Урок по теме "Загрязнители воды и способы её очистки"

Предмет изучения: Вода. Способы очистки воды в зависимости от природы растворителя.

Цель учебной деятельности:

1. Познакомить учащихся с загрязнителями воды и их влиянием на живые организмы.
2. Совершенствовать умения проводить химический эксперимент.
3. Развивать умения наблюдать, сравнивать, делать выводы на основе результатов исследований.
4. Обучать умению обосновывать выбор способа очистки воды.

Тип урока: Урок – урок исследование.

Оборудование: телевизор, видеомагнитофон, компьютер, мультимедиапроектор, раздаточный материал – рабочие листы, пробирки, пробиркодержатели, спиртовки,, стаканы, стеклянные трубочки, бумажные фильтры, абсорбирующие материалы, карта территории пос. Рудничный.

Реактивы: Раствор перманганата калия, метиловый голубой, нефть, пробковая крошка, раствор фенола, активированный уголь.

Оформление: Плакаты:

1. Нет! – загрязнению воды,
   Нет! – отравлению среды,
   Нет! – наступлению беды,
   Злой нечисти барьер.
   В. Гурарий
2. Относительно 2000 года идет резкий рост детских заболеваний: новообразований – на 42,5%, болезней эндокринной системы – на 44,8%, крови – на 47,9%, а органов пищеварения – на 23,3%, психическими расстройствами – 25,1%. Ежегодно увеличивается заболеваемость беременных женщин, рожениц, родильниц. У них наиболее существенно за последние 5 лет выросла заболеваемость дисфункцией щитовидной железы (в 2,3 раза), анемией (в 2 раза). Удельный вес нормальных родов снизился с 49% до 37%.

Девиз урока: «Древо науки всеми корнями связано с практикой». (ак. А.Н. Несмеянов)

Модель деятельности

1. Организационный момент (психологический настрой) Звучит песня «Вода, вода, кругом вода..»

2. Вступительное слово учителя

Люди всегда селились около воды, и первые нарушения биохимического равновесия связаны с водой. Однако на заре своего развития человек был частью природы, как и другие живые организмы. Создаваемые им загрязнения имели близкие к естественным концентрации, а воздействие на природу не нарушало естественных геобиохимических процессов. В дальнейшем с развитием земледелия и животноводства, ростом поселений и концентрацией населения на небольших территориях – появились ареалы, где уровни загрязнения стали превышать естественно-допустимые. За тысячелетия люди свыклись с загрязнениями природы и, как это ни противоестественно сбрасывали грязь и нечистоты туда, откуда брали воду для питья. Это нашло отражение даже в мифологии – вспомним шестой подвиг Геракла. Древнегреческий герой для очистки от навоза громадного скотного двора царя Авгия направил в него воду двух рек, которая в один день унесла весь навоз с конюшен. «Всюду, где пьет толпа – писал в XIX в. Ф. Ницше – родники отравлены».

Уже давно выявлена зависимость, что пропорционально ухудшению воды слабнет и здоровье людей, из наших речных городов уж долгое время не выходят гении от искусства или науки. (Работа совместно с учащимися по плакату №2)

3. Выступление ученика о качестве яйской воды.

Наша поилица р. Яя. Её как известно питают притоки – реки Барзас, Челы, Кельбес. Что принесут они, тем и будет богата яйская вода. Например, вода Челов (куда сбрасывают сточные воды Тайгинская дистанция водоснабжения, хлебозавод, ш/у «Физкультурник», «Сибирское», Новоанжерская подстанция) при впадении в р. Яя имеет следующие показатели:

Взвешенные частицы – 11 ПДК;
Нефтепродукты - 33 ПДК
Железо - 5 ПДК;
Фенол - 10 ПДК

16 предприятий города Анжеро-Судженска сбрасывают свои сточные воды в реки Анжеру, Яю, Алчедат. Рыбка же пока водится только в р. Яя. Из 16 природопользователей только два укладываются в установленные предельные нормативы: ОАО «Антоновское рудоуправление» и ш/у «Физкультурник».

4. Лабораторная работа «Определение кислотности и органолептических характеристик воды» (работа выполняется по инструктивным картам (см. приложение), исследуется качество воды из реки Яя). Учащимися заполняется первая колонка таблицы 1.

Таблица 1: Характеристика воды по некоторым параметра

5. Поиск ответа на вопрос : «Как возникает загрязнение воды в реке Яя?»

Какая-то часть химических загрязняющих веществ возникает в результате природных (геологических) процессов, главным образом при выветривании пород. Но подавляющее их большинство возникает в результате деятельности человека. Такие вещества можно разделить на две основные категории:

1. вещества, которые являются сами по себе ядовитыми для водных организмов и которые за определенное количество времени делают воду непригодной для человека;
2. материалы, которые (хотя и не ядовиты сами по себе) изменяют естественное состояние воды, угрожая выживанию водных растений и животных.

Необходимо отметить, что загрязняющие вещества могут вступать в довольно сложные реакции с другими веществами, например, соединяться с компонентами осадков, выделяя при этом дополнительно токсичные химические загрязнения.

- Какие предприятия, расположенные на территории пос. Рудничный являются источниками загрязнения р. Яя?

Выявленные вещества – загрязнители ученики добавляют в стаканы с выданной водой и обращают внимание как изменилось её качество (имитация загрязнения воды песком, нефтью, СМС, фенолом).

6. Выступления учащихся с результатами проведенных опытов по изучению влияния определенного загрязнителя на окружающую среду с включением видеофрагментов химического загрязнения или показа слайдов с использованием мультимедиапроектора.

В своем отчете учащиеся кратко рассказывают о методике проведения эксперимента, наблюдениях (демонстрация на экране), выводе и мерах по снижению содержания загрязнителя в воде.

Опорные моменты выступления, представленные в табличной форме, последовательно появляются на экране с помощью мультимедиапроектора.

Итоговая таблица имеет следующий вид:

7. Лабораторная работа «Очистка загрязненной воды».

Очистке подвергается вода, загрязненная последовательно песком, нефтью, СМС, фенолом.

Проведению лабораторной работы предшествует беседа, которая имеет целью активизацию знаний учащихся о способах и последовательности очистки воды от нерастворимых и растворимых примесей.

Например:

- Как можно очистить воду от твердых примесей?

- Что можно использовать в качестве фильтрующего материала?
(проведение опыта, можно учащихся разбить на группы и каждая группа изучает фильтрующую способность, например глины, песка, взятых разной толщины, фильтровальной бумаги и т.д.)

Характеристика воды, данная Ибн Синой (980-1037): «Вода различается не в отношении свойства водянистости, а смотря по тому, что к ней примешано, и по преобладающим в ней качествам. Воды с глинистым руслом лучше, чем те, что текут по камням. Ведь глина очищает воду, отнимает у нее посторонние примеси и делает ее прозрачной, а камни не делают всего этого».

- Как можно очистить воду от нефти и СМС? (проведение опытов №4 и №5, см приложение).

8. Проведение опыта по изучению кислотности и органолептических характеристик очищенной воды, занесение полученных результатов в табл.1, заполнение второй колонки

9. Сравнение результатов качества исходной и очищенной воды. Выяснение причин, повлиявших на изменение качества воды.

10. Поиск ответа на вопрос: «Можно ли живые организмы использовать для индикации поверхностных вод?»

Первый вариант. Показываются видеофрагменты, про разные водоемы. В одном обитают форель, разнообразие водных организмов, среди которых окунь, ерш, судак, щука, жерех, рак, произрастают кувшинка белая, кубышка желтая, ольха. В другом обитают карпы. Происходит не только массовое размножение мотыля, червей – трубочников, дафний, но и исчезновение в воде раков, лягушек. Вопрос: «Какие организмы являются показателями чистоты водоемов?».

Второй вариант. Выступления учащихся.

Ученик 1. Японцы впервые использовали рыб для индикации чистоты поверхностных вод. Указатель самой чистой воды – форель (в природе она обитает в чистой проточной воде), а самой грязной –карп (живет в стоячей воде). По наличию состояния животных организмов можно судить о качестве воды. Наибольшее разнообразие видов характерно для чистых водоемов. По мере загрязнения водоема многие из них гибнут, а те, что остаются начинают усиленно размножаться. Например, массовое размножение мотыля, червей – трубочников, дафний указывает на сильное загрязнение водоемов. Показатели чистоты водоема – кувшинка белая, кубышка желтая, ольха. В чистом водоеме живут и размножаются окунь, ерш, судак, щука, жерех. Пропали в реке раки – первый сигнал тревоги: воду чистой не назовешь. Пропали лягушки совсем плохо, река мертва.

Ученик 2. Всякий естественный водоем обладает способностью к самоочищению. К огромной армии санитаров относятся бактерии, грибы, водоросли. Бактерии, например, очень быстро размножаются. За 10 часов из одной бактерии образуется 1 млн новых. Они могут поглощать в сто раз большее количество вещества, чем весят сами. Что же касается водорослей, то они еще, кроме того, что обогащают воду кислородом. Очищаться от вредных примесей водоемам помогают друзья из мира растений суши. Ива и ольха своими корнями извлекают из воды попавшие туда из полей минеральные удобрения. Кроме того, прибрежная зелень обогащает слой воздуха над водной поверхностью кислородом, который необходим для процессов самоочищения воды, кроны деревьев затеняют реку ветвями и благодаря этому уменьшается испарение воды.

11. Творческое задание.

После того, как мы познакомились с влиянием загрязнителей на качество воды и способами её очистки, вам предстоит самим представить себе, а можно и разыграть жизненную ситуацию, в которой возникает необходимость очистить воду от примесей.

Зачитывается несколько работ.

12. Подведение итогов и домашнее задание.

• Что вы узнали на этом уроке?
• Чему вы научились на этом уроке?

Учитель: На этом наш урок завершен, и я буду довольна, если вы из него извлечете пользу. Если став политиками, юристами и просто людьми других специальностей будете претворять в жизнь свою программу – минимум по защите окружающей среды, и это станет вашей жизненной необходимостью. Позвольте мне закончить урок на поэтической ноте прекрасными стихами М.Цветаевой:

Простите меня, мои горы!
Простите меня, мои нивы!
Простите меня, мои травы!
Мать с сыном прощалась навеки
И снова из сгорбленной хаты
Простите меня, мои реки.

Домашнее задание. Учащиеся должны предложить мероприятия, способствующие сохранению качества воды в природных водоемах.

Приложение.

Литература:

1. Алексеев С.В. и др. Практикум по экологии: Учебное пособие /Под ред. С.В.Алексеева.- М.: АО МДС, 1996.- 192 с.
2. Римская Е.Я. Инновационный урок: Учебно-метод. пособие.- Барнаул: Изд-во Барн.гос. пед. ун-та, 2006.-205с.
3. Состояние окружающей природной среды в Кемеровской области, 2003, 114 с.