MINISTERSTWO EDUKACJI

NARODOWEJ

Aleksandra Tomczak

Ochrona hydrosfery 311[31].O2.03

Poradnik dla nauczyciela

Wydawca

Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy

Radom 2006

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Recenzenci:

mgr Daniela Adamska

mgr inż. Grażyna Gonera

Opracowanie redakcyjne:

mgr inż. Małgorzata Urbanowicz

Konsultacja:

dr inż. Bożena Zając

Korekta:

Poradnik stanowi obudowę dydaktyczną programu jednostki modułowej 311[31].O2.03

„Ochrona hydrosfery” zawartego w modułowym programie nauczania dla zawodu technik

technologii chemicznej.

Wydawca

Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy, Radom 2006

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

1

SPIS TREŚCI

1. Wprowadzenie

3

2. Wymagania wstępne

5

3. Cele kształcenia

6

4. Przykładowe scenariusze zajęć

7

5. Ćwiczenia

13

5.1. Wody naturalne i ich znaczenia dla życia na Ziemi

13

5.1.1. Ćwiczenia

13

5.2. Zanieczyszczenia wód naturalnych

15

5.2.1. Ćwiczenia

15

5.3. Ochrona hydrosfery przed zanieczyszczeniem

19

5.3.1. Ćwiczenia

19

5.4. Przepisy prawne z zakresu ochrony wód

21

5.4.1. Ćwiczenia

21

6. Ewaluacja osiągnięć uczniów

23

7. Literatura

37

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

2

1. WPROWADZENIE

Przekazujemy Państwu Poradnik dla nauczyciela, który będzie pomocny w prowadzeniu

zajęć dydaktycznych w szkole kształcącej w zawodzie technik technologii chemicznej

w module Ochrona hydrosfery.

W poradniku zamieszczono:

− wymagania wstępne,

− wykaz umiejętności, jakie uczeń opanuje podczas zajęć,

− przykładowe scenariusze zajęć,

− propozycje ćwiczeń, które mają na celu ukształtowania u uczniów umiejętności

praktycznych,

− wykaz literatury, z jakiej uczniowie mogą korzystać podczas nauki,

Wskazane jest, aby zajęcia dydaktyczne były prowadzone różnymi metodami ze

szczególnym uwzględnieniem:

− tekstu przewodniego,

− metody projektów,

− ćwiczeń praktycznych.

Formy organizacyjne pracy uczniów mogą być zróżnicowane, począwszy od samodzielnej

pracy uczniów do pracy zespołowej.

W celu przeprowadzenia sprawdzianu wiadomości i umiejętności ucznia, nauczyciel może

posłużyć się zamieszczonym w rozdziale 6 zestawem zadań testowych lub sprawdzianem

praktycznym. W tym rozdziale podano również:

− plan testu w formie tabelarycznej,

− punktacje zadań,

− propozycje norm wymagań,

− instrukcję dla nauczyciela,

− instrukcję dla ucznia,

− kartę odpowiedzi,

− zestaw zadań testowych.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

3

311[31].O2

Podstawy ochrony

środowiska

311[31].O2.01

Posługiwanie się pojęciami

z zakresu ekologii i ochrony

środowiska

311[31].O2.02

311[31].O2.03

311[31].O2.04

Ochrona atmosfery

Ochrona hydrosfery

Ochrona litosfery

311[31].O2.05

Ochrona środowiska

pracy

Schemat układu jednostek modułowych

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4

2. WYMAGANIA WSTĘPNE

Przystępując do realizacji programu jednostki modułowej „Ochrona hydrosfery”, uczeń

powinien umieć:

− korzystać z różnych źródeł informacji,

− stosować przepisy bhp obowiązujące w laboratorium chemicznym,

− zorganizować stanowisko pracy zgodnie z wymogami ergonomii,

− nazywać związki chemiczne na podstawie ich wzoru sumarycznego,

− pisać równania reakcji chemicznych,

− posłużyć się terminologią z zakresu ochrony środowiska,

− posługiwać się podstawowym sprzętem laboratoryjnym,

− stosować typowe metody analityczne w procesach badawczych.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5

3. CELE KSZTAŁCENIA

W wyniku realizacji jednostki modułowej, uczeń powinien umieć:

− określić specyficzne fizykochemiczne właściwości wody,

− określić znaczenie specyficznych fizykochemicznych właściwości wody dla życia na Ziemi,

− ocenić zasoby wodne kraju i określić możliwości ich ochrony,

− scharakteryzować główne zanieczyszczenia wód i ich źródła,

− określić wpływ zanieczyszczeń wody na zdrowie człowieka i środowisko przyrodnicze,

− przedstawić mechanizm przemian zanieczyszczeń w wodach powierzchniowych,

− przedstawić mechanizm samooczyszczania się wód naturalnych,

− zbadać i ocenić jakość wody,

− określić działania wpływające na zmniejszenie zanieczyszczeń hydrosfery,

− scharakteryzować sposoby ochrony hydrosfery,

− zastosować przepisy prawne z zakresu ochrony hydrosfery.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

6

4. PRZYKŁADOWE SCENARIUSZE ZAJĘĆ

Scenariusz zajęć 1

Osoba prowadząca …………………………………….………….

Modułowy program nauczania: Technik technologii chemicznej 311[31]

Moduł: Podstawy ochrony środowiska 311[31].O2

Jednostka modułowa: Ochrona hydrosfery 311[31].O2.03

Temat: Oznaczanie BZT5 w próbkach wody z różnych źródeł.

Cel ogólny: kształtowanie umiejętności badania i oceny jakości wody.

Po zakończeniu zajęć edukacyjnych uczeń potrafi:

− oznaczyć jakościowo zawartość tlenu rozpuszczonego w wodzie,

− oznaczyć ilościowo zawartość tlenu rozpuszczonego w wodzie metodą Winklera,

− oznaczyć BZT5 wody.

Metody nauczania–uczenia się :

− ćwiczenia praktyczne laboratoryjne.

Formy organizacyjne pracy uczniów:

− indywidualna, jednolita.

Czas: 90 minut.

Środki dydaktyczne:

− instrukcja oznaczania tlenu rozpuszczonego w wodzie metodą Winklera,

− próbki wody do badania z co najmniej trzech różnych źródeł,

− odczynniki:

−

roztwór MnSO4 o stężeniu cm = 0,1 mol∙dm-3,

−

zasadowy roztwór KI o stężeniu cp = 10%,

−

roztwór H2SO4 o stężeniu 1:9,

−

roztwór skrobi o stężeniu cp = 0,5%,

−

roztwór Na2S2O3 o stężeniu cm = 0,05 mol∙dm-3,

− sprzęt:

−

inkubator,

−

butelka z ciemnego szkła z korkiem 200 cm3 – 6 szt,

−

pipety, 3 szt.

−

kolba miarowa 100 cm3,

−

kolba stożkowa 250 cm3 – 3 szt,

−

biureta,

−

literatura jednostki modułowej 311[31].O2.03.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

7

Przebieg zajęć:

1. Czynności organizacyjne.

2. Zapoznanie z celami zajęć i przepisami bhp.

3. Oznaczenia jakościowe obecności tlenu rozpuszczonego w wodzie.

4. Oznaczenie ilościowe zawartości tlenu rozpuszczonego w wodzie metodą Winklera.

5. Zapisanie obserwacji.

6. Oznaczanie BZT5 badanej wody (po 5 – dniowej inkubacji).

7. Zapisanie wyników analizy.

8. Uporządkowanie stanowisk pracy.

Zakończenie zajęć

Praca domowa

Przygotuj sprawozdanie z przeprowadzonych ćwiczeń. Podaj równania reakcji

zachodzących w czasie oznaczeń tlenu. Opisz obserwacje, określ kategorię jakości badanej wody i podaj wnioski.

Sposób uzyskania informacji zwrotnej od ucznia po zakończonych zajęciach:

− anonimowe ankiety ewaluacyjne dotyczące sposobu prowadzenia zajęć, trudności podczas

realizowania zadania i zdobytych umiejętności.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

8

Scenariusz zajęć 2

Osoba prowadząca …………………………………….………….

Modułowy program nauczania: Technik technologii chemicznej 311[31]

Moduł: Podstawy ochrony środowiska 311[31].O2

Jednostka modułowa: Ochrona hydrosfery 311[31].O2.03

Temat: Procesy i urządzenia zakładowej oczyszczalni ścieków z przemysłu chemicznego.

Cel ogólny: kształtowanie umiejętności charakteryzowania metod oczyszczania ścieków przemysłowych.

Po zakończeniu zajęć edukacyjnych uczeń potrafi:

− określić zanieczyszczenia odprowadzane ze ściekami przemysłu chemicznego,

− podać sposoby usuwania poszczególnych zanieczyszczeń ze ścieków przemysłu

chemicznego,

− podać urządzenia stosowane w poszczególnych procesach oczyszczania ścieków

z przemysłu chemicznego,

− określić produkty uboczne procesów oczyszczania ścieków z przemysłu chemicznego,

− określić sposoby zagospodarowania produktów ubocznych.

Metody nauczania–uczenia się:

− metoda tekstu przewodniego,

− wycieczka dydaktyczna.

Formy organizacyjne pracy uczniów:

− grupowa, jednolita.

Czas: 180 minut.

Środki dydaktyczne:

− instrukcja dla ucznia,

− karta obserwacji.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

9

Przebieg zajęć:

1. Czynności organizacyjne. Podział klasy na zespoły trzyosobowe.

2. Zapoznanie z celami zajęć.

3. Wydanie kart obserwacji i instrukcji.

4. Wprowadzenie na teren zakładu.

5. Zapoznanie z przepisami bhp na terenie zakładu.

6. Wycieczka po terenie zakładowej oczyszczalni ścieków. Zapoznanie z technologią

produkcji zakładu. Zapoznanie ze składem ścieków powstających w czasie tej produkcji.

Zapoznanie z jakością ścieków na wyjściu z oczyszczalni. Obserwacja pracy i obsługi

urządzeń do oczyszczania ścieków. Zapoznanie z ilością i jakością produktów ubocznych

oczyszczalni. Zapoznanie ze sposobami zagospodarowania produktów ubocznych

oczyszczalni. Naszkicowanie schematu ciągu technologicznego oczyszczalni ścieków

w zwiedzanej oczyszczalni z zaznaczeniem obiegu ścieków i produktów ubocznych.

7. Podsumowanie zajęć. Sprawdzenie wypełnienia kart obserwacji.

8. Omówienie zasad wykonania sprawozdania

Zakończenie zajęć

Praca domowa

Na podstawie wypełnionej karty obserwacji, przygotuj sprawozdanie z wycieczki.

Sposób uzyskania informacji zwrotnej od ucznia po zakończonych zajęciach:

− sprawdzenie przygotowanych sprawozdań

Załączniki do scenariusza

Załącznik nr 1:

INSTRUKCJA DLA UCZNIA

W czasie wycieczki po zakładowej oczyszczalni ścieków masz następujące zadania

do wykonania:

1) zebranie informacji o procesach technologicznych prowadzonych na terenie zakładów,

2) zebranie informacji o składzie oczyszczanych ścieków,

3) zebranie informacji o procesach stosowanych do oczyszczenia tych ścieków,

4) zebranie informacji o urządzeniach stosowanych w procesach oczyszczania ścieków,

5) zebranie informacji o jakości ścieków po procesach oczyszczania,

6) zebranie informacji o osadach ściekowych i sposobach ich zagospodarowania na terenie

oczyszczalni,

7) narysowanie schematu blokowego zwiedzanej oczyszczalni,

8) ponadto w domu na podstawie wypełnionej w czasie wycieczki karty obserwacji,

powinieneś przygotować sprawozdanie zgodnie z zasadami podanymi przez nauczyciela.

Podczas wykonywania zadań kieruj się kartą obserwacji, z którą należy się dokładnie

zapoznać przed rozpoczęciem wycieczki. W przypadku problemów ze zrozumieniem

informacji zapisanych w instrukcji lub karcie obserwacji, poproś o pomoc nauczyciela.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

10

Załącznik nr 2:

KARTA OBSERWACJI

I. Osoby prowadzące obserwacje:

......................................

......................................

......................................

II. Procesy technologiczne prowadzone w zwiedzanym zakładzie i skład ścieków

powstających w tych procesach.

Lp.

Nazwa procesu

Skład powstających ścieków

III. Procesy i urządzenia stosowane do oczyszczania ścieków

Lp.

Nazwa procesu

Nazwa urządzenia

Usuwane zanieczyszczenia

IV. Jakość ścieków po przejściu przez procesy oczyszczania

Lp.

Nazwa wskaźnika

Wartość wskaźnika

Procent redukcji po

procesach oczyszczania

V. Produkty uboczne oczyszczalni

Nazwa procesu,

Nazwa produktu

Sposób

Lp.

w którym

Ilość

Skład

ubocznego

zagospodarowania

powstaje

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

11

VI. Narysuj schemat blokowy procesów oczyszczania ścieków w zwiedzanej oczyszczalni.

Poszczególne elementy schematu nanoś sukcesywnie w miarę przechodzenia od jednego

procesu do następnego. Pamiętaj o wyraźnym zaznaczeniu kolejności procesów oraz

wszystkich wprowadzanych do procesów reagentów i powstających produktów ubocznych

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

12

5. ĆWICZENIA

5.1. Wody naturalne i ich znaczenie dla życia na Ziemi

5.1.1. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Na podstawie aktualnych danych odszukanych w internecie, oblicz zasoby wodne netto

Polski w przeliczeniu na jednego mieszkańca.

Wskazówki do realizacji:

Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia nauczyciel powinien omówić jego zakres

i techniki wykonania. Zapoznać uczniów z zasadami bezpiecznej pracy.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

1) odszukać informacje na temat:

–

średniej ilości opadów atmosferycznych,

–

ilości wody napływającej z państwa ościennych,

–

odpływie wody do atmosfery na skutek parowania,

–

ilości wody odpływającej z terenu Polski do państw ościennych,

–

liczbie mieszkańców Polski,

2) obliczyć sumaryczną ilość wody zasilającej każdego roku zasoby wodne Polski,

3) obliczyć sumaryczną ilość wody o jaką zmniejszają się zasoby wodne Polski na skutek parowania i odpływu poza granice kraju,

4) obliczyć zasoby wodne netto Polski,

5) przeliczyć wielkość zasobów na m3 na jednego mieszkańca na rok,

6) sprawdzić poprawność obliczeń,

7) zaprezentować wyniki pracy na forum klasy.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

–

metoda tekstu przewodniego.

Środki dydaktyczne:

− komputer z dostępem do internetu,

− literatura jednostki modułowej 311[31].O2.03.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

13

Ćwiczenie 2

Wykonaj analizę wybranych właściwości fizycznych wody:

− gęstości,

− przezroczystości,

− zapachu.

Wskazówki do realizacji:

Proponowane ćwiczenia można również przeprowadzić w warunkach polowych za

wyjątkiem oznaczenia zapachu na gorąco. Do oznaczenia przejrzystości wody w warunkach

polowych należy użyć białego krążka o średnicy 20 cm zawieszonego na lince z podziałką.

Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia nauczyciel powinien omówić jego zakres

i techniki wykonania. Zapoznać uczniów z zasadami bezpiecznej pracy. Powinien również szczegółowo omówić zasady sporządzenia sprawozdania z wykonanych oznaczeń.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

1) przypomnieć sobie regulamin pracowni i zasady bhp obowiązujące przy wykonywaniu

prac laboratoryjnych,

2) uzgodnić z nauczycielem kolejność przeprowadzania analiz,

3) zapoznać się z instrukcjami przeprowadzenia analiz,

4) przygotować stanowisko pracy zgodnie z zasadami bhp i ergonomii,

5) dobrać odpowiedni sprzęt i odczynniki,

6) przeprowadzić analizy w kolejności uzgodnionej z nauczycielem,

7) zapisać obserwacje i wyniki,

8) sprzątnąć stanowisko pracy, umyć sprzęt i zabezpieczyć odczynniki,

9) sporządzić sprawozdanie z przeprowadzonych analiz zgodnie z zasadami podanymi przez

nauczyciela.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

–

ćwiczenia praktyczne laboratoryjne.

Środki dydaktyczne:

− instrukcje do badania gęstości, przezroczystości i zapachu wody (z Poradnika dla ucznia),

− odczynniki:

−

10% roztwór Na

∙

2SO3 lub stały Na2S2O3 5 H2O,

−

10% roztwór (CH3COO)2Cd,

− próbki wody do badania z co najmniej trzech różnych źródeł,

− sprzęt:

−

areometr,

−

termometr,

−

cylinder miarowy,

−

przyrząd Snellena lub cylinder miarowy z bocznym tubusem,

−

druk wzorcowy,

−

kolby stożkowe ze szlifem o pojemności 500 cm3,

−

łaźnia wodna,

−

szkiełko zegarkowe,

− literatura jednostki modułowej 311[31].O2.03.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

14

5.2. Zanieczyszczenia wód naturalnych

5.2.1. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Pobierz próbki wody ze zbiornika powierzchniowego i utrwal je tak, aby można było

przeprowadzić badania następujących wskaźników jakości wody: ChZT,

−

NO ,

−

Cl

3

Wskazówki do realizacji:

Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia nauczyciel powinien omówić jego zakres

i techniki wykonania. Zapoznać uczniów z zasadami bezpiecznej pracy.

Szczególną uwagę powinien zwrócić na bezpieczeństwo pracy nad otwartym zbiornikiem

wodnym oraz podać zasady sporządzenia sprawozdania.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

1) zapoznać się zasadami bhp przy pobieraniu próbek wody ze zbiorników wody

powierzchniowej,

2) zapoznać się z instrukcją pobierania i utrwalania próbek do analizy,

3) przygotować sprzęt i odczynniki,

4) pobrać próbki wody zgodnie z instrukcją,

5) utrwalić pobrane próbki zgodnie z instrukcją,

6) przygotowane próbki zabezpieczyć i przetransportować do laboratorium,

7) sporządzić sprawozdanie z przeprowadzonych ćwiczeń zgodnie z zasadami podanymi

przez nauczyciela.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

–

metoda tekstu przewodniego,

–

ćwiczenia praktyczne.

Środki dydaktyczne:

− instrukcja pobierania próbek wody (z Poradnika dla ucznia),

− instrukcja utrwalania próbek wody (z Poradnika dla ucznia),

− odczynniki:

−

stężony H2SO4,

−

chloroform,

− sprzęt:

−

batometr,

−

butle z korkiem o pojemności 1 dm3- 2 szt.,

−

pipety.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

15

Ćwiczenie 2

Oznacz zawartość tlenu rozpuszczonego w wodach naturalnych pochodzących z różnych

źródeł.

Wskazówki do realizacji:

Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia nauczyciel powinien omówić jego zakres

i techniki wykonania. Zapoznać uczniów z zasadami bezpiecznej pracy.

Powinien również szczegółowo omówić zasady sporządzenia sprawozdania z wykonanych

oznaczeń.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

1) przypomnieć sobie regulamin pracowni i zasady bhp obowiązujące przy wykonywaniu

prac laboratoryjnych,

2) zapoznać się z instrukcją oznaczania tlenu rozpuszczonego w wodzie metodą Winklera,

3) przygotować stanowisko pracy zgodnie z zasadami bhp i ergonomii,

4) dobrać sprzęt i odczynniki,

5) przeprowadzić oznaczenie zgodnie z zamieszczoną instrukcją,

6) obliczyć stężenie tlenu rozpuszczonego w wodzie,

7) sprzątnąć stanowisko pracy, umyć sprzęt i zabezpieczyć odczynniki,

8) sporządzić sprawozdanie z przeprowadzonych analiz zgodnie z zasadami podanymi przez

nauczyciela.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

–

ćwiczenia praktyczne laboratoryjne.

Środki dydaktyczne:

− instrukcja oznaczania tlenu rozpuszczonego w wodzie metodą Winklera (z Poradnika dla

ucznia),

− instrukcje przygotowania odczynników (poz. 3 literatury),

− próbka wody do badania,

− odczynniki:

−

roztwór MnSO4 o stężeniu cm = 0,1 mol ∙ dm-3,

−

zasadowy roztwór KI o stężeniu cp = 10%,

−

roztwór H2SO4 o stężeniu 1:9 (10 cm3 H2SO4 na 90 cm3 wody destylowanej),

−

roztwór skrobi o stężeniu cp = 0,5%,

−

roztwór Na2S2O3 o stężeniu cm = 0,025 mol ∙ dm-3,

− sprzęt:

−

butelka z ciemnego szkła z korkiem o pojemności 200 cm3,

−

pipety, 3 szt,

−

kolba miarowa o pojemności 100 cm3,

−

kolba stożkowa o pojemności 250 cm3,

−

biureta,

− literatura jednostki modułowej 311[31].O2.03.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

16

Ćwiczenie 3

Oznacz BZT5 w próbkach wody z różnych źródeł.

Wskazówki do realizacji:

Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia nauczyciel powinien omówić jego zakres

i techniki wykonania. Zapoznać uczniów z zasadami bezpiecznej pracy.

Powinien również szczegółowo omówić zasady sporządzenia sprawozdania z wykonanych

oznaczeń.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

1) przypomnieć sobie regulamin pracowni i zasady bhp obowiązujące przy wykonywaniu

prac laboratoryjnych,

2) zapoznać się z instrukcją oznaczania BZT5,

3) przygotować stanowisko pracy zgodnie z zasadami bhp i ergonomii,

4) dobrać sprzęt i odczynniki,

5) przeprowadzić oznaczenie zgodnie z zamieszczoną instrukcją,

6) obliczyć stężenie tlenu rozpuszczonego w wodzie,

7) obliczyć BZT5,

8) sprzątnąć stanowisko pracy, umyć sprzęt i zabezpieczyć odczynniki,

9) sporządzić sprawozdanie z przeprowadzonych analiz zgodnie z zasadami podanymi przez

nauczyciela.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

–

ćwiczenia praktyczne laboratoryjne.

Środki dydaktyczne:

− instrukcja oznaczania tlenu rozpuszczonego w wodzie metodą Winklera (z Poradnika dla

ucznia),

− instrukcje przygotowania odczynników (poz. 3 literatury),

− próbki wody do badania z co najmniej trzech różnych źródeł,

− odczynniki:

−

roztwór MnSO4 o stężeniu cm = 0,1 mol ∙ dm-3,

−

roztwór zasadowy roztwór KI o stężeniu cp = 10%,

−

roztwór H2SO4 o stężeniu 1:9 (10 cm3 H2SO4 na 90 cm3 wody destylowanej),

−

roztwór skrobi o stężeniu cp = 0,5%,

−

roztwór Na2S2O3 o stężeniu cm = 0,025 mol ∙ dm-3,

− sprzęt:

−

inkubator,

−

butelka z ciemnego szkła z korkiem o pojemności 200 cm3 – 6 szt,

−

pipety, 3 szt,

−

kolba miarowa o pojemności 100 cm3,

−

kolba stożkowa o pojemności 250 cm3 – 3 szt,

−

biureta,

− literatura jednostki modułowej 311[31].O2.03.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

17

Ćwiczenie 4

Wykonaj oznaczenie odczynu wody za pomocą wskaźnika Yamady.

Wskazówki do realizacji:

Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia nauczyciel powinien omówić jego zakres

i techniki wykonania. Zapoznać uczniów z zasadami bezpiecznej pracy.

Powinien również szczegółowo omówić zasady sporządzenia sprawozdania z wykonanych

oznaczeń.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

1) przypomnieć sobie regulamin pracowni i zasady bhp obowiązujące przy wykonywaniu

prac laboratoryjnych,

2) zapoznać się z instrukcjami wykonania ćwiczenia,

3) przygotować stanowisko pracy zgodnie z zasadami bhp i ergonomii,

4) dobrać odpowiedni sprzęt i odczynniki,

5) przygotować wskaźnik Yamady,

6) przeprowadzić oznaczenie pH wody za pomocą wskaźnika Yamady,

7) zapisać obserwacje i wyniki,

8) sprzątnąć stanowisko pracy, umyć sprzęt i zabezpieczyć odczynniki,

9) sporządzić sprawozdanie z przeprowadzonych analiz zgodnie z zasadami podanymi przez

nauczyciela.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

–

ćwiczenia praktyczne laboratoryjne.

Środki dydaktyczne:

− instrukcja sporządzania wskaźnika Yamady (z Poradnika dla ucznia),

− instrukcja oznaczenia pH za pomocą wskaźnika Yamady (z Poradnika dla ucznia),

− próbki wody do badania z co najmniej trzech różnych źródeł,

− odczynniki:

−

błękit tymolowy,

−

czerwień metylowa,

−

błękit bromotymolowy,

−

fenoloftaleina,

−

alkohol etylowy,

−

roztwór NaOH o stężeniu 0,05 mol ∙ dm-3,

− sprzęt:

−

waga analityczna,

−

kolba miarowa o pojemności 100 cm3,

−

kolba stożkowa o pojemności 250 cm3,

−

butelka do przechowywania wskaźnika,

−

pipeta.

− literatura jednostki modułowej 311[31].O2.03.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

18

5.3. Ochrona hydrosfery przed zanieczyszczeniem

5.3.1. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Podczas wycieczki na teren zakładowej oczyszczalni ścieków zakładów chemicznych

zapoznaj się z urządzeniami i przebiegiem prowadzonych tam procesów oczyszczania ścieków.

Wskazówki do realizacji:

Ćwiczenie należy przeprowadzić w czasie wycieczki dydaktycznej na teren zakładów

chemicznych dysponujących własną oczyszczalnią ścieków. Przed przystąpieniem do realizacji

ćwiczenia nauczyciel powinien szczegółowo omówić przepisy bhp obowiązujące na terenie

zakładu oraz zakres, technikę wykonania ćwiczenia i sposób prezentacji wyników pracy.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

1) zapoznać się zasadami bhp obowiązującymi na terenie zakładów i stosować się do nich,

2) pobrać od nauczyciela instrukcję i kartę obserwacji, która pomoże Ci w zebraniu

informacji,

3) zebrać informacje o procesach technologicznych prowadzonych na terenie zakładów,

4) zebrać informacje o składzie oczyszczanych ścieków,

5) zebrać informacje o procesach stosowanych do oczyszczenia tych ścieków,

6) zebrać informacje o urządzeniach stosowanych w procesach oczyszczania ścieków,

7) zebrać informacje o jakości ścieków po procesach oczyszczania,

8) zebrać informacje o osadach ściekowych i sposobach ich zagospodarowania na terenie

oczyszczalni,

9) narysować schemat blokowy zwiedzanej oczyszczalni,

10) na podstawie wypełnionej karty obserwacji przygotować sprawozdanie zgodnie

z zasadami podanymi przez nauczyciela.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

–

metoda tekstu przewodniego,

–

wycieczka dydaktyczna.

Środki dydaktyczne:

− instrukcja,

− karta obserwacji

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

19

Ćwiczenie 2

Przeprowadź analizę schematu typowego procesu oczyszczania ścieków komunalnych.

Wskazówki do realizacji:

Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia nauczyciel powinien omówić jego zakres

i techniki wykonania oraz zasady prezentacji wyników pracy. Zapoznać uczniów z zasadami bezpiecznej pracy. Powinien podać zasady oceny wykonanego projektu.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

1) zapoznać się ze schematem typowego procesu oczyszczania ścieków komunalnych

(np. rys. 12),

2) określić na podstawie schematu kolejność prowadzonych procesów oczyszczania ścieków,

3) określić na podstawie schematu produkty odpadowe z poszczególnych procesów,

4) określić na podstawie schematu sposób zagospodarowania produktów odpadowych

z procesów,

5) zapisać wyniki analizy na karcie pracy,

6) ocenić poprawność przeprowadzonej analizy,

7) zaprezentować wyniki pracy na forum klasy.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

–

metoda projektów.

Środki dydaktyczne:

− przykładowy schemat oczyszczania ścieków komunalnych,

− karta pracy,

− literatura jednostki modułowej 311[31].O2.03.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

20

5.4. Przepisy prawne z zakresu ochrony wód

5.4.1. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Na podstawie informacji zamieszczonych na etykietach środków chemicznych

stosowanych w gospodarstwach domowych określ wpływ tych środków na środowisko

wodne.

Wskazówki do realizacji:

Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia nauczyciel powinien omówić jego zakres

i techniki wykonania. Zapoznać uczniów z zasadami bezpiecznej pracy. Powinien podać zasady

oceny wykonanego projektu.

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

1) zebrać etykiety z ogólnie dostępnych środków chemicznych wykorzystywanych w domu

(np. proszki do prania, płyny do mycia naczyń, środki do udrażniania przewodów

kanalizacyjnych),

2) odszukać na etykietach skład wybranych środków chemicznych,

3) odszukać na etykietach informacje czy środek ulega biodegradacji,

4) określić na podstawie składu wpływ wybranych środków chemicznych na środowisko

wodne,

5) ocenić poprawność dokonanej analizy,

6) wyniki pracy przedstawić na forum klasy,

7) na podstawie wypełnionej karty obserwacji przygotować sprawozdanie zgodnie z

zasadami podanymi przez nauczyciela.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

–

metoda projektów.

Środki dydaktyczne:

− etykiety z ogólnie dostępnych środków chemicznych wykorzystywanych w domu,

− literatura jednostki modułowej 311[31].O2.03.

Ćwiczenie 2

Zbierz informacje o źródłach zanieczyszczeń i stopniu zanieczyszczenia wód

powierzchniowych w Twojej najbliższej okolicy. Na podstawie zebranych informacji

i znajomości metod ochrony hydrosfery zaprojektuj sposoby ograniczenia zanieczyszczeń

wody z najbliższym otoczeniu.

Wskazówki do realizacji:

Przed przystąpieniem do realizacji ćwiczenia nauczyciel powinien omówić jego zakres

i techniki wykonania. Zapoznać uczniów z zasadami bezpiecznej pracy w czasie badań

polowych nad otwartym zbiornikiem wody. Powinien przedstawić zasady prezentacji i oceny

wykonanych projektów.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

21

Sposób wykonania ćwiczenia

Uczeń powinien:

1) zapoznać się z materiałem nauczanie zawartym w tym poradniku,

2) pobrać od nauczyciela kartę pracy, która pomoże Ci w zebraniu informacji,

3) zebrać informacje o ilości i rozmieszczeniu źródeł zanieczyszczeń wody w najbliższej okolicy,

4) zebrać informacje o rodzaju i ilości zanieczyszczeń wprowadzanych do wód przez te źródła,

5) zebrać informacje o stanie wód powierzchniowych w najbliższej okolicy,

6) przeprowadzić badania polowe wskaźników jakości wody za pomocą walizkowego

zestawy do badania wody,

7) porównać wyniki badań polowych z zebranymi wcześniej informacjami na temat stanu

czystości wody w najbliższej okolicy,

8) porównać wyniki badań i analizy zebranych informacji ze wskaźnikami granicznymi

jakości wody,

9) zaklasyfikować wodę w najbliższej okolicy do jednej z kategorii czystości, na podstawie badanych (analizowanych) wskaźników,

10) określić, które ze wskaźników jakości należy obniżyć, aby wodę można było

zaklasyfikować do wyższej kategorii czystości,

11) zaproponować sposoby poprawy jakości wody,

12) zaprezentować wyniki pracy na forum klasy.

Zalecane metody nauczania–uczenia się:

–

metoda projektów,

–

ćwiczenia praktyczne.

Środki dydaktyczne:

− zestaw walizkowy do polowej analizy wody,

− karta obserwacji,

− Rozporządzenia Ministra Środowiska z dnia 27 listopada 2002 r w sprawie wymagań,

jakim powinny odpowiadać wody powierzchniowe wykorzystywane do zaopatrzenia

ludności w wodę przeznaczoną do spożycia,

− literatura jednostki modułowej 311[31].O2.03,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

22

6. EWALUACJA OSIĄGNIĘĆ UCZNIA

Przykłady narzędzi pomiaru dydaktycznego

Test dwustopniowy do jednostki modułowej „Ochrona hydrosfery”

Test składa się z 20 zadań wielokrotnego wyboru, z których:

− zadania 3, 4, 5, 6 ,7, 8, 9, 10, 13, 14, 15, 17, 18 są z poziomu podstawowego,

− zadania 1, 2, 11, 12, 16, 19, 20 są z poziomu ponadpodstawowego.

Punktacja zadań: 0 lub 1 punkt

Za każdą prawidłową odpowiedź uczeń otrzymuje 1 punkt. Za złą odpowiedź lub jej brak

uczeń otrzymuje 0 punktów.

Proponuje się następujące normy wymagań – uczeń otrzyma następujące

oceny szkolne:

− dopuszczający – za rozwiązanie co najmniej 8 zadań z poziomu podstawowego,

− dostateczny – za rozwiązanie co najmniej 13 zadań z poziomu podstawowego,

− dobry – za rozwiązanie 16 zadań, w tym co najmniej 3 z poziomu ponadpodstawowego,

− bardzo dobry – za rozwiązanie 19 zadań, w tym co najmniej 6 z poziomu

ponadpodstawowego.

Klucz odpowiedzi: 1.c, 2.a, 3.b, 4.a, 5.d, 6.d, 7.d, 8.c, 9.a, 10.b, 11.b, 12.b, 13.a,

14.c, 15.a, 16.c, 17.a, 18.d, 19.c, 20.a

Plan testu

Nr

Cel operacyjny

Kategoria

Poziom

Poprawna

zad.

(mierzone osiągnięcia ucznia)

celu

wymagań

odpowiedź

Wyjaśnić znaczenie ciepła parowania

1.

C

PP

c

wody dla życia na Ziemi

Wskazać znaczenie struktury polarnej

2.

C

PP

a

cząsteczki wody dla życia na Ziemi

Podać główne zanieczyszczenia

3.

A

P

b

fizjologiczne wód naturalnych

Podać zanieczyszczenia fizyczne wód

4.

A

P

a

naturalnych

Podać główne zanieczyszczenia

5.

A

P

d

wywołujące twardość wód naturalnych

Wskazać wpływ zanieczyszczeń

6.

C

P

d

organicznych na wody naturalne

Wskazać wpływ zanieczyszczeń

7.

C

P

d

antropogenicznych na wody naturalne

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

23

Nr

Cel operacyjny

Kategoria

Poziom

Poprawna

zad.

(mierzone osiągnięcia ucznia)

celu

wymagań

odpowiedź

Określić wpływ zanieczyszczeń wody

8.

B

P

c

na zdrowie ludzi

Określić wpływ zanieczyszczeń wody

9.

B

P

a

na środowisko

Wskazać wpływ zanieczyszczeń

10. fizycznych wody na środowisko

B

P

b

przyrodnicze

Wskazać mechanizm przemian

11.

C

PP

b

denitryfikacyjnych zanieczyszczeń wody

Przedstawić mechanizm biodegradacji

12.

C

PP

b

zanieczyszczeń wody

Podać zjawiska wchodzące w skład

13.

B

P

a

samooczyszczania się wód

Wskazać działania wpływające na

14.

B

P

c

zmniejszenie zanieczyszczeń wody

Podać metody ochrony wody poprzez

15.

B

P

a

mechaniczne oczyszczanie

16. Ocenić jakość wody

C

PP

c

Podać sposoby oczyszczania wody ze

17.

B

P

a

skażenia biologicznego

Scharakteryzować chemiczne metody

18.

C

P

d

uzdatniania wody

19. Ocenić zasoby wodne

C

PP

c

Zastosować przepisy prawne z zakresu

20.

C

PP

a

ochrony wód

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

24

Przebieg testowania

Instrukcja dla nauczyciela

1. Ustal z uczniami termin przeprowadzenia sprawdzianu z wyprzedzeniem co najmniej

jednotygodniowym.

2. Omów cel stosowania pomiaru dydaktycznego.

3. Zapoznaj uczniów z rodzajem zadań podanych w zestawie oraz z zasadami punktowania.

4. Omów z uczniami sposób udzielania odpowiedzi (karta odpowiedzi).

5. Zapewnij uczniom możliwość samodzielnej pracy.

6. Rozdaj uczniom zestawy zadań testowych i karty odpowiedzi, podaj czas przeznaczony na udzielanie odpowiedzi.

7. Postaraj się stworzyć odpowiednią atmosferę podczas przeprowadzania pomiaru

dydaktycznego (rozładuj niepokój, zachęć do sprawdzenia swoich możliwości).

8. Kilka minut przed zakończeniem sprawdzianu przypomnij uczniom o zbliżającym się

czasie zakończenia udzielania odpowiedzi.

9. Zbierz karty odpowiedzi oraz zestawy zadań testowych.

10. Sprawdź wyniki i wpisz do arkusza zbiorczego.

11. Przeprowadź analizę uzyskanych wyników sprawdzianu i wybierz te zadania, które

sprawiły uczniom największe trudności.

12. Ustal przyczyny trudności uczniów w opanowaniu wiadomości i umiejętności.

13. Opracuj wnioski do dalszego postępowania, mającego na celu uniknięcie niepowodzeń

dydaktycznych – niskie wyniki przeprowadzonego sprawdzianu.

Instrukcja dla ucznia

1. Przeczytaj uważnie instrukcję.

2. Podpisz imieniem i nazwiskiem kartę odpowiedzi.

3. Zapoznaj się z zestawem zadań testowych.

4. Test zawiera 20 zadań wielokrotnego wyboru o różnym stopniu trudności. W każdym

pytaniu tylko jedna odpowiedź jest prawidłowa.

5. Udzielaj odpowiedzi tylko na załączonej karcie odpowiedzi, stawiając w odpowiedniej rubryce znak X. W przypadku pomyłki należy błędną odpowiedź zaznaczyć kółkiem,

a następnie ponownie zakreślić odpowiedź prawidłową.

6. Pracuj samodzielnie, bo tylko wtedy będziesz miał satysfakcję z wykonanego zadania.

7. Kiedy udzielenie odpowiedzi będzie Ci sprawiało trudność, wtedy odłóż jego rozwiązanie

na później i wróć do niego, gdy zostanie Ci czas wolny.

8. W czasie pracy możesz korzystać z kalkulatora do wykonywania niezbędnych obliczeń.

9. Na rozwiązanie testu masz 45 min.

Powodzenia

Materiały dla ucznia:

–

instrukcja,

–

zestaw zadań testowych,

–

karta odpowiedzi.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

25

ZESTAW ZADAŃ TESTOWYCH

1. Duże ciepło parowania wody:

a) umożliwia migrację wody w tkankach,

b) zwiększa odporność organizmów na mróz,

c) zapobiega nadmiernej transpiracji,

d) umożliwia dysocjację elektrolityczną

2. Struktura polarna cząsteczki wody umożliwia:

a) odżywianie się roślin jonami,

b) pęcznienie błon i koloidów,

c) migrację wody w kapilarach glebowych,

d) małą masę roślin i zwierząt.

3. Do zanieczyszczeń fizjologicznych wody należy:

a) białko,

b) fenol,

c) zawiesina,

d) olej.

4. Do zanieczyszczeń fizycznych wody należą:

a) koloidy,

b) węglowodory aromatyczne,

c) siarczany(VI),

d) pestycydy.

5. Twardość wody wywoływana jest przez obecność w wodzie:

a) żelaza i manganu,

b) tlenu rozpuszczonego i tlenku węgla(IV),

c) kadmu i ołowiu,

d) wapnia i magnezu.

6. Rozkład związków organicznych jest przyczyną zanieczyszczenia wody:

a) węglowodorami,

b) związkami żelaza,

c) metalami ciężkimi,

d) siarkowodorem.

7. Spływy powierzchniowe z pól są przyczyną zanieczyszczenia wody:

a) siarkowodorem,

b) chlorkami,

c) związkami manganu,

d) azotanami(V).

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

26

8. Działanie amin aromatycznych zawartych wodzie na organizm ludzki powoduje:

a) uszkodzenie układu nerwowego,

b) zaburzenia psychiczne,

c) powstawanie nowotworów,

d) uszkodzenie DNA.

9. Obecność w wodzie fosforanów powoduje:

a) zjawisko eutrofizacji,

b) ograniczenie wymiany gazowej,

c) ograniczenie fotosyntezy,

d) śmierć organizmów wodnych.

10. Obecność w wodzie zawiesin powoduje:

a) zmywanie śluzu z organizmów wodnych,

b) ograniczenie dostępu światła do roślin wodnych,

c) deficyt tlenowy poprzez wypieranie tlenu z wody,

d) odkładanie się metali ciężkich w organizmach ryb.

11. Reakcję denitryfikacji przedstawia równanie:

+

1

a) NH +1 O

→



NO− + 2H + + H O ,

4

2

2

2

2

b) 2NO− + 2H + + 5H

→



N + 6H O ,

3

2

2

2

1

c)

−

−

NO

O

NO ,

2 +

2

→



3

2

d) H + + HCO − →

←

CO + H O .

3

2

2

12. Biodegradacja związków organicznych w wodzie polega na:

a) wiązaniu amoniaku (do azotanów(V)) przez mikroorganizmy tlenowe,

b) rozkładzie związków organicznych do wody i tlenku węgla(IV) przez mikroorganizmy

tlenowe,

c) rozkładzie związków organicznych do wody i tlenku węgla(IV) przez mikroorganizmy

beztlenowe,

d) rozkładzie azotanów(V) do amoniaku przez mikroorganizmy beztlenowe.

13. W skład procesów samooczyszczania się wód nie wchodzi:

a) wymywanie złóż mineralnych,

b) sedymentacja zawiesin,

c) adsorpcja zanieczyszczeń,

d) biodegradacja zanieczyszczeń.

14. Działaniem ograniczającym zanieczyszczenie wód powierzchniowych nie jest:

a) zmniejszanie wodochłonności procesów przemysłowych,

b) utrzymanie trwałej szaty roślinnej wzdłuż brzegów,

c) budowa elektrowni wodnych,

d) budowa oczyszczalni ścieków.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

27

15. Do mechanicznych sposobów oczyszczania ścieków należy proces:

a) filtracji,

b) koagulacji,

c) dezynfekcji,

d) wymiany jonowej.

16. Spośród następujących wartości wskaźników jakości wody: zawiesina ogólna 25 mg dm-3,

azotany 45 mg dm-3, fosforany 0,6 mg dm-3, tlen rozpuszczony 60 mg dm-3 wskaźniki

graniczne dla kategorii A2 przekracza (skorzystaj z zamieszczonego poniżej fragmentu Rozporządzenia Ministra Środowiska z 27.11.2002 r.):

a) zawiesina i fosforany,

b) azotany i tlen rozpuszczony,

c) tlen rozpuszczony i fosforany,

d) fosforany i azotany.

Fragment Rozporządzenia Ministra Środowiska z 27.11.2002 r.

Wartości graniczne wskaźników jakości wody

A1

A2

A3

Lp.

Wskaźniki jakości wody

Jednostka miary

dopuszcz

dopuszcz

dopuszcz

zalecane

zalecane

zalecane

alne

alne

alne

1 azotany

mg·dm-3

25

50

50

50

2 Fosforany

mg·dm-3

0,4

0,4

0,7

0,7

0,7

0,7

3 Zawiesina ogólna

mg·dm-3

25

25

30

35

Tlen rozpuszczony

% nasycenia

>70

>70

>50

>50

>30

>30

4

tlenem

17. Do usunięcia z wody mikroorganizmów służy proces:

a) dezynfekcji,

b) adsorpcji,

c) ekstrakcji,

d) sedymentacji.

18. Zachodzącą w czasie chlorowania reakcje opisuje równanie:

a) H + + HCO − →

←

CO + H O ,

3

2

2

b) O3 →



O2+O,

1

c)

−

−

NO

O

NO ,

2 +

2

→



3

2

d) HClO →



H+ + OCl-.

19. Z zamieszczonej poniżej tabeli wynika, że największymi zasobami wodnymi na jednego

mieszkańca na rok dysponuje:

a) Polska,

b) Rosja,

c) Brazylia,

d) USA.

Zasoby wodne wybranych państw

Całkowite zasoby

Liczba

Nazwa państwa

wodne [mln m3]

mieszkańców [mln]

Brazylia

5688000

158

Polska

65620

38,6

Rosja

2664000

148

USA

3731000

266,5

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

28

20. Do rolniczego wykorzystania nadają się ścieki, w których wykryto (skorzystaj z załączonej poniżej tabeli):

a) 15 żywych jaj Trichuris w 2 dm3 ścieków,

b) 2 bakterie z rodzaju Salmonella w 3 dm3 ścieków,

c) 2 żywe jaja Toxocara sp. w 1 cm3 ścieków,

d) 3 żywe jaja Ascaris sp. w 10 cm3 ścieków.

Warunki, jakim powinny odpowiadać ścieki przeznaczone do rolniczego wykorzystania [Rozporządzenie Ministra Środowiska z 29.11.2002 r.]

Nazwa wskaźnika

Wartość dopuszczalna

Bakterie chorobotwórcze z rodzaju Salmonella

niewykrywalne w 1 dm3

Obecność żywych jaj pasożytów (Ascaris sp.,

do 10 w dm3

Trichuris, Toxocara sp.)

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

29

KARTA ODPOWIEDZI

Imię i nazwisko..........................................................................................

Ochrona hydrosfery

Zakreśl poprawną odpowiedź, wpisz brakujące części zdania lub wykonaj rysunek.

Nr

Odpowiedź

Punkty

zadania

1.

a

b

c

d

2.

a

b

c

d

3.

a

b

c

d

4.

a

b

c

d

5.

a

b

c

d

6.

a

b

c

d

7.

a

b

c

d

8.

a

b

c

d

9.

a

b

c

d

10.

a

b

c

d

11.

a

b

c

d

12.

a

b

c

d

13.

a

b

c

d

14.

a

b

c

d

15.

a

b

c

d

16.

a

b

c

d

17.

a

b

c

d

18.

a

b

c

d

19.

a

b

c

d

20.

a

b

c

d

Razem:

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

30

Próba pracy

Proponowany test sumujący jest przeznaczony do przeprowadzenia po zakończonym

procesie kształcenia w jednostce modułowej „Ochrona hydrosfery”. Test ma charakter próby pracy i pozwala na ocenę umiejętności uczniów w zakresie badania i oceny jakości wody, zastosowania przepisów prawnych z zakresu ochrony hydrosfery oraz charakteryzowania

sposobów ochrony wód naturalnych.

Test ma charakter sprawdzający tzn. ukierunkowany jest na porównanie wyników

z założonymi w programie celami kształcenia.

Proponuje się następujące normy wymagań:

Uczeń może maksymalnie otrzymać 20 punktów.

Aby otrzymać ocenę dopuszczającą, uczeń powinien uzyskać 10 punktów,

aby otrzymać ocenę dostateczną, powinien uzyskać 14 – 16 punktów,

na ocenę dobrą, powinien uzyskać 17 – 18 punktów,

a ocenę bardzo dobrą, powinien uzyskać 19 – 20 punktów wykonując wszystkie zadania.

Skategoryzowana karta obserwacji

Maksymalna

Uzyskana liczba

Lp.

Czynność

liczba punktów

punktów

do oznaczania miana

dobór odpowiedniego

1

1.

KMnO4

sprzętu laboratoryjnego

do oznaczenia ChZT

1

do oznaczania miana

dobór odpowiednich

1

2.

KMnO4

odczynników

do oznaczenia ChZT

1

oznaczanie miana

przeprowadzenie analizy

1

3.

KMnO4

zgodnie z przepisem

oznaczenie ChZT

1

4. stosowanie się do przepisów bhp

1

oznaczanie miana

1

5. zapisanie obserwacji

KMnO4

oznaczenie ChZT

1

6. zapisanie równania zachodzących reakcji

1

przeprowadzenie obliczeń próbka 1

1

7. ChZT

próbka 2

1

próbka 3

1

8. zakwalifikowanie wody do próbka 1

1

odpowiedniej kategorii

próbka 2

1

próbka 3

1

9. dobór procesów

próbka 1

1

uzdatniania wody

próbka 2

1

próbka 3

1

10. zapisanie wnioski z oznaczenia

1

Razem

20

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

31

Instrukcja dla nauczyciela

1. Czas trwania testu 45 minut.

2. Należy przygotować indywidualne stanowisko pracy dla każdego ucznia.

3. Zapewnić dostęp do literatury potrzebnej do wykonania zadania.

4. Omówić z uczniami przebieg testu praktycznego.

5. Podczas przeprowadzenia testu nauczyciel pełni rolę obserwatora.

Instrukcja dla ucznia

1. Przeczytaj uważnie instrukcję.

2. Możesz korzystać z dołączonego materiału do zadania (załącznik), zbioru aktów

prawnych i literatury.

3. Zanim przystąpisz do wykonania zadania, zaplanuj pracę. Pomoże Ci w tym

KARTA PRACY.

4. Odpowiedzi wpisuj w wyznaczonych miejscach KARTY PRACY.

5. Pracuj samodzielnie.

6. Po zakończeniu zadania oddaj nauczycielowi KARTĘ PRACY.

Na wykonanie zadania masz 120 minut.

Powodzenia

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

32

Treść zadania

W przygotowanych trzech próbkach wody z różnych źródeł oznacz ChZT metodą

nadmanganianową zgodnie z załączoną instrukcją. Napisz równania reakcji zachodzących

w czasie przeprowadzanej analizy. Podaj wnioski z przeprowadzonego oznaczenia. Odszukaj

w odpowiednim akcie prawnym wartości graniczne wskaźników jakości wody i zaklasyfikuj

badane próbki do odpowiedniej kategorii jakości. Podaj procesy uzdatniania jakim należałoby poddać wodę z poszczególnych źródeł, aby obniżyć ChZT do wartości odpowiadającej wodzie

do picia.

Działanie Twoje powinno przebiegać w trzech etapach:

ETAP I – faza przygotowawcza:

− zapoznaj się z dołączoną dokumentacją do zadnia,

− dobierz sprzęt i odczynniki do wykonania zadania,

− dobierz odpowiednią literaturę do wykonania zadania,

− zaplanuj kolejne czynności,

− zaplanowany układ czynności przedstaw nauczycielowi – uzyskaj jego akceptację.

ETAP II – faza realizacyjna:

− przeprowadź oznaczenie ChZT metodą nadmanganianową w badanych próbkach wody,

− zapisz obserwacje,

− oblicz wartość ChZT w poszczególnych próbkach,

− zapis równania zachodzących reakcji,

− porównaj wyniki analiz z wartościami wskaźników granicznych jakości wody i zaklasyfikuj

badane wody do odpowiednich kategorii jakości,

− zapisz procesy uzdatniania wody, które prowadzą do obniżenia ChZT.

ETAP III – faza oceniająca:

− zapisz wnioski z przeprowadzonego oznaczenia,

− określ, co zrobiłbyś inaczej, gdybyś wykonanie zadania mógł powtórzyć.

Załączniki:

Instrukcją oznaczania ChZT metodą nadmanganianową

I etap – oznaczenie miana roztworu KMnO4

Do dwóch kolb stożkowych o pojemności 250 lub 300 cm3 odmierzyć pipetą po 100 cm3 wody

destylowanej. Do wody dodać: 10 cm3 roztworu H2SO4 o stężeniu 1:3 oraz 10 cm3 roztworu

KMnO4 o stężeniu 0,0025 mol · dm-3. Zawartość kolb wymieszać, wstawić do wrzącej łaźni wodnej i ogrzewać przez 30 minut. Po wyjęciu kolb z łaźni natychmiast dodać do nich za pomocą pipety po 10 cm3 roztworu (COONa)2 o stężeniu 0,00625 mol · dm-3. Zamieszać

i miareczkować na gorąco roztworem KMnO4 o stężeniu 0,0025 mol · dm-3, aż do powstania

słabo różowego zabarwienia utrzymującego się przez 1 - 2 minuty. Do kolb ponownie dodać

po 10 cm3 (COONa)2 o stężeniu 0,00625 mol · dm-3 i ponownie miareczkować do powstania

bardzo

słabo

różowego

zabarwienia

utrzymującego

się

przez

1 – 2 minuty. Zapisać objętości roztworu KMnO4 z powtórnych miareczkowań. Wyliczyć

średnią arytmetyczną.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

33

II etap – oznaczenie ChZT

Do dwóch kolb stożkowych o pojemności 200 – 300 cm3 odmierzyć pipetą po 100 cm3 wody

badanej. Do wody dodać: 10 cm3 roztworu H2SO4 o stężeniu 1:3 oraz 10 cm3 roztworu

KMnO4 o stężeniu 0,0025 mol · dm-3. Zawartość kolb wymieszać, wstawić do wrzącej łaźni wodnej i ogrzewać przez 30 minut. Po wyjęciu kolb z łaźni natychmiast dodać do nich za pomocą pipety po 10 cm3 roztworu (COONa)2 o stężeniu 0,00625 mol · dm-3. Zamieszać

i miareczkować na gorąco roztworem KMnO4 o stężeniu 0,0025 mol · dm-3, aż do powstania

słabo różowego zabarwienia utrzymującego się przez 1 – 2 minuty. Zapisać objętość roztworu

KMnO4. Oznaczenie powtórzyć dla pozostałych próbek wody.

III etap – obliczenie wyników

ChZT badanej próbki w mg · dm-3obliczyć wg wzoru:

10 ⋅ (10 + V − V)

X

1

=

1

V

gdzie:

V1 – objętość roztworu KMnO4 zużyta do miareczkowania próbki [cm3],

V – objętość roztworu KMnO4 zużyta do ustalenia miana [cm3],

10 – przelicznik.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

34

Karta pracy

Uzyskana suma

Nazwisko i imię ucznia

Data

punktów

Zadanie

Odpowiedź

ustalanie miana

KMnO4

dobierz sprzęt

laboratoryjny do

oznaczeń

oznaczanie

ChZT

ustalanie miana

KMnO4

dobierz

odczynniki do

oznaczeń

oznaczanie

ChZT

dobierz środki ochrony osobistej

ustalanie miana

KMnO4

zapisz obserwacje

oznaczanie

ChZT

zapisz równania zachodzących

reakcji

próbka nr 1

zapisz obliczenia

próbka nr 2

ChZT

próbka nr 3

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

35

Zadanie

Odpowiedź

próbka nr 1

określ kategorię

próbka nr 2

jakości wody

próbka nr 3

określ procesy

próbka nr 1

uzdatniania, jakim

należy poddać

badaną wodę, aby próbka nr 2

można było użyć

jej do celów

próbka nr 3

spożywczych

zapisz wnioski z oznaczenia

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

36

7. LITERATURA

1. Heidrich Z.: Wodociągi i kanalizacja. Cz. 1. WSiP, Warszawa 1997

2. Kowal A., Świderska-Bróż M.: Oczyszczanie wody. PWN, Warszawa 2005

3. Łopata K.: Chemia a środowisko zbiór ciekawych doświadczeń. WSiP, Warszawa 1994

4. Skinder N.: Chemia a ochrona środowiska. WSiP, Warszawa 1991

5. Woźniak M.: Środowisko i gospodarka jego zasobami. Cz I. eMPi2, Poznań 2002

6. Rozporządzenia Ministra Środowiska z dnia 27 lipca 2006 r. w sprawie dopuszczalnych mas substancji, które mogą być odprowadzane w ściekach przemysłowych. Dz.U. nr 180

poz. 1867

7. Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 27 listopada 2002 r w sprawie wymagań,

jakim powinny odpowiadać wody powierzchniowe wykorzystywane do zaopatrzenia

ludności w wodę przeznaczoną do spożycia. Dz.U. 2002 nr 204 poz.1728

8. lab.pap.edu.pl/~monika/virtual/t6.htm

9. www.chem.uw.edu.pl/people/Amyslinski Wydział Chemii Uniwersytetu Warszawskiego 10. www.chem.univ.gda.pl/~bojirka- Wydział Chemii Uniwersytetu Gdańskiego 11. www.ecomotyl.pl

12. www.stat.gov.pl Główny Urząd Statystyczny

13. www.wdr.pl Ośrodek Postępu technicznego

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

37