раздаточные дидактические материалы (рисунок цепной передачи, рисунок велосипеда; таблица для записи результатов исследований)
конструктор LEGO.
.
Проблемно-ориентированная жизненная ситуация
Появление планет началось миллиарды лет назад. По данным ученых им около 5 миллиардов лет. Примерно в это время газовое облако сжалось и превратилось в гигантское ядро. Так появилось наше Солнце. Возле него вращался различный космический мусор, соединялся друг с другом, формируя планеты. Поначалу они были раскаленными, как и Солнце, но позже остыли и стали твердыми. Так появились планеты.
Мы живем на планете Земля. Она является частью так называемой Солнечной системы, в середине которой, как вы догадались, Солнце. Земля не одна в Солнечной системе. Всего планет восемь: Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Урон, Нептун.
Солнце, вопреки расхожему мнению, не является планетой. Это огромная звезда, расположенная в центре нашей Солнечной системы. Без него жизнь на нашей планете невозможна, оно греет и излучает свет. Нам кажется, оно желтого цвета, а на самом деле это обман зрения, звезда по имени «Солнце» на самом деле белого цвета.
Кстати, планета Земля на сегодняшний день считается единственной обитаемой планетой.
На сегодняшнем занятии мы постараемся узнать, почему? А также определим, есть ли возможность создать условия для жизни на других планетах Земной группы (Марс и Венера).
Внимательно рассмотрите карточки и выскажите предположение о том, почему на Марсе и Венере нет жизни?
Ребята, внимательно прочитайте текст на карточках и подумайте, в чем может быть причина того, что жизнь на Венере и Марсе невозможна? Чуть позже мы вместе попытаемся опровергнуть или доказать ваши гипотезы.
Интегрированный поиск информации
Инструкция для учителя.
Фронтальный диалог.
— Ребята, какие причины по вашему мнению мешают появлению жизни на Венере и Марсе? (Высокая или низкая температура, отсутствие воды, состав атмосферы)
— Совершенно верно, таких причин несколько, но давайте сравним состав атмосфер на Земле, Марсе, Венеры и выясним наличие какого газа или его отсутствие мешает появлению жизни?(изучив таблицу состава атмосфер различных планет, определить, что в атмосферах Венеры и Марса очень мало кислорода).
Отлично! Мы выяснили, что на Марсе и Венере не хватает кислорода. А можно ли получить кислород с помощью химических опытов? Ученикам предлагается провести лабораторные работы по получению кислорода.
Экспериментальное исследование
Ученикам предлагается ознакомиться с инструкциями по технике безопасности при проведении химических опытов и после разделившись на группы с помощью учителя-тьютора или старшеклассника провести предлагаемые опыты.
Опыт 1. «Получение кислорода с помощью перманганата калия»
Самый простой и доступный способ получения кислорода – использовать марганцовку (или более правильное название – перманганат калия). Всем известно, что марганцовка – прекрасный антисептик, используется в качестве обеззараживающего вещества. Если её нет, то можно приобрести в аптеке.
Поступим так. В пробирку насыпаем немного марганцовки, закроем пробиркой с отверстием, в отверстие установим газоотводную трубку (по ней будет идти кислород). Другой конец трубки поместим в другую пробирку (она должна располагаться вверх дном, так как выделяющийся кислород легче воздуха и будет подниматься вверх. Такой же пробкой закром вторую пробирку. В итоге у нас должно получиться две пробирки, соединённые между собой газоотводной трубкой через пробки. В одной (не перевёрнутой) пробирке — марганцовка. Будем нагревать пробирку с марганцовкой. Тёмно-фиолетово-вишнёвый цвет кристалликов марганцовки исчезнет и превратится в тёмно-зелёные кристаллы манганата калия.
Так из 10 грамм марганцовки можно получить почти 1 литр кислорода. Через пару минут можно извлечь колбу с марганцовкой из пламени. Мы получили кислород в перевёрнутой пробирке. Можем его проверить. Для этого аккуратно отсоединим вторую трубку (с кислородом) от газоотводной трубки, прикрыв отверстие пальцем. Теперь, если внести слабо горящую спичку в колбу с кислородом, то она ярко вспыхнет!
Опыт 2. «Получение кислорода с помощью натриевой или калиевой селитры»
Для получения кислорода из селитры возьмём пробирку из тугоплавкого стекла на штативе, поместим туда селитровый порошок (5 грамм будет достаточно). Потребуется под пробирку поставить керамическую чашечку с песком, та как стекло может расплавиться от температуры и потечь. Следовательно, горелку надо будет держать немного сбоку, а пробирку с селитрой – под наклоном.
При сильном нагреве селитры она начинает плавиться, при этом выделяется кислород.
Опыт 3. «Получение кислорода с помощью перекиси водорода»
Пероксид, гидроперит – всё одно и то же вещество. Перекись водорода продаётся в таблетках и в виде растворов (3%, 5%, 10%), которое можно приобрести в аптеке.
В отличии от предыдущих веществ, селитр или марганцовки, перекись водорода – неустойчивое вещество. Уже при наличии света она начинает распадаться на кислород и воду. Поэтому в аптеках перекись продаётся в пузырьках из тёмного стекла.
Кроме того, быстрому разложению перекиси водорода на воду и кислород способствуют катализаторы, например, оксид марганца, активированный уголь, стальной порошок (мелкая стружка) и даже слюна. Поэтому, перекись водорода нагревать не нужно, достаточно катализатора!
Отлично! Кислород мы получать научились, а сколько его надо для того, чтобы «насытить» им атмосферу Марса и Венеры?
Проектно-технологическая часть
Переходим к математическим расчётам.
Задача 1. Атмосфера Земли состоит в основном из смеси азота и кислорода. Общая масса атмосферы составляет 5,16·1015 т. Кислорода в ней содержится примерно 21%. Вычислите примерную массу кислорода в атмосфере Земли.
Ответ: 1,08·1015т.
Задача 2.
Внимательно изучите таблицу и укажите радиусы Марса, Венеры, Земли. Зная массу кислорода в атмосфере Земли (смю задачу 1), вычисли массу кислорода на Венере и Марсе, если эти величины определим как прямопропорциональные.
Таблица значений радиусов некоторых планет Солнечной системы
Планета
Радиус (тыс.км)
Меркурий
2,4
Венера
6,1
Земля
6,4
Марс
3,4
Юпитер
71
Сатурн
60
Ответ:
Итак, мы видим, что для того, чтобы жизнь на других планетах стала более вероятной необходимо очень много кислорода. Сложно представить как такое количество можно получить!
Далее будет целесообразно обсудить с ребятами экологические проблемы Земли, сязанные с атмосферой и необходимостью беречь этот ценный природный ресурс.
А сейчас, ребята, давайте узнаем как пытались решить такую же проблему герои мультфильма «Смешарики».
Дополнительная информация
Познакомьтесь с профессиями будущего в области машиностроения и робототехники: