3 più corto. Abbiamo osservato che la lunghezza diminuiva fino a scomparire,
man mano che l'acqua scendeva. Questo succede perché sul 1° strato pesa l'aria
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PROVINCIA DI BERGAMO Settore Politiche S ociali e Salute
Acqua, aria, suolo
2010
Realizzato dall’Istruttore Educativo: Colella Anna
1
INDICE
• • • •
L’acqua L’aria La Terra e il suolo Esercizi e verifiche
pag. 3 pag. 25 pag. 57 pag. 67
2
L’ACQUA Dove si trova l’acqua? La maggior parte della Terra è occupata dall’acqua. L’acqua si può trovare: - nei mari ed è quindi salata
- nei fiumi, ed è quindi dolce
laghi,
ghiacciai
- nell’aria sotto forma di vapore acqueo
- negli esseri viventi (uomo, animali, piante) se un uomo pesa 100 Kg, l’acqua nel suo corpo pesa circa 60 Kg
3
A cosa serve l’acqua? L’acqua serve: - per bere
e cucinare
- come via di comunicazione
- nelle fabbriche
- per lavarsi
- per irrigare (innaffiare le piante, i fiori, i campi)
- lavare i vestiti e i piatti
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L’ACQUA ARRIVA NELLE NOSTRE CASE Parte dell’acqua che arriva sulla terra sotto forma di pioggia, neve o grandine, si infiltra nel terreno da dove esce attraverso sorgenti di acqua limpidissima.
L’acqua viene presa da sorgenti, fiumi e laghi e pompata in grandi vasche in cui le impurità (terriccio ed altro) si depositano sul fondo.
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L’acqua viene poi filtrata facendola passare attraverso uno strato di sabbia e uno di ghiaia.
L’acqua non è ancora potabile perché contiene microbi pericolosi per la salute. Viene, quindi, disinfettata per uccidere i microbi e pompata, successivamente, in un serbatoio che si trova in alto rispetto alle case.
Ora l’acqua si può bere ed è detta ACQUA POTABILE.
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IL LUNGO VIAGGIO VERSO RUBINETTO L’acquedotto è l’insieme degli impianti necessari a produrre l’acqua potabile e a renderla disponibile alle persone.
I POZZI Prendono l’acqua dal sottosuolo e la portano in superficie. GLI IMPIANTI DI POTABILIZZAZIONE Tolgono tutte le sostanze inquinanti dall’acqua. I SERBATOI I serbatoi, a forma di torre, hanno due funzioni: - garantiscono una spinta dell’acqua adeguata per raggiungere i piani alti delle case; - assicurano una riserva d’acqua in caso di necessità. LA RETE DI DISTRIBUZIONE È l’insieme delle tubazioni che si diramano sul territorio abitato, raggiungendo le case e le industrie. 7
I DIVERSI TIPI DI ACQUA
ACQUA POTABILE (è l’acqua che si può bere e usare per cucinare)
ACQUA MINERALE (è l’acqua che esce dalle sorgenti ed è ricca di sali, utili per la salute delle persone)
ACQUA DISTILLATA (è l’acqua quasi pura, cioè senza sali minerali)
ACQUA PIOVANA (è l’acqua che cade sotto forma di pioggia)
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ACQUA TERMALE (è l’acqua che esce dal sottosuolo, quasi sempre calda)
ACQUA SALATA (è l’acqua dei mari; contiene numerosi sali disciolti, tra i quali il sale da cucina)
ACQUA DOLCE (è l’acqua dei fiumi, dei laghi, degli stagni; contiene pochi sali minerali)
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LE CARATTERISTICHE DELL’ACQUA POTABILE Non tutta l’acqua che c’è sulla Terra si può bere. L’acqua è POTABILE quando: 1. è trasparente, inodore (non ha odore) e insapore (non ha sapore); 2. è pura: cioè senza microbi che portano le malattie; Per sterilizzare (pulire, disinfettare) l’acqua si usa il cloro (come per esempio in piscina).
LE CARATTERISTICHE DELL’ACQUA MINERALE L’acqua minerale è un’acqua ricca di sali che fanno molto bene alla salute.
acqua minerale naturale
acqua minerale frizzante (con aggiunta di anidride carbonica)
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IL SAPORE DELL’ ACQUA L’acqua non ha un sapore, è INSAPORE. Possiamo però insaporirla con: ACQUA + limone
sapore ASPRO
ACQUA + zucchero
sapore DOLCE
ACQUA + sale
sapore SALATO
L’ODORE DELL’ ACQUA L’acqua non ha un odore, è INODORE. L’acqua prende facilmente l’odore delle sostanze che le si aggiungono. L’acqua si può profumare
con il caffè
nella vasca da bagno con il bagnoschiuma
con i detersivi per pulire i pavimenti, vestiti,……
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IL CICLO DELL’ACQUA
Sotto l’azione del Sole, l’acqua dei fiumi, dei laghi, dei mari e quella che si trova nel terreno evapora e sale in cielo. Il vapore acqueo, salendo, incontra strati di aria fredda e si trasforma in goccioline di acqua che formano le nuvole. Queste goccioline si uniscono e si trasformano in gocce più grandi e pesanti, che ricadono sulla terra, formando la pioggia. Quando il vapore acqueo incontra aria molto fredda, si trasforma in ghiaccio e cade sulla terra sotto forma di grandine o di neve.
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L’acqua delle precipitazioni forma torrenti, laghi, fiumi e ritorna verso il mare, però, non tutta subito; una parte filtra sottoterra e va ad alimentare i fiumi sotterranei, chiamati FALDE. Dalle falde si prende l’acqua che arriva nelle nostre case.
Il cammino dell’acqua è un ciclo continuo che non ha mai fine.
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GLI
STATI
DELL’ACQUA
L’acqua in Natura si trova allo stato:
SOLIDO
LIQUIDO
ghiaccio
acqua
GASSOSO vapore acqueo
• ha una forma • ha un peso • occupa uno spazio - non ha una forma, ma prende la forma del contenitore che la contiene - ha un peso - occupa uno spazio - non ha una forma - ha un peso - occupa tutto lo spazio
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I CAMBIAMENTI DI STATO
CONDENSAZIONE
LIQUIDO acqua
GASSOSO vapore acqueo
EVAPORAZIONE
FUSIONE
LIQUIDO acqua
SOLIDO ghiaccio
SOLIDIFICAZIONE
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LA PRESSIONE DELL’ACQUA L’acqua ha un peso, quindi esercita una pressione. La pressione dell’acqua non è uguale in tutti i punti del recipiente che la contiene. Il disegno illustra un esperimento che abbiamo provato. 1. Abbiamo preso una bottiglia e abbiamo fatto 3 fori uguali e allineati; 2. Abbiamo tappato i fori con del nastro adesivo e abbiamo riempito la bottiglia d’acqua; 3. Quando abbiamo tolto il nastro adesivo, abbiamo potuto osservare che l’acqua usciva dai fori in modo diverso: - dal foro n. 1 lo zampillo usciva più lungo e forte; - dal foro n. 3 più corto. Abbiamo osservato che la lunghezza diminuiva fino a scomparire, man mano che l’acqua scendeva. Questo succede perché sul 1° strato pesa l’aria, sul 2° strato pesa l’aria + il 1° strato di acqua; sul 3° strato pesa l’aria + il 1° strato + il 2° strato di acqua. Sull’ultimo strato di acqua, quindi, è aumentata la pressione.
CONCLUSIONE Possiamo quindi affermare che la pressione dell’acqua dipende dalla pressione dell’aria e dalla quantità d’acqua che c’è sopra.
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UN COMPORTAMENTO STRANO DELL’ACQUA IL PRINCIPIO DEI VASI COMUNICANTI È possibile che l’acqua invece di scendere, salga? Abbiamo tagliato il fondo a due bottiglie di plastica. Nel tappo abbiamo inserito un tubo di gomma lungo circa 80 cm.
Ora mentre si tengono i due contenitori alla stessa altezza, lentamente si versa dell’acqua nel contenitore A. Come vedi, l’acqua scende nel tubo e risale fino a raggiungere il contenitore B. L’acqua nel contenitore B si dispone allo stesso livello del contenitore A. Questo comportamento dell’acqua rispetta una regola detta PRINCIPIO DEI VASI COMUNICANTI. Se poi alziamo solo il contenitore A, l’acqua uscirà dal contenitore B, tentando di raggiungere lo stesso livello.
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Ecco perché molti acquedotti hanno serbatoi così in alto.
Sfruttando il PRINCIPIO DEI VASI COMUNICANTI, attraverso le varie tubazioni l’acqua viene spinta nel grande serbatoio, scendendo e poi risalendo raggiunge ogni casa e può uscire con forza quando apriamo il rubinetto.
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L’ACQUA UN BENE PREZIOSO L’acqua è un bene molto prezioso indispensabile alla vita; senza acqua si muore. Le disponibilità di acqua dolce potrebbero in futuro finire, ed è quindi, indispensabile non sprecarla. Tutti nel mondo dovrebbero avere a propria disposizione l’acqua, ma purtroppo, in molte zone della Terra la mancanza di acqua fa morire ancora molte persone.
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I NEMICI DELL’ACQUA
Chi lascia i rubinetti aperti
Chi innaffia troppo il suo giardino
Chi si trattiene troppo sotto la doccia
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Chi usa la lavatrice anche quando non è riempita
Chi lava l’auto con l’acqua potabile
Chi ha gli impianti idraulici guasti
Tutti quelli che guardano l’acqua con superficialità. 21
INQUINAMENTO DELL’ACQUA Le grandi città, l’agricoltura, gli allevamenti di animali, le industrie, che usano molta acqua, la restituiscono sporca ed avvelenata: molti rifiuti finiscono, insieme all’acqua sporca, nei fiumi, nei laghi, nei mari, inquinandoli. Tra gli inquinanti ci sono, quindi: - gli scarichi industriali, che arrivano dalle lavorazioni nelle fabbriche;
- i concimi chimici, usati in agricoltura per rendere i terreni fertili;
- i pesticidi, usati in agricoltura per uccidere gli insetti nocivi alle piante;
- i detersivi e le acque di scarico delle fognature delle case;
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Per cercare di rimediare all’inquinamento, sono stati costruiti depuratori per pulire le acque dei fiumi prima che arrivino al mare. Anche noi possiamo contribuire a mantenere le acque pulite. La cosa più importante è che tutti noi dobbiamo considerare l’acqua un bene prezioso e non sprecarla mai.
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detersivi prodotti agricoli
rifiuti
CAUSE scarichi delle industrie petrolio
INQUINAMENTO DELL’ACQUA
acqua sporca
CONSEGUENZE
morte dei pesci bagni vietati
RIMEDI (Cosa fare?)
depuratori
prodotti per sciogliere il petrolio
impegno personale
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L’ARIA L’aria è ovunque intorno a te, anche se non la vediamo; essa è trasparente, non ha odore e non ha colore. L’aria permette la vita agli esseri viventi. Non solo avvolge la Terra, ma è sciolta nell’acqua, si trova nel nostro corpo e riempie qualsiasi spazio apparentemente vuoto. Possiamo renderci conto della sua presenza osservando lo scorrere di una barca a vela sull’acqua, la lenta discesa di un paracadute, il rumore delle foglie, lo svolazzare degli abiti stesi, ecc…
Per noi l’aria è “invisibile”, ma con un semplice esperimento possiamo vederla. ESPERIMENTO 1 • Riempi d’acqua una vaschetta e in essa immergi verticalmente una bottiglia vuota.
Cosa vedi? L’acqua non riesce ad entrare nella bottiglia. 25
• Adesso inclina un po’ la bottiglia.
Cosa vedi?
Dalla bottiglia usciranno delle bollicine che andranno verso la superficie dell’acqua e l’acqua incomincerà ad entrare nella bottiglia. Da questo capiamo che la bottiglia non era vuota, ma piena d’aria: le bollicine sono proprio quell’aria che, uscendo, permette all’acqua di entrare.
ESPERIMENTO 2 • Se immergi una bottiglia di plastica vuota nell’acqua (tenendola capovolta) l’acqua entra solo in piccola parte nella bottiglia perchè questa è piena d’aria. Se fai, però, un piccolo foro sul fondo della bottiglia e la immergi di nuovo... ……. Cosa vedi?
La bottiglia si riempie d’acqua perché l’aria esce dal fondo.
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Tutta la Terra è avvolta da uno strato d’aria alta circa 1.000 Km, chiamato ATMOSFERA. Senza di esso il nostro pianeta sarebbe senza vita; dallo spazio giungerebbero radiazioni mortali, bombardamenti di meteoriti e la temperatura notturna e diurna sarebbero insopportabili per qualunque essere vivente.
L’Atmosfera non è però una massa d’aria uguale e uniforme, ma è formata da diversi strati. Lo strato più vicino alla Terra è detto TROPOSFERA: una fascia di 10 Km nella quale si trova la maggior quantità di ossigeno e avvengono i principali fenomeni meteorologici. Ma anche gli altri strati hanno importanza per la vita sulla Terra. Dopo la troposfera si trova la STRATOSFERA, una vera e propria barriera di ozono che assorbe gran parte delle radiazioni ultraviolette provenienti dal sole e pericolose per l’uomo. Salendo negli strati più alti l’aria diventa sempre più rarefatta. Gli aerei in volo arrivano fino alla stratosfera, cioè a 20 km dal suolo. Nella IONOSFERA vengono inviati i satelliti. L’ultimo strato è l’ESOSFERA, strato raggiunto solo dai missili. L’atmosfera è uno strato di gas e per questo motivo sembra non avere peso, ma in realtà esercita una grande forza su tutto ciò che sta sulla Terra. Questa forza si chiama PRESSIONE ATMOSFERICA.
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OZONO
18 Km
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CHE COSA È L’ARIA? L’aria è un miscuglio gassoso di diversi gas presenti in quantità diverse. I più importanti sono: l’OSSIGENO e l’AZOTO. Inoltre nell’aria rimangono sospesi: • il VAPORE ACQUEO, piccolissime particelle d’acqua che formano le nuvole. • il PULVISCOLO ATMOSFERICO, composto da sottilissime particelle di polvere che riesci a vedere in controluce nei raggi solari. Colora l’aerogramma della composizione dell’aria 78% AZOTO ARIA:
21% OSSIGENO 0,97% ALTRI GAS 0,03 ANIDRIDE CARBONICA
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L’ossigeno: • è essenziale alla vita perchè è indispensabile per la respirazione di tutti esseri viventi, sia vegetali sia animali. • la sua presenza provoca e mantiene la combustione. L’azoto: • è un gas incolore, incapace di mantenere la vita e la combustione.
Combustione: è una reazione che si verifica quando qualcosa si consuma bruciando. La combustione avviene solo in presenza di ossigeno.
Proviamolo con un ESPERIMENTO 1: “L’Ossigeno (O2) e la candela” materiale occorrente
candela
contenitore trasparente di vetro
accendino
Prendi una candela, accendila e mettila dentro un barattolo di vetro.
Cosa vedi? Dopo un po’ la fiamma si spegne perché si è consumato l’ossigeno presente nel barattolo di vetro e che era necessario per mantenere la combustione. 30
ESPERIMENTO 2
“ La candela e i vasetti”
materiale occorrente
candela
contenitori trasparenti di vetro
accendino
Trova 4 vasetti di vetro di dimensioni diverse. Metti sul tavolo 4 candele di dimensioni uguali. Accendile e con l’aiuto di tre compagni copri contemporaneamente tutte le candele.
Cosa vedi? Le candele si spengono una dopo l’altra; la candela sotto il vasetto più piccolo si spegne prima perché ha meno ossigeno.
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ESPERIMENTO 3 “ L’acqua sostituisce l’ossigeno” materiale occorrente
candela
bacinella
vaso di vetro
tempera
per colorare l’ acqua
acqua
accendino
Metti la candela nella bacinella. Poi versaci l’acqua.
Accendi la candela, poi su questa metti il vaso capovolto, lasciandovelo per qualche secondo.
In un primo momento il livello dell’acqua sale, poi la fiamma improvvisamente si spegne.
PERCHÉ? La fiamma consuma l’ossigeno contenuto nel vaso, l’acqua sale per sostituire il vuoto lasciato dall’ossigeno. RICORDA: l’ossigeno non brucia, cioè non è combustibile, ma comburente (permette la combustione).
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ESPERIMENTO 4
“L’estintore – anidride carbonica CO2”
materiale occorrente
aceto
bicarbonato di sodio
beuta
candela
accendino
• Metti un cucchiaio di bicarbonato nella beuta e versaci sopra l’aceto;
• A contatto con l’aceto, il bicarbonato forma un’effervescenza dovuta alla formazione dell’anidride carbonica;
• Accendi la candela e mettila vicino alla beuta.
CO2
CO2
Cosa vedi? È possibile produrre anidride carbonica, unendo bicarbonato e aceto. La candela si spegne senza soffiarvi sopra. L’anidride carbonica presente nel recipiente non permette la combustione, cioè impedisce alla candela di bruciare.
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LE PROPRIETÁ DELL’ARIA L’aria ha diverse proprietà: 1. occupa uno spazio; 2. ha un suo peso; 3. non ha una forma propria, è comprimibile; 4. fornendo calore, si dilata e si espande; 5. si riscalda e si raffredda; 6. come atmosfera, esercita una pressione sugli oggetti; 7. permette la combustione, grazie alla presenza dell’ ossigeno. 1. L’ARIA È DAPPERTUTTO L’aria è materia allo stato gassoso: essa occupa tutto lo spazio che ha a disposizione. Attraverso questo esperimento vedrai che l’aria “si infila” persino nei luoghi in cui non ti aspetteresti di trovarla. ESPERIMENTO • Prendi una spugna asciutta. Può sembrare che dentro non vi sia aria. Ora immergila in una vaschetta piena d’acqua. Vedi le bolle l’aria che escono dai buchi della spugna e salgono a galla? Se strizzi la spugna, viene fuori anche l’aria “nascosta” nelle cavità interne.
2.
L’ARIA HA UN PESO L’aria pesa circa 1 grammo per litro.
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3.
L’ARIA SI COMPRIME (cioè può essere schiacciata).
Prendi una siringa senza ago e aspira aria fino a riempirla. Tappa l’apertura della siringa con un dito e premi il pistone. Vedrai che riesci a schiacciare l’aria fino ad un certo punto, ma dopo un po’ il pistone si blocca. L’aria si può quindi comprimere. L’aria compressa esercita una forte pressione sul dito che chiude l’apertura della siringa. Infatti, se smetti di premere il pistone, questo viene spinto indietro.
4. L’ARIA SI DILATA (cioè aumenta di volume) Svuota la siringa di quasi tutta l’aria, poi tappa l’apertura e tira ancora indietro il pistone. L’aria contenuta nella siringa riesce ad occupare più spazio, cioè a dilatarsi. Quando lasci il pistone, lo vedi ritornare nella posizione iniziale. Ci succede perché la pressione dell’aria dilatata dentro la siringa è meno forte della pressione dell’aria che da fuori preme sul pistone.
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5. L’ARIA CON IL CALDO E CON IL FREDDO L’aria può riscaldarsi o raffreddarsi, per esempio con il calore del Sole. ESPERIMENTO 1 “L’aria calda vola” • Fissa alcune strisce di carta velina sul muro appena sopra il termosifone acceso. L’aria, quando viene riscaldata, sale. Per effetto dell’aria calda che sta salendo, le strisce si muovono. • Prova a chiudere il rubinetto del termosifone. Appena si raffredda, le strisce non si muovono più. Infatti l’aria fredda intorno al termosifone è più pesante e tende a scendere.
La circolazione dell’aria nell’atmosfera avviene proprio nello stesso modo: l’aria calda tende a salire, occupando il posto dell’aria fredda, che dagli strati alti del cielo scende verso terra. Questi continui spostamenti di aria calda o fredda danno origine ai venti.
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ESPERIMENTO 2 “L’aria calda e il palloncino”
Osserva la rappresentazione dell’esperimento, poi completa il testo con le parole adatte: Con il calore il palloncino ………………………. leggermente. Questo significa che l’………………… che stava nell’interno della bottiglia si è …………………….. ed è ……………………… nel palloncino. Perciò si può concludere che il …………………………… ………………………… l’aria verso l’alto.
L’aria con il caldo si dilata (il palloncino diventa più grosso, occupa più spazio
L’aria con il freddo si contrae (il palloncino diventa più piccolo, il suo volume diminuisce)
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6. L’ARIA ESERCITA UNA PRESSIONE L’atmosfera, cioè la grande massa d’aria che circonda la Terra, con il suo peso, esercita una forza su tutti i corpi e su noi stessi. Il peso dell’aria si chiama PRESSIONE ATMOSFERICA. Nessuno di noi, però, lo sente perché l’aria si trova ovunque, in ogni spazio intorno a noi. La colonna d’aria (ATMOSFERA) che a livello della Terra ci sovrasta, quindi, è altissima. A livello del mare la pressione atmosferica è normale. Man mano che si sale, per esempio su una montagna, la colonna d’aria che sta sopra di noi diminuisce sempre più, perciò anche la pressione diventa minore.
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ESPERIMENTO 1 “ Il bicchiere a testa in giù” • Prendi un bicchiere e un cartoncino poco più grande dell’orlo del bicchiere. Metti il cartoncino sopra la bocca del bicchiere e, tenendolo fermo con la mano, capovolgi il bicchiere; togli la mano; naturalmente il cartoncino cadrà. • Ora riempi il bicchiere d’acqua, proprio fino all’orlo; fai gli stessi movimenti di prima; se tutto riesce bene, il cartoncino rimarrà attaccato al bicchiere.
Pressione dell’aria
La pressione esercitata dall’aria (pressione atmosferica) sul foglio di carta impedisce all’acqua di versarsi.
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ESPERIMENTO 2 • Riempi di acqua una vaschetta; • Metti il tappo sulla superficie dell’acqua; • Prendi il bicchiere e appoggialo sulla superficie dell’acqua in modo che il tappo sia al centro; • Premi verso il fondo.
Che cosa succede?
L’aria contenuta nel bicchiere non vi fa penetrare l’acqua ed esercita una forza sul tappo: lo spinge sul fondo della vaschetta. È possibile vedere la presenza dell’aria inclinandolo lentamente. Delle bolle d’aria raggiungono la superficie dell’acqua. L’aria lascia il posto all’acqua. Il tappo sale sempre più in alto. CHE COSA FA CAMBIARE LA PRESSIONE? altitudine: più si sale più La pressione atmosferica cambia con il variare
diminuisce lo spessore dell’aria e si riduce il suo peso.
temperatura: l’aria calda è più
leggera dell’aria fredda.
umidità: l’aria umida è più
leggera dell’aria secca perché il vapore acqueo pesa di meno di altri gas presenti nell’aria. 40
IL CICLO DELL’ARIA Gli animali e gli uomini assorbono dall’aria l’ossigeno e liberano anidride carbonica. Le industrie, le auto e gli aerei emettono gas di scarico che contengono anidride carbonica. Le piante assorbono questo gas e sono capaci di fabbricare ossigeno in continuazione, in modo che sia sempre presente nell’aria. Ecco perché le piante sono molto importanti: non bisogna tagliarle, ma proteggerle.
IERI entra anidride carbonica espira
OSSIGENO
si trasforma
inspira
Non c’erano molte industrie e auto, quindi c’era più ossigeno.
L’ARIA ERA PULI TA 41
OGGI
MOLTA anidride carbonica
POCO OSSIGENO
Le auto, le industrie scaricano molti gas e gli alberi sono pochi, quindi nell’aria c’è poco ossigeno.
L’ARIA È INQUINATA
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INQUINAMENTO DELL’ARIA L’aria può essere inquinata da:
fumi prodotti da stufe, camini, ….
gas di scarico delle automobili e degli aerei
fumi che fuoriescono dalle industrie
gli insetticidi
cattivi odori che arrivano dalle discariche
Tutti questi gas sono causa di gravi malattie.
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CHE COSA SIGNIFICA? INQUINAMENTO = danneggiamento dell’ambiente (mare, bosco,aria, suolo) SMOG = l’aria riscaldata sia dal Sole che dagli impianti di riscaldamento tende a salire, per poi disperdersi a contatto con l’aria sempre più fredda. Quando, però, l’aria che sale trova uno strato di aria calda, non si disperde e resta sopra la città con i suoi gas nocivi. Questo insieme di gas sulla città si chiama SMOG.
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CHE COSA È L’EFFETTO SERRA?
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ESPERIMENTO
“L’Effetto serra”
• Prendi una scatola di vetro e mettila al sole. • Prendi due termometri e metti uno sotto la scatola e l’altro fuori.
27 °C
25 °C
Cosa vedi? All’interno della serra il termometro ha raggiunto 27°C; quello all’esterno, invece, ha raggiunto 25°.
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CHE COSA È IL BUCO NELL’OZONO? Nella stratosfera c’è l’ozono che agisce da filtro, cioè blocca le radiazioni nocive del Sole. Il buco nell’ozono è il danneggiamento del filtro atmosferico che blocca le radiazioni solari nocive. I principali responsabili sono i gas usati nell’industria.
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CHE COSA SONO LE PIOGGE ACIDE?
L'inquinamento atmosferico naturalmente si trasferisce anche alla pioggia. La pioggia ha origine, per condensazione, dal vapore d'acqua e non contiene sostanze estranee. Gli ossidi di zolfo e quelli di azoto, una volta dispersi nell'atmosfera, possono venire a contatto con l'acqua delle nubi, trasformandosi rispettivamente in acido solforico e acido nitrico. Questi acidi vengono poi trasportati con le precipitazioni atmosferiche sulla superficie terrestre, dando origine alle piogge acide. Il termine si riferisce al fatto che in questi casi il pH della pioggia è inferiore al valore di 5,6, presente in condizioni normali.
prima
dopo
DANNI PROVOCATI DALLE PIOGGE ACIDE 48
LA MISURA DEL pH Per misurare l’acidità delle sostanze si usa la scala del pH.
cartina di tornasole
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I LICHENI • ALGA + FUNGO = LICHENE • Essi vivono in simbiosi, cioè il fungo dà l’acqua all’alga; l’alga dà il nutrimento al fungo; • Il lichene vive sulle cortecce di alcune piante e sulle rocce;
• È un bioindicatore; Indicatore di purezza atmosferica Per calcolare l’indice di purezza atmosferica viene usato un reticolo da mettere sulla corteccia dell’albero formato da 10 rettangoli; l’indice di purezza atmosferica viene calcolata facendo la somma dei licheni presenti sulla corteccia. Se in un ambiente ci sono tanti licheni significa che l’aria è pulita;
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L’ARIA IN MOVIMENTO Le masse d’aria non stanno mai ferme. Circolano in continuazione intorno alla Terra a causa del Sole. La Terra viene riscaldata dal Sole, ma non tutte le zone si riscaldano allo stesso modo. La fascia equatoriale si riscalda di più, mentre i Poli si riscaldano di meno. I movimenti d’aria trasferiscono calore dalle zone calde a quelle fredde.
Come si formano i venti
Quando l’aria si riscalda, sale verso l’alto formando una zona di bassa pressione; quando si raffredda scende creando una zona di alta pressione. I movimenti di aria da zone a pressione diversa sono i venti che esse non si possono vedere, ma si possono sentire. Vi sono venti leggeri come le brezze e venti violenti come le bufere e gli uragani.
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Come si formano le nubi
Le nubi si formano quando una massa d’aria calda e umida comincia a salire verso l’alto; incontra temperature sempre più basse e si raffredda. Il vapore acqueo si trasforma in piccolissime goccioline d’acqua che stanno sospese nell’aria: le nuvole.
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L’aria contiene sempre acqua perché l’acqua del mare, dei fiumi, dei laghi e del terreno evapora continuamente. Il Sole riscalda l’acqua di mare che in parte evapora (si trasforma in vapore). Il vapore sale nell’aria e quando incontra strati più freddi condensa in piccolissime goccioline.
La massa d’aria calda sale sempre verso l’alto e insieme sale anche il vapore acqueo che essa contiene. Quando il vapore acqueo incontra aria fredda, si condensa e si formano le nuvole.
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TANTI TIPI DI NUVOLE Le nuvole bianche alte nel cielo, sottili e trasparenti, sono i cirri.
Le nuvole piatte, basse e di colore grigio chiaro, sono gli strati. Esse portano pioggia.
Le nuvole grigie che coprono il Sole rendendo il cielo scuro, sono i cumuli-nembi e portano i temporali.
Le nuvole bianche che vediamo in estate nel cielo azzurro, si chiamano cumuli. Non portano pioggia.
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LE PRECIPITAZIONI ATMOSFERICHE Quando le piccolissime gocce si uniscono e diventano tanto pesanti da precipitare, si ha la pioggia.
Quando la massa d’aria incontra una corrente di aria molto fredda, il vapore acqueo si trasforma in piccolissimi cristalli di ghiaccio. I cristalli si uniscono, diventano pesanti e cadono sulla terra. Si ha, così, la neve.
La grandine si forma nelle giornate freddissime quando le gocce d’acqua delle nuvole ghiacciano. Le gocce cadono, ma le correnti d’aria le riportano in alto nelle nuvole e qui si aggiunge un altro strato di ghiaccio a quello precedente. Il chicco diventa, quindi, sempre più pesante, finché cade sulla terra.
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Durante l’inverno, quando il vapore acqueo si condensa vicino alla terra, si ha la nebbia; le goccioline non riescono a salire verso l’alto perché l’aria è molto fredda.
Quando la sera e la notte il terreno si raffredda, l’umidità dell’aria si condensa in tante goccioline, formando in
estate
inverno
la rugiada
la brina
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LA TERRA E IL SUOLO Colora come è indicato. • crosta: in verde (i continenti) e in azzurro (gli oceani e i mari) • mantello: in marrone • nucleo esterno: in arancione • nucleo interno: in rosso
Collega ciascun termine alla rispettiva definizione. MANTELLO
È il rivestimento della Terra: si divide in continentale e oceanica. Degli strati della Terra è il più sottile.
NUCLEO ESTERNO
È costituito di rocce, parte delle quali possono fondersi e formare il magma.
CROSTA
È costituito di rocce e metalli sempre fusi. Raggiunge Temperature tra i 4000° e 6000° C.
NUCLEO INTERNO
È ancora più caldo di quello esterno, oltre 7000° C, ma rimane alo stato solido a causa della fortissima pressione che subisce. 57
IL TERRENO insieme di
sostanze organiche resti di animali e vegetali morti.
sostanze inorganiche sali minerali acqua sassi sabbia
HUMUS Il TERRENO è un miscuglio di ghiaia, argilla, sabbia, humus Decomposizione di vegetali e animali per opera dei batteri.
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PROFILO DEL TERRENO Osservando uno scavo profondo fatto in un terreno, ci appare suddiviso in strati. Ognuno di essi ha uno spessore. Gli strati sono:
il suolo
Il suolo è la parte più superficiale della terra ed è lo strato dove le piante affondano le loro radici e alcuni animali costruiscono le loro case.
il sottosuolo
È lo strato in cui si trovano solo sostanze non organiche, come ghiaia, sabbia e argilla.
la roccia madre
È lo strato più profondo ed è formato da roccia compatta. se è permeabile, l’acqua filtra attraverso la roccia e si raccoglie al di sotto a formare la falda acquifera. se, invece, è impermeabile, l’acqua rimane dispersa nel sottosuolo e nel suolo.
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PERMEABILE O IMPERMEABILE
Il terreno può essere:
PERMEABILE lascia filtrare più acqua
IMPERMEABILE non lascia filtrare acqua
il terreno più permeabile è quello sabbioso o ghiaioso; il terreno meno permeabile è quello argilloso; il terreno che trattiene più acqua è quello humeoso.
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TANTI TIPI DI TERRENO SUOLI CALCAREI: scolano rapidamente, ma piove sono appiccicosi. Bisogna far andare via l’acqua per evitare che le radici delle piante marciscano.
SUOLI TORBOSI: si formano nelle zone umide e sono ottimi terreni da coltivare. Sono quasi neri.
SUOLI SABBIOSI O GHIAIOSI : sono molto permeabili e devono essere concimati perché molto poveri di humus.
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SUOLI ARGILLOSI: sono impermeabili
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INQUINAMENTO DEL SUOLO Oggi, gli agricoltori, per far crescere più velocemente i prodotti (frutta e verdura) e per migliorare il loro l’aspetto, usano dei veleni. Questi veleni, sciolti dalle piogge, inquinano suolo e acque. I veleni usati sono: - gli insetticidi, spruzzati sui campi per uccidere gli insetti nocivi;
- i diserbanti, usati per eliminare senza fatiche le erbacce;
- i fertilizzanti, usati per far crescere meglio le piante.
CAUSE DELL’INQUINAMENTO 64
LA SCOMPARSA DEL SUOLO Ogni anno, nel mondo, 11 milioni di ettari di terreno adatto all’agricoltura diventano deserto.
Le cause sono: - Abbattimento degli alberi.
- L’uomo non fa lavori di contenimento su terreni scoscesi. Si hanno, quindi, frane.
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- Sfruttamento dei prati per il pascolo. Con il continuo passaggio degli animali, il terreno diventa, quindi, troppo compatto e duro.
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Scrivi vero (V) o falso (F) accanto ad ogni frase: - L’acqua è una sostanza che non ha sapore, né odore, né colore. - L’acqua dolce è l’acqua che contiene degli zuccheri. - L’acqua minerale contiene alcuni sali utili al nostro corpo. - L’acqua potabile è quella che si può bere. - L’acqua piovana è l’acqua che filtrando nel terreno si pulisce e si raccoglie nelle falde. - Nel vapore non c’è acqua. - Il ghiaccio posto sul calorifero si trasforma in acqua. - Il sole non può sciogliere il ghiaccio. - Il vapore non sale verso l’alto. - Nell’aria c’è il vapore acqueo. - La brina è acqua ghiacciata. - L’acqua è un liquido. - La nebbia bagna. - L’acqua quando bolle evapora. - Il ghiaccio messo in frigorifero si scioglie.
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Completa segnando con una crocetta: ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾ ¾
L’acqua allo stato naturale è colorata L’acqua ha una forma propria L’acqua in natura non ha un sapore L’acqua è inodore L’acqua è trasparente e incolore L’acqua si può non si colorare L’acqua potabile si può bere L’acqua dolce è l’acqua che contiene degli zuccheri. L’acqua minerale contiene alcuni sali utili al nostro corpo. Nel vapore non c’è acqua. È più facile nuotare nell’acqua dolce
V V V V V V V V V V V
F F F F F F F F F F F
IL CICLO DELL’ACQUA Completa il testo inserendo in modo opportuno le parole date: CONDENSAZIONE
FIUM I
PRECIPITAZIONI
TERRENO
SOLE
NUVOLE
MARI
EVAPORAZIONE
LAGHI
Il calore del …………………. trasforma in vapore l’acqua degli oceani, dei mari, dei laghi e dei fiumi. Questo passaggio si chiama ………………………………………… Il vapore acqueo, salendo in cielo, si raffredda e si trasforma in piccolissime gocce d’acqua, che formano le ……………………… Questo fenomeno è chiamato ………………………………….. Nelle nuvole le goccioline di acqua si urtano e si uniscono diventando troppo grosse e pesanti per rimanere nell’aria e cadono sulla terra formando la pioggia, la grandine e la neve, cioè le …………………………atmosferiche. L’acqua che cade sulla terra entra nel …………………………………., oppure si raccoglie nei ………………………, nei …………………………………., nei ……………………., dai quali può evaporare di nuovo. Così il ciclo dell’acqua ricomincia.
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Scrivi nei quadratini i numeri esatti:
1 PRECIPITAZIONI
2 CONDENSAZIONE
3 EVAPORAZIONE
4 INFILTRAZIONE
LE PRECIPITAZIONI ATMOSFERICHE: Collega ogni termine alla sua definizione adatta:
PIOGGIA
È una precipitazione formata da tanti cristalli di ghiaccio.
NEVE
Sono precipitazioni a forma di chicchi di ghiaccio che cadono durante i temporali.
GRANDINE
È formata da piccolissime goccioline d’acqua che scendono vicino al suolo per condensazione del vapore acqueo.
NEBBIA
È una precipitazione di acqua a forma di gocce.
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L’ACQUA E I PASSAGGI DI STATO: Collega con una freccia ogni termine alla definizione esatta:
EVAPORAZIONE
passaggio di sostanza dallo stato liquido
allo stato solido
SOLIDIFICAZIONE
Il vapore acqueo si trasforma in acqua per abbassamento di temperatura.
CONDENSAZIONE
passaggio di una sostanza dallo stato liquido
FUSIONE
allo stato gassoso
passaggio di una sostanza dallo stato solido allo stato liquido
Collega con una freccia per completare le frasi nel modo opportuno: - L’acqua si presenta nella sua forma liquida quando la temperatura è
inferiore a zero
- L’acqua si presenta nella sua forma solida quando la temperatura è
supera i 100 gradi
- L’acqua si trasforma in vapore acqueo Quando la temperatura è
superiore allo zero
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Incolla al posto esatto negli schemi i riquadri, poi completa le frasi:
acqua
vapore
• Il passaggio da acqua a vapore è chiamato ……………………….. • Il passaggio da vapore ad acqua, è detto …………………………..
acqua
ghiaccio
• Il passaggio da acqua a ghiaccio è chiamato……………………………… • Il passaggio da ghiaccio ad acqua, è detto ………………………………..
evaporazione
condensazione
solidificazione
fusione
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ELEMENTI INQUINANTI DELLE ACQUE Con una crocetta segna gli elementi che possono inquinare l’acqua: Inquinano l’acqua: □ □ □ □ □ □ □ □ □ □
gli scarichi fognari (WC, lavabo, lavandino) i sacchetti di plastica sole petrolio spiaggia concimi chimici usati in agricoltura gli scarichi industriali le scatolette di alluminio i detersivi i pesci
QUALI SONO I COMPORTAMENTI CORRETTI Rispondi mettendo una crocetta sui comportamenti che ritieni corretti: □ innaffiare i prati e i giardini □ riempire bacinelle e recipienti in modo adeguato □ riparare i rubinetti □ riempire esageratamente la vasca da bagno □ chiudere sempre i rubinetti □ usare in modo adeguato la lavatrice □ lavare continuamente la propria auto □ lasciare scorrere inutilmente l’acqua della doccia
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SALVIAMO L’ACQUA Osserva i disegni, scrivi sotto a ciascuno se gli adulti hanno un comportamento corretto o sbagliato. Colora solo i comportamenti corretti.
È un comportamento …………. …………………………………… …………………………………… perché …………………………. …………………………………..
È un comportamento …………. …………………………………… …………………………………… perché ………………………….. ……………………………………
È un comportamento …………. …………………………………… …………………………………… perché …………………………. …………………………………..
È un comportamento …………. …………………………………… …………………………………… perché ………………………….. ……………………………………
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LA MATERIA Stati della materia
Materia
• Solido • Liquido • Gassoso
con il gli elementi più importanti sono Calore e temperatura
avvengono acqua
aria
terreno
cambiamenti di stato permette - ossigeno la vita - anidride carbonica degli esseri viventi grazie al - suolo - sottosuolo - substrato roccioso ciclo dell’acqua
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LA MATERIA Materia
Stati della materia
• ……….. • ………. • ………..
con il gli elementi più importanti sono
avvengono
permette - …………….. la vita - ……………... degli esseri viventi grazie al
cambiamenti di stato
- ………………… - ………………… - …………………
……………………………
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Scrivi al posto giusto i nomi degli strati dell’atmosfera. Poi colora il disegno con colori diversi.
Colora i riquadri con i nomi delle sostanze che compongono l’aria. AZOTO
OSSIGENO
ANIDRIDE CARBONIC A
VAPORE ACQUEO
METANO
FERRO
Completa. - La Terra è circondata da uno strato d’aria chiamato ………………………… composto da un miscuglio di ……………………. - L’ossigeno che noi inspiriamo permette al corpo di ………………………….. - L’ozono è importantissimo: lo strato di ozono della stratosfera ci protegge dai raggi del ……………….. Scrivi nell’aerogramma le lettere che indicano i gas che compongono l’atmosfera.
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Completa le frasi utilizzando i seguenti termini. miscuglio, respirazione, ossigeno, azoto, anidride carbonica, combustione - L’aria è un ……………………………. di gas formato da ..……............... ossigeno e ……………………………………….. - L’anidride carbonica è prodotta continuamente dalla …………………….. di tutti gli esseri viventi, dall’eruzione dei vulcani e da tutte quelle attività in cui avviene una ………………………………….., in cui cioè si brucia legna, benzina, petrolio, gas, ecc… - L’ …………………………. presente nell’aria è indispensabile alla vita di tutti gli esseri viventi.
Scrivi VERO o FALSO. L’aria è composta da un solo gas ……………………………. L’aria è anche in un cassetto chiuso ………………………. L’aria è anche in una bottiglia vuota …………………………… Una candela brucia anche senza ossigeno ……………………….
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Colloca nelle frasi che seguono le parole indicate più sotto. - L’aria permette la ……………………………… , occupa uno…………………, ma non ha una sua ……………………….. forma, spazio, vita - Che cosa liberano le piante? ……………………………………… ossigeno, anidride carbonica, azoto - Da che cosa è composto in prevalenza il corpo umano?............................. gas, aria, acqua - La candela brucia e consuma uno dei gas contenuti nell’aria. Quale? ……………………………………… azoto, ossigeno, anidride carbonica, vapore acqueo - Con il calore l’aria …………………………………..
si dilata , si contrae, rimane uguale
Indica se le affermazioni sono vere o false: - L’aria occupa uno spazio - L’aria è elastica - L’aria con il caldo si contrae - L’aria con il freddo si dilata - L’aria calda va verso l’alto 79
Rispondo indicando VERO (V) O FALSO (F). - L’aria serve per la respirazione degli esseri viventi, scalda la Terra, trattiene le radiazioni del sole dannose, rende possibile la combustione.
V
F
- L’aria non si vede, ma occupa uno spazio.
V
F
- L’aria che compone l’atmosfera sta sempre ferma
V
F
- L’aria calda sale verso l’alto, l’aria fresca scende verso il basso V
F
- L’effetto serra fa bene perché riscalda la Terra e permette di produrre più prodotti agricoli
V
F
- Il buco nell’ozono è un fenomeno senza conseguenze sulla vita degli esseri viventi.
V
F
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Leggi attentamente e poi scrivi i seguenti nomi al posto adatto. cirro-cumuli, nembi, cirri, nembo-strati
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Inserisci nel testo le parole mancanti. Scegli tra: combustione
atmosfera
gas
pressione
troposfera
- L’aria che respiriamo è una parte dell’ ………………….. che avvolge la Terra. - L’aria è un miscuglio di …………………. . - L’aria occupa uno spazio e a un peso chiamato ………………………….. atmosferica. - L’atmosfera è composta da vari strati, quello più vicino alla crosta terrestre è la ……………………………. - L’inquinamento atmosferico è, in gran parte, dovuto alla ……………….. di sostanze fossili usate dalla industrie, dalle auto, dagli impianti di riscaldamento.
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Scrivi, nello schema, al posto giusto.
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Rispondi colorando i riquadri adatti. - Quali sono le principali cause dell’inquinamento dell’aria? Vicinanza a mari o laghi forte vento
fumi del riscaldamento
traffico intenso di bi i l
insetticidi
gas di scarico delle bili fumi dei camini vicinanza di parchi - Quali sono le conseguenze dell’inquinamento dell’aria? aria
bruciore agli occhi e alla gola piogge acide
vapori che causano bronchiti
aumento del numero dei li formazione dello smog danni alla vegetazione
- Che cosa è lo smog? un vento freddo che viene dal nord
un insieme di fumo e di nebbia che si ferma nelle città industriali in inverno
un nuovo tipo di macchina industriale
- Che cosa possiamo fare per aiutare a ridurre l’inquinamento dell’aria? chiudere le andare sempre fabbriche in automobile
andare a avere laspesso marmitta piedi o in catalitica bi i l tt
stare usarechiusi le autoina casa metano 84
Completa scrivendo le parole al posto giusto. suolo
inorganici
chilometri
esterno
organici
- La crosta terreste è lo strato più …………………………del pianeta Terra. - Ha uno spessore di alcune decine di ………………………………………. - Ma quello che noi tutti calpestiamo è il ……………………………………., un sottilissimo strato della crosta terrestre. - Il suolo è formato da un miscuglio di materiali …………………………… e di materiali ………………………….. Collega ciascuna didascalia alla rispettiva fase che illustra la formazione del terreno.
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Scrivi le parole al posto giusto, poi collega il nome di ciascuno strato alla rispettiva definizione. strato superficiale - strato intermedio - roccia madre
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