Фосфор в природе. Круговорот и миграция

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