Разработка урока химии "Вода в природе. Состав, свойства и применение воды"

Тема урока: Вода в природе. Состав, свойства и применение воды.

Цель урока: Сформировать представления учащихся о воде.
Задачи урока:	Способствовать формированию знаний учащихся о воде, ее физических и химических свойствах; сформировать умения составлять уравнения химических реакций взаимодействия воды с простыми и сложными веществами, составлять формулы химических соединений по валентности, давать названия полученным веществам; совершенствовать умение учащихся вести эксперимент; способствовать осмыслению учащимися роли воды на земле и в жизни человека.
	Способствовать формированию: умений выделять общие и существенные признаки и свойства; умений увидеть проблему и найти пути её решения; умений применять полученные знания на практике и оценивать результаты выполненных действий; развивать способность к адекватному само- и взаимоконтролю; развивать навыки работы парами, в группах и индивидуально, совершенствовать умение обобщать, сворачивать информацию в виде схемы; развивать внимание, память, логическое мышление, умение анализировать, сравнивать, обобщать, выделять главное, делать выводы, познавательно излагать свои мысли.
	Способствовать воспитанию добросовестного отношения к труду, положительного отношения к знаниям, инициативности, настойчивости, способности преодолевать трудности для достижения цели; воспитывать ответственное отношение к учению, дисциплину и культуру поведения на уроке, активность, самостоятельность, устойчивый интерес к предмету;
Оборудование:	Карточки, разноуровневые задания, инструктивные карты к лабораторной работе, листы оценивания, оборудование к лабораторной работе.
Формы работы:	Индивидуальная Фронтальная Групповая
Методы:	Словесные – беседа, диалог, объяснение; Наглядные – флипчарт, постеры, демонстрационный опыт; Практические – лабораторная работа, выполнение заданий и упражнений; Проблемно-поисковые – работа с дополнительными источниками информации, книгой, привлечение знаний из других наук.
Планируемые результаты обучения:	Предполагается, что учащиеся должны продемонстрировать: определение понятий – оксиды; общие представления об активных металлах, металлах средней активности и малоактивных металлах; умение определять типы химических реакций по количеству и составу исходных и образующихся веществ: соединения, разложения, замещения, обмена; знание химических свойств воды; знание химических формул оксидов, некоторых кислот и оснований. Специальные умения: классифицировать вещества по составу; называть неорганические вещества; составлять уравнения реакций, характерные для воды; определять тип химической реакции; проводить опыты, подтверждающие химический состав веществ, соблюдая правила безопасного обращения с реактивами, и выявлять признаки наблюдаемых реакций. Общие учебные умения: планировать и регулировать свою учебную деятельность; проводить самооценивание и взаимооценивание; коммуникативные умения (устная речь, ведение записей в тетради); применять знания в нестандартной ситуации (выполнение разноуровневых заданий).

Ход урока:

1. Оргмомент

Здравствуйте, ребята садитесь. За окном прекрасная погода, светит солнышко, чувствуется приближение весны.

В кружево будто одеты

Деревья, кусты, провода.

И кажется сказкою это,

А все это просто вода.

Безбрежная ширь океана

И тихая заводь пруда,

Каскад водопада и брызги фонтана,

А в сущности, это вода.

Высокие волны вздымая,

Бушует морская вода,

И топит, и губит, играя,

Большие морские суда.

Вот белым легли покрывалом

На землю родную снега...

А время придет — все растает,

И будет простая вода.

Афанасий Фет

Скажите, пожалуйста, о каком веществе сегодня пойдет речь на уроке? Совершенно верно сегодня мы поговорим о воде. В тетрадях записываем число и тему урока «Вода в природе. Состав, свойства и применение воды».

1. Содержательная часть

Объяснение:

1. Вода в природе. (сообщение ученика)

Вода является самым распространенным веществом на планете, да и не только. Молекулы воды обнаружены в межзвездном пространстве. Вода входит в состав комет, большинства планет солнечной системы и их спутников. Леонардо да Винчи сказал «Воде была дана волшебная власть стать соком жизни на Земле». На Земле вода находится в морях, озерах, реках, воздухе и составляет значительную часть биологической структуры каждого органического организма, который существует или когда-либо существовал на Земле. Жизнь на Земле зародилась в воде. В среднем, вода составляет около 75 % человеческого тела и покрывает около 75 % земной коры. И это не включая воду, которая в виде пара существует в атмосфере, которую мы называем «влажность». В среднем, вода составляет от 2 % до 3 % воздуха, которым мы дышим. Вода настолько важна, что если ее количество в вашем организме понизится хотя бы на 15 %, смерть неизбежна. Даже потеря 6 % воды может привести человеческий организм в полную недееспособность.

Запасы воды:

моря и океаны 1,4 млрд. км3 ледники (пресная вода) 30 млрд. км3 реки и озера 3 млн. км3 атмосфера 14 тыс. км3

Академик А.П. Карпинский так говорил о воде – «Вода – самое драгоценное минеральное сырьё, это не только средство для развития промышленности и сельского хозяйства, вода – это действительно проводник культуры, это живая кровь, которая создаёт жизнь там, где её не было»

А теперь давайте вспомним, что вам известно о воде из курсов естествознания, физики, химии, биологии, географии?

1. Физические свойства воды.

Выясним, какие из данных физических свойств вам уже известны.

жидкость, без цвета, без запаха, без вкуса

существует в трех агрегатных состояниях (твердое, жидкое, газообразное)

0^оС – плавление льда

_кип 100^оС

ρ = 1 г/см³

медленно нагревается и медленно остывает

плохо проводит электрический ток

Выполните задание на соответствие.

Задание: Установите соответствие между физическими свойствами воды:

Агрегатное состояние Цвет Вкус Запах Плотность tкип tзамерз

100оС З Ж 0оС Ц В 1г/см3

Агрегатное состояние Цвет Вкус Запах Плотность tкип tзамерз

100оС З Ж 0оС Ц В 1г/см3

Самоконтроль, взаимопроверка. Выставление оценок в карту учета знаний и умений. Для подведения итога по физическим свойствам воды занесем краткую запись физических свойств воды в тетрадь.

1. Химические свойства воды.

Работа в группах.

1 группа: Взаимодействие воды с активными металлами

2 группа: Взаимодействие металлов с металлами средней активности

3 группа: Взаимодействие воды с основными оксидами

4 группа: Взаимодействие воды с кислотными оксидами

1 группа: Взаимодействие воды с активными металлами

1. Взаимодействует с металлами, расположенными в ряду активности до Mg (Li, Na, K, Ca)

Вода взаимодействует с активными металлами. Металлы, расположенные в ряду активности левее магния (активные металлы, образованные химическими элементами IА и II А), реагируют с водой при комнатной температуре с образованием гидроксидов, т.е. в каждой молекуле воды замещаются металлом один атом водорода, другой атом водорода остается связанным с атомом кислорода.

n I

Ме_{(активн)} + Н₂О → Ме(ОН)_n + Н₂↑

щелочь

Щелочные металлы – металлы расположенные в ПСХЭ в IА-группе (Li, Na, K).

Щелочно-земельные металлы – металлы расположенные в ПСХЭ в IIА-группе (Ca, Sr, Ba).

ОН – гидроксильная группа, с валентностью I.

2Na + 2H₂O → 2NaОН + Н₂↑

гидроксид натрия

2K + 2H₂O → 2KОН + Н₂↑

гидроксид калия

Ca + 2H₂O → Ca(ОН)₂ + Н₂↑

гидроксид кальция

Основания – это сложные вещества, в которых атомы металла соединены с одной или несколькими гидроксильными группами.

Щелочи – это растворимые в воде основания.

Демонстрационный опыт: Взаимодействие воды с натрием.

В чашку Петри наливаем воду, добавляем несколько капель фенолфталеина и кусочек металлического натрия размером с булавочную головку. Происходит бурная реакция. Натрий бегает по поверхности воды, выделяется бесцветный газ – водород. Фенолфталеин окрашивается в малиновый цвет. В результате реакции образуется гидроксид натрия. Реакция среды щелочная.

2 группа: Взаимодействие металлов с металлами средней активности

1. Взаимодействует с менее активными металлами, расположенными от Mg до H₂, при нагревании (Mg, AI, Zn, Fe, Ni, Sn)

Металлы, расположенные в ряду активности между магнием и водородом, реагируют с водой при нагревании. Атомы этих металлов замещают атомы водорода в составе воды, при этом образуются оксиды металлов.

t n II

Ме_{(ср. акт)} + Н₂О → Ме_xО_n + Н₂↑

oксид

t

Zn + H₂O → ZnO + H₂↑

оксид цинка

t

2AI + 3H₂O → AI₂O₃ + 3H₂↑

оксид алюминияч

Металлы стоящие за водородом с водой не взаимодействуют.

3 группа: Взаимодействие воды с основными оксидами

1. Взаимодействует с основными оксидами

Вода взаимодействует со сложными веществами – оксидами. С водой реагируют только оксиды активных металлов. Оксиды металлов средней активности и металлов, стоящих в ряду активности после водорода в воде не растворяются. С водой взаимодействуют только те оксиды, которые в реакции с ней образуют растворимые вещества.

n I

МеО + Н₂О → Ме(ОН)_n

основной щелочь

оксид

Na₂O + Н₂О → 2NaOH

CaO + Н₂О → Ca(OH)₂

Основные оксиды – это оксиды, которые при взаимодействии с водой образуют растворимые гидроксиды (щелочи): Li₂O, CaO, Na₂O, BaO

4 группа: Взаимодействие воды с кислотными оксидами

1. Взаимодействует с кислотными оксидами

При взаимодействии оксидов неметаллов с водой образуются кислоты (исключение: SiO₂).

неМеО + Н₂О → кислота

кислотный

оксид

CO₂ + H₂O → H₂CO₃

угольная кислота

SO₃ + H₂O → H₂SO₄

серная кислота

P₂O₅ + 3H₂O → 2H₃PO₄

ортофосфорная кислота

Кислотные оксиды – это оксиды, которые при взаимодействии с водой образуют кислоты: CO₂, SO₂, SO₃, P₂O₅

1. Взаимодействует с неметаллами при нагревании

Взаимодействие воды с некоторыми неметаллами протекает при высоких температурах. В результате этих реакций могут образовываться различные продукты.

C + 2H₂O → CO₂↑ + 2H₂↑

CI₂ + H₂O → HCIO + HCI

хлорноватистая соляная

кислота кислота

1. Взаимодействует с гидридами активных металлов (CaH₂, NaH, LiH, KH)

Гидриды активных металлов реагируют с водой с образованием щелочей.

МеН_n + Н₂О → МеОН + Н₂↑

гидрид щелочь

NaH + H₂O → NaOH + Н₂↑

Металл → основные оксиды → основание

Неметалл → кислотные оксиды → кислота

1. Лабораторная работа №6 Химические свойства воды.

Лабораторная работа выполняется в группах в группах.

1 группа: Взаимодействие воды с активными металлами

2 группа: Взаимодействие металлов с металлами средней активности

3 группа: Взаимодействие воды с основными оксидами

4 группа: Взаимодействие воды с кислотными оксидами

Цель работы: Опытным путем изучить химические свойства воды.

Оборудование и реактивы: набор пробирок, шпатель, пинцет, нож, чашка Петри, ложечка для сжигания веществ, горелка, коническая колба, вода, фенолфталеин, метилоранж, металлический натрий Na, цинк Zn, оксид кальция CaO, сера кристаллическая S.

Ход работы:

1 группа: Взаимодействие воды с активными металлами

Опыт №1 Взаимодействие воды с металлами

1. Взаимодействие воды с активными металлами

В химический стакан налить немного воды, и положить несколько гранул металлического кальция. Добавить несколько капель индикатора фенолфталеина Что вы наблюдаете? Запишите уравнение химической реакции, отметьте тип химической реакции.

Сa H2O + ф/фт

Сa + H2O → Наблюдение:

2 группа: Взаимодействие воды с металлами средней активности

Опыт №1 Взаимодействие воды с металлами

б) Взаимодействие воды с металлами средней активности

В пробирку налить немного воды и положить гранулу цинка. Что вы наблюдаете? Нагрейте пробирку, но не доводите до кипения. Что вы наблюдаете? Запишите уравнение химической реакции, отметьте тип химической реакции.

Zn H2O

Zn + H2O → Наблюдение:

в) Взаимодействие воды с малоактивными металлами

В пробирку налить немного воды и положить маленький кусочек меди. Что вы наблюдаете? Запишите уравнение химической реакции, отметьте тип химической реакции.

Cu H2O

Cu + H2O → Наблюдение:

3 группа: Взаимодействие воды с основными оксидами

Опыт №2 Взаимодействие воды с основными оксидами

В химический стакан налейте 2 мл воды, положите шпателем немного оксида кальция. Перемешайте стеклянной палочкой. Добавьте 2-3 капли фенолфталеина. Что вы наблюдаете? Какова реакция среды? Запишите уравнение химической реакции, отметьте тип химической реакции.

H2O ф/фт CаО

CаО + H2O → Наблюдение:

4 группа: Взаимодействие воды с кислотными оксидами

Опыт №3 Взаимодействие воды с кислотными оксидами

В коническую колбу налейте воды слоем в 1 см. В металлической ложечке подожгите порошок серы и опустите в колбу с водой. После растворения оксида серы в воде добавьте 2-3 капли индикатора – лакмуса. Что вы наблюдаете? Какова реакция среды? Запишите уравнение химической реакции, отметьте тип химической реакции.

H2O лакмус SO2

S + O2 → SO2 + H2O → Наблюдение:

1. Применение воды (сообщение ученика)

Человеку необходимо около двух литров воды в день. Вода способствует похудению: выпивая больше двух литров, мы даем возможность организму быстрее очиститься от шлаков. Вода хорошо притупляет голод, выпитая натощак или перед едой. Люди, выпивающие необходимое количество воды, ежедневно меньше подвержены возникновению сердечного приступа, чем те, кто пьет мало чистой воды. Без воды человек может прожить всего шесть дней. Организм взрослого состоит из воды на 70%, ребенка - на 80%, плод в пятимесячном возрасте вообще на 94%! За свою жизнь человек выпивает примерно тридцать пять тонн воды. А тридцать три литра воды можно вскипятить энергией человеческого тела, выделяемой за сутки.

Около 1800 миллионов человек страдают от нехватки воды.  50 стран в настоящее время страдает от нехватки воды. Отсутствие питьевой воды приводит к гибели 4500 детей каждый день,  в развивающихся странах.

Зерновые, мясо и молоко больше всего нуждаются в воде. 16000 литров воды необходимы для получения 1 кг мяса  и 700 литров для 10 яблок.

Капает кран — потери до 75 литров в день.

Затраты воды на производство:

1 тонна бумаги – 250 т воды 1 тонна химического волокна – 1500 т воды 1 тонна ваты – 10000 т воды 1тонна стали – 120м³ 1тонна риса – 4000м³

1. Аналитическая часть

Закрепление:

Разноуровневые задания

У вас на столах лежат карточки с разноуровневыми заданиями, которые имеют три уровня сложности. Третий уровень самый сложный. Определите уровень, который вам по силам и выполните задание. Первое задание на составление уравнений реакций по цепочкам превращений. Из шести цепочек выберите любые две. Второе задание одинаковое для всех. Вам необходимо в каждом из восьми рядов выбрать группу веществ под буквами а,б, в или г, которые взаимодействуют с водой.

1. Уровень

Задание №1 Напишите уравнения реакций, при помощи которых можно осуществить следующие превращения:

Na → Na2O → NaOH ↓ NaOH K → K2O → KOH ↓ KOH Li → Li2O → LiOH ↓ LiOH

г) Ba → BaO → Ba(OH)2 ↓ Ba(OH)2 д) P → P2O5 → H3PO4 е) S → SO2 → SO3 → H2SO4

1. Уровень

Задание №1 Напишите уравнения реакций, при помощи которых можно осуществить следующие превращения:

а) кислород → оксид серы (IV) → оксид серы (VI) → серная кислота

б) кислород → оксид фосфора (V) → ортофосфорная кислота

в) кислород → оксид бария → гидроксид бария

г) кислород → оксид калия → гидроксид калия

д) водород → вода → гидроксид натрия

↓

серная кислота

е) водород → вода → гидроксид бария

↓

сернистая кислота

1. Уровень

Задание №1 Напишите уравнения реакций, при помощи которых можно осуществить следующие превращения:

металл неметалл

↓ ↓

основной оксид кислотный оксид

↓ ↓

основание кислота

Задание №2 Выберите ряд соединений, в котором все вещества реагируют с водой:

1. а). P, Na; б). P₂O₅, CaO; в). S, N₂O; г). Si, Na₂O

2. а). SO₃, K₂O; б). SiO₂, Ca; в). CO, N₂; г). C, NO

3. а). CuO, SO₂; б). H₂, P₂O₅; в). CO₂, Li₂O; г). SO₃, Cu

4. а). Ag, K; б). HgO, Na₂O; в). Fe, CaO; г). Li, P₂O₅

5. а). N₂O₅, K₂O; б). N₂O, Li₂O; в). S, CuO; г). CO, Na

6. а). Ca, CO₂; б). CO, CaO; в). Ag₂O, K₂O; г). SO₃, Na₂O

7. а). Na, Li₂O; б). SO₂, BaO; в). P₂O₅, Hg; г). P, CuO

8. а). Ag₂O, Na; б). Cu, FeO; в). Ba, SO₃; г). Li, H₂

Составьте уравнения возможных реакций.

Рефлексия

Ребята, у вас на столах лежат стикеры, выразите свое мнение об уроке и поместите стикер возле того смайлика, который соответствует вашему настроению и уровню понимания темы урока.

• сегодня я узнал ….

• было интересно ….

• было трудно ….

• я выполнял задания ….

• я понял, что ….

• теперь я могу ….

• я почувствовал, что ….

• я приобрел ….

• я научился ….

• у меня получилось ….

• я смог ….

• я попробую ….

• меня удивило ….

• урок дал мне для жизни ….

• мне захотелось ….

Домашнее задание: §36, §39, §40 упр2,4,5 стр104