Атмосфера (от греч. atmos — пар и spharia — шар) — воздушная оболочка Земли, вращающаяся вместе с ней. Развитие атмосферы было тесно связано с геологическими и геохимическими процессами, протекающими на нашей планете, а также с деятельностью живых организмов.
Нижняя граница атмосферы совпадает с поверхностью Земли, так как воздух проникает в мельчайшие поры в почве и растворен даже в воде.
Верхняя граница на высоте 2000-3000 км постепенно переходит в космическое пространство.
Благодаря атмосфере, в которой содержится кислород, возможна жизнь на Земле. Атмосферный кислород используется в процессе дыхания человека, животными, растениями.
Если бы не было атмосферы, на Земле была бы такая же тишина, как на Луне. Ведь звук — это колебание частиц воздуха. Голубой цвет неба объясняется тем, что солнечные лучи, проходя сквозь атмосферу, как через линзу, разлагаются на составляющие цвета. При этом рассеиваются больше всего лучи голубого и синего цветов.
Атмосфера задерживает большую часть ультрафиолетового излучения Солнца, которое губительно действует на живые организмы. Также она удерживает у поверхности Земли тепло, не давая нашей планете охлаждаться.
Строение атмосферы
В атмосфере можно выделить несколько слоев, различающихся по и плотности (рис. 1).
Тропосфера
Тропосфера — самый нижний слой атмосферы, толщина которого над полюсами составляет 8-10 км, в умеренных широтах — 10-12 км, а над экватором — 16-18 км.
Рис. 1. Строение атмосферы Земли
Воздух в тропосфере нагревается от земной поверхности, т. е. от суши и воды. Поэтому температура воздуха в этом слое с высотой понижается в среднем на 0,6 °С на каждые 100 м. У верхней границы тропосферы она достигает -55 °С. При этом в районе экватора на верхней границе тропосферы температура воздуха составляет -70 °С, а в районе Северного полюса -65 °С.
В тропосфере сосредоточено около 80 % массы атмосферы, находится почти весь водяной пар, возникают грозы, бури, облака и осадки, а также происходит вертикальное (конвекция) и горизонтальное (ветер) перемещение воздуха.
Можно сказать, что погода в основном формируется в тропосфере.
Стратосфера
Стратосфера — слой атмосферы, расположенный над тропосферой на высоте от 8 до 50 км. Цвет неба в этом слое кажется фиолетовым, что объясняется разреженностью воздуха, из-за которой солнечные лучи почти не рассеиваются.
В стратосфере сосредоточено 20 % массы атмосферы. Воздух в этом слое разрежен, практически нет водяного пара, а потому почти не образуются облака и осадки. Однако в стратосфере наблюдаются устойчивые воздушные течения, скорость которых достигает 300 км/ч.
В этом слое сосредоточен озон (озоновый экран, озоносфера), слой, который поглощает ультрафиолетовые лучи, не пропуская их к Земле и тем самым защищая живые организмы на нашей планете. Благодаря озону температура воздуха на верхней границе стратосферы находится в пределах от -50 до 4-55 °С.
Между мезосферой и стратосферой расположена переходная зона — стратопауза.
Мезосфера
Мезосфера — слой атмосферы, расположенный на высоте 50-80 км. Плотность воздуха здесь в 200 раз меньше, чем у поверхности Земли. Цвет неба в мезосфере кажется черным, в течение дня видны звезды. Температура воздуха снижается до -75 (-90)°С.
На высоте 80 км начинается термосфера. Температура воздуха в этом слое резко повышается до высоты 250 м, а потом становится постоянной: на высоте 150 км она достигает 220-240 °С; на высоте 500-600 км превышает 1500 °С.
В мезосфере и термосфере под действием космических лучей молекулы газов распадаются на заряженные (ионизированные) частицы атомов, поэтому эта часть атмосферы получила название ионосфера — слой очень разреженного воздуха, расположенный на высоте от 50 до 1000 км, состоящий в основном из ионизированных атомов кислорода, молекул окиси азота и свободных электронов. Для этого слоя характерна высокая наэлектризован- ность, и от него, как от зеркала, отражаются длинные и средние радиоволны.
В ионосфере возникают полярные сияния — свечение разреженных газов под влиянием электрически заряженных летящих от Солнца частиц — и наблюдаются резкие колебания магнитного поля.
Экзосфера
Экзосфера — внешний слой атмосферы, расположенный выше 1000 км. Этот слой еще называют сферой рассеивания, так как частицы газов движутся здесь с большой скоростью и могут рассеиваться в космическое пространство.
Состав атмосферы
Атмосфера — это смесь газов, состоящая из азота (78,08 %), кислорода (20,95 %), углекислого газа (0,03 %), аргона (0,93 %), небольшого количества гелия, неона, ксенона, криптона (0,01 %), озона и других газов, но их содержание ничтожно (табл. 1). Современный состав воздуха Земли установился более сотни миллионов лет назад, однако резко возросшая производственная деятельность человека все же привела к его изменению. В настоящее время отмечается увеличение содержания СО 2 примерно на 10-12 %.
Входящие в состав атмосферы газы выполняют различные функциональные роли. Однако основное значение этих газов определяется прежде всего тем, что они очень сильно поглощают лучистую энергию и тем самым оказывают существенное влияние на температурный режим поверхности Земли и атмосферы.
Таблица 1. Химический состав сухого атмосферного воздуха у земной поверхности
|
Объемная концентрация. % |
Молекулярная масса, ед. |
|
|
Кислород |
||
|
Углекислый газ |
||
|
Закись азота |
||
|
от 0 до 0,00001 |
||
|
Двуокись серы |
от 0 до 0,000007 летом; от 0 до 0,000002 зимой |
|
|
От 0 ло 0,000002 |
46,0055/17,03061 |
|
|
Двуокись азога |
||
|
Окись углерода |
Азот, самый распространенный газ в атмосфере, химически мало активен.
Кислород , в отличие от азота, химически очень активный элемент. Специфическая функция кислорода — окисление органического вещества гетеротрофных организмов, горных пород и недоокисленных газов, выбрасываемых в атмосферу вулканами. Без кислорода не было бы разложения мертвого органического вещества.
Роль углекислого газа в атмосфере исключительно велика. Он поступает в атмосферу в результате процессов горения, дыхания живых организмов, гниения и представляет собой, прежде всего, основной строительный материал для создания органического вещества при фотосинтезе. Кроме этого, огромное значение имеет свойство углекислого газа пропускать коротковолновую солнечную радиацию и поглощать часть теплового длинноволнового излучения, что создаст так называемый парниковый эффект, о котором речь пойдет ниже.
Влияние на атмосферные процессы, особенно на тепловой режим стратосферы, оказывает и озон. Этот газ служит естественным поглотителем ультрафиолетового излучения Солнца, а поглощение солнечной радиации ведет к нагреванию воздуха. Средние месячные значения общего содержания озона в атмосфере изменяются в зависимости от широты местности и времени года в пределах 0,23-0,52 см (такова толщина слоя озона при наземных давлении и температуре). Наблюдается увеличение содержания озона от экватора к полюсам и годовой ход с минимумом осенью и максимумом весной.
Характерным свойством атмосферы можно назвать то, что содержание основных газов (азота, кислорода, аргона) с высотой изменяется незначительно: на высоте 65 км в атмосфере содержание азота — 86 %, кислорода — 19, аргона — 0,91, на высоте же 95 км — азота 77, кислорода — 21,3, аргона — 0,82 %. Постоянство состава атмосферного воздуха по вертикали и по горизонтали поддерживается его перемешиванием.
Кроме газов, в воздухе содержатся водяной пар и твердые частицы. Последние могут иметь как естественное, так и искусственное (антропогенное) происхождение. Это цветочная пыльца, крохотные кристаллики соли, дорожная пыль, аэрозольные примеси. Когда в окно проникают солнечные лучи, их можно увидеть невооруженным глазом.
Особенно много твердых частиц в воздухе городов и крупных промышленных центров, где к аэрозолям добавляются выбросы вредных газов, их примесей, образующихся при сжигании топлива.
Концентрация аэрозолей в атмосфере определяет прозрачность воздуха, что сказывается на солнечной радиации, достигающей поверхности Земли. Наиболее крупные аэрозоли — ядра конденсации (от лат.condensatio — уплотнение, сгущение) — способствуют превращению водяного пара в водяные капли.
Значение водяного пара определяется прежде всего тем, что он задерживает длинноволновое тепловое излучение земной поверхности; представляет основное звено больших и малых круговоротов влаги; повышает температуру воздуха при конденсации водяных наров.
Количество водяного пара в атмосфере изменяется во времени и пространстве. Так, концентрация водяного пара у земной поверхности колеблется от 3 % в тропиках до 2-10 (15) % в Антарктиде.
Среднее содержание водяного пара в вертикальном столбе атмосферы в умеренных широтах составляет около 1,6-1,7 см (такую толщину будет иметь слой сконденсированного водяного пара). Сведения относительно водяного пара в различных слоях атмосферы противоречивы. Предполагалось, например, что в диапазоне высот от 20 до 30 км удельная влажность сильно увеличивается с высотой. Однако последующие измерения указывают на большую сухость стратосферы. По-видимому, удельная влажность в стратосфере мало зависит от высоты и составляет 2-4 мг/кг.
Изменчивость содержания водяного пара в тропосфере определяется взаимодействием процессов испарения, конденсации и горизонтального переноса. В результате конденсации водяного пара образуются облака и выпадают атмосферные осадки в виде дождя, града и снега.
Процессы фазовых переходов воды протекают преимущественно в тропосфере, именно поэтому облака в стратосфере (на высотах 20-30 км) и мезосфере (вблизи мезопаузы), получившие название перламутровых и серебристых, наблюдаются сравнительно редко, тогда как тропосферные облака нередко закрывают около 50 % всей земной поверхности.
Количество водяного пара, которое может содержаться в воздухе, зависит от температуры воздуха.
В 1 м 3 воздуха при температуре -20 °С может содержаться не более 1 г воды; при 0 °С — не более 5 г; при +10 °С — не более 9 г; при +30 °С — не более 30 г воды.
Вывод: чем выше температура воздуха, тем больше водяного пара может в нем содержаться.
Воздух может быть насыщенным и не насыщенным водяным паром. Так, если при температуре +30 °С в 1 м 3 воздуха содержится 15 г водяного пара, воздух не насыщен водяным паром; если же 30 г — насыщен.
Абсолютная влажность — это количество водяного пара, содержащегося в 1 м 3 воздуха. Оно выражается в граммах. Например, если говорят «абсолютная влажность равна 15», то это значит, что в 1 м Л содержится 15 г водяного пара.
Относительная влажность воздуха — это отношение (в процентах) фактического содержания водяного пара в 1 м 3 воздуха к тому количеству водяного пара, которое может содержаться в 1 м Л при данной температуре. Например, если по радио во время передачи сводки погоды сообщили, что относительная влажность равна 70 %, это значит, что воздух содержит 70 % того водяного пара, которое он может вместить при данной температуре.
Чем больше относительная влажность воздуха, т. с. чем ближе воздух к состоянию насыщения, тем вероятнее выпадение осадков.
Всегда высокая (до 90 %) относительная влажность воздуха наблюдается в экваториальной зоне, так как там в течение всего года держится высокая температура воздуха и происходит большое испарение с поверхности океанов. Такая же высокая относительная влажность и в полярных районах, но уже потому, что при низких температурах даже небольшое количество водяного пара делает воздух насыщенным или близким к насыщению. В умеренных широтах относительная влажность меняется по сезонам — зимой она выше, летом — ниже.
Особенно низкая относительная влажность воздуха в пустынях: 1 м 1 воздуха там содержит в два-три раза меньше возможного при данной температуре количество водяного пара.
Для измерения относительной влажности пользуются гигрометром (от греч. hygros — влажный и metreco — измеряю).
При охлаждении насыщенный воздух не может удержать в себе прежнего количества водяного пара, он сгущается (конденсируется), превращаясь в капельки тумана. Туман можно наблюдать летом в ясную прохладную ночь.
Облака — это тог же туман, только образуется он не у земной поверхности, а на некоторой высоте. Поднимаясь вверх, воздух охлаждается, и находящийся в нем водяной пар конденсируется. Образовавшиеся мельчайшие капельки воды и составляют облака.
В образовании облаков участвуют и твердые частицы , находящиеся в тропосфере во взвешенном состоянии.
Облака могут иметь различную форму, которая зависит от условий их образования (табл. 14).
Самые низкие и тяжелые облака — слоистые. Они располагаются на высоте 2 км от земной поверхности. На высоте от 2 до8 км можно наблюдать более живописные кучевые облака. Самые высокие и легкие — перистые облака. Они располагаются на высоте от 8 до 18 км над земной поверхностью.
|
Семейства |
Роды облаков |
Внешний облик |
|
А. Облака верхнего яруса — выше 6 км |
I. Перистые |
Нитевидные, волокнистые, белые |
|
II. Перисто-кучевые |
Слои и гряды из мелких хлопьев и завитков, белые |
|
|
III. Перисто-слоистые |
Прозрачная белесая вуаль |
|
|
Б. Облака среднего яруса — выше 2 км |
IV. Высококучевые |
Пласты и гряды белого и серою цвета |
|
V. Высокослоистые |
Ровная пелена молочно-серого цвета |
|
|
В. Облака нижнего яруса — до 2 км |
VI. Слоисто-дождевые |
Сплошной бесформенный серый слой |
|
VII. Слоисто-кучевые |
Непросвечиваемые слои и гряды серого цвета |
|
|
VIII. Слоистые |
Непросвечиваемая пелена серого цвета |
|
|
Г. Облака вертикального развития — от нижнего до верхнего яруса |
IX. Кучевые |
Клубы и купола ярко-бе- лого цвета, при ветре с разорванными краями |
|
X. Кучево-дождевые |
Мощные кучевообразные массы темно-свинцового цвета |
Охрана атмосферы
Главным источником являются промышленные предприятия и автомобили. В больших городах проблема загазованности главных транспортных магистралей стоит очень остро. Именно поэтому во многих крупных городах мира, в том числе и в нашей стране, введен экологический контроль токсичности выхлопных газов автомобилей. Поданным специалистов, задымленность и запыленность воздуха может наполовину сократить поступление солнечной энергии к земной поверхности, что приведет к изменению природных условий.
Представьте себе, что в солнечный Весенний день вы прогуливаетесь по парку. Вам кажется, что вокруг вас,
-
между деревьями и гуляющими людьми
-
совершенно пустое пространство. Но вот срывается лёгкий ветерок, и вы сразу ощущаете, что окружающая нас «пустота» заполнена воздухом, что мы живём на дне огромного воздушного океана, называемого атмосферой. Частицы воздуха слабо связаны между собой и совершают беспрерывное хаотическое движение, вот почему воздушные массы постоянно перемещаются с места на место. Если бы воздух долгое время находился на одном и том же месте, мы давно бы задохнулись с вами, ребята. Кроме большой подвижности воздух обладает ещё одним важным свойством, каким не обладают твёрдые и жидкие тела. Воздух можно сжимать, другими словами, изменять его объём.
Чтобы лучше понять свойства воздуха, давайте познакомимся с его атомным строением. Если мы увеличим в несколько миллионов раз какой- нибудь крошечный пузырёк воздуха, то заметим, что воздух состоит из огромного количества частиц, которые свободно перемещаются, разлетаются во все стороны, сталкиваются между собой. Мы не видим упорядоченного расположения частиц (как в кристаллах), к тому же между отдельными частицами много свободного места (вы, наверное, помните, что в жидкости частицы расположены очень близко одна к другой). Именно поэтому воздух легко сжимается. Если у вас есть велосипедный насос, попробуйте сжать воздух, закрыв выходное отверстие. Передвигая поршень насоса, вы уменьшаете объём воздуха, т.е. приближаете частицы друг к другу. Рассматривая сжатый воздух, мы снова наблюдаем хаотическое движение частиц и сразу же замечаем, что теперь частицы более плотно заполняют пространство.
Ребята, вы, конечно, почувствовали, что для уменьшения объёма воздуха нужна некоторая сила, чтобы преодолеть постепенно увеличивающееся давление воздуха в насосе. Собственно, почему увеличивается давление воздуха в насосе? Нетрудно догадаться. Частицы воздуха, их содержится в одном кубическом сантиметре более 10.000.000.000.000.000.000 штук, находятся в беспрерывном движении. Они то и дело ударяются о металлические стенки насоса, т.е. давят на них. При уменьшении объёма воздуха частицы чаще ударяются о стенки. Следовательно, чем меньше объём воздуха, тем больше его давление. Вот, оказывается, почему приходится затратить немало сил, пока велосипедное колесо станет достаточно «твёрдым».
Все вещества, обладающие такими же свойствами, как воздух, физики называют газами. В одном кубическом сантиметре любого газа содержится примерно в 1000 раз меньше атомов, чем в таком же объёме жидкости или твёрдого тела.
Силы сцепления между атомами газов очень незначительные, именно поэтому газы оказывают небольшое сопротивление движению тел. Попробуйте сначала махнуть рукой в воздухе, а затем сделать такое же движение в воде. Вы заметили, какая огромная разница?
А сейчас предлагаем проделать такой опыт: возьмите два листа бумаги и, держа их вертикально на расстоянии 1
-
2 см друга от друга, сильно дуньте между ними. Казалось бы, листки должны расходиться, а они наоборот
-
сходятся. Это означает, что давление воздуха, находящегося между листами, вместо того, чтобы увеличиваться, уменьшается. Как можно объяснить данное явление? Выше мы выяснили, что давление газа на какую- нибудь «преграду» обусловлено ударами частиц об эту поверхность. В нашем опыте давление воздуха на листы бумаги с обеих сторон одинаково, поэтому листы свисают параллельно друг другу. При движении сильной воздушной струи частицы не успевают удариться о них столько раз, сколько бы они ударились в спокойном состоянии воздуха. Вот почему давление воздуха между листами уменьшается. А так как давление на наружную поверхность листов не изменилось, возникает разность давлений, в результате которой те притягиваются друг к другу. Собственно, можно взять только один лист бумаги и дунуть на него сбоку. Он обязательно будет несколько отклоняться в ту сторону, где движется поток воздуха.
С описанным явлением мы часто встречаемся в жизни. Благодаря этому летают птицы и самолёты. Вероятно, вы знаете, как создаётся подъёмная сила, действующая на крыло самолёта. Профиль крыла подбирают таким образом, чтобы скорость потока воздуха над крылом была больше, а давление меньше, чем под крылом. Разность этих давлений и создаёт подъёмную силу.
Всасывающее действие воздушной струи используется также в разнообразных насосах и пульверизаторах. Давайте «познакомимся» с пульверизатором для духов. Воздух из сжимаемой резиновой «грушки» выходит с большой скоростью через тонкую трубку А, суженную на конце. Рядом находится вторая трубка В, опущенная в сосуд с духами. Сильная струя воздуха создаёт разрежение в трубке В, атмосферное давление поднимает по трубке духи, которые, попав в струю воздуха, распыляются.
Далеко не всегда разрежение, созданное потоком воздуха, служит человеку. Иногда оно приносит большой вред. Например, во время сильных ураганов в результате стремительных потоков воздуха, несущихся над домами, так резко уменьшается давление на поверхности крыши, что ветер срывает её.
Снижение давления наблюдается также и в потоке жидкости, причём ещё более отчётливо, так как по сравнению с газами жидкости имеют более «плотное» атомное строение. В этой связи хочется напомнить об опасностях, угрожающих на реке. Две лодки или байдарки, плывущие рядом, будут «притягиваться» друг к другу, так как скорость движения воды между ними больше, а давление меньше, чем с другой стороны лодок.
Никогда не подплывайте на лодке слишком близко к бетонному побережью, а тем более к опоре моста. При быстром течении реки бетонные стенки или опоры сильно притягивают лодки. Они особенно опасны для легкомысленных пловцов, рискующих своей жизнью. Во время летнего отдыха на реке помните о простом опыте с двумя листками бумаги.
КОНСПЕКТ УРОКА ОКРУЖАЮЩЕГО МИРА
ДЛЯ 3 КЛАССА.
УМК «Школа России»
Тема: Воздух и его охрана.
Цель урока:
познакомить учащихся с составом и свойствами воздуха.
Задачи:
- обучающие:
формировать знания о значении воздуха для всего живого на
Земле;
в процессе опытов и практической работы формировать знания
об основных свойствах воздуха;
формировать практические умения работать с лабораторным
оборудованием, ставить опыты, вести наблюдения;
анализировать, обобщать и делать выводы по результатам наблю-
дений;
учить работать с гипотезой (предположение через деятельный метод
и практический подход).
Развивающие:
создать условия для личностного развития ученика; активизации
самостоятельной деятельности и работы в группе; развития способ-
ности к конструктивному творчеству, наблюдательности, умению срав-
нивать и делать выводы;
- воспитательные:
создать условия для воспитания бережного отношения к окружающей
среде;
создать условия для воспитания коммуникативной культуры, умения
работать в группах, выслушивать и уважать мнение других;
чувства взаимопомощи, поддержки.
Оборудование: у учащихся: учебник «Окружающий мир 3 класс» А.А.Пле-
шакова; рабочая тетрадь; лупы, лист дерева
у учителя: учебник, рабочая тетрадь, презентация, электронное приложение к
учебнику; полиэтиленовый пакет, лабораторное оборудование: колба, спиртовка,
тряпочка для опыта, лупа, лист дерева, компьютер, презентация, мультимедий-
ный проектор, экран.
ХОД УРОКА.
І. Организационный момент (2 мин)
Проверка посадки и готовности к уроку.
Сегодня на уроке вы будете работать по группам. Какие правила работы в группе нужно помнить и соблюдать?
(Работай в полную меру своих сил; слушай каж-
дого члена группы внимательно, не перебивая;
говори чётко и по делу; поддерживай товарищей;
если не согласен с кем- то,скажи об этом вежливо,
капитаном выбирай того, кто сможет выбрать
лучшее решение вместе со всеми; помни: высту-
пать от имени группы почётно)
ІІ. Актуализация знаний. Проверка домашнего задания. (4 мин)
Цель: закрепление знаний, полученных на прошлых уроках
( Презентация ):
Итог по этапу.
ІІІ. Самоопределение к деятельности. (1 мин)
Отгадайте загадку:
Через нос проходит в грудь
И обратный держит путь.
Он невидимый, но всё же
Без него мы жить не можем.
(Воздух)
Как вы догадались?
(Воздухом мы дышим, без него не можем жить,
но его не видим)
Как вы думаете, о чём пойдёт речь сегодня на уроке?
(О воздухе, его составе и свойствах)
ІV. Работа по теме урока(20 мин)
Беседа
На нашей планете есть 5 океанов. Как они называются?
(Северный Ледовитый, Тихий, Атлантический, Индийский и Южный) - Есть на свете ещё один очень важный океан- самый большой, и мы каждый день, каждый час, каждую минуту, не замечая этого, « купаемся» в нём. Как называется этот океан? (Воздушный)
Воздушный океан имеет своё научное название. Подробнее об этом расскажут наши ученики…
Выступление учеников . Заранее подготовленные ученики делают сообщение.
Цель: работа с учебными, научно-популярными текстами доступными для восприятия младшими школьниками, правильное и осознанное чтение вслух. Построение монологического высказывания по предложенной теме, по заданному вопросу .
Слой воздуха, окружающий нашу планету, называется атмосферой.
Атмосфера - это гигантская воздушная оболочка, которая простирается вверх на сотни километров. Толщина атмосферы в разных частях планеты неодинакова.
Атмосфера защищает землю от избытка тепла и холода, от излишней солнечной радиации. Если бы вдруг она исчезла, то вода и другие жидкости на Земле мгновенно закипели бы, а лучи солнца сожгли бы все живое.
Воздушный океан- атмосфера- очень важен для жизни.
Могут ли живые существа обойтись без воздуха? (Нет)
Почему? (Можно задохнуться и погибнуть)
Действительно, если глубоко вздохнуть, закрыть ладошкой рот, нос и считать про себя: раз, два, три… До 60 не успеем досчитать, как очень захочется глотнуть свежего воздуха.
Когда человек опускается под воду, поднимается высоко в горы или летит в космос, у него всегда должен быть с собой запас воздуха.
Если бы воздушный океан вдруг исчез, то наша планета через несколько минут стала бы безжизненной планетой.
Почему же так важен воздушный океан? (Ответы детей)
Воздушная оболочка Земли- это её удивительная «рубашка». Благодаря ей планета не перегревается от солнечных лучей, не стынет от космического холода. Эта «рубашка» защищает Землю от ударов метеоритов. Они просто сгорают в толще воздуха. Так что воздушная «рубашка» Земле просто необходима, и только благодаря ей на Земле, единственной планете в Солнечной системе, существует разумная жизнь.
Можно ли убедиться в том, что воздух существует? Как думаете вы?
(Ответы детей)
В том, что воздух действительно существует, убедиться очень легко. Попробуйте взмахнуть рукой. Что вы чувствуете?
(Движение воздуха)
У меня в руках- пустой полиэтиленовый пакет. Взмахну им и зажму концы. Почему пакет надулся и стал упругим?
(Там есть воздух)
Какое значение для человека, растений и животных имеет воздух?
(Воздух необходим для дыхания, защищает Землю от
перегревания и охлаждения, от метеоритов, от
вредных солнечных лучей).
Молодцы!
Физкультминутка.(1 мин)
Мы немножко отдохнем,
Встанем, глубоко вздохнём.
Руки в стороны, вперёд.
На опушке зайка ждёт.
Зайка прыгал под кустом,
Приглашая нас в свой дом.
Руки вниз, на пояс, вверх,
Убегаем мы от всех.
(Бег на месте.)
Побежим скорее в класс,
Там послушаем рассказ.
Проверка посадки.
Практическая работа «состав и свойства воздуха». Работа в тетради (стр.27-29)
Цель: учить детей наблюдать, выдвигать гипотезы, анализировать и делать выводы на основе практических действий.
Прочитайте стихотворение. Что можно узнать из него о воздухе?
(Воздух- это смесь газов)
Откройте учебник на стр. 46. Рассмотрите схему «Состав воздуха».
Какие газы входят в состав воздуха?
(Кислород, азот и углекислый газ)
Какого газа в воздухе больше всего? (Азота)
Какого газа в воздухе меньше всего? (Углекислого газа).
Какой состав имеет воздух, люди узнали всего 200 лет назад. Первыми стали изучать состав воздуха и его свойства Джозеф Пристли и Антуан Лавуазье
При дыхании живые существа поглощают из воздуха кислород, а выделяют углекислый газ.
Работа в паре
Прикройте учебники.
Откройте тетради на стр. 27, выполните самостоятельно задание №1.
(Самостоятельно или с помощью учебника подпиши на
схеме, какие газообразные вещества входят в состав воз-
духа. Отметь карандашами разного цвета (по своему вы-
бору), какой газ живые существа при дыхании поглощают,
а какой выделяют. Расшифруй использованные тобой ус-
ловные обозначения).
Обменяйтесь тетрадями и проверьте работу друг друга. Сделайте вывод, оцените работу.
Верните тетради друг другу. Проверьте себя по учебнику. Исправьте ошибки. Оцените свою работу. Выберите нужный значок:
Итог . – Кто выполнил задание без ошибок?
Молодцы.
Кто испытывал трудности во время выполнения задания?
Исправьте ошибки и будьте внимательнее на уроке.
Ребята, а какими свойствами обладает воздух?
(Воздух упругий, …(предположения детей)
Давайте проведём несколько опытов и проверим, правы ли вы.
Во время практической работы будем выполнять задание №2 в тетради.
Рассмотрите таблицу и скажите, на какие вопросы мы должны ответить в результате наших наблюдений?
(По результатам исследований заполни таблицу.
Свойства воздуха
Что изучаем
Вывод
Воздух прозрачен или непрозрачен?
Имеет ли воздух цвет?
Имеет ли воздух запах?
Что происходит с воздухом при нагревании?
Что происходит с воздухом при охлаждении?
- Как вы думаете, как ответить на первый вопрос? (ответы детей)
Что поможет нам это доказать? (гипотезы детей).
- Ребята, возьмите учебник, скажите, прозрачен ли он?
Посмотрите на дверь, прозрачна ли она? Видны ли через эти предметы другие?
А почему мы видим дверь, учебник, доску, парту? Обсудите и выскажите свои предположения.
( Воздух прозрачен)
- Запишите вывод в таблицу. (Воздух прозрачен)
Какой следующий вопрос? (Имеет ли воздух цвет?)
Как вы можете ответить на этот вопрос? Как это доказать?
(Высказывания детей)
(Если дети затрудняются, учитель подсказывает им)
- Какого цвета доска? (Зелёная)
Какого цвета шкаф? (Коричневый)
Какого цвета мел? (Белый)
Какого цвета воздух? (Не имеет цвета )
Запишите вывод в таблицу.(Воздух не имеет цвета).
Прочитайте третий вопрос.
(Имеет ли воздух запах?)
Что вы можете предположить? Какие доказательства мы можем использовать?
(Высказывания детей)
(Если дети затрудняются, учитель подсказывает им)
Ребята, поднимите руку, кто из вас был в парикмахерской, в столовой, в поликлинике? Представьте, что вам с закрытыми глазами предложили узнать, где вы находитесь? Возможно ли это? Как? Обсудите и выскажите свои предположения.
( Определить, где мы можем находиться, можно по запаху. Мы знаем, что частицы пахучих веществ смешиваются с частицами воздуха. Благодаря этому мы ощущаем запахи. Но чистый воздух запаха не имеет.)
Запишите вывод в таблицу. (Воздух не имеет запаха )
- Что происходит с воздухом при нагревании и охлаждении? Узнаем это при помощи опытов.
Опыт №1.
Цель: узнать, что происходит с воздухом при нагревании.
Возьмём колбу с трубкой. Опустим трубку в воду. Что наблюдаем?
(Вода не входит в трубку- её не пускает воздух).
Будем нагревать колбу. Что происходит теперь?
(Из трубки стали выходить пузырьки воздуха).
( При нагревании воздух расширяется )- запись в тетради).
Опыт №2.
Цель: узнать, что происходит с воздухом при охлаждении.
Положим на колбу холодную влажную тряпочку. Что наблюдаем?
(Вода поднимается в трубочке. Воздух как бы уступает
воде часть своего места)
Какой вывод можно сделать на основе наблюдений?
( При охлаждении воздух сжимается)- запись в тетради)
У воздуха есть ещё одно интересное свойство. Для того, чтобы его узнать, выполним задание №4 на стр.28 в рабочей тетради.
Прочитайте рассказ Мудрой Черепахи и выполните её задания.
(Один из учеников читает рассказ вслух)
Подумайте, какое свойство воздуха описывается в рассказе?
(Предположения детей)
Проверим себя. Прочитайте текст в разделе «Проверь себя».
Молодцы!
Итак, какими свойствами обладает воздух?
(Воздух прозрачен, бесцветен, не имеет запаха, при на-
гревании расширяется, при охлаждении сжимается, он
упругий, плохо проводит тепло)
Молодцы!
V. Физкультминутка (1 мин)
Чтобы сильным стать и ловким
Приступаем к тренировке.
Носом вдох, а выдох- ртом.
Дышим глубже, а потом
Шаг на месте, не спеша,
Как погода хороша!
Мы проверили осанку
И свели лопатки.
Мы походим на носках,
А сейчас- на пятках.
Проверка посадки.
VІ. Закрепление изученного материала. Работа в тетради (5 мин)
Цель: закрепить полученные знания
Прочитайте задание №3 на стр.28 в тетради.
(Изобразите с помощью схематического рисунка, как рас-
полагаются частицы воздуха при нагревании и охлаждении)
Какие свойства воздуха нужно учитывать, чтобы правильно выполнить задание?
(При нагревании воздух расширяется, а при охлаж-
дении сжимается)
Как объяснить, что воздух при нагревании расширяется? Что происходит с частицами, из которых он состоит?
(Частицы начинают двигаться быстрее, и промежут-
ки между ними увеличиваются)
Нарисуйте в первом прямоугольнике, как располагаются частицы воздуха при нагревании.
Как объяснить, что воздух при охлаждении сжимается? Что происходит с частицами, из которых он состоит?
(Частицы начинают двигаться медленнее, проме-
жутки между ними уменьшаются)
Нарисуйте во втором прямоугольнике, как располагаются частицы воздуха при охлаждении.
(После выполнения задания проводится самопроверка по слайду:
VІІ. Рефлексия (4 мин)
Работа в группах
Прочитайте второе задание на с.48. Выполните его.
(Прочитайте текст «Воздух должен быть чистым». Найдите в нём информацию: Об источниках загрязнения воздуха;о способах охраны чистоты воздуха.)
Что загрязняет воздух?
(Заводы и фабрики, автомобили)
Какие способы охраны воздуха вы знаете?
(Установки для улавливания сажи, пыли,
ядовитых газов, электромобили)
Беседа (5 мин)
В городе есть фабрика. Из её трубы день и ночь валили клубы дыма. Жители города кашляли, чихали, некоторых даже укладывали в больницу. Хотели даже фабрику закрыть, но как же обойтись без товаров?
Однажды из трубы фабрики перестал валить дым. Вскоре выяснилось, что к трубе приладили дымоуловители, которые не позволяли частичкам сажи вылетать из трубы.
И вот что интересно. Сажу теперь бережно собирают и отправляют на завод пластмасс, где делают разные пластмассовые вещи.
Словом, польза от дымоловки всем- и жителям города, и фабрике (она сажу продаёт), и производителям пластмасс.
Назовите способы охраны чистоты воздуха.
(Установки для очистки воздуха, электромобили)
Можете ли вы как- нибудь повлиять на чистоту воздуха?
(Можно сажать растения, они очищают воздух)
Почему растения поглощают углекислый газ, а выделяют кислород?
(Предположения детей)
Давайте внимательно рассмотрим листочек дерева. Нижняя поверхность листа покрыта прозрачной плёночкой и усеяна мелкими отверстиями. Их называют «устьица». Они то открываются, то закрываются, собирая углекислый газ. При свете солнца из воды, которая поднимается от корней по стеблям растений, и углекислого газа в зелёных листьях образуются сахар, крахмал и кислород. Поэтому растения называют «лёгкими планеты».
VІІІ. Подведение итогов урока. (2 мин)
Что такое воздух? (Смесь газов- азота, кислорода и углекислого газа)
Назовите свойства воздуха.
(Воздух прозрачен, бесцветен, не имеет запаха, упругий,
при нагревании расширяется, при охлаждении сжимается,
плохо проводит тепло)
Что нового вы узнали на уроке?
ІХ. Домашнее задание (1 мин)
Рабочая тетрадь: №5 (с.29)
У воздуха есть еще одно интересное свойство - он плохо проводит тепло. Многие растения, зимующие под снегом, не замерзают, потому что между холодными частицами снега много воздуха и снежный сугроб напоминает теплое одеяло, укрывающее стебли и корни растений. Осенью белочка, заяц, волк, лиса и другие звери линяют. Зимний мех гуще и пышнее, чем летний. Между густыми волосками задерживается больше воздуха, и животным в заснеженном лесу не страшен мороз.
(Учитель записывает на доске.)
Воздух плохо проводит тепло.
Итак, какие свойства имеет воздух?
V. Физкультминутка
VI. Закрепление изученного материала Выполнение заданий в рабочей тетради
№ 1 (с. 18).
- Прочитайте задание. Рассмотрите рисунок и подпишите на схеме, какие газообразные вещества входят в состав воздуха.(самопроверка со схемой в учебнике на с. 46.)
№2 (с. 19).
Прочитайте задание. Запишите свойства воздуха. (После выполнения задания проводится самопроверка с записями на доске.)
№3(с. 19).
- Прочитайте задание. Какие свойства воздуха нужно учитывать, чтобы правильно выполнить задание? (При нагревании воздух расширяется, при охлаждении сжимается.)
Как объяснить, что воздух при нагревании расширяется? Что происходит с частицами, из которых он состоит? (Частицы начинают двигаться быстрее, и промежутки между ними увеличиваются.)
Нарисуйте в первом прямоугольнике, как располагаются частицы воздуха при нагревании.
Как объяснить, что воздух при охлаждении сжимается? Что происходит с частицами, из которых он состоит? (Частицы начинают двигаться медленнее, и промежутки между ними уменьшаются.)
- Нарисуйте во втором прямоугольнике, как располагаются частицы воздуха при охлаждении.
№4 (с. 19).
- Прочитайте задание. Какое свойство воздуха объясняет это явление? (Воздух плохо проводит тепло.)
VII. Рефлексия
Работа в группах
Прочитайте первое задание в учебнике на с. 48. Попробуйте объяснить свойства воздуха.
Прочитайте второе задание на с. 48. Выполните его.
Что загрязняет воздух? (Промышленные предприятия, транспорт.)
Беседа
Неподалеку от моего дома есть фабрика. Из моих окон видна высокая кирпичная труба. Из нее день и ночь валят черные густые клубы дыма, отчего горизонт вечно прячется за плотной серозной завесой. Порой так и кажется, будто это заядлый курильщик окуривает город своей неугасаемой гулливерской трубкой. Мы все кашляем, чихаем, кое-кого приходится даже укладывать в больницу. А «курильщику» хоть бы что: знай себе пых да пых, пых да пых.
Дети плачут: противная фабрика! Взрослые сердятся: немедленно закрыть!
А в ответ все слышат: как так «противная»?! Как так «закрыть»?! Наша фабрика товары для людей выпускает. А, к сожалению, дыма без огня не бывает. Загасим пламя топок - фабрика остановится, товаров не будет.
Как-то поутру проснулась я, глянула в окно - не дымит! Перестал великан курить, фабрика на месте, труба по-прежнему торчит, а дыма нет. Интересно, надолго ли? Однако вижу: и завтра не дымит, и послезавтра, и послепослезавтра... Неужто фабрику вовсе закрыли?
А дым куда же подевался? Сами ведь говорили, что дыма без огня не бывает.
Вскоре выяснилось: услышали наконец бесконечные наши жалобы - приладили к фабричной трубе дымоуловители, дымоловку, которая не позволяет частичкам сажи вылетать из трубы.
И вот что интересно. Казалось бы, никому не нужный и даже вредный дым заставили делать доброе дело. Его (вернее, сажу) теперь здесь бережно собирают и отправляют на завод пластмасс. Кто знает, быть может, этот мой фломастер как раз из той самой сажи, пойманной дымоловками. Словом, польза от дымоловок всем: и нам, горожанам (мы больше не болеем), и самой фабрике (она сажу продает, а не пускает, как прежде, на ветер), и покупателям пластмассовых изделий (в том числе фломастеров).
Назовите способы охраны чистоты воздуха. (Установки для очистки воздуха, электромобили.)
- Чтобы очистить воздух, люди сажают деревья. Почему? (Растения поглощают углекислый газ, а выделяют кислород.)
Давайте внимательно рассмотрим листочек дерева. Нижняя поверхность листа покрыта прозрачной пленочкой и усеяна очень мелкими отверстиями. Их называют «устьица», хорошенько разглядеть их можно только в лупу. Они то открываются, то закрываются, собирая углекислый газ. При свете солнца из воды, которая поднимается от корней по стеблям растений, и углекислого газа в зеленых листьях образуются сахар, крахмал, кислород.
Не зря растения называют «легкими планеты».
Какой чудесный воздух в лесу! В нем много кислорода и полезных веществ. Ведь деревья выделяют особые летучие вещества - фитонциды, которые убивают бактерии. Смолистые запахи ели и сосны, аромат березы, дуба, лиственницы очень полезны для человека. А вот в городах воздух совсем другой. Он пахнет бензином, выхлопными газами, ведь в городах много машин, работают фабрики, заводы, которые тоже загрязняют воздух. Дышать таким воздухом человеку вредно. Чтобы очистить воздух, мы сажаем деревья, кустарники: липы, тополя, сирень.
