Конференция: "Вода знакомая и незнакомая".
методическая разработка по экологии (10 класс) по теме

1.«Вода знакомая и незнакомая»

2. Методическая разработка конференции «Вода знакомая и незнакомая».

3.Объяснительная записка:

        Цель: сообщить и углубить знания учащихся, полученные при изучении курсов природоведения, биологии, географии  о водных ресурсах планеты, о роли воды в живой и неживой природе, раскрыть понятие об аномальных свойствах воды.

        Задачи:

- формировать у учащихся представления о водных запасах  мира, нашей страны, нашего региона ;

- повторить и обобщить знания, полученные учащимися на уроках географии и краеведения по данной теме;

- сформировать представление об экологической ситуации  водных объектов в регионе;

- развивать у учащихся внимание, память, мышление, речь, воображение, интерес к родному краю;

- формировать у учащихся эмоционально-ценностное отношение к родному краю; окружающей среде;

- воспитывать у учащихся бережное отношение к природе и положительное отношение к окружающим людям;

        Возраст обучающихся: 15-17 лет.

        Форма проведения: ролевая игра.

        Методы обучения, используемые  для проведения мероприятия:

Коллективная творческая деятельность, индивидуальные задания.

        Условия проведения: в конференции участвуют учащиеся 9-11 классов, предварительно  они получают  и готовят  индивидуальные задания,

        Оборудование: мультимедиапроектор,  мультимедиапрезентация, физическая карта полушарий земли,

        Наглядные пособия: картины с изображениями морей, рек, океанов,  выставка фотографий водных объектов; рисунков

3. Методические советы  на подготовительный период:

Подготовка педагога к мероприятию:  изучение литературы и интернет- ресурсов по данной теме,    подготовка сценария конференции, подбор оборудования и наглядных пособий, распределение ролей между учащимися,

Подготовка учащихся:   заранее раздаются роли «учёных» (химиков, биологов , гидрологов и т.д.,  даётся задание по подбору необходимого материала; столы в кабинете расставить буквой «П», на столах таблички («экологи», «гидрологи» и т.п.),  на доске – физическая карта полушарий

5. Сценарный план проведения мероприятия:

1. Организационный момент, представление гостей конференции.

2.Сообщение темы конференции, представление гостей.

3. Основная часть – ответы  участников конференции  на вопросы, подготовленные учениками, гостями.

4.Итог конференции, обращение к участникам о бережном отношении к водным запасам.

6. Содержание мероприятия.

Аэродромы, пирсы и перроны,
леса без птиц и земли без воды...
Все меньше - окружающей природы,
Все больше - окружающей среды.

(Р.Рождественский)

Ученик ( читает отрывок стихотворения Р.рождественского)

Ведущий:  Международный День воды отмечается во многих странах мира. Впервые он появился в 1993 году по инициативе Международной Ассоциации водоснабжения, а в России отмечается с 1995 года. Этот праздник признан привлечь внимание общественности к состоянию водных объектов и проблемам, связанным с их восстановлением и охраной, задуматься о роли воды в жизни каждого человека на Земле. Мы с вами здесь собрались, чтобы обсудить эти вопросы. У нас в гостях: учащиеся МОУ «Скороднянская СОШ»,  гидролог, эколог, биолог. Мы обсудим вопросы,  которые волнуют многих из  нас.

Ученик: Где встречается вода, сколько её на планете?

Гидролог: Вода - одно из самых распространенных на Земле соединений. Молекулы воды обнаружены в межзвездном пространстве. Вода входит в состав комет, большинства планет Солнечной системы и их спутников. Количество воды на поверхности Земли оценивается в 1,39 . 1018т. Общий объем воды на Земле составляет около 1500000000 куб.км.

Ученик: космонавты неоднократно отмечали, что из космоса Земля выглядит голубой планетой с относительно небольшими вкраплениями  суши. Голубая планета? Пожалуй, не планета, а только её  тонкая оболочка.  Если распределить всю воду равномерно по поверхности земного шара, средний радиус которого 6370 км,  получится пленка толщиной менее 3км. Не так уж  и много воды в общем объеме планеты.

Гидролог: Большая часть воды - 97 % находится в океанах и морях. Объем воды в океане оценивается в 1370000000 куб.км Лишь 3 % воды находится на континентах. В реках и озерах земного шара содержится примерно 400000 куб.км пресной воды. Большая часть пресных вод которых находятся в Антарктиде. Ледяной щит включает около 25000000 куб.км. воды. Масса ледников Арктики, Антарктики и высокогорных районов - 2,4 . 1016т. Значительное количество воды содержится в земной коре (подземные воды). Общие запасы подземных вод составляют примерно 8 млн.куб.км. В атмосфере находится 1,3 . 1013т воды. В каждый момент времени в ней содержится 13000 куб.км воды. Если бы атмосферная вода вдруг стала жидкостью и равномерно растеклась по поверхности Земли, то слой осадков составил бы всего 24 мм.

Учитель: Вспомните из курсов природоведения, ботаники, зоологии, анатомии, где еще содержится вода?

Ученик-эксперт :Вода входит в состав многих минералов и горных пород, присутствует в почве и во всех организмах.

Как вода распределяется в организме человека ? Тело взрослого человека на 65 % состоит из воды. Вода входит в состав всех его органов и тканей: в сердце, легких, почках ее около 80 %, крови - 83 %, в костях - 30 %, в зубной эмали - 0,3 %, в биологических жидкостях организма (слюне, желудочном соке, моче и т.д.)- 95 - 99 %.

Тело рыб содержит 80 % воды, водорослей - 90 %. Подсчитано, что содержание воды в тканях живых организмов примерно в шесть раз превышает ее во всех реках земного шара.

Ведущий: Почему бедуины  утверждали, что «Вода дороже золота»?

 Биолог: Вода является необходимым условием существования всех живых организмов на Земле. "Вода дороже золота" - утверждали бедуины всю жизнь кочевавшие в песках. Они знали, что никакие богатства не спасут путника в пустыне, если иссякнут запасы воды. В живом организме вода - это среда, в которой осуществляются химические реакции. Процессы пищеварения и усвоения пищи человеком и животными связаны с переводом питательных веществ в раствор. Вода вымывает из клеток отработанные продукты обмена веществ и играет важную роль в регуляции температуры тела. Исключение ее из организма может привести к смерти уже через несколько дней.

Растения получают питательные вещества из почвы только в виде растворов. Вода является важным элементом живого органического мира.

Ведущий: В каком важном процессе, идущем в растительном организме участвует вода , почему без воды не обходится ни один живой организм?

 Биолог:  Вода участвует в процессе фотосинтеза. Под действием солнечной энергии углекислый газ и вода в листьях растений распадаются на кислород, выделяющийся в атмосферу, и углерод, идущий на образование живого органического вещества растений.

 Ведущий: Каким основным свойством обладает вода?

Химик: Основное свойство воды - ее растворяющая способность. Вся практическая деятельность человека, с самой глубокой древности, связана с использованием воды и водных растворов и для приготовления пищи и для других житейских надобностей. Разнообразными растворами пользовались при изготовлении строительных материалов, красок, стекла, керамики; глиняные изделия, неразгаданные рецепты цветной глазури, покрывающие стены подземных гробниц фараонов, искусство бальзамирования, достигшее в древнем Египте замечательного развития - все это опять же растворы, причем достаточно сложные по составу и так умело приготовленные тогда, в глубине веков, первыми естествоиспытателями.

Ученик: Какая вода является самым лучшим растворителем и почему?

 Гидролог: Морская вода - прекрасный растворитель. В ней растворяются почти все вещества. Около семидесяти элементов Периодической системы содержится в ней в обнаруживаемых количествах. Даже редкие и радиоактивные элементы находятся в водах морей и океанов. В наибольшем количестве находятся хлор, натрий, магний, сера, кальций, калий, бром, углерод, стронций, бор. Одного только золота растворено в водах океана по 3 кг на душу населения Земли.

Ведущий: В природных пресных вода – речных, озерных – содержание растворенных веществ обычно не превышает 1г/л. Какое же содержание солей в морской воде?

Химик:   В Балтийском море их не более 5г/л, В Черном- 18, а в Красном- около 40 г/л. В среднем в 1л океанской воды растворено 34-35г солей.

 Ученик: Роль воды в жизни нашей планеты удивительна и, как ни странно, раскрыта еще не до конца. Большая часть поверхности Земли покрыта океанами и морями. Океан является огромным своеобразным термостатом - летом не дает Земле перегреваться, а зимой постоянно снабжает континенты теплом. Океан поглощает избыток углекислого газа в атмосфере, иначе Земля бы перегрелась из-за "парникового эффекта.

Химик: Это свойство воды обусловлено ее огромной теплоемкостью. Охладив 1 куб.м воды на 1оС, можно нагреть на 30С 1000 м воздуха. Это одно из аномальных свойств воды.

По сравнению с другими жидкостями вода обладает еще одним важным аномальным качеством - высокой скрытой теплотой плавления. Чтобы расплавить, например, 1 кг льда надо затратить тепла в два раза больше, чем на расплавление стали и в 15 раз больше, чем на расплавление свинца. Это свойство воды спасает нас от катастрофических весенних наводнений. Из-за медленного таяния льда и снега почва вбирает в себя достаточное количество влаги и тем самым предотвращает в некоторых случаях гибель растений во время засухи.

Вода, в отличие от других веществ при замерзании не уплотняется, а расширяется. Молекулы льдоподобной воды расположены таким образом, что между ними возникают большие пустоты, а поэтому лед рыхлообразный, то есть легче, чем жидкая вода. Представим себе на минуту, что вода не обладала бы этим чрезвычайно редким свойствам. Что могло бы произойти ? В этом случае жизнь на нашей планете не могла бы даже возникнуть. Лед, едва появившись на поверхности водоема, тут же погружался бы на дно. Не только пруды и реки, но и океаны промерзли бы насквозь.

При охлаждении плотность воды, как и других веществ, увеличивается. Но это происходит только до определенного предела, до +4оС. При охлаждении воды от +4оС до 0оС плотность ее уменьшается. Такое ненормальное поведение воды имеет огромное значение для жизни. Осенью, при первых заморозках, когда резко падает температура воздуха, охлаждается и вода в водоемах. Охлаждение начинается сверху. Охладившаяся вода опускается вниз до тех пор, пока температура всего водоема не снизится до +4оС. При такой температуре сохраняется жизнь в водоемах. В случае дальнейшего охлаждения воды водоем покрывается тонким слоем льда, защищающим воду от дальнейшего охлаждения.

Любопытна и еще одна закономерность, которая происходит в природе. Холодная вода опускаясь, обеспечивает снабжение кислородом глубинных слоев океанов, морей, озер и рек. В свою очередь теплые слои воды, поднимаясь вверх, выносят растворы солей и другие пищевые вещества в верхние слои. Все это способствует развитию жизни. Благодаря этому удивительному свойству воды жизнь в океанах и морях никогда не может исчезнуть.

Если бы вода состояла только из одиночных молекул, отстоящих друг от друга на равном расстоянии, то тогда температура ее кипения была бы равна +63,5С, но в связи с тем, что образуются различные ассоциации молекул, точка кипения воды при нормальном давлении возрастает до 100С.

Ведущий:  Почему же вода является необходимым условием существования всех живых организмов ?

Ученик:  Вода - это среда, в которой осуществляются химические реакции, вода вымывает из клеток продукты обмена веществ, Вода регулирует температуру тела, вода - прекрасный растворитель, вода участвует в процессе фотосинтеза, вода - регулятор многих процессов на планете.

 Ведущий: Какие существуют  экологические проблемы  водных запасов?

Эколог: В последнее время возник острый дефицит пресной воды, хотя общее  её количество огромно.  Больше всего пресной воды расходуется на орошение .  Возросший дефицит пресной воды связан с загрязнением водоемов промышленными и бытовыми стоками.

Ученик:  Отходы каких предприятий больше всего загрязняют воду?

Эколог:  Особенно сильно загрязняют воды отходы целлюлозно-бумажных, химических, металлургических, нефтеперерабатывающих предприятий, текстильных фабрик и сельского хозяйства.  Но основные источники загрязнения связаны с человеческой деятельностью: нефтедобычей, транспортировкой, переработкой и использованием нефти в качестве топлива. Нефть и нефтепродукты  покрывают поверхность воды тонкой пленкой, препятствуют нормальному газо- влагообмену между водой и воздухом.Это вызывает гибель водных и околоводных организмов

 Настоящими экологическими катастрофами можно назвать крупные разливы нефти при крушении супертанкеров.  Между 1970 г. и 1985 г. произошло 186 аварий нефтяных танкеров, в каждой из них 10000 баррелей ( 1360 тонн ) или более, попало в море. Загрязнение морей нефтью увеличивается во всем мире.  Токсичные вещества, запрещенные во многих странах, все еще продолжают обнаруживаться в рыбах, ракообразных и морских млекопитающих. Прибрежные воды, устья рек и заболоченные земли проявляют признаки все увеличивающегося воздействия вторжения человека и промышленного развития.

Химик: Из других загрязнителей необходимо назвать металлы, радиоактивные элементы, ядохимикаты, поступающие с сельскохозяйственных полей. Наибольшую опасность для воды  представляют ртуть, свинец и их соединения. Главную опасность представляют сточные воды: промышленные, сельскохозяйственные и бытовые, поскольку значительная часть использованной воды возвращается в водные бассейны в виде сточных вод. О масштабах загрязнения говорят следующие факты: ежегодно прибрежные воды пополняются 320 млн т железа, 6,5 млн т фосфора, 2,3 млн т свинца. Только в водоемы Черного и Азовского морей в 1995 г. было сброшено 7,7 млрд м3 загрязненных производственных и коммунальных сточных вод.

Ведущий: Иногда после дождя мы замечаем странные явления: листья у растений желтеют, а в лужах появляется желтая краска. Каковы причины этих явлений?

Эклог: Это кислотный дождь. Кислотными дождями называют любые осадки – дожди, туманы, снег, кислотность которых выше нормы. Образуются они в результате взаимодействия окислов серы и азота с парами воды. Такие осадки выпадают там, где расположены предприятия металлургии или химической промышленности. К сожалению и в нашей области выпадают кислотные дожди. Они опасны не только для растений, но и для человека. В некоторых районах России после кислотных дождей люди иногда лысеют. Восстановить волосы после таких химических ожогов очень сложно. Поэтому всем мой практический совет: во время любого дождя пользоваться зонтом или любым головным убором.

Ведущий:  Загрязнение пресной воды отражается на здоровье человека.  У людей  появилось множество болезней из-за употребления грязной воды: заболевания кровеносной и сердечно - сосудистой системы, кишечные инфекционные заболевания, заболевания органов пищеварения, заболевания мочевыводящих путей, заболевания центральной нервной системы, заболевания костно-мышечной системы.

Химик: На состояние здоровья человека  химический состав воды оказывает влияние через воду, растения и животных. Недостаток или избыток определенных химических элементов бывает столь велик, что приводит к нарушению обмена веществ у человека, вызывает серьезные заболевания или способствует их развитию. Так, широко распространенное заболевание эндемический (местный) зоб связано с недостатком йода в воде . Нехватка фтора приводит к кариесу зубов. При высоком содержании фтора (свыше 1,2 мг/л) нередко возникают заболевания костной системы (флюароз).

Эколог : Очень сильное загрязнение водных бассейнов вызывают вещества, применяемые для стирки белья, мытья посуды, чистки и т.д.

Химик:  Они действуют на органы дыхания обитателей водоемов, которые гибнут. Особенно опасно загрязнение такими элементами, как свинец, ртуть и кадмий. Сегодня опасны загрязнения морей и океанов соединениями цинка, меди, кадмия, особенно в густонаселенных районах. За последние 30 лет в Западной Европе, Северной Америке, Индии уже пострадало несколько миллионов людей - их дети родились с различными отклонениями. У нас эта проблема актуальна в нескольких крупных промышленных городах и отдельных сельских районах. Очень опасны для здоровья человека соединения свинца и ртути. Основной источник свинца - продукты бензина. Подсчеты показывают, что в воде мирового океана ежегодно поступает до 200 тыс.т свинца. Свинец накапливается в костях рыб, птиц, человека. Ртутью загрязнена вся толща океанических вод. В виде паров ртуть может переноситься на огромные расстояния. Источники загрязнения ртутью - природные вулканические процессы, потери и отходы различных производств. Ртуть разрушает кровь человека ( и свинец тоже), вызывая тяжелейшие заболевания всего организма.

Ученик: Какие проблемы загрязнения вод  существуют в нашей области?

Эколог: До сих пор в реки поступает много недостаточно очищенных сточных вод или вообще без всякой очистки. В качестве загрязнителей выступают сточные воды промышленных предприятий, коммунальных служб городов и поселков, животноводческих комплексов и птицефабрик, сток с сельскохозяйственных полей.

 Среди веществ –загрязнителей природных вод области обнаружены железо, нитраты, аммонийный азот, нефтепродукты, сульфаты и. как следствие – высокая минерализация вод. Установлено, что в городах Алексеевка, Шебекино и пос. Чернянка подземные воды загрязнены нитратами и аммонийным азотом. Под влияние горнодобывающего комплекса  общая минерализация подземных вод увеличилась в 2,5- 3 раза, содержание сульфатов- в 5-6 раз. В подземных водах появились  тяжелее металлы, нитраты, нитриты.

Ведущий: Важнейшая мера по охране водных ресурсов – бережное их расходование. Наиболее эффективный путь защиты водоемов от загрязнений- создание безотходного производства, когда отходы одной ступени производственного цикла используются как сырье для другой.  Однако в настоящее время не существует универсальной бессточной системы, пригодной для различных отраслей народного хозяйства.

Эколог:  В зависимости от степени и характера загрязнение применяют механические, химические и биологические методы очистки сточных вод. Механическими методами удаляют грубые примеси  с помощью решеток, фильтров, отстойников. Химическая очистка- это добавление в сточные воды реагентов, способствующих образованию  осадков из коллоидных и некоторых истинных растворов. Биологическая очистка в естественных условиях происходит ан специальных полях орошения или полях фильтрации. Биологическая очистка в естественных условиях происходит на специальных полях  фильтрации.

Химик: В некоторых странах разрабатываются водосберегающие технологии в бытовом водопользовании. Например, в Швеции сконструировано устройство и разработан способ удаления отходов в туалете с помощью сжатого воздуха и лишь небольшого количества воды. Созданы краны в умывальниках, которые автоматически отключают воду, когда человек отводит от него руки.

Ведущий: 

Вода занимает особое положение среди природных богатств Земли, она - незаменима. Иссякнут запасы металлов - быть может удастся обойтись пластмассами; не хватит растительных и животных белков - научатся получать синтетические. Даже вместо обычного воздуха пригодна в некоторых случаях искусственная смесь газов. Вода же будет необходима во все века и всюду, где существуют земные формы жизни. Но что можем мы с вами? Как можем мы изменить ситуацию с водными объектами  к лучшему?

 Ученик: Люди, одумайтесь, ведь загрязняя и уничтожая малые реки, озера, моря, океаны вы можете погубить всю речную систему нашего района, нашей области, и, наконец, нашей страны! Посмотрите вокруг себя, все те реки, которые вы видите, несут жизнь всему, в том числе и вам! Вы должны их беречь и охранять! Люди, не будьте бессердечными!!!

7. Советы организаторам мероприятия: мероприятие проводится в форме ролевой игры- конференции в школе, в актовом зале. Разрабатывается программа конференции, готовится выставка рисунков,  фотографий о водных объектах, изучается материал  об охране воды.

8. Методические советы на период ближайшего последействия:

Данное мероприятие можно подготовить при изучении свойств воды по химии, географии, биологии. Можно привлечь к данному мероприятию физика, который  объяснит физические свойства воды.  При подготовке сообщений в большей мере  использовать информацию о  водных запасах Белгородской области.

9. Литература:

1.Криксунов Е.А., Пасечник В.В.М.:Дрофа, Экология,1999.

2.Кульский Л.А., Даль В.В., Ленчина Л.Г. Киев: Радянська школа,1982.

3.Петин А.Н., Новых Л.Л., ПетинаВ.И., Глазунов Е.Г.М.: Издательство Московского университета, 2002.

4.Чернова Н.М., Галушин В.М., Константинов В.М. М.: Дрофа. 2000.

5. Ресурсы- Интернет.

10. Методическую разработку подготовила: Бобрышева Елена Алексеевна, учитель биологии МОУ «Скороднянская СОШ»