Существование воздушной оболочки Земли

Молдахметова Роза Уразгалиевна

Учитель физики,

Гимназии № 5 г. Астана

Существование воздушной оболочки Земли

Урок нестандартного типа: межпредметный повторительно-обобщающий урок-конференция (для физики, химии, биологии, географии)

Цели:

образовательные: углубленное изучение темы: Атмосфера воздушная оболочка, формирование обширных знаний учащихся о воздушной оболочке Земли как часть биосферы, установление межпредметных связей физики, химии, географии, биологии для формирования материалистических убеждений учащихся;

воспитательные: гуманизация процесса обучения, воспитание гражданского самосознания, творческого мышления, целеустремленности;

развивающая: развитие познавательного интереса учащихся, их индивидуальных способностей, навыков выступления перед аудиторией, умение работать с дополнительной литературой.

Оборудование:

1. Интерактивная доска

2. Слайды с фотографиями (экскурсия на метеостанцию).

2. Плакаты.

3. Тесты (для проверки домашнего задания).

4. Таблицы.

5. Краткий конспект урока (таблица)

6. Таблица (кроссворд).

7. Карточки - программы.

(Работу оценивает консультант, оценка суммарная).

8. Образовательный фильм «Глобальное потепление»

1 этап. Опрос домашнего задания

а) Фронтальный опрос

б) Тест 1 (l вариант), тест 2 (2 вариант), карточка программа 1,

1 задание творческое (у доски).

Фронтальный опрос

1. Что называется атмосферой?

2. Что называется атмосферным давлением?

3. Почему существует воздушная оболочка Земли?

4. Как изменяется плотность воздуха с высотой?

5. Как изменяется давление с высотой? (оно уменьшается, но каждые 12 м подъема давление уменьшается на 1 мм рт. ст.)

Тесты на тему: "Атмосфера - воздушная оболочка Земли"

Тест 1

1. В каких единицах измеряется атмосферное давление?

а) Н б) ПА в) кг

2. Как называются приборы для измерения атмосферного давления?

а) манометр б) барометр в) высотометр

3. Сколько Паскаль 1 мм рт.ст.?

а) 133,3 ПА б) 101300 ПА в) 1000 ПА

4. Чему равно нормальное атмосферное давление?

а) 1000 ПА б) 101300 ПА в) 10000 ПА

5. 100 мм рт.ст. сколько Паскаль?

а) 13333 ПА б) 133,3 ПА в) 1333 ПА

Тест 2

1. По какой формуле определяется вес воздуха?

a) P=gm б) Р=sgh в) P=F/S

2. Сколько Паскаль 10 мм рт.ст.?

а) 133,3 ПА б) 1333 ПА в) 101300 ПА

3. Кто впервые измерил атмосферное давление?

а) Ньютон б) Торричелли в) Архимед

4. В одном КПА сколько Паскаль?

а) 10 ПА б) 1000 ПА в) 100 ПА

5. Как изменяется давление с высотой?

а) уменьшается б) не изменяется в) возрастает

Карточка программа № 1 по теме:

«Атмосфера - воздушная оболочка Земли»

№ 1

Рассчитайте силу, с которой воздух давит на поверхность стола длиной 1,2 м и шириной 60 см (принимая атмосферное давление равным 10⁵ ПА)

5 балл

№ 2

Первый в мире выход из космического корабля в космическое пространство совершил А.Леонов. Давление в скафандре космонавта составляло 0,4 нормального атмосферного давления. Определите числовое значение давления.

4 балл

№ 3

Выразите в гектопаскалях давление, равное: 720 мм рт.ст., 880 мм рт.ст.

3 балл

Экспериментальная задача

Рассчитай силу, с которой воздух давит на поверхность твоего стола (принимая атмосферное давление равным 10⁵ ПА).

II этап. Расширение знаний. Конференция

План конференции:

а) вступительное слово учителя

Учитель: Дорогие ребята! Сегодня у нас необычный урок. Мы проводим научную конференцию по теме «Атмосфера - воздушная оболочка Земли»

Я всех приветствую радушно

на конференции у нас.

Здесь все, кому учить не скучно,

«ломая» голову подчас,

читать и думать, открывая

науки кованую дверь,

ведь знанья, как алмаз сверкая,

всех покоряют и теперь.

Решайте трудные задачи и совершенствуйте умы

в конце пути всех ждет удача,

не избежим ее и мы.

Учитель:

Мы проводим конференцию после того как побывали на экскурсии на метеостанции и ознакомились с работой многих приборов. Об этом свидетельствуют наши фотографии. Это такие приборы как гелиограф, осадкомер, психрометр, различные термометры. Многие приборы способствуют определению запыленности воздуха. Протекание различных процессов в атмосфере очень сильно зависит от таких физических факторов как температура, давление, влажность.

Учитель:

б) Просмотрим фрагмент фильма «Глобальное потепление».

Учитель:

Из просмотренного фрагмента мы убедились, что рассматриваемая тема очень актуальна. И сегодня наша конференция завершает тему: «Атмосфера». Мы будем обсуждать о ее составе, массе, полезных свойствах, источниках загрязнения, какие существуют методы для уменьшения загрязнения, что является основными поставщиками загрязнения в г.Астане, какой вред загрязнение воздуха приносит здоровью.

Мы будем рассматривать атмосферу как часть биосферы. Биосфера - это экологический термин. Кто из вас напомнит, что такое экология? И что такое биосфера?

Ребята! С целью подготовки к данной конференции вам был дан список дополнительной литературы (таблица 2) и основные вопросы рассматриваемой темы (таблица 1). Я думаю, мы сейчас с большим вниманием послушаем наших докладчиков, но перед этим мне хотелось напомнить вам, что перед каждым лежит таблица, которую вам обязательно нужно заполнить во время слушания докладов. Это таблица позволит оценить вашу работу на уроке (таблица 3).

Таблица 1

Вопросы к теме: «Атмосфера - воздушная оболочка Земли»

1. От каких физических факторов зависит состояние атмосферы?

2. Масса и состав атмосферы.

3. Полезные свойства атмосферы

4. Вред от загрязнения атмосферы

5. Каким образом мы можем уменьшить загрязнение?

6. Источники загрязнения.

Таблица 2

Рекомендуемая литература

1. Аксенов и Аксенов В. «Транспорт и охрана окружающей среды» - М., 1986 г.

2. Зверев, Суравегина «Экологическое образование школьников» - М., Педагогика, 1983 г.

3. Никитин Д.Р. «Окружающая среда и человек».

4. Лигай М.А. «Формирование экологических знаний в курсе физики». Екатеринбург, 1993 г.

5. Рыженкова «Физика и экология. М., «Прометей», 1989 г.

Таблица 3

Атмосфера - воздушная оболочка Земли

Фамилия, класс

в) краткие сообщения учащихся (по заранее подготовленным темам и докладам по экскурсии)

У атмосферы множество полезных свойств. Она не только единая среда жизни и общения людей (без воздуха не распространялся бы звук), а также защита от вредных космических лучей, атмосфера является сырым в производстве многих видов химической продукции. Воздух является настоящим эликсиром жизни, мы знаем, что без воздуха человек не может прожить и пяти минут, хотя без пищи живет 5 недель, а без воды - 5 дней.

Масса атмосферы оценивается в 5x10¹⁵т. Сухой воздух - это смесь газов, состоящая из 20,9% кислорода, 78% азота, 0,03% углекислого газа, на долю остальных газов (аргон, неон, гелий, метан) приходится примерно 1%.

Атмосфера постоянно содержит воду 1 до 4%, а также в приземном слое различные загрязнения в виде пыли и вредных газов.

Все существующие на земле промышленные предприятия и транспорт выделяют в атмосферу до 800 млн. т сажи и копоти в год, около 700 млн. т пыли сернистого ангидрида, окиси углерода, окиси азота.

В глобальном масштабе на долю автотранспортного приходится 40% всех загрязнений, остальные 60% - на долю промышленных предприятий, среди которых ведущее место принадлежит металлургии.

В среднем человек потребляет за сутки около 75 кг воздуха, суточный рацион человека: пища - 1,5 кг, при отдыхе - 12 кг, при легкой работе - 45 кг, при тяжелой работе - 69 кг.

Экономический ущерб полностью оценить трудно. Подсчеты выполненные в CШA, выразились в сумму 30 млрд. долларов в год. При этом не учитываются главные последствия загрязнения - подорванное здоровье и повышенная смертность.

Для уменьшения загрязнения воздуха применяют высокие трубы.

• Высокие трубы не только увеличивают тягу и усиливают процесс горения, но являются одной из мер снижения загазованности территории завода и прилегающей местности. Благодаря сооружениям высоких труб (80-100 м) дымовые газы рассеиваются на больших высотах и огромных воздушных массах, чему способствуют диффузия и конвекция, в результате уменьшается концентрация вредных веществ в приземном слое воздуха.

• Пыль, копоть, сажа, частицы взвешенные в воздухе проникают в дыхательные пути человека и других живых организмов. Степень их проникновения зависит от размеров. В носоглотке осаждаются частицы диаметром 2 мкм и выше. Это частицы угольной, металлической и цементной пыли (таблица 1), они могут осаждаться в трахее и бронхах, но в меньших количествах. Самые мельчайшие проникают в легкие, это частицы с размерами от 0,01 до 1 мкм к ним относятся частицы табачного дыма, сажи и другие.

Диаметры частиц в мкм

0,0001 0,001 0,01 0,1 1 10 100 1000

табачный дым

угольная пыль

металлическая пыль и дым

сажа

цементная пыль

сухое молоко

(порошок)

мука

0,0000001 0,000001 0,00001 0,0001 0,001 0,01 0,1 1

Диаметры частиц в мм

Таблица 1

• Естественно, что проникновение частиц пыли, дыма в организм может вызвать заболевания человека. Одна из мер, направленных на уменьшение вредных выбросов и его воздействия на окружающую среду и человека, озеленение городов и других населенных пунктов. Например, пихта и дуб очень хорошо задерживают пыль, 1 га пихтового леса задерживает до 32 т пыли, елового - 30 т, соснового - 85 т, дубового - 54 т.

Взрослое дерево за сутки усваивает от 12 до 120 кг углекислого газа (СО₂) и вырабатывает до 180 кг кислорода.

Основными «поставщиками» выбросов в атмосферный воздух в нашем городе (г. Астана) являются: ТЭЦ-1, автомобили и другие виды транспорта. Основные вредные ингредиенты в нашем городе:

а) NО₂ - диоксид азота;

б) SO - диоксид серы;

в) HF - фтористый водород;

г) SО₄ - сульфат;

д) Cr - хром;

е) оксид углерода;

ж) пыль.

Ежегодно в атмосферный воздух поступает более 200 млн. тонн оксида углерода, 151 млн. тонн оксида серы (IY) (сернистого газа), свыше 70 млн. тонн оксидов азота, более 50 млн. тонн различных углеводородов, более 250 млн. тонн мелкодисперсных аэрозолей.

Самый чистый воздух над океаном. В деревнях и селах он содержит пылевидных примесей в 10 раз больше, над поселками и небольшими городами воздух грязнее в 35 раз, а над промышленными центрами плывут облака тяжелого смога. В них содержится в 150 раз больше пыли, чем над океаном. Загрязненный воздух над крупными городами простирается на высоту 1,5-2,0 км. Эта плотная «шапка» задерживает летом до 20 % солнечных лучей, а зимой, когда и так мало света, поглощает половину его.

Загрязнение атмосферы оказывает неблагоприятное воздействие не только на человека, но и на флору и фауну, на различного рода сооружения, транспортные средства.

Воздействие сернистого газа и его производных на человека и животных проявляется, прежде всего, в поражении верхних дыхательных путей. Под влиянием сернистого газа и серной кислоты происходит разрушение хлорофилла в листьях растений, в связи с чем ухудшается фотосинтез и дыхание, замедляется рост, снижаются качество древесных насаждений и урожайность сельскохозяйственных культур, а при более высоких дозах и продолжительном воздействии растительность погибает.

Увеличение задымленности воздуха ведет к ухудшению микроклимата города: увеличению числа туманных дней, ухудшению прозрачности атмосферы и, следовательно, к снижению видимости, освещенности, ультрафиолетовой радиации. Имеются данные о связи конкретных уровней загрязнения атмосферы с легочной патологией. Так в исследовании, выполненном в Чикаго, указывается на обострения хронического бронхита при разных уровнях загрязнения воздуха сернистым газом.

Сдаем таблицу 3.

Ребята! У вас у каждого на столе лежат опорные конспекты (схема-план) по теме «Атмосфера». Пока наши консультанты проверяют ваши ответы, обратимся к конспекту и проверим ваши ответы на вопросы.

III этап. Подведение итогов

Вот и заканчивается наш урок-конфренция. Скажите:

• Узнали вы что-то новое?

• С какими предметами связана данная тема?

Я думаю, что мы сегодня пополнили свои знания об атмосфере. Мне приятно, что многие из вас активно работали. Они заслужили высокие оценки (так оценки за урок).

Теперь о домашнем задании. Я думаю материал сегодняшнего урока вам позволит составить кроссворд на физико-экологическую тему.