Іваницька Наталія Анатоліївна,
учитель географії вищої кваліфікаційної категорії,
Табачківська Оксана Петрівна,
учитель фізики І кваліфікаційної категорії
Ярошівської загальноосвітньої школи І – ІІІ ступенів
Мокрокалигірської сільської ради
Катеринопільського району
Черкаської області
Тема. Сполучені посудини. Підземні води.
Основні артезіанські басейни України.
Мета: освітня - дати учням знання про поведінку рідин у сполучених посудинах; встановити закономірність розподілу рідин різної густини; сформувати систему знань про основні артезіанські басейни, їх розташування; з’ясувати запаси підземних вод, їх використання та забезпечення водними ресурсами України.
розвиваюча - показати широке застосування сполучених посудин у побуті і в техніці; удосконалити навички та вміння роботи з картами атласу, сприяти розвитку творчої, інформаційної, самоосвітньої, комунікативної компетенції та логічного мислення учнів, уміння аналізувати та робити висновки.
виховна – сприяти вихованню соціальної та полікультурної компетенцій; виховувати грамотного і відповідального господаря землі, який розуміє роль науки в житті людини.
Обладнання: Сполучені посудини, підручники, атласи, дидактичні матеріали, комп’ютер, мультимедійний проектор, екран, демонстраційні слайди.
Тип уроку: бінарний інтегрований комбінований урок з використанням мультимедійних технологій.
Демонстрації: модель сполучених посудин різної форми, заповнені водою; віртуальні досліди, різні мінеральні води.
Хід уроку
Учитель Географії. Вітаємо вас. Сідайте так, щоб усім було зручно. Перевірте, чи все підготували до уроку. Усміхніться один одному та побажайте собі і товаришеві успішної роботи на уроці.
Учитель Фізики. Давайте згадаємо, що ми вивчали раніше вивчених тем з географії та фізики і проведемо «Міжпредметний футбол» Ви вже поділені на 2 команди Фізиків і Географів. (учитель роздає запитання командам, гравці зачитують по черзі і відповідають, учитель зараховує гол)
ІІІ. Мотивація навчальної діяльності. Повідомлення теми і мети уроку. (тема, мета та девіз на екрані)
Учитель Географії. Молодці! Ми все з вами згадали. А сьогодні на уроці продовжимо вчитися працювати разом, адже саме співпраця забезпечить нам успіх у професійній діяльності та в особистому житті. Ми взяли за девіз нашого уроку слова Бернарда Шоу: «Єдиний шлях, що веде до знань, - це діяльність і навчання» , а тема нашого уроку:
Сполучені посудини. Підземні води. Основні артезіанські басейни України. (учні записують у зошити)
На уроці ми повинні взнати про поведінку рідин у сполучених посудинах.
Як вони використовуються у побуті та техніці.
Які є сполучені посудини на поверхні Землі, так і під нею.
Де в Україні є запаси підземних вод, їх види та використання.
Пізнати і зрозуміти зв’язок фізики та географії.
Завдяки географічним та фізичним відкриттям минулих століть , ми знаємо про материки і океани, подорожуємо до інших країн, можемо облетіти, обпливти Землю за певний час і відповідним маршрутом. Під час подорожей, ми використовуємо не тільки різні види транспорту, а й різні маршрути через річки, моря, океани, канали. Найбільші канали світу - Суецький, Панамський. Вони мають важливе значення в судноплавстві, в торгівлі, в економіці. Наші діти підготували цікаві повідомлення про канали.
ХВИЛИНКА-ЦІКАВИНКА
Учень1. Суецький канал — судноплавний канал в Єгипті, який з'єднує Середземне й Червоне моря та дозволяє сполучення між Європою і Азією максимально коротким шляхом, замість обходу Африки або перевезення вантажів сушею. Багато свідчень вказують на те, що цей канал використовувався щонайменше упродовж декількох століть. Це самий стародавній канал і згадки про нього ведуть до правління Рамзеса ІІ. Багато разів одні правителі різних держав його закривали , а інші розбудовували. Канал було відкрито 17 листопада 1869 року. Він проходить між Порт-Саїдом на півночі й Суецом на півдні. Початкова довжина каналу становила 162,5 км, а його глибина - 8 м. Станом на 2010 р. довжина Суецького каналу становила 193,30 км, глибина - 24 м та ширина - 205 м. Це найбільший завантажений міжнародний морський судноплавний коридор у світі. Канал не має шлюзів: морська вода вільно прямує каналом у Велике Гірке озеро з Червоного моря та водночас замінює випарувану воду. На ділянці каналу між Середземним морем та Великим Гірким озером течії практично немає. Канал є власністю Арабської Республіки Єгипет та експлуатується державною компанією Suez Canal Authority. Офіційно судноплавство каналом відкрите всім державам та регулюється Конвенцією про Суецький канал, проте у кількох випадках прохід суден вибірково або повністю заборонявся.
Учень2. Довжина Панамського каналу - 81,6 км, з яких 65,2 км сушею і 16,4 км дном Панамської та Лімонської бухт . Завдяки Панамському каналу морський шлях із Нью-Йорка до Сан-Франциско скоротився з 22,5 тис. км до 9,5 тис. км. Канал пропускає через себе судна найрізноманітніших типів — від приватних яхт до величезних танкерів і контейнеровозів. Максимальний розмір судна, яке може пройти по Панамському каналу, став фактично стандартом у суднобудуванні, отримавши назву Panamax. Проводка суден через Панамський канал здійснюється лоцманською службою Панамського каналу. Середній час проходу судна каналом — 9 годин, мінімальний — 4 години 10 хвилин. Максимальна пропускна здатність - 48 суден на добу. Щороку через споруди каналу проходять близько 17,5 тисяч суден, що везуть понад 203 млн. тонн вантажу. Будівництво Панамського каналу стало одним із найбільших і надскладних будівельних проектів, здійснених людством. Панамський канал здійснив неоціненний вплив на розвиток судноплавства і економіки в Західній півкулі і на всій Землі в цілому, що зумовило його надзвичайно високе геополітичне значення.
Учень3. Завдяки S-подібній формі Панамського перешийка, Панамський канал направлений з південного сходу (сторона Тихого океану) на північний захід (Атлантичний океан). Канал складається з двох штучних озер, сполучених каналами і поглибленими руслами річок, а також із двох груп шлюзів: трикамерний шлюз «Gatun» З боку Атлантичного океану та двокамерний шлюз «Miraflores» і однокамерний шлюз «Pedro Miguel» З боку Тихого океану. Різниця між рівнем Світового Океану і рівнем Панамського каналу становить 25,9 метра. Додаткове водопостачання забезпечується ще одним водосховищем — озером Алахуела.
Всі шлюзи каналу — двохниткові, що забезпечує можливість одночасного зустрічного руху суден по каналу, хоч на практиці, обидві нитки шлюзів працюють на пропуск суден в одному напрямі. Розміри шлюзових камер: ширина 33,53 м, довжина 304,8 м, мінімальна глибина 12,55 м. Кожна камера вміщує 101 тис. м³ води. Проводка крупних суден через шлюзи забезпечується спеціальними невеликими залізничними локомотивами на електричній тязі, так званими мулами. У жовтні 2006 року в Панамі були підбиті підсумки референдуму про розширення Панамського каналу, яке підтримали 79% населення. З 2007 року почалась його розбудова. він буде модернізований, пропускна спроможність шлюзів зросте. Замість 34 метрів ширини та 305 метрів довжини - шлюзові камери будуть мати 55 м ширини та 427 м довжини. А осадка суден «пост-панамського класу» (глибина шлюзів) зросте з 12,04 м до 15,2 м. Через Панамський канал зможуть проходити супертанкери водотоннажністю до 170 тисяч тонн. Максимальна пропускна спроможність каналу зросте до 18,8 тисяч суден на рік, вантажообіг — до 600 млн. тон. Зросте бюджет Панами.
ІV. Вивчення нового матеріалу.
Учитель Фізики. Побудовані вони завдяки тому, що океани та моря мають однаковий рівень. Канали – це сполучені посудини на поверхні землі.
Посудини, які мають загальну нижню частину, що з’єднує їх, називають сполученими.
(Дослід1) Проведемо дослід . Для цього візьмемо дві з’єднані між собою скляні трубки, і наллємо воду в одну із скляних трубок.
Бесіда з учнями.
У сполучених посудинах будь-якої форми поверхня рідини встановлюється на одному рівні.
p = p2 ; ρgh = ρgh2 ;
А якщо рідини різні, з різними густинами, то
У сполучених посудинах висоти шарів різних рідин обернено пропорційні густинам цих рідин.
Запишіть дані формули в зошит. На слайдах розглянемо як встановлюється рівень рідин і як це використовують: при будівництві рідинний рівень, у парових котлах - водомірне скло, до принтера під’єднані ємності з фарбою, дизайнери роблять оригінальні підсвічники і бокали.
Розглянемо малюнки із будовою шлюзів – що є також сполученими посудинами. За допомогою шлюзів судна долають перешкоди на ріках: гори, греблі та ін..
Наукове відкриття властивостей сполучених посудин датується 1586 роком, описані голландським вченим-інженером Сімоном Стівеном. Але ці властивості були відомі ще в стародавній Греції та в античному Римі, де велося будівництво водопроводів , водоочисних споруд, купалень, спеціальних акваріумів для розведення морських і річкових риб, каналів водовідведень та фонтанів.
Неподалік від Санкт-Петербурга находиться Петергоф – ансамбль парків, палаців, фонтанів, яких понад 100 і всі вони працюють без насосів і складних водонапірних сполучень. Використовується принцип сполучених посудин – різниця в рівнях, на яких розташовані фонтани і ставки-водосховища.
(Дослід 2 вчитель демонструє і коментує ) Таку роботу можна показати на досліді, де рідина буде виливатися у вигляді фонтану, залежно від того, як розміщений резервуар відносно кінця трубки .
ХВИЛИНКА-ЦІКАВИНКА
Учень4 . Так. В місті Умань є Софіївський парк. Посеред Нижнього озера із широко розкритої пащі змії, що звивається на камені, б’є стовп води – фонтан «Змія». Вода надходить у фонтан по підземному водопроводу, побудованого із гранітного тесаного каменя вздовж дороги, що веде від академії та оранжереї до павільйону Флори. Навпроти Громового гроту знаходиться відстійник і розгалуження водовода, щоб подавати воду в інтер’єр гроту. Відстояна і таким чином очищена вода по чавунним трубам, що проложені під невеликим нахилом , самостійно подається в фонтан . Точно розрахована подача води та просте інженерне рішення виверження її з фонтана забезпечує невелику різницю у висоті між стовпом фонтана і рівнем Верхнього озера, до 2м , таким чином висота фонтана досягає16-18м. Змія вилита із бронзи, а її довжина10,65м. Діаметр труби, з якої б’є фонтан, у 10 разів менший , ніж діаметр труби водопроводу.
Учитель Фізики. За допомогою такої системи працює водонапірна вежа – резервуар піднятий на таку висоту, щоб рівень води в ньому був вище споруд, до яких подається вода .
Це штучні сполучені посудини, а ще є природні сполучені посудини під землею: гейзери, джерела, термальні джерела, артезіанські колодязі , у яких вода виходить на поверхню завдяки різниці гідравлічних тисків, а залягають такі води на глибині більш як 25м і ув’язнені міжводоупорними породами .
Учитель Географії. Значна частина води на планеті прихована під її поверхнею. Давайте згадаємо за схемою, які води є під землею. Ми з вами вивчали це раніше.
Мозковий штурм
Згадаємо за схемою «Типи підземних вод»:
Учитель Географії. Молодці! Згадали. А чи знаєте ви, що на території України виділяють 7 підземних водних басейнів. Серед них найбільші:
- Дніпровська-Донецький (49 % запасів підземних вод), прісні води якого залягають у мезозойських і кайнозойських породах до глибини 400м ; розкинувся в межах Дніпровсько – Донецької западини; шар прісних вод досягає потужності 350-500 м і вони використовуються для водопостачання Чернігівської, Сумської, Харківської, Полтавської, Київської областей і м. Києва;
- Волино-Подільський, водоносні горизонти якого виявлено у породах від палеозойських до кайнозойських; глибина залягання 600-800 м;охоплює всю західну частину України, крім Карпат.
- Причорноморський з основними водоносними горизонтами в неогенових породах; глибина залягання 200 м; використовуються для водопостачання Одеської, Миколаївської, Херсонської, Запорізької областей і Криму.
Кожен великий артезіанський басейн містить у собі води різного хімічного складу, залежно від умов формування: глибини, температури, тиску, атмосферних опадів, парів магми. Вважають , що артезіанська вода чистіша від іншої води, але це не так . Артезіанська вода справді добре захищена від навколишнього середовища , оскільки перебуває глибоко під землею, але її склад далекий від норми:
-дуже багато механічних домішок - суспензій, які потрапляють з грунту
· висока мінералізація (високий вміст солей)
· високі концентрації заліза і марганцю, який часто супроводжує залозу
· солі жорсткості (>карбонати кальцію і магнію), перевищують гранично припустимі концентрації
· відсутність активного хлору
· нітрати – слідство ненормованого застосування сільському господарстві мінеральних добрив - одне із найстрашніших забруднювачів, котрі можуть потраплятимуть у артезіанську свердловину у разі порушення технічних умов її розробки та експлуатації
· мікроорганізми – зазвичай, слабко представлені, проте могли трапитися більш шкідливі мікроорганізми, ніж у води муніципальної
В усьому світі вода артезіанських свердловин вважається багатством і нашим стратегічним запасом країни й піддається суворому контролю з боку держави. Відсутність суворого регулярного нагляду над бурінням свердловин у Україні привело останніми роками до різкого погіршення її якості та зменшення її кількості.
Так прогнозовані ресурси всіх підземних вод становлять21км³. Це дуже мало, адже на одну особу в Україні припадає десь 1тис. м³. Ми найменш забезпечені водами серед країн Європи.
Відкриваючи пляшку з щойно купленою водою, ми навряд чи замислюємося, а що ще крім назви, відрізняє її від десятків інших «сусідок» на полицях магазинів. А що як поміркувати над цим питанням і хоча б уважно прочитати етикетку. З газом і без, із киснем, сріблом, хлоридна, сульфатна, столова, лікувальна. Таке різноманіття води здатне ввести в оману кого завгодно, часто думаємо : «Пити? Чи не пити?» Спробуємо розібратись. Ознайомлення із Мінводами:
Залежно від концентрації солей, природні мінеральні води ділять на:
Види за хімічним складом
Види за газовим складом
Залежно від газового складу і наявності специфічних компонентів мінеральні води ділять на: вуглекислі, сульфідні (сірководневі), азотні, кременисті ( H 2 SiO 3), бромисті, йодисті, залізисті, миш'яковисті, радіоактивні ( Rn) та ін.
Ступінь кислотності
(Дослід 3 вчитель демонструє пляшки з мінеральною водою і дає скуштувати учням )
Розглянемо етикетки на наших мінеральних водах. Наллємо в стаканчики, покуштуємо .Чи відчуваєте різний присмак? Як ви вживаєте таку воду?
Учитель Фізики. В Україні 500 родовищ розвідані і досліджені, 80 джерел мінеральних вод використовується для 50 курортів, 40 заводів вод, 20 санаторіїв, 25 водолікувальних закладів. Серед них найбільші:
Східниця |
|
Східниця, Бориславська міськрада, Львівська область Біля міста Трускавець знаходиться бальнеологічний курорт Східниця, що славиться своїми мінеральними водами. Розташований курорт в Карпатах, мальовнича місцевість гармонійно доповнює відпочинок та лікування в Східниці. |
|
Поляна – лікування та відпочинок в Карпатах |
|
с. Поляна, Закарпатська обл. Мінеральна вода курорту Поляна відноситься до типу "Боржомі", відома своїми лікувальними властивостями. Санаторії в Поляні спеціалізуються на лікуванні хворих з хронічними захворюваннями органів травлення. |
Трускавець , готелі та санаторії в Трускавці |
||
Трускавець, Львівська область. Відоме місто-курорт Трускавець знаходиться в передгір'ї Карпат. В санаторіях Трускавця лікують хвороби нирок та супутні захворювання. Розвинена інфраструктура Трускавця дозволяє сумістити лікування та відпочинок. |
||
Курорт Сойми – Єсентуки в Карпатах |
||
Сойми, Міжгірський р-н, Закарпатська обл. Курорт Сойми, мінеральні води типу «Єсентуки». Лікуванняв в Соймах при дефіциті кальцію та заліза в організмі, порушенні обміну речовин та мінерального обміну. Відпочинок в Соймах, в мальовничому куточку Закарпаття. |
||
Мінеральні води курорту Східниця |
|
Східниця, Львівська область. Мінеральні води курорту Східниця за своїм хімічним та органічним складом є аналогом відомої мінеральної води «Нафтуся» курорту Трускавець. Застосовуються при захворюваннях нирок, печінки та шлунку, сечокам’яній хворобі. |
|
Курорт Синяк |
|
с. Синяк, Закарпатська обл. Назву Синяк курорт отримав від синюватого відтінку води. Насичена сірководнем, вона є основою для лікування в однойменному санаторії "Синяк". Лікувальна дія аналогічна водам курорту Мацеста. |
Санаторії Моршина |
|
Моршин, Стрийський район, Львівська область Клімат та мінеральні води курорту Моршин аналогічні водам Карлових Вар. Відомий бальнеологічний курорт України. Лікування в Моршині та відпочинок в Карпатах серед чудової природи та вікового дубового лісу. |
|
Жива вода Косино |
|
с. Косино, Закарпатська обл. Косино — термальні джерела Закарпаття, кулінарний фестиваль. Цілющі якості термальних вод. Оздоровчо-рекреаційний комплекс – зона відпочинку «Шошто-Термал». Екскурсії по Закарпаттю. |
Куяльницький лиман, Одеська обл..
Слов’янськ. Донецька обл.., Миргород . Полтавська обл.., Хмільник. Вінницька обл.. , Євпаторія та інші.
Бесіда з учнями:
В яких санаторіях лікувалися ви, і чи пили воду і яким чином? (учні називають санаторії, та вказують з яких ємностей і як пили мінеральну воду)
Бесіда за картою.
Учитель Географії. Покажіть на карті та відшукайте в своїх атласах санаторії, на основі яких артезіанських басейнів вони працюють? Де залягає найбільше підземних вод в Україні, з чим це зв’язано?
VІ. Закріплення вивченого матеріалу.
Прийом практикум
А тепер , діти, давайте перевіримо, чи були ви уважні при вивченні тем нашого уроку. На закріплення вивченого за картами атласу визначте, де в Україні , висока, середня низька і дуже низька забезпеченість водою? Поясніть.
Назви областей |
Оцінка забезпеченості водними ресурсами |
|
Висока |
|
Середня |
|
Низька |
|
Дуже низька |
- Якою водою ми користуємося?
- Які є джерела забруднення?
Учитель Фізики. Закріпимо і з фізики вивчений матеріал. Яка формула показує зв'язок висоти рідини у сполучених посудинах від густини речовини? Давайте розв’яжемо задачу на дану формулу. (короткий запис є на дошці, учень за допомогою вчителя розв’язує задачу)
Задача.
У лівому коліні заповнених водою сполучених посудин над водою знаходиться шар гасу висотою hг = 10 cм.
В якому з колін рівень рідини вище? На скільки?
Розв’язок
У всіх точках однієї й тієї ж рідини, що лежать на одному рівні, тиск однаковий (інакше відбувалося б перетікання рідини). Прирівнюючи тиски в точках A і B, одержуємо
Звідси
Для кращого закріплення проведемо Гру: «Вірю не вірю»
Молодці! Ви добре засвоїли матеріал.
VІ. Підсумок уроку.
Бесіда «Відкритий мікрофон»
Учитель Фізики. А тепер, діти, скажіть . Чому ми обрали два предмети фізику і географію , чи ви помітили між сьогоднішніми темами зв'язок?
(Учні: є сполучені посудини, створені руками людини, а також природні , які вона використовує. Обидва предмети про природні явища, їх суть, застосування та бережливе ставлення до ресурсів.)
Рефлексія.
Учитель Географії. Повертаючись до нашого девізу: «Єдиний шлях, що веде до знань, - це діяльність і навчання», на папірцях, що лежать у вас на столах, запишіть, що вам сподобалось , що для себе взяли на майбутнє з даного уроку:
(Учні обирають з наведених прикладів)
Я- дослідник ,
я – розумник,
я тепер знаю більше,
я поділюсь цими знаннями з друзями і рідними,
я краще буду вивчати ці предмети.
Проаналізуємо ваші здобутки і оцінимо їх.(Оцінювання учнів на уроці).
VІІ. Домашнє завдання.
Фізика: Опрацювати § 26 ,сконструювати келих Піфагора
Географія: Опрацювати § 27 , нанести на контурну карту райони артезіанських басейнів ст18
БІБЛІОГРАФІЯ