенную массу газового сброса системы канализации в водный
объект (усл. т/год), если в водоем сбрасывают сточные воды в объеме 100м3/сут,
содержащие медь, сульфаты и хлориды. Концентрация ионов меди 10 мг/л, показатель
относительной опасности сброса сульфатов 2г/л, показатель относительной опасности
сброса сульфатов в водоем Ај = 0,002 усл. т/год. Концентрация хлоридов 1 мг/л, Ај = 0,003
усл. т/год.
II – вариант
1. Современными источниками кислорода в атмосфере являются: 1) подводный
вулканизм; 2) гидролиз горных пород; 3) фотосинтез; 4) окисление горных пород; 5)
метаморфизм горных пород (особенно, железных руд); 6) подземные радиоактивные
воды; 7) фотодиссоциация углекислого газа.
2. В соответствии с этими процессами протекают естественные процессы
разрушения озонового слоя:
а) O3 + hν → O2 + O●(1)
kt-NO; NO2
O● + O3 → O2 +O2 (2)
б)
O3 +NO → NO2 + O2 (1)
NO2 + O● → NO +O2 (2)
3.
К какому классу аэрозолей относятся: продукты ядерного взрыва; пыль,
образующаяся при смешивании компонентов для варки стекла; сжигание угольного
топлива; обработка сельскохозяйственных посевов сухими инсектицидами;
сернокислотный туман; пыль от измельчения твердого сырья; фотохимический смог?
а) конденсированные аэрозоли; б) диспергированные аэрозоли; в)смешанные.
4. Распределите примеси в природной воде, приведенные в списке в соответствии с
классификацией по степени дисперности примесей:
1) суспензии и эмульсии (10-3 – 10-5 см); 2) коллоидно – растворенные
(10-5 – 10-6 см); 3) молекулярно – растворенные (10-6 – 10-7 см); 4) ионорастворенные
(менее 10-7 см).
Нерастворимые и малорастворимые гидроксиды металлов; Cl-; гуминовые кислоты;
N2; An; Br; H2S; фульвокислоты; глина; микроорганизмы; HCO3-; SO2-4; Sn+2; CO2;
продукты разложения микроорганизмов; F-; H3BO4; Na+; O2; коллоидные соединения
железа; Са+2; иловые частицы.
5. Из скольких атомов изотопа К - 40 ежесекундно распадается одно ядро, если
константа радиоактивного распада для него равна 1,7· 10 –17 /с-1?
III – вариант
1. Азот в атмосфере благодаря грозовым разрядам претерпевает следующие
превращения:
t
1) N2 +…. → NO
2) 2NO + O2 → ….
3) NO2 +H2O → …. (во влажном воздухе)
4) 2NO + …..→ 2HNO2 (во влажном воздухе)
2. Фреоны и хлоруглеводороды разрушают озон по следующему циклу:
1) НО +О3 →Н2О +О2;
2) Cl●+ O3 →ClO +O2
●
HO +O2 →H2O +O
ClO +O● → Cl● +O2
4.
3. К какому типу процессов вторичного загрязнения атмосферы относится
указанная группа реакций:
hν
SO2 + O2 → SO3 +O●
hν
HCHO + O2 → HCOOH +O●
hν
CH4 +O2 → CH3OH +O●
4. Карбонатная буферная система Мирового океана имеет следующую
последовательность:
1
2
3
4
5
6
CO2 → CO2 → HCO3- → H2CO3 → CaCO3 → CO32- → CaCO3
в атмосф
в воде
в воде
тверд.
5. Нормальная средняя концентрация растворенного кислорода в пресном водоеме
составляет 7 мг/л. В озере X из-за эвтрофикации происходит бурное развитие
фитопланктона, что приводит к снижению средней концентрации кислорода на 3,125 .10 –3
Моль/л в год. Ученые подсчитали, что если темпы снижения концентрации кислорода
сохраняется то через 50 лет условия в озере X станут эвтрофными. Рассчитайте
концентрацию кислорода в мг/л, типичную для эвтрофных условий.
Тесты и задания для проведения срезового контроля знаний студентов по
темам и разделам: «Атомная энергетика. Альтернативные источники энергии»,
«Безопасность жизнедеятельности. Основы экотоксикологии», «Биосфера.
Химическая роль живого вещества», «Мониторинг окружающей среды»
I – вариант
1. Составьте схемы выведения, трансформации и выведения из организма человека
экотоксикантов с учетом защитных барьеров человеческого организма для: а) бензола;
б) этилбензола.
2. Распределите предложенные химические элементы по классам в соответствии с их
биогеохимической классификацией: N; Cs137; J; Fe; Sr; Ba; Kr; Rn; Pn; Md; K; C; H; Mn; Zn:
а) экогены (трофогены); б)биогенные элементы; в) микроэлементы; г) элементы –
экологические примеси; д) абиогены; е) техногены.
3. В качестве ядерного горючего для АЭС используются:
а) уран – 235; уран – 233; плутоний – 239;
б) торий 232; торий – 233; торий – 230;
в) смесь водорода и дейтерия.
5. При дезинфекции помещения раствором хлорной извести был проведен анализ
воздуха на содержание в нем хлора. Для этого 40 м3 воздуха, загрязненного
хлором, пропустили через нагретый иодид калия, масса которого уменьшилась в
результате на 73,2 мг. Найдите концентрацию хлора в воздухе и определить
степень опасности такой концентрации хлора для здоровья людей.
II – Вариант
1. Составьте схемы выведения, трансформации и выведения из организма человека
экотоксикантов с учетом защитных барьеров человеческого организма для: а)
изобутана; б) гексана.
2. Распределите предложенные химические элементы по классам в соответствии с
их биогеохимической классификацией: S; P; B; Sn; Si; K40; Rb; Cs132; Hg; Mo; Sr91; Xe; Se;
Np; Mg; Ca: а) экогены (трофогены); б)биогенные элементы; в) микроэлементы; г)
элементы – экологические примеси; д) абиогены; е) техногены.
3.
В магнитогидродинамическом генераторе проводником электрического тока
является:
а) твердый проводник; б) поток высокопроводящей плазмы; в) водородное топливо.
4.
В организме человека избыток нитратов, попавших с пищей, приводит к
отравлению. Это обусловлено высокой токсичностью нитритов, до которых нитраты
восстанавливаются в метаболических процессах. Какую массу нитритов получит человек,
употребив 5,5 л воды с содержанием нитратов 50 мг/л ?
III – вариант
1.
Составьте схемы выведения, трансформации и выведения из организма
человека экотоксикантов с учетом защитных барьеров человеческого организма для: а)
циклопентана; б) циклодекана.
2.
Составьте схемы выведения, трансформации и выведения из организма
человека экотоксикантов с учетом защитных барьеров человеческого организма для: Со;
Сl; O; Ni; Cr; V; K40; Ar; J131; Hg; N; P; Cra; Am; Cm; а) экогены (трофогены); б)биогенные
элементы; в) микроэлементы; г) элементы – экологические примеси; д) абиогены; е)
техногены.
3.
В технике использование солнечной энергии имеет 2 направления: 1)……..;
2)……. Гелиоприемник – набор коллекторов: а) ветровых; б) солнечных; в) водных.
4.
При получении сероводорода в лаборатории наблюдалось его попадание в
воздух. Для очистки воздуха в помещении объемом 90 м3 применили раствор сульфата
меди. При этом было израсходовано столько CuSО4, сколько содержится в 60 мг
пятиводного кристаллогидрата CuSО4. Найти концентрацию сероводорода в воздухе
лаборатории до очистки и степень опасности такой концентрации для работавших в
лаборатории.
Контрольный срез по теме: «Химический состав литосферы. Разные виды энергии»
Вариант – 1
1. Химический состав базальтов.
2. Характеристика продуктов радиоактивного распада химических элементов.
3. Атомная энергия, как альтернативный способ получения энергии.
4. Выполнили опыт: в слабый раствор Na3РО4 внесли комочек почвы. Смесь взболтали и
отфильтровали. В фильтрате обнаружили только катионы кальция и РО4-3 анионы.
Изобразите схематически ионообменный процесс. Докажите наличие в фильтрате ионов
Са+2 и РО4-3 .
Вариант - 2
1. Химическое выветривание горных пород.
2. Естественный радиационный фон.
3. Солнечная энергия.
4. Выполнили опыт: в слабый раствор сульфида алюминия Al2S3 внесли комочек почвы.
Смесь взболтали и отфильтровали. В фильтрате обнаружили только катионы кальция и S2анионы. Изобразите схематически ионообменный процесс. Докажите наличие в фильтрате
ионов Са+2 и S-2.
Вариант – 3
1. Виды и роль воды в почве.
2. Источники радонового загрязнения
3. Энергия ветра.
4. Выполнили опыт: в слабый раствор Na2СО3 внесли комочки почвы. Смесь взболтали и
отфильтровали. В фильтрате обнаружили катионы Са+2 и анионы СО3-2. Изобразите
схематически ионообменный процесс. Докажите наличие в фильтрате ионов Са+2 и СО3-2.
Вариант – 4
1. рН почвы.
2. Распространение радионуклидов в атмосфере.
3. Энергия термальных вод.
4. Выполнили опыт: в слабый раствор Zn(NO3)2 внесли комочек почвы. Смесь взболтали
и отфильтровали. В фильтрате обнаружили катионы Са+2 и анионы NО3-. Изобразите
схематически ионообменный процесс. Докажите наличие в фильтрате ионов Са+2 и NО3-.
Вариант –5
1. Нитрификация соединения азота.
2. Поведение радионуклидов в почве, гидросфере, организмах.
3. Водородная энергетика.
Выполнили опыт: в слабый раствор ZnSO4 внесли комочки почвы. Смесь взболтали и
отфильтровали. В фильтрате обнаружили катионы Са+2 и анионы SО4-2. Изобразите
схематически ионообменный процесс. Докажите наличие в фильтрате и
Тестовые задания для текущего контроля знаний по дисциплине
Тесты по курсу:
Вариант 1.
1. Компоненты атмосферы органического происхождения:
а) H2O пары; Ar; CH4; O3; Rn;
б) N2; O2; H2; H2S; NO; NO2;
в) N2; Ar; H2O пары; H2S; O3;Rn.
2. Газы атмосферы N2; O2; CO2 по времени выведения из атмосферы являются:
а) инертными;
б) реакционноспособными (период выведения до нескольких дней);
в) реакционноспособными (выводятся за 2-4 года);
3. При наземном вулканизме выделяемые газы Ar; He; N2 будут:
а) растворятся в воде;
б) Вступят в окислительно – восстановительную реакцию с кислородом;
в) накапливаться в атмосфере.
4.Данные газы в атмосфере являются продуктами вулканизма:
а) O3; NO2;
б) H2S; CH4; CxHy;
в) CO2;O2
г) SO2; HF; O2
5.Образование молекул озона на высоте 15-30 км протекают в соответствии с серией
превращений:
hυ
а) О2 ↔ О● + О●;
О● +О2 ↔ О3
б) О● + О2
Ме –аэрозоли
О3 + Ме – аэрозоль;
hυ
в) О3
О2+ О●;
О● + О3 кt -NO;NO2 O2 + О2
6.Азотный цикл разрушения озона в стратосфере протекает в соответствии со
следующими разрушениями:
hυ
а) О3→ О2 + О●
N2 + O2 → 2NO2;
hυ
б)O3→ O2 + O●;
hυ
в)O3 + NO → NO2 + O2(правильн. ответ)
NO2 + O●→ NO + O2
7.Самым значительным метеорологическим фактором распространения загрязнения в
атмосфере является:
а) давление воздуха;
б) температура воздуха;
в) топография местности;
г) направление и сила ветра.
8. Данные реакции: CaO + SO3 → CaSO4; NH3 + HCl → NH4Cl относятся к основному
типу химических процессов образования вторичного загрязнения:
а) фотохимический смог восстановительного типа;
б) окисление;
в) образование твердых веществ из газов;
г) фотохимический смог окислительного типа.
9.Чистая природная вода содержит следующие газы:
а) H2S; NH3; CH4; O2;
б) N2; O2; Ar; CO2;
в) N2; O2; H2S; CO;
г) CO; NH3; O2; H2S.
10. Незакономерно высокие температуры кипения и плавления воды в ряду водородных
соединений IV группы главной подгруппы периодической системы Д.И. Менделеева:
H2Te; H2Se; H2O объясняются:
а) ковалентной связью внутри молекулы воды;
б) наличием водородных связей между молекулами воды;
в) диссоциацией молекул воды.
11. Химические процессы: CO3-2 + H2SO4 → SO4-2 + H2O + CO2;
CO2 + 2NaOH → Na2CO3 + H2O являются химическими факторами самоочищения
водоемов и относятся к:
а) к процессам гидролиза;
б) окисления;
в) нейтрализации.
12. Основным типом установки для преобразования солнечной энергии в промышленных
целях подходят следующие установки:
а) фотопреобразователи;
б) солнечные панели или коллекторы;
в) башенные установки;
13. Какое из видов топлива обладает наибольшей теплотой сгорания:
а) нефть и нефтепродукты;
б) каменный уголь;
в) водородное топливо
14. Термоядерная энергетика в своей основе использует:
а) распад ядер урана-238;
б) распад ядер плутония-239;
в) реакции синтеза легких элементов
15. Ионизирующее излучение - это:
а)ультракрасное излучение;
б)электромагнитная и корпускулярная радиация;
в)электромагнитное и тепловое излучение.
16. Естественный радиационный фон обеспечивают следующие основные источники:
а)земная кора, строительные материалы, атмосферная радиация, продукты
питания, радон;
б)молекулы водяных паров, инертные газы, изотопы элементов с
порядковыми номерами 94-101.
17. Наибольший удельный вес для здоровья человека имеет следующий фактор:
а) генетика, биология человека
б) внешняя среда, уровень загрязнения
в) образ жизни
г) здравоохранение
18. .Вещества, вызывающие доброкачественные опухоли, называются:
а)фиброгены
б)канцерогены
в)тератогены
г)мутагены
19. Стронций, барий, цезий и другие вещества относятся к классу:
а)веществ раздражающего действия
б)жирорастворимых веществ
в)веществ, замещающих химические элементы в клетке
20. Превращение ксенобиотиков в новое вещество осуществляется в организме человека
благодаря:
а) гистогематическим барьерам
б) ферментным системам
в) тканевому депо
г) кожному эпителию
21. Основной принцип нормирования токсикантов в атмосфере:
а) суммирование воздействия загрязнителей
б)учет действия каждого токсиканта
22. В земной коре океанического типа отсутствует:
а) базальтовый;
б) гранитный;
в) осадочный слой
23. Окислительные процессы при химическом выветривании сопровождается окислением:
а) FeO до Fe2O3;
б) P2O3 до P2O5;
в) Ti до TiO2.
24. В теплом влажном климате преобладает:
а) химическое выветривание;
б) физическое выветривание;
в) биологическое выветривание.
25. Почвы, насыщенные этими ионами, теряют клеящую способность и разрушаются:
а) Са+2 и Mg+2;
б) Na+;
в) К+.
Вариант 2.
1.Наличие каких частиц в воздухе оказывает положительное влияние на организм?
а) положительно заряженных;
б) отрицательно заряженных;
в) нейтральных частиц.
2.О том, что кислород в современной
атмосфере имеет, преимущественно,
фотосинтетическое происхождение, говорит наличие в атмосфере кислорода изотопного
состава:
а) 16О;
б) 17О;
в) 18О.
1. Реакционноспособными газами атмосферы с периодом выведения до нескольких дней
являются:
а) N2; O2; CO3;
б) NH3; Cl2; H2S; SO2; NO2;
в) Ar; He и др. газы.
2. Данные газы в атмосфере являются продуктами газовых разрядов:
а) H2SO4; CH4; CхHy;
б) O3: NO2;
в) CO2; O2;
г) SO2; HF; O2
3. Хлорный цикл разрушения озона в стратосфере протекает в соответствии со
следующими реакциями:
а) NO2 + ClO = ClONO2;
б) O3 + 2KCl + H2O = Cl2O + O2 +KOH;
Cl2 + H2O ↔ HCl + HClO;
hυ
●
в) Cl +O3 → ClO + O2;
ClO + O●→ Cl● + O2
6. Примерами загрязняющих атмосферу веществ, относящихся к газо- и парообразным
загрязнителям неорганического происхождения, являются:
а) фенол, ацетон, формальдегид;
б) хладоны, фреоны, амины;
в) NO; H2S; SO2; CO; H2SO4; P2O5;
г) сажа, минеральные соли, аэрозоли металлов.
7.Разрушение загрязнителя атмосферы оксида серы (IV) SO2 в атмосфере происходит в
результате следующих химических процессов:
а) SO2 +2H2S = 3S + 2H2O;
б) 2SO2 + O2 hυ
2SO3;
SO2 + H2O = H2SO3
SO2 + NO2 + H2O → H2SO4 + NO;
в) SO2 + CaO = CaSO3;
SO2 + 2NaOH = Na2SO3 + H2O.
8.Примерами химических реакций, относящихся к окислительным процессом вторичного
загрязнения воздуха, являются:
a) SO2 + O2 hυ
SO3 +O●;
CH4 + O2 hυ CH3OH + O●
hυ
б) 2SO2 + O2 ↔ 2SO3;
SO2 + H2O → H2SO3;
SO3 + H2O → H2SO4;
в) 2NO + O2 ↔ O● + NO2
NO2 hυ
O● + NO
●
NO2 + O → NO + O2
9. В соответствии с классификацией веществ в воде по степени дисперсности, к ионно –
растворенным веществам относятся:
а) Cl-; SO4-2; HCO3-; Br-; F-; H3BO4; Na+; K+; Ca+2; Mg+2; Sr+2; Fe+3; Mn+2; PO4-3;NO3б) N2; O2; H2S; CO2;
в) Me(OH)n; гуминовые кислоты, фульвокислоты.
10. В соответствии с классификацией загрязняющих веществ в водоеме по
биологическому действию, бензол, фенол, цианидные ионы, ионы тяжелых металлов,
относятся к классу:
а) токсичных;
б) вредных;
в) вещества – восстановители;
г) вещества, изменяющие водородный показатель (рН) среды.
11. Альтернативными экологически чистыми источниками энергии является:
а) ТЭС;
б) установки по получению биогаза;
в) двигатели внутреннего сгорания;
г) теплоустановки;
12. Основным недостатком ветровых установок для получения энергии является:
а) дешевизна;
б) отсутствие ветра в некоторые дни;
в) нет необходимости строить платины;
г) нет необходимости сжигать топливо;
д) нет необходимости строить очистные сооружения.
13. В каком виде водород хранить безопаснее:
а) в виде простого вещества;
б) в виде гидридов металлов.
14. Широкое применение термоядерной энергии затруднено по причине:
а) реакции синтеза дейтерия с изотопом гелия;
б) необходимости создания магнитных систем для удержания плазмы;
в) реакции синтеза дейтерия и трития
15. Естественными радиоактивными элементами являются:
а) химические элементы с порядковыми номерами 93-104;
б) Po, Rn, Ra, Ac, Th, Pa, U;
в) Rn, Am, Md, U, Bk, Pu, Np.
16. Атмосферных ядерных взрывов (50 км над поверхностью Земли) претерпевают
следующие превращения:
а) ядерный взрыв,
б) капли, плазма, пылинки;
в) распространение в почве, воде, биосфере;
г) стабилизация;
д) рассеивание на высоте 20-25 км радионуклидов;
е) вертикальный прорыв воздуха тропосферы.
17. Вторичное загрязнение образуется:
а)непосредственно в ходе антропогенных процессов;
б)синтезируется в окружающей среде
18. Экотоксиканты, вызывающие различные уродства зародышей, относятся к классу:
а)мутагенов
б)тератогенов
в)аллергенов
г)эмбриотоксинов
19. Тяжелые металлы, мышьяк, никотин, селен, относится к классу:
а) вещества, изменяющие соотношение окислительно-восстановительных реакций
в организме
б) жирорастворимых веществ
в) веществ, необратимо связывающихся с соединениями организма
г) веществ раздражающего действия
20. Наиболее устойчив к действию ксенобиотиков в организме человека:
а)желудочно-кишечный тракт
б)дыхательная система
в)кровеносная система
21. Определение ПДК токсикантов в воде осуществляется в 5 этапов:
а)наблюдение за водоемом ниже спуска токсиканта
б)изучение защитной способности методов очистки
в)установление ПДК
г)характеристика веществ-загрязнителей (свойства, токсичность)
д)изучение поведения в гидросфере и влияние на человека
Определите правильную последовательность:
а) 4→5→1→2→3
б)1→2→3→4→5
в)1→2→4→5→3
22. Родоначальником всех горных пород являются:
а) метаморфические горные породы;
б) осадочные горные породы;
в) базальты.
23. Основным агентом химического выветривания по механизму «гидролиз» является:
а) кислород;
б) глина;
в) вода.
24. . Главную массу гумуса составляют:
а) угольная кислота;
б) фосфорная кислота;
в) гумусовые кислоты.
25. Ионообменные процессы в почве обеспечивают:
а) почвенными растворами;
б) при помощи воздуха;
в) растениями.
Вариант 3.
1.При наземном вулканизме выделяемые газы: Н2; Н2S; CO; CH4 будут:
а) растворятся в воде;
б) накапливаться в атмосфере, т.к. газы являются химически инертными;
в) вступят в окислительно - восстановительные реакции с кислородом,
модифицируются бактериями.
2. Основным источником кислорода в современной атмосфере являются:
а) подводный вулканизм;
б) метаморфизм горных пород;
hυ
в) фотодиссоциация углекислого газа: СО2 ↔ СО2 +О●
20● → O2
г) фотосинтез.
3.В соответствии с классификацией реакционно – способных газов атмосферы по
происхождению, H2S; CH4; СхНу относятся к классу:
а) продукты фотосинтеза;
б) продукты вулканизма;
в) продукты гниения и метанового брожения;
г) продукты газовых разрядов.
4. Процесс естественных кислотных дождей
выражается серией химических
превращений:
hυ
а) О3 + NO → NO2 + O2;
NO2 + O● → NO + O2;
б) N2 + O2 → 2NO;
2NO + H2O → 2HNO2;
2NO + O2 ↔ 2NO2 ;
2NO2 + H2O → HNO3 + HNO2;
в) Cl● + O3 → ClO + O2; ClO + O●→ Cl● + O2
5. Водородный цикл разрушения озона в стратосфере протекает в соответствии со
следующими реакциями:
а) НО● + О3 → Н2О +О2;
НО● + О2 → Н2О +О2;
б) О3 + Н2О ↔ НCl + HClO3;
O-O
в)C5H10 + O3 ↔
CH3 – CH2 – CH2 –СH
CH2
O
6.Примерами загрязняющих атмосферу веществ, относящихся к аэрозольному
загрязнению неорганического происхождения, являются:
а) древесная, угольная, табачная пыль;
б) NO2; SO2; HNO3; HCl; P2O5; HF;
в) хладоны, фреоны, ацетон и др.
г) сажа, минеральные соли, аэрозоли металлов.
7.Туман, дым, фотохимический смог являются примерами аэрозолей:
а) конденсированных;
б) диспергированных;
в) смешанных.
8.Основную массу солей в морской воде образована следующими ионами:
а) Ba+2; Pb+2; PO4-3; MnO4+; Cr+3; Cl-; SO42б) S-2; Fe+2; Zn+2; Rb+; Ag+; As; Mn+2; HCO3-;
в) Cl-; SO4-2; HCO3-; Br-; F-; H3BO4; Na+; K+; Ca+2; Mg+2; Sr+2.
9.По виду растворенных соелей пресные водоемы делятся на:
а) метановые, сероводородные, аммиачные;
б) фосфатные, нитритные, хлоридные;
в) бромидные, хлоридные, фторидные;
г) сульфатные, хлоридные, гидрокарбонатные.
10. Примером действия химического фактора самоочищения водоемов является процесс:
FeCl3+ H2O FeOH+2 +H2O Fe(OH)2+ + H2O Fe(OH)3. Данный процесс является примером:
а) процесса гидролиза;
б) нейтрализации;
в) процесса окисления.
11. Недостатки использования солнечной энергии:
а) доступность;
б) прерывность поступления на поверхность Земли;
в) неисчерпаемость;
г) отсутствие загрязняющих веществ;
д) получение дешевой энергии.
12. Самый важный момент в использовании ветроустановок:
а) поиск мест с постоянным ветром;
б) соединение ветряных двигателей с дизельными;
в) увеличение КПД.
13. Основной состав биогаза:
а) этан (58%), сероводород (31%)т
б) метан ( 55 – 65%), углекислый газ ( 35 – 45%)
в) пропан ( 59%), угарный газ (25%)
14. Явление наведённой радиации возникает под воздействием продуктов радиоактивного
распада:
а). Нейтронов;
б). ά - частиц;
в). β - частиц;
г). - γ излучения.
15. Наивысшей проникающей способностью обладают:
а). ά - частицы;
б). β - частицы;
в). γ - лучи.
16.Радиоизотопы 90Sr , как продукт ядерных взрывов, попадает на Землю:
а) в нерастворимом виде, в почве прочно удерживается почвенными
минералами;
б). в нерастворимом виде, но легко выщелачивается морской водой;
в) в растворённом виде легко вымывается из почвы и растворяется в воде.
17. Химические вещества, изменяющие наследственную информацию в половых и
соматических клетках, называются:
а) мутагены
б) фиброгены
в) аллергены
г)нейротоксичные агенты
18. Оксиды азота, серы, хлор, пары кислот и щелочей относятся к классу:
а)веществ, изменяющих соотношение окислительно-восстановительных реакций в
организме;
б)веществ, связывающихся с химическими соединениями организма
в)жирорастворимых веществ
г)веществ раздражающего действия
19. Из всех перечисленных видов циркуляции загрязнителей в биосфере крайне редко
встречается:
а) циркуляция экотоксикантов в одной среде
б)переход из одной среды в другую
в)включение в биоценозы и кумуляция в пищевых цепях
20. Примером комбинационного взаимодействия токсичных веществ являются:
а)сенсибилизация
б)кумуляция
в)иммунизация
г)синергизм и антогонинзм
21. Основным принципом нормирования вредных веществ в почве является:
а) суммирование действия нескольких токсикантов
б) учет действия каждого токсиканта
в)поступление токсикантов ограничено немногими случаями прямого контакта
22. По химическому составу базальты в основном состоят из:
а) SiO2;
б) Na2O;
в) Fe2O3.
23. Продукты химического выветривания (гидролиз) Fe(OH)2, Fe(OH)3 и Al (OH)3
образовались:
а) при окислении соответствующих оксидов;
б) при взаимодействии соединений Al и Fe с ионами OH-, как продукта
диссоциации воды;
в) при окислении металлов Al и Fe во влажной среде.
24. В почвах, насыщенных этими ионами, частицы почвы склеиваются в прочные
агрегаты:
а) Са+2 и Mg+2;
б) Na+;
в) К+.
25. В естественных условиях доступность биогенных элементов почвы обеспечивается
при помощи:
а) H2SO4;
б) CO2;
в) HNO3
7.3 Оценочные средства промежуточной аттестации
7.3.1. Оценочные средства для промежуточной аттестации
Вопросы для зачета
1. Химический состав литосферы.
2. Химический состав гидросферы
3. Химический состав атмосферы и тропосферы
4. Основные циклы миграции химических элементов.
5. Глобальные биогеохимические циклы.
6. Основные химические реакции в атмосфере
7. Основные химические реакции гидросфере
8. Антропогенное воздействии на равновесие в природе
9. Методы контроля состояния окружающей среды
10. Формы существования металлов в водных экосистемах.
11. Влияние тяжелых металлов на развитие животных и растений
12. Радиоактивных отходы АЭС и методах их захоронения.
8. Учебно-методическое и информационное обеспечение дисциплины
а)основная:
Иванова, О. А. Химия окружающей среды: учебное пособие для студ. с заданиями
развивающего характера / О. А. Иванова. - Тобольск: ТГСПА, 2012. - 170 с.
б)дополнительная:
Топалова, О.В. Химия окружающей среды [Электронный ресурс]/ Л.А., Пимнева,
О.В. ,Топалова М: Лань, 2013. - 160с. - Режим доступа. http://e.lanbook.com/books/element.php?pl1_id=30204
в) Интернет-ресурсы:
1. Портал
для
химиков
[Электронный
ресурс]:
Режим
доступа:
http://www.chemport.ru.- Загл. с экрана.
2. Химики — Википедия [Электронный ресурс]: - Режим доступа:
http://ru.wikipedia.org/wiki. - Загл. с экрана.
3. ChemNet" - российская информационная сеть [Электронный ресурс]: - Режим
доступа: http://www.chem.msu.su. -Загл. с экрана.
4. Словари и энциклопедии на Академике[Электронный ресурс]: - Режим доступа:
http://dic.academic.ru.-Загл. с экрана.
5. Химик. Сайт о химии. [Электронный ресурс]: - Режим доступа:
http://www.xumuk.ru. - Загл. с экрана.
6. Учебники и книги по химии окружающей среды[Электронный ресурс]: - Режим
доступа://htpp://nigka.info.
7. Загрязнение окружающей среды и способы защиты от загрязнения, альтернативная
энергетика[Электронный ресурс]: - Режим доступа://htpp://www. ecologycenter.ru.
8. Cправочники по химии окружающей среды[Электронный ресурс]: - Режим
доступа://htpp://www.ocean.ru.
9. Качественный и количественный состав воздуха[Электронный ресурс]: - Режим
доступа://htpp://edusite.ru.
10. Рефераты по химии окружающей
доступа://htpp://BestReferat.ru.
среды[Электронный
ресурс]:
-
Режим
9. Материально-техническое обеспечение дисциплины
Для обеспечения данной дисциплины необходимы:
- химическая лаборатория химии окружающей среды, оснащенная необходимым
оборудованием
- информационные стенды
- реактивы и химическая посуда в соответствии с выполняемым практикумом
- технические средства обучения: видеоаппаратура, мультимедийный класс с
видеопроектором
10. Паспорт рабочей программы дисциплины
Разработчик(и): Иванова Ольга Александровна, к.п.н., доцент, Попова Елена Михайловна,
к.п.н., доцент.
Программа одобрена на заседании кафедры химии, БЖД и Т и МП
от «04» сентября 2012 г., протокол № 1
Согласовано:
Зав. кафедрой
Манакова И.Н.
«___» ________________г.
Руководство по организации обучения дисциплине
Методические материалы для преподавателей
При изучении учебного материала необходимо особое внимание уделить характеристике
основных циклов миграции химических элементов и глобальные биогеохимические
циклы; характеристику антропогенных воздействий на равновесие в природе;
теоретические основы методов контроля состояния окружающей среды; характеристику
химического состава литосферы, гидросферы, атмосферы, тропосферы и основных
химических реакций в атмосфере и гидросфере; форму существования металлов в водных
экосистемах и влияние тяжелых металлов на развитие животных и растений; о
радиоактивных отходах АЭС и методах их захоронения.
Дисциплина «Химия окружающей среды» включает в себя лекционные занятия и
лабораторные работы, но большое значение имеет и самостоятельная работа бакалавров.
Самостоятельная работа предполагает следующую организацию:
1. Решение индивидуальных домашних заданий, которые включают в себя методические
рекомендации к решению задач и заданий, а также задачи и упражнения для
самостоятельного решения.
2. Подготовка к защите лабораторных работ.
3. Выполнение рефератов.
С помощью контроля устанавливается обратная связь, позволяющая
преподавателю решить следующие задачи:
 Вести наблюдение за усвоением материала;
 Обнаружить проблемы в восприятии, осознании, осмыслении, запоминании;
 Оценивать эффективность применяемых методик и способы их совершенствования;
 Видеть динамизм картины усвоения учебного материала, своевременно внести
коррективы в методы.
Контроль результатов обучения включает в себя собеседование (преподавательобучающийся); взаимозачет (обучающиеся работают в группах); коллоквиум (письменной
и устной форме); тестирование (текущий и итоговый контроль) и др..
В ходе работы используем следующие педагогические технологии:
 Рейтинговая система оценки знаний,
 Технология разноуровневого обучения,
 Адаптивная система обучения.
Методические указания студенту по изучению дисциплин
Для усвоения данной дисциплины бакалавр должен ознакомиться с учебной
программой, технологической картой, списком основной и дополнительной литературы.
Бакалавр должен иметь комплект методических рекомендаций к лабораторным
работам, индивидуальным домашним задачам. Для выполнения лабораторных работ по
изучаемой дисциплине бакалавр должен владеть знаниями высшей математики, физики,
информатики, аналитической, общей, органической и неорганической химии,
безопасности жизнедеятельности, а так же навыками работы на ПК и навыками
проведения химического и физико-химического эксперимента.
ЛИСТ СОГЛАСОВАНИЯ УМК
Рег. номер
_______________________________________________________
Дисциплина
Химия окружающей среды
Учебный план Бакалавры 022000.62 направление «Экология и природопользование»
профиль «Экология»
Автор
Кафедра
Попова Елена Михайловна
Химии, безопасности жизнедеятельности и методик преподавания
Исполнитель (ответственное лицо)
Попова Елена Михайловна, к.п.н., доцент
89026232805