Материал опубликовала

Методист МКУ ДО Оричевского Дома творчества

Россия, Кировская обл., п. Оричи

Материал размещён в группе «Учебный фильм - окружающий мир, естествознание, краеведение»

#9 класс #Экология #ФГОС #Методические разработки #Урок #Учитель-предметник #Педагог дополнительного образования #Школьное образование #Любой УМК

Урок №49. Проблема кислотных дождей

Методическое пособие уроков с видеоматериалами

Тип урока - комбинированный

Методы: частично-поисковый, проблемного изложения, репродуктивный, объяснительно-иллюстративный.

Цель:

- осознание учащимися значимости всех обсуждаемых вопросов, умение строить свои отношения с природой и обществом на основе уважения к жизни, ко всему живому как уникальной и бесценной части биосферы;

Задачи:

Образовательные: показать множественность факторов, действующих на организмы в природе, относительность понятия «вредные и полезные факторы», многообразие жизни на планете Земля и варианты адаптаций живых существ ко всему спектру условий среды обитания.

Развивающие: развивать коммуникативные навыки, умения самостоятельно добывать знания и стимулировать свою познавательную активность; умения анализировать информацию, выделять главное в изучаемом материале.

Воспитательные:

Воспитывать культуру поведения в природе, качества толерантной личности, прививать интерес и любовь к живой природе, формировать устойчивое положительное отношение к каждому живому организму на Земле, формировать умение видеть прекрасное.

УУД

Личностные: познавательный интерес к экологии.. Понимание необходимости получения знаний о многообразии биотических связей в природных сообществах для сохранения естественных биоценозов. Способность выбирать целевые и смысловые установки в своих действиях и поступках по отношению к живой природе. Потребность в справедливом оценивании своей работы и работы одноклассников

Познавательные: умение работать с различными источниками информации, преобразовывать её из одной формы в другую, сравнивать и анализировать информацию, делать выводы, готовить сообщения и презентации.

Регулятивные: умение организовать самостоятельно выполнение заданий, оценивать правильность выполнения работы, рефлексию своей деятельности.

Коммуникативные: участвовать в диалоге на уроке; отвечать на вопросы учителя, товарищей по классу, выступать перед аудиторией, используя мультимедийное оборудование или другие средства демонстрации

Планируемые результаты

Предметные: знать - понятия «среда обитания», «экология», «экологические факторы» их влияние на живые организмы, «связи живого и неживого»;. Уметь - определять понятие «биотические факторы»; характеризовать биотические факторы, приводить примеры.

Личностные: высказывать суждения, осуществлять поиск и отбор информации; анализировать связи, сопоставлять, находить ответ на проблемный вопрос

Метапредметные: связи с такими учебными дисциплинами как биология, химия, физика, география. Планировать действия с поставленной целью; находить необходимую информацию в учебнике и справочной литературе; осуществлять анализ объектов природы; делать выводы; сформулировать собственное мнение.

Форма организации учебной деятельности – индивидуальная, групповая

Методы обучения: наглядно-иллюстративный, объяснительно-иллюстративный, частично-поисковый, самостоятельная работа с дополнительной литературой и учебником, с ЦОР.

Приемы: анализ, синтез, умозаключение, перевод информации с одного вида в другой, обобщение.

Изучение нового материала

Проблема кислотных дождей.

Еще одной экологической проблемой является повышение кислотности окружающей среды. Хотя кислотным дождям стали уделять внимание сравнительно недавно, специалисты скандинавских стран еще в 50-е годы отмечали эту опасность. Сам термин «кислотный дождь» существует уже более 100 лет; впервые его использовал британский исследователь Роберт Ангус Смит в 1882 г., когда он опубликовал книгу «Воздух и дождь: начало химической климатологии». Впервые проблема кислотных дождей стала предметом серьезного обсуждения на XXVIII Генеральной ассамблее Международного союза по теоретической и прикладной химии (ИЮПАК), проходившей в Мадриде в сентябре 1975 г.

При изучении кислотных дождей нужно прежде всего ответить на два основных вопроса: что является причиной кислотных дождей и как они воздействуют на окружающую среду.

Источники кислотных осадков

Ежегодно в атмосферу Земли выбрасывается около 200 млн. т твердых частиц (пыль, сажа и др.), 200 млн. т сернистого газа (ЗОг), 700 млн. т оксида углерода (II), 150 млн. т оксидов азота (N0*), что в сумме составляет более 1 млрд. т вредных веществ.

Остановимся более подробно на основных антропогенных источниках образования кислотных дождей: соединениях серы и азота.

Сера содержится в таких полезных ископаемых, как уголь, нефть, железные, медные и другие руды; одни из них используют как топливо, другие направляют с целью переработки на предприятия химической и металлургической промышленности. При переработке (в частности, при обжиге руд) сера переходит в химические соединения, например, в сернистый газ (оксид серы (IV)). Образовавшиеся соединения частично улавливаются очистными сооружениями, но основная масса выбрасывается в атмосферу. Соединяясь с парами воды, предварительно окисленный оксид серы (IV) образует серную кислоту:

В большинстве антропогенных выбросов преобладают оксид серы (IV) и сульфаты. Сульфаты выделяются при сжигании топлива и в ходе таких промышленных процессов, как нефтепереработка, производство цемента и гипса, серной кислоты.

Из природных источников серосодержащих соединений важную роль играют биогенные выбросы из почвы и продукты жизнедеятельности растений. При извержениях вулканов преобладает оксид серы (IV), в меньшем количестве в атмосферу поступают сероводород, а также сульфаты в виде аэрозолей и твердых частиц. Ежегодно во всем мире в результате вулканической деятельности выделяется 4-16 млн. т соединений серы (в пересчете на ЗОг).

Азот содержится в топливе многих видов ископаемых, например, в угле и нефти. Из антропогенных источников выделяется около 93% оксидов азота, главным образом в виде оксида азота (II), который в результате химических реакций в атмосфере превращается в оксид азота (IV), который и образует с водой
азотную кислоту:

Природные источники азота - это биогенные вещества, а также грозовые разряды и молнии.

Летучие органические соединения, в отличие от оксидов серы и азота, поступают в атмосферу главным образом из природных источников (65% от общего количества). Основной источник этих веществ - растения, в результате жизнедеятельности которых образуются сложные органические соединения.

И все же основными компонентами кислотных дождей являются серная и азотная кислоты; вместе с тем определенную часть их могут составлять хлороводород и фтороводород.

Кислотные дожди (или, более правильно, кислотные осадки, так как выпадение
вредных веществ может происходить как в виде дождя, так и в виде снега, фада) наносят значительный экологический, экономический и эстетический ущерб.

В результате выпадения кислотных осадков нарушается равновесие в экосистемах, ухудшается продуктивность сельскохозяйственных растений и плодородие почв, ржавеют металлические конструкции, разрушаются здания, сооружения, памятники архитектуры и т. д. Диоксид серы адсорбируется на листьях, проникает внутрь и принимает участие в окислительных процессах. Это влечет за собой генетические и видовые изменения растений.

В первую очередь погибают некоторые лишайники, поэтому их считают «индикаторами» чистого воздуха. Кроме того, кислотные осадки влияют и на растения более высокого класса. Самые чувствительные растения - это ель, лиственница, пихта, бук, граб, которые в большом количестве гибнут в Средней Европе.

В настоящее время доказана высокая токсичность алюминия доя корневой системы. Алюминий - составной компонент глинистых почв: при средних значениях кислотности (рН) он находится в малорастворимых нетоксичных фоомах. При повышении кислотности почвы происходит растворение соединений алюминия, в результате чего образуются токсичные соединения, которые разрушают корневые волоски, и в конечном итоге они отмирают. Особенно высока опасность их гибели при невысоком соотношении Са:А1. При повреждении волосков возникает водный стресс, вследствие чего нарушается процесс питания.

Влияние рН на жизнеспособность водных организмов

В почве содержатся различные микроорганизмы: бактерии, актиномицеты или лучистые грибки, грибы, вирусы и др. Большинство из них перерабатывает лесную подстилку (гумусовый слой), улучшает структуру почвы, переводит органические соединения в усвояемые формы. С повышением кислотности почвы и образованием растворимых форм токсичных металлов активность микроорганизмов резко снижается.

В своей эволюции живые организмы выработали приспособления к среде обитания, однако они могут нормально существовать только в определенном интервале рН. Изменение рН влечет за собой глубокие биохимические перестройки водных экосистем. Когда рН снижается до 6,5-6,0, погибают многие моллюски, ракообразные, гибнет икра земноводных.

При рН равном 6,0-5,0 гибнут наиболее чувствительные планктонные организмы и насекомые, сиговые рыбы, форель, хариус, лосось, плотва, окунь и щука. Рыба гибнет не только от прямого действия кислоты. Вытесненный из горных пород и донных отложений подвижный алюминий повреждает жаберный аппарат. Из-за нарушения кальциевого равновесия рыба теряет способность к воспроизводству. При рН менее 5,5 мхи и нитчатые водоросли вытесняют основную растительность водоема, иногда в воду даже переселяется сфагновый мох - обитатель суши. При рН ниже 4,5 в воде озер вымирают микроорганизмы, развиваются анаэробные (бескислородные)' процессы с выделением метана и сероводорода.

Кислотные осадки медленно, но верно растворяют сооружения из мрамора и известняка. Исторические памятники Греции и Рима, простояв тысячелетия, разрушаются прямо на глазах. Такая же судьба грозит и Тадж-Махалу - шедевру индийской архитектуры периода Великих Моголов, Тауэру и Вестминстерскому аббатству в Лондоне, Казанскому собору, Мраморному дворцу и Александро-Невской лавре в Санкт-Петербурге. На соборе Св. Павла в Риме слой портлендского известняка изъеден кислотными осадками на 2,5 см. В Голландии статуи на соборе Св. Иоанна «тают, как леденцы». Черными отложениями, этим «раком камня», изъеден Королевский дворец в Амстердаме.

В Европе более 100 тыс. ценнейших витражей - памятников средневекового готического искусства. Витражи соборов и церквей в Шартре, Кентербери, Кельне, Эрфурте, Праге, Берне, Санкт-Петербурге, Москве, Новгороде, Пскове и других городах относятся к числу самых замечательных памятников мировой культуры. Существует опасность полной утраты этих произведений искусства в ближайшие 15-20 лет.

В мае 1988 г. в Стокгольме была открыта необычная выставка - фасад Национального археологического музея был затянут грязно-серым полотном, а перед входом в музей поставлена бесформенная копия статуи Карла XII. Мрачно воздетая рука короля выражала отчаяние, которое должно было охватить людей при ознакомлении с экспонатами.

Дальний перенос загрязняющих веществ в атмосфере - это одна из проблем северного полушария.

В 1983 г. вступила в силу «Конвенция о трансграничном загрязнении воздуха на большое расстояние», в которой указано, что страны должны стремиться к ограничению и постепенному уменьшению загрязнения воздушной среды, включая загрязнения, выходящие за пределы своего государства. В июле 1985 г. в Хельсинки 20 государств Европы и Канада подписали Протокол о 30%-ном снижении выбросов оксидов серы на территории этих государств или их трансграничных потоков на территорию соседних государств. Проблема охраны атмосферного воздуха от загрязнений отражена и в Законе России об охране окружающей природной среды (1992 г.).

Вопросы и задания

1.В чем заключается механизм возникновения кислотных дождей?

2.Назовите основные источники образования кислотных дождей.

3.Каковы возможные последствия кислотных дождей для окружающей среды планеты?

Кислотные дожди