1

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

Урок в Музее Землеведения МГУ имени М.В. Ломоносова

2014

2

• 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

3

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»

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

• 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.)

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»

12

Лабораторная работа «Ознакомление с образцами

фосфатных руд»

13

Экспозиции музея

14

Экспозиции музея

15

Фосфаты

PO43-

H2PO4-

иHPO4

2-

PH3

Белок

4

2

3

1

Раздаточный материал

16

V этап урока. Рефлексия

Форма организации: сочетание фронтальных, групповых и индивидуальных форм обучения

17

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.

V этап урока. Рефлексия

18

Группа 1. Задание 3

• Химические процессы, сопровождающие образование фосфатов в земной коре.

• 2P + 3Ca = Ca3P2

• Ca3P2 + 4O2 =3CaO + P2O5

• 3CaO + P2O5 = Ca3(PO4)2

20

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

21

Фосфатыпочвы

PO43-

H2PO4-

иHPO4

2-

ФосфинPH3

Белок

4

2

3

1

Экологические проблемы и их решениеПочему происходит потеря фосфора?

уборка урожая

добыча фосфатных руд

Фосфатные стоки в водоемы

«Фосфорный голод»

Антропогенная деятельность

23

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

24

Фосфатыпочвы

PO43-

H2PO4-

иHPO4

2-

ФосфинPH3

Белок

4

2

3

1

Экологические проблемы и их решение

уборка урожая

добыча фосфатных руд

Фосфатные стоки в водоемы

«Фосфорный голод» Эвтрофикация водоемов

Антропогенная деятельность

26

Фосфатыпочвы

PO43-

H2PO4-

иHPO4

2-

ФосфинPH3

Белок

4

2

3

1

Природно-антропогенный цикл фосфора

уборка урожая

добыча фосфатных руд

Фосфатные стоки в водоемы

«Фосфорный голод» Эвтрофикация водоемов

Антропогенная деятельность

27

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

28

Подведение итоговВопросы 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?

29

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?

30

Фосфатыпочвы

PO43-

H2PO4-

иHPO4

2-

ФосфинPH3

Белок

4

2

3

1

Природно-антропогенный цикл фосфора

уборка урожая

добыча фосфатных руд

Фосфатные стоки в водоемы

«Фосфорный голод» Эвтрофикация водоемов

Антропогенная деятельность

31

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.

32

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

33

Спасибо за внимание!

http://www.youtube.com/watch?v=JwEu4xf3ECU