Нефть - богатство ЯМАЛА, нефть - проблема ЯМАЛА
опыты и эксперименты по биологии (10 класс)

Тема урока: «Нефть - богатство ЯМАЛА, нефть - проблема ЯМАЛА»

Цель урока: Доказать, что нефть является не только ценным химическим топливным сырьем, важнейшим источником энергии, но и главным источником загрязнения окружающей среды.

Задачи урока:

Образовательные:

- актуализировать ранее полученные знания;

- обогатить личный опыт ученика самостоятельным проведением учебного эксперимента.

Развивающие:

- выработать умение самостоятельно применять знания, переносить их в новые условия;

- способствовать пониманию необратимости некоторых экологических изменений;

- развивать умение анализировать, сравнивать и обобщать.

Воспитательные:

- повысить восприимчивость учащихся к проблемам окружающего мира;

- привить чувство ответственности за всем происходящим на Земле.

Оборудование:

1.  Интерактивная доска;

2.  Экран;

3.  Пробирки;

4.  Нефть;

5.  Речной песок;

6.  Перо птицы;

7.  Растительное масло;

8.  Моющее средство «Ferry»;

9.  Железная пудра, железный порошок;

10. Магнит;

11. Спирт;

12. Фильтровальная бумага.

I.  Организационный момент.

Учитель биологии:  Здравствуйте, ребята! Сегодня у нас необычный  экологический  урок-практикум и эпиграфом к  уроку  мы взяли слова известного американского эколога Коммонера «Ничто не даётся даром» /Слайд №1/

       Рассмотрите, пожалуйста, разложенную перед вами коллекцию  «Нефть и нефтепродукты». Что вы знаете о нефти?  (Высказывание детей).

Учитель просит учащихся обобщить все высказывания    о нефти и  сформулировать  тему урока. (Вносит корректировку в название темы).

Учитель биологии: Вот мы с вами и сформулировали тему урока: 

«Нефть - богатство ЯМАЛА, нефть - проблема ЯМАЛА»

       Актуальность выбранной темы состоит в том, что на сегодняшний день, нефть широко используется в промышленности, в быту и является ценным химическим топливным сырьем Ямало-Ненецкого автономного округа. Чтобы не ходить далеко за примерами, ребята, предлагаю вам некоторый экскурс в историю нашего Красноселькупского района.  

       Красноселькупский район располагается в   юго-восточной части  ЯНАО и может стать в ближайшие годы крупным центром добычи нефти, газа, газоконденсата и других полезных ископаемых. Это – одно из немногих мест тюменского Севера, сохранивший первозданную природу и традиционный образ жизни коренного населения, селькупов. На территории района еще в 50-е годы прошлого столетия было открыто более 25 месторождений углеводородного  сырья с огромными запасами нефти, газа и газоконденсата.  Месторождения углеводородов, полезные ископаемые, земельные, лесные и водные ресурсы составляют богатый природный потенциал для социально – экономического развития нашего района и региона в целом. Нужно отметить, что в настоящее время  добыча нефти и разработка месторождений нарушает  баланс  в природных экосистемах.   Но вместе с тем, прогресс не остановить, все больше и больше открывается месторождений. Посмотрите на карту «Месторождения нефти и газа Западной Сибири», найдите  Красноселькупский район на карте.

- Ребята, назовите самое близкое  к нам месторождение нефти.

. (Толькинское, Харампурское, Тарасовское, Пионерское)

- Каким образом производят перевозку сырья, нефти и нефтепродуктов до потребителя?

( Ответы учащихся: зимой – автотранспортом, летом по воде в танкерах, трубопроводом круглый год).

- К  каким  негативным  последствиям  может привести  любой вид транспортировки  нефти ?  Ответы учащихся: (автотранспортом  по зимнику, по временным дорогам, продавливается грунт под тяжестью, машины могут провалиться в болото;  в танкерах, при авариях  нефть  растекается на большие расстояния  по водной  поверхности; трубопровод  может лопнуть в любом месте, где рядом нет населенных пунктов, труднодоступные  для дезактивации).

 Из ваших ответов мы уяснили, что транспортировка нефти может привести к   непоправимым последствиям и нарушить экологические связи в природе.

Вашему вниманию предлагается  статья об аварии  танкера  и  последствиях этой аварии.  По ходу  чтения и обсуждения статьи  будем  проводить   эксперименты.  Делать пометки, в которых описывается работа морского биолога. Подчеркивать  названия растений и животных, которые пострадали от нефти.  Отмечать предложения, в которых говорится о значении морских водорослей, и о том, какой серьёзный ущерб был им нанесен.

 Работа с текстом. Прочитайте первую часть статьи.

Танкер и гидробиолог

      «Он стоял на берегу. Я обратил на него внимание, наверное, только потому, что он, единственный, ничего не делал – остальные всё время что-то чистили, что-то скребли, что-то тащили в наполненных вёдрах подальше от воды. Он же стоял тихо и спокойно. Ноги его утопали по щиколотку в массе мёртвых моллюсков; правая рука касалась завядшего пучка барвинок на ближайшем каменном выступе. Он нагнулся и поднял из чернеющей под ногами груды маленького морского моллюска, попытался стереть с него нефть рукавом свитера, затем швырнул раковину в сторону, с негодованием глядя в сторону моря. Там, в тумане, лежал, словно гигантское чудовище со сломанным хребтом, супертанкер – мёртвый, среди беспокойных волн. Вылившаяся из него нефть растеклась на десятки миль вокруг. На берегу она покрывала всё толстым слоем». Как вы можете прокомментировать данный отрывок? Кто желает ответить? (ответы учеников)

Учитель химии: Верно, ребята! Известно, что одна тонна нефти образует плёнку на поверхности воды площадью 12 км2. Две тонны нефти покроют поверхность воды площадью 24км2. Это затрудняет газообмен между водой и атмосферой, изменяет интенсивность проникновения в воду света; угнетает водные растения; способствует гибели мальков рыбы и других обитателей.

Сейчас мы с вами проведём эксперимент, доказывающий наши рассуждения.

Экспериментальная работа

/Учащиеся  работают по карточкам  с описанием эксперимента/.

                  Итог эксперимента: Таким образом, вы наблюдали нефтяную плёнку на

                  поверхности воды, но в результате сильных  колебаний  плёнка образует

                  нефтяную эмульсию, из которой тяжелые углеводороды осели на дно.

                  Чем же так озабочен этот человек? Подумаешь, нефть залила море, берег?

                  Или есть повод к беспокойству?

                  Продолжим чтение второй части  статьи…

                                               (учащиеся читают  вторую часть статьи)

         «Этот человек был специалистом по биологии моря – гидробиологом.

Перед  ним стояла задача оценить ущерб, нанесённый морю и его обитателям вылившимися 66 миллионами галлонов сырой нефти. А также проследить, как будет происходить очистка воды и побережья. Он знал, что последствия катастрофы будут значительными и многообразными. К его облегчению, ничего не сообщалось о массовой гибели рыб. Но устриц и других моллюсков надо было проверить на содержание углеводородов нефти и определить, когда оно окажется достаточно низким для того, чтобы они опять стали съедобными.
         Биолог видел, что береговая линия на десятки миль от катастрофы покрыта мёртвыми морскими ежами, моллюсками и другими обитателями моря. Теперь его особенно интересовало, какой ущёрб нанесён бурым морским водорослям. Жители данного района возделывают морское дно – как другие возделывают землю. Они выращивают водоросли для медицинской и пищевой промышленности, а также в качестве удобрений для полей. Биолог был уверен, что урожай этого года погублен. Что делать? Уже первые данные научных исследований показали, что и морские птицы пострадали от разлившейся нефти. Более пяти тысяч их было обнаружено на береговой линии, сотни боролись за жизнь в передвижных «птичьих госпиталях». Вид заляпанных нефтью пернатых удручал: нефть и морские птицы   несовместимы»

                      Учитель химии:  Практически выясним, влияет ли разлившаяся нефть на  

                  живые организмы и если влияет, то как (на примере птичьих перьев).

                 Всем известно, что от нефти сильно страдают птицы. Почему?

                 Думаю, что на этот вопрос нам поможет ответить следующий эксперимент.

                Задание: Исследуйте, какое действие оказывает нефть на перья птиц.

Итог эксперимента: Используя растворители, мы повредили структуру

пера, не добившись желаемого результата.  Итак, читаем третью часть рассказа… (учащиеся читают  третью часть статьи)

   «Густые перья морских птиц обеспечивают им практически  идеальную защиту от холодной воды. Нефть разрушает структуру покрова, открывая воде свободный доступ к коже. Вдобавок, птицы теряют большую часть своей способности держаться на плаву, так как исчезает слой воздуха между телом и перьями. Птицы глубже погружаются в воду и, вероятнее всего, больше не смогут добывать себе пищу. И если птица не умрёт с голоду, то погибнет от переохлаждения. Бедное пернатое существо может плавать в таком состоянии несколько дней, и сердце его будет биться вдвое чаще, чтобы возместить потери тепла. Возможно, если птица проглотит немного нефти, она погибнет ещё раньше, так как нефть ядовита. Если птицу подберут люди, какие у неё шансы выжить?

Учитель химии: В прошлом спасение птиц не было успешным. Птицу сначала чистили минеральным маслом, затем сушили. Однако её хрупкие системы не восстанавливаются, или лишь немногие птицы могут перенести чистку и плен. Тем не менее, учёные из австралийского университета Виктории придумали новый способ очистки морских птиц, пингвинов и других живых существ, пострадавших от разливов нефти.

Работа 5 группы. (выступает один учащийся из группы)

      Перья нужно посыпать очень мелким железным порошком, сравнимым по размеру зёрен с тальком. Нефть прочно прилипает к железу благодаря субатомным силам Ван дер Ваальса.  Теперь достаточно сильного магнита, чтобы освободить животное от нефтяной пелены. При этом птицы не страдают. Пока степень очистки таким методом составляет 97% (были проведены опыты на пингвинах и утках), но учёные собираются довести её практически до ста процентов, модифицируя частицы порошка. В частности, великолепные результаты показывают мельчайшие частицы железа с отверстиями в них. Новый метод может стать серьёзной альтернативой обычному применению синтетических моющих веществ, так как не наносит вреда окружающей среде.

 Учитель биологии продолжает  беседу с учащимися и подводит  их к обсуждению   об авариях на территории  Красноселькупского района и ЯНАО.

Вопрос учащимся

-  Были  ли аварии  на территории нашего  района? (учащиеся  выступают с сообщением об аварии на Бованенковской платформе). 

Рассказ учителя биологии (из воспоминаний)

      Из наших земляков профессию гидробиолог - ихтиолог имеет Жвырко Алексей Назарович.  Он - выпускник  нашей Толькинской  школы- интернат,  закончил 1980г  институт в г. Владивостоке. В данное время работает в Красноселькупе, совершенно по другой специальности. 

      В 70-х годах ёмкости с нефтепродуктами находились на выезде из посёлка, на берегу, где стояли баржи. При перекачке ГСМ река оказывалась в радужных разводах.  После этого случая, экологи запретили производить какие – либо работы по перекачке горюче – смазочных материалов. Емкости перенесли за МТФ и от берега провели трубопровод на стойках-опорах.  (показать фото). Трубопровод протекал, и вся тундра  покрывалась нефтяной плёнкой. Приложив все усилия, проложили  второй трубопровод на более безопасное место, но он также продолжал протекать, но уже меньше. На залитой нефтью тундре не гнездились птицы, даже комаров почти не осталось.  Мне вспоминается еще один случай, когда около 10 лет назад при транспортировке (трактором) на подъем опрокинулась большая емкость с нефтепродуктами. В ту осень радужные блики дошли до Тазовска. И ещё трагедия - у пристани сгорел танкер с соляркой.  Тогда в реку Таз  вылилось большое количество ГСМ.  В результате небрежной работы лесорубы и рабочие способствовали загрязнению реки. А каков результат этого загрязнения? ...   это рыбы - мутанты (встречаются  рыбы с одним глазом, без плавников, рыбы с сильноизогнутым хвостовым  плавником и д. п). Эта беда волновала и северного поэта  Вэлке. Он написал по этому поводу  цикл стихотворений.

МУТАНТЫ

Чтец 

Вчера поймали щуку

С двумя отростками-рогами,

Сегодня поймаем язя

С глазами на одном боку, как у камбалы,

А завтра – окуня речного с двумя головами.

Одной головой он сквозь жабры

Будет цедить речную воду,

А второй – нефтепродукты.

Стравленные с аварийного нефтепровода…

Может, бывает мутация не только от радиации?

Нефть, разлитая в реке или в море,-

Не причина мутации?

Учитель  биологии:  Северная рыба стала пахнуть нефтью  

(Р. Ругин «Мольба природы»)

Чтец

Сварил я нельму. И ухи глоток-

Роскошной, жирной-с жадностью отведал.

И, поперхнувшись, говорить не мог,

Как будто друг меня внезапно предал.

Обманутый несчастный аппетит

Смутился, растерялся, заметался,

И перед ним испытывая стыд,

Его я уговаривать пытался:

-А ну, давай попробуем другой

Кусочек! Погляди, какое чудо!..

Но запах нефти в рыбе дорогой,

А также вкус - присутствовали всюду.

Лизало пламя донце котелка,

А я корил свою родную реку:

-Ты это что ж, кормилица-река,

Подсунула сегодня человеку?

Качая нефть  из глубины земли,

Опережая плановые сроки,

Не углядели, не уберегли-

Спустили в реку черные потоки.

Неужто может впрямь прийти пора-

И вкуса не узнают наши внуки

Не только нельмы или осетра,

Но даже и простой зубастой щуки?

Учитель биологии:  Не только реки и озёра пахнут нефтью, но и тундра.  («Боль»  автор Юрий Вэлла)

Чтец:

В полдень

Олененок малый

Над ручьем склонился.

Он просил:

Мне жарко, мама,

Я хочу напиться.

-Погоди, сынок,

Потерпи немножко.

Пахнет нефтью ручеек.

Отравиться можно.

Вот пойдем подальше в тундру,

Там вода живая.

Но куда б они ни шли,

Всюду буровые,

На озерах черной смолью

Пятна нефтяные.

Учитель биологии: Загрязнение северных рек наиболее опасно, потому что ЯМАЛ расположен на  низменности, реки текут по вечной мерзлоте  и самоочистка  или самовосстановление в них идет медленнее, чем загрязнение.

  (учащиеся читают отрывки из стихотворений)

Чтец:

Нефти черное пятно расплывалось по воде

Всё живое безвозвратно поглощая в темноте.

Бьётся птица, вымрет рыба,

Их не долог будет век.

Есть причина у беды той,

А причина – человек.

Чтец: Океан седой гремит набатно

Он таит обиду в глубине,

Черные, раскачивая пятна

На крутой, разгневанной волне.

Стали люди сильными, как боги.

И судьба земли у них в руках,

Но темнеют страшные ожоги,

У земного шара на боках.

Мы давно освоили планету.

Широко шагает новый век.

На Земле уж белых пятен нету,

Черные сотрешь ли человек?

Сообщение учащегося: Ямало-Ненецкий автономный округ - историческая родина малочисленных кочевых народов Крайнего Севера: ненцев, ханты, селькупов. Добыча нефти и разработка месторождений нанесла ущерб промыслу коренных жителей (оленеводство, рыболовство). Разработка месторождений, сильнейшим образом нарушила природные экосистемы. Нанесен урон почве, флоре и фауне. Решение проблем коренных малочисленных народов Крайнего Севера находятся в зоне приоритетного внимания губернатора и администрации автономного округа. На решение проблем направлены огромные средства. При освоении месторождений Ямала предусмотрена реализация целого комплекса мероприятий по защите окружающей среды: постоянный экологический мониторинг, рекультивация земель, охрана мест традиционного хозяйствования, непрепятствование гнездованию птиц и миграции стад оленей.

Тундра самая легкоранимая и самая трудно восстановимая природная зона. Каждый из нас, гражданин XXI  века, должен всегда помнить о заключении, к которому пришли на Конференции «Рио-92»:

«Планета Земля находится в такой опасности, в какой она не была никогда»

      Учитель химии: Обратите внимание на стол, где  стоит стеклянная ёмкость с веществом темного цвета, от которого зависит благосостояние не только ямальцев, но и россиян. Это    НЕФТЬ… 

Нефть - богатство ЯМАЛА, нефть - проблема ЯМАЛА.   

Урок разработали: Сазонова З.К., учитель биологии ВКК,

                                    Дорджиева Д.Б., учитель химии I КК.