113307 (591270), страница 5
Текст из файла (страница 5)
Рисунок 4. Строение атмосферы
Рисунок 5. Зависимость температуры атмосферы от высоты
Химические процессы в тропосфере. В тропосфере температура воздуха с высотой уменьшается в среднем на 0,5 °C на 100 м. Область от 20 до 150 км называют хемосферой, ибо в ней протекает большинство фотохимических процессов; часть атмосферы от 100 до 400 км называют ионосферой, поскольку здесь господствует ионизация, а еще выше - и диссоциация многих компонентов атмосферы [31].
Современная атмосфера сформировалась около 2 млрд. лет назад и поддерживается биогенными процессами. За последние 100 лет изменение атмосферы составило по кислороду (масса кислорода в современной атмосфере составляет 1,5 ∙ 1015 т) 0,01-0,02% в сторону уменьшения. За последние 50 лет в среднем количество кислорода ежегодно уменьшается на 10 млрд. т, и его использовано столько же, сколько за последний миллион лет. Это во многом связано с техногенной деятельностью человека. Так, пробег автомобиля от Москвы до Санкт - Петербурга требует такого объема кислорода, который необходим для дыхания человека в течение года. Действительно, при сжигании 1 л бензина в двигателе внутреннего сгорания расходуется до 1,5 кг кислорода, если углеводородное горючее сгорает до CO2 и H2O. К сожалению, часть горючего при переходных режимах работы двигателя сгорает не полностью или окисляется только до CO. Автомобильный транспорт служит основным источником загрязнения воздуха больших городов и прилегающих территорий. Поскольку на одну весовую часть горючего приходится до 15 весовых частей воздуха, то кроме CHx и CO в атмосферу выбрасываются продукты окисления атмосферного азота, в основном NO и NO2.
Некоторые сорта бензина содержат в качестве антидетонационной добавки тетраэтилсвинец Pb (C2H5) 4. Поэтому и по сию пору автомобильный выхлоп служит основным источником загрязнения атмосферы свинцом и его соединениями. В промышленных районах и вдоль дорог содержание свинца в 25-30 раз больше, чем в сельской местности.
Твердое топливо, особенно низкосортные каменные угли и некоторые мазуты, при сжигании загрязняет атмосферу оксидами серы SOx, если не использовать химические поглотители. Так, обработка токсичных газов гашеной известью или известняком позволяет поглотить до 90% SO2:
Нарушение кислородного баланса связывают с уменьшением площади "легких планеты", вызванным нерациональной вырубкой лесов Сибири и Южной Америки, загрязнением мирового океана.
В тропосфере фотохимические процессы ограничены реакцией
Возбужденные молекулы, теряя энергию при столкновении с другими молекулами, повышают температуру тропосферы примерно на 20°С. Повышение содержания CO2 лежит в основе парникового эффекта.
В нижних слоях атмосферы процессы с участием солнечного излучения и продуктов автомобильных выхлопов обусловливают образование
"фотохимического смога", основу которого составляет пероксоацетилнитрат (ПАН). Смог начинает развиваться с появлением первичных продуктов, загрязняющих атмосферу, которые сами по себе могут быть неядовитыми и неактивными в химическом отношении.
Атмосфера постоянно пополняется газами биохимического происхождения, образующимися при разложении микроорганизмами продуктов растительного и животного происхождения: CH4 и другие углеводороды, CO2, N2, H2S, H2, O2. Под воздействием на горные породы высоких температур и давлений в атмосферу поступают газы химического происхождения (CO2, H2S, H2, CH4, CO, N2, HCl, HF, NH3, SO2), а также продукты вулканического происхождения и, наконец, газообразные продукты радиоактивного распада (He, Ar, Kr, Xe, Rn).
Химические процессы в стратосфере. В стратосфере фотохимические процессы более разнообразны. Во-первых, это образование O3, концентрация которого по сравнению с тропосферой возрастает в 200 раз и достигает 100 млн-1 (миллионная доля, определяющая число частиц, приходящихся на миллион частиц). Молекулы O3 очень неустойчивы, хотя постоянно образуются под действием солнечного излучения в диапазонах 135-176 нм и 240-260 нм по реакциям:
где M - какая-нибудь третья частица (N2, CO2, Ar). Разрушение озона связано с реакциями O3 + O → O2 + O2 или O3→ O2 + O (ν = 200-300 нм).
Эти реакции поддерживают динамическое равновесие образования и распада O3 в естественных условиях.
Последняя фотохимическая реакция защищает биосферу от губительного для нее ультрафиолета.
Рисунок 6. Динамика размеров озоновой дыры над Антарктидой.
Антропогенное воздействие на озонный слой обусловлено следующими цепными реакциями:
1. Выбросы высотных самолетов и ракет
2. Фреоны (hν = 175-220 нм)
Свободные атомы Cl взаимодействуют с озоном, способствуя разрушению озонового слоя:
В ионосфере на высоте выше 80 км происходят реакции фотоионизации:
Эти молекулярные ионы вступают в ион-молекулярные реакции; переход в основное состояние этих частиц является причиной северных сияний. Эти реакции дополняются еще реакциями перехода возбужденных атомов и молекулярных ионов в основное состояние: O* → O + hν (зеленая и красная области) и
* →
+ hν (фиолетовая и синяя области) [32].
Глава 3. Методические разработки
“Главное делать все с увлечением, это страшно украшает жизнь”
И. Ландау.
При проведении уроков, а особенно в начальных классах, необходимо помнить о том, что каждый ученик неповторим и своеобразен, каждый хочет признания, уважения и любви. А это мотив! И моя задача состоит в том, чтобы настроиться на внутренний мир ученика, принять его таким, каков он есть [33].
Ученик - это личность со своим видением мира, со своими особенностями и возможностями, и, конечно же, талантами. А еще это дети почемучки. Как здорово, что такие есть. Пятиклассники очень эмоциональны - это специфика возраста и важно направить ее в нужное русло: помочь раскрыть свои способности, поверить в свои силы, поддержать желание узнавать новое.
Учебная программа должна предоставлять детям возможность добиваться и демонстрировать свои индивидуальные достижения, содержать необходимые стимулы, мотивирующие учебную деятельность. И в этом плане предмет “природоведение" предоставляет учителю самые широкие возможности. Это групповые и парные формы работы на уроке, деловые и ролевые игры, аукционы знаний, экскурсии и походы, защита проектов, уроки-исследования, практические работы, персональные выставки рисунков и поделок, турниры, викторины и путешествия в Страну неразгаданных тайн.
А как хочется научить детей не робеть перед трудностями, находить выход из безвыходного положения, не теряться перед непонятным, соблюдать правила общежития и техники безопасности. Даже самая обычная экскурсия на ближнюю лесную поляну тянет за собой цепочку вопросов и ответов:
Как ориентироваться на местности
Что делать, если заблудился
Как выжить в лесу, если тебя не сразу нашли
Как правильно разжечь костер и не вызвать пожар
Какие грибы и ягоды являются съедобными и несъедобными
Какие растения можно использовать в пищу, а какие - для лечения ран и ожогов.
Увлечь всех без исключения ребят предметом не так-то легко. Для этого на уроках необходимо использовать разнообразные игровые элементы ребусы, кроссворды, “Черный ящик”, “крестики-нолики", “пирамида", “эстафета" и др. Постепенно, по мере того, как увлечение растет, надо включать задания более сложные: конкурсы, турниры, викторины проекты. Ребят трудно увлечь далекой перспективой, надо ставить перед ними сначала близкие, понятные, видимые цели, по достижении которых открываются новые горизонты и ученик убеждается в том, что его возможности не исчерпаны, и он может достичь большего. Важно не упустить тот момент и вовремя поставить перед учеником новые, более сложные задачи. Например, предложить поработать над проектом по данной теме, четко и ясно сформулировать цели и задачи [34].
Урок надо создавать так, чтобы он настраивал класс на мажорный тон, приносил детям и учителю радость, пробуждал мысль, самостоятельность, инициативу, находчивость, желание познавать новое. Ведь как писал академик В.И. Вернадский:
“Не в массе приобретенных знаний заключается красота и мощь умственной деятельности, а в искреннем и ярком искании”.
Искреннее и яркое искание ученика невозможно без одновременного искреннего и яркого искания учителя. Мне всегда хотелось, чтобы учеба детей носила заинтересованный характер, имела бы личные мотивы без какого-либо давления со стороны учителя.
Помните, нельзя накормить насильно того, кто не желает есть?
Участвуя на уроках в командных играх, ребята постепенно увлекаются и многим хочется проявить себя лично в выполнении индивидуальных проектов и заданий. Поэтому их не приходится подталкивать, они выбирают и делают то, что им интересно и хочется делать [35].
Урок № 1. "Земля - наш общий дом. Строение и эволюция Земли"
Цели урока:
создать условия для формирования у детей представления о внутреннем строении Земли;
помочь в усвоении понятий: “литосфера”, “гидросфера", “атмосфера”;
способствовать расширению кругозора учащихся.
Ход урока:
I. Повторение пройденного
Прочитайте цепочку слов на доске.
Назовите только астрономические понятия. Докажите свою мысль. ("Астрон"- звезда, "номос"- закон; астрономия изучает строение и развитие всей Вселенной и космических тел)















