Цель: через построение модели, демонстрирующей парниковый эффект, установить причины этого явления;
Форма занятия: практическая работа;
Оборудование: прозрачная ёмкость с крышкой; термометр; электрическая лампа; вода; почва; песок.
I. Введение
На протяжении своей истории человечество заметно изменило природу Земли. По мере того как увеличивалось количество населения планеты, а развитие науки и техники давало новые возможности, всё заметнее проявлялось изменение в природе, вызванное деятельностью человека. Последние годы учёных-экологов волнует целый ряд проблем, особое место среди них занимают проблемы озоновых дыр, кислотных дождей, парниковый эффект. Об этих проблемах говорят как о трёх "подарках", сделанных человеком самому себе и своей планете.
Чтобы понять, о какой из этих проблем пойдёт речь на сегодняшнем занятии, давайте заслушаем небольшое сообщение по проблеме изменения климата, подготовленное учащимися по материалам периодической печати за последнее время.
Собранный в сообщении материал подводит к выводу, что основной причиной изменения климата Земли является парниковый эффект.
Парниковый эффект
В парниках на наших огородах стекло или плёнка удерживает тепло. В последнее время что-то подобное стало происходить и на всей Земле. Она, кажется, начинает превращаться в огромный парник. Только роль стекла и плёнки в нём играет углекислый газ,которого всё больше становится в атмосфере. Он выделяется при сжигании людьми топлива. Ежегодно человечество сжигает 2 млрд. тонн топлива, при этом образуется 5,5 млрд. тонн углекислого газа! При этом в воздухе увеличивается концентрация и других антропогенных газов - метана, оксида азота,фреона. Эти газы, скапливаясь в атмосфере, пропускают солнечные лучи, но задерживают тепловое излучение с Земли. Такая задержка тепла в атмосфере и приводит к медленному потеплению климата планеты. Это явление назвали парниковым эффектом.
Установлено, что на Земле, по сравнению с концом XIX в., средняя температура повысилась на 0,6°С, а к 2025 года повышение составит уже 2,2-2,5° С.
II. Практическая работа
"Выявление парникового эффекта"
Практическая работа проводится по предлагаемому плану двумя группами: группа № 1 использует в качестве грунта почву, группа № 2 использует в качестве грунта песок.
Задания для исследования.
1. На дно прозрачной ёмкости помещаем грунт слоем 2-3 см и увлажняем его. В ёмкость помещаем вертикально термометр, накрываем прозрачной крышкой (стеклом) и устанавливаем лампу на высоте 20 - 30 см.
2. Снимаем показания термометра, не включая лампу.
Включаем лампу и снимаем t показания в течение 20 мин. каждую минуту.
Почему t увеличивается?
Сравните этот процесс с "парниковым эффектом" на Земле
3. Лампу выключаем и даём t упасть до комнатной. Увлажняем грунт и, сняв крышку с ёмкости, повторяем опыт.
Объясните влияние облачности на t воздуха
4. Постройте и сравните графики, отложив по оси ординат t, а по оси абсцисс - время.
По ходу эксперимента группы решают поставленные в задании вопросы и анализируют получаемые результаты.
III. Обобщение и выводы.
После выполнения практической части работы, каждая группа представляет полученные результаты и их анализ.. Сравниваем полученные графики и обсуждаем вопросы:
Различаются ли температурные кривые для тёмного и светлого грунта? Почему?
Как поглощают тепловую энергию поверхности из различных материалов?
На основании полученных и проанализированных при выполнении работы данных, учащиеся делают вывод о причинах парникового эффекта.
Продолжение обсуждения проблемы парникового эффекта:
Как повлияет существенное повышение средней t нашей планеты на очертания материков?
Каковы последствия парникового эффекта для планеты -отрицательные? положительные? Какие преобладают?
С дальнейшим развитием парникового эффекта предполагается возможное таяние морских и горных льдов в районах вечной мерзлоты, подтопление приморских равнин и ряд других отрицательных последствий для человека и природы. Одновременно предполагаются и положительные последствия парникового эффекта: увлажнение климата и "оживание" пустынь, увеличение продуктивности лесов и других биоценозов в регионах с недостатком влаги и т.д. Учитывая преобладание отрицательных последствий, создан межправительственный комитет, разрабатывающий меры предотвращения парикового эффекта.
Какие возможные пути решения проблемы парникового эффекта вы могли бы предложить?
А как с этой проблемой пытаются бороться специалисты?
Заслушиваются сообщения учащихся о научных подходах в решении проблемы парникового эффекта и проводится сравнение предложений, высказанных учащимися, с предложениями учёных-экологов по этой проблеме, выявление общих точек зрения и оценка реальности осуществления и эффективности выдвигаемых предложений по решению данной проблемы.