Открытый урок по экологии "Глобальные проблемы атмосферы"

Цель: развивать у учащихся умение самостоятельно добывать знания из различных источников информации, перерабатывать их и творчески применять в конкретной ситуации,

3адачи:

1) интегрировать разрозненные экологические представления и понятия;

2) обобщить, расширить и углубить знания по теме;

3) познакомить учащихся с основными организациями и профессиями людей, специально занимающихся этой проблемой.

Оборудование: мультимедиа; видеомагнитофон, телевизор, раздаточный материал, фишки учета ответов, учебник “Общая биология. 10 класс”, И.Н. Пономарева, М.: “Вентана - Граф”, 2005

Оформление аудитории

Заставка на экране

Чем больше мы берем от мира, тем менее
мы оставляем в нем, и в конечном итоге
мы вынуждены будем оплатить наши долги
в тот самый момент, который может оказаться
очень неподходящим для того, чтобы обеспечить
продолжение нашей жизни.

Норберт Винер

На доске написана тема урока – конференции “Планета в опасности”

План работы над темой для рабочей группы:

• уяснить актуальность проблемы
• вникнуть в проблемы охраны атмосферы на примере глобальных экологических бедствий: кислотных осадков, повреждения озонового экрана, возникновения парникового эффекта
• проверить правильность усвоения знаний в работе с тестами
• применить полученные знания в творческих заданиях
• отработать материал дома

I. Вступление

А) Учитель

Мы столь радикально изменили среду,
Что теперь для того, чтобы
Существовать в этой среде,
Мы должны изменить себя

Норберт Виннер

Задача нашего урока – узнать о глобальных изменениях, произошедших при участии человека в атмосфере с тем, чтобы быть готовыми оказать помощь природе, чтобы приложить необходимые усилия и оставить планету чистой потомкам. Мы взяли взаймы будущее у наших детей, так отнесемся же к происходящим изменениям в природе со всей серьезностью и ответственностью.

Ведущий 1.

Уважаемые друзья! Мы собрались здесь для того, чтобы обсудить ряд вопросов, связанных с такой важной проблемой современности, как охрана атмосферы. Мы привыкли смотреть на голубое небо, наслаждаться лучезарностью солнечных лучей, угадывать форму облаков. Мы уже не можем обходиться без благ цивилизации и не задумываемся о том, как их производство сказывается на состоянии атмосферы. Нам пока везет. Но жители крупных мегаполисов России, Европы, Америки и Азии давно ощутили на себе обратную сторону научно-технического прогресса.

Ведущий 2.

Мы много рассуждаем о нуждах цивилизации, ускорении научно-технического прогресса, политических и нравственных проблемах, болезнях века, но при этом забываем, что глобальные проблемы, стоящие перед человечеством, при всем их социально-экономическом, политическом и научно-техническом содержании, являются, в тоже время, проблемами экологическими.

И способы, и средства их решения могут быть лишь международными и общечеловеческими. Ни одно государство, отдельно взятое, не обладает необходимыми и достаточными ресурсами для их решения. Несущие кислотные дожди тучи, пыльные бури, дымы производств, “мертвые” воды рек не знают государственных границ.

Забота об окружающей среде дает процветание, а неразумное использование и разрушение - гибель. Все мы, живущие на этой планете, должны постичь эту истину ради нынешних и будущих поколений.

На нашей пресс-конференции присутствуют ученые и эксперты:

- научные сотрудники Государственного института ТРИНИТИ;

- научные сотрудники Центральной лаборатории охраны природы;

- эксперт МСОП;

- научный сотрудник Международного общества охраны дикой природы;

- руководитель Отдела охраны природных ресурсов Администрации района.

В работе участвуют учащиеся 10б класса.

Председатель. Разрешите представить корреспондента газеты “Комсомольская правда”.

Корреспондент. Я хотел бы узнать, что такое кислотные дожди? Как они образуются? И какое влияние оказывают на все живое?

Председатель. На этот вопрос я попрошу ответить представителей Государственного института защиты растений.

Научные сотрудники Государственного института ТРИНИТИ.

(озвучивают мультимедийную презентацию – см. Приложение 1)

Кислотные дожди. Это явление связано в основном с увеличением использования минерального топлива. Прежде всего, выясним, что означает понятие “кислотные дожди”. Кислотность соединения выражается показателем рН. Чистая вода имеет нейтральный показатель (рН 7). Все показатели ниже 7 указывают на возрастание кислотности. Дождь по своей природе уже обладает кислотностью (рН около 5,6), так как он впитывает углекислый газ и другие ангидриды, содержащиеся в атмосфере, что приводит к образованию кислот. Чем больше производится вредных выбросов в атмосферу, тем больше ее кислотность и больше кислот содержится в обыкновенном дожде.

Данные, полученные в настоящее время, указывают на повышенную кислотность дождей: 4,9 в Португалии и Ирландии; 4,1—в континентальной Европе. В некоторых районах кислотность достигает рН 3. И вот каковы последствия. Повышенная кислотность наносит вред растительности, отравляет воды в реках, озерах, вызывает серьезные последствия для фауны, нарушает биологическое равновесие в экосистемах. Но это еще не все. Загрязнение окружающей среды не имеет границ. Воздушные массы переносят кислотные дожди из одной страны в другую. Они причиняют огромный ущерб природе, а также порождают серьезные разногласия. Пока самый серьезный ущерб нанесен Европе. Но угрожающие сигналы поступают и с менее загрязненных континентов и стран: Австралии, Центральной Африки и Китая.

Таким образом, это явление существует в мировом масштабе. Считается, что причиной в данном случае является минеральное топливо, выделяющее 50 % серы, имеющейся в атмосфере, и 85 % серы, содержащейся в атмосфере над континентальной Европой.

Самым вредным веществом является сернистый ангидрид, который, взаимодействуя с влажным воздухом, превращается сначала в ионизированный сульфат, а потом в сернистую кислоту. К счастью, не весь сернистый ангидрид, имеющийся в воздухе, превращается в сернистую кислоту. Огромное его количество выпадает на землю.

Но существуют и другие источники - оксид азота, выделяемый тепловыми электростанциями и выхлопными газами. Это соединение также способствует повышению кислотности дождей, превращаясь в азотную кислоту.

Первыми предвестниками появления данной проблемы стали кислотные дожди, уничтожившие в середине 70-х годов целые леса в ФРГ.

Нельзя также исключать возможность взаимодействия нескольких загрязняющих веществ, что наиболее опасно для экосистем, так как 2 малотоксичных соединения при совместном воздействии становятся более токсичны в сотни раз. Достоверно известно, что в данном случае речь идет о явлении, с которым трудно бороться: даже если было бы возможно остановить загрязнение атмосферы, то все равно ущерб, нанесенный кислотными дождями, ощущался бы еще в течение нескольких десятилетий.

Во время презентации остальные участники конференции работают с тестовым материалом по представленной проблеме – см. Приложение 2.

Председатель. Прошу аудиторию задавать вопросы научным сотрудникам Государственного института защиты растений – см. Приложение 3.

Корреспондент журнала “Наука и жизнь”. Я хотел бы узнать о явлении “парникового эффекта”, каковы причины этого явления?

Председатель. На этот вопрос я попрошу ответить научных сотрудников Центральной лаборатории охраны природы.

Научные сотрудники Центральной лаборатории охраны природы

(озвучивают мультимедийную презентацию – Приложение 4)

Парниковый эффект. Данные говорят сами за себя: в ближайшие 40 лет температура Земли повысится, по прогнозам, на 1-2 градуса. Подсчитано, что за 100 лет температура повышается примерно на 8 градусов. Причиной такого термического разогрева является парниковый эффект - явление уже давно известное ученым (первое исследование относится к 1890 году), которое за последние годы достигло угрожающих масштабов.

При наличии равновесия в природе падающие солнечные лучи согревают поверхность Земли, которая продуцирует инфракрасное излучение, рассеивающееся в атмосфере. Но так происходило до тех пор, пока не была нарушена хрупкая взаимосвязь между поступающим на Землю и выделяющимся с поверхности излучениями. В настоящее время большая часть выделяемого излучения задерживается атмосферными газами, и в результате происходит необратимое повышение средней температуры поверхности Земли. Основная причина - высокая концентрация углекислого газа в атмосфере, возросшая на четверть по сравнению с доиндустриальным периодом.

В 1957 году углекислый газ составлял 0,31 % в атмосфере, а в настоящее время — 0,35 %. Что же приводит к такому увеличению? В первую очередь - минеральное топливо. Оно сжигается, чтобы поддержать движение всей “машины” экономического развития, и углекислый газ - его неизбежный побочный продукт. Уголь, нефть и природный газ дали толчок индустриальной эпохе. И вполне вероятно, что их еще будут использовать в огромных количествах, по крайней мере, в течение столетия. Каждый год сжигаемая человеком гигантская масса минерального топлива выделяет в атмосферу 5 млрд. т углекислого газа, а общее количество образующегося ежегодно углекислого газа достигает 20 млрд. тонн.

Исчезновение лесов также сделало свое дело. Не надо забывать, что именно деревья являются главными потребителями углекислого газа и главными источниками кислорода в атмосфере. Вы, наверное, знаете о недавних трагических событиях, связанных с уничтожением лесов в бассейне реки Амазонки, которые наряду с другими лесами тропического пояса являются “легкими” нашей планеты. Теперь же около 30 % углекислого газа выделяется в результате пожаров в тропических лесах.

С огромной тревогой говорят ученые всего мира об уменьшении лесов. Каждую секунду вырубается площадь размером с футбольное поле. Потери для Земли катастрофические. Сведение леса влечет за собой эрозию почв, планетарные изменения климата и ландшафта. Парниковый эффект будет оказывать пагубное влияние на окружающую среду, с последующими изменениями границ сельскохозяйственных районов и снабжения пресной водой.

Кроме того, в масштабах целых континентов ожидается повышение уровня моря примерно на 30 см в ближайшие 40 лет.

Во время презентации остальные участники конференции работают с тестовым материалом по представленной проблеме – см. приложении 5.

Председатель. Прошу аудиторию задавать вопросы научным сотрудникам Центральной лаборатории охраны природы – см. Приложение 6

Корреспондент журнала “Знание — сила”. Каковы причины образования озоновой дыры? Каковы последствия для нашей планеты?

Председатель. На этот вопрос я попрошу ответить экспертов Международного союза охраны природы.

Эксперты Международного союза охраны природы.

Во время презентации остальные участники конференции работают с тестовым материалом по представленной проблеме. Презентация – см. Приложение 7, тест – Приложение 8.

Озоновая дыра. Слой озона, который защищает атмосферу Земли, фильтруя пагубное для всего живого ультрафиолетовое излучение, также находится в опасности. Озон содержится в стратосфере, в полосе от 25 до 60 км над земной поверхностью. Разрушителями озона являются хлорфторуглеводороды и другие газы, содержащие хлор, который используется в аэрозолях, холодильниках, кондиционерах, для производства пенополиуретана, очистки деталей в электронике и др. Именно эти вещества, по мнению ученых, являются причиной появления озоновой дыры на высоте 18 км над Южным полюсом и хоть меньшей, но аналогичной дырой в Арктике.

Одна молекула хлорфторуглеводорода вызывает цепную реакцию, в результате которой разрушается около 100 тысяч (!) молекул озона. Кроме того, хлористые и фтористые углеводороды не задерживаются внизу, поднимаются в стратосферу, где могут жить 70-100 лет, уничтожая озоновый слой.

Последствия даже частичного разрушения озонового слоя могут оказаться катастрофическими: неослабленные озоном ультрафиолетовые лучи со всей своей энергией начнут достигать земной поверхности, вызывая огромное количество заболеваний рака кожи и нанося серьезный ущерб растительности и морской экосистеме.

В настоящее время действует соглашение, подписанное десятками стран, которое предусматривает постепенное сокращение производства фреона вплоть до полного отказа от него.

Председатель. Прошу аудиторию задавать вопросы экспертам Международного союза охраны природы – см. Приложение 9.

Ведущий 1. А сейчас давайте проверим правильность восприятия материала нашей пресс-конференции, выполняя творческие задания и решая конкретные задачи.

Перед вами на столах имеются распечатанные задания. Прошу группы приступить к их выполнению, сохраняя исходных групповой состав.

Практические задания к уроку “Глобальные проблемы атмосферы”

Текст заданий выведен на отдельные слайды для того, чтобы при обсуждении все участники конференции могли познакомиться с содержанием задания.

Представители команд объясняют свое решение задачи на доске (один озвучивает задание, в это время второй решает у доски).

1. Озоновая дыра — это значительное пространство в озоносфере планеты с заметным понижением (до 50%) содержания озона (О₃). К настоящему времени зарегистрирована от года к году расширяющаяся (темпы расширения 4% в год) озоновая дыра над Антарктидой и менее значительное аналогичное образование в Арктике. Причины возникновения озоновых дыр носят как естественный, так и антропогенный (от выбросов фреонов и сведения лесов — источника кислорода) характер.

Установите, во сколько раз увеличится площадь озоновой дыры за 5 лет.

Пример выполнения задания: 4% · 5 = 20%

Ответ: площадь озоновой дыры над Антарктидой через 5 лет увеличится на 20%

2. Накопление в атмосфере парниковых газов (углекислого и др.) является опасным для всех стран. Выберите из списка одну первоочередную природоохранную задачу для экономически развитой Германии (А) и другую — для экономически слабо развитой Эфиопии (Б), выполнение которой будет способствовать ослаблению парникового эффекта:

а) запретить охоту;
б) прекратить строительство промышленных теплиц по выращиванию овощей;
в) прекратить уничтожение лесов;
г) уменьшить сжигание нефтепродуктов;
д) уменьшить поступление в атмосферу фреонов;
е) противостоять процессу роста городов.
Объясните свой выбор.

Пример выполнения задания

Германия- г; Эфиопия – в;

3. Рассмотрите таблицу, в которой показано количество выбрасываемых в атмосферу Москвы основных загрязняющих веществ (данные за 1992 г.)-

Поступление в атмосферу Москвы загрязняющих веществ (в тыс. /год)

 Рассчитайте количество загрязняющих веществ, которое за год (в тыс. т) выделяют в атмосферу Москвы транспорт и стационарные источники (заводы, фабрики и т. п.). Кто загрязняет атмосферу больше — транспорт или стационарные источники? Во сколько раз? Рассчитайте, сколько килограммов атмосферных загрязняющих веществ приходится в год на одного жителя Москвы (население Москвы составляет 10 млн. человек).

Пример выполнения задания

Транспорт выделяет 911.3 тыс. т загрязняющих веществ в год, а промышленные стационарные источники – 272, 8. Всего в атмосферу Москвы в год попадает 1184, 1 тыс. т веществ. Транспорт выделяет в атмосферу Москвы более чем в 3,3 раза больше веществ, чем промышленность. На 1 жителя Москвы в год приходится примерно 118,4 кг вредных веществ, выброшенных в атмосферу города.

4. С развитием промышленности и транспорта кислород во все больших количествах используется на горение. Например, легковой автомобиль за 1,5 тыс. км пробега расходует суточную норму кислорода одного человека (в среднем человек в сутки потребляет 500 л О₂, пропуская через легкие 12 т воздуха). За один трансатлантический рейс современный реактивный самолет использует 35 т кислорода.

Определите сколько человек лишатся кислорода:

А) при показательном автопробеге Москва – Симферополь и обратно, если в составе пилотона 32 легковых автомобиля?

Б) за год работы компании “Люфтганза”, аэробусы которой делают по 2 вылета ежедневно?

Пример выполнения задания

А) 1) 32 х 500л х 2 = 32000 л О₂ – истратят на автопробег автомобили

2) 32000 : 500 = 64 человека лишатся ежесуточной порции кислорода для дыхания.

Б) 1) за 1 день аэробус сжигает: 35000 х 2 = 70000 т О₂

2) за год: 365 х 70000 = 25 550 000 т О₂

3) 25 550 000 т О₂ : 500л = 51100 человек лишатся ежесуточной порции кислорода для дыхания.

Общее задание

5. Перед вами бытовые аэрозоли, упакованные в баллончики.

Пользуясь маркировкой данных товаров, определите:

• назначение данного вида продукции, вид аэрозоля
• опасность данного аэрозоля для состояния атмосферы (Пример: опасен, т.к. содержит озонразрушающие вещества)
• степень информированности потребителя о составе аэрозоля и о влиянии аэрозоля на окружающую среду (Пример: максимальная информативность, т.к. указан химический состав и нанесены необходимы предупреждающие и информирующие знаки).

Сделайте вывод о том, нанесет данная продукция вред атмосфере или не стоит ее приобретать.

Команда, первая справившаяся с заданием. Объясняет процесс работы и вывод.

Ведущий 1. Подведем итог. В результате глобальных нарушений в природе безвозвратно гибнут тысячи живых организмов, чья жизнь в сложном переплетении и соседстве друг с другом связана с жизнью тропических лесов. Некоторых животных еще даже не успел изучить человек и не знает об их значении в жизни биосферы, не знает о возможной пользе для людей.

Все вместе — вырубка лесов, северных и тропических, опустынивание земли, распашка новых площадей, загрязнение вод, заражение земли химикатами, покрытие дорогами и постройками оставляет все меньше и меньше места для жизни животных. Сколько животных исчезает с лица Земли тихо и незаметно!

Статистика такова: в начале века исчезал один вид животных в год. Сейчас один вид исчезает ежедневно. В Европе под угрозой исчезновения 2/3 птиц, 1/3 бабочек, более половины земноводных и рептилий. Похожее положение с растениями. Потеря генетического фонда живой природы - потеря громадная, потеря навсегда.

Ведущий 2. Прослушав все выступления, мы убедились, что биосфера серьезно больна. Ее поразило вмешательство человека. Люди! Давно пора понять, что не Природе нужна наша защита. Это нам необходимо ее покровительство: чистый воздух - чтобы дышать; кристальная вода - чтобы пить; вся Природа - чтобы жить. Давайте жить в согласии с Природой и не нарушать ее законов и порядка, разумно использовать ее дары и богатство!

Учитель.

Надеюсь, что наша пресс-конференция повлияла на ваше отношение к проблемам биосферы и, став взрослыми, вы не будете колебаться в выборе между сиюминутными нуждами и будущим планеты.

Для домашней работы предлагаю вам вклеить выданные таблички в тетрадь и выбрать из всех строк для каждой левой колонки, обозначенной римской буквой, цифры и буквы, дающие представление об эффекте проявления, характере воздействия и мерах предотвращения действия загрязнителя.

Таблица приведена на отдельном слайде монитора – Приложение 10.

Оценки за урок вам сообщат руководители микрогрупп, осуществлявшие подготовку теоретического материала к уроку.

От меня вам большое спасибо за ответственный подход к делу и напряженную работу.

Урок окончен. Дежурным приступить к своим обязанностям.