Урок 63 Тема. Значення хімічних процесів у атмосфері, гідросфері, літосфері, біосфері. - Хімія 8 клас - Середня школа - Каталог статей - Учительська світлиця
Головна » Статті » Середня школа » Хімія 8 клас

Урок 63 Тема. Значення хімічних процесів у атмосфері, гідросфері, літосфері, біосфері.
 
Урок 63
  Тема. Значення хімічних процесів у  атмосфері, гідросфері, літосфері, біосфері.
Мета: розглянути сутність хімічних процесів у  атмо­ , гідро­ , 
літо ­ , біосферах та   з’ясувати їх позитивний і  негатив ­
ний вплив на еволюцію життя на планеті й  на сучас­
ний стан довкілля; створити умови для самостійної 
пошукової роботи, для обміну думками; розвивати 
вміння аргументовано відстоювати власну позицію 
під час дискусії.
обладнання: таблиці та   схеми, які ілюструють зв’язок різних хіміч­
них процесів.
Базові поняття 
та  терміни:
атмосфера, хемосфера, гідросфера, біосфера, літо­
сфера, колообіг хімічних елементів.
Тип уроку: вивчення нового матеріалу.
Методи 
навчання:
словесні, частково пошукові, проблемні, інтерактивні, 
дослідницькі.
структура уроку
I. Організаційний етап ................................. 1 хв
II. Актуалізація опорних знань ........................... 4 хв
III. Вивчення нового матеріалу ........................... 25 хв
IV. Узагальнення та систематизація знань .................10 хв
V. Підбиття підсумків уроку ............................. 3 хв
VI. Домашнє завдання ...................................2 хв
хід уроку
I.   о рганізаційний етап
II.  Актуалізація опорних знань
Бесіда f f
Назвіть хімічні процеси, які ви часто спостерігаєте в природі. Яке 
вони мають значення?
Утворення планети, еволюція життя на Землі є безперервною низкою
хімічних процесів, що відбуваються в різних оболонках землі — в атмос -фері, гідросфері, літосфері та біосфері.
Учитель повідомляє тему уроку. Спільно з учнями визначається мета
уроку.
III.   Вивчення нового матеріалу
Пропонуємо два варіанти проведення уроку.
Перший варіант
І. Захист групових проектів за темами: «Значення хімічних процесів
у атмосфері» (перша група); «Значення хімічних процесів у гідро-сфері» (друга група); «Значення хімічних процесів у літосфері» (третя
група); «Значення хімічних процесів у біосфері» (четверта група).
ІІ. Загальна дискусія «Яким є значення хімічних процесів на планеті
для історії людства — позитивним чи негативним?»
 Другий варіант  (для класу, в якому не вдалося організувати проектну
діяльність).
І. Робота в групах з вивчення нового навчального матеріалу.
ІІ. Обговорення нової інформації, визначення впливу хімічних процесів
на можливість існування життя на планеті.
III. Загальна дискусія «Яким є значення хімічних процесів на планеті
для історії людства — позитивним чи негативним?»
Пропонуємо матеріали для проведення уроку за другим варіантом.
Клас об’єднується в п’ять груп, одна з яких — експертна. Організовуєть -ся робота за інтерактивною технологією «Спільний проект». Після роботи
з інформацією групи презентують свою частину матеріалу, використовуючи
схеми або малюнки. Експертна група визначає вплив хімічних процесів
у різних оболонках планети на сучасний стан довкілля. Організовується
загальне обговорення щодо визначення впливу хімічних процесів на мож-ливість існування життя на планеті.
матеріали для роботи в   групах
Хімічні f процеси f вf атмосфері ( перша група)
Атмосфера — газова оболонка Землі. Її маса становить близько 5,9 · 10
15
т.
Атмосфера має шарувату будову й складається з декількох сфер, у яких
змінюється склад повітря і його температура.
Найбільш щільний шар повітря, що прилягає до земної поверхні, на-зивається тропосферою. Довжина її за висотою становить приблизно 12 км.
У ній зосереджено чотири п’ятих усієї маси атмосфери. Температура в тро -посфері з висотою зменшується на 0,6 °С на кожні 100 м і коливається від
+40 до –50 °С.
Вище простирається стратосфера приблизно до 50 км над рівнем моря,
після неї виділяють мезосферу. У цих зонах відбувається основна кількість
хімічних процесів, тому їх ще називають хемосферою. Вище 150 км почи-нається іоносфера. Температура в різних зонах атмосфери коливається від
–180 до +1500 °С. Такі коливання багато в чому визначаються характером
хімічних перетворень у цих зонах.
На відміну від температури, атмосферний тиск неухильно зменшується
з висотою. Особливо різко він падає в нижніх висотах: на рівні моря тиск
становить 760 мм рт. ст., на висоті 100 км — 2,3 · 10
–3
мм рт. ст., а на висоті
200 км — уже 1,0 · 10
–6
мм рт. ст. Така особливість пояснюється можливістю
стискання повітря.
Атмосфера являє собою надзвичайно складну систему. Її пронизує ви-промінювання Сонця, а також космічне випромінювання. Цей потік енергії
сприяє перебігу хімічних процесів у атмосфері. Крім того, під впливом
земного тяжіння важкі молекули опускаються в нижню частину атмосфери,
а у верхній її частині залишаються легші. У результаті склад атмосфери
виявляється непостійним. У приземному шарі, в складі сухого повітря
приблизно 99 % припадає на двохатомні гази — азот і кисень (78 % азоту
і 21 % кисню), а все інше, за винятком вуглекислого газу,— на частку газів
з одноатомними молекулами (аргон, неон, гелій). Вищі шари атмосфери
складаються переважно з гелію і водню.
Кисень з’явився в атмосфері завдяки фотосинтезу, що є частиною проце -су колообігу Оксигену в природі. Особливу роль у цьому відіграють тропічні
ліси, ліси Сибіру й Південної Америки. Вирубування цих лісів і викорис -тання вуглеводного палива зменшують концентрацію кисню в тропосфері
й підвищують вміст вуглекислого газу.
Випромінювання Сонця викликає різні хімічні реакції в атмосфері.
По-перше, реакцію фотодисоціації кисню: OO2
2
h ν
→ .
Завдяки цьому процесу молекули кисню поглинають більшу частину уль -трафіолетового випромінювання, і воно не досягає нижньої частини атмосфери.
Атоми Оксигену — надзвичайно хімічно активні частинки, за їх участю також
може відбуватися процес окиснення азоту в атмосфері: N
2
+ 2O → 2NO.
Молекули азоту та нітроген(ІІ) оксиду також поглинають ультрафіоле -тове випромінювання. Таким чином, молекули N
2
, O
2
і NO відфільтровують
більшу частину небезпечного (жорсткого) ультрафіолетового випроміню-вання на висоті близько 100 км.
У стратосфері концентрація кисню досить велика, тому атоми Оксигену,
зіштовхуючись з молекулами кисню, утворюють озон: O + O
2
→ O
3
.
Максимальна швидкість утворення озону — на висоті 50 км. Молекули
озону поглинають випромінювання, що не поглинулося у вищих шарах,
і тим самим не дозволяють залишкам ультрафіолету досягти поверхні Зем -лі. Цей озоновий шар відіграє важливу роль у збереженні життя на Землі,
оскільки жорстке ультрафіолетове випромінювання згубне для життя.
Нітроген(ІІ) оксид NO є каталізатором процесу розкладання озону.
І якщо його концентрація підвищується, наприклад при польотах надзву-кових літаків, значно зменшується концентрація озону. Руйнування озону
обумовлене також впливом фторхлорвуглеводнів (фреонів). Фреони дуже до-бре зберігаються в атмосфері, погано розчиняються у воді, не горять, мають
низькі температури кипіння, тому добре випаровуються на повітрі. Отже,
використання фреонів у техніці сприяє руйнуванню озонового шару.
Антропогенна діяльність і вулканічні виверження призводять до на-копичення в атмосфері сульфур діоксиду SO
2
. За його участю відбувається
такий процес: SO
2
+ О → SO
3
.
Сірчистий газ у сполученні з парами води (туман) є головним компо-нентом так званого сірчистого смогу — смогу лондонського типу.
З’єднуючись з водою, сульфур(VI) оксид утворює сульфатну кислоту,
яка випадає на землю, викликаючи появу так званих кислотних дощів.
У складі кислотних дощів також може бути і нітратна кислота, яка утво-рюється з води та оксидів Нітрогену: 3NO
2
+ H
2
O → 2HNO
3
+ NO.
Відомі випадки випадання кислих дощів, кислотність яких майже
така, як у лимонного соку! Такі опади завдають істотної шкоди якості води
в природних водоймах, якості ґрунту, призводять до руйнування виробів
із металів, архітектурних споруджень, мармуру й бетону.
Щорічно з опадами на землю потрапляють мільйони тонн кислот, що
веде до радикальної зміни хімії природного середовища. Частинки сульфатів
розміром 0,1–1 мкм, що можуть утворюватися з сульфатної кислоти, при -сутньої в атмосфері, розсіюють світло, погіршуючи видимість.
Хімічні f процеси f вf гідросфері ( друга група )
Гідросферою називають водну оболонку Землі, розташовану між ат-мосферою й земною корою. Вона являє собою сукупність морів, океанів
і водних об’єктів суші (річки, озера, болота тощо). Океани займають 71 %
земної поверхні, середня глибина — 4 км. Маса води в гідросфері оціню -ється в 1,5 · 10
18
т.
Особливості гідросфери визначаються особливостями хімічних і фізич -них властивостей води. Рідка вода має максимальну густину, що дорівнює
1 г/см
3
при 4 °С, а перехід у твердий стан супроводжується зниженням її
густини до 0,9 г/см
3
. Завдяки цьому лід плаває на поверхні рідкої води,
а мала теплопровідність льоду багато в чому сприяє стабілізації хімічних
процесів у гідросфері.
У природній воді розчиняються гази атмосфери: кисень O
2
, азот N
2
 
і вуглекислий газ CO
2
. Хоча розчинність кисню у два рази більша за роз-чинність азоту, але через більший його вміст в атмосфері в природній (до -щовий) воді азоту розчинено у два рази більше, ніж кисню. Розчинений
у воді кисень дозволяє існувати в ній живим істотам. Мінералізація води
(розчинення в ній неорганічних речовин) призводить до зменшення роз-чинності повітря. Так, при 0 °С розчинність кисню в чистій воді становить
49 мл/л, а в морській — тільки 15 мл/л.
Розчинення вуглекислого газу у воді супроводжується хімічною вза-ємодією: CO
2
+ H
2
O → H
2
CO
3
.
Утворення карбонатної кислоти підвищує кислотність природної води
та обумовлює розчинення в ній кальцій карбонату (а також магній карбо -нату) при протіканні води крізь поклади вапняку: CaCO
3
+ CO
2
+ H
2
O → 
→ Ca(HCO
3
)
2
.
Наявність йонів Кальцію Ca
2+
і Магнію Mg
2+
обумовлює твердість води.
При кип’ятінні гідрокарбонати Кальцію і Магнію розкладаються й утворю-ють накип на чайнику: CaHCOCaCOCOHO
3
2
322
()→↓+↑+
t °
.
Схожий процес приводить до утворення відкладень вапняку у вигляді
сталактитів і сталагмітів у печерах.
Слід зазначити, що розчинність кальцій карбонату CaCO
3
в морській
воді при 20 °С майже в 100 разів перевищує його розчинність у прісній воді
через вплив інших іонів. Це дозволяє деяким морським організмам витяга-ти розчинений вапняк із води для побудови раковин і кістякових тканин.
316
Крім йонів Ca
2+
і HCO
3
вода, переважно морська, містить катіони Na
+
,
K
+
, Mg
2+
, Fe
3+
, Mn
2+
і аніони Cl
, Br
, I
, SO
4
2 −
, що визначають її соло-ність. Світовий океан містить до 10
17
т розчинених неорганічних речовин,
включаючи сполуки Аргентуму 510
10
()т й Ауруму 1110
7
, ⋅
()т .
Фітопланктон Світового океану в процесі фотосинтезу виділяє майже
стільки ж кисню, що й усі зелені рослини суші.
Промислові викиди, потрапляючи у воду, впливають не тільки на
її кислотність, але й на вміст аніонів і розчинність газів, призводячи
іноді до загибелі основних видів флори і фауни. Найнебезпечнішими
забруднювачами є сполуки Стронцію, Кадмію, Плюмбуму й особливо
Меркурію. Останній може утворювати диметилмеркурій, який, по-трапляючи з їжею (рибою) в організм людини, впливає на центральну
нервову систему, викликаючи психічні та інші розлади. Найкращим
розв’язанням проблем промислового водопостачання є організація за-мкнутих водооборотних систем, що повністю виключають скидання
у водойми стічних вод.
Хімічні f процеси f вf літосфері ( третя група)
Літосфера — тверда оболонка Землі, включає земну кору і верхню ман -тію Землі. Товщина літосфери коливається в межах 10–100 км: 10–20 км
під океанами, 35–50 км під материками, 70–80 км на гірській місцевості;
маса літосфери становить 0,3–0,4 % від маси Землі.
У земній корі переважають вісім елементів: Оксиген, Силіцій, Алюмі-ній, Ферум, Кальцій, Натрій, Калій, Магній. На частку Оксигену припадає
майже половина маси земної кори. Поширеність хімічного елемента зі
збільшенням його порядкового номера помітно зменшується. Найпошире-нішими є елементи з порядковими номерами до 28, вони становлять 86,3 %
маси земної кори.
Ці елементи утворюють у земній корі безліч хімічних сполук, які на-зивають мінералами. З них складаються численні гірські породи. Людина
майже не впливає на літосферу, хоча верхні шари зазнають трансформації
в результаті експлуатації різних родовищ корисних копалин.
В основному хімічні процеси в літосфері відбулися на початку існу -вання Землі в часи, коли формувалася літосфера. Завдяки цим процесам
утворилися ґрунти та основні гірські породи, а також різні родовища.
У наші часи частково відбуваються перетворення в літосфері завдяки дії
води, яка переносить кальцій гідрокарбонат. Єдині помітні хімічні про -цеси в літосфері відбуваються за участю живих організмів у поверхневому
її шарі й приводять до ґрунтоутворення. У деяких місцях на формування
літосфери впливає вулканічна діяльність.
Хімічні f процеси f вf біосфері ( четверта група )
Біосфера — це оболонка Землі, яка включає зони поширення живої
речовини. Біосфера є найскладнішою і самою високоорганізованою сис -темою. Вона поширюється на верхню частину земної кори, нижні шари
атмосфери й існує практично у всій гідросфері. У сучасному розумінні
біосфера Землі — це глобальна відкрита саморегулююча система, що
працює на сонячній енергії. Саморегулювання біосфери забезпечується
живими істотами.
Найвизначнішу роль у біосферних процесах відіграють ґрунти.
Ґрунт — це поверхневий шар земної кори, що утворюється й розвивається
в результаті взаємодії рослин, тварин, мікроорганізмів, гірських порід і є
самостійним природним утворенням. Найважливішою властивістю ґрунту
є родючість — здатність забезпечувати ріст і розвиток рослин. Ґрунти
є гігантською екологічною системою, вони разом зі Світовим океаном іс -тотно впливають на біосферу, а також беруть участь у колообігу речовин
у природі, підтримують газовий склад атмосфери. За їх участю здійсню -ються екологічні зв’язки живих організмів з літосферою, гідросферою
та атмосферою.
Утворення ґрунтової маси пов’язане як із процесами хімічного вивітрю -вання материнських порід (граніту, вапняку, піску), так і з біологічними —
утворенням специфічних органічних речовин (гумусу) під впливом рослин
і мікроорганізмів. Структура ґрунтів визначається відносним вмістом у них
піску та глини.
Органічні речовини утворюються при розкладанні мертвих організмів,
їхніх частин і продуктів їхньої життєдіяльності. Кінцевим продуктом їх
розкладання є гумус. Разом з утворенням гумусу в ґрунтах утворюються
різні неорганічні речовини у результаті діяльності різних бактерій: азот із
повітря переходить у йони Амоніаку NH
4
+
, Фосфор і Сульфур утворюють
фосфат- і сульфат-іони. Цей процес називають мінералізацією ґрунтів.
Для підвищення родючості в ґрунт вносять неорганічні й органічні ре-човини, які називають добривами. Вони містять основні хімічні елементи,
що необхідні для живлення рослин (Нітроген, Фосфор, Калій) і важливі
мікроелементи (Купрум, Бор, Манган), а також органічні складові (пере -гній, торф, компости тощо), які сприяють розвитку корисної мікрофлори
ґрунтів і підвищують їхню родючість.
Проте часто добрива вносять у кількостях, що незбалансовані з по-требами сільськогосподарських рослин, тому вони стають потужним дже -релом забруднення ґрунтів, сільськогосподарської продукції, ґрунтових
вод, а також водоймищ, річок і атмосфери. Тому надмірне застосування
мінеральних добрив має негативні наслідки.
IV.  Узагальнення та  систематизація знань
Розповідь f учителя f f
У доповіді ООН «Глобальна екологічна перспектива-2000» розгляну-то проблеми екологічного характеру, що можуть виявитися основними
в ХХІ ст. (перелік слід заготувати на дошці):
зміна клімату в результаті викиду парникових газів; 
нестача і забруднення питної води; 
зникнення лісів і спустелення; 
скорочення біорізноманіття; 
зростання кількості населення (і його переміщення); 
видалення відходів; 
забруднення повітря; 
деградація ґрунтів і екосистем; 
хімічне забруднення; 
виснаження озонового шару; 
урбанізація; 
виснаження природних ресурсів; 
порушення біогеохімічних циклів; 
поширення захворювань (включаючи появу нових) і та ін. 
Майже кожна із цих екологічних проблем може призвести до загибелі
людства і біосфери, якщо продовжуватиметься стихійний розвиток циві-лізації. ООН пропонує стратегію сталого розвитку.
Сталий розвиток — це соціально бажаний, економічно життєздатний
і екологічно стійкий розвиток суспільства. Це — глобальний проект спіль -ного майбутнього для всього людства. Альтернативою сталому розвитку
є занепад і деградація довкілля, а разом із ним і людини спочатку як со-ціальної, а згодом і як біологічної істоти.
Дискусія f f
Учитель пропонує питання для загальної дискусії: яким є значення
хімічних процесів на планеті для історії людства, для його розвитку — по-зитивним чи негативним?
Пропонуємо під час дискусії скласти стислий перелік найбільш важли-вих хімічних процесів, що відбуваються в природі, і поряд з ними поставити
знак «плюс» або «мінус», визначаючи їхній позитивний чи негативний
вплив на сучасний стан довкілля та на еволюцію життя нашої планети
взагалі.
V.   Підбиття підсумків уроку
VІ.  Домашнє завдання
1. Виконати завдання за підручником.
2. Додаткове завдання. 1) Як можна позбутися твердості води? 2) На-ведіть приклади колообігу хімічних елементів.
3. Підготуватися до участі в ток-шоу «Роль хімії в житті суспіль -ства».
Категорія: Хімія 8 клас | Додав: uthitel (22.05.2014)
Переглядів: 3029 | Рейтинг: 5.0/1
Всього коментарів: 0
Ім`я *:
Email *:
Код *: