Интегрированный урок географии, экологии, химии "Богатства Урала и химические производства"
методическая разработка по географии (9 класс) по теме

МОУ Нармонская средняя общеобразовательная школа с углубленным изучением отдельных предметов Лаишевского муниципального района

Республики Татарстан

Интегрированный урок географии

 химии, экологии

«Богатства Урала и химические производства»

Учитель географии II кв.категории МОУ Нармонской средней общеобразовательной школы с углубленным изучением отдельных предметов Лаишевского муниципального района РТ:  

Задовская А.А.

с.Нармонка 2010-2011 год

       Здравствуйте уважаемые коллеги, ребята!  Сегодня у нас необычный урок. Интегрированный урок - географии, химии, экологии. У меня в руках известная всем книга Павла Петровича Бажова "Малахитовая шкатулка". Какие горы описываются в этой сказке?  Правильно, Уральские горы. П. П. Бажов родился и прожил жизнь на Урале. Вдоль и поперёк исходил он Уральские горы. Всё что видел,  запоминал и записывал, складывал всё новые и новые сказы как драгоценные камни в шкатулку.  Еще один наш современник, поэт  Александр Твардовский  очень веско сказал о значении Урала в жизни страны:

Урал – опорный край державы,

Её добытчик и кузнец.

Ровесник древней нашей славы

И славы нынешней творец…

                                         А.Твардовский

И мы с вами  давайте заглянем в  шкатулку.

Цели:

Образовательные:

1. познакомить с Уралом как крупнейшей в России металлургической и химической базой страны;
2. выделить экологические проблемы региона;
3. осуществить системный подход к региону России с позиций географии и химии.

Развивающие:

1. активизировать познавательную деятельность учащихся на всех этапах урока;
2. развивать умения и работать с дополнительными источниками информации.

Воспитательные:

1. Воспитывать разумное отношение к природе,
2. экологическую грамотность

Оборудование:

1. Физическая и экономическая карты Урала;
2. Схемы;
3. Карточки для парной работы.
4. Таблички (1, 2, 3  химик, эколог)
5. Таблица «Производство серной кислоты».
6. Техническая библиотека. Книги из серии «Мир профессий», энциклопедический словарь «Юный химик», журнал «Химия в школе» № 5, 1995 г,  книги «Химическая технология».
7. Магнитофон с записью  «Природные звуки».
8. Периодическая система химических элементов Д.И.Менделеева.
9. Презентация к уроку.
10. Фильм «Урал».

Ход урока

1. Сообщение темы и целей урока.

          Учитель:  Урал – горная страна, протянувшаяся от побережья Карского моря до степей Казахстана, рубеж между Европой и Азией. Длина более 2000 км, ширина от 40 до 150 км.

      Ученик: Пожалуй, никакие другие горы России не имели столько названий.

В античных источниках Урал отчасти связывают с Рифейскими и чаще с Гиперборейскими горами. Начиная с первой летописи — «Повести временных лет», относящейся к XI веку нашей эры, — русские называли Уральские горы Поясовым, Сибирским, или Большим Камнем, или же Земным Поясом. На первой карте Московского государства — «Большом Чертеже», составленном во второй половине XVI века, Урал под названием «Большой Камень» был изображён в виде горного пояса, с которого берут начало множество рек. Название Урал появилось только с XVIIIв. В работах знаменитого русского историка и географа В.Н.Татищева и  прочно закрепилось в деловом и разговорном языке. В. Н. Татищев это название заимствовал у башкир, которые свои родные горы издревле называли «Урал», а свою страну называли «Урал иле» («страна Урала»). Первоначально слово «Урал» применялось только к территории Южного Урала.

Ученик:  О полезных ископаемых

   Урал — это сокровищница разнообразных полезных ископаемых. Из 55 видов важнейших полезных ископаемых, которые разрабатывались в СССР, на Урале представлено 48. По запасам некоторых видов минеральных ресурсов ( медных руд, асбеста, калийных солей) Урал занимает ведущее место в мире. Благодаря тому, что руды многокомпонентные  добыча их

рентабельна.

Урал выделяется большими запасами разнообразных ресурсов цветных металлов

Для восточных районов Урала наиболее характерны месторождения:

1.  медноколчеданных руд: Гайское, Сибайское, Дегтярское месторождения;

2. окисных никелевых руд: группа Орско-Халиловских месторождений;

3.  хромитовых руд;

4. залежи угля: Челябинский угольный бассейн;

5. россыпи и коренные месторождения золота: Кочкарское, Берёзовское;

6. платины: Исовские.

7. крупнейшие месторождения бокситов: Северо-Уральский бокситоносный район;

8. асбест: Баженовское.

На западном склоне Урала и в Приуралье имеются месторождения каменного угля - Печорский угольный бассейн; нефти и газа - Волга-Уральская нефтегазоносная область. Имеются значительные ресурсы алюминиевого сырья.

    Особенно Урал славится своими «самоцветами» — драгоценными, полудрагоценными и поделочными камнями (изумруд, аметист, аквамарин, яшма, родонит, малахит и др.). В недрах гор содержится более двухсот разных минералов.

Ученик:

Индустриальный комплекс Урала – один из самых мощных в стране. Это старопромышленный район, отличающийся высоким уровнем комплексного развития. Отраслями рыночной специализации Уральского экономического района являются черная и цветная металлургия, машиностроение, химическая и нефтехимическая.  Урал производит от 20 до 40 % общероссийского выпуска металлорежущих станков, экскаваторов, нефтеаппаратуры, химического оборудования и машин для сельского хозяйства, свыше 35 % чугуна, около 15 %

деловой древесины и пиломатериалов, почти 20 % бумаги. 

Существенное влияние на формирование хозяйства Уральского экономического района оказывает его чрезвычайно выгодное ЭГП.

Ученик:

 История развития черной металлургии начинается с XIIIв. Большую роль в создании металлургического производства сыграла семья промышленников Демидовых. В годы первых пятилеток здесь создаются такие гиганты как Магнитогорский металлургический комбинат,     завод  Уралмаш, Челябинский тракторный.

Именно Урал выковывал меч советского народа в трудные годы Великой Отечественной войны – каждый второй снаряд был сделан из уральского металла; здесь  изготовлялось около половины  всех артиллерийских орудий, все тяжелые  танки производились на Урале.

(учитель   зачитывает стихотворенье)

Ученик:                                              «Когда на запад эшелоны                                      

На край пылающей земли

Тот груз до срока зачехленный

Стволом и гусениц везли, -

Тогда, бывало, поголовно

Весь фронт огромный повторял,

Со вздохом нежности сыновней

Два слова: «Батюшка, Урал…».

       Учитель: Современные крупнейшие предприятия черной металлургии и химической отрасли промышленности по характеру внутренних технологических связей представляют собой металлургическо-энергохимические комбинаты.

2. Характеристика черной металлургии происходит под девизом:

«Чтоб географии постичь науку,

Преодолеть ты должен скуку»

А. Актуализация знаний учащихся.

Какова сырьевая база металлургии Урала? ( Уголь-Казахстан, Кузбасс; руда-гора Магнитная, Качканар, Соколовско-Сарбайское).

Б. Работа с картами (настенная, контурная, атласы).

Найти центры черной металлургии, обозначить их на контурной карте. (Магнитогорск, Нижний Тагил, Челябинск, Новотроицк). 

В. Сырье для черной металлургии (слайд на доске), (учащиеся записывают в тетради):

гематит Fe2O3, магнетит Fe2O4, сидерит (железный шпат) FeCO3, гидрогётит (бурый железняк) HFeO2 * nH2O .

Учитель: На отходах черной металлургии создана мощная химическая отрасль промышленности. А сейчас у нас в гостях присутствуют специалисты. Пожалуйста им слово (____________________).

Ученик: Химическая промышленность  - отрасль рыночной специализации Урала – обладает мощной сырьевой базой, использует нефть , попутные нефтяные газы, уголь, соли, серный колчедан , отходы черной и цветной металлургии, лесной промышленности. Уральский экономический регион – один из ведущих в стране по развитию химической промышленности , которая представлена здесь всеми важнейшими производствами : минеральных удобрений, синтетических смол и пластмасс, синтетического каучука, соды, серной кислоты и другие.

Урал одновременно является и крупным потребителем продукции химической

промышленности .

Наибольшее значение имеет производство минеральных удобрений, среди которых

выделяется калийные, Фосфатные удобрения.

Сернокислотная промышленность Урала базируется как на ископаемом сырье (серный колчедан ), так и на отходах цветной металлургии.

Химия органического синтеза представлена производством синтетических смол и

пластмасс ( Екатеринбург, Уфа , Салават , Нижний Тагил ), синтетического каучука (Стерлитамак, Чайковский), шин ( Екатеринбург,) и другой продукции.

Эта отрасль использует как местные, так и поступающие из Западной Сибири нефти и газа.

Предприятие нефтехимии могут сочетаться с нефтепереработкой, а могут быть самостоятельными : « Пермнефтеоргсинтез », « Салаватнефтеоргсинтез » и др.

Химическая промышленность имеет типичные для Урала проблемы:

·     Чрезмерную концентрацию производства

·     Недостаток воды

·     Дефицит топливно – энергетических ресурсов.

Учитель:  Спасибо, а сейчас ребята мы мысленно перенесемся на Урал.  Нашим экспедитором будет химик (_______________) одного из  крупнейших заводов по производству серной кислоты нашей страны. Он нас кратко посвятит в детали производства серной кислоты. Послушаем.

Учитель задает химику вопрос? Как на Урале используется утилизация отходов для химических целей?

Химик: (__________________)

На модеплавальных предприятиях сернистые газы служат исходным сырьем для производства серной кислоты. В Красноуральске и Ревде на основе серной кислоты и привозных апатитов производятся фосфатные удобрения.

Химическая отрасль промышленности Урала дает 20% химической продукции страны. Здесь представлены все химические комплексы: горно-химических отраслей, химии органического синтеза, «тонкой химии», по производству минеральных удобрений. В Предуралье находятся предприятия нефтехимии, на севере – лесохимии…

Учитель: Спасибо за такой подробный рассказ.

3. Физкультминутка (расслабляющая пауза).

Работа с географической картой и периодической таблицей на знания нахождения полезных ископаемых и умения найти химический элемент в периодической таблице. Дать краткую характеристику и воздействие данного элементов на здоровье человека.

 «Я металл серебристый и легкий

И зовусь самолетный металл,

И покрыт я оксидною пленкой,

Чтоб меня кислород не достал».

                                                                 (алюминий)

«Известен людям с давних пор

Я как важнейший элемент,

Я ток отлично провожу,

Мои нужны повсюду сплавы,

И людям много лет служу,

Как все известные металлы».

                                                                   (медь)

«Давно известна человеку,      

Она тягучка и краса.

Еще по бронзовому веку

Знакома в сплавах нам она.

С горячей серной кислотою

Дает нам синий купорос,

Чернеет иногда порою, когда?

Ответьте на вопрос».

                                                                  (медь)

«Он тверд, тяжел и тугоплавок          

И сталь прекрасную дает,

И от его больших добавок

Она ржаветь перестает.

Его валентность, без сомненья,

Бывает шесть лишь иногда,

А у его соединений окраска

Розовая всегда».

                                                                  (хром)

«Особой важной я считаюсь,                  

И широко я применяюсь.

Когда случайно я прольюсь,

Блестящим шариком качусь».

                                                                  (ртуть)

«Я первым себе примененье нашел,

Я злом и войной к человеку пришел,

Я солнцу  подобен и ярче огня,

Монеты и слитки куют из меня».

                                                                   (золото)

Работа с картой.

Показать месторождения руд цветных металлов (центры цветной металлургии):

Медь – Ревда, Красноуральск;

Цинк – Челябинск;

Никель - кобальт – Орск, Режь;

Алюминий – Каменск-Уральский).

3. Поисковая работа  

А) Достопримечательности Урала.  Выбрать материал из учебника «География России»

Б) Назовите проблемы Урала (по учебнику)

      Краткие сообщения учащихся.

4. Экологическая обстановка на Урале.

     Ученик: Исторически  сложившиеся экстенсивное использование рудных и  лесных ресурсов,  привело к кризисной экологической ситуации.

    Для ее характерны:  очень высокий уровень  загрязнения воздушно-водной среды, особенно в районе Екатеренбурга – Нижний Тагил; значительно более высокий уровень распространения сердечно-сосудистых и онкологических заболеваний, чем в среднем по России; «лунный ландшафт» в местах горных выработок; расширение очагов токсического загрязнения водных ресурсов Камы из-за наращивания мощностей Соликамского химического комбината и развития добычи нефти и нефтехимии;  усыхание лесов под влиянием серно-кислотных выбросов в радиусе 50-80 км от их источников и ухудшение качественных и количественных характеристик лесов. Сильным канцерогеном, вызывающим раковые заболевания, является бензопирен. Наиболее высокие его концентрации установлены в городах Нижний Тагил, Магнитогорск, Челябинск.

      В структуре выбросов химических заводов значительно количество углеводородов ( бензол, толуол, бензин), фенола, формальдегида.

      По объему загрязняющих веществ (5-5,5 млн т в год)Южный Урал вдвое превосходит другие районы Урала и занимает первое место в России по их содержанию на единицу площади.

      Общая крайне неблагополучная экологическая ситуация обострена радиационным загрязнением в районе Челябинска и негативными последствиями экстенсивного земледелия в сухостепной зоне.

     Проблемы экологии актуальны во всем мире.

Особое беспокойство вызывает потепление климата, частичное разрушение озонового слоя, выпадение кислотных дождей, накопление опасных химических  отходов. Некомплексное использование минерального сырья ведет не только к потере ценных компонентов, но одновременно к загрязнению воздуха и водоемов вредными промышленными дымами и газами, отходами обогатительных фабрик, шахтными водами и т.д. для многих городов Урала характерна высокая задымленность воздуха, накопление в почве тяжелых металлов, загрязнение рек и озер. Сильно обеднена, а местами даже уничтожена естественная флора и фауна. Чем обусловлены эти и другие явления и каковы методы их устранения?

      Учитель: Да, человек признает свои ошибки. [Сущность конфликта человека с природой заключается в том,  что человек стремиться взять от нее значительно больше, чем природа может дать  без ущерба для себя.

     Во избежание  катастрофы необходимо:

- строить очистные сооружения, использовать малосернистое топливо, перерабатывать мусор;

-  переходить к мало- и безотходным технологиям производства;

- рационально размещать производства черной и цветной металлургии, химической и других отраслей промышленности;

- промышленным предприятиям проводить комплексную очистку сточных вод (механическую, химическую, биологическую);

- бережно, рационально пользоваться природными богатствами;]

Учитель:  Очень много негативных эмоций  мы сейчас прослушали. Хотелось бы закончить свой урок просмотром фильма о Великом Урале.

Учитель:

Кто видел гор уральских ряд?

Там звёзды яркие горят,

Туман там по утру белеет

И сосны всюду зеленеют.

Облака из далека, плывут куда-то торопливо

И птичьи стаи суетливо

Летят, летят в пустую даль.

И возвращается печаль

Ко мне вечернею порой.

Там ветры дуют, Ай течёт,

Куда не кинешь взор, влечёт.

Урал велик, но только там

Ты будешь ближе к небесам!

7.  Итоги урока

Проводим оценку урока. Выставляем баллы в сводную ведомость.

8. Тематические задания  (домашнее задание на карточках)

1. Что такое кислотные дожди, причина их появления? Какое воздействие они оказывают на сооружения из металла, бетона? Разработайте проект защиты.
2. Как вы понимаете двойственную роль металлургической и химической отраслей промышленности в отношении природы.

План

интегрированного урока географии, химии, экологии

«Богатство Урала и химические производства»

Цели урока:

1. Образовательные: Познакомить с Уралом как крупнейшим в России металлургической и химической базой страны; выделить экологические проблемы на Урале.
2. Развивающие: активизировать познавательную деятельность учащихся на всех этапах урока; развить умения работать с дополнительными источниками информации, с картой, атласом.
3. Воспитательные:  воспитать разумное отношение к природе, экологическую грамотность.

Оборудование:

11. Физическая и экономическая карты Урала;
12. Схемы;
13. Карточки для парной работы.
14. Таблички (1, 2, 3  химик, эколог)
15. Таблица «Производство серной кислоты».
16. Техническая библиотека. Книги из серии «Мир профессий», энциклопедический словарь «Юный химик», журнал «Химия в школе» № 5, 1995 г,  книги «Химическая технология».
17. Магнитофон с записью  «Природные звуки».
18. Периодическая система химических элементов Д.И.Менделеева.
19. Презентация к уроку.
20. Фильм «Урал».

Ход урока:

Девиз урока: « Чтобы постичь науку, преодолеть ты должен скуку!»

1. Сообщение темы и целей урока.

        А) Краткая историческая справка об Урале.

2. Характеристика черной металлургии.

А) Сырьевая база металлургии Урала.

        Б) Работа с картами. Найти центры черной металлургии

        В) Сырьё для черной металлургии

     III. Сообщения учащихся о производстве серной кислоты. 

             А)  Работа лабораторий  (слушаем мнение экспертной группы).

             Б) Характеристика цветной металлургии Урала. Загадки о металлах.

             В) Работа с картой. Показать месторождения руд цветных металлов.

     IV. Поисковая работы (выбрать материал из учебника «География России»: достопримечательности Урала, проблемы Урала)

1. Экологическая обстановка на Урале (беседа с учащимися) 
2. Подведение итогов урока.
3. Домашнее задание.

Приложение № 1

Задание 1 группе.

Экономисту.  Какое сырье может быть использовано для производства серной кислоты? Рассчитать массу серной кислоты, если на производство ее ушло 6,4 т пирита (FeS2).

Технологу.  Перечислить аппараты, в которых происходят реакции, лежащие в основе производства серной кислоты из пирита. Рассказать об устройстве и работе печи для обжига «в кипящем слое» и циклона.

Химику. Составить уравнения химических реакций, лежащих в основе производства серной кислоты из пирита, указать условия протекания их.

Экологу.  Показать биологическое значение серы (Н2S).

Специалисту по кадрам. Познакомить с основными профессиями сернокислотного производства (аппаратчик).

Задание 2 группе.

Экономисту.  Рассчитать массу серной кислоты, если в процессе нефтехимического производства «отходов» Н2S  было 8 т.

Химику.  Составить  уравнения химических реакций на основе «отходов» нефтехимического производства.

Технологу. Какие аппараты сернокислого производства не нужны и почему, если сырьем является сероводород.  Рассказать об устройстве и работе сушильной башни и контактного аппарата.

Экологу.  Биологическое значение сероводорода.

Специалисту по кадрам. Познакомить будущего работника, пришедшего из рядов Российской армии с общими принципами производства (сценка).

Задание 3 группе (при необходимости, если имеется 3-я группа)

Экономисту. Рассчитать массу серной кислоты, если в процессе металлургического производства «отходы» составили 4,5 т. (сырье ZnS).

Химику.  Составить уравнения реакций на основе «отхода» металлургической промышленности, если сырье- цинковая обманка.

Технологу. Почему получение цветных металлов должно быть в комплексе с производством серной кислоты? Показать устройство и принцип работы электрофильтра и поглотительной башни.

Экологу.   Показать биологическую роль SO2.

Специалисту по кадрам.  Познакомить с охраной труда (ОТ) на предприятии.  

Задания экспертной комиссии (по желанию)

Экономисту.  Каким способом полученная серная кислота дешевле?

Химику.  Рассказать об отраслях химической промышленности.

Технологу. Рассказать о химической технологии.

Экологу.   За счет чего происходит закисление почвы и чем оно опасно?

Специалисту по кадрам.   В каких учебных заведениях можно получить специальность химика для работы на химических предприятиях?

Выводы экспертной комиссии, выставление оценок.

Приложение № 2

            На заметку ученику

       «Это интересно»

      Хотя большинство элементов являются металлами, природа использует в качестве материала для строительства живых организмов главным образом неметаллы (прежде всего такие как, С, N, O, P). 99% всех атомов металлов в организме человека составляют такие элементы как, натрий, калий, магний, кальций. Они присутствуют в организме как в виде твердых элементов, так и в растворе.

      Многие d- металлы присутствуют в организме человека в следовых количествах. Например, в крови взрослого человека обнаружены ионы: (в концентрации:

       Количественная оценка токсичности металлов – сложная  проблема.  Необходимо учитывать, что многие металлы, полезные в естественных природных концентрациях, становятся токсичными при более высоких или более низких концентрациях.

     Загрязнение окружающей среды металлами, как правило велико вблизи крупных производственных комбинатов , комплексов, особенно при наличии химических производств. Примером является Урал.  На относительно небольшой территории сосредоточены крупные промышленные комплексы.

      Металлы, наиболее опасные для жизнедеятельности организмов –   РТУТЬ

1. СВИНЕЦ
2. КАДМИЙ
3. ТАЛЛИЙ
4. БЕРИЛЛИЙ, меньше распространены в земной коре.

Особую опасность представляют глобальные выпадения тяжелых металлов. На континенты Северного полушария выпадают огромные количества таких металлов как:

5. РТУТЬ
6. СВИНЕЦ          соответственно 100 и 280 тыс.т в год.