Урок-прогноз по теме "Круговорот азота, фосфора и углерода в прошлом, настоящем и будущем"

Место урока в школьной программе: после изучения темы “Неметаллы”.

Главная дидактическая цель: изучение нового материала по теме “Круговорот…”.

Образовательная цель: дать представление о круговороте важнейших элементов.

Развивающая цель: развитие критического мышления при анализе и оценке.

Воспитательная цель: становление нравственных, эстетических и экологических устоев личности.

• Создать положительную мотивацию обучения химии.
• Активизировать познавательную деятельность учащихся.
• Развивать эмоции, интерес, способности и дарования учеников.
• Повышать информационную и коммуникативную компетентность учащихся

Метод обучения: проблемный.

Форма урока: урок-прогноз.

Оформление и ТСО: музыкальный проигрыватель или ПК, таблицы круговорот азота, фосфора и углерода (таблицы к уроку делали учащиеся (3 чел.), проявляя творчество и своё художественное видение; можно заменить презентациями), магнитные карточки по теме, советский энциклопедический словарь, творческие работы учащихся, включая компьютерные презентации, высказывания знаменитостей на доске:

“Если действовать не будешь, ни к чему ума палата” Шота Руставели.

“Природа неистощима в своих выдумках” И. Ньютон.

Вступление учителя:

Здравствуйте! Мы с вами счастливые люди, в жизни которых произошло уникальное историческое событие: переход первого тысячелетия во второе, а также наступил XXI век – век который, по мнению многих учёных, станет реальным для решения и претворения в жизнь самых дерзких и фантастических проектов.

Мы с вами сегодня тоже попытаемся высказать свои смелые предположения о прошлом и составим прогноз на будущее по теме нашего урока.

Записываем тему урока на доске и в тетрадях: “Круговорот азота, фосфора и углерода в прошлом, настоящем и будущем”

Учитель: Представьте, что вы учёный совет и от вашего решения зависит будущее планеты Земля.

По сравнению с вами наших гостей (урок открытый, присутствуют учителя химии, биологии, географии – гости урока) можно считать академиками, они станут “Голосом разума” верховного академического совета и по окончании нашего заседания объявят выдающихся химиков – прогнозистов среди вас.

Итак, учёный совет, приняв серьёзный вид, приступает к рассмотрению очень важной проблемы “Круговорот важнейших элементов”.

Вопрос ученикам: Что такое круговорот? (ребята отвечают с места, рассуждают, делают предположения)

Учитель читает определение из советского энциклопедического словаря (стр. 658)

Начнём рассмотрение научной проблемы с настоящего времени (звучит отрывок из произведения Г. Свиридова “Время вперёд”).

Вопрос ученикам: Какая музыка прозвучала для вас и почему? ( идёт обсуждение характера и эмоционального фона музыки и делаются выводы по теме урока)

Учитель: Известный советский химик Арбузов сказал: “Не могу представить себе химика, не знакомого с высотами поэзии, с картинами живописи, с хорошей музыкой. Вряд ли он создаст что-либо значительное в своей области”.

На нашем учёном совете мы заслушаем три очень важных сообщения : круговорот азота, фосфора и углерода. (Выступают 3 ученика, которые заранее подготовили свои выступления, наглядность к ним в виде рисованных таблиц или компьютерных презентаций; время на выступление не более 5 минут каждому)

• Значение данного элемента (азота, фосфора, углерода)?
• Где в основном содержится данный элемент?
• Почему элемент фосфор называют элементом жизни и мысли?
• Почему азот называют - “начало и конец всех начал”?
• Может ли быть нарушен круговорот каждого элемента в природе? Чем этот вызвано?

• Каким цветом вы бы изобразили планету Земля, учитывая, что на ней есть элементы азот, фосфор и углерод? Почему?
• Какое значение имеет круговорот элементов для нас с вами?

(Обсуждение ответов в виде дискуссии)

Учитель: биогеохимические циклы на Земле – главное условие существования жизни и её эволюции, а также устойчивости биосферы.

Прошлое… Что было в момент зарождения планеты Земля? Этот вопрос изучала, подающая большие надежды в области естествознания ФИ ученицы (выступление ученицы- победителя обл. олимпиады по экологии, 3 минуты), а чтобы лучше воссоздать картину, мы используем музыкальный фрагмент Бетховена.

• Какие вещества присутствовали на планете в момент её зарождения?
• Что общего между музыкальным фрагментом и рождением Земли? Дайте обоснованный ответ.

Учитель: Как переместиться в прошлое? Пока это фантастика! Но XXI век может быть решит проблему перемещения во времени. Свою авторскую модель учёному совету представляет химик – экспериментатор. К его изобретению предъявлялись жёсткие требования: машина должна быть создана лишь на основе соединений азота, фосфора и углерода. (Выступает ученик, защищает свой творческий проект: это рисунок машины времени и его обоснование согласно требованиям; на нашем уроке это задание было дано победителю районной олимпиады по химии).

Учитель: Итак, мы в прошлом…

Чем, по-вашему, отличается круговорот азота, фосфора и углерода во времена далёкого прошлого?

Отвечают ученики в форме дискуссии (не было хозяйственной деятельности и т.д.)

Учитель: А теперь вперёд в будущее!!!

• Что изменится в круговоротах этих элементов в будущем? Почему?
• Какие проблемы с этим связаны?

• Какой станет планета?

Учёные утверждают, что развитие идёт по спирали. Станет ли планета благоухать и процветать или её постигнет крах? Попробуем построить прогноз, используя музыкальные фрагменты (слушаем два разных фрагмента: Бетховен и Чайковский, симфония №6.)

- Какая этот музыка?

- Есть ли у вас прогноз созвучный музыке? Почему вы выбрали этот фрагмент?

Учитель: Главный принцип жизни на планете Земля: “Не навреди!”. Целью общества в плане охраны природы и сохранения планеты должно стать превращение незамкнутых процессов в циклические и возвращение веществ в круговорот. И я очень рада, что среди вас есть оптимисты и надеюсь, что будущее науки и нашей планеты в ваших руках!

Подведение итогов урока

Слово верховному академическому совету (они объявляют звания химиков –прогнозистов, химиков – теоретиков, химиков – изобретателей и др.)Выставление оценок за урок.

Домашнее задание (распечатано на листочках по вариантам с целью экономии времени, можно поместить на стенд, если он выполняет такую роль)

Решите задачи: (всем учащимся)

№1. Допустимая концентрация азотной кислоты в сточных водах составляет 30-35 мг/л. Вычислите массовую длю азотной кислоты в таком растворе ( плотность раствора считать равной плотности воды)

№2. При среднем урожае пшеницы за один сезон выносится с 1 га до 75 кг азота. Какая масса нитрата аммония может возместить такую потерю, если учесть, что около 20% азота, необходимых для питания растений, возвращаются в почву в результате естественных процессов.

Подумайте и ответьте на вопрос: (по вариантам)

1 вариант: американский эколог Ю.Одум писал: “В конце концов, нам придётся серьёзно заняться возвращением фосфора в круговорот, если мы не хотим погибнуть от голода”. Каким образом, по-вашему, мнению человек может осуществить это “возвращение”?

2 вариант: Биологический круговорот углерода значительно более интенсивен, чем кислорода. Весь углекислый газ атмосферы “проходит” через живое вещество за 200-300 лет, в то время как весь кислород атмосферы совершает подобный оборот в 7 раз медленнее (примерно за 2000 лет). Чем можно объяснить такое различие?