Цели урока:
- проанализировать и расширить знания учащихся о воде, ее роли в живой и неживой природе, жизни человека, о необходимости бережного отношения к водным ресурсам, роли каждого человека в решении экологических и экономических проблем гидросферы;
- развитие познавательных интересов, коммуникативных качеств, умение действовать самостоятельно.
Оборудование: колба с дистиллированной водой, чашка Петри, нефть, опилки, крошка пенопласта, стеклянная трубка, воронка, фильтровальная бумага, загрязненная вода.
Ход урока
I. Формулировка познавательной цели. <Приложение 4. Слайд 1 - 2>
Вода для жизни - это вещество номер один. Н2О. Едва ли не первая химическая формула, которую узнает каждый. Попробуем себе представить, какой вид имела бы наша планета, исчезни с нее внезапно вода.
:Мрачные зияющие "глазницы" морских и океанских впадин, покрытых толстым слоем солей, некогда растворенных в воде. Пересохшие русла рек, навек замолкнувшие родники. Горные породы, рассыпавшиеся в прах: ведь в их состав входило большое количество воды. Ни кустика, ни цветочка, ни единого живого существа на мертвой Земле. И над ней безоблачное небо, жуткого необычного цвета.
Казалось бы, простейшее соединение, а без воды никакая жизнь - ни разумная, ни неразумная - невозможна.
Давайте разберемся - почему?
Прежде всего, вода самое что ни на есть удивительное химическое соединение на свете. Советский ученый В. И. Вернадский писал: "Вода 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 бы не заключало. Все земное вещество : ею проникнуто и охвачено".
Вода - самая известная и самая загадочная из всех жидкостей, существующих на Земле. Не случайно поэты посвящали ей удивительные строки. Вот некоторые из них:
В кружева будто одеты
Деревья, кусты, провода.
И кажется сказкою это,
А сущности - только вода.Безбрежная ширь океана
И тихая заводь пруда,
Струя водопада и брызги фонтана,
И все это - только вода.
II. Работа в группах.
Учащиеся приступают к работе в группах по вопросам заданий (10 минут).
Работа групп включает следующие виды деятельности:
- изучение учебной литературы;
- работа с наглядным материалом (карта, глобус, диаграммы);
- лабораторный опыт по очистке речной воды.
Задание 1. Вода в природе. Значение воды для жизни организмов. <Приложение 4. Слайд 3 - 6>
1. Какую часть земной поверхности занимают океаны, моря, реки и озера? Что называется гидросферой? Что такое Мировой океан? Велики ли запасы воды на нашей планете? Чего больше на Земле - соленой или пресной воды? Где сосредоточены основные запасы пресной воды?
2. Какова роль воды в формировании неживой природы?
3. Какова роль воды в организме человека?
4. Какова роль воды в жизни растений и животных?
Источники информации:
1. Атлас по географии для 9-го класса.
2. Раковская Э. М. География: природа России. - М.: Просвещение,1997.
4. Детская энциклопедия "Я познаю мир. Химия"
Дополнение учителя.
Через бесчисленное множество сказок разных народов красной нитью прошла легенда о "живой" воде. Она исцеляла раны и оживляла мертвых.
И не случайно приписывал человек воде столь магические свойства. То, что мы с вами живем на Земле, что вокруг нас зеленые леса и цветущие поля, что летом мы катаемся на лодках, а зимой катаемся на коньках, - все это дело рук воды.
История Земли - это, прежде всего, история воды. Она беспрерывно меняла и меняет облик нашей планеты.
Вода - величайший в мире химик. Без ее участия не обходится ни один природный процесс: будь то образование новой горной породы, нового минерала или сложнейшая биохимическая реакция, протекающая в организме растения или животного.
Вступительное слово учителя перед отчетом второй группы.
Когда Цельсий изобрел свой термометр, он положил в основу устройства две величины, или две константы: температуру кипения воды и температуру ее замерзания. Первую посчитал равной 100 градусам, вторую - нулю. И разделил промежуток между этими крайними точками на 100 частей. Так появился на свет первый прибор для измерения температуры.
Современные ученые установили: вода в этом случае выступает в роли великого обманщика. Она самое аномальное соединение на земном шаре. Вот что говорят ученые: вода должна закипать при температуре на 180 градусов более низкой. При -80 °С. Вода должна затвердевать при температуре 100 градусов ниже нуля.
Таблица 1.
Свойства летучих водородных соединений VI
группы ПСХЭ Д. И. Менделеева.
| Вещества | Мr | Tкип, °С | Т зам, °С |
| Н2О | 18 | 100 | 0 |
| Н2S | 34 | - 61 | - 82 |
| H2Se | 81 | - 42 | - 64 |
| H2Te | 130 | - 4 | - 51 |
Молекулы воды устроены особым образом и благодаря этому обладают необычайно сильной способностью притягиваться друг к другу.
Задание 2. Физические свойства воды. <Приложение 4. Слайд 7 - 10>
1. Перечислите физические свойства воды. При какой температуре плотность воды максимальна? В каких агрегатных состояниях встречается вода в природе? Ответ поясните примерами.
2. Поясните, как водные бассейны регулируют температуру на нашей планете?
3. Почему зимой вода в водоемах не промерзает до дна? Какое это имеет значение для живой природы? В чем опасность айсбергов для судоходства?
Источники информации:
1. Гузей Л. С. И др. Химия. 8 класс. - М.: Дрофа, 2002.
Дополнение учителя.
В 1913 году печальное известие облетело весь мир. Погиб, столкнувшись с айсбергом, гигантский океанский лайнер "Титаник". По-разному объясняли эксперты причины катастрофы. Сошлись на том, что в тумане капитан не разглядел огромную плавающую ледяную гору и, налетев на нее, корабль окончил свое земное существование.
Если мы посмотрим на это прискорбное событие глазами химика, то придем к весьма неожиданному выводу: "Титаник" пал жертвой еще одной аномалии воды.
Устрашающие ледяные глыбы - айсберги плавают, подобно пробке, на поверхности воды. Глыбы в десятки тысяч тонн.
И все потому, что лед легче воды. В твердом состоянии любое вещество имеет большую плотность, чем в жидком. Лед и вода - удивительное исключение из этого правила.
Вспомните некрасовские стихи:
Лед неокрепший на речке студеной,
Словно как тающий сахар лежит:
Задание 3. Применение воды. Очистка природной воды. Экологические проблемы гидросферы. <Приложение 4. Слайд 11 - 13>
1. Где находит применение вода?
2. Каким трем главным критериям (по нормативам) должна отвечать водопроводная питьевая вода? Отвечает ли этим критериям аннинская водопроводная вода? Как повысить качество воды?
3. Какую воду вы предпочли бы в качестве питьевой - подземную или речную? Обоснуйте ваш ответ.
4. Проведите лабораторный опыт по очистке природной воды. Для каких целей пригодна очищенная вами вода? Можно ли ее пить? Почему?
5. Творческое задание.
Составьте памятку для посетителей водного заповедника (от лица директора); для жителей микрорайона с дефицитом воды; для школьников.
Источники информации:
1. Гузей Л. С. И др. Химия. 8 класс. - М.: Дрофа, 2002.
2. Габриелян О. С., Лысова Г. Г. Химия 11 класс. - М.: Дрофа, 2002.
III. Представление результатов групповой работы.
Ученики, выступая у доски, представляют выполненные задания, наглядные материалы, демонстрируют лабораторные опыты. Выступления сопровождаются компьютерной презентацией (приложение 4).
IV. Итоги урока. Рефлексия.
Обсуждение результатов семинара. Формулирование выводов.
На выданных листочках ученики оценивают по 5-балльной шкале свое участие в работе группы, работу группы в целом, форму организации урока.
Если позволяет время можно провести викторину по теме урока.
Вопросы на закрепление понятий темы.
1. Почему в зимнее время в водоемах сохраняется жизнеспособность их обитателей?
При нагревании от 0° до 4 °С объем воды не увеличивается, а уменьшается и максимальная плотность ее достигается не в точке замерзания, а при 4°С.
2. Что такое лед и каковы его особенности?
Вода при замерзании расширяется, плотность ее уменьшается. В этом состоянии вода находится в виде льда. Лед образует ажурную структуру с относительно крупными пустотами, заполненными воздухом, поэтому он легче воды и плавает на ее поверхности. Лед прозрачен для ультрафиолетового излучения, но не пропускает тепловую длинноволновую часть солнечного света и земное излучение. Эта особенность обусловливает нагревание воды подо льдом.
3. Почему на больших глубинах в океане вода, имеющая температуру -3°С, не замерзает?
Температура замерзания воды с увеличением давления понижается, а не повышается, как это следовало ожидать, поэтому на больших глубинах (400 м) она не замерзает.
4. С каким параметром воды связана ее теплорегулирующая роль в живых организмах?
Удельная теплоемкость воды велика по сравнению с удельной теплоемкостью других веществ, поэтому вода служит прекрасным регулятором климата, а в живых системах играет роль в распределении тепла.
5. Почему вода способна подниматься по капиллярам почвы и в растениях на большую высоту (например, 40-метровый бамбук)? Чем можно объяснить тот факт, что водные насекомые перемещаются по поверхности воды?
Среди всех жидкостей (за исключением ртути) вода обладает самым большим поверхностным натяжением. Поверхностное натяжение и плотность определяют высоту, на которую может подняться жидкость в капиллярной системе.
6. Какую роль выполняет вода в работе суставов у животных и человека?
В суставах вода выполняет роль смазки, обеспечивая их работу в течение всей жизни организма.
7. Какой воздух тяжелее - сухой или влажный?
Сухой, так как Mr(H2O)<Mr(возд)
8. Почему яйцо не тонет в соленой воде?
Плотность соленой воды больше, чем у пресной, а значит, больше и выталкивающая сила.
9. В каком органе человека содержится наибольшее, а в каком наименьшее количество воды?
99% - стекловидное тело глаза, 0,2 % - эмаль зубов.
10. Назовите 8 наименований состояний воды, применяемых в метеорологии.
Пар, лед, снег, иней, туман, град, облака, тучи.
11. Какой водопад считается самым мощным в мире?
Ниагарский, на реке Ниагара в Северной Америке.
V. Домашнее задание.
1. К следующему уроку найдите дополнительную интересную и полезную информацию по теме "Вода".
2. Проведите расчет потерь питьевой воды за месяц, если из крана непрерывно капает вода (для этого необходимо определить время, за которое наполнится стакан известного объема.
Литература.
1. Атлас по географии для 9-го класса.
2. Раковская Э. М. География: природа России. - М.: Просвещение,1997.
3. Гузей Л. С. И др. Химия. 8 класс. - М.: Дрофа, 2002.
4. Габриелян О. С., Лысова Г. Г. Химия 11 класс. - М.: Дрофа, 2002.
5. Власов Л., Трифонов Д. Занимательно о химии - Изд. "Молодая гвардия", 1968.