«Яку будову має Земля» (Будова і склад Землі. Створення моделі внутрішньої будови Землі.)

Внутрішня будова ЗемліПідготувала Жанна Васильєва

З давніх-давен люди цікавилися, з чого складається внутрішня частина Землі. У стародавні часи вони пов’язували різні явища, що відбуваються в надрах, – виверження вулканів, землетруси – з дією надприродних сил. Давні греки «оселили» в земних глибинах бога вогню Гефеста, а давні римляни – Вулкана. Вулкан Етна

Першу спробу заглянути до земних надр здійснив житель чеського міста Яхимова Георг Бауер у першій половині XVІ ст. Місцевий лікар Бауер лікував гірників і цікавився гірничою справою. Яхимов на той час був великим гірничорудним і металургійним центром Європи. Бауер старанно збирав і систематизував відомості про корисні копалини, про виробництво з них необхідних людині виробів. Він написав наукову працю «Про гірничу справу й металургію», де переконливо доводив, що при опусканні в глибокі шахти спостерігається підвищення температури. «У глибинах панує вогонь, – писав Бауер. – Він виникає від горіння асфальту, сірки й вугілля». Книга допитливого дослідника спиралася на факти. Аж до XVІІІ ст. вона залишалася фундаментальною працею з гірничої справи, а сам Георг Бауер увійшов в історію науки. Георг Бауер(1494-1555) німецький вчений, філософ, геолог,хімік, металург, гірник, лікар автор першої європейськоїгірничо-металургійної енциклопедії

Методи дослідження будови ЗемліМетод буріння свердловин. Найчастіше застосовують для видобутку з надр води, нафти, природного газу, а також для пошуку корисних копалин. В Україні найглибша свердловина для видобутку природного газу розташована в Шишацькому районі Полтавської області. Її глибина становить 6750 м. Кольська надглибока свердловина. Закладена в 1962 р.

Найглибші свердловини світу. Швеція – 6800 м. Австрія – 8553 м. Німеччина – 9101 м. США – 9159 м. США – 9583 м. Росія – 12262 м. Катар – 12289 м. Росія – 12345 м

Методи дослідження будови ЗемліСейсмічний метод. Це геофізичний метод. Чутливі прилади фіксують швидкість розповсюдження коливань всередині землі: “вибух – коливання – швидкість поширення хвиль у породах”. Сейсмограф – прилад, призначений для записування коливань земної кори. Слово “сейсмограф” грецького походження: “seismos” – коливання, і “grapho” – писати. Стародавній китайський сейсмограф: під час землетрусу (внаслідок порушення рівноваги) в рот однієї з жаб падає бронзова кулька.

Літосфера (з грецької: «кам’яна оболонка», становить 1 % від об’єму Землі) – тверда оболонка Землі, що охоплює земну кору і верхню частину мантії; потужність 50 – 200 км. З грецької: «lithos» - камінь, «sphaira» - шар. Геологія – наука, що вивчає склад, будову та історію розвитку Землі. Геолог - це експерт з вивчення складу земних надр і гірських порід. До основних завдань геологів відносять: проведення розвідувальних робіт, пошук корисних копалин, здійснення досліджень, складання карт і т.д.

Внутрішня будова Землі

Вчені виявили, що на глибині 2900–3000 км відбувається різкий стрибок швидкості поширення хвиль, і визначили, що там знаходиться ядро Землі. Воно займає 16% об’єму та 1/5 маси. Ядро відчуває величезний тиск (1,4–3,6 млн. земних атмосфер) та має температуру від 4000 0 С до 6000 0 С (як на поверхні Сонця). На глибині 2900–6371 км знаходиться зовнішнє ядро, яке перебуває у розплавленому рідкому стані. Можливо, пересування його речовини викликає магнітне поле Землі. Ще глибше, до самого центру планети простягається внутрішнє ядро. Його речовина дуже гаряча і тверда. Про склад ядра відомо мало. Вважають, що воно складається з різних металів, зокрема сполук заліза з домішками кремнію або нікелю. Внутрішня будова Землі

Внутрішня будова ЗемліМантія – (грецькою мовою означає «покривало», «плащ») найбільша за об’ємом (83%) та масою (2/3) частина нашої планети, її потужність 2900 км. На її поверхні температура становить близько 1000 0 С, а тиск у 60 тис. разів більший, ніж на поверхні Землі. У нижніх шарах мантії температура зростає до 2500 0 С, а тиск – до 1,3 млн. атмосфер. Тривалий час вважали, що вся мантія перебуває у твердому стані. Проте, у 20-х рр. ХХ ст. було виявлено, що на глибині 150–200 км від поверхні Землі значно уповільнюються коливання під час землетрусів. Тобто там знаходиться речовина у пластичному, напіврідкому стані. Цю оболонку назвали астеносфера (з грецько «астенес» – слабий, м’який).

Внутрішня будова ЗемліЗемна кора – невелика верхня тверда частина планети. Вона складає лише 1% об’єму Землі. Під материками земна кора має товщину 35–45 км, під океанами – значно тонша – 5–10 км. Земна кора складається з мінералів та гірських порід. З неї людина видобуває корисні копалини, які використовує у своїй діяльності. З глибиною температура підвищується (на 3 0 С на кожні 100 м). Наприклад, на глибині 1000 м шахтарі працюють в умовах спеки, при температурі + 30 0 С. Тепло земній корі передається від мантії. З науковою метою геологи бурять надглибокі свердловини, з вузьких отворів свердловин дістають зразки речовини і ретельно їх досліджують.

Будова ЗемліПотужність, об’єм. Температура. Склад і стан речовини. Земна кора1 % об’єму;Потужність: 5–10 км під океанами; 35–40 км під рівнинами; 70 км під горами. На кожні 33 м вглиб підвищується на 10 СВерхній твердий шар землі, що складається з гірських порід і мінералів. Мантія Потужність 2900 км;83 % об’єму;На глибині 50–200 км – астеносфера До 2500 0 СТверда і розпечена (через тиск частково розплавлена, м’яка і пластична) Ядро 1/5 частини Землі – 16 % об’єму; Радіус 3500 км4000 0 С – 5000 0 СРечовина подібна до металу (залізо + кремній або нікель)Зовнішнє ядро у розплавлено-рідкому стані, внутрішнє – у твердому

Мінімально відома товщина земної кори біля острова Пасхи(5 км), а максимальна – в Гімалаях (до 90 км). Острів Пасхи. Гімалаї

Математична хвилинка1) 11000 м : 33 м = 333 0 С2) 333 0 С + 10 0 С = 343 0 СВідповідь: температура гірських порід становить + 343 0 С.1) 330 м : 33 м = 10 0 С2) 10 0 С + 12 0 С = 22 0 СВідповідь: температура повітря в шахті становить + 22 0 С.1) 132 м : 33 м = 4 0 С2) 8 0 С – 4 0 С = 4 0 СВідповідь: температура на поверхні землі становить + 4 0 С. Яка температура гірських порід на глибині 11000 м, якщо на поверхні +10 0 С?Обчисліть температуру повітря в шахті, що має глибину 330 м, якщо на поверхні вона становить +120 С. У шахті, на глибині 132 м температура становить + 8 0 С. Яка в цей час температура на поверхні землі?321

Взаємозв’язки оболонок ЗемліНаведи власні приклади взаємодії оболонок Землі. Планета Земля унікальна. На її поверхні розташовані йвзаємодіють чотири оболонки: Тверда (літосфера); Водна (гідросфера); Повітряна (атмосфера); Оболонка, в якій існує життя (біосфера). Усі чотири сфери можуть перебувати в одному місці і взаємодіяти між собою.

Паперова модель внутрішньої будови Землі1 Підготуй робоче місце!Тобі знадобиться: циркуль (або трафарет з кругами різних діаметрів), 5 аркушів кольорового картону, ножиці, клей. 2 Використовуючи циркуль (або трафарет) намалюй п'ять кіл (по одному для кожного шару), на картоні різного кольору: Внутрішнє ядро: діаметр 5 см – білий колір; Зовнішнє ядро: діаметр 10 см – жовтий колір; Нижня мантія: діаметр 17,5 см – червоний колір; Верхня мантія: діаметр 20 см – коричневий колір; Земна кора: діаметр 21,5 см – синій (зелений)колір.3 Візьми ножиці та акуратно виріж кожен намальований круг. Намагайся різати точно по контуру, щоб кожен шар був круглим. Дотримуйся правил безпеки під час роботи з ножицями!

Паперова модель внутрішньої будови Землі4 Склади кола одне на одне від найбільшого до найменшого, щоб чітко бачити кожен шар земної кулі: Першою розташуй синю (зелену) земну кору, поверх неї помісти коричневу мантію, потім червону мантію, а далі – жовте зовнішнє і біле внутрішнє ядро. Використовуйте клей, щоб зафіксувати кожен шар.5 Приклей модель Землі з п’яти шарів на великий аркуш картону. Зроби п’ять міток і приклей їх поруч з відповідним шаром: земна кора, мантія, зовнішнє ядро, внутрішнє ядро. Укажи кілька цікавих фактів про кожен шар. Додай інформацію про склад, середні температури та інші особливості внутрішніх шарів Землі.

 Модель внутрішньої будови Землі з пластиліну1 Підготуй робоче місце!Тобі знадобиться: пластилін, зубочистки, папір, ножиці, клей. 2 За допомогою малюнків виготов модель внутрішньої будови Землі з пластиліну різного кольору. Дотримуйся правил безпеки під час роботи з ножицями!

Модель руху магми. Тобі до снаги!Використовуючи даний рисунок, створи модель руху магми. Подумай, які матеріали для цього тобі знадобляться.

Домашнє завдання. Опрацювати § 20. стор. 71-74 Використовуючи різноманітні джерела знань: З’ясуй, які корисні копалини є у надрах землі вашого Творче завдання: Придумай по темі уроку запитання для однокласників та однокласниць, які б розпочиналися зі слів: Як ти розумієш…, Порівняй…, Чому важливо…