Государственное образовательное учреждение среднего профессионального образования Воронежский музыкальный колледж им. Ростроповичей
ЕСТЕСТВЕННОНАУЧНОЕ ПОЗНАНИЕ
ОКРУЖАЮЩЕГО МИРА
Автор-разработчик:
Преподаватель Воронежского музыкального
Колледжа им. Ростроповичей
Стародубцева А. Н.
ЗЕМНЫЕ МИРЫЧЕЛОВЕКА.
ИНТЕГРИРОВАННЫЙ УРОК ПО ТЕМЕ:
«ВОДНАЯ ОБОЛОЧКА ЗЕМЛИ».
Задачи урока.
1. Образовательная: расширить у учащихся знания о великом таинстве воды, о том, почему вода до сих пор остаётся главной загадкой жизни и является колыбелью всего живого.
Показать межпредметную связь экологии, биологии, физики, химии, информатики.
2. Воспитательная: формировать у учащихся научное мировоззрение, бережное отношение к воде и природе в целом.
3. Развивающая: развивать навыки самостоятельной работы, познавательный интерес, творческие способности.
План урока
1. Вступительное слово учителя.
2. Изучение нового материала:
-водная цивилизация,
-откуда взялась вода,
-свойства воды,
-пресные воды,
-использование воды,
-сообщения учащихся.
3. Закрепление:
-тестирование.
-ответы на вопросы учителя.
4. Итоги урока.
5. Домашнее задание
Ход урока
Устойчивость Земли в её современном состоянии, её неизменность в целом определяется существованием её подсистем, одной из которых является водная оболочка Земли.
Объяснение нового материала.
Как красива наша планета! Пожалуй, её следовало бы назвать не Земля, а Вода, ибо три четверти ее поверхности занято водой в виде океанов, морей, рек, озер, болот, ледяных шапок и ледников. Над планетой — облака, скопления миллиардов тонн парообразной воды. Земные недра тоже буквально пропитаны водой, там целые моря и озера, и даже текут подземные реки!
Но откуда взялось столько воды, этого продукта полного сгорания водорода?
Сначала вода содержалась в виде кристаллов льда в первичном газопылевом облаке. Она продолжает выделяться из мантии (там неисчерпаемые запасы воды в 10 раз больше, чем на Земле). Вода поднялась на земную поверхность через жерла вулканов в виде пара. Земля была окружена густыми облаками, из которых выпадали обильные осадки, давшие начало водоемам.
Вода, которая поступает из недр на поверхность во время извержения вулканов, называется молодой, или ювенильной. Ежедневно её выбрасывается 40 млн.тонн. Раньше на поверхности Земли такой воды никогда не было.
Космическая природа воды дает возможность утверждать, например, что земные океаны, возраст которых около 3,7 млрд. лет, возникли через жерла вулканов и планетарные трещины — рифты. Даже в застывшей лаве — базальте — содержится до 7% воды! Вот уж действительно «вода дырочку найдет».
Оказалось, что вода— не только «земной житель», она широко распространена в окружающем нас космосе, но только в твердом или парообразном состоянии, а это значит, что жизнетворящие функции воды там законсервированы.
Возможно, что в образовании океанов сыграли роль не только недра Земли, но и кометы, занося на Землю массы льда, который под действием тепла Земли превращался в живительную влагу.
Аналогичные процессы должны были происходить и на таких планетах, как Марс и Венера. Однако отсутствие на этих планетах воды в жидкой фазе связано с диаметрами их солнечных орбит: на Венере вся вода в виде пара, а на Марсе — в виде льда. Можно сказать, что «земной путь» воды — это балансирование между марсианскими и венерианскими крайностями. Но почему наличие воды именно в жидком виде можно отнести к жизнетворящим началам Земли?
Сколько может человек прожить без воды? День, два, максимум три. Затем — сумасшествие и смерть. И не только для человека. Все живое, любое растение буквально высыхает без воды — ведь все живое в основном и состоит из воды. Например, взрослый человек состоит из воды на 70%. На 70 кг веса у человека 45 кг воды, 3.5 л - плазма крови, 10.5 - лимфа. За 60 лет человек выпивает 50 т воды (железнодорожную цистерну). 90 % воды в огурцах, помидорах, грибах.
Прямо какая-то водная цивилизация...
Вода - это величайшая ценность. Мировой океан - это колоссальное скопление воды. Он способствует жизни на Земле. Основной процент кислорода воспроизводят не леса, а сине-зелёные водоросли, обитающие в океане.
Вода — единственное вещество, которое одновременно имеет около восьмидесяти уникальных свойств. Воду действительно можно рассматривать как одно из чудес мироздания. Человеку до сих пор не удалось собрать даже десятой части этих свойств в каком-либо из синтезированных им веществ, хотя отдельные свойства воды он сумел воспроизвести в рукотворных материалах, например в полупроводниках. Да что человек! Сам Господь Бог, сотворяя мир, использовал уже готовую воду. В первый день творения, когда он отделял свет от тьмы, «дух божий носился над водой», освещая ее и превращая ее из воды мертвой в воду живую. На второй день творения он создал твердь земную, поместив ее в воду, чтобы она отделяла «одну воду от другой».
Какие вы знаете свойства воды?
Свойства воды:
1. Высокая растворяющая способность (вода является универсальным растворителем жизненно необходимых веществ и не только транспортирует их по любым системам биосферы, но и, растворяя эти вещества, придает им наиболее усваиваемую организмами и растениями форму).
2. Расширяется как при нагревании, так и при охлаждении ниже 4 °С.
3. Лёд всплывает, лёд – хороший изолятор. (в водоемах даже под сплошным ледяным панцирем температура воды всегда больше нуля, а у самого дна вообще «кипяток» по зимним меркам + 4 °С.
4. Способность воды за счет капиллярных сил подниматься по узким почвенным каналам.
5. Транспортная функция (именно вода разносит по всей планете химические элементы, способствуя их равномерному распределению).
6. Велика роль воды в формировании земного ландшафта.
7. Медленное испарение.
8. Замерзая, вода отдаёт тепло.
9. Большое поверхностное натяжение.
10. У воды самая высокая теплоемкость из всех известных веществ (это приводит к тому, что Мировой океан является мощным поглотителем солнечной энергии, что позволяет считать его планетарным аккумулятором энергии. Именно Мировой океан поддерживает среднегодовую температуру Земли в пределах 15 ° С. Если бы у воды не было столь высокой теплоемкости, климатические и сезонные перепады температур были бы гораздо резче, а это приводило бы к постоянному «ураганному» состоянию атмосферы, что, конечно, не добавило бы комфорта в нашу жизнь).
Даже из этих замечательных свойств воды видно, как велика ее роль не только в зарождении жизни на Земле, но и в поддержании всех жизненных процессов.
Жизнь требует наличия на Земле как морской, так и пресной воды, причем 3/4 ее заморожены. Запасы пресной воды на Земле огромны, но они несравненно меньше, чем объем воды в Мировом океане. Но и тут приходят на помощь удивительные свойства воды. Оказывается, когда соленая вода замерзает, ее лед становится пресным. Получается, что ледники Антарктиды и Северного Ледовитого океана — запасники пресной воды. Пресная вода - это испарение и выпадение атмосферных осадков. Запасником пресной воды является и атмосферная влага — парообразная вода всегда пресная. И здесь природа позаботилась о нас...
По запасам поверхностных вод Россия занимает 1 место в мире. 95% всех озер имеют пресную воду. Огромен объем подземных вод. Чрезвычайное потребление грунтовых вод может привести к катастрофическим последствиям. Мехико осел на 7 метров. Венеция ежегодно опускается на 7-10 мм. Уровень Арала упал почти на 15 метров, его соленость возросла в 3 раза, погибли ценные породы рыб, изменилась вся экосистема. Объем вод уменьшился на 65%, площадь на 45%.
Состав воды: углекислый газ, сероводород, аргон, метан, магний, сера, кальций, калий, бор. Всего 57 элементов.
2,5% - пресные воды.
97,5% - солёные воды.
Пресная вода: на 1 литр – 1 грамм солей (солёность 0,1%)
Солёная вода: на 1 литр – 35 грамм соли (солёность 3,5%)
Объем
морей и океанов -361,2млн. км3,
ледников —16,3 млн. км3,
озер и рек - 2,3 млн. км3,
болот - 3 млн. км3.
Масса воды в мировом океане 1,5 . 1024 г.
Всего количества океанской воды хватило бы, что бы покрыть земной шар слоем 2.5 км, если бы поверхность планеты была бы тщательно выровнена. На 1 человека приходится 336 млн. тонн воды (морской).
22-23 марта День воды и метеорологии.
Как вы думаете, где используется вода?
1. В промышленности.
2. В сельском хозяйстве.
3. ГЭС.
4. Добыча полезных ископаемых.
5. В коммунальном хозяйстве.
6. Для жизнедеятельности живых организмов.
Нет ни одной отрасли промышленности, где не применялась бы вода. Вода участвует в производстве большинства химических продуктов - щелочей, азотной кислоты, кислорода, водорода, спирта (ещё в Риме: водяные колёса на мельницах; первые паровые машины...).
В воде вылавливается огромное количество рыбы. Она необходима для жизнедеятельности всех живых организмов.
Живых организмов в мировом океане 60 - 70 млн. тонн. В 1 литре верхнего слоя 500 тыс. экз. одноклеточных организмов. На глубине 200 м - 200 организмов. Океаны обладают огромным запасом полезных ископаемых. Промышленным способом извлекают: 33% поваренной соли, магний, бор, 20% нефти, газ.
В Японии 20% угля добывают в подводных шахтах, в Намибии - алмазный гравий.
В Мексиканском заливе вытапливается сера, это уничтожает природный ландшафт, уродуется береговая линия, загрязняется атмосфера, истребляется флора и фауна.
В результате быстрого роста населения земного шара и бурного развития промышленности встала очень остро проблема питьевой воды.
Различают 2 вида использования воды.
1. Водопользование (гидростанции).
2. Водопотребление (промышленность, орошение земель).
Современный город потребляет 300-600 литров воды в сутки на 1 человека, в сельской местности 100-120 литров в сутки. Основная затрата воды в с/х идет на орошение.
Сообщение 1.
Что попадает в организм с водой за 25 лет.
109 кг хлора (два мешка хлорки). Хлорированная вода плохо влияет на пищевод и желудок. Вызывает кожные раздражения, аллергии, способствует обострению астматических заболеваний.
Что делать: ставьте фильтр с активированным углем (он полностью удаляет хлор) или кипятите воду. В чистом виде (из-под крана) ее лучше не употреблять.
25 кг нитратов (мешок). При приготовлении питательных смесей с использованием воды, где есть эти вещества, груднички рискуют получить тяжелое острое заболевание - водную нитратно-нитритную метгемоглобинемию. Поражаются дыхательная система и сердце.
Что делать: для грудничковготовить еду на бутилированной воде, ее же использовать в качестве питьевой.
500 г алюминия (5 алюминиевых кружек). Алюминий накапливается в печени. А также в жизненно важных областях головного мозга, приводя к тяжелым расстройствам центральной нервной системы.
Что делать: в случаях, когда заболевания уже появились, кипячением воды ситуацию не исправить. Переходите на употребление бутилированной воды, минералки.
3 кг железа (гантеля). Переизбыток железа в организме сажает почки. Вода с повышенным содержанием в ней этого химического элемента отвратительна на вкус, и у нее мутный бурый цвет.
Что делать: воду кипятить! Жесткость воды 10 мг, при норме 7 мг. А для очистки использовать фильтры, удаляющие из воды соли жесткости, растворенное железо, а также нерастворимые примеси.
1 литр бензина (нефтепродуктов). Под влиянием нефтепродуктов разрушается печень.
Что делать: воду кипятите, заменяйте бутилированной, минералкой.
27 г бора (столовая ложка). Этот химический элемент быстро всасывается в желудочно-кишечный тракт, а выводится медленно. Происходят серьезные расстройства функций половой
сферы и у мужчин, и у женщин. Кроме того, вода с бором опасна для беременных, влияет на развитие плода.
Что делать: очищать воду с помощью фильтра, использовать бутилированную.
Сообщение 2.
Живая и мёртвая вод а.
Вода, которая дает жизнь - живая. Вода, в которой не может жить ни одно существо - мертвая (мертвое море в Западной Азии).
О «мертвой» воде много рассказов. В 1893 г. при подходе к кромке льдов судно «Фрам» вдруг прекратило движение, несмотря на то, что машина работала на полную мощность, «... мы поворачивали в разные стороны, кружили, делали всевозможные повороты, но ничего не помогло. Как только останавливали машину, так словно что-то засасывало корабль назад». 5 суток «Фрам» находился в плену у «хозяина моря».
«Мертвая» вода появляется там, где поверх соленой морской воды находится слой пресной. Слой пресной воды увлекается и скользит по более тяжелой соленой воде, как по твердой подкладке. (Моряки «Фрама» могли пить воду, взятую с поверхности моря).
Действительно, мертвая вода - изотопная. Тяжелая вода – вода, в которой водород заменен дейтерием, в больших дозах вызывает гибель организмов. Тяжелая вода - обязательный спутник воды
обыкновенной: 1 часть твердой воды на 6800 частей обыкновенной. Это мало, но лучше бы ее вообще не было.
Живая вода - снеговая вода.
Снеговая вода Обычная вода
Куры
538 яиц +вес 272 яйца
Свиньи
10 поросят + 1.5 кг вес у поросят вес 1 кг
Огурцы
В 2 раза больше всхожесть
Может быть поэтому птицы гнездятся не на юге, а в местах с талой водой. Талая вода более активно участвует в биохимических процессах, протекающих в живом организме.
Сообщение 3.
Вкус и цвет воды.
1. Сладкое озеро в Челябинской области. В нем стирали белье без
мыла и отстирывали масляные пятна. В воде есть сода, отсюда сладковатый вкус.
2. «Кровавые» реки, озера в Швейцарии, Франции, Голландии,
Швеции. Малиновое алтайское озеро, в нём водятся рачки малиновой окраски.
3. На Курилах есть озеро с молочно - белой водой из-за
наличия в ней кислот - соляной и серной.
4. В Индонезии 3 небольших озера:
1)ярко-красное (железо),
2)голубые (соляная кислота),
3)молочно-белое (серная кислота).
5. В Алжире - Чернильное озеро. В озеро впадает две реки: в одной
- много солей железа, в другой - гуминовые вещества.
6. Асфальтовое озеро на острове Тринидад и в Азербайджане. По
нему можно ходить. Здесь добывают асфальт. Но это озеро -
асфальт в медленном движении. Из недр земли просачивалась
нефть, смешиваясь с вулканическим пеплом, она и образовала
асфальтовое озеро.
7. Пятиэтажное озеро находится близ Кольского залива - «Могильное озеро». Глубина озера 6 метров:
на поверхности - обычная вода,
солоноватая,
соленая морская,
сероводород.
Сообщение 4.
Тема воды и моря в мировой культуре.
Образ воды встречается у многих поэтов, писателей, композиторов. Часто и многообразно звучит в произведениях Н. Римского-Корсакова тема моря. Знаменитая симфоническая поэма «Шехерезада» живописует бурю, свист ветра; постепенно волны стихают, и по сапфировой лазури океана плывёт корабль Синдбада.
В «Сказке о царе Салтане» слушателя непременно увлекут сказочные морские мотивы. Плывёт по морю бочка, тихо бегут волны. В музыку волн входит светлая тема праздничного перезвона колоколов в волшебном городе Леденце, где по воле Царевны-Лебеди, предстоит княжить Гвидону. Образ Царевны-Лебеди стал одним из прекрасных созданий не только Н. Римского-Корсакова, но и художника М.А. Врубеля: холодное тёмное море и узкая полоска заката подчёркивает загадочное выражение лица царевны.
В былинной опере «Садко» встаёт великий образ океана, и вы почти ощущаете, как плещутся водяные струи. В музыке оживает мир Новгорода, былинных чудес. Из-под Ильмень-озера выходит морская царевна, полюбившая Садко. Предстаёт перед нами и царевна Волхова, которая легла в крутые берега, став рекой Волховой, и проложила путь новгородцам в заморские края.
Ответьте на вопросы.
1.Какое определение вы можете дать воде, чтобы оно было не только химическим или физическим, а объединило бы все наши представления о воде?
2.Есть утверждение, что, прежде чем выяснять, есть ли жизнь на другой планете, узнайте — есть ли там вода? Дайте свою версию значения воды для жизни.
3.Сравните, какое время человек может обходиться без пищи, без воды и без воздуха.
4.В каком состоянии существует вода в космосе?
5.Сравните состояние воды на Венере, Марсе и Земле.