Фосфор в природе. Круговорот и миграция

1. 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

2. Цели урока:расширение, углубление, систематизация знаний по теме «Фосфор в природе. Круговорот и миграция» • Задачи урока: • Изучить нахождение фосфора в природе, ознакомиться с образцами природных фосфорсодержащих минералов. • Закрепить знания о важнейших соединениях фосфора. Совершенствовать умения составлять уравнения реакций превращения средних и кислых солей. • Рассмотреть круговорот фосфора и его миграцию в природе. • Проанализировать последствия антропогенной деятельности на изменение естественного цикла фосфора, возможные пути устранения негативных последствий этого воздействия. • Закрепить знания о переработке фосфатных руд и использовании соединений фосфора

3. Экспозиции музея • этаж 28 «Геодинамика и эндогенные процессы» • этаж 27 «Образование минералов и полезных ископаемых» • этаж 25 «Природные зоны» СТЕНДЫ • «Фосфатные руды». • «Переработка фосфатных руд» • «Фосфор ̶ один из главных элементов питания растений» • Витрина осевая «Фосфаты» • Стенд «Фосфаты» • «Фосфатные руды» раздел «Хемогенное образование фосфоритов» • «Природная зональность. Влияние фитомелиорации на биокруговорот» КОЛЛЕКЦИИ «Коллекции апатитов и фосфоритов»

4. 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

5. Структура урока • Iэтап 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.)

6. 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.

7. I этап урокаОрганизационные моменты

8. II этап урока Актуализация знаний учащихся

9. III этап урока. Целеполагание

10. III этап урока. Целеполагание Цель: расширение, углубление, систематизация на межпредметном уровне знаний по теме «Фосфор в природе. Круговорот и миграция»

11. Лабораторная работа «Ознакомление с образцами фосфатных руд»

12. Экспозиции музея

13. Экспозиции музея

14. H2PO4- и HPO42- 1 2 Фосфаты PO43- Белок PH3 4 3 Раздаточный материал

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 фосфатов в земной коре.

17. 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 ―> гидрофосфаткальция ―> дигидрофосфаткальция • Ca3(PO4)2 → CaHPO4 →Ca(H2PO4)2 • Ca3(PO4)2 + H3PO4 →3 CaHPO4 • CaHPO4+ H3PO4 →Ca(H2PO4)2

19. Экологические проблемы и их решение Почему происходит потеря фосфора? H2PO4- и HPO42- 1 2 Фосфаты почвы PO43- Белок Фосфин PH3 4 3 «Фосфорный голод» Фосфатные стоки в водоемы уборка урожая добыча фосфатных руд Антропогенная деятельность

20. 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

21. H2PO4- и HPO42- 1 2 Фосфаты почвы PO43- Белок Фосфин PH3 4 3 Экологические проблемы и их решение «Фосфорный голод» Эвтрофикация водоемов Фосфатные стоки в водоемы уборка урожая добыча фосфатных руд Антропогенная деятельность

22. H2PO4- и HPO42- 1 2 Фосфаты почвы PO43- Белок Фосфин PH3 4 3 Природно-антропогенный цикл фосфора «Фосфорный голод» Эвтрофикация водоемов Фосфатные стоки в водоемы уборка урожая добыча фосфатных руд Антропогенная деятельность

23. 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

24. Подведение итоговВопросы для обсуждения • Как должен происходить естественный цикл фосфора? • Вспомните, какое влияние оказывает хозяйственная деятельность человека? • Почему происходит потеря фосфора в почве, какие последствия от истощения почвы фосфором и каким образом человек восполняет эти потери?

25. 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?

26. H2PO4- и HPO42- 1 2 Фосфаты почвы PO43- Белок Фосфин PH3 4 3 Природно-антропогенный цикл фосфора «Фосфорный голод» Эвтрофикация водоемов Фосфатные стоки в водоемы уборка урожая добыча фосфатных руд Антропогенная деятельность

27. Выводы • Фосфор ̶ лимитирующий (сдерживающий фактор жизнь). • Глобальная хозяйственная деятельность человечества приводит к существенным изменениям естественного цикла фосфора ̶ цикл становится природно-антропогенным. • Необходимы меры по снижению антропогенного воздействия на круговорот фосфора.

28. 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.html

29. Спасибо за внимание! http://www.youtube.com/watch?v=JwEu4xf3ECU