Итак, изменилось ли ваше представление о биотехнологии, производстве продуктов питания?
УРОК №2 по теме «Биологическая переработка отходов»
Задачи:
Образовательная: изучение основ получения биогаза и очистки сточных вод. Знакомство с экологической биотехнологией.
Развивающая: а) развитие познавательного интереса при знакомстве с новым направлением биотехнологии;
б) формирование логического мышления в ходе систематизации материала;
в) формирование умений и навыков умственного и практического труда.
Воспитательная: а) в целях формирования диалектического мировоззрения показать использование человеком процессов и объектов живой природы для нужд общества;
б) воспитание мотивации к обучению в связи актуальности экологических проблем в современном мире.
Ход урока:
Организация класса
Вспомните, какой этап развития биотехнологии мы разобрали на предыдущем уроке?
Какой химический процесс лежит в основе всех бродильных(спиртовых) производств?
Актуализация знаний
Ни для кого из вас не секрет, что человек в ходе своей деятельности создает большую экологическую нагрузку окружающей среде (примеры учащихся). И здесь биотехнология внесла и вносит свой вклад. Под запись: специфическое применение биотехнологических методов для решения проблем окружающей среды, таких как переработка отходов, очистка воды, устранение загрязнений, составляет предмет экологической биотехнологии.
Изучение нового материала
(Основная часть урока проходит в форме лекции, позволяющей компактно передать учащимся укрупненную дидактическую единицу)
отходы | |
бытовые (сточные воды городов, с/х отходы мелких хозяйств и т.д.) |
промышленные (отвалы металлургических предприятий, стоки химических комбинатов и т.д.) |
На сегодняшнем уроке мы «займемся» бытовыми отходами.
Необходимо отметить, что проблемой очистки сточных вод занялись только в 1890 году, когда был предложен первый биофильтр. Вообще, все биологические методы очистки сточных вод основаны на использовании закономерностей самоочищения водоемов.
Для очистки используют:
а) биофильтры – сточные воды пропускают через слой крупнозернистого материала, покрытого тонкой бактериальной пленкой, благодаря которой интенсивно протекают процессы биологического окисления. С 1970 года на смену клинкеру и гравию в качестве пористого материала пришли пластмассы. Таким образом, видим сочетание механической (пористый носитель) и биологической (биодеградация органических остатков) очистки сточных вод. Недостаток – избыточный рост микроорганизмов и, как следствие, засорение фильтра.
б) биологические пруды – отстойные цветущие водоемы. Характеризуются малой эффективностью и большим временем самоочистки.
в) аэротенки – известны с 1914 года. Именно 1914 год считается годом рождения биоочистки сточных вод. Аэротенки – это огромные резервуары из железобетона, в которых очистка происходит с помощью активного ила из бактерий (Zoogloea) и микроскопических животных. Процесс очистки непрерывный, аэробный, т.е. нуждается в активной аэрации воздухом (отсюда высокие эксплуатационные расходы) и высоко эффективный.
г) «псевдоожиженный слой» – применяется с 1980 года по сей день. «Псевдоожиженный слой» – это сочетание биофильтра и активного ила. Подложка – полимерный носитель или песок. Процесс периодический и не требует аэрации. После биоочистки проводят дезинфекцию жидким хлором, хлорной известью, УЗ, озоном или электролизом.
Каким бы способом не проводилась биоочистка сточных вод, в конце имеем избыточную биомассу. Наиболее эффективный способ утилизации – анаэробное брожение с получением биогаза.
Биогаз – смесь 65% СН4; 30% СО2; 1% Н2S … NH3 …
Энергия 1,7м3 биогаза эквивалентна энергии 1м3 природного газа. В основе получения биогаза лежит процесс метанового брожения или биометаногенез. Биометаногенез – сложный микробиологический процесс разложения органического вещества до СО2 и СН4 в анаэробных условиях (под запись).
Участвуют свыше 190 микроорганизмов.
Информация по педагогике:
Особенности психического развития умственно отсталых детей
Умственная отсталость — это стойкое, необратимое нарушение преимущественно познавательной деятельности, а также эмоционально-волевой и поведенческой сфер, обусловленное органическим поражением коры головного мозга, имеющим диффузный характер. Большинство среди умственно отсталых составляют лица ...
Состояние вопроса в современной российской школе
Для осознанного понимания химических процессов огромное значение имеет представление о химических элементах. Эти вопросы всегда были самыми сложными не только для учащихся, но и для учителей. Учебный материал темы поделен на 4 урока, поскольку давно известно, что на одном уроке нельзя ознакомить уч ...
Познавательный потенциал экологических знаний в условиях комплексного
использования разных видов деятельности детей в природе
Определяющим в отношении дошкольников к природе, согласно данным экологической психопедагогики (В. Ясвин, С. Дерябо), является когнитивный компонент, то есть готовность и стремление ребенка получать, искать и обрабатывать информацию об объектах природы. Психологи экспериментально исследовали, что у ...
Дистанционное обучение
Дистанционную форму обучения специалисты по стратегическим проблемам образования называют образовательной системой 21 века.