Информационно-игровой урок "Уникальная вода"

Разделы: Химия

Цель: расширить и конкретизировать представления учащихся о воде и ее биологическом значении.

Задачи:

  • научить учащихся внимательно относиться к окружающему нас миру, прививать представления о безграничной познаваемости мира;
  • формировать умение работать с научно-популярной литературой, развивать интеллектуальную сферу, способствовать расширению кругозора, развивать любознательность;
  • воспитывать бережное отношение к природе и, в частности, к воде - самому уникальному веществу на Земле, обратить внимание присутствующих на экологическую обстановку в НПР.

Оборудование:

  • таблицы и карты с данными по экологической обстановке в НПР;
  • прибор для демонстрации электролитической диссоциации растворов, два стакана с водой: кипяченой и “сырой”;
  • рисунок “Портрет воды”;
  • телевизор, видеомагнитофон, видеофрагмент “Открытие воды ”;
  • магнитофон, аудиокассета со звуками шума дождя;
  • таблица для жюри с описанием видов заданий и оценочными баллами;
  • газеты и плакаты о воде в природе и ее свойствах.
  • Карта Норильского промрайона

Ход урока

I. Введение о содержании урока, правилах игры, о командах

II. Ход урока

1. Вступление

(Звучит запись шума дождя, сидит человек, и что-то рисует в блокноте).

Учитель: Вероятно вот так, размышляя под шум дождя, сидел английский химик Джон Бернал в аэропорту и что-то чертил в своем блокноте. Мысли его витали где-то далеко, но все время возвращались к этим нескончаемым водяным каплям, из-за которых был отложен его рейс. И постепенно на листе появился рисунок - портрет воды.

(Человек встает и показывает рисунок).

Ведущий: Не правда ли очень похоже на медвежонка? Вот ушки - два атома водорода, а это голова - атом кислорода. Кажется, как все просто. Но вода - это удивительное и загадочное вещество. С древнейших времен люди знали и применяли воду, но открыта она была гораздо позже. Нет ли здесь противоречия?

1 вопрос: Что значит “открыть” воду?

Этим вопросом мы открываем наш информационно-игровой урок.

Ответ:

  1. Выделить химически чистое вещество, изучить его свойства (t кип., t плавл. и др.).
  2. Изучить состав молекулы: какие химические элементы и в каком количестве входят в состав молекулы.

Учитель: А сейчас посмотрите фрагмент фильма об открытии воды.

2 вопрос: Ваша задача составить уравнения реакций, о которых пойдет речь в этом фильме.

Ответ:

  1. 2Н2О2Н2 + О2
  2. Fe + H2OFeO + H2

2. Вода в природе

Ведущий: - Знаете ли вы, что в природе существует необычная вода. Называют ее тяжелой.

Итак, информация первая:

Тяжелая вода

В 1933 г. научный мир неожиданно облетела сенсационная новость: обнаружена тяжелая вода. Известный американский физикохимик Г.Н.Льюис и его ученик Р.Макдональд впервые выделили из природной практически чистую тяжелую воду. Этому открытию предшествовали поиски тяжелого изотопа водорода дейтерия. За это открытие американский физикохимик Г.К.Юри получил в 1934 г. Нобелевскую премию.

Ведущий: В состав обычной молекулы воды кроме атома кислорода входят 2 атома изотопа водорода протия с относительной атомной массой 1. В состав тяжелой воды вместо протия входит дейтерий. Масса изотопа дейтерия 2.

Задание 1

Наш вопрос заключен в таблицу, где вы должны указать состав атомов протия, дейтерия и догадаться о существовании еще одного изотопа водорода.

За каждую правильно заполненную ячейку вы получаете 1 балл.

Таблица “Изотопы водорода”

Формула воды Изотоп водорода Формула изотопа Относит. масса

Число
протонов нейтронов электронов
Н2О протий

Н

1

      
  дейтерий

D

2

      
Т2О тритий          

Информация вторая:

Конечно, свойства тяжёлой воды отличаются от свойств обычной. Так, обычная вода имеет максимальную плотность при температуре +4оС, а тяжёлая при +11,6оС. Второе отличие - плотность. У обычной чистой воды она составляет 1 г/см3. Плотность тяжёлой воды 1,0775 г/см3. Третье отличие - воздействие на живые организмы. Если обычная вода - источник жизни, то тяжёлая вода - источник смерти, так как она подавляет всё живое.

Задание 2

Рассчитайте разницу в весе стакана с обычной и тяжёлой водой объемом 250 мл.

Ответ: V=mp; m(H2O)=250 г ; m(D2O)=269,4 г; разница в массе составляет 19,4 г

Задание 3

Итак, вода очень разнообразна, и глубочайший смысл скрыт в словах “в одну реку нельзя войти дважды”.

Объясните это философское изречение с точки зрения химика.

Ответ: Каждая новая порция воды будет иметь различный химический состав, т.е. содержание растворенных веществ будет различно.

3. Домашнее задание

Учитель:

- Вам было предложено к сегодняшнему уроку выполнить домашнее задание:

Cоставить рассказ о воде, в котором будут допущены 3 ошибки или неточности, касающиеся воды. Команда- соперница должна попытаться их обнаружить. Максимальный балл за рассказ - 5 баллов, за найденные ошибки по 1 баллу.

4. Вода и жизнь

Задание: обменяться кроссвордами, составленными заранее командами.

5. Уникальные свойства воды

Ведущий 1: - Последние новости науки о необычных свойствах воды подготовили капитаны команд.

Задание 1: У вас на столах стоят по 2 стакана с водой. Определите, где вода “сырая”, а где кипяченая?

Ответ. Кипяченую воду от “сырой” можно отличить по наличию пузырьков воздуха.

Задание 2: Отфильтруйте загрязненную воду. Баллы определяем по качеству отфильтрованной воды и ее количеству.

Ведущий 2: - Итак, в чем же заключается уникальность свойств воды? Об этом нам расскажет учитель биологии (о биологических свойствах воды).

  • Почему хвойным растениям удается не сбрасывать хвою на зиму?
  • Почему зимующие в почве лягушки не замерзают?

6. Экология воды в НПР

Учитель: - Вода в Норильском промышленном районе, впрочем, как и везде на нашей планете, растворяет, перемещает и включает в биологический круговорот огромное количество веществ. Какие это вещества и какая вода нас окружает? Ответ на эти вопросы мы узнаем из экологической части нашего урока.

Ведущий 1(показывает по карте Норильского промрайона с использованием таблицы загрязнений водного бассейна):

Несмотря на проводимые мероприятия, уровень загрязнения водных объектов Норило-Пясинской водной системы продолжает оставаться высоким и их состояние продолжает ухудшаться. Поверхностные воды загрязнены соединениями меди, никеля, аммонийным и нитритным азотом, нефтепродуктами и другими веществами:

  1. Река Щучья - самый загрязненный водный объект бассейна р.Пясины. Особенно велико загрязнение соединениями меди, азота аммонийного. Периодически выявляются высокие среднегодовые концентрации загрязняющих веществ в водах реки: медь - 19 предельно допустимых концентраций, марганец - 9 ПДК, азот аммонийный - 7 ПДК и
    максимальные концентрации тех же ингредиентов - 31 ПДК, 22 ПДК, 21 ПДК соответственно;
  2. Оз. Пясино - среднегодовые концентрации загрязняющих веществ составляют: нефтепродукты - 1-4 ПДК, медь - 5-9 ПДК,
    марганец - 2-4 ПДК, алюминий - 6-10 ПДК;
  3. Менее загрязнены воды реки Амбарной: среднегодовая концентрация нефтепродуктов - 3 ПДК, марганца - 6 ПДК, меди - 10 ПДК, алюминия - 4 ПДК.

Ведущий 2: Проектные и строительные ошибки, низкий технический уровень эксплуатации привели к тому, что с 1997 года АО “Норильский комбинат” загрязняет не только Норило-Пясинскую систему, как это было ранее, но и Енисейский бассейн.

Ежесуточное поступление загрязнённых вод через тело плотины и реку Буровую доходит до 1000 м3. Далее эти воды загрязняют реку Дудинку, на которой находится водозабор, обеспечивающий питьевой водой окружной центр г.Дудинку, и бассейн реки Енисей.

Учитель: Как вы считаете, какие меры надо предпринимать, чтобы Норильский горно-металлургический комбинат более эффективно занимался экологическими вопросами?

Обсуждение вопроса.

7. Обобщение - контрольные вопросы

Продолжите фразы:

  • Лед плавает на поверхности воды, т. к….
  • Дистиллированная вода не проводит электрический ток, т. к….
  • Морская вода не обладает всеми свойствами индивидуального вещества, т. к….
  • Тяжелой называют воду, т. к….
  • Верблюд, в отличие от человека, может обходиться без воды 8 дней, т. к….

III. Подведение итогов

IV. Заключение - беседа о бережном отношении к воде

Ответ к таблице ”Состав изотопов водорода”

Формула

воды

 Изотоп

водорода

 Формула

изотопа

 Относит.

масса

Число
протонов нейтронов электронов
Н2О протий

Н

1

1

0

1
D2О дейтерий

D

2

1

1

1
Т2О тритий

Т

3

1

2

1

Таблица результатов игры “Уникальная вода”

N

План

Содержание

ответа

Команда

1

Команда

2
1 Введение Ответ:

1. Выделить химически чистое вещество, изучить его свойства (t кип., t плавл. и др.)

2. Изучить состав молекулы: какие химические элементы и в каком количестве входят в состав молекулы (по 1 баллу)

Ответ на фрагмент фильма:

  1. 2Н2О2Н2 + О2
  2. Fe + H2OFeO + H 2 (по 1 баллу)
    
2 2. Вода в природе Ответ: (см. таблицу, по 1 баллу за заполненную ячейку, макс. 12 баллов)

Ответ: V=mp; m(H2O)=250 г; m(D2O)=269,4 г; разница в массе составляет 19,4 г (5б)

Ответ: Каждая новая порция воды будет иметь различный химический состав, т.е. содержание растворенных веществ будет различно(3б)

    
3 Домашнее задание. Рассказ - макс. 5 баллов

Найденные ошибки - по 1 баллу

    
4 Вода и жизнь. Кроссворд

За качество или оригинальность - 5 б.

За каждый ответ - по 1 баллу

    
5 Уникальные свойства воды.
  1. Кипяченую воду от “сырой” можно отличить по наличию пузырьков воздуха.(1 балл)
  2. Объяснение и выполнение опыта - 3б.
   
6 Экология Предложения по экологическому мониторингу (по 5 баллов)    
7 Общие вопросы
  1. Т.к. имеет макс. плотность при +4оС
  2. Т.к. не содержит свободных заряженных частиц - ионов солей.
  3. Т.к. содержит растворенные вещества
  4. Т.к. содержит тяжелый изотоп водорода.
  5. Т.к. может использовать жир, находящийся в горбах, для извлечения воды (1 г жира- 1,1 г воды).
  

 

  

 
Итог:      

Литература

Савченко В. А. Экологические проблемы Таймыра. М: СИП РИА. 1998.