Учитель астрономии: Солнце – самая близко расположенная к

ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
РЕСПУБЛИКИ КРЫМ «КЕРЧЕНСКИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ТЕХНИКУМ»
ВНЕКЛАССНОЕ МЕРОПРИЯТИЕ:
Конференция по химии и астрономии
на тему:
«Наше Солнце»
Разработали:
Преподаватель физики:
Барановская Т.А.
Преподаватель химии и биологии:
Мамедеминова Д.С.
2014 г.
Учитель астрономии: Солнце – самая близко расположенная к нашей планете звезда,
которая дарит нам свет и тепло. Когда то люди поклонялись ему, придумывали мифы и легенды.
Сегодня, направив на Солнце телескопы от Земли или из космических кораблей и спутников, его
тщательно изучают, постепенно разгадывая его тайны.
Учитель химии:
Еще с древних времен Солнце – один из главных божеств, которому
люди поклонялись, воспевали в гимнах, прославляя его.
Например, в славянской мифологии богом Солнца считался Даждьбог. У египтян бога
солнца звали Ра. Он путешествовал по огненной колеснице. Каждое утро Ра выезжал из-за горизонта и мчался по небу с востока на запад. Когда солнце заходило вечером, это означало, что Ра
покинул Землю до следующего утра.
Сообщение учащегося:
• Древние египтяне сочиняли в честь солнца гимны:
"Ты сияешь на склоне неба, Диск живой, Начало жизни, Бог единственный! Нет другого
подобного тебе. Ты создал землю, ты поставил каждого человека на свое место, ты творишь ему
пищу, исчисляешь дни его жизни".
• Изображая бога Атона, египетские художники пририсовывали к его лучам пальцы. Атон
ласкает этими пальцами людей, управляет всем, что есть в мире.
• Через тысячу лет в Древней Греции солнцу посвятили такие стихи:
"Солнце-лето, осень, зима и весна, что желанна.
Солнце - друг земледельца, ко всем морякам благосклонно.
Солнцу дано весь мир озарять живительным жаром.
Солнце - и дней, и ночей божество, конец и начало".
•
Древние греки изображали бога Гелиоса в золотой колеснице, запряженной четверкой
крылатых коней, которые мчатся по небу, и всем на земле светло и тепло.
•
Уже в древности люди понимали значение солнца для своей жизни и для Земли, считали
его Богом.
У разных народов этот Бог назывался по-разному.
У древних египтян - Амон-Ра. У индусов - Сурья. У греков - Гелиос. У славян – Даждьбог.
На Руси издавна говорили:
"При солнышке тепло, при матери - добро";
2
"Солнце, что родная матушка, никогда не обидит".
У славян было много символов солнца:
весной пекли круглые румяные блины;
водили хороводы, и пели песни, прославляющие весну и солнце;
на голову плели венки из весенних цветов.
Учитель химии:
Мы радуемся, когда видим, что день будет солнечным и огорчаемся, когда небо затягивают тучи. Исследования показывают, что пасмурная погода в течение трех дней снижает активность мозга, а в течение недели - общую активность нервной системы. Количество больных депрессией из-за пасмурной погоды увеличивается в 4 раза. Интерес к этому небесному телу со
временем не угасает, а наоборот, человек стремится овладеть могуществом дневного светила,
применить его энергию на Земле.
Беседа с учащимися:
1. Что вам известно про Солнце как о Звезде?
2. Какое значение имеет Солнце для жизни человека, растений, животных? Приведите
примеры.
3. Как описывают Солнце в литературных произведениях, стихотворениях, песнях?
Сообщения учащихся.
1. Представить Солнце не огнедышащим драконом и не богом Аполлоном впервые попытался Анаксагор (500-428 гг до н.э.). Еще два с половиной тысячелетия назад он утверждал, что
Солнце – просто раскаленная каменная глыба, больше чем Пелопонесс (Юг Греции). Анаксагор
был человеком необычным и оригинальным. Он изучал математику, философию, механику, астрономию.
Когда его спросили, для чего он родился на свет, Анаксагор ответил, чтобы наблюдать за
Солнцем, Луной и небом. Утверждение, что Солнце – не бог, астронома приговорили к смертной
казни, но обошлись изгнанием.
3
Философу и астроному Анаксагору еще повезло. В 16 веке за утверждение, что во Вселенной есть большое количество звезд, подобных солнцу, а также за другие «еретикские» высказывания о Земле и небе на площади Цветов в Риме был сожжен Джордано Бруно.
Астрономия – одна из самых древних наук, и вся ее история полна драматической борьбы
религии и реакции. У истоков современной астрономии стояли великие ученые Коперник и Бруно, Кеплер и Галилей, Ньютон и Ломоносов и многие другие.
2. В конце 1610 г Галилей сделал великое открытие. Он выявил на солнечном диске темные пятна. Есть сведения, что в октябре этого же года Галилей показал солнечные пятна знакомым не только в Падуи, но и в Венеции. В 1613 г. ученый издает книгу «История и
солнеч-
ных пятен». Галилей математически доказал, что пятна, перемещаясь по солнечному диску, располагаются очень близко от поверхности звезды или на самой поверхности Солнца.
Учитель астрономии. Из уроков физики известно, что, непрерывный спектр видимой
поверхности Солнца пресекается с темными линиями поглощения, по которым можно установить его температуру и химический состав. Температура на поверхности солнца по подсчетам
ученых составляет около 6000 К, именно поэтому цвет звезды желтый. Но в центре Солнца температура достигает 16 млн. градусов. Естественно, что при такой температуре все вещества, из
которых состоит Солнце, находятся в газообразном состоянии.
Учитель химии. В целом в солнечном спектре выявлены линии 72 химических элементов, больше всего в веществе Солнца Гидрогена, второе место занимает Гелий.
Вместе они составляют 98% массы Солнца. (демонстрация слайда «Состав фотосферы»).
Состав фотосферы
Элемент
Символ
Состав %
Водород
H
73,46
Гелий
He
24,85
Кислород
O
0,77
Углерод
C
0,29
Железо
Fe
0,16
4
Неон
Ne
0,12
Азот
N
0,09
Кремний
Si
0,07
Магний
Mg
0,05
Сера
S
0,04
3. Солнце непрерывно движется в космическом пространстве. Подобно многим небесным
телам оно вращается вокруг своей оси и за 27,275 земных суток совершает один оборот. На большой скорости оно вращается и вокруг центра Галактики. Эта скорость в среднем равна 250 км/с.
За годы своего существования Солнце обошло приблизительно 20 раз около центра Млечного
пути. Один оборот Солнца около центра Галактики осуществляется приблизительно за 250 млн.
земных лет. Таким образом, можно определить возраст солнца; он составляет приблизительно 5
млрд. лет. Как для звезды – это не много, поэтому, говорят, что Солнце сравнительно «молодая»
звезда.
Учитель астрономии. Размеры солнца даже трудно представить. Диаметр Солнца –
1390600 км, что в 109 раз больше чем диаметр Земли, а масса – более чем в 330 тысяч раз превышает массу Земли. Но видим мы Солнце на небе как небольшой слепящий глаза шарик из-за
огромного расстояния до него. Это расстояние составляет 150 млн. км. Лучи идут до Земли от
Солнца почти 8 минут.
4. Яркая светлая поверхность Солнца, которую видно невооруженным глазом, называется
фотосферой. (демонстрация слайда «Строение и температура Солнца»).
Фотосфера абсолютно непрозрачна, и вещество, которое содержится под ней, недоступна
для исследований. Над фотосферой располагается солнечная атмосфера: на высоте 2-3 тыс. километров – достаточно плотный и тонкий слой, который называется хромосферой, потому что ее
можно наблюдать во время затмений, как тонкую розовую окантовку Солнца. С высоты порядка
10 тыс. км начинается разряженная, но неоднородная и уже горячая (1-2 млн. градусов) корона
Солнца.
Понятно, что при таких температурах агрегатным состоянием веществ на Солнце может
быть только плазма, то есть ионизированный газ.
5
5. Все мы видим, солнце желтого или оранжевого цвета, но на самом деле – белого. Желтые оттенки Солнцу придает феномен, который называется атмосферным рассеиванием.
6. Солнце принадлежит к классу желтых карликов. Большинство звезд Млечного пути –
это красные карлики относительно маленькие и холодные звезды, а приблизительно 15% звезд в
Галактике ярче, чем наше Солнце.
7. Между 1640 и 1700 годами на Солнце вообще не было пятен. Этот период, названный
минимумом Маундера, совпал с малым ледниковым периодом – общим похолоданием на Земле,
когда речки, которые никогда не замерзали, покрылись льдом, а снег лежал круглый год на всех
широтах.
8. Минимальное число затмений в году – 2. Солнечное затмение в одной и той же местности наблюдается редко, поскольку затмение видно только в узкой полосе тени Луны. В определенной точке поверхности полное солнечное затмение наблюдается в среднем 1 раз на 200-300
лет.
9. Каждую секунду на Солнце сгорает 700 млрд тонн водорода. Но, несмотря на такую высокую скорость реакций, энергии Солнца хватит еще на 5 млрд. лет (приблизительно столько же
лет Солнцу от его рождения). Закончит свою жизнь Солнце белым карликом, увеличившись в
размерах и оттолкнувши от себя все планеты. На этих планетах испарится вся вода и исчезнет
атмосфера.
Учитель химии. Главным источником энергии на Земле является Солнце. 30% солнечной
энергии, которая попадает на Землю, отражается обратно в Космос. 47% тратится на нагревание
земной поверхности. 22% - на круговорот воды в природе, 0,1% превращается в энергию ветра,
волн, океанических течений и только 0,03% поглощается в процессе фотосинтеза.
Благодаря фотосинтезу образовались основные формы энергии – горючие ископаемые и
биомасса.
Ежегодно земная поверхность получает от Солнца энергию количеством 3*1024 Дж. Если
сопоставить это значение с оценками энергии, которые содержатся в запасах природного газа, угля, нефти, урановой руды, то станет понятно, что за одну неделю Земля получает от Солнца такое количество энергии, которое в два раза превышает все известные запасы энергии на Земле.
6
Учитель астрономии. Солнце излучает много теплоты. Если атомная электростанция вырабатывает около 1 млрд. киловатт теплоты (энергии), то Солнце в 400 000 000 000 раз больше.
Вся энергия, которую излучает Солнце, составляет 3,85*10
26
Вт., Земля получает только одну
двухмиллиардную долю этой энергии.
Как знания о способности Солнца излучать столько теплоты, помогают человеку?
Много ученых считают, что применение солнечных лучей непосредственно более выгодно, чем использование атомной энергии. В странах, где много солнечных дней, устанавливают
оборудование, которое аккумулируя солнечную теплоту, плавит металлы, нагревает воду, вырабатывает электрический ток. Создание электростанций, которые бы собирали солнечную энергию
и превращали ее в электричество, уменьшило бы количество атомных и тепловых станций, требующих много топлива и загрязняющие окружающую среду.
Учитель химии.
Солнечная энергия применяется в таких разных формах, как горючие
ископаемые, биомасса, энергия ветра и гидроэнергия. Это является непрямым превращением солнечной энергии в формы, полезные человеку.
Способы прямого превращения солнечной энергии такие:
1. Использование солнечных панелей. Их изготавливают их металлов, поскольку они являются хорошими проводниками
теплоты. Чаще всего используется медь. На нее
наносят покрытие черного цвета, чтобы панель лучше поглощала солнечный свет. Солнечные панели закрепляют на крышах домов для обогревания жилья. Например, в Австралии крыши новых домов обязательно оборудывают солнечными панелями.
2. Превращение солнечной энергии с помощью фотоэлементов. Используются стеклянные панели, которые содержат уран(IV) оксид и редкоземельный элемент Неодим, который усиливает поглощение света. Например, в Лондоне в 2005 г. построили здание
мерии, южная стена которой – это панели с фотоэлементами. Этого полностью хватает
для независимого осветления дома.
3. Применение солнечной энергии для получения водорода из воды. Большая часть Гидрогена в земных условиях пребывает в составе воды. Самый простой способ получения
водорода из воды – это электролиз. Солнечная энергия может применяться для фотохимического разложения воды. Этот процесс называют фотолизом. Нынче изучают два
подхода к решению этой проблемы - биологический и биохимический.
7
4. Применение солнечных коллекторов, способных эффективно концентрировать солнечное излучение, благодаря этому достигаются высокие температуры, необходимые для
термохимического разложения воды.
5. Биомасса – важная форма запасенной энергии. Это какие-либо вещества животного или
растительного происхождения в составе как живых так и неживых организмов. Пища,
древесина, органические отходы животных и растений – все это разновидности биомассы. Человечество уже давно применяет древесину как топливо. В последнее время
биомасса привлекает к себе все больше внимания как источник таких топлив, как биогаз и спирт.
Учитель астрономии: Таким образом, Солнце освещает и согревает нашу планету, без него была бы невозможна жизнь на планете. Изучая Солнце, мы начинаем лучше понимать природу других звезд, недостижимых для непосредственного наблюдения из-за их отдаленности. Важно изучать Солнце, наблюдать за ним, потому что оно – источник жизни на Земле.
8