Vzdělávací cíle:
- Žák na základě pokusu se sklenicí popíše, jak vzniká skleníkový efekt.
- Žák odhaduje výsledek pokusu a zaznamená průběh pokusu.
- Žák provede měření teploty vzduchu.
Pomůcky:
- Příloha 1 vytištěná pro každého, 3 zavařovací sklenice s provrtaným uzávěrem na závit, pevná a neprodyšná lepicí páska, lihový fix, 3 nafukovací balónky různých barev, provázky na zavázání balonků, pumpička, půllitrová láhev skleněná, kypřicí prášek, ocet, brčko, digitální teploměr.
Postup:
Jde o dvě vyučovací hodiny, které od sebe musí dělit minimálně 24 hodin, aby pokus fungoval. V první hodině, během aktivit 1-3, žáci nejprve píší, co vědí o skleníkovém efektu. Poté se věnují pokusu, který jej ilustruje. Průběh pokusu si zakreslí a pokusí se odhadnout, jak dopadne. Při následující hodině, během aktivit 4-6, žáci vyhodnotí pokus a diskutují o jeho výsledku.
1. Globální oteplování a skleníkový efekt (15 min)
Na úvod se zeptejte žáků, zda někdy slyšeli o globálním oteplování či změnách klimatu. Poté rozdejte pracovní listy (Příloha 1) a nechte žáky samostatně písemně odpovědět na otázky v pracovním listu:
- Slyšel/a jsi někdy o skleníkovém efektu?
- Co to podle tebe je?
- Proč se jmenuje „skleníkový“?
Co je k němu potřeba? Poté si ve čtveřicích žáci své odpovědi porovnají a případně doplní. Některé domněnky nechte zaznít nahlas.
2. Pokus (20 min)
Sdělte žákům, že provedete pokus, ve kterém si ukážete, jak skleníkový efekt funguje. Budete k tomu potřebovat 3 zavařovací sklenice s víčkem na závit. Do každého víčka vyvrtejte předem dírku, kterou potom půjde prostrčit konec teploměru (nejlépe digitálního, který měří rychle). Připravte si neprodyšnou lepicí pásku, kterou po napuštění plynu do sklenic rychle otvory zalepíte.
Postupně nafouknete 3 balónky různých barev, každý jinou směsí plynu. Jeden balonek nafoukněte pumpičkou, v něm bude obsažen vzduch, který normálně dýcháme.
Druhý balonek nafoukněte vlastním dechem, vydechovaný vzduch obsahuje větší množství CO2 než vzduch, který dýcháme. Třetí balonek nafoukněte čistým CO2. To uděláte tak, že do přibližně půllitrové láhve nasypete jedno balení kypřicího prášku a přilijete k tomu ocet (zhruba do poloviny objemu láhve). Rychle na hrdlo láhve navléknete balonek a láhví budete lehce třepat. Plyn, který vzniklá směs uvolňuje, je právě CO2. Všechny balonky vždy pevně zavažte a označte fixem, abyste věděli, jaký je v nich plyn.
S asistencí dětí postupně pomocí brčka vypusťte plyn z jednotlivých balonků do sklenic (brčko prostrčte otvorem ve víčku a poté ho rychle zalepte). Opět označte, jaký plyn je v jednotlivých nádobách. Ty pak umístěte někam na sluníčko a nechte je tam stát do následujícího dne.
TIP: Pokud jsou žáci zruční, můžete je rozdělit do skupin – vědeckých týmů, do každého týmu dát 3 menší sklenice a postupně jim je z jednotlivých balonků naplnit (mohou to zkusit sami), aby žáci potom mohli provést měření teploty.
3. Nákres průběhu (10 min)
Ve zbytku hodiny nechte žáky, aby si zakreslili do pracovního listu průběh pokusu, zapsali, co je v jednotlivých sklenicích. Měli by odhadnout, jaká je teplota vzduchu v místnosti. Tu poté společně (či žáci sami ve skupinách) změřte. Na základě toho žáci odhadnou a zapíší si, jaké teploty druhý den v jednotlivých sklenicích naměří.
4. Dokončení pokusu + diskuse (15 min)
Dokončete pokus tím, že provedete měření teploty v jednotlivých sklenicích. Prorazte pásku a otvorem ve víčku změřte a zapište jednotlivé naměřené teploty. Teplota by měla růst se zvyšující se koncentrací. Nechte žáky, aby si naměřené hodnoty zapsali, a krátce s nimi prodiskutujte, jak se naměřené teploty shodují s jejich odhady a co je k jejich odhadům vedlo.
5. Krátký výklad – globální oteplování a skleníkový efekt (10 min)
Vysvětlete poté princip skleníkového efektu, například na základě (poněkud zjednodušujících, ale snadno pochopitelných) informací, které najdete v infoboxu.
Nechte žáky odvodit, jak souvisí globální oteplování se skleníkovým efektem, a pobavte se o tom, proč se množství CO2 v atmosféře zvětšuje a jaké lidské aktivity jsou hlavním zdrojem emisí.
6. Co jsem pochopil/a (20 min)
Nechte žáky vyplnit závěr pracovního listu (Příloha 1) – zápis toho, co se v hodině dozvěděli a co pochopili.
Důkaz o učení: Žáci si zakreslí průběh a výsledek pokusu. Žáci odpoví na otázky o souvislostech mezi skleníkovým efektem a globálními změnami klimatu.
Infobox:
Skleníkový jev a klima:
Země udržuje svoji tepelnou stabilitu díky rovnováze mezi dopadajícím krátkovlnným slunečním zářením a vyzařovaným tepelným zářením, které uniká z atmosféry Země do vesmíru. V atmosféře přítomné plyny, jako například vodní pára, oxid uhličitý či metan, zadržují v atmosféře část vyzařovaného tepelného záření a tím atmosféru ohřívají. Pro tento jev se vžilo označení „skleníkový efekt“. Skleníkový efekt je přirozený a nezbytný pro život na Zemi. Přírodní skleníkový jev udržuje zemský povrch asi o 33 stupňů Celsia teplejší, než by byl bez něho. Umožňuje tedy existenci života na Zemi v té podobě, v jaké ji známe.
Nadměrné emise skleníkových plynů ovšem způsobují stále intenzivnější zadržování energie v atmosféře a vedou k zesílení skleníkového efektu, a tím i rychlejšímu ohřívání atmosféry, což má negativní dopady na planetu a nás všechny.
Ač se klima i počasí může měnit přirozeně, právě dlouhodobý nárůst průměrné teploty na Zemi je důsledkem činnosti člověka. Je nesporné, že se člověk emisemi skleníkových plynů z energetiky, průmyslu, dopravy, a též přetvářením krajiny podílí na zesilování přirozeného skleníkového efektu. Čím je vyšší množství skleníkových plynů v atmosféře, tím větší množství sluneční energie atmosféra absorbuje a tím více se ohřívá. To posléze narušuje stabilitu atmosféry a vedle dlouhodobých důsledků (oteplování mořské vody, tání ledovců) přináší neočekávané a extrémní projevy počasí (dlouhodobá sucha, vlny veder).
Hlavní plyny, které zesilují skleníkový efekt:
Oxid uhličitý
Nejvýznamnějším skleníkovým plynem je CO2. Oxid uhličitý tvoří asi 0,035 % atmosférického vzduchu. Do atmosféry se dostává při spalování a při dýchání organismů. Zpět do organické hmoty je vázán rostlinnou fotosyntézou. Hlavními antropogenními emisemi je spalování fosilních paliv (uhlí, ropa, zemní plyn), změna využití půdy, výroba cementu a spalování biomasy (dřevo, sláma…). Jelikož hrají rostliny v rovnováze v atmosféře klíčovou roli, je intenzita skleníkového efektu též posilována narušováním lesních a dalších suchozemských ekosystémů a úbytkem fotosyntetizujícího fytoplanktonu v oceánech.
Metan
Hlavním zdrojem emisí metanu je chov dobytka, pěstování rýže, skládkování pevného odpadu a bioodpadu, těžba uhlí, zpracování ropy a zemního plynu a spalování biomasy.
Zdroje:
https://www.ceskatelevize.cz/porady/10121359557-port/207562241900032/cast/36314/
https://faktaoklimatu.cz/temata/klimaticka-zmena
Autoři lekce: TEREZA, vzdělávací centrum
Přílohy:
Soubory z lekce ke stažení
Vyzkoušejte také
Hra na skleníkový efekt
V této pohybové hře žáci sami znázorní, jak funguje skleníkový efekt. Jedni se stanou slunečními paprsky, druzí pak oxidem uhličitým. […]
Kde se berou skleníkové plyny?
Skleníkové plyny jsou všude kolem nás. Kolik jich do atmosféry svou činností přidáváme, které státy se na tom podílejí nejvíc […]
Fakta a mýty o změně klimatu
Jak odlišit fakta od mýtů? Poradí nám vědecká data a grafiky. Žáci se společně ponoří do nejrůznějších údajů o klimatické změně, aby […]
Napište nám zpětnou vazbu a přispějte ke zlepšení našich výukových materiálů
Dejte nám vědět, jak se vám podle našich podkladů učilo a jak na téma žáci reagovali. Stejně tak se rádi dozvíme, pokud jste odhalili nějakou nesrovnalost, chybu nebo máte nápad, jak lekci obměnit. Pomůžete nám materiály nejen zlepšovat, ale také zpracovávat nové. Děkujeme!
