Разработка урока физики "Суд над углекислым газом"
методическая разработка по физике (10 класс) по теме

Название урока: «Суд над углекислым газом».

Тема: Значение тепловых двигателей. Парниковый эффект. Охрана окружающей среды.

Класс: 10 класс. Профильный уровень.

Тип урока: урок объяснения нового материала с элементами диспута.

Цели: образовательные -  сформировать у учащихся основные представления о парниковом эффекте и его последствиях,  дать сведения о положительной и отрицательной роли углекислого газа в природе и жизни человека;                                                                          

           воспитательные – способствовать формированию экологического мышления  у            учащихся, прививать навыки экономного использования энергии, способствовать формированию мировоззрения здорового образа жизни;

           развивающие – развивать умение самостоятельно работать с дополнительной литературой, развивать способность глобально мыслить и принимать правильное решение в нестандартной ситуации.

Оборудование:

1. Вывеска над дверью в учебный кабинет «Зал судебных заседаний! Тихо!!! Идёт судебный процесс над Углекислым газом».
2. Организованное место для судьи, для подсудимого – Углекислого газа, для ответственного секретаря (учителя), для прокурора, для защитников (все учащиеся класса) .

План урока:

1. Организационный момент.
2. Проверка домашнего задания
3. Объяснение нового материала.
4. Предварительный итог урока с использованием презентации «Парниковый эффект и его последствия».
5. Проверка домашнего задания (индивидуальная работа с дополнительной литературой).
6. Закрепление нового материала.
7. Итог урока. Домашнее задание.

Ход урока:

I. Организационный момент.  

Ответственный секретарь. Встать! Суд идёт. Прошу всех сесть.  Ввести подсудимого – гражданина Углекислого Газа. Государственного обвинителя, то есть Прокурора, и защитников прошу занять свои места.

Всех присутствующих в зале прошу записывать ход судебного заседания в виде обычного конспекта. В конце заседания протоколы необходимо сдать для принятия объективного решения по слушаемому вопросу.

Начнём судебное заседание .  Судебное заседание я хочу начать с небольшого предисловия.

Без пищи человек может прожить 5 недель,

                                                                                 без воды – 5 дней, без воздуха – 5 минут.

Слово имеет судья_____________________(ФИО ученика)

II. Проверка домашнего задания.

Судья (в чёрной мантии). Сегодня в этом зале свершится суд над подсудимым – Углекислым газом. Итак, Углекислый газ является газом без цвета и запаха, он тяжелее воздуха в 1,5 раза, он растворим в воде. Углекислый газ обвиняется: во-первых, в загрязнении атмосферного воздуха, во-вторых, в создании парникового эффекта на планете Земля.

Суду необходимо:

1. Понять состав преступления, выслушав Прокурора.
2. Подтвердить состав преступной деятельности показаниями свидетелей.
3. Выслушать показания обвиняемого – гражданина Углекислого газа.
4. Познакомиться с показаниями Защитников обвиняемого.
5. Принять справедливое решение.

Слово по составу преступления предоставляется Прокурору_____________(ФИО ученика)

Прокурор. Прокуратура суда возбудила уголовное дело против гражданина Углекислого газа.

Секретарь (обращаясь к Углекислому газу). Встаньте подсудимый.

Прокурор. Состав преступления: гражданин Углекислый газ загрязняет окружающую нас атмосферу и делает её неблагоприятной для жизни животных и человека. Он входит в тройку самых распространённых загрязнителей воздуха вместе с угарным и сернистым газами. Прокуратурой было доказано, что подсудимый Углекислый газ попадает в воздушный бассейн:

1. с выбросами промышленных предприятий;
2. с выбросами ТЭЦ;
3. с выхлопными газами автомобилей;

Если учитывать, что для нормальной жизнедеятельности человека и животных нужен воздух, где содержание углекислого газа не должно быть более 0,03%,  а выбросы его год от года растут, то в ближайшее время можно ожидать серьёзных нарушений в процессе дыхания и жизни живых существ.

Таким образом, преступление Углекислого газа имеет глобальный общепланетарный масштаб. Накопление углекислого газа   в атмосфере Земли приводит не просто к загрязнению. Это загрязнение атмосферы вызывает потепление климата на земле вследствие возникновения ПАРНИКОВОГО ЭФФЕКТА. Секретарь , дайте, пожалуйста объяснение этому явлению.

III. Объяснение нового материала.

Секретарь. Стал привычным в нашем бренном Мире
Парниковый, гибельный эффект,
Чаще слышим мы о нём в эфире,
Он - природы раненой ответ...

Тянет территории под воду
Греха человеческого груз.
Ледяную севера породу
Плавит к удивлению медуз…

Там, где льды когда-то красовались,
Полынья почти на сотню миль.
Это значит, люди доигрались:
Мы бесправны, ни к чему нам билль...

Лёд и снег на полюсах когда-то
Отражали градусы тепла.
Ныне, словно серебро и злато,
То тепло пучина забрала!

Люди же, живущие на свете,
Голос разума отталкивают вон.
Но уже идёт по всей планете
Горя неминуемого стон…

Тепловые двигатели – непременный атрибут современной цивилизации.  На всех основных видах современного транспорта преимущественно используются тепловые двигатели: на автомобильном – поршневые двигатели внутреннего сгорания, на водном – ДВС и паровые турбины, на железнодорожном – тепловозы с дизельными установками, в авиации – поршневые, турбореактивные и реактивные двигатели. Отрицательное влияние тепловых машин на окружающую среду связано с действием различных факторов: во- первых, при сжигании топлива используется кислород из атмосферы, вследствие чего кислород из атмосферы постепенно уменьшается, во-вторых, сжигание топлива сопровождается выделением в атмосферу углекислого газа, в – третьих  избыток углекислого газа в атмосфере ведёт к возникновению парникового эффекта.

Суть этого явления в том, что углекислый газ поглощает инфракрасные лучи и мешает отведению тепла от поверхности Земли.   (Слайд № 2).

 Страшен не сам парниковый эффект, а его последствия. Скажите, уважаемые защитники, известны ли вам все последствия парникового эффекта? ( Учитель обращается к классу.) Вашим домашним заданием было, используя дополнительную литературу , выявить последствия парникового эффекта. (ответы учеников – защитников).

IV. Предварительный итог урока.

Секретарь.(Поводит итог, выделяя самые значимые последствия, используя презентацию)

Судья. Суд выслушал обвинение, выдвинутое в адрес гражданина Углекислого газа. Суд приступает к слушанию свидетельских показаний. (Индивидуальные задания).

V. Проверка домашнего  индивидуального задания

Первый свидетель. Проанализирую труды шведского учёного Сванте Аррениуса, именно он ещё в 1896 году рассчитал, что увеличение содержания углекислого газа в атмосфере в 2 – 3 раза повысит температуру воздуха вблизи поверхности Земли на 8 – 9 градусов. Если учесть, что обычная средняя температура в Антарктиде летним днём -8°С, то при потеплении она станет равной +1°С. А это, в свою очередь, обязательно приведёт к естественному таянию льдов. Я считаю. Что осуждение гражданина Углекислого газа должно было произойти ещё 100 лет назад, и сегодня человечество чувствовало бы себя спокойнее.

Второй свидетель. Я не соглашусь с первым свидетелем, анализируя труды академика А.Л.Яншина, я пришёл к выводу, что парниковый эффект может как увеличиваться с течением времени, так и уменьшаться. В его развитии наблюдается цикличность. Значительного повышения уровня Мирового океана практически быть не может. Причём. Если заглянуть вглубь веков, то оказывается, что 20 млн. лет назад концентрация углекислого газа в атмосфере равнялась 0,1%, средняя температура воздуха была выше современной на 5 – 6 °С, а в районе теперешнего Якутска росли леса грецкого ореха. Затем содержание углекислого газа постепенно снижалось и в середине прошлого столетия достигло 0,03%, чего никогда не было за всю геологическую историю Земли. Если учесть, что из года в год возрастает запылённость атмосферы, то скорее нужно беспокоится о снижении температуры на Земле и о возможности очередного оледенения. Я полагаю, что выносить осуждение углекислому газу нужно чрезвычайно осторожно.

Третий свидетель. А я вот всем скажу, что в городе жить не могу из – за этого проклятого углекисло газа. Всё детство провёл в деревне, у самого леса прожил, и его – углекислого газа никогда не ощущал. Сейчас в город переехал и сразу почувствовал, как этот самый газ распоясался, что он с людьми делает, как он им жизнь отравляет. Знаю, как с ним бороться, его лесом дремучим надо окружить.

Четвёртый свидетель. Я тоже хочу наказать Углекислый газ. Он получается при курении и табачным дымом меня и всех окружающих отравляет.  Судить его надо по всей строгости!

Судья. Зал заслушал все свидетельские показания. Подсудимый, Вы признаёте свою виновность в содеянном?

Подсудимый Углекислый газ.

Я искренне признаю свою вину и раскаиваюсь в своих преступлениях. Но прошу Человека обращаться со мной по-человечески. По своей роли в окружающем мире, я не всегда такой страшный и отрицательный каким меня здесь представляют.

Судья. Слово предоставляется одному из  защитников. (Индивидуальное задание.)

Защитник. Я беру под защиту подсудимого – Углекислого газа. Я докажу его положительное влияние на окружающий мир.

Во – первых, огромную роль  в природе играет процесс фотосинтеза – процесс образования органических веществ и кислорода из углекислого газа и воды под действием солнечного света в хлоропластах зелёных растений. Без этого процесса мы не имели бы клубней картофеля, зёрен риса и злаковых.

Во – вторых,  без углекислого газа нельзя испечь пышные хлебобулочные изделия, воздушные торты.

В – третьих, хорошей минеральной воды без углекислого газа не бывает.

Я настаиваю на освобождении подсудимого, учитывая его положительное колоссальное значение, как в природе, так и в жизни человека. И предлагаю сегодня на скамью подсудимых вместо углекислого газа посадить Человека. В глубокой древности главные выбросы углекислого газа происходили  во время природных катаклизмов: извержений вулканов, пожаров и т.п. Сегодня же роль вулканов взял на себя человек. Ежегодно человек сжигает более 4 млрд.тонн каменного угля, более 3,5 млрд. тонн нефти, нефтепродуктов и другого горючего топлива.  Топливо сжигается, а отходы плохо улавливаются. Пора серьёзно поработать над изобретением безопасного и экологически чистого топлива.

А ведь каждый из нас может внести вклад в решение этой проблемы. Ведь экономия энергии на бытовом уровне может снизить потребление горючего топлива, что приведёт к уменьшению вредных выбросов.

Секретарь. Запишите в тетради способы экономии энергии, зависящие только от вас. Что вы можете сделать для экономии энергии.

Ученики работают в тетрадях. Способы экономии обсуждаются совместно.

1. Утеплить квартиру ( двери, окна, потолки).
2. Выключать свет, когда он не нужен.
3. Использовать энергоэффективные лампы.
4. При стирке строго придерживаться инструкции.
5. Установить всевозможные счетчики.

Судья.  Суд над гражданином Углекислым газом выслушал все показания прокурора, свидетелей, подсудимого, защитников. Для принятия объективного и справедливого решения прошу сдать ряд протоколов. (называет фамилии учеников, кому сдать тетради для проверки).

Секретарь. Встать! Суд удаляется для принятия окончательного решения. Внимание! В зале судебного заседания работают журналисты газет, радио и телевидения. Они хотят побеседовать с вами – участниками этого громкого судебного процесса. (Начинается работа журналистов на закрепление полученных знаний.)

VI. Закрепление новых полученных знаний.

Секретарь. 1.Скажите, за что можно осудить Углекислый газ?

2.Назовите, пожалуйста, ряд факторов, которые свидетельствуют в пользу освобождения Углекислого газа.

3.Действительно ли нам всем страшен парниковый эффект? Ещё раз повторите его последствия. (Работа с классом. Учитель выслушивает ответы защитников).

Секретарь. Встать! Суд идёт!

VII. Итог урока. Домашнее задание.

Судья. Прошу всех сесть! Суд, состоявшийся над гражданином Углекислым газом в школе №2, принял следующее решение. Секретарь, прошу зачитать решение.

Секретарь.

1. Учитывая огромное положительное значение Углекислого газа, суд решил оставить его на свободе.
2. Учитывая накопление Углекислого газа в атмосфере в последнее время, суд настаивает на том, чтобы гражданин Углекислый газ активно участвовал в фотосинтезе.
3. Суд осуждает Человека за бесхозяйственное обращение с топливом и настаивает, чтобы Человек изобрёл экологически чистое топливо, а углекислый газ научился улавливать.
4. Человек должен заботиться об увеличении лесных массивов. Каждый человек за свою жизнь обязан посадить более двух деревьев.
5. Каждый из вас должен экономно расходовать тепловую и электрическую энергию, ведь именно от этого зависит не только ваше благосостояние, но и экологическое состояние всей нашей планеты.

Сегодня я всех благодарю за урок, надеюсь, что вы почерпнули много нового и интересного. А главное , вы научились вносить капельку своего разума в рациональное использование энергии. Помните, что бережливость – лучшее богатство. Я предлагаю вам дома написать творческую литературную работу в виде сказки, репортажа об Углекислом газе. Второе задание – составить энергетический паспорт своей квартиры и начать с сегодняшнего дня экономить энергию. А сейчас, я предлагаю немного уменьшить уровень углекислого газа в атмосфере и посадить в школьном парке несколько деревьев.

Следующий урок начинается с самостоятельной работы.

1.Запишите варианты верных ответов

Парниковый эффект – это:

1.  Увеличение температуры Земли за счет образования озона в озонном слое.

2.  Увеличение температуры  Земли при ионизации космическими лучами.

3.  Дополнительное разогревание Земли при взаимодействии инфракрасного излучения                        Земли с молекулами  СО2.

4. Увеличение температуры Земли при частичном отражении инфракрасного излучения атмосферой Земли.

2. Запишите варианты верных ответов:

1. Температура поверхности Земли растет из года в год также, как и содержание углекислого газа в атмосфере Земли.
2. Температура поверхности Земли остается постоянной.
3. Прогнозирование изменений температуры должно учитывать похолодание, связанное с образованием ионосферы.
4. Роль облаков в парниковом эффекте однозначна – отражение  солнечного света от облаков уменьшает глобальное потепление.
5. Температура поверхности Земли на протяжении последних 150 лет в некоторые периоды росла, а в некоторые периоды оставалась постоянной.
6. Роль облаков в парниковом эффекте однозначна – пары воды в облаках усиливают парниковый эффект.

3. Найдите ошибки в тексте:

С эпохи английской буржуазной революции количество выбросов углекислого газа в атмосферу Земли стало неуклонно расти, – промышленная революция сделала свое дело. Конечно, и рост температуры  воздуха не замедлил себя ждать – каждое столетие температура возрастала на 2 градуса. Таяние айсбергов привело к затоплению многих участков суши - и этот процесс продолжается по сей день! И это можно понять – углекислый газ, поднимаясь на высоты озонного слоя, диссоциирует под воздействием инфракрасного излучения нагретой  Земли и дополнительно нагревает окружающую среду. При этом  с поверхности Земли испаряется больше влаги, что приводит к росту облаков, дополнительно нагревающихся солнечным светом, т.е. происходит дополнительный нагрев. Это и есть пример отрицательной  обратной связи. Не только облака, но и морские течения способны изменить климат. Существует теория, что глобальное потепление сделает Гольфстрим теплее и мощнее – в Англии из-за этого будет вечное теплое лето, как на Карибах! Отсутствие холодных зим не даст возможность роста личинок комаров и москитов, поэтому птицам будет нечем питаться.  Шторма исчезнут, и это приведет к жаркой безветренной погоде.  При такой погоде вредителей и паразитов станет меньше, так как они  привыкли к более холодным английским зимам. Это приведет к росту урожайности пшеницы и риса. Так как сахарный тростник питается углекислым газом, то его урожайность с ростом углекислого газа тоже вырастет. Глобальное потепление не повлияет на такие части экосистемы, как кораллы, леса и болота.

                     Список литературы:

1. Приложение к газете «Первое сентября». Физика. Химия. 2005 г.

2. Кац Ц.Б. Биофизика на уроках физики: Кн. Для учителя. – М.Просвещение, 1998.

3. Шустов С.Б., Шустова Л.В. Химия и экология: Учебное пособие для учащихся. Н.Новгород 1994