Интегрированный урок физика и химия

Зинихина Ю.А., Баженов В.М.

Интеллектуальная игра "Солнце, воздух и вода – наши лучшие друзья"

Введение

Посмотрите вокруг себя. Нас окружает сложный и большой мир. Это дома и улицы, люди и растения, реки и леса, а также солнце, воздух и вода.

И сегодня на нашем уроке мы будем рассматривать солнце, воздух и воду с позиции 4 –х предметов: биологии, географии, физики и химии.

Сегодня мы проводим интеллектуальную игру.. Предлагаем вам участие в 6 конкурсах.

Команды получат одинаковое количество заданий. Правильный ответ -1 балл команде.

Разминка.

1. Вопросы:

Ветер, меняющий свое направление 2 раза в год. (муссон)

Содержат ли кости человека воду? (да, 20%)

Полезно ли пить абсолютно чистую воду (дистиллированную)? (нет)

Какова основная причина образования волн? (ветер)

Почему закаливание полезно для здоровья? (укрепляет сосуды)

Что является двойной силой круговорота воды в природе? (солнце)

Процесс перехода воды из жидкого состояния в твердое. (кристаллизация)

Часть океана, впадающая в сушу, но свободно сообщающаяся с океаном. (залив)

Почему лекарства запивают водой? (чтобы лучше растворились)

Процесс перехода воды из твердого состояния в жидкое называется… (плавление)

Простейшее химическое соединение водорода с кислородом. (вода)

Перемещение воды в горизонтальном направлении. (течение)

Химический элемент в переводе с латинского “Рождающий воду”. (водород)

Газовая оболочка, окружающая Землю. (атмосфера)

Какая страна живет на привозной воде? (Алжир)

Поток воды, текущий в выработанном им углублении. (река)

Где содержится основное количество воды? (в океанах, 97, 6%)

Как называется вода, образуемая в организме вследствие окисления жиров? (метаболическая)

Где находится хранилище пресной воды на нашей планете? (в льдинах)

Скопление воды в природном углублении на суше. (озеро)

Процесс перехода воды из жидкого состояния в газообразное. (парообразование)

Разминка

2 вариант

Какое море Мирового океана самое соленое? (мертвое)

Почему человек умеющий плавать тонет в холодной воде? (переохлаждение)

Химический элемент (в переводе с греческого “Безжизненный”. (азот)

Содержание в воздухе водяного пара. (влажность)

Местность, с которой река со своими притоками собирает воду. (бассейн)

Переход вещества из жидкого состояния в газообразное. (испарение)

Смесь газов, из которых состоит атмосфера Земли. (воздух)

Закон, согласно которому, на всякое тело, погруженное в жидкости, действует со стороны этой жидкости (газа) выталкивающая сила. (Закон Архимеда)

Где на поверхности океана самая высокая температура воды? (в области экватора)

Где в медицине применяют воду? (бассейны, ванны, закаливания)

Процесс перехода воды из парообразного состояния в жидкое. (конденсация)

Приборы, применяемые для очистки воды от нерастворимых примесей. (фильтры)

Что является главной причиной образования цунами? (подводное землетрясение)

Беспорядочное движение малых частиц, взвешенных в жидкости или газа (броуновское движение)

Состояние одного и того же вещества в различных интервалах температуры и давления существенно различающиеся по физическим свойствам. (агрегатные)

Переход вещества из газообразного состояния в жидкое. (конденсации)

Количество граммов веществ, растворяющихся в 1л. Воды. (соленость)

Как называется часть земной атмосферы населенной живыми существами? (биосфера)

Процесс парообразования в жидкости, включающий рождение пузырьков пара, их рост и движение. (кипение)

В наших единицах измеряют соленость. (промиля)

Дополнительные вопросы к разминке

Процесс, в результате которого получается вода. (очистка)

Внешнее условие, от которого зависит растворение газов в воде. (давление)

Область деятельности человека, требующая большого количества воды. (техника)

Вещество, дезинфицирующее воду. (озон)

Способ подготовки твердых веществ к растворению в воде. (измельчение)

Метод очистки воды. (дистилляция)

Прибор для измерения плотности жидкостей. (ареометр)

Вещество в конденсированном состоянии, промежуточном между твердым и газообразным. (жидкость)

Способность человека воспринимать свет от разных предметов в виде особых ощущений яркости, цвета и формы, позволяющих на расстоянии получать разнообразную информацию об окружающей действительности (зрение).

Картина, получающаяся при прохождении через оптическую систему лучей, распространяющихся от рассматриваемого объекта (изображение)

Простейшее оптическое приспособление, позволяющее получать изображение предмета ( в переводе с латинского “темная комната”)

Характеристика различия в освещенности разных частей объекта.

Небольшой объем жидкости, ограниченный в состоянии равновесия поверхностью вращения (капля)

Вакуум (в простонародье) (пустота)

 II Конкурс знатоков.

Каждая команда должна ответить на 4 вопроса по четырем учебным предметам. Участникам дано право выбора, с какого вопроса и какой дисциплины начать ответ. После выбора вопроса, учителем–предметником задается вопрос (а в это время с магнитной доски снимается номер вопроса)

Химия.

Что значит: Живая и мертвая вода? (Ответ: Вода имеет изотопы: дейтерий и тритий тяжелые –это мертвая вода, а протий –легкая)

Почему водомерки не тонут в воде. Ответ: поверхностное натяжение воды

Крупным резервуаром пресной воды являются болота. По некоторым оценкам в болотах содержится воды столько же, сколько и в озерах. Существует широко распространенное мнение, что болотная вода не пригодна для питья. Ее часто называют “Гнило”, видимо из-за цвета. Однако исторические записи свидетельствуют о том, что в далеком прошлом болотной водой заправляли корабли, отправляющиеся в далекие плавания. Такая вода долго сохраняла свои питьевые качества. Почему? Ответ: Причиной служили содержащиеся в ней фенолы, которые играли стерилизующую роль. Сам фенол (карболовая кислота широко используют в медицине как антисептическое средство).

Что такое “синий уголь” (энергия приливов и отливов)

Физика.

1.(русская сказка) Девушка сидит под елью, дрожит, озноб ее пробирает. Вдруг слышит, невдалеке Морозко по елкам потрескивает, с елки на елку поскакивает, пощелкивает. Очутился на той ели, под которой девица сидит, и сверху ее спрашивает: -“Тепло ли тебе, девица? -Тепло, Морозушко, тепло, батюшка”. Вопрос: Почему от мороза ель трещит? Ответ: Вода в волокнах дерева замерзает, превращаясь в лед, и он разрывает волокна, слышится звук.

2.Была зима. Шерлок Холмс вошел в комнату с улицы. Сквозь замершие окна был виден лишь край дороги. “Хозяйка квартиры ленивая”, -подумал он. Почему он сделал этот вывод? Ответ: Окна в квартире хозяйки замерзли. Значит, в пространство между рамами проник из комнаты теплый воздух и, соприкасаясь с холодным стеклом, замерз на нем. Следовательно, окна плохо утеплены.

 3. Человек, который искал бессмертие (итальянская сказка).
“И тут Грантеста увидел что-то, что показалось ему страшнее бури. К долине приближалось чудовище, летевшее быстрее, чем луч света. У него были кожистые крылья, бородавчатый мягкий живот и огромная пасть с торчащими зубами”.
Вопрос: Что неверно с точки зрения физики в этом отрывке?
Ответ: В природе нет скоростей, превышающих скорость света.

4.По телевизору показывали фильм, и Шерлок Холмс с любопытством поглядывал на экран. Там на тонущем корабле капитан приказал положить сверток с золотом в бочку, закрыть ее и сбросить в море, так как шлюпка была переполнена людьми и около нее толпились не поместившиеся пассажиры. “А зря, -сказал Холмс, -я бы переплавил на берег с этой бочкой по крайней мере еще одного человека”. Вопрос: Почему он так сказал?

Ответ: Благодаря своему значительному объему, бочка обладает большой подъемной силой, превышающей вес свертка с золотом.

География

1.Земля в космическом пространстве сталкивается с большим количеством мелких космических тел. Вопрос: Почему они не падают на земную поверхность?

2. Объясните выражение: Атмосфера – броня памяти.
Если поверхность человеческого тела около 1, 5м2 , то на каждого из нас давление воздуха -15т, такое давление способно раздавить все живое.
Вопрос: Почему же мы его не ощущаем?

3. Инспектор Варенников расследовал дело о нападении в нескольких км от берега моря. На допросе один из подозреваемых, разъясняя свое алиби, утверждал, что в момент преступления гулял по набережной моря и затратил почти час, пытаясь достать из воды унесенную легким ветерком с его головы шляпу, которую отгоняло все дальше и дальше от берега.
Вопрос: Почему приведенный рассказ заставил усомниться в алиби подозреваемого?

4. На о. Барсакельмсс (пойдешь –не вернешься) на Аральском море можно наблюдать такое явление: гонимые ветром облака при подходе к острову разделяются на две части и обтекают его. Над морем идет дождь, а в районе острова сияет солнце. Вопрос: В чем причина этого явления (над островом воздух очень прогревается, нет рек и озер. Мощные потоки горячего воздуха поднимаются вверх).

III. Песенно –литературный конкурс.

Команды поочередно поют или декламируют строчки из песен, либо стихов, где говорится о солнце, воздухе, воде.

Например:

-Ветер по морю гуляет и кораблик подгоняет, он летит себе в волнах на раздутых парусах…

IV. Конкурс –найди лишнее.

Из предложенных цепочек найди лишнее.

Теплопроводность, конвекция, излучение, теплоемкость

Динамометр, манометр, тонометр, барометр

N2, O2, H2, C2

Моль, тушканчик, верблюд, американская кенгуровая, крыса

Океанические течения: Гольфстрим, Канарское, Калифорнийское, Перуанское

Биосфера, гидросфера, атмосфера, антропосфера

Ответы:

виды теплопередачи (теплоемкость –нет)

приборы измеряющие давление (динамометр –прибор для измерения силы)

газы ( углерод –нет)

животные не пьют воду ( верблюд –пьет)

сферы, где живут растения и животные (антропосфера –живут люди)

океанические течения (Гольфстрим –теплое)

V. Конкурс –опытный.

Доказать, что существует атмосферное давление.

Доказать, что плотность соленой воды больше.

Доказать, что вес тела в воде уменьшается.

Доказать, что существует поверхностное натяжение воды.

Очистить соль от песка.

VI. Конкурс –картографии.

Задание по контурным картам: На контурной карте как можно больше подписать объектов гидросферы.

Зинихина Ю.А., Баженов В.М.

Разработка интегрированного урока "Живые барометры"

 "Наука лёгких метеоров,

Приметы неба предвещай.

И бурный шум воздушных споров

Чрез верны знаки предъявляй.

 (М.В. Ломоносов)

Земля моя! Кровинкою любой я слит с тобой. Твои законы святы...

Жемчужинкой зелёно-голубой тебя привыкли видеть космонавты...

Взволнованный лепечущей листвой, я средь ветвей угадываю лица,

Вернее лики,- лик единый твой, он волнами и листьями струится.

Его пересекает свист крыла, скользят, светясь, больших животных тени

Ликуют сонмы крошечных творений, которым нет ни края, ни числа.

(Яков Белинский)

     …пора чудес пришла, и нам

Подыскивать приходится причины

Всему, что совершается на свете.

Уильям Шекспир.

 Учитель физики: 

С давних пор и по настоящее время человеке хотел «вскрывать все таинства природы». Процесс познания никогда не прекращался и не прекратится. Чем глубже проникает человеческий ум в тайны природы, тем больше он встречает загадок, тем больше возникает новых вопросов. Сегодня наше занятие посвящено очередной загадке. А какой вы узнаете, отгадав загадку:

Всем поведает.

Хоть и без языка,

Когда будет ясно,

А когда – облака.

(Барометр)

Барометр – прибор, применяемый для измерения атмосферного давления. Знание атмосферного давления важны для предсказания погоды на ближайшие дни, так как изменение атмосферного давления связано с изменением погоды.

(Учитель физики показывает барометр и рассказывает о том, как он работает).

Учитель биологии:

Мир вокруг нас полон загадок и чудес. А познать их нам помогают наши верные друзья: внимательность, любопытство и ум.

Человеку всегда нужно знать, какая будет погода, поскольку она влияет на его деятельность и самочувствие. Народные приметы известны с древних времен. Люди их постоянно накапливали и использовали в своей деятельности, прежде всего в сельском хозяйстве, где погода играет далеко не последнюю роль. Правильное предсказание погоды было жизненно важно для крестьян, так как ошибки в прогнозах могли обернуться для них гибелью урожая.  Приметы погоды важны не только для тружеников села, но и человека любой специальности, рыболовов и охотников, грибников и заготовителей, туристов и дачников. Знание примет и особенностей климата своего региона помогает дать прогноз не только на завтра, но и предсказать, какая будет весна, лето, осень, зима.

Люди отмечали характерные признаки, предваряющие те или иные изменения погоды. Так появились многочисленные приметы - свидетели народной мудрости.

Учитель физики: 

 «Погодные» приметы разнообразны. Одни связаны с различными физическими явлениями, другие - с религиозными верованиями, третьи с поведением животных и с изменениями, происходящими с растениями. Дело в том, что растения, в отличие от животных, в борьбе за жизнь и сохранение потомства не могут убежать или улететь от непогоды, спрятаться в защищенном месте. Поэтому они по своей природе очень чувствительны и заблаговременно реагируют на малейшее изменение состояния атмосферы. Одни растения перед дождем закрывают цветки, чтобы защитить от повреждения пыльцу и уменьшить теплоотдачу; другие — при низкой относительной влажности воздуха уменьшают испарение, обильно выделяя ароматный нектар, привлекающий крылатых тружениц — пчел и других насекомых; третьи — «плачут» липкими капельками сока; четвертые — меняют форму и положение листьев. Подмечая изменения в поведении растений, наблюдательные люди могут предсказать погоду. Об этом нам расскажут обучающиеся в своих презентациях «Барометры - животные» и «Барометры - растения».

Учитель биологии:

Наблюдая за живыми барометрами, люди слагали народную мудрость в виде пословиц и загадок. В них - кратких изречениях, поучениях - вся суть. Например, некоторые из них. (Приметы в рисунках).

Учитель физики:

 Выбрав из двухтомника Владимира Даля «Пословицы русского народа»  несколько изречений, попытаемся объяснить их с точки зрения физического смысла. Проведем игру: «Что? Где? Когда?»

Первый вопрос: Лучина трещит и мечет искры - к ненастью. (Старинную русскую примету можно объяснить тем, что при повышенной влажности   деревянные   предметы   отсыревают.   При   горении   влага   из древесины лучины интенсивно испаряется. Увеличиваясь в объеме, пар с треском разрывает древесные волокна). 

Вопрос второй: В старину в некоторых местностях крестьяне с помощью эха узнавали, будет ли дождь. Они кричали: «Какой пень, какая колода, какая будет погода? Го-о-оп-гоп-гоп!» Если эхо отвечало «гоп» сильно - ждали дождя.

(Перед дождем повышалась влажность, которая влияет на распространение звука. С повышением влажности изменяется плотность воздуха и его способность проводить звук). 

Третий вопрос: В народе говорят: «Соль мокнет - к дождю». « Табак сыреет - к сырой погоде». Объясните народную примету.

(С ухудшением погоды связано повышение количества водяного пара в воздухе, т.е. влажности, и понижение атмосферного давления. Перед наступлением дождя многие предметы, впитывающие в себя влагу из воздуха, сыреют). 

Четвёртый вопрос: Откуда возникла пословица: «Горшки легко позакипают через край к ненастью»? (Падение атмосферного давления, сопровождающее ухудшение погоды, является причиной того, что при кипячении молоко скорее «убегает»).

-А вот несколько пословиц, связанных с состоянием неба: «Если звезды блестят ярко - к стуже»; «Ясный Млечный Путь летом - к ведру» «Мало звезд на небе - к ненастью». Как их объяснить?

(С ухудшением погоды увеличивается количество водяных паров в атмосфере. На высоте 8-10 км образуются кристаллики льда, которые рассеивают свет подобно дыму или туману, в связи с чем цвет неба белеет, затем облачность уплотняется. При этом слабые звезды становятся невидимыми. В ясную погоду небо чистое, звезд много и они хорошо видны). 

-Хорошую погоду сулит следующая примета: «Обильная роса на траве к хорошей погоде». Дайте ей объяснение. (При отсутствии облачности ночью земля за счет теплового излучения охлаждается сильнее, чем в пасмурную погоду. Это вызывает конденсацию атмосферного пара и, как следствие, выпадение росы, появление тумана).

Учитель биологии: А теперь занимательные задания из жизни животных.

Лягушка-барометр. Блестящий «синоптик» — лягушка. Ее давно используют африканские племена. Местные жители заметили, что перед началом сезона дождей древесные лягушки выходят из воды и взбираются на деревья для метания икры. Если «прогноз» лягушек окажется только близким к расчетному, икра высохнет и потомство погибнет. Но ошибки в лягушачьем предвидении бывают чрезвычайно редко. В чем секрет?

(Дело в том, что у лягушки кожа очень легко испаряет влагу. В сухой атмосфере кожа быстро обезвоживается, поэтому лягушка, если дело идет к теплу, сидит в воде. В сырую погоду, когда собирается дождь, она вылезает на поверхность: обезвоживание теперь ей не грозит).

Японские рыбки. «Идеальными барометрами» служат красивые мелкие рыбки, обитающие в глубинах подводного царства у берегов Японии. Они заранее и совершенно безошибочно реагируют на малейшее изменение погоды, и за их поведением в аквариуме пристально следят капитаны белоснежных океанских лайнеров, отправляющихся в дальние рейсы, рыбаки и сельские жители. Как это им удается?

(Рыбки имеют оригинальное устройство плавательного пузыря. Который воспринимает тончайшие перепады давления. Чувствительность этих рыбок находится на пределе возможностей технических систем).

Учитель физики: 

А теперь попробуйте определить (кто больше) сколько примет содержит стихотворение Дженнер (вывести на экран, «Сорок поводов для того, чтобы что бы отказаться от предложения друга совершить совместную прогулку»)

Учитель биологии:

До сих пор шла речь о синоптических способностях различных видов растений и животных, об их «барометрах», «гигрометрах», «термометрах» и других биологических датчиках, приборах, механизмах, которые улавливают изменения многочисленных характеристик внешней среды и помогают тому или иному организму к ним приспособиться.

А как наш организм воспринимает биометеорологическую информацию? (презентация .

- «... Нашло на меня вновь безблагодатное состояние. Изгрызлось перо, раздражались нервы и силы – и ничего не выходило. Я думал, что уже способности писать просто отнялись от меня», - писал Н.В. Гоголь поэту В.А. Жуковскому.

- «В половине пятого меня начинает мучить ужасающая тоска... уныние, лишающее всех душевных сил, - отмечал в дневнике Стендаль.

Речь тут, как можно догадаться, вовсе не о безволии или лени, а о биоритмологии. Биометрология – наука, изучающая влияние погоды на здоровье человека. Поэтому еще одно условие, от которого мы зависим — ритм. Любители утренних часов — «жаворонки» — просыпаются рано и наиболее активны в первую половину дня. Их среди нас процентов 15—20. Есть еще «совы» — у тех пик работоспособности приходится на вечер. Каждый третий человек — «сова». Зато примерно половина людей вообще не замечает этих пиков и действуют по обстоятельствам или по привычке. Есть даже такие, кто попеременно, в зависимости сезона, ведет себя то как «жаворонок», то как «сова».

С помощью этого теста выясните, кто вы — «сова» или «жаворонок».

Учитель физики: 

-Человек – маленькая частица в огромном океане, называемом атмосферой, физическое состояние которого меняется ежедневно и даже ежечасно. Изменения атмосферного давления и температуры, влажности воздуха, степень его загрязнения способны разрушить наше психологическое равновесие. Наше плохое самочувствие – ответная реакция организма на изменения атмосферного давления, температуры и влажности воздуха. То есть, каждый из нас тоже является барометром. О том, что происходит в нашем организме, как мы чувствуем погодные изменения и несколько полезных советов, которые помогут нам быть в норме, расскажет ….. в своей презентации.

 Учитель биологии:

Но человек реагирует еще и на зло и добро.  Каждое слово, сказанное в ответ, может иметь определенную реакцию организма. - Очень важно заботится об окружающих людях, дарить им внимание, разговаривать с ними. Безразличие, ненависть, гнев и даже раздражение разрушающе действуют не только на другого человека, но имеют и обратную связь. Тот, кто злится и проклинает, загрязняет в первую очередь свой собственный организм, который на 80 % состоит из воды и программирует себя на болезни (отрывок фильма «Вода»).

Учитель физики: 

Всем нам надо быть внимательнее ко всему тому, что нас окружает. Надо уметь читать живую книгу природы. 

Учитель биологии:

(Упражнение « Улыбка» Мир тебе)

Первая фраза при встрече с любым человеком у вас должна быть «Мир тебе». Подарите это ему всей душой и сердцем. Если с кем-нибудь начинаете ссориться или ругаться, вспомни и повтори: «Мир тебе! – это должно вас остановить.

Нам каждый день Природа дарит -

Небесную встречать зарю.

За Жизнь - космический подарок -

Тебя, Земля, благодарю.

За то, что есть улыбки - дети

И радость - женское тепло,

И люди добрые на свете,

За то, что с этим повезло.

Круговращение Планеты,

Прикосновение стихий,

Всё - север, юг, зима и лето,

Дорога, труд, любовь, стихи,

Сплетение души и мысли,

Провалы, взлёты, вверх и вниз...

Какой же смысл в исканьи смысла?

Процесс познанья - это смысл.

У нас пути иного нету,

Одна волнующая нить -

Неповторимую Планету

И наши жизни сохранить.

Сверкает Мир многообразный,

Зовущий, тёплый, голубой.

И каждый день на свете - праздник,

Покуда этот Мир - с тобой!.

(Песня о дружбе ансамбль Барбарики.)