Интегрированный урок "Удивительное вещество – вода". 9-й класс

Разделы: Химия, Биология

Класс: 9


Цель урока: изучить физические и химические свойства воды, значение воды для живых организмов, обобщить и систематизировать знания из естественных наук об основных свойствах воды, раскрыть экологические проблемы, связанные с загрязнением воды.

Задачи урока:

  • Образовательные: сформировать знания учащихся о составе и свойствах воды; закрепить знания о типах химических реакций, повторить окислительно-восстановительные реакции; способствовать формированию знаний в области ИКТ, в проектно-исследовательской деятельности через различные формы работы и контроля.
  • Развивающие: развивать наблюдательность, коммуникативность, творческий подход к работе через самостоятельную подготовку к уроку и необычную его форму; развивать информационную культуру учащихся, умения сравнивать прогнозировать, обобщать и делать выводы.
  • Воспитательные: воспитывать бережное и экономное отношение к водным ресурсам, объяснить необходимость выполнения в повседневной жизни экологических правил, заботиться об окружающей среде и своем здоровье.

Формируемые знания, умения и навыки: систематизация знаний учащихся о распространенности воды в природе, физических и химических свойствах, областях применения воды, расширение знаний учащихся об экологических проблемах, связанных с очисткой воды.

Формируемые компетенции:

  • учебно-познавательная компетенция: развивать умение сравнивать, анализировать, доказывать, составлять схемы на основе работы с презентацией, быть способным решать следующие жизненно-практические задачи: умение давать оценку состояния окружающей среды, выдвижение своих идей по охране водных ресурсов родного края.
  • информационная компетенция: развитие умения анализировать и отбирать необходимую информацию, умения готовить презентации и комментировать слайды, умения пользоваться Интернетом для поиска учебной информации.
  • коммуникативная компетенция: развитие умений вести беседу, диалог, задавать вопросы и отвечать на вопросы учителя и учащихся.

Формы организации работы детей: групповая (просмотр презентации, решение практических задач), индивидуальная (беседа, работа со схемами и кластерами), проблемное обучение (решение проблемных вопросов).

Формы организации работы учителя: организует эмоциональный настрой учащихся, вводит детей в тему урока, обобщает ранее полученные знания, организует беседу по слайдам и опытам, анализирует и дополняет ответы учащихся, создает проблемные ситуации.

Компьютерная презентация к уроку позволяет учащимся:

  • Получить знания о свойствах и значении воды.
  • Приобрести навыки работы с веществами и оборудованием.
  • Получить представление о распространенности воды в природе.
  • Получить знания о проблемах уменьшения количества пресной воды.

Оборудование: компьютер, мультимедийный проектор, схемы-кластеры, реактивы для демонстрационного эксперимента.

Форма урока: урок-конференция.

Ход урока

1. Вступительное слово учителя:

«Я очень добродушная, я, мягкая, послушная.
Но, когда я захочу, даже камень источу…»

Отгадайте, о чем идет речь? (на столе – стакан с водой). Слайд № 1, презентация.

Химическое вещество – вода всем хорошо известна, и на первых порах кажется, что в этом веществе нет ничего интересного. Но, на самом деле, если всмотреться более внимательно в состав, свойства и значение воды, то можно обнаружить в этом веществе много таких качеств, которые мы не замечали, а, может быть, просто не знали.

Итак, тема нашего сегодняшнего урока – «Удивительное вещество-вода». Мы вспомним все, что знали и не очень из курсов естественных наук. Особое значение уделим изучению физических и химических свойств воды, проведем опыты, обсудим и объясним увиденное и услышанное.

Сегодня мы будем работать не в рабочих тетрадях, а в особых схемах, которые называются кластеры («гроздья»), а также на одном из этапов нашей работы будем заполнять цепочку фазовых переходов воды из одного агрегатного состояния в другое.

Схема кластера: схема №1 (приложение 1)

Схема фазовых переходов: схема № 2 (приложение 2)

Учитель: у нас урок-конференция, поэтому будьте внимательны, слушая выступления своих товарищей. К концу урока вы должны заполнить кластеры, нанизывая «ягоды» на конкретную гроздь из пяти. Наши грозди называются так же, как и наши группы исследователей: география, экология, физика, биология и химия. Внимание: одна «ягода» может держаться за две и более грозди.

Учащийся: читает отрывок из стихотворения С.Щипачева:

«Миллиарды водяных пылинок,
Поднимаются над океаном.
Чтобы тут же в путь пуститься длинный.
По широтам и меридианам.
Стать сгустившимися облаками,
Тучами, чтоб тяжестью воды.
Где-то падать на пески и камни,
На поля, и на сады»

Учитель: Как вы думаете, о каком важном процессе в природе эти слова? (о круговороте)

2. Выступление 1 группы: «Географы» Слайд № 2, презентация.

Учитель: во время доклада этой группы учащихся вам необходимо заполнить цепочку фазовых переходов на обороте кластера (схема № 2). Приготовьтесь, будьте внимательны.

Учащиеся: (демонстрируют глобус, карту полушарий.) ¾ поверхности нашей Земли занято водой. Это Мировой океан. 97% это моря и океаны, 3% вода пресная в реках, озерах, подземных водах. Слайд № 3, презентация, презентация. Воды Земли находятся в непрерывном движении. Круговорот воды связывает воедино все части гидросферы, образуя единую систему: Океан-Атмосфера. Слайд № 4, презентация, презентация. 85% пресной воды находиться в ледниках. Население Земли не может обойтись без пресной воды. Задумайтесь, за 1 сутки человечество потребляет 7 млрд куб.м. пресной воды. Слайд № 5, презентация, презентация. Обратите внимание на Санкт-Петербург на диаграмме.

Естественно, запасы пресной воды на планете исчерпаемы. Что же делать? Плавить ледники? Опреснять соленую воду? Но, для опреснения 1 куб.м. воды требуется 2,3 т. ядерного топлива или 7 млн.тонн обычного топлива. Вода – единственный незаменимый минерал, в отличие от драгоценных металлов, алмазов, топлива, горючего и т.д. Поэтому, единственной разумной альтернативой нам остается забота об экологическом состоянии источников пресной воды.

Учитель: А как это сделать? Давайте пригласим на помощь экологов.

3. Выступление 2 группы: «Экологи» Слайд № 6, презентация.

Учащиеся: демонстрация и комментирование слайдов № 7,8, 9, презентация. Рассказ о состоянии воды в Неве и ее притоках. Слайд № 10, презентация. Сравнение по графику состояние воды в Неве за несколько лет. Слайд № 11, презентация. Вывод: состояние воды в Неве, ее притоках и Ладожском озере из года в год ухудшается.

Учитель: Как же очищается питьевая вода в нашем городе?

Работа с раздаточным материалом: на карточках изложен процесс подготовки питьевой воды. Задание группам: распределите карточки в три колонки, согласно таблице. Слайд № 12. , презентация. (5 минут). Карточки в первой колонке должны быть расположены в логической последовательности.

Вода большого города (таблица) (приложение 3)

Обсуждение результатов работы. Слайд № 13, презентация

Учитель: Обратите внимание на третью колонку: расходы энергии и химических веществ составляют существенную часть расходов на подготовку чистой воды. Эти расходы, в конечном итоге, составляют стоимость воды для потребителей.

Учитель: Вода является не только важным компонентом природы, но и основной составляющей частью всех живых организмов. Пригласим «Биологов» для объяснения этой темы. И, напоминаю, не забывайте работать с кластерами.

4. Выступление 3 группы: «Биологи». Слайд № 14, презентация

Учащиеся: Сейчас каждый человек знает, что наш организм на 65% состоит из воды. Слайд № 15,16, презентация. Некоторые ткани – кровь, лимфа на 90% состоят из воды. Даже в костях скелета находится около 20% воды. Вода является главным условием возникновения и развития жизни на Земле. Если астрономы найдут на какой-то планете воду, то можно говорить, что там есть жизнь пусть даже в простых проявлениях. Все химические превращения в живых организмах происходят в водных растворах, поэтому вода входит в состав всех клеточных компонентов.

Такой важный процесс в природе, как фотосинтез, тоже не обходится без участия воды. Слайд № 17, 18, презентация.

Учитель: Вода обладает многими удивительными свойствами, резко отличающими ее от всех других веществ. Послушайте сообщение «физиков» об уникальных свойствах воды. Слайд № 19, презентация.

5. Выступление 4 группы: «Физики». Слайд № 20, 21, презентация. Многие физические константы воды приняты как эталон, образец. Значит ли это, что свойства воды обычны? Попробуем открыть ее и ее физические свойства для себя заново.

"Вода, у тебя нет ни вкуса, ни запаха, тебя невозможно описать, тобою наслаждаются, не ведая, что ты такое. Нельзя сказать, что необходимо для жизни: ты сама жизнь. Ты исполняешь нас радостью, которую не объяснишь нашими чувствами. С тобой возвращаются к нам силы, с которыми мы простились. По твоей милости в нас вновь начинают бурлить высокие родники нашего сердца."- эти слова написал французский писатель и летчик Антуан де Сент-Экзюпери после того, как его самолет разбился в пустыне и он несколько дней провел под палящим солнцем.

Рассмотрим физические свойства воды. Слайд № 21-29, презентация.

Уникальные свойства воды очень важные для живых организмов, проявляются в своеобразном, почти исключительном поведении воды вблизи точки замерзания. Общеизвестно, что с понижением температуры плотность большинства веществ повышается, а объем уменьшается. Та же закономерность присуща и воде, если ее постепенно охлаждать,…но до +3,98 °С. Дальнейшее охлаждение в интервале температур от +4 до 0 вызывает ее расширение. Таким особым свойством обладают очень немногие вещества. Слайд № 30, 31, презентация.

В результате, в водоемах зимой более охлажденная вода, как менее плотная, поднимается вверх, а в придонном слое сохраняется температура +4. Это обеспечивает возможность нормального перенесения холодного сезона для обитателей водоемов Слайд № 32, презентация.

Физическое свойство воды (приложение 4)

Вода – уникальное в природе вещество, важнейшее на планете. Слайд № 33,34, презентация.

Учитель: Насколько уникальны и необычны свойства воды, но, ведь, кроме физических свойств, вода еще обладает и химическими свойствами. Это сложное химическое вещество. Оксид. И в заключении рассмотрим это вещество с химической точки зрения. Для этого на нашей конференции присутствуют «химики».

6. Выступление 5 группы: «Химики». Слайд № 35, презентация.

Учащиеся:

«Из атомов мир создавала природа,
Два атома легких взяла водорода.
Прибавила атом один кислорода,
И получилась частичка воды,
Море Воды, Океаны и Льды…»

Слайд №36, презентация.

Строение молекулы воды.

Учащиеся: Вы знаете, что связь между атомами в молекуле воды ковалентная полярная. Куда смещаются электроны? Молекула воды полярна. Она имеет угловое строение Слайд № 37, 38, презентация.

Между полярными молекулами воды возможно образование особого вида химической связи – водородной. Слайд № 39,40, презентация.

Этим объясняется способность молекул воды объединяться в более крупные комплексы. Это называется ассоциация. А противоположный процесс? – диссоциация. Ассоциацией молекул воды объясняется высокая температура кипения.

Химические свойства. Вода – одно из наиболее реакционно-способных веществ. Из пройденного материала вам известно, что с водой взаимодействуют оксиды.

  1. Что образуется при взаимодействии кислотного оксида с водой?
  2. Что образуется при взаимодействии основного оксида с водой?

Работа по карточкам: (2 ученика работают у доски)

Закончите уравнения возможных реакций. Назовите типы реакций.

SO2 + H2O =

СaO + H2O =

CuO + H2O =

N2O5 + H2O =

SiO2 + H2O =

Дополнительные вопросы.

  1. Какие оксиды не взаимодействуют с водой?
  2. Назовите типы реакций.
  3. Изменяется ли степень окисления в этих реакциях?

Есть реакции с участием воды, в которых изменяется степень окисления. Вода проявляет окислительные свойства в реакции с активными металлами, например с натрием. 

Демонстрационный опыт (проводит учитель). Комментирует свои действия: Кусочек металлического натрия помещаем в стакан с водой. Натрий бурно реагирует с водой с выделением газа – водорода. Добавим фенолфталеин в воду. Раствор окрашивается в малиновый цвет из- за образовавшегося гидроксида натрия. Среда раствора щелочная.

Запишите уравнение, составьте ОВР (ученик работает у доски).

2Na + 2H2O = 2NaOH + H2.

В некоторых случаях вода проявляет восстановительные свойства.

Например, при взаимодействии с фтором. Запишите уравнение:

2 F2 + 2H2O = 4HF+ O2 (самостоятельно расставьте степени окисления).

7. Заключение.

Учитель: Итак, вы познакомились с самым распространенным и уникальным веществом на Земле. Она играет определяющую роль в формировании климата Земли. Вода – растворитель и реагент. Большинство реакций в живой природе происходит в водных растворах и при участии воды. Вода взаимодействует как с простыми, так и со сложными веществами.

Сдаем схему-кластер на проверку.

8. Рефлексия: Видеоролик «Гимн чистой воде» (приложение 5) Время: 1мин. 38 сек.

9. Домашнее задание: Составление синквейна в рабочих тетрадях. Это слово означает в буквальном переводе «эмоциональное отношение». Синквейн будет состоять из 5 строк.

  1. Одним словом (именем существительным) выразите тему сегодняшнего урока
  2. Подберите к этому слову 2 прилагательных
  3. Подберите к этому слову 3 глагола
  4. Составьте фразу, в которой будет отражена значимость этого слова
  5. Подберите синоним к этому слову.

Пример «синквейна», написанного учащимися.

  1. Вода.
  2. Бесцветная, жидкая.
  3. Растворяет, орошает, питает.
  4. Не все то золото, что блестит.
  5. Жизнь.

Литература, использованная для статьи (приложение 6).

Рефлексия: просмотр видеоролика «Гимн чистой воде».