Урок 1. Хімічний склад планети. Поділ кори на континентальну та океанічну. Загальні закономірності формування осадових порід. Біогенні породи.

Урок 1. Хімічний склад планети. Поділ кори на континентальну та океанічну. Загальні закономірності формування осадових порід. Біогенні породи.

---

За Державним стандартом:

На уроці учні / учениці:

Ключова компетентність уроку:  міжпредметна компетентність – здатність учня / учениці застосовувати щодо міжпредметного кола проблем знання, уміння, навички, способи діяльності та ставлення, які належать до певного кола навчальних предметів і освітніх галузей.

---

1. Біогенні елементи — хімічні елементи, необхідні для життя, які входять до складу живих організмів (карбон, гідроген, нітроген, оксиген, фосфор, сульфур).
2. Брила — великий уламок гірської породи або мінералу, діаметром понад 1000 мм, з нерівними краями.
3. Валун — великий уламок породи, розміром більше 100 мм в діаметрі (приблизний показник)
4. Вивітрювання — процес руйнування гірських порід під дією різних чинників (хімічних, фізичних або біологічних).
5. Галька — дрібні округлі уламки гірських порід діаметром від 10 до 100 мм, зазвичай згладжені дією води.
6. Глина — осадова дрібнозерниста порода, розміром частинок менше 0,01 мм.
7. Гравій — уламки гірських порід розміром від 1 до 10 мм.
8. Конгломерат — осадова порода, що складається з обкатаних уламків (наприклад, гальки, гравію), зцементованих між собою природним цементом.
9. Континентальна кора — частина земної кори, має значну потужність (20–70 км) і складена переважно гранітами та метаморфічними породами, має меншу щільність, ніж океанічна кора.
10. Материнська порода — гірська порода, від якої походять інші гірські породи або корисні копалини.
11. Метаморфічна порода — гірська порода, що утворилася з інших порід (магматичних або осадових) під дією високої температури, тиску або хімічно активних речовин.
12. Океанічна кора — частина земної кори, що лежить під океанами, тонша (5–10 км), ніж континентальна, і складається переважно з базальтів, має більшу щільність.
13. Осадова породи— гірські породи, що утворилися внаслідок осадження та ущільнення уламків інших порід, органічних залишків або хімічних речовин, наприклад, пісок, вапняк, глина.
14. Пісковик — осадова порода, утворена зі зцементованих піщинок (кварцу, польового шпату тощо).
15. Пісок — осадовий матеріал, що складається з дрібних зерен мінералів, переважно кварцу, діаметром від 0,01 до 1 мм.
16. Сланець — метаморфічна порода, що легко розщеплюється на тонкі пластини, має шарувату структуру та часто утворена з глинистих осадів.

Як підготуватися до уроку?

Ілюстративні матеріали:

• зображення Меркурія, Венери, Землі (без гідросфери), Місяця та Марсу.
• періодична система елементів;
• роздруковані матеріали дизайну уроку.

Відеоматеріали

Перед початком відео зверніть увагу учнів, що кольори позначають сучасні континенти. Для зручності рекомендовано виписати позначення на дошку.

Роздатковий матеріал (за наявності)

Зразки порід: граніт, базальт, кварц, гравій, пісок, глина, пісковик, сланець, мармур.

---

Дизайн уроку

Запитання

• Яка різниця між словами “материк” і “континент”?

Методичний коментар

Однією із основ критичного мислення є уважне ставлення до термінів, особливо до тих, які здаються знайомими. Запропоновані запитання потрібні для формування навички оцінювати власні знання: “Чи дійсно я розумію значення цього слова?”

Завдання

Складіть перелік із шести елементів, яких найбільше на планеті, і перелік із шести елементів, яких найбільше в живих організмах. Які висновки можна зробити при порівнянні переліків?

Методичний коментар

У цьому завданні важливо вказати, що в живій матерії залучено елементи, більшість із яких є відносно рідкісними. Завдяки біосфері виникає колообіг біогенних елементів, їхнє переміщення у верхніх оболонках планети суттєво швидше, ніж колообіг інших елементів.

---

Індивідуальна робота

Завдання 1. Пройдіть тест “Що таке камінь?”.

Завдання:

1. Що таке камінь?

• а) те саме, що граніт;
• б) те саме, що й базальт;
• в) спільна назва граніту та базальту;
• г) загальна назва твердої геологічної породи.

2. Що таке валун?

• а) дуже великий шматок каменя (більше декількох метрів);
• б) уламок материнської породи більше одного метра;
• в) спільна назва граніту та базальту;
• г) загальна назва твердої геологічної породи.

3. Що таке пісок?

• а) порода, що становить основу берегової лінії;
• б) будь-яка тверда порода, поділена на невеликі частинки;
• в) порода, подрібнена до частинок 1-5 мм;
• г) порода, подрібнена до частинок 1 мм, але більше 0,01 мм.

4. Що таке пісковик?

• а) порода, з якої утворено пісок;
• б) пісок із домішками сторонніх порід;
• в) пісок, який природним чином зцементовано;
• г) великі поклади піску.

5. Що таке глина?

• а) порода, подрібнена до частинок менше 1 мм;
• б) порода, подрібнена до частинок менше 0,01 мм;
• в) скам’янілий пил;
• г) скам’янілий мул.

Методичний коментар

У тесті наведено питання про слова, що наявні в загальній лексиці, але не були пояснені як терміни в попередні роки навчання. Тест дозволяє виявити учнів, які цікавились геологією глибше, ніж передбачено програмою. Але першочергова мета не перевірка (адже це перше вступне заняття), а привернення уваги учнів до відповідального ставлення до термінів, особливо тих, які спершу здаються знайомими.

Відповідь:

1 – г; 2 – б; 3 – г; 4 – в; 5 – б.

Завдання 2. “Розподіл хімічних елементів по оболонках Землі”.

Джерело: перелік хімічних елементів: Al, C, Ca, Fe, H, K, Mg, N, Na, Ni, O, P, S, Si. Схема для відповіді:

Завдання:

1. Орієнтуючись на перелік елементів, запишіть найбільш чисельні елементи на планеті загалом, у земній корі, у живих організмах та нижніх шарах атмосфери.
2. Зробіть висновок про значення біосфери в колообігу елементів, що входять до її складу.

Методичний коментар

При виконанні завдання знадобляться сторонні джерела інформації. Важливо, щоб учні зробили висновок про роль біосфери в колообігу деяких елементів. 

Відповідь:

1. Атмосфера: C, N, O. Живі організми: C, H, N, O, P, S. Земна кора: Al, Ca, Fe, K, Mg, Na, O, Si. Планета загалом: Fe, Ni.
2. У біосфері нагромаджуються елементи, частка яких на планеті відносно невелика. Це також пришвидшує їхній колообіг, адже колообіг у біосфері суттєво швидший, ніж у неживій природі.

Завдання 3. Причини нерівномірного розподілу елементів на планеті.

Джерело: дані із завдання 1. Фрагмент періодичної системи хімічних елементів.

Завдання:

1. Користуючись даними, отриманими при виконанні 1 завдання, та періодичною системою елементів (фрагмент), дайте відповідь на запитання: “Земна кора відрізняється хімічним складом від хімічного складу планети – елементи, що переважають на планеті, поступаються вмістом в земній корі іншим елементам. Поясніть чому?”
2. Чому в земній корі частка Cu, Zn, Ag, Sn, Pt, Au відносно невелика?
3. Які умови сприяють накопиченню в земній корі покладів із підвищеним вмістом Cu, Zn, Ag, Sn, Pt, Au?

Методичний коментар

Робота над завданням встановлює зв’язки між знаннями, отриманими на курсі хімії, та географією. При виконанні завдання учні зрозуміють, що елементи з атомною масою більше ніж у Феруму та Нікелю опустились у нижні шари планети. Варто наголосити, що цей процес відбувся ще в архейському та протерозойському еоні. Для утворення порід із високим вмістом елементів важчих за Нікель необхідні певні обставини, зокрема діяльність хемотрофних бактерій.

Відповідь:

1. Атомна маса Fe та Ni вище, ніж в Al, O, Si, вони поступово опускаються вглиб планети, витісняючи більш легкі (Al, Ca, K, Mg, Na, O, Si)
2. Тому що атомна маса цих елементів вище, ніж маса Fe та Ni, а особливо елементів земної кори, вони поступово опускаються вглиб планети.
3. У випадку утворення сполук, у яких елемент буде приєднано до більш легких.

Робота в парах

Завдання 4. Складання схеми “Материнські та осадові породи”.

Джерело: заготовка схеми (подано спрощено у порівнянні із геологічною класифікацією).

Завдання:

1. Наведіть приклади материнських гірських порід, біогенних гірських порід та метаморфічних гірських порід.
2. Напишіть назви осадових гірських порід в блоках, де пропущена назва
3. У блоці “Осадові гірські породи” зліва наведено перелік порід, що утворились внаслідок руйнування материнських гірських порід. Однак одна із цих порід може утворитись біогенним шляхом. Поміркуйте, яка це може бути, і проведіть відповідну стрілку.

Методичний коментар

Це завдання дає узагальнене розуміння про походження основних різновидів гірських порід. Під час виконання завдання учням знадобиться пошук у додаткових джерелах інформації. При заповненні блоку “Метаморфічні гірські породи” можливо знадобиться допомога вчителя. У відповіді нижче наведено типові приклади, відповідь може бути розширена.

Відповідь:

1. Материнські гірські породи: граніт, базальт. Біогенні гірські породи: вапняк, ракушняк, вугілля, нафта, газ. Метаморфічні гірські породи: мармур, глинистий сланець, гнейс, кварцит.
2. Ряд зліва: валун, галька, пісок, глина. Між блоками “конгломерат” і “сланець” – пісковик.

Групова робота

Завдання 5. Круглий стіл “Чому існують континенти?”

Джерело: карта світу, на якій позначено розташування давніх континентальних платформ (архейського та протерозойського).

Завдання:

Меркурій, Венера, Марс, Земля є планетами земного типу. Попри певні розбіжності у їхніх фізичних показниках, їхній склад більш-менш подібний. Але розподіл кори планети на континентальну та океанічну наявний лише на Землі. У ході колективного обговорення, знайдіть відповідь на питання: “Завдяки чому на планеті Земля є континенти?” Для пошуку відповіді, зверніть увагу, що континентальна кора поступово збільшується в розмірах (у протерозойському еоні її площа була менша, ніж сьогодні, в архейському – ще менша). Також зауважте про унікальну особливість нашої планети, що вирізняє її поміж інших планет земного типу.

Методичний коментар

Для обговорення буде корисна інформація про різницю між континентальною та океанічною корою. Можливо учні будуть розвивати тему наявності на Землі води, але рух в цьому напрямку не допоможе знайти правильну відповідь. Важливо підкреслити роль живої матерії у формуванні планети. Отримані знання знадобляться в майбутньому для розуміння закономірностей у розподілі покладів металів. Необхідно звернути увагу, що внаслідок розподілу кори на континентальну та океанічну, виникає тектонічна активність на поверхні планети, континентальні платформи переміщуються. Часом океанічна кора занурюється під континентальну. Отримані знання знадобляться в майбутньому для розуміння закономірностей в розподілі покладів нафти та газу.

Відповідь:

Земля – єдина планета, на якій відоме існування живих організмів, зокрема хемотрофних бактерій. Континентальна кора – ділянки кори, що вирізняються від океанічної кори меншою щільністю. Зменшення щільності відбулось у результаті діяльності хемотрофних бактерій. Цей процес розпочався в архейський еон і триває досі.

Очікувані результати:

• використання офіційних статистичних джерел,
• коректна візуалізація даних,
• виявлення географічних закономірностей,
• обґрунтовані висновки про тенденції.

---

	Так	Частково	Ні
Я знаю про перелік найбільш чисельних хімічних елементів Землі, кори, біосфери та атмосфери
Я вмію класифікувати осадові породи за розміром
Я розумію різницю між поняттями “океанічна кора” та “континентальна кора”
Я можу пояснити, чому змінюється співвідношення хімічних елементів у верхніх шарах Землі
Я знаю перелік основних біогенних гірських порід
Я розумію, завдяки чому утворились континенти
Я розумію походження метаморфічних порід

Урок 1. Хімічний склад планети. Поділ кори на континентальну та океанічну. Загальні закономірності формування осадових порід. Біогенні породи.

Робочий аркуш учнівства

---

Запитання

• Яка різниця між словами “материк” і “континент”?

Завдання

Складіть перелік із шести елементів, яких найбільше на планеті, і перелік із шести елементів, яких найбільше в живих організмах. Які висновки можна зробити при порівнянні переліків?

---

Завдання 1. Пройдіть тест “Що таке камінь?”.

Завдання:

1. Що таке камінь?

• а) те саме, що граніт;
• б) те саме, що й базальт;
• в) спільна назва граніту та базальту;
• г) загальна назва твердої геологічної породи.

2. Що таке валун?

• а) дуже великий шматок каменя (більше декількох метрів);
• б) уламок материнської породи більше одного метра;
• в) спільна назва граніту та базальту;
• г) загальна назва твердої геологічної породи.

3. Що таке пісок?

• а) порода, що становить основу берегової лінії;
• б) будь-яка тверда порода, поділена на невеликі частинки;
• в) порода, подрібнена до частинок 1-5 мм;
• г) порода, подрібнена до частинок 1 мм, але більше 0,01 мм.

4. Що таке пісковик?

• а) порода, з якої утворено пісок;
• б) пісок із домішками сторонніх порід;
• в) пісок, який природним чином зцементовано;
• г) великі поклади піску.

5. Що таке глина?

• а) порода, подрібнена до частинок менше 1 мм;
• б) порода, подрібнена до частинок менше 0,01 мм;
• в) скам’янілий пил;
• г) скам’янілий мул.

Завдання 2. “Розподіл хімічних елементах по оболонках Землі”.

Джерело: перелік хімічних елементів: Al, C, Ca, Fe, H, K, Mg, N, Na, Ni, O, P, S, Si. Схема для відповіді.

Завдання:

1. Орієнтуючись на перелік елементів, запишіть найбільш чисельні елементи на планеті загалом, у земній корі, у живих організмах та нижніх шарах атмосфери.
2. Зробіть висновок про значення біосфери в колообігу елементів, що входять до її складу.

Завдання 3. Причини нерівномірного розподілу елементів на планеті.

Джерело: дані із завдання 1. Фрагмент періодичної системи хімічних елементів.

Завдання:

1. Користуючись даними, отриманими при виконанні 1 завдання, та періодичною системою елементів (фрагмент), дайте відповідь на запитання: “Чому найбільш в земній корі відносно невелика частка елементів, що переважають у складі планети?”
2. Чому в земній корі частка Cu, Zn, Ag, Sn, Pt, Au відносно невелика?
3. Які умови сприяють накопиченню в земній корі покладів із підвищеним вмістом Cu, Zn, Ag, Sn, Pt, Au?

Завдання 4. Складання схеми “Материнські та осадові породи”.

Джерело: заготовка схеми (подано спрощено у порівнянні із геологічною класифікацією).

Завдання:

1. Наведіть приклади материнських гірських порід, біогенних гірських порід та метаморфічних гірських порід.
2. Напишіть назви осадових гірських порід в блоках, де пропущена назва
3. У блоці “Осадові гірські породи” зліва наведено перелік порід, що утворились внаслідок руйнування материнських гірських порід. Однак одна із цих порід може утворитись біогенним шляхом. Поміркуйте, яка це може бути, і проведіть відповідну стрілку.

Завдання 5. Круглий стіл “Чому існують континенти?”

Джерело: карта світу, на якій позначено розташування давніх континентальних платформ (архейського та протерозойського).

Завдання:

Меркурій, Венера, Марс, Земля є планетами земного типу. Попри певні розбіжності у їхніх фізичних показниках, їхній склад більш-менш подібний. Але розподіл кори планети на континентальну та океанічну наявний лише на Землі. У ході колективного обговорення, знайдіть відповідь на питання: “Завдяки чому на планеті Земля є континенти?” Для пошуку відповіді, зверніть увагу, що континентальна кора поступово збільшується в розмірах (у протерозойському еоні її площа була менша, ніж сьогодні, в архейському – ще менша). Також зауважте про унікальну особливість нашої планети, що вирізняє її поміж інших планет земного типу.

---

	Так	Частково	Ні
Я знаю про перелік найбільш чисельних хімічних елементів Землі, кори, біосфери та атмосфери
Я вмію класифікувати осадові породи за розміром
Я розумію різницю між поняттями “океанічна кора” та “континентальна кора”
Я можу пояснити, чому змінюється співвідношення хімічних елементів у верхніх шарах Землі
Я знаю перелік основних біогенних гірських порід
Я розумію, завдяки чому утворились континенти
Я розумію походження метаморфічних порід