Тема: «Воздух – природная смесь газов»
Цель: обобщение и систематизация знаний о воздухе как природной смеси газов, полученных на уроках естествознания, физики, биологии
Задачи:
- познакомиться с историей формирования атмосферы, химическим составом воздуха; расширить знания о воздухе, его составных частях и их свойствах; убедиться во взаимном влиянии веществ атмосферного воздуха и живых организмов друг на друга; познакомиться с видами загрязнения атмосферы и мерами по ее охране.
Форма урока. Изучение нового материала
Оборудование. Мультимедийные слайды (презентации)
План урока
Введение (вступительным словом учителя)
Мы часто говорим «на столе стоит пустой стакан», но на самом деле он не пустой, а наполненный воздухом.
Если я предложу вам три слова: еда, вода и воздух, то, как бы вы расставили их по местам (1-ое, 2-ое и 3-е) по значению для живых организмов, в том числе и для нас с вами? (Учащиеся предлагают свои варианты)
При слове «воздух» большинству из нас невольно приходит на ум, быть может, несколько наивное сопоставление: воздух – это то, чем дышат. Действительно, в этимологическом словаре русского языка указывается, что слово «воздух» заимствовано из церковно-славянского языка: «воздыхать». С точки зрения биологической, воздух, следовательно, является средой для поддержания жизни за счет кислорода. В составе воздуха могло бы и не быть кислорода – жизнь все равно развивалась бы в анаэробных формах. Но полное отсутствие воздуха, по-видимому, исключает, возможность существования каких бы то ни было организмов.
Для физиков воздух – прежде всего земная атмосфера и газовая оболочка, окружающая землю.
А что же представляет сам воздух с точки зрения химии? (Учащиеся дают ответ).
Много сил, труда и терпения потребовалось ученым, чтобы раскрыть эту загадку природы, что воздух – не самостоятельное вещество, как считалось еще более 200 лет тому назад, а представляет сложную смесь газов. Впервые высказался о сложном составе воздуха ученый – художник Леонардо да Винчи (XV век).
(Называю тему, цель, задачи, план и форму проведения урока).
Воздух – природная смесь газов
(Эта часть урока проходит в форме беседы, сопровождается презентацией. Учащиеся в течение урока заполняют таблицу, на основе которой в конце урока и будет сформулирован общий вывод по данной теме).
Атмосфера Земли, этапы формирования, строение и состав.
Атмосфера («атмос» - пар; «сфера» - шар).
Атмосферой принято считать ту область вокруг земли, в которой газовая среда вращается вместе с Землей как единое целое. Масса этого воздушного океана внушает уважение – составляет около 3,15-5,15 · 1015т. От поверхности Земли более чем на 1,5 тысячи километров.
Первая атмосфера Земли состояла из водорода, который «ушел» в космическое пространство.
Вторая (известная как первичная) состояла из вулканических газов. В первичной атмосфере Земли кислород отсутствовал.
Было предложено три варианта состава первичной атмосферы:
- восстановительная: CH4, NH3 , H2O, H2; окислительная: CO2, CН4, NH3, H2O; нейтральная: CH4, N2, H2O.
Около 4 миллиардов лет назад атмосфера Земли состояла в основном из углекислого газа. Постепенно он растворялся в воде, реагировал с горными породами, образуя карбонаты и гидрокарбонаты кальция и магния. С появлением зеленых растений этот процесс стал протекать гораздо быстрее. К моменту появления человека углекислый газ, так необходимый растениям уже стал дефицитом. Его концентрация в воздухе до начала промышленной революции составляла всего 0,029%. В течение 1,5 млрд лет содержание кислорода постепенно увеличивалось.
- Химический состав воздуха (учащимся предлагается таблица)
Основным из составляющих воздуха для нас является кислород, его в воздухе 21% по объему. Разбавлен кислород большим количеством азота – 78% от объема воздуха и сравнительно маленьким объёмом благородных инертных газов – их около 1%. Входят в состав воздуха также переменные составляющие – оксид углерода (IV) или углекислый газ и водяной пар, количество которых зависит от различных причин. Например, углекислого газа много в воздухе городов, лишенных зелени, водяного пара – над поверхностью океанов и морей. В воздухе содержится небольшое количество оксида серы (IV) или сернистого газа, аммиака, метана, оксида азота (I) или закиси азота, водорода. Особенно насыщен ими воздух вблизи промышленных предприятий, газо-нефтяных месторождений или вулканов. В верхних слоях атмосферы существует еще один газ – озон. Летает в воздухе и разнообразная пыль, которую мы можем легко заметить, глядя сбоку на тонкий луч света, попадающий из-за шторы в затемненную комнату.
Газы воздуха стали собирать под стеклянными колпаками, изучать их химические реакции с твердыми и жидкими веществами, исследовать, используя приборы, подаренные химии ее вечной спутницей – физикой. Особенно помог спектрограф, позволяющий снимать у газов их индивидуальные «отпечатки пальцев». Что же узнали ученые о свойствах отдельных газов, составляющих воздух? Каковы их особенности поведения?
(Рассматриваем основные компоненты воздуха, его составные части)
- Постоянные составляющие газы воздуха. Переменные составляющие газы воздуха Случайные составляющие воздуха
Вывод.
1. Воздух – природная смесь газообразных веществ, в которой каждое вещество имеет и сохраняет свои физические и химические свойства, поэтому воздух можно разделить.
2. Воздух – это бесцветный газообразный раствор, плотность – 1,293г/л, при температур -1900С он переходит в жидкое состояние. Жидкий воздух представляет голубоватую жидкость.
3. Живые организмы тесно связаны с веществами воздуха, которые оказывают определенное воздействие на них. И в то же время живые организмы влияют на него, так как выполняют определенные функции: окислительно-восстановительную – окисляют, например углеводы до углекислого газа и восстанавливают его до углеводов; газовую – поглощают и выделяют газы.
Таким образом, живые организмы создали в прошлом и поддерживают миллионы лет атмосферу нашей планеты. Она не только обеспечивает нормальный ход процессов жизнедеятельности многих организмов (на каждого человека приходится 1,5·106т воздуха), но и понижает интенсивность коротковолновой и особенно корпускулярной части солнечного излучения. Прохождение солнечных лучей через слой воздушной оболочки зависит не только от оптических свойств ее газовых составляющих и от количества взвешенных в воздухе частиц пыли, но и от размеров самих молекул газов. Свет, оказывается, может рассеиваться, отражаясь от таких малых частиц, как молекулы! Сильнее всего в воздухе рассеиваются видимые лучи с самой короткой длиной волны – голубые и синие. Так цвет неба получил, наконец, строго научное объяснение!
Ровный, чистый, сине – голубой цвет у нас над головой не просто случайная прихоть Природы: многочисленные молекулы воздуха сообщают нам тем самым о своем неизменном присутствии, о постоянном дозоре над созданной
ими колыбелью жизни…
Далее обсуждаем с учащимися виды загрязнения воздуха и меры по его защите (сопровождается презентацией)
Подведение итогов
(Подвожу итоги урока, благодарю учащихся за совместную работу, выставляю оценки, задаю домашнее задание)
Д/З: гл. 3, § 37, упр. 4, 5 стр. 131
