Tài liệu Vận dụng kiến thức liên môn để giải quyết các tình huống thực tiễn dành cho học sinh trung học tình huống bảo vệ cảnh quan thiên nhiên và thạch nhũ trong hang động

SỞ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO HÀ NỘI PHÒNG GIÁO DỤC ĐÀO TẠO QUẬN NAM TỪ LIÊM ----™ &˜---- CUÔ ÔC THI VÂÔN DỤNG KIẾN THỨC LIÊN MÔN ĐỂ GIẢI QUYẾT CÁC TÌNH HUỐNG THỰC TIỄN TRƯỜNG THPT M.V.LÔMÔNÔXỐP Địa chỉ: Phố Trần Văn Cẩn- Khu đô thị Mỹ Đình 2- Nam Từ Liêm- Hà Nội Điện thoại: 0466800776 Email: [email protected] TÊN TÌNH HUỐNG: BẢO VỆ CẢNH QUAN THIÊN NHIÊN VÀ THẠCH NHŨ TRONG HANG ĐỘNG Môn: Hóa học Các môn tích hợp:Sử-Hóa-CN-Địa-GDCD Học sinh : Nguyễn Thu Trang Phạm Hoàng An Lớp : 12A Năm học 2014 - 2015 1 1. Tình huống cần giải quyết. Ngày 24/7/2014 tâ âp thể lớp 12A – trường THPT M.V.Lômônôxốp được ban phụ huynh cho đi tham quan đô nâ g Phong Nha – Kẻ Bàng tại Hà Tĩnh để chuẩn bị bước vào năm học mới. Chúng em được tham quan rất nhiều hang đô nâ g với thạch nhũ rất đẹp mắt. Để tạo được những kì quan như thế này, thiên nhiên phải mất rất nhiều năm lịch sử. Nhóm em gồm 2 bạn (Nguyễn Thu Trang, Phạm Hoàng An) đã cùng nhau tìm hiểu lịch sử hình thành hang đô nâ g Phong Nha, và chúng em nhâ ân thấy làm thế nào để bảo vê â cảnh quan thiên nhiên ở nơi đây, và biê ân pháp để bảo vê â thạch nhũ trong hang đô nâ g. Đó là lý do chúng em tham gia bài viết này. 2. Mục tiêu giải quyết tình huống. - Vâ nâ dụng kiến thức hoá học để giải quyết nguyên nhân hình thành thạch nhũ trong hang đô nâ g - Vâ ân dụng các kiến thức lịch sử để hiểu biết về hang đô nâ g Phong Nha – Kẻ Bàng - Vâ ân dụng các kiến thức địa lý để giải thích khu vực Phong Nha – Kẻ Bàng có nhiều hang đô nâ g - Vâ ân dụng kiến thức sinh học, môn giáo dục công dân để bảo vê â thảm thực vâ ât quanh hang đô nâ g, bảo vê â môi trường cảnh quan khu vực xung quanh hang đô nâ g cũng như mở rô nâ g ra môi trường sống của bản than, cô nâ g đồng - Giúp các bạn say mê khám phá, tìm tòi kiến thức khoa học, vâ ân dụng kiến thức đã học để giải thích các vấn đề thực tiễn. 3. Tổng quan về các nghiên cứu liên quan đến giải quyết tình huống - Dựa vào kiến thức địa lý, địa hình của khu vực Phong Nha – Kẻ Bàng: ta biết rằng hang động chủ yếu được hình thành từ những khu vực có núi đá, địa hình phức tạp, ở xa khu dân cư, tập trung chủ yếu ở vùng núi. - Những đặc điểm nổi bật của khu du lịch Phong Nha: Hang động, địa hình, động, thực vật - Vận dụng kiến thức Hóa học để giải quyết tình huống. 2 - Tìm hiểu lịch sử hình thành hang đô nâ g Phong Nha – Kẻ Bàng… 4. Giải pháp giải quyết tình huống Vâ ân dụng kiến thức liên môn: - Địa lí: Vị trí địa lí, địa hình khu du lịch Phong Nha – Kẻ Bàng. - Lịch sử: nguồn gốc lịch sử du lịch Phong Nha – Kẻ Bàng. - Ngữ văn: Sử dụng từ ngữ, phương thức biểu đạt phù hợp cho bài viết. - Hóa học: Giải thích hiện tượng tạo thạch nhũ, hang động. - Sinh học: Hệ sinh thái khu du lịch Phong Nha – Kẻ Bàng. - Giáo dục công dân: Ý thức giữ gìn, bảo vệ cảnh quan thiên nhiên - Ứng dụng công nghệ thông tin: Tìm kiếm thông tin trên Google. 5. Thuyết minh tình huống Vườn quốc gia Phong Nha-Kẻ Bàng là một vườn quốc gia tại huyện Bố Trạch, và Minh Hóa, tỉnh Quảng Bình, cách thành phố Đồng Hới khoảng 50 km về phía Tây Bắc, cách thủ đô Hà Nội khoảng 500 km về phía nam. Vườn quốc gia này giáp khu bảo tồn thiên nhiên Hin Namno ở tỉnh Khammouan, Lào về phía tây, cách Biển Đông 42 km về phía đông kể từ biên giới của hai quốc gia. Động Phong Nha được coi là "Thiên Nam đệ nhất động" của Việt Nam, được che chở bởi những cánh rừng nhiệt đới. Từ sông Son, du khách đi hơn 30 phút để tới động Phong Nha. Đến trước cửa động, cảnh núi non sông nước quyến rũ, thiên nhiên hùng vĩ với vô vàn hình ảnh kỳ thú hiện ra như khêu gợi trí tưởng tượng của con người. 3 Cửa động hình thang, rộng khoảng 20 - 25m, cao 10m, có nhũ đá lô nhô. Bơi thuyền qua cửa hang, cảm giác oi nồng của mùa hè nơi miền Trung gió Lào lập tức biến mất, càng vào sâu ánh sáng càng nhạt dần rồi mất hẳn, một thế giới u linh. Theo các nhà khoa học, quá trình phong hóa tạo thành hang động ở Phong Nha là quá trình tự nhiên đã diễn ra từ cách đây 250 triệu năm. Dạng địa hình chính của Phong Nha-Kẻ Bàng là núi đá vôi và núi đất, độ cao trung bình 600 mét, thành hẹp, vách đứng. Động Phong Nha nằm ở phần đông nam khối núi đá vôi Kẻ Bàng trong một vùng đá vôi bị phong hóa mạnh, diện tích khoảng 10.000 km2, kéo dài 200 km trên phía bắc dãy Trường Sơn, thông cả sang Lào. Ở khối núi đá vôi này có hiện tượng nước chảy ngầm. Dòng chảy trên mặt có thể nhìn thấy là các con sông Son, Troóc, Chày, Rào Thương bắt nguồn từ các con suối nhỏ, đến hang Én thì suối lớn chảy ngầm vào lòng núi đá vôi để tạo thành các hang động. 4 Hang Bi Ký Với chiều dài 7.729m, sâu 83m, cao 50m với rất nhiều nhánh hang phụ lớn nhỏ bao gồm cả hang Bi Kí, hang Tiên và hang Cung Đình. Đây là loại hình động nước chảy ngầm trong lòng núi với nhiều thạch nhũ đặc trưng. Tương truyền rằng, chính những măng đá rũ xuống ở cửa hang đã góp phần tạo nên cái tên đầy thi vị "Phong Nha", tức là "Gió luồn qua kẽ răng". Phong Nha nổi tiếng với những khối đá độc đáo được đặt tên theo các hình dạng tự nhiên như "Sư tử", "Kỳ lân", "Vô chầu", "Cung đình" hay "Tượng Phật". Sau khoảng 19km chảy ngầm dưới dãy Trường Sơn, dòng sông hiện ra ở cửa hang mang một màu nước xanh biếc vào mùa khô và sắc đỏ vào mùa mưa. Du khách cũng có thể khám phá sự kiến tạo các măng đá, thạch nhũ tại một vài trong số 14 phòng bên trong hang động. Bên trong khoảng 1km là hang Bi Kí, một nhánh phụ nằm sâu trong động Phong Nha cách cửa động khoảng 600m. Người ta tin rằng có một khoảng thời gian nào đó từ thế kỷ IX đến thế kỷ XI, người Chăm đã chọn nơi đây làm nơi thời cúng. 5 Phong Nha là hang động tiêu biểu nhất về giá trị thẩm mỹ và sự độc đáo tại Di sản Phong Nha - Kẻ Bàng, được Hiệp hội Hoàng gia Anh bình chọn là một trong những hang động đẹp nhất thế giới với 7 tiêu chí: Hang động có cửa hang cao và rộng; có bãi cát, bãi đá ngầm đẹp nhất; có sông ngầm đẹp nhất; có hệ thống thạch nhũ kỳ ảo và tráng lệ nhất; có các hang khô cao và rộng; có Hồ nước ngầm sâu và đẹp; có nước dài nhất. Sau hàng chục cuộc thám sát khoa học của người Việt, người Pháp, người Anh... động Phong Nha vẫn còn đó với những điều bí ẩn. Khu vực Phong Nha được bao bọc bởi các dãy núi đá vôi hình cánh cung giữa vùng chiêm trũng ngập nước đã trải qua thời gian dài biến đổi địa chất tạo 6 thành. Những khe nứt sinh ra do sự vận động đó dần dần hình thành các dòng chảy trong hang động đá vôi. Khu sinh thái hang động Phong Nha như một "bảo tàng địa chất ngoài trời" Sự hình thành hang động: Nguyên nhân ban đầu phải tính đến là sự hoạt động trồi lên của các khối xâm nhập núi lửa trẻ hơn đá vôi. Các khối cùng với việc nâng các lớp đá vôi lên cao như ngày nay còn làm phát sinh động đất,đứt gẫy và núi lửa. Tại giao điểm của các đứt gãy hoặc các đới đứt gẫy lớn, núi lửa phun lên sẽ làm biến chất đá vôi, biến đá vôi thành vôi sống (CaO) dễ hoà tan trong nước, đồng thời mang vào các đứt gãy, khe nứt của đá vôi dăm, cuội, dung nham núi lửa và nước ngầm. Dung nham này trong môi trường nước sẽ bị biến thành bùn, sét - kaolin mềm nhão dễ bị nước cuốn trôi hoặc lắng chìm vào các khe nứt, lỗ hổng do mật độ nặng hơn đá vôi từ 0,3 - 0,4 g/cm3. Nước đã đóng vai trò dọn dẹp lòng hang, các thung lũng giữa núi đá vôi (cuốn trôi vôi sống, bùn, sét - kaolin) và tạo thành các thạch nhũ cho chúng ta thấy như ngày nay). Nhũ đá "lớn" lên với tốc độ 0,13 mm một năm. Các nhũ đá "lớn" nhanh nhất là những nơi có dòng nước dồi dào cacbonat canxi và CO 2, tốc độ lớn có thể đạt 3 mm mỗi năm. Mọi nhũ đá đều bắt đầu với một giọt nước chứa đầy khoáng chất. Khi giọt nước này rơi xuống, nó để lại phía sau một vòng mỏng nhất chứa canxit. Mỗi giọt tiếp theođược hình thành và rơi xuống đều ngưng tụ một vòng canxit khác. Cuối cùng, các vòng này tạo thành một ống rỗng rất hẹp (0,5 mm), nói chung gọi là nhũ đá "cọng rơm xô đa". Các cọng rơm xô đa có thể mọc ra rất dài, nhưng nói chung rất dễ gãy. Nếu chúng bị bít lại bởi mảnh vụn, nước bắt đầu chảy ở mặt ngoài, ngưng tụ nhiều canxit hơn và tạo thành nhũ đá hình nón quen thuộc hơn. Cùng các giọt nước này rơi xuống từ đầu của nhũ đá ngưng tụ nhiều canxit hơn trên nền phía dưới, cuối cùng tạo thành măng đá thuôn tròn hay hình nón. Không giống như nhũ đá, các măng đá không bao giờ bắt đầu như là một "cọng rơm xô đa" rỗng. Khi có đủ thời gian, các dạng hình thành này có thể gặp nhau và hợp nhất để tạo thành các cột đá.Nhũ đá cũng có thể hình thành trong các ống dung nham, mặc dù cơ chế hình thành của nó đủ khác biệt. 7 Trong đá thông thường chủ yếu là CaCO3, khi trời mưa, trong không khí có CO2 tạo môi trường axit làm tan được đá vôi, những giọt nước mưa rơi xuống như vô vàn mũi dao nhọn, sắc khắc vào đá những đường nét khác nhau. CaCO3(r) + H2O(l) + CO2(kh) → Ca(HCO3)2(dd) Theo thời gian dần tạo ra các hang động khi nước có Ca(HCO3)2 ở đất đá do áp suất nhiệt độ đột nhiên thấp nên khi giọt nước nhỏ từ từ có tồn tại phương trình: Ca(HCO3)2(dd) → CaCO3(r) + H2O(l) + CO2(dd) Như vậy lớp CaCO3 lưu lại ngày càng nhiều, dày gọi đó là nhũ có màu, hình thù đa dạng, rất đẹp. Trải qua nhiều thay đổi lớn về địa tầng và địa mạo, địa hình khu vực này hết sức phức tạp. Phong Nha-Kẻ Bàng phô diễn các bằng chứng ấn tượng về lịch sử Trái Đất, giúp nghiên cứu lịch sử hiểu được lịch sử địa chất và địa hình của khu vực. Khu vực Phong Nha-Kẻ Bàng có lẽ là một trong những mẫu hình riêng biệt và đẹp nhất về sự kiến tạo carxtơ phức tạp ở Đông Nam Á. Được UNESCO công nhận là Di sản thiên nhiên thế giới theo tiêu chí địa chất, địa mạo năm 2003, Phong Nha-Kẻ Bàng cũng từng được đề cử UNESCO công nhận lần 2 là Di sản thiên nhiên thế giới với tiêu chí đa dạng sinh học ngày 29/6/2011. Do đó, chúng ta phải ra sức bảo vệ cảnh quan thiên nhiên khu vực hang động, không chặt cây xanh, không vứt rác bừa bãi khi đi tham quan, không lấy mạch nhũ trong hang động, không viết bậy lên hang động. 6. Ý nghĩa của viê âc giải quyết tình huống Qua tình huống chúng em đă ât ra, giải quyết được tình huống, chúng em thấy được hiê ân tượng tạo hang đô nâ g và thạch nhũ rất phong phú, đa dạng Giúp chúng em vận dụng các kiến thức của các môn học để giải quyết tình huống thực tiễn nêu ra. Từ đó giúp chúng em 8 rõ, nắm vững các kiến thức đã học, tạo ra lòng say mê tìm tòi, học hỏi, giải thích khám phá những điều mới. Tuyên truyền, vận động, hướng dẫn các bạn trong lớp, trong trường, cộng đồng cùng nhau học tập để cùng tiến bộ. Cùng nhau bảo vệ môi trường cảnh quan thiên nhiên. 9