Lessons plan on 'Plant respiration'

сынып:9ә з.ж.№11 Топырақтың pH деңгейі 8.05.2015.

Мақсаты : рН деңгейіне сүйене отырып, оқушыларға топырақтың қай үлгілері ауылшаруашылық дақылдарын егу үшін жарамды екенін түсіндіру. Топырақ алынатын жерді жан-жақты бақылап, жазып алу;Әр топырақ үлгісінің қышқылдылығын және сілтілілігін анықтау және салыстыру.

Қауіпсіздік шаралары: Зертханалық жұмыстарды орындау барысында осы қажетті қауіпсіздік шараларды енгізіңіз:

Денсаулыққа қауіп-қатер туғызбау үшін жануарлардың қалдықтары көп жерлерден топырақтың үлгілерін алмаңыз.

• Химикаттармен жұмыс істеу барысында қорғайтын көзілдірік, зертханалық халат не алжапқыш киіңіз.

• Нұсқаулықтардағы шарттарға сәйкес химикаттар мен ерітінділерді лақтырып жіберіңіз.

Материалдар мен жабдықтар

Әр оқушы мен топқа арналған:

• Мәліметтер жинау жүйесі

• pH датчигі

• Кабель-ұзартқыш

• Шыны түтік, 250 мл (3)

• Өлшеу цилиндр, 100 мл

• Өлшеу қасық (1 жинақ)

• Араластырғыш

• Күрекше

• Жабатын пластик пакеті (3)

• Топырақ үлгісі, 60 мл (3)

• Дистилляцияланған су, 400 мл

• Қағаз орамал

• Маркер

Оқушыларды алдын ала таныстыратын ұғымдар: pH өлшеу бірлігі,топырақ түрлері,экожүйелер

Қысқаша ақпарат:Топырақтың рН деңгейі - жердің қышқылдылығы мен сілтілілігінің маңызды химиялық индикаторы. рН деңгейіндегі өзгерістер тастың химиялық құрамын өзгерте алады және топырақ қабаттына қауіп төндіреді, осылайша өсімдіктің денсаулығының бұзылуына әкеліп соқтырады. Өйткені рН деңгейіндегі өзгерістер ауылшаруашылық егістіктің топырақтық химиясы мен биологиясын өзгерту арқылы нашарлата алады, рН деңгейі топырақтың жарамдылығын өлшеу үшін құнсыз құрал болды. Топырақтың рН деңгейі негізгі материалдың химиялық қасиетіне, жергілікті өсімдіктерге, осы өңірдің тарихына және тыңайтқыштарға байланысты. Осы факторларды білу арқылы ауылшаруашылығында егін жинауда экономикалық өнімділік үшін маңызды ақпарат болады. рН-пен ерітіндінің қышқылдылығын не сілтілілігін өлшейді. Бұл көрсеткіш сутек иондары концентрациясының теріс логарифмі болып табылады. Осы өлшеу рН деңгейінің 0-ден (жоғары қышқылды) 14-ке дейінгі (жоғары сілтілі) шкаласының диапазонына негізделеді. 7 рН деңгейімен дистилляцияланған су бейтарапты ерітіндінің мысалы болып табылады. рН деңгейінің шкаласы логарифмдік, мұнда рН деңгейдің бір бірлігінің өзгеруі қышқылдықтың не сілтіліктің он есе өзгеруін көрсетеді. 5.0 рН деңгейлі ерітінді 6.0 рН деңгейлі ерітіндіден 10 есе қышқылдау және 7.0 рН деңгейлі ерітіндіден 100 есе қышқылдау.Топырақта рН деңгейі қоректік заттардың болуына тура тәуелді. Егер топырақтың рН деңгейі аса жоғары не аса төмен болса, қоректік заттар ерімеуі мүмкін және тамыр жүйесіне түспеуі мүмкін. Топырақтың рН деңгейі тым жоғары не тым төмен болса, қоректік заттар ерімеуі мүмкін және тамырлық жүйелерге түспеуі мүмкін. Нәтиже ретінде өсімдіктер топыраққа қосылған заттардан тәуелсіз нәрленуде кемшілік белгілерін көрсетеді. Азот (К), фосфор (Р) және калий (К) - өмірлік маңызды қоректік заттар болып табылады, бірақ өсімдіктер оларды тек белгілі рН деңгейінде ғана сіңдіре алады. Азот (нитраттар) 5.5 рН деңгейіне жеткілікті, ал фосфор 6.0 және 7.0 рН деңгейлерінде жақсы сіңеді. Топырақта рН деңгейі топырақтық ағзаларға әсер етеді. Бұршақ тұқымдастар өсімдіктердің тамыр түйнектерінде кейбір азот бекітетін бактериялар (мысалы, жоңышқа, соя бұршақтары және арахис) рН деңгейінің 5.5-тен 7.5-ке дейінгі диапазонында жақсы істейді, бірақ осыдан төмен не биік болса, топырақтың рН деңгейіне шыдай алмайды. Күшті қышқыл топырақтар басқа пайдалы микробтарға кедергі жасайды, органикалық заттардың ыдырауына әсер етеді және топыраққа түсуге тиіс, басқа өсімдіктердің азоты мен басқа нәрлендіру заттардың шығаруына жол бермейді. Топырақтағы микроағзалардың өлуі топырақтың өнімділігін тез төмендетеді. Реттілікке берілетін тапсырмаЖұмыстың келесі кезеңдері осы зертханалық жұмыстың бір бөлігі болып табылады. Олар дұрыс емес ретте көрсетілген. Олардың тәртібін анықтап, шеңбер ішіндегі сандарды тапсырманың дұрыс реттілігін көрсететіндей жазыңыз.

Әр жиналған сынаманың жерін толық сипаттаңыз.

2

Бір техниканы пайдаланып, топырақтың үш түрлі үлгісін жинаңыз.

1

Әр сынама үшін pH датчикті дистилляцияланған сумен шайып жіберіңіз де, шыны түтікке салыңыз, мәліметтерді кестеге жазыңыз.

5

Әр сынамаға шыны түтікке 60 мл дистилляцияланған су мен 60 мл (4 шай қасық) үлгі қосыңыз да, мұқият араластырыңыз.

3

Мәліметтерді жазып алар алдында сутек ионын бөліп шығарып алу үшін ерітінді бірнеше минут тұра тұрсын.

4

1-кесте. Топырақ үлгілерін алған жердің толық бақылауы

Топырақтың үлгісін алған орын

Бақылаулар

1

2

3

2-кесте. Топырақ үлгілеріндегі рН деңгейінің тұрақты көрсеткіштері

Топырақтың үлгісін алған орын

pH

1

Балшықтық топырақ

5.3

2

Мектеп

7.1

3

Ферма

6.4

Жалпы сұрақтар

Келесі сұрақтарға жауап беру үшін сізге жеткілікті қорлардың барлығын пайдаланыңыз.

1. Сіз зерттеген топырақтың үлгісі ауылшаруашылық дақылдарына қолайлы ма?

Жауаптар әр түрлі болады. pH деңгейі 5.5-тен 7.5-ке дейінгі топырақ үлгілері ауылшаруашылық дақылдарын қолдай алатын үлгілер болып есептеледі. Бірақ дақылдардың құрамындағы рН деңгейін нақты зерттеу керек.

2. Топырақтың қасиеттерін ауылшаруашылық дақылдарының жақсы өсуі үшін абайлап қалай өзгерте аласыз?

Топырақтағы рН деңгейін жоғарылату үшін (топырақтың қышқылдылығын бейтараптау үшін) топыраққа әктас қосуға болады (доломит, сөндірілген әктас, әктас ұны, аралас әктас түрінде сатылады).

Сілтілік топырақтардың рН деңгейін органикалық материал қосу арқылы (топырақтағы микроағзаларды көбейтіп) азайтуға болады, мысалы, шымтезек мүк, компост, көң, үгінді. Қатты күкіртті топырақтың рН деңгейін төмендету үшін абайлап пайдалануға болады.

3. Топырақтың түрлерінде қанша тірі ағзалар байқадыңыз? Бұл жеріңіздегі топырақтың халі туралы не айтады?

Әдетте оқушылар шағын экожүйелердің тіршілігін қамтамасыз ететін көптеген органикалық заттары бар бай органикалық топырақта көптеген тірі ағзаларды байқай алады. Ағзалар өліп шірігеннен кейін жасушалық материалда сақталатын қоректік заттар топыраққа қайтып оралады да, өсімдіктердің тіршілігін колайлы ету үшін оны жақсартады. Өлген ағзалар нәрлендіру заттарына бай бактерияларды, саңырауқұлақтарды және ұсақ омыртқасыздарды қамтиды. Осындай топырақ көптеген тіршіліктерге қолайлы бола алады. Осы дәлел бәрі бір-бірімен өзара тәуелді деп растайды.

4. Үлгі жинағанда адамның өзара әрекеттесуінің қандай дәлелдері мен қатысуларын анықтай аласыз? Қалай ойлайсыз, осы өзара әрекеттесу топырақтың алғашқы күйін қалай өзгертті?

Жауаптар алуан болады, бірақ олар көгалдар мен бақтарға, ауылшаруашылық жерлерге, қоқысқа не ластануларға бағытталады. Оқушылардың көбі, топырақ адаммен өзгерілмеген жерлер өте аз деп келіседі. Басқалары адам топырақтың күйін өз қажеттіліктері үшін жақсартады деп келіседі, бірақ кейбіреулер адамның тіршілік етуі жерге оңсыз әсер етеді деп көрсетуі мүмкін.

Жауаптардың бірнеше нұсқауы бар сұрақтар

1. рН6 деңгейлі ерітіндісінің құрамында, сондай мөлшердегі рН8 деңгейлі ерітіндісі екеуін салыстырғанда сутегінің қанша Н+ иондары бар? Көп пе немесе аз ба?

A. 2 есе көп

B. 4 есе көп

C. 100 есе көп

D. 4 есе көп

2. Төменде келтірген рН деңгейлерінің қайсысы күшті негіз болып табылады?

A. 5

B. 7

C. 10

D. 13

3. Мүкжидек қышқылдылығы жеңіл топырақта жақсы өседі. Төменде аталған жерлердің қайсысында мүкжидек жақсы өседі?

A. Сәл сазды топырақта

B. Жоғары органикалық құрамы бар топырақта

C. pH деңгейі 8.2 топырақта

D. С топырақта

Негізгі терминдерге байланысты тапсырмалар

Бос жерлерді негізгі терминдер базасында ұсынылған сөздермен толтырыңыз.

1. Топырақтағы pН деңгейі ерітіндіде сутек иондарын өлшеуге негізделген. Топырақтағы pН деңгейіне әсер ететін алуан түрлі құбылыстар бар. Алғашқыда топырақтағы pН деңгейі жер құралған материалдың түріне тәуелді. Егер жер қышқыл тектерден құрастырылса, топырақтың рН деңгейі өте төмен болады. Жауын-шашынның жоғары саны топырақтың рН деңгейіне топырақтан негізгі нәрлендіру заттарды жою арқылы әсер етеді, осы элементтерді қышқыл орта жасай алатын алюминиймен ауыстыруға болады. Адам топырақтың рН деңгейін қалыптастырғанда, қоршаған ортаны ластандырып және тыңайтқыштар пайдаланып, белгілі рөл атқарады.

2. Қышқылдық жауын-шашын немесе қышқылдық жаңбыр, күкірттік және азоттық қышқылдардың көп санын құрайтын жаңбыр, қар, сулы қар не тұманды сипаттайды. Осы қышқылдар күкірттік газ бен газ, атмосферада азот тотықтарының сумен өзара әрекеттескенде құралады. Қышқылдық жауын-шашын топырақ пен су тоғандарды, көлдерді әдеттегіден неғұрлым қышқыл етеді. Қышқылдықтың осы жоғары деңгейі өсімдік және жануарлар әлеміне зиян келтіруі мүмкін.

Тереңдетіп зерттеу бойынша ұсыныстар

Оқушыларға құм мен балшықтың буферлік мүмкіндіктерін зерттеуге тапсырма беріңіз. Дистилляцияланған судың, араластырылған тұзды қышқылдың және араластырылған натрий гидроксидінің 50 мл топырақ үлгілерінің әр түрі үшін рН деңгейінің мәндерін өлшеңіз.

Көшеттердің өсуіне топырақтағы рН деңгейінің әсерін зерттейтін тәжірибені әзірлеңіз.