Урок химии «Природные воды и способы их очистки»

Цель: Актуализация и систематизация знаний учащихся о воде, дополнение новых сведений через систему познавательных заданий, опорных сигналов, лабораторно - демонстрационного эксперимента.

РЕАКТИВЫ И ОБОРУДОВАНИЕ:

 - образцы природной и водопроводной воды;

 - химический стакан, воронка, стеклянная палочка, бумажный фильтр, вода с примесями, универсальные индикаторные бумажки;

 - технологические карты, инструктивные карты – на столах учащихся;

 - справочно - информационная литература, энциклопедии по химии, биологии, экологии.

ОФОРМЛЕНИЕ ДОСКИ:

 - высказывания о воде;

 - плакаты: «Запасы воды на земле», «Схема водоочистительной станции», «Значение воды»;

 - выставка творческих работ учащихся по теме.

«Самое лучшее – это вода,

Лучше, чем олимпийские игры,

Лучше, чем золото».

Древнегреческое изречение.

ХОД УРОКА.

Организационный момент. Определение целей урока, план - инструктаж работы по технологическим картам.

Актуализация и систематизация знаний по изученному материалу с использованием фронтального опроса, беседы, краткого монологического ответа учащихся.

Учащиеся дают определение понятию «оксиды», называют и составляют формулы оксидов.

Учащиеся дают определение реакциям окисления и восстановления, записывают схемы реакций на доске.

Учащиеся работают над составлением уравнений реакций по схеме.

Исследование. Поисковая деятельность учащихся.

Учитель: В. И. Вернадский так писал об этом веществе: «…она стоит особняком в истории нашей планеты. Нет природного тела, которое могло бы сравниться с ней по влиянию на ход основных, самых грандиозных, геологических процессов. Нет земного вещества – минерала, горной породы, живого тела, которое ее не заключало бы. Все земное вещество ею проникнуто и охвачено». О каком веществе идет речь?

После ответов учащихся учитель формулирует тему урока и записывает на доске, учащиеся – в технологических картах.

Учитель: Вода – самое удивительное и загадочное вещество на земле. Ей посвящены многие произведения – рассказы, стихи, песни.

В кружева будто одеты

Деревья, кусты, провода.

И кажется сказкою это,

А в сущности – только вода.

Безбрежная ширь океана

И тихая заводь пруда,

Струя водопада и брызги фонтана,

И все это – только вода.

На кодоскопе записаны предложения о воде.

1. Вода – одно из начал всего существующего на земле, говорили в древности.

2. Вода – простое вещество, единое и неделимое, считали в средние века.

«Вода состоит из водорода и кислорода, ее можно получить с помощью химической реакции» - утверждал французский химик Лавуазье, который в 1783 г. открыл состав воды.

Вода обладает уникальными свойствами, определяющими ее значение для жизни на Земле.

«Свойства воды во многом определяют свойства растворов, » - утверждал Д. И. Менделеев.

Мировой океан – «житница» человечества – стал всемирной «свалкой», куда выбрасывается большая часть отходов человеческой деятельности.

В ходе дискуссии учащиеся формулируют основные задачи урока, которые в виде плана учитель записывает на доске.

1. Состав воды.

2. Нахождение воды в природе.

3. Значение воды для живых организмов.

4. Физические свойства воды.

5. Получение чистой воды.

6. Проблема охраны чистых вод.

Затем следует групповая работа. Каждой группе учащихся выдается карточка с соответствующим заданием в рамках поставленных задач (работают 10 - 12 мин. )

Весь материал – смотрите документ.

Урок - исследование по теме

«Природные воды и способы их очистки»

- образцы природной и водопроводной воды;

- химический стакан, воронка, стеклянная палочка, бумажный фильтр, вода с примесями, универсальные индикаторные бумажки;

- технологические карты, инструктивные карты – на столах учащихся;

- справочно-информационная литература, энциклопедии по химии, биологии, экологии.

- высказывания о воде;

- плакаты: «Запасы воды на земле», «Схема водоочистительной станции», «Значение воды»;

- выставка творческих работ учащихся по теме.

«Самое лучшее – это вода,

Лучше, чем олимпийские игры,

Лучше, чем золото».

Древнегреческое изречение.

1. Организационный момент. Определение целей урока, план-инструктаж работы по технологическим картам.

II. Актуализация и систематизация знаний по изученному материалу с использованием фронтального опроса, беседы, краткого монологического ответа учащихся.

1. Учащиеся дают определение понятию «оксиды», называют и составляют формулы оксидов.

2. Учащиеся дают определение реакциям окисления и восстановления, записывают схемы реакций на доске.

3. Учащиеся работают над составлением уравнений реакций по схеме.

III. Исследование. Поисковая деятельность учащихся.

Учитель: В.И.Вернадский так писал об этом веществе: «…она стоит особняком в истории нашей планеты. Нет природного тела, которое могло бы сравниться с ней по влиянию на ход основных, самых грандиозных, геологических процессов. Нет земного вещества – минерала, горной породы, живого тела, которое ее не заключало бы. Все земное вещество ею проникнуто и охвачено». О каком веществе идет речь?

После ответов учащихся учитель формулирует тему урока и записывает на доске, учащиеся – в технологических картах.

Учитель: Вода – самое удивительное и загадочное вещество на земле. Ей посвящены многие произведения – рассказы, стихи, песни.

В кружева будто одеты

Деревья, кусты, провода.

И кажется сказкою это,

А в сущности – только вода.

Безбрежная ширь океана

И тихая заводь пруда,

Струя водопада и брызги фонтана,

И все это – только вода.

На кодоскопе записаны предложения о воде.

1.Вода – одно из начал всего существующего на земле, говорили в древности.

2. Вода – простое вещество, единое и неделимое, считали в средние века.

1. «Вода состоит из водорода и кислорода, ее можно получить с помощью химической реакции» - утверждал французский химик Лавуазье, который в 1783 г. открыл состав воды.

2. Вода обладает уникальными свойствами, определяющими ее значение для жизни на Земле.

3. «Свойства воды во многом определяют свойства растворов,» - утверждал Д.И.Менделеев.

4. Мировой океан – «житница» человечества – стал всемирной «свалкой», куда выбрасывается большая часть отходов человеческой деятельности.

В ходе дискуссии учащиеся формулируют основные задачи урока, которые в виде плана учитель записывает на доске.

1. Состав воды.

2. Нахождение воды в природе.

3. Значение воды для живых организмов.

4. Физические свойства воды.

5. Получение чистой воды.

6. Проблема охраны чистых вод.

Затем следует групповая работа. Каждой группе учащихся выдается карточка с соответствующим заданием в рамках поставленных задач (работают 10-12 мин.)

ГРУППА 1. Нахождение воды в природе.

Учащиеся работают со справочными материалами, научно-популярной литературой, которую они заранее подобрали и заполняют схему в технологических картах.

Предполагаемый ответ: ВОДА В ПРИРОДЕ

гидросфера атмосфера живые организмы минералы подземные воды Моря, океаны-1,4 млрд км 14 тыс. км 65%

Ледники, снега-30млн км

Реки,озера-2 млн км

ГРУППА 2. Определение качественного и количественного состава воды.

Задача. Определите химическую формулу воды по составу: W(O)=88,8%, W(H)=11,11%.

Определите молекулярную массу воды.

Предполагаемый ответ: ДАНО: РЕШЕНИЕ:

W(O)=88,8% Н : О = W(H) :W(O) = 11.1 : 88.8 = 2:1

W(H)=11,11% Ar(H) Ar(O)

МФ-? Mr(H2O)=18

Мr-? Ответ: Н2О

ГРУППА 3. Значение воды для живых организмов.

Учащиеся работают со справочной и научно-популярной литературой, заранее ими подобранной и решают задачу.

Предполагаемый ответ:

В человеческом организме 35 л жидкости непрерывно осуществляют «орошение» тела. В этот объем входят 5л крови, 2л лимфы, 28л внутриклеточной жидкости. Кроме того, в организме циркулируют еще несколько жидкостей разного состава: 1,5л слюны, 2,5л желудочного сока, 1л желчи, 0,7л панкреатического сока, 0,1-0,2л спинномозговая и мозговая жидкости. Все эти жидкости – водные растворы неорганических и органических веществ. Вода – обязательный компонент каждой живой клетки. Обезвоживание организма на 12-15% приводит к нарушению обмена веществ, а потеря воды до 25% приводит к гибели организма.

Задача. Вычислите, сколько воды в вашем организме. В каких органах ее содержится больше?

ДАНО: РЕШЕНИЕ:

m=40кг m(H2O)=m(тела) x W(H2O)

W(H2O)=65%=0,65 m(H2O)=40 кг х 0,65 = 26 кг

m(H2O)-?

Ответ: m(H2O)=26кг, наиболее богаты водой кровь,

стекловидное тело глаза (99%), мышцы, легкие,

кишечник, мозг.

ГРУППА 4. Физические свойства воды.

Учащимся предлагаются отрывки из научно-популярной литературы, в которой описаны физические свойства воды. Они должны определить эти свойства и рассказать об их значении.

«От воды зависит климат планеты. Геофизики утверждают, что Земля давно бы остыла и превратилась в безжизненный кусок камня, если бы не вода. У нее очень большая ….., нагреваясь, она поглощает тепло; остывая, отдает его. Земная вода и поглощает, и возвращает очень много тепла и тем самым выравнивает климат. А от космического холода предохраняют Землю те молекулы воды, которые рассеяны в атмосфере».

«Самая замечательная роль океана в том, что он является огромным своеобразным термостатом: летом не дает Земле перегреться, а зимой постоянно снабжает континенты теплом. Страны, окруженные океаном, обладают мягким морским климатом, и перепады в температуре там не значительные. Но, постепенно удаляясь в глубь континента, можно наблюдать все большую контрастность температур».

«Известно, что если стальную иголку положить на поверхность воды, налитой в блюдце, то иголка не тонет. А ведь плотность металла значительно больше плотности воды. Молекулы воды связаны силами …. Эти силы настолько велики, что две соченные водой пластинки из стекла удается разъединить, прилагая большие усилия».

Предполагаемый ответ: Физические свойства воды

1. tз=0 С, tк=100 С, p=1г/мл, pmax=при 4 С.

2. Растворитель.

3. Большая теплоемкость, С=4200кДж/кг. С

4. Между молекулами образуется водородная связь.

5. Существует в 3 агрегатных состояниях.

ГРУППА 5. Получение чистой воды.

1. Учащиеся изучают справочно-информационный материал по получению чистой воды, по схеме на плакате рассказывают об очистке питьевой воды.

2. Учащиеся демонстрируют очистку воды в лабораторных условиях. Предполагаемый ответ:

Этапы очистки воды:

1. Отстаивание.

2. Фильтрование.

3. Обеззараживание.

Схема очистных сооружений:

1. механическая очистка 1 2

2. первичные отстойники

3. первичные отстойники 3-4

4. аэротенки

5. вторичные отстойники 6 5

6. резервуар

ГРУППА 6.Проблема охраны природных вод.

Учащиеся, используя знания по экологии и справочно-энциклопедический материал, в виде тезисов составляют сообщение по экологическим проблемам, связанными с водой и пути их решения.

Предполагаемый ответ:

1. Человеку в день потребляет примерно 2,5 л воды, за 70 лет жизни примерно 65 т воды.

2. В крупных городах каждый человек расходует в сутки около 300 л воды.

3. Воду используют в различных отраслях промышленности: выплавка стали требует 25 т воды, для очистки 1 т нефти надо затратить 18 т воды и в сельском хозяйстве на орошение 1 га земли, занятой рисом, необходимо 10 тыс. т воды в год.

4. Ежегодно речной сток выносит в Мировой океан: 1,8 млн т марганца, 6,5 млн т фосфора, 2,3 млн т свинца, з20 млн т железа, а также сульфаты, пестициды, ядохимикаты, отходы радиоактивных производств.

5. В настоящее время в нашей стране основным способом защиты водоемов от загрязнения сточными водами является строительство очистных сооружений, большое распространение получили методы механической, биологической (основан на способности микроорганизмов использовать загрязняющие вещества для питания) и физико-химический очистки (сорбция – способность некоторых веществ поглощать на своей поверхности загрязняющие вещества).

6. Основные направления решения проблемы дефицита воды:

- Рациональное использование водоресурсов. Это направление одно из наиболее разрабатываемых и широко внедряемых в практику от простейших насадок на водопроводные краны до сложнейших, с компьютерным управлением систем водооборота на предприятиях.

- Доставка воды из одного региона в другой различными средствами: трубопроводами (например, в Гонконг из Китая), пароходами во многие арабские страны.

- Опреснение морской воды. Используется почти во всех прибрежных районах. Наиболее мощные опреснительные установки работают в Арабских Эмиратах и в Японии. Все современные корабли снабжены мощными дистилляторами.

IV. Учитель: Еще 2500 лет назад древние персы пользовались серебряными сосудами для хранения воды во время военных походов. Египтяне покрывали поверхностную рану серебряной пластинкой, и рана заживала быстрее. Вода, взятая из колодца или проруби в религиозный праздник крещения «освящается» - помешивается серебряным крестом, такая вода может храниться очень долго.

А теперь лабораторным способом испытаем, какая вода течет из наших кранов.

Учащиеся, используя инструктивную карту «Определение пригодности воды для питья», проводят лабораторную работу, результаты фиксируют в технологической карте.

V. РЕФЛЕКСИЯ. ОЦЕНКА ДЕЯТЕЛЬНОСТИ КЛАССА. Учитель подводит итоги работы, оценивает деятельность учащихся, объясняет домашнее задание, предлагает учащимся творческие задания. Учащиеся в технологических картах проводят самооценку своей работы, отмечают настроение.

Лабораторная работа. Определение пригодности воды для питья.

Некоторые показатели, обеспечивающие благоприятные свойства воды.

1. ЦВЕТ. Налейте в пробирку 5-7 мл исследуемой воды. Определите ее цвет. Чистая вода – бесцветная жидкость.

1. МУТНОСТЬ. При попадании в воду нерастворимых частиц она становится мутной. При использовании такой воды требуется ее предварительная очистка.

1. КИСЛОТНОСТЬ (рН). Смочите полоску универсальной индикаторной бумаги исследуемой водой и сравните со шкалой. Норма рН=6,5 – 8,5.

1. ЗАПАХ. Запах определяется эпитетами: землистый, хлорный, рыбный, травяной, болотный, гнилостный. Силу запаха выражают по 5-бальной шкале.

1 балл – запаха нет или он очень слабый;

2 балла – запах слабый;

3 балла – запах заметный;

4 балла – запах отчетливый (вызывает воздержание от питья);

5 баллов – запах сильный (вода совершенно непригодна для питья).

9