ПЛАНЕТЫ ЗЕМНОЙ ГРУППЫ. ПЛАН УРОКА

ПЛАНЕТЫ ЗЕМНОЙ ГРУППЫ

ЦЕЛЬ:рассмотреть вопросы физической природы планет земной группы.

ЗАДАЧИ ОБУЧЕНИЯ:

а) общеобразовательные – формирование понятий об основных физических характеристиках планет земной группы;

б) развивающие – формирование умения анализировать информацию;

в) воспитательные – формирование научного мировоззрения учащихся в ходе знакомства с историей изучения и природой планет земной группы; развитие экологического мышления учащихся.

УЧЕНИКИ ДОЛЖНЫ ЗНАТЬ:

Ÿ основные характеристики планет как класса космических тел;

Ÿ строение и физические характеристики Земли;

Ÿ физические характеристики и отличительные особенности планет земной группы – движение, массу, размеры и плотность (в сравнении с земными), внутреннее строение, рельеф, физические условия на поверхности и особенности происхождения.

УЧЕНИКИ ДОЛЖНЫ УМЕТЬ:

Ÿ пользоваться справочными данными астрономических календарей для наблюдений за небесными телами.

ПЛАН УРОКА

Этап урока	Содержание	Методы изложения	Время, мин.
I	Проверка домашнего задания	Фронтальный опрос, беседа
II	Изложение нового материала: 1. Общие характеристики планет земной группы. 2. Внутреннее строение планет земной группы. 3. Поверхности и атмосферы планет земной группы.	Рассказ учителя
III	Подведение итогов урока. Домашнее задание

МЕТОДИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

Этап I

При фронтальном опросе учащиеся отвечают на вопросы (при возникающих затруднениях можно воспользоваться справочными данными из учебника).

1.На самом близком расстоянии от Солнца обращается планета Меркурий.

2.На самое близкое расстояние к Земле подходит планета Венера.

3.Самый короткий период обращения вокруг Солнца среди планет-гигантов имеет планета Юпитер.

4.Самая большая по размеру планета земной группы – Земля.

5.Самую большую массу имеет планета Юпитер.

6.Самое близкое значение массы к массе Земли имеет планета Венера.

7.Самую большую среднюю плотность имеет планета Земля.

8.Быстрее всех вокруг оси вращается планета Юпитер.

9.Не имеют спутников планеты Меркурий и Венера.

10.К планетам земной группы относятся Меркурий, Венера, Земля, Марс.

Этап II

Напомнив учащимся основные сведения о строении Солнечной системы, необходимо отметить особую роль планет как небесных тел, на которых возможна жизнь. На протяжении многих лет источником знаний о планетах были визуальные, фотографические, фотометрические и спектральные наблюдения. В настоящее время данные этих наблюдений весьма существенно уточнены и дополнены благодаря радиоастрономическим наблюдениям и исследованиям с помощью космических аппаратов.

Учащимся необходимо объяснить, что основными физическими характеристиками планет являются масса, размер, средняя плотность, скорость вращения вокруг оси. Важными здесь являются также средняя плотность и химический состав атмосферы, угол наклона оси планеты к плотности ее орбиты, расстояние от Солнца, а также количество спутников. Именно по основным физическим характеристикам планеты делятся на две группы.

Изучение планет земной группы можно начать с краткого обзора основных сведений о литосфере, гидросфере, атмосфере и магнитосфере Земли, а затем перейти к характеристикам каждой из планет. Более наглядно изложение материала можно провести при параллельном рассмотрении одних и тех же характеристик для всех планет. Здесь важно не только сообщать готовые данные, но и указать методы, с помощью которых эти данные были получены. Учащиеся должны четко знать такие физические характеристики Земли, как ее размеры (средний радиус), масса и средняя плотность. Другие планеты рассматриваются на основе сравнения с Землей.

Непосредственному исследованию внутреннего строения Земли доступен лишь очень незначительный по толщине (6-10 км) верхний слой земной литосферы. Основным методом исследования более глубоких (чем это доступно при бурении скважин) слоев литосферы Земли являются сейсмические исследования. При землетрясениях или взрывах в теле Земли возникают сейсмические волны, которые, испытав преломление и отражение в недрах планеты, регистрируются сейсмографами в различных точках земной поверхности. Скорость распространения волн зависит от плотности и упругих свойств среды, в которой они распространяются. Исследования позволили выделить в строении недр Земли две главные части: твердую оболочку – мантию, и жидкое ядро, расположенное глубже 3 тыс. км. В самом центре Земли находится сходное с твердым телом внутреннее ядро, образованное под действием огромного давления.

В дополнение к материалу, изложенному в учебнике, следует рассказать учащимся о тепловом балансе Земли. За миллиарды лет существования нашей планеты установилось равновесие, при котором Земля излучает в космос то же количество энергии, что и получает от Солнца. Излучение энергии происходит преимущественно в инфракрасном (тепловом) диапазоне длин волн, активно поглощаемом молекулами водяного пара и углекислого газа. Поэтому даже незначительные колебания в концентрации этих газов в атмосфере оказывают огромное влияние на тепловой баланс Земли и формирование климата. Благодаря так называемому парниковому эффекту средняя температура Земли на 40⁰С выше эффективной температуры, обусловленной потоком солнечной энергии и тепловым излучением Земли. Без парникового эффекта в атмосфере температура на поверхности Земли составляла бы около – 24⁰ С и жизнь бы стала невозможной. Парниковый эффект сглаживает суточные перепады температуры до 15⁰ С.

На данном уроке можно дополнительно (с пропедевтической целью) ознакомить учащихся с ролью магнитосферы Земли и схемой образования радиационных поясов. Если бы у Земли отсутствовала магнитосфера, космическая радиация убила бы на ней все живое. Однако большая часть космических лучей отклоняется магнитным полем Земли, а часть захватывается, и лишь наиболее энергичные частицы достигают верхних слоев атмосферы, в основном в области земных полюсов, и вызывают свечение разряженных газов – полярные сияния. Материал о магнитном поле и радиационных поясах Земли тесно связан с проблемами солнечно-земных связей.

Демонстрируемые на уроке фотоснимки, рисунки и другие наглядные пособия позволят учащимся представить сравнительные размеры планет, особенности их вращения вокруг осей и т. д. Не следует увлекаться использованием на уроке многочисленных числовых данных, более эффективной в этом случае будет работа со справочными таблицами.

На этом уроке ряд вопросов можно увязать с экологическими проблемами Земли. При рассмотрении атмосфер планет земной группы следует обратить внимание учащихся на образование облачного покрова Венеры. Изучение облаков на Венере имеет не только большой научный, но и практический интерес в связи с проблемой защиты окружающей среды от загрязнения на Земле. Дело в том, что венерианский туман сходен по ряду свойств с земными туманами-смогами, вызванными промышленными и транспортными выбросами в атмосферу. Земные смоги, нарушающие экологическое равновесие и вызывающие многие нежелательные последствия, возникают в результате накопления в воздухе сернистого ангидрида, который, окисляясь, образует капельки серной кислоты. Под действием солнечного излучения такой туман не рассеивается, а даже сгущается. Разобравшись в сложных процессах, которые происходят в облаках Венеры, ученые могут внести вклад в решение проблемы защиты атмосферного воздуха Земли от загрязнения.

В связи с увеличением доли углекислого газа в земной атмосфере в настоящее время обсуждаются вопросы о роли парникового эффекта для земной атмосферы. Большое значение при этом приобретает выяснение эволюции парникового эффекта, погоды и климата на Венере. Поскольку погодообразующие процессы на Венере не столь сложны, как на Земле, изучение более простой венерианской модели погоды и климата может оказаться полезным для решения задач земной метеорологии. Можно обратить внимание учащихся на одну особенность: почти все детали рельефа Венеры носят женские имена. Равнины названы в честь мифологических персонажей (Русалки, Снегурочки, Бабы-Яги), крупные кратеры – в честь выдающихся женщин, а меленькие – личными женскими именами.

Марс – единственная планета, где наблюдаются глобальные пылевые бури. Марсианские пылевые бури в ряде отношений аналогичны земным. Поэтому их изучение имеет большое значение.

Знакомство учеников со сведениями об эволюции планет земной группы будет способствовать формированию общенаучных понятий о познаваемости мира, единстве законов физики для всей Вселенной, взаимосвязи и взаимообусловленности природных явлений.

Эволюция Меркурия определялась близостью к Солнцу и малой массой планеты. Поверхность Меркурия нагревалась лучами близкого светила и взрывами при столкновениях с мелкими планетезималями. По-видимому, Меркурий был первой из полностью сформировавшихся планет. Самые ранние стадии эволюции Венеры, ее внутреннее строение и химический состав, вероятно, сходны с земными, но в дальнейшем пути их развития сильно разошлись. Эволюция Марса была обусловлена небольшой массой планеты и удаленностью от Солнца. Гравитационная дифференциация вещества была не столь глубокой и полной, как у других планет земной группы.

Для закрепления материала урока учащимся дается задание, которое они могут выполнять, пользуясь учебником.

Ÿ Закончите предложения.

Вариант 1.

1.Самый большой перепад дневной и ночной температур поверхности у планеты Меркурий.

2.Высокая температура поверхности Венеры обусловлена парниковым эффектом.

3.Планета земной группы, средняя температура поверхности которой ниже 0⁰ С, - это Марс.

4.Большая часть поверхности покрыта водой у планеты Земля.

5.В состав облаков входят капельки серной кислоты у планеты Венера.

Вариант 2.

1.Планета, суточный перепад температур поверхности которой составляет около 100⁰ С, - это Марс.

2.Планеты, температура поверхности которых бывает выше +400⁰ С, - это Меркурий и Венера.

3.Планета, в атмосфере которой часто происходят глобальные пылевые бури, - это Марс.

4.Практически не имеют атмосферы планеты Меркурий и Плутон.

5.Планета, обладающая биосферой, - это Земля.

Этап III

При выполнении домашнего задания учащиеся заполняют следующую таблицу с основными физическими характеристиками планет земной группы:

Физические характеристики планет	Меркурий	Венера	Земля	Марс
Масса (в массах Земли)	0,055	0,816	1,000	0,107
Диаметр (в диаметрах Земли	0,382	0,949	1,000	0,532
Плотность, кг/м³	5,43	5,24	5,52	3,95
Период вращения	58,8 суток	243 суток (обратное)	23 ч 56 мин	24 ч 37 мин
Атмосфера: Ÿ давление Ÿ химический состав	Практически нет	95 атм	1 атм	1/150 атм
Атмосфера: Ÿ давление Ÿ химический состав	Практически нет	96,5 % СО₂, 3,5 % N₂	78 % N₂, 21 % О₂ и др.	95 % СО₂, 2,5 % N₂ и др.
Температура поверхности, ⁰С	+430 днем; -170 ночью	+480	От +60 до +17 днем; -80 ночью	От +15 до -60 днем; -120 ночью
Число спутников	-	-	1	2
Названия спутников	-	-	Луна	Фобос, Деймос

После заполнения таблицы ученики делают выводы, в которых указываются сходства и различия между планетами земной группы.

Выводы:так как Меркурий практически лишен атмосферы, то на его поверхности наблюдается рекордный перепад температур (более чем на 500⁰ С). Облака на Венере и пылевые бури на Марсе напоминают нам, что на Земле необходимо ограничить выбросы пыли и промышленных отходов в атмосферу, что позволит сохранить привычные условия существования и развития жизни.