Исследование засолённости почв с помощью системы сбора данных PASCO датчик pH, и оборудования SPARK vue experiment

Тема : «Исследование засолённости почв  с помощью системы сбора данных  PASCO датчик pH, и оборудования SPARK vue experiment»

 

Итоговое факультативное занятие в 8 классе по экологии, раздел «Земельные ресурсы»  

 

Цель:  Ознакомиться с понятиями: засолённость почв, единица измерения pH, виды почвы, экосистемы, виды солей. Исследовать образцы почв вблизи посёлка Актас  с помощью Системы сбора данных  PASCO датчик pH,  SPARK vue experiment. Помочь учащимся понять, какие образцы почвы могут подходить для нормального роста и развития растений. посева сельскохозяйственных культур, основываясь на уровне pH. Приобрести  практические и исследовательские навыки при выполнении следующих процедур:

- отбор образцов данных в разных местностях и запись их наблюдений;

- определение с помощью датчика pH кислотности и щелочности трех разных образцов почвы.

 

Задачи:

-  Произвести детальное наблюдение местности, где производится отбор почвы.

- Определить и сравнить pH  каждого образца почвы.

 

Материалы и оборудование:Техника  безопасности

1.      Не производите отбор проб в местах, где много отходов животного происхождения, чтобы не рисковать здоровьем.

2.      Во время работы с химикатами наденьте защитные маски, перчатки и фартук.

3.      Выбрасывайте химикаты и растворы согласно инструкциям.

4.      Для достижения лучших результатов проводите эксперимент при комнатной температуре (25°C). Примечание: изменение температуры меняет активность иона водорода в растворе и, следовательно, меняет уровень pH.

 

Ход работы:

1.      Вступительное слово учителя. Актуализация темы

            Сегодня , мы будем исследовать засолённость почв нашей местности, через показатель уровня рН в почве.

Уровень рН в почве – это важный химический индикатор кислотности и щелочности земли.  

рН уровень в почве зависит от химических свойств основного материала, местных растений, истории этого региона , а так же антропогенных факторов (влияния деятельности человека – удобрения, выхлопные газы автотранспорта, вредные выбросы промышленных предприятий и т.д.) .

рН измеряет кислотность или щелочность раствора.  Это измерение основывается на шкале уровня рН с диапазоном от 0 (высококислотный) до 14 (высокощелочной). Дистиллированная вода с уровнем  рН7 (норма) является примером нейтрального раствора.  

Уровень рН почвы прямо зависит от наличия питательных веществ. Если уровень рН почвы слишком высокий или слишком низкий, питательные вещества могут не растворяться и не попадают в корневые системы. В качестве результата растения будут показывать симптомы недостатков в питании независимо от веществ, добавленных в почву. Азот.  фосфор и калий  являются жизненно важными питательными веществами, но растения могут их усваивать только при определенном уровне рН. Азот (нитраты) доступнее при 5.5 уровне рН, тогда как фосфор лучше растворяется при 6.0 и 7.0 уровнях рН.

 

Ребята включите оборудование SPARK vue experiment

 

2.      Вводные вопросы учащимся:

1.                           Какой вид, тип  почвы распространен в вашей местности: глиняная, песочная, богатая, темная, богатая органическими минералами или горная?

2.                           Насколько плодородна почва нашей местности?

3.                           Что такое засолённость почвы?

4.                           Как засолённость почвы влияет на рост растения?

5.                           Если солей в почве недостаточное количество, это улучшает её качество? А как это влияет на рост растений?

6.                           Что является причиной засоления почвы?

7.                           Какую роль играет уровень pH в почве?

 

Краткий обзор

Засолённость почвы –это уровень растворимых солей в почве.

Соли являются широко распространёнными природными компнентами почвы

Однако увеличение концентрации соли неблагоприятно влияет на рост культурных растений, уменьшает производительность и угрожает равновесию почвенного слоя земли.

 

Проверка знаний:

Почва, содержащая какой либо вид соли, не может поддерживать рост растений. Ответ обоснуйте.

А) верно

Б) неверно

 

Почва должна содержать набор различных минеральных солей, тогда рост и развитие растения будет нормальным. Если какой то вид соли отсутствует, или его недостаточно, то рост и развитие  растения ухудшается. Если количество солей будет в почве в избытке – это тоже принесёт вред растению.

Краткий обзор

Уровень повреждения урожая и мероприятия по устранению зависят от концентрации и вида накопленных солей. Почва с высоким содержанием растворимых солей- считается засолённой.

 

 Концентрация солей в почве зависит от следующих факторов:

1. Естественные  (природные)

- При выветривании (разрушении) минералов в почве, они выделяют соли, что ведёт к её засолению.

-В засушлевых регионах, при интенсивном испарении, соли накапливаются на поверхности почвы и приводят к их природному засолению

-Соли отлагаются через пыль и осадки

- В прибрежных районах на засоление почвы влияет близость морской воды.

- Распределение соли в почве, определяется геологическим строением местности. ( те в верхних геологических слоях могут залегать соленые пласты)

 

2 Антропогенные ( вызваны деятельностью человека)

- Большинство солей, имеющихся в воде для орошения, содержат : магний, калий, сульфаты, хлориды, в дополнении к солям натрия

-Удобрения, содержат, много разных видов солей, включая азот и соли кальция. Излишнее удобрение и неправильное орошение ухудшает состояние засолённости почвы.

-Выделение промышленными предприятиями и автотранспортом вредных газов, веществ, пыли, сажи, золы.

 

Проверка знаний:

Объясните, как содержимое удобрений может повлиять на засолённость почвы?

Объясните, как  обильное орошение может повлиять на засолённость почвы?

 

3.      Подготовка к лабораторной работе:

 

1.      С помощью лопатки собрали 3 образца почвы из разных мест.

2.      Отметили и описали каждый из образцов (место, где был взят образец, внешний вид, состав почвы, растения растущие в окружении)

 

Характеристика образцов:

 

Образец №1

Место: лесопосадка

Дата/время сбора: 05.10.2012 год

Внешний вид/ состав: светло коричневая, с примесями перегноя.

Описание растений поблизости: сосны,  разнотравье.

 

 Образец №2

Место:  Садово-огородническое общество «Надежда»

Дата/время сбора: 05.10.2012 год

Внешний вид/ состав: светло коричневая, песчаная с примесями перегноя, и глинистых вкраплений и древесной золы.

Описание растений поблизости:  Овощи, ягоды, садовые деревья и кустарники.

 

Образец №3

Место:   Вблизи ЦОФ «Сабурханская» у автомобильного шоссе

Дата/время сбора: 05.10.2012 год

Внешний вид/ состав:  светло коричневая, песчаная  с примесями шлака.

Описание растений поблизости:   скудное разнотравье - ковыль, типчак, полынь

 

 

4.      Проведение лабораторной работы.

 

 

Почему в пробирку с почвой мы добавили дистиллированную воду?

  Для чистоты эксперимента. Дистиллированная вода с уровнем рН 7 является примером нейтрального раствора. А вода из водопровода может быть более щелочной или кислой, что повлияет на результат исследования.

 

5.      Анализ данных: 

6.      Выводы. 

Вопросы для анализа

1. В каком из трех образцов почвы уровень кислотности больше? (показатель ниже нормы) Объясните, почему у него   уровень рН ниже по сравнению с другими образцами. 

   (образец 3   глинистая почва,  влияние  вредных выхлопных газов автотранспорта и фабрики,  наличие - золы, пыли  и шлака расположенного рядом  предприятия.)

2. В каком из трех образцов почвы уровень щелочности больше(показатель выше нормы)? Объясните, почему он   имеет уровень рН выше по сравнению с другими образцами. ( 2 образец - переизбыток удобрений, избыточный полив)

 

Вопросы для синтеза

1. Сможет ли образец почвы, который вы исследовали, поддерживать здоровую сельскохозяйственную культуру?

2. Как вы сможете осторожно изменить почву, чтобы улучшить её свойства для лучшего роста сельскохозяйственных культур?

3. Сколько живых организмов вы заметили в разных видах почвы? Что можно сказать, исходя из этого, о здоровье почвы в вашей местности?

5. Какие доказательства взаимодействия человека и вмешательства вы могли определить, когда собирали образцы? Как вы думаете, как это взаимодействие изменило первоначальное состояние почвы?

             

7.      Закрепление.

Задания с ключевыми терминами

Заполните пробелы словами из перечня беспорядочно расположенных слов.  

 

Кислотные осадки, или кислотный дождь, включают дождь, снег, мокрый снег или туман, который содержит большое количество серной и азотной кислот. Эти кислоты образуются при взаимодействии сернистого газа и газа, окислов азота с водой в атмосфере. Кислотные осадки делают почву и водоемы, такие как озера, более  ………………, чем обычно. Этот высокий уровень кислотности может  ……………. растительному и животному миру.

 

Кислотными, повредить, улучшить, щелочными.

 

2. Уровень pH обозначает……………..   или  ……………….. раствора.   Предполагается, что дождевая вода  ……………………………………………………….. Дождь проходит через атмосферу и углекислый газ, образуя слабую  кислоту. Таким образом, дождевые осадки  имеют уровень pH около 5.6.

 

Степень кислотности, щелочности, нейтральная, но на самом деле она в достаточной мере кислотная, нейтральная, но на самом деле она в достаточной мере щелочная.

 

Вопросы с несколькими вариантами ответов

 

1. Какой показатель pH раствора является нейтральным?

A. 3.     B. 5.   C. 7.      D. 9.

 

2. Какая из указанных ниже причин способствует изменению  уровня рН воды в озере?

A. Добыча полезных ископаемых.

B. Сельскохозяйственная деятельность.

C. Загрязнение воздуха.

D. Все вышеуказанные причины.

 

Задания с ключевыми терминами

1. Уровень pН в почве основан на измерении ионов водорода в растворе. Существуют различные факторы, влияющие на уровень рН почвы. Уровень рН почвы зависит от вида материалов, из которых изначально была сформирована земля. Если земля была сформирована из кислых пород, почва, как правило, имеет более низкий уровень рН. Высокое количество осадков влияет на уровень рН почвы путем устранения основных питательных веществ из почвы, эти элементы заменяются такими элементами как алюминий, который может создать кислотную среду. Люди также играют определенную роль в формировании уровня рН почвы, загрязняя окружающую среду и применяя удобрения.

 

2. Кислотные осадки, или кислотный дождь, включают дождь, снег, мокрый снег или туман, который содержит большое количество серной и азотной кислот. Эти кислоты образуются при взаимодействии сернистого газа и газа, окислов азота с водой в атмосфере. Кислотные осадки делают почву и водоемы, такие как озера, более кислотными, чем обычно. Этот высокий уровень кислотности может повредить растительному и животному миру.