"Вода- удивительное вещество на земле".

Урок химии в 8 классе

на тему:

«Вода - удивительное вещество на земле ».

Эпиграф к уроку: (на доске)

« Высока цель человека науки – проникать в самую сущность наблюдаемых явлений, постигать их сокровенные силы, их законы и течения, чтобы управлять ими ».

(Р. Ролан)

Цели:

1. сформировать знания учащихся о значении воды в природе и жизни человека, ее

происхождении, источниках загрязнения и способах очистки;

2. воспитывать бережное отношение к природе;

3. развивать умения находить причинно – следственные связи, делать выводы на основе

полученных результатов исследования.

Вид урока: урок – исследование (реализация проектно – исследовательской технологии)

Тип урока: изучение нового материала.

Оборудование: вода в стакане, прибор для дистилляции воды, схема круговорота воды в природе, репродукции картин, карта Белгородской области, глобус, рисунки, фотографии, таблица : « Круговорот воды в природе», видеофильм «Экология и культура», презентация « Вода. Таинственная стихия».

Примечание: к этому уроку учащиеся должны были подготовиться, им заранее были даны задания. Учащиеся работали малыми группами по индивидуальным заданиям:

1 группа - подготовить сообщения о происхождении воды на Земле и ее значении.

2 группа – подготовить сообщения о распространенности воды в природе, о круговороте воды на Земле.

3 группа – найти материал о свойствах воды, исследовать эти свойства.

4 группа - подготовить сообщения о причинах загрязнения воды (своего района) и способах ее очистки;

Подготовительный этап:

1.Психологический настрой класса на урок.

2.Ознакомление учащихся с формой проведения урока.

3.Подготовка экспериментальной части урока.

4.Музыкальное сопровождение (музыка релаксации).

Ход урока

Вступительное слово учителя:

На войне, в пыли холодной,

В летний зной и холода.

Лучше нет простой, природной -

Из колодца, из пруда,

Из трубы водопроводной,

Из копытного следа,

Из реки какой угодно,

Из ручья, из -подо льда

Лучше нет воды холодной,

Лишь вода была вода.

А.Твардовский

Вода воспета и в прозе Антуаном де Сент-Экзюпери: «… вода, у тебя нет ни цвета, ни вкуса, ни запаха, тебя невозможно описать, тобой наслаждаются, не ведая, что ты такое. Нельзя сказать, что ты необходима для жизни: ты сама жизнь. Ты наполняешь нас радостью, которую не объяснишь нашими чувствами. С тобой возвращаются к нам силы, с которыми мы уже простились. По твоей милости в нас вновь начинают бурлить высохшие родники нашего сердца. Ты самое большое богатство на земле…»

Своим строением, необычными свойствами, огромным значением для всего живого вода всегда впечатляла и покоряла умы человечества. Не случайно мы нашли так много информации о воде.

Выступление учащихся 1 группы:

« Происхождение воды на Земле столь же неясно, как и происхождение самой нашей планеты. Есть несколько гипотез того, откуда взялась вода. В зависимости от ответа на этот вопрос ученые разделились на два лагеря – сторонников метеоритного и сторонников «горячего» происхождения Земли. Первые считают, что Земля вначале была большим холодным твердым метеоритом, вторые – расплавленным огненным шаром. Сторонники метеоритного происхождения говорят, что вода в виде льдистой или снегоподобной массы входила в состав того самого метеорита, который и стал прапрапрадедушкой Земли. Сторонники « горячего» происхождения утверждают, что вода выделялась как пот, из разогретого глубинного вещества (магмы) Земли в процессе его охлаждения и отвердения. Вода просачивалась на поверхность и скапливалась в низинах – так постепенно образовались моря и океаны. А потом из - за того, что Солнце неравномерно нагревало поверхность Земли, начался круговорот воды, появились реки, озера и т.д.»

Учитель:

Молодцы! И все-таки для полноты картины нам требуются знания специалистов по воде. Слово им. Всем остальным задание: фиксировать кратко материал о воде в нашей таблице-конспекте.

Выступление учащихся 2 группы:

Вода - самое распространенное вещество на Земле, и в то же время мы вправе сказать, что на Земле нет чистой воды. Все, что мы называем водой, - растворы тех или иных веществ в воде. Вода - один из лучших растворителей. В ней растворены газы атмосферного воздуха: азот, кислород, углекислый газ, аргон, и другие. Растворенные в воде соли придают ей приятный вкус. В воде некоторых источников содержится большое количество растворенных веществ, и она имеет целебные свойства. Это минеральная вода Живые организмы не могут существовать без воды. Вода входит в состав клеток и тканей любого животного и растения. Тело медузы состоит из воды на 99,9%. Огурцы, салат содержат 95% воды, помидоры, морковь - 90% Сложнейшие реакции в растительных и животных организмах протекают в водной среде, например, процесс пищеварения требует в сутки не менее 9-10 л воды. Запасы воды на земном шаре огромны и исчисляются примерно в 1460000 км3. Однако из них 1370000км3 приходится на моря и океаны, около 60 млн км3 на подземные, главным образом солоноватые воды и всего лишь около 30,5 млн км3 составляют пресные воды. К тому же почти все запасы пресной воды (97%) сосредоточены в горных ледниках и полярных шапках, которые находятся в отдалённых суровых малолюдных просторах Земли и практически не используются человеком. В реках, озёрах, почве находится лишь 0,06% всех водных ресурсов земного шара.

Учитель:

- Вспомним русские сказки. Живая вода - это молодость, здоро­вье, жизнь; мертвая вода - это смерть. Подобие живой и мертвой воды существует в природе. Живая, животворная вода - это вода, образовавшаяся от растаявшего снега или льда. Мертвая - это тя­желая вода. Д0 с t⁰ кипения = 101 °С, t⁰ замерзания = +3,8°С, плотностью 1,1 г/см³, она хуже растворяет соли, в ней замедлены химические реакции в 5 раз, семена, смоченные этой водой, не прорастают. «Живая» вода - талая вода, обладающая целебными свойства­ми, с сохранением в ней структуры льда, более рыхлой, чем в жид­кой воде.

Какими же еще свойствами обладает вода?

Выступление учащихся 3 группы:

1.Чистая вода - бесцветная жидкость, без вкуса и запаха, кипит при температуре 100^оС (при давлении 1 атм.), замерзает при 0^оС, её максимальная плотность (при 4^оС) равна 1г/см³. Вода - привычное для нас вещество. И в тоже время, сколько в нём необычного! Свойства воды не подчиняются общим закономерностям. Согласно своей относительной молекулярной массе вода должна быть газом, как её ближайшие родственники сероводород и селеноводород, теллуроводород. Сравнивая водородные соединения 6 группы, следовало бы ожидать температуру кипения = 20⁰С, температуру замерзания = - 90⁰ С.

Вода же плавится и кипит при значительно более высоких температурах. Это можно объяснит тем, что молекулы воды способны соединяться друг с другом. Атом кислорода одной молекулы воды с другой. Связь между молекулами воды называется водородной. За счёт неё молекулы связываются друг с другом и образуют целые группы молекул. Это затрудняет испарение воды, а, следовательно, повышает температуру плавления и кипения.

2.Вода - единственное вещество, которое при затвердении расширяется. Поэтому плотность льда меньше плотности жидкой воды. Вот почему лёд плавает на поверхности воды. Это можно объяснить тем, что с понижением температуры увеличивается число водородных связей между её молекулами. Кристаллическая решётка льда имеет ажурное строение. Попробуем вообразить, как выглядел бы мир, если бы вода обладала нормальными свойствами, лёд был бы, как и полагается твёрдому веществу, плотнее жидкой воды. Зимой образовавшийся сверху лёд, как более плотный, тонул бы, непрерывно опускаясь на дно водоёма. Летом же лёд, защищённый толщей воды, не смог бы растаять. Постепенно все озёра, пруды, реки, ручьи превращались бы в гигантские ледяные гроты. Промёрзли бы моря, океаны. Вода- удивительное вещество! Благодаря ей наши водоёмы, даже в сильные морозы защищены ледяной крышей, полны жизни.

3. Самое привычное для нас состояние воды - жидкое. Однако из того, что температура кипения воды высокая следует ,что в условиях нашей земли жидкое и твёрдое состояние - так же аномалия. Нормальным должно быть только газообразное состояние. Самое обычное свойство воды оказывается необычным и удивительным, если как следует с ним познакомиться и хорошо разобраться притягивает атом водорода. Наличие водородных связей между молекулами затрудняет испарение воды поэтому у неё очень высокая температура испарения. Нет ни одного вещества, у которого бы удельная теплота испарения была бы больше, чем у воды. Метеорологи подсчитали, что Солнце испаряет на Земле 1 миллиард тонн воды за минуту.

4. В кристаллах льда, как и в жидкой воде, каждая молекула воды связана водородными связями с четырьмя соседними молекулами. Поэтому при плавлении льда приходится затрачивать большую энергию. Вода имеет высокую температуру плавления. Удельная теплота плавления льда 335 Дж на 1 г. Когда наступает зима, образуется лёд, вода отдает энергию, поглощенную при плавлении льда, обратно, подогревая Землю и воздух. 1 л воды, превращаясь в лед, подогревает на 1° 250 тыс. литров воздуха. Это смягчает переход к суровой зиме, сильным морозам. Именно благодаря этому замечательному свойству воды на нашей планете существует осень и весна.

Данные теплоёмкости некоторых веществ (кДж/моль): Спирт – 2,4;Ртуть – 0,12; Вода – 4,19; Алюминий – 0,88; Медь – 0,38; Сталь – 0,46; Лёд – 2,1.

Реки, озера и моря затянутые льдом остывают медленно, и до дна промерзнуть не успевают даже за долгую зиму на Севере, еще надо учесть, что самая тяжелая вода при температуре + 4°С. Кроме того вода является плохим проводником тепла. (Показать опыт с кипячением воды, когда на дне пробирки лед). Все это дает возможность растениям и другим живым организмам благополучно перезимовать. При этом не надо забывать, что лед имеет большую удельную теплоту плавления (в 13,5 раза больше, чем у свинца), поэтому вода при замерзании выделяет большое количество теплоты, которая передается окружающей среде, поэтому мы часто в морозные дни можем видеть птиц на льду.

Учитель:

Вы очень хорошо справились со своим заданием.

Ответьте мне, пожалуйста, еще на один вопрос: « Какие виды воды вы знаете?»

Далее учитель рассказывает о серебряной воде.

- Серебряная вода - это тоже вид живой воды. Применялась в глубокой древности. Во всяком случае, еще 2,5 тысячи лет назад персидский царь Кир во время походов пользовался водой, сохра­няемой в серебряных сосудах. В Индии обезвреживали воду, по­гружая в нее раскаленное серебро. Действительно, опыт тысячеле­тий показал, что вода, в течение некоторого времени находившаяся в серебряном сосуде, перелитая затем и хранившаяся в течение го­да, не портилась.

Во многих странах было проведено множество работ по изучению эффективных способов получения и применения серебряной воды для самых разнообразных целей. В настоящее время в разных стра­нах изготавливаются фабричные ионаторы для получения больших количеств серебряной воды различных концентраций.

Ионы серебра обладают антимикробным действием. Серебря­ная вода с успехом применялась для обеззараживания питьевых вод. Электролитический раствор серебра может применяться для консервирования молока, сливочного масла, меланжа, маргарина, для повышения стойкости некоторых микстур, для ускорения про­цесса старения вин, улучшения их вкусовых качеств. Серебряная вода служит эффективным лечебным средством при воспалительных и гнойных процессах, вызванных бактериальным заражением, а также при лечении желудочно-кишечных заболеваний, язвенной болезни, воспалительных процессов носоглотки, глаз, ожогов и т. д. Серебряная вода применяется также в ветеринарии для про­филактических и лечебных целей.

- Есть и еще один вид воды - омагниченная. Такую воду полу­чают путем пропускания

через магниты, вмонтированные в трубо­провод, по которому течет вода. Вода при этом

изменяет свои фи­зико-химические свойства: скорость химических реакций в ней

увеличивается, ускоряется кристаллизация растворенных веществ, увеличивается

коагуляция.

Учитель:

- Таким образом, самое удивительное вещество на Земле - вода таит в себе еще много неизвестных человеку свойств, которые нау­ка должна изучить и использовать на благо человечеств.

Выступление учащихся 4 группы:

Вся практическая деятельность человека с самой глубокой древности связана с использованием воды и водных растворов. В связи с развитием промышленности, усиливается загрязнение моих владений. Это приводит к нарушению естественных процессов самоочищения водоемов, наносится ущерб моим обитателям. Основные источники загрязнения: продукты гниения древесины при сплаве леса. Горюче-смазочные вещества морского и речного флота. Нефть, покрывающая одну четвертую поверхности Мирового океана, вследствие потери её при подводной добыче, перевозках, авариях. Отходы сельского хозяйства. Одним из вариантов решения проблемы водного голода может быть эффективная очистка сточных вод и их повторное использование Изысканиями гидрогеологов обнаружены гигантские подземные линзы пресных вод. Только в нашей стране можно добывать в год около 220 км3 артезианских вод. Есть ещё вариант решения проблемы обеспечения водой населения и промышленности - использование арктических и антарктических ледовых материков.

Практически неограниченное количество пресной воды можно получить путём опреснения солёной воды Мирового океана, а также подземной минерализованной воды. Такое удивительное вещество, как вода, достойно особого внимания и бережного отношения!

В связи с быстрыми темпами урбанизации и несколько  замедленным строительством очистных сооружений  или их неудовлетворительной эксплуатацией водные бассейны и почва  загрязняются  бытовыми отходами.  Особенно ощутимо загрязнение    в водоемах с замедленным течением или непроточных (водохранилища,  озера).  Разлагаясь в  водной  среде,  органические отходы могут стать  средой для патогенных организмов.  Вода, загрязненная органическими отходами,   становится  практически  непригодной    для   питья и других надобностей.  Бытовые отходы опасны не  только   тем, что  являются  источником  некоторых  болезней  человека   (брюшной тиф,  дизентерия, холера), но и тем, что требуют для   своего разложения много кислорода.  Если бытовые сточные воды   поступают в водоем в очень больших количествах, то содержание   растворимого кислорода может понизится ниже уровня, необходимого для жизни морских и пресноводных организмов.

Учитель:

Существует одно поучительное предание, которое напоминает нам о различии между ценностями истинными, вечными и мнимыми, преходящими. Царь Дхатусена правивший на острове Шри-Ланка в V в. нашей эры, в ответ на требование мятежников показать тайники, где спрятаны несметные царские сокровища, привёл своих неразумных врагов созданному им искусственному озеру Калавена, имевшему 80 км. в окружности. Озеро спасало жителей острова во время засухи. Царь зачерпнул пригоршню воды и сказал «Друзья мои, это и есть всё моё богатство».

Минута релаксации (музыкальное сопровождение)

Закройте глаза

-Вы сидите на берегу моря. Босые ноги на мокром песке. Набегает волна. Ласково, как котёнок, трётся она о ваши ноги. Пригоршнями Вы набираете мокрого песка ладонями, а потом разжимаете их. Стряхните остатки песка с ваших рук. Глубоко вздохните свежий морской воздух.

Откройте глаза.

Поиграем!

Вода нарушила закон!

Лед плавает, не тонет он!

1. Человек без пищи может прожить 30 – 50 дней. А без воды ?

(Максимум 7 дней.)

1. Какую воду иногда называют «живой»?

( Полученную при таянии льда.)

1. Сколько процентов воды находится в океанах и морях?

( 97%)

1. Почему конькобежец так легко катится по льду?

(Так как лед плавится под давлением лезвий коньков. Жидкая вода является

хорошей смазкой.)

1. Почему стальная игла не тонет в абсолютно чистой воде?

( Ее удерживают силы поверхностного натяжения воды.)

1. Почему паук- водомерка может бегать по поверхности воды?

(лапки паука-водомерки не смачиваются водой и поэтому как бы отталкиваются от нее, не нарушая поверхностного слоя.)

7. Бывает, что, набирая воду впрок, наши бабушки кладут на дно ведра серебряную

ложку. Зачем?

(Ионы серебра убивают микроорганизмы, и вода дольше не портится.)

8. В этом органе воды содержится 99%

(Стекловидное тело глаза)

Заключение.

Мы рассмотрели воду детально, со всех сторон – и как биологи, и как физики, и как химики, и как жители планеты Земля. Мы еще раз с вами отметили биологическую роль воды, физические свойства воды, связали воедино строение молекулы воды и ее физические свойства. Убедились, что именно вода и ее свойства обеспечили жизнь на нашей планете. И мы должны сохранить эту жизнь, бережно относиться к этому простому и сложному веществу – воде.

Давайте вместе с Вами подведём итог нашему уроку и дадим ему оценку.

(Понравилось ли? Что?).

Я рада встрече с Вами. Результаты превзошли ожидания. Спасибо Вам за сотрудничество.

Литература.

1. Габриелян О.С, Воскобойникова Н.П, Яшукова А.В. настольная книга учителя

химии 8 класс.

2. Бурштейн Л.М. Обыкновенное чудо- вода.- М.: Детский экологический

центр,1997.

1. Кочкарева М.К. О способах формирования интереса к процессу познания //

Химия в школе, 2002, №7, с.25.

4. Маршакова Г.Л.Из опыта проведения аналитических семинаров// Химия в

школе.- 2003.- №6.- с.21-28.

1. Осипова Т.А. Любознательность - путь к познанию. // Химия в школе.-2001,

№2,с.31.