Урок екології в 11 класі на тему: Колообіги речовин, енергії, інформації та їх зміни антропогенною діяльністю.

Про матеріал

Мета: продовжувати ознайомлення учнів із біогеохімічним циклом, колообігами речовин, енергії та інформації; під час аналізу схем колообігу основних речовин у природі на предмет зміненості їх ланок антропогенною діяльністю сформувати розуміння негативного впливу антропогенних факторів на колообіг речовин біосфери, що спричинює зміни їх ланок, та розглянути наслідки цього впливу; продовжувати розвиток та формування в учнів умінь та навичок роботи з додатковим інформаційним матеріалом, вміння його візуалізувати у схеми й таблиці, навичок порівняння, аналізу й узагальнення отриманих знань, розвивати вміння застосовувати й поєднувати знання з інших предметів для кращого засвоєння нового матеріалу; виховувати бережливе ставлення до природи, продовжувати формувати розуміння й прагнення раціонального природокористування.

Перегляд файлу

Старокостянтинівський РМК

Урок екології в 11 класі на тему:

Колообіги речовин, енергії, інформації та їх зміни антропогенною діяльністю.

Практична робота №4: «Аналіз схем колообігу основних речовин у природі на предмет зміненості їх ланок антропогенною діяльністю»

Клименко Л. М.

Клименко В.А.

2018 р.

Мета: продовжувати ознайомлення учнів із біогеохімічним циклом, колообігами речовин, енергії та інформації; під час аналізу схем колообігу основних речовин у природі на предмет зміненості їх ланок антропогенною діяльністю сформувати розуміння негативного впливу антропогенних факторів на колообіг речовин біосфери, що спричинює зміни їх ланок, та розглянути наслідки цього впливу;

продовжувати розвиток та формування в учнів умінь та навичок роботи з додатковим інформаційним матеріалом, вміння його візуалізувати у схеми й таблиці, навичок порівняння, аналізу й узагальнення отриманих знань, розвивати вміння застосовувати й поєднувати знання з інших предметів для кращого засвоєння нового матеріалу;

виховувати бережливе ставлення до природи, продовжувати формувати розуміння й прагнення раціонального природокористування.

Обладнання та матеріали: дидактичний матеріал, презентація «Колообіги речовин, енергії, інформації та їх зміни антропогенною діяльністю.» (за наявністю комп’ютерного обладнання), підручники, зошити з практичних робіт, роздатковий матеріал.

Базові поняття та терміни: колообіг речовин, потік енергії, ланки колообігу, біогеохімічний цикл, антропогенний вплив.

Тип уроку: комбінований.

Методи навчання: інтерактивні, пояснювально-ілюстративні — бесіда, розповідь; репродуктивні, частково пошукові, проблемні, творчі.

Структура уроку
I. Організаційна частина . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 хв
ІІ. Перевірка домашнього завдання……………………………………. 5 хв

ІII. Актуалізація опорних знань . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 хв
IV. Мотивація навчальної діяльності . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 хв
V. Вивчення нового матеріалу . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 хв
VІ. Узагальнення та систематизація знань . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 хв
VІI. Підсумки уроку . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 хв
VIІI. Домашнє завдання . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1 хв

Хід уроку

І. Організаційна частина. Привітання, перевірка присутніх та готовності до уроку.

ІІ. Перевірка домашнього завдання.

Завдання «Встав пропущені слова» (Додаток №1)

Необхідні матеріали: картки з текстом, в якому пропущені слова.

Багаторазова участь хімічних елементів у процесах, які протікають у біосфері - це_____________________.
У біосфері відбувається постійний колообіг активних елементів, які переходять від організму до організму, у неживу природу і знову до організму. Елементи, які вивільняються мікроорганізмами при гнитті, надходять у ґрунт і атмосферу, знову включаються до колообігу речовин біосфери, поглинаючись живими організмами.
Цей процес є _________________________ атомів. Для біогенної міграції характерне __________________ хімічних елементів у живих організмах, а також їх ________________ в результаті розкладу мертвих організмів. Біогенна міграція спричинюється трьома процесами: ______________________, ______________________ та __________________.

Найважливішою умовою стійкості існування екосистем усіх рівнів є________________________________. Колообіг хімічних речовин із неорганічного середовища через рослинні та тваринні організми назад у неорганічне середовище з використанням сонячної енергії та енергії хімічних реакцій називається _________________________________. У такі цикли втягнуті практично всі хімічні елементи і насамперед ті, що беруть участь у побудові живої клітини.

Слова для вставки: біологічний колообіг, обміном речовин в організмах, ростом, накопичення, біогенною міграцією, вивільнення, розмноженням. колообіг речовини на планеті, біогеохімічним циклом.

(Правильний порядок слів: біологічний колообіг, біогенною міграцією, накопичення, вивільнення, обміном речовин в організмах, ростом, розмноженням, колообіг речовини на планеті, біогеохімічним циклом)

ІII. Актуалізація опорних знань

Прийом «Доповни твердження»

«Парниковий ефект» спричинений …
Руйнування озонового шару відбувається через…
Під час грози атмосферний азот сполучається з киснем, утворюючи NО, що окиснюється киснем повітря до NО₂ і зрештою перетворюється на нітратну кислоту (кислі дощі), яка потрапляє в ґрунт і там унаслідок взаємодії з мінералами переходить у нітрати. NО потрапляє в атмосферу внаслідок…
Надходження кисню в атмосферу зменшується через…

Яку спільну думку мають сформовані вище твердження? Про який фактор йдеться? Чому антропогенна діяльність порушує баланс в біосфері?

ІV. Мотивація навчальної діяльності.

Прийом «Проблемна ситуація

Розповідь.

Згідно з геологічними уявленнями людина існує надзвичайно короткий час

( усього 0,0001 % від тривалості існування біосфери). Проте за цей короткий проміжок часу колообіг речовин у біосфері змінився радикально. На сьогодні людина є найважливішим геологічним фактором. Людина небувало прискорила колообіг деяких речовин. Родовища заліза. Міді, цинку, свинцю й багатьох інших елементів, які в природа накопичувала упродовж мільйонів років, швидко вичерпуються. Подекуди, навпаки, відбувається концентрація елементів у таких пропорціях, яких не було в природі (наприклад, на великому заводі, де сконцентровано залізо, мідь, алюміній, органічні сполуки). До яких наслідків це призвело або може ще призвести, ми і розглянемо сьогодні на уроці.

Які фактори, на вашу думку, негативно впливають на колообіг речовин у біосфері?

Зробіть висновок.

Оголошення теми та мети уроку.

Отже, тема нашого уроку: Колообіги речовин, енергії, інформації та їх зміни антропогенною діяльністю.

Також ми виконаємо практичну роботу №4 „Аналіз схем колообігу основних речовин у природі на предмет зміненості їх ланок антропогенною діяльністю”

Мета уроку - продовжувати ознайомлення із біогеохімічним циклом, колообігами речовин, енергії та інформації; під час аналізу схем колообігу основних речовин у природі на предмет зміненості їх ланок антропогенною діяльністю сформувати розуміння негативного впливу антропогенних факторів на колообіг речовин біосфери, що спричинює зміни їх ланок, та розглянути наслідки цього впливу;

V. Вивчення нового матеріалу

Прийом Міні-лекція

Процеси колообігу речовин у біосфері здійснюються збалансовано. Переважна більшість речовин, залучених до біологічного колообігу, повертається у мінеральний стан і стає доступною для повторною використання живою речовиною. Лише невелика їх частина відкладається у осадових породах, але ці втрати компенсуються речовинами, які вивільняються з гірських порід у результаті процесів вивітрювання.

Такий стан навколишнього середовища називають нормальним. При цьому нормально відбуваються малий (біологічний) і великий (геологічний) колообіги речовин і встановлюються енергетичні баланси між різноманітними геосферами й космосом, що поєднує природу в єдине ціле.

Але в наш час біогеохімічний цикл зазнає все більшого антропогенного впливу. Це проявляється в різноманітних реакціях всіх його компонентів. Проблеми збільшення кількості населення та зменшення ресурсів суттєво змінили геохімічний параметр біосфери вцілому.

Під впливом людської діяльності відбуваються великі зміни в розподілі хімічних елементів у біосфері, природна й антропогенна трансформація речовин, а також перехід хімічних елементів з одних сполук до інших. Природний біологічний колообіг речовин порушений людиною на площі, яка досягає майже половини всієї поверхні суші: антропогенні пустелі, індустріальні та міські землі, сади, вторинні низькопродуктивні ліси, виснажені пасовища і т. д.

Прийом «Робота з блок-схемою «Фактори порушення геологічного колообігу»

VІ. Узагальнення та систематизація знань

Виконання практичної роботи №4.

Для оптимальної роботи під час практичної учням надаються картки з теоретичним матеріалом та схемами колообігу Оксигену, Фосфору та Феруму в природі.

VІI. Підсумки уроку

Прийом Мікрофон «Я на цьому уроці дізнався про?»

VIIІ. Домашнє завдання Повторити параграф 12 (ст. 50-54).

СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ:

Білявський Г.О., Падун М.М., Фурдуй Р.С. Основи загальної екології. – К.: Либідь, 1995.
Екологія: підручник для 11 класу загальноосвініх навчальних закладів. Рівень стандарту, академічний рівень / Л.П. Царик, П. Л. Царик, І. М. Вітенко. – 2-ге вид. – К.: Генеза, 2012. – 96 с.: іл.
Мотивація на уроках екології 11 клас. Методичний посібник / О.П. Мельник. – Вінниця, 2014 р. – 56 с.
http://ru.calameo.com/read/004784172e21bb810515d
http://documents.rec.org/publications/Green_Pack_Ukraine_UA_FEB_10.pdf
http://yrok.pp.ua/serednya-osvta/9199-krugoobg-zalza-v-prirod-zalzobakteryi-dobuvannya-ta-galuz-zastosuvannya-zalza.html

одаток №1.

Завдання «Встав пропущені слова»

Необхідні матеріали: картки з текстом, в якому пропущені слова.

Колообіг Фосфору

Особливістю колообігу Фосфору є те, що він має лише одну газоподібну сполуку — фосфін, який утворюється під час гниття органічних решток. Більшість фосфатів не розчинні у воді. Мінералами є апатити й фосфорити. У ґрунті фосфор входить до складу решток мертвих організмів. Поширеним фосфоровмісним добривом є гуано-послід морських птахів. Редуценти
(мікроорганізми) мінералізують органічні сполуки Фосфору з відмерлих організмів у фосфати, які знову споживаються коренями рослин. Сполуки Фосфору накопичуються на дні водойм і в прибережній зоні морів та океанів у вигляді решток живих організмів і фосфатів. На суходіл потрапляють з рибою та під час видобування корисних копалин. Кислотні дощі прискорюють міграцію Фосфору завдяки розчиненню фосфатів. Для підвищення родючості ґрунтів на поля вносять добрива, зокрема, й фосфорні. Змивання їх у водойми спричинює евтрофікацію водойм (підвищення біологічної продуктивності екосистеми внаслідок накопичення біогенних
елементів, головним чином, нітрогену й Фосфору).

Антропогенний вплив на колообіг фосфору полягає в наступному:
1. Видобуток великих кількостей фосфатних руд для мінеральних добрив та мийних засобів призводить до зменшення кількості фосфору в біотичному колообігу.
2. Стоки з полів, ферм та комунальні відходи призводять до збільшення фосфат-іонів у водосховищах, до різкого зростання водних рослин і порушення рівноваги у водних екосисте-
мах.

Колообіг Оксигену

Приблизно четверта частина атомів усієї живої матерії припадає на частку Оксигену. Оскільки загальна кількість атомів Оксигену в природі незмінна, з видаленням кисню з повітря внаслідок дихання та інших процесів повинно відбуватися його поповнення. Найважливішими джерелами кисню в неживій природі є вуглекислий газ та вода. Кисень потрапляє в атмосферу головним чином внаслідок процесу фотосинтезу, в якому бере участь вуглекислий газ. Важливим джерелом Оксигену є атмосфера Землі. Частина кисню утворюється у верхніх частинах атмосфери внаслідок дисоціації води під дією сонячного випромінювання. Частина кисню виділяється зеленими рослинами в процесі фотосинтезу із води та вуглекислого газу У свою чергу атмосферний вуглекислий газ утворюється внаслідок реакцій горіння та дихання тварин. Атмосферний кисень витрачається на утворення озону у верхніх частинах атмосфери, окисні процеси вивітрювання гірських порід, у процесі дихання тварин і в реакціях горіння. Перетворення кисню у вуглекислий газ призводить до виділення енергії, відповідно, на перетворення вуглекислого газу в кисень енергія повинна витрачатись. Ця енергія надається Сонцем. Таким чином, життя на Землі залежить від циклічних хімічних процесів, можливих завдяки потраплянню сонячної енергії. Життєдіяльність живих організмів, як відомо, підтримується сучасним співвідношенням в атмосфері кисню і вуглекислого газу. Природні процеси споживання кисню і вуглекислого газу і їх надходження в атмосферу збалансовані.
Антропогенна дія робить помітний вплив на колообіг кисню в біосфері. З розвитком промисловості і транспорту кисень використовується на процеси горіння. Наприклад, на спалювання різних видів палива потрібне від 10 до 25% кисню, вироблюваного зеленими рослинами. Зменшується надходження кисню в атмосферу через скорочення площ лісів, степів і збільшення пустель. Скорочується число продуцентів кисню і у водних екосистемах. Головна причина — забруднення океанів і морів, річок і озер. Учені вважають, що в найближчі 150—180 років кількість кисню в атмосфері може скоротитися на 1/3 в порівнянні з його змістом в кінці XX в. Особливу тривогу останніми роками викликає часто спостережуване руйнування озонового шару.
Наземний колообіг Феруму в природі Ферум (Fe) слід за геохімічним циклом, як і багато інші поживні речовини. Воно зазвичай виділяється в ґрунт або в океан через вивітрювання гірських порід або виверження вулканів. В земній екосистемі рослини спочатку поглинають Ферум через корені з ґрунту. Це гранично важливе поживна речовина, яка переміщується між живими організмами і геосферою. Ферум є важливим обмежуючим живильною речовиною для рослин, які використовують його для виробництва хлорофілу. Фотосинтез залежить від адекватного постачання цим металом. Рослини асимілюють його з ґрунту в корені. Тварини споживають рослини і використовують його для виробництва гемоглобіну. Коли вони помирають, вони розкладаються і бактерії повертають метал в ґрунт. Морський цикл Феруму Морський колообіг Феруму в природі дуже схожий на земний цикл. Цей процес відбувається за рахунок життєдіяльності певних мікроорганізмів, які окислюють метал до гідроксиду і одержують вуглець з вуглекислоти. Залізобактерії в річці, море або будь-якому іншому водоймищі добувають енергію для свого життєвого циклу, а після його завершення вони осідають в ґрунті у вигляді болотної руди. Роль Феруму в океанічних екосистемах також значна. Основними виробниками, які поглинають цей метал, зазвичай є фітопланктон або ціанобактерії. Потім Ферум засвоюється споживачами, коли вони їдять ці бактерії. Колообіг Феруму в природі - це надзвичайно складний процес. Він залежить від безлічі супутніх факторів: хімічних реакцій, типів місць проживання та груп мікробів. Все це пов'язує його з іншими, не менш важливими біогеохімічними циклами Землі. Колообіг Феруму. Хоча Ферум Захсом і Кнопом було занесено до десятки найважливіших, потреби рослин у цьому елементі є невеликі, і тому його вважають мікроелементом. Загальна кількість Феруму в ґрунті може коливатися в межах 0,002-10%, в середньому становить близько 2%. Рослини використовують Ферум у формі іонів Fe2+ і Fe3+, а також хелатів (хелат – стійкий осад, утворений металом разом з метаболітом). Наприклад, сільськогосподарські рослини вживають Ферум від 2 до 2500 г/га. Одночасно вони виділяють в ґрунт хелатори (наприклад, органічні кислоти), які зв'язують у ньому Ферум, утворюючи хелати. На засвоєння Ферум рослинами впливає багато чинників, зокрема, кислотність ґрунту, концентрація деяких катіонів, які сильно погіршують всмоктуваність Ферум (наприклад, мідь, висока концентрація якої часто пов'язана з використанням мідного купоросу для захисту рослин). Доброму всмоктуванню Феруму перешкоджає концентрація важких металів – Ni, Mo, Zn, Co, V. Ферум бере участь у важливих фізіологічних процесах рослин. Нестача Ферум призводить до зменшення кількості хлорофілу. Типовим виявом нестачі цього елемента є поява хлорозу молодого листя, яке стає ясно-зеленим, жовтуватим або навіть повністю білим. Старе листя може залишатися зеленим, а згодом теж змінює забарвлення, або ж зеленими на листковій пластинці залишаються лише прожилки. Явище хлорозу навело дослідників на думку, що саме Ферум є одним з творців хлорофілу. Однак виявилося, що тим чинником є магній, а Ферум допомагає лише синтезу магнезопрофірину – складової хлорофілових зерен. Впливаючи позитивно на синтез хлорофілу, Ферум опосередковано бере участь у процесі фотосинтезу. В окремих випадках, коли в ґрунті концентрується велика кількість Fe2+, рослини можуть проявляти ознаки отруєння. Наприклад, на землях рисових плантацій, а також на землях з високим рівнем засвоюваності Феруму на листках появляються бронзові плями, а згодом усі вони стають бронзовими. Ферум є поживним мікроелементом не лише для рослин, але й для людей і тварин. Більша половина Феруму тваринного організму знаходиться в гемоглобіні – червоному барвнику крові. Цей елемент присутній у білках, таких, як міоглобін, трансферин, ферритин та інші, а також у деяких ферментах (каталази, пероксидази, цитохром).