Урок в Музее Землеведения МГУ имени М.В. Ломоносова Фосфор в природе. Круговорот и миграция Авторы: Белая Н.И., научный сотрудник музея Землеведения МГУ Зимина А.И., к.п.н, учитель высшей категории ГБОУ СОШ № 1287 САО 2014 1 • Цели урока: расширение, углубление, систематизация знаний по теме «Фосфор в природе. Круговорот и миграция» • Задачи урока: 1. Изучить нахождение фосфора в природе, ознакомиться с образцами природных фосфорсодержащих минералов. 2. Закрепить знания о важнейших соединениях фосфора. Совершенствовать умения составлять уравнения реакций превращения средних и кислых солей. 3. Рассмотреть круговорот фосфора и его миграцию в природе. 4. Проанализировать последствия антропогенной деятельности на изменение естественного цикла фосфора, возможные пути устранения негативных последствий этого воздействия. 5. Закрепить знания о переработке фосфатных руд и использовании соединений фосфора 2 Экспозиции музея • этаж 28 «Геодинамика и эндогенные процессы» • этаж 27 «Образование минералов и полезных ископаемых» • этаж 25 «Природные зоны» СТЕНДЫ 1. «Фосфатные руды». 2. «Переработка фосфатных руд» 3. «Фосфор ̶ один из главных элементов питания растений» 4. Витрина осевая «Фосфаты» 5. Стенд «Фосфаты» 6. «Фосфатные руды» раздел «Хемогенное образование фосфоритов» 7. «Природная зональность. Влияние фитомелиорации на биокруговорот» КОЛЛЕКЦИИ «Коллекции апатитов и фосфоритов» 3 Лабораторные опыты «Ознакомление с образцами природных минералов, содержащих фосфор» • • • • • • • • Приложения Коллекции (фотографии, схемы) Текстовые материалы для учителя Текстовые материалы учеников Сценарий урока Кейсы Маршрутные листы для групп Тесты Ссылки 4 Структура урока • I этап урока Организационные моменты (2 мин) • II этап урока Актуализация знаний (10 мин) • III этап урока Целеполагание (3 мин.) • IV этап урока Совершенствование знаний, умений, навыков (20 мин.) • V этап урока Рефлексия (10 мин.) 5 Этапы урока • I этап урока Организационные моменты • II этап урока Актуализация знаний учащихся • из курса географии ̶ о минералах, горных породах, геологических телах; • из курса химии ̶ о важнейших свойствах соединений фосфора и их применении; • из курса биологии ̶ о роли фосфора в живых организмах Краткий обзор, знакомство учащихся с экспозицией музея, с расположением залов и стендов. 6 I этап урока Организационные моменты 7 II этап урока Актуализация знаний учащихся 8 III этап урока. Целеполагание 9 III этап урока. Целеполагание Цель: расширение, углубление, систематизация на межпредметном уровне знаний по теме «Фосфор в природе. Круговорот и миграция» 10 Лабораторная работа «Ознакомление с образцами фосфатных руд» 12 Экспозиции музея 13 Экспозиции музея 14 Раздаточный материал 1 H2PO4и HPO42- 2 Фосфа ты PO43- Белок 4 PH3 3 15 V этап урока. Рефлексия Форма организации: сочетание фронтальных, групповых и индивидуальных форм обучения 16 V этап урока. Рефлексия Задание для 1 группы (маршрутный лист 1) Цели: ознакомиться с нахождением соединений фосфора в природе, рассмотреть основные фосфатные руды и их применение, классифицировать их по происхождению, рассмотреть химические процессы, образования 17 фосфатов в земной коре. Группа 1. Задание 3 • Химические процессы, сопровождающие образование фосфатов в земной коре. • 2P + 3Ca = Ca3P2 • Ca3P2 + 4O2 =3CaO + P2O5 • 3CaO + P2O5 = Ca3(PO4)2 18 Миграция фосфора из почвы в живые организмы • Составьте уравнения возможных реакций: фосфат кальция ―> гидрофосфат кальция ―> дигидрофосфат кальция • Ca3(PO4)2 → CaHPO4 →Ca(H2PO4)2 • Ca3(PO4)2 + H3PO4 →3 CaHPO4 • CaHPO4 + H3PO4 →Ca(H2PO4)2 20 Экологические проблемы и их решение Почему происходит потеря фосфора? «Фосфорный голод» Фосфатные стоки в водоемы уборка урожая добыча фосфатных руд Антропогенная деятельность 21 Экологические проблемы • Какая экологическая проблема возникает при длительном использовании в качестве удобрения простого суперфосфата? • Как избыточное поступление фосфора в реки влияет на экологическое состояние водоема? • Укажите техногенные источники попадания соединения фосфора в водоем 23 Экологические проблемы и их решение «Фосфорный голод» Эвтрофикация водоемов Фосфатные стоки в водоемы уборка урожая добыча фосфатных руд Антропогенная деятельность 24 Природно-антропогенный цикл фосфора «Фосфорный голод» Эвтрофикация водоемов Фосфатные стоки в водоемы уборка урожая добыча фосфатных руд Антропогенная деятельность 26 Миграция фосфора из живых организмов в окружающую среду • 3. Бактериальное разложение (диссимиляция). Разложение белковых веществ, содержащих фосфор, идет с образованием РH3. • 4. Окисление фосфорсодержащих органических соединения разлагаются под действием микроорганизмов до фосфатов. • PH3 → P2O5 →H3PO4 →Ca3(PO4)2 27 Подведение итогов Вопросы для обсуждения 1. Как должен происходить естественный цикл фосфора? 2. Вспомните, какое влияние оказывает хозяйственная деятельность человека? 3. Почему происходит потеря фосфора в почве, какие последствия от истощения почвы фосфором и каким образом человек восполняет эти потери? 28 Вопросы для обсуждения 4. Какая экологическая проблема возникает при длительном использовании в качестве удобрения простого суперфосфата? 5. Как избыточное поступление фосфора в реки влияет на экологическое состояние водоема? Укажите техногенные источники попадания соединения фосфора в водоем. 6. Американский эколог Ю.Одум писал: «В конце концов, нам придётся серьёзно заняться возвращением фосфора в круговорот, если мы не хотим погибнуть от голода». Почему постепенно развивающийся «фосфорный голод» проявляется более остро, чем азотный? 29 Природно-антропогенный цикл фосфора «Фосфорный голод» Эвтрофикация водоемов Фосфатные стоки в водоемы уборка урожая добыча фосфатных руд Антропогенная деятельность 30 Выводы • Фосфор ̶ лимитирующий (сдерживающий фактор жизнь). • Глобальная хозяйственная деятельность человечества приводит к существенным изменениям естественного цикла фосфора ̶ цикл становится природноантропогенным. • Необходимы меры по снижению антропогенного воздействия на круговорот фосфора. 31 Информация учащихся о домашнем задании, инструктаж к его выполнению • кроссворд • тесты и дополнительные задания и по теме «Фосфор в природе. Круговорот и миграция». • задания с экологическим содержанием • задание с использованием Единой коллекции ЦОР и ФЦИОРов http://mmlab.ru/omschemcat/9p0drazdel23.h tml 32 Спасибо за внимание! http://www.youtube.com/watch?v=JwEu4xf3ECU 33