Урок химии в 8-м классе "Вода. Нахождение в природе. Физические свойства воды"

Цели урока:

• Образовательные: углубить знания учащихся о физических свойствах воды, её распространении и значении для живых организмов, познакомить учащихся с составом воды и строением её молекулы; показать взаимосвязь строения молекул воды и физических свойств.
• Развивающие: развивать умение учащихся самостоятельно работать с дополнительной литературой, анализировать, делать выводы.
• Воспитательные: воспитывать интерес к учению через работу с дополнительной литературой, составление схем - конспектов по пройденной теме, создавать положительную атмосферу на уроке.

Тип урока: изучение новой темы.

Планируемые результаты: учащиеся должны знать значение воды для живых организмов, состав и строение молекулы воды, физические свойства и агрегатные состояния, уметь объяснять причины существования воды в трёх агрегатных состояниях, значение очистки воды; использовать простые приёмы для очистки природной воды.

Оборудование: рисунки и таблицы: "Распространение воды в природе", "Агрегатные состояния воды", "Водородная связь", "Кристаллическая структура льда".

Методы обучения и методические приёмы: изучение нового материала - рассказ учителя, сообщения учащихся.

Ход урока

I. Организационный этап.

Приветствие учащихся. Проверка готовности обучающихся и их рабочих мест к уроку.

II. Проверка домашнего задания.

Четыре ученика работают у доски по индивидуальным карточкам.

Остальные учащиеся решают задачи в тетрадях.

1 вариант.

В 513 г дистиллированной воды растворили 27 г соли. Вычислите содержание растворённого вещества в полученном растворе в процентах.

2 вариант.

При выпаривании 25 г раствора получили 0,25 г соли. Определите массовую долю растворённого вещества и выразите её в процентах.

III. Введение в тему.

Учитель химии: Послушайте загадку:

"А ну, скорей снимите шляпу!
Я дочь космического папы!
Я вездесуща и легка, -
Я лёд, я пот, я - облака,
Я иней, чай, бульон, туман,
Река, ручей и океан.
Когда я злюсь - я закипаю,
Когда мороз - я застываю".

О каком веществе идёт речь?

Сегодня на уроке мы будем говорить о воде.

IV. Изучение новой темы.

Учитель: Вода - самая популярная и самая загадочная из всех жидкостей, существующих на земле. Поэты посвящают ей удивительные строки, прозаики готовы писать о воде целые тома.

"Вода! У тебя нет ни вкуса, ни запаха, тебя невозможно описать, тобой наслаждаться, не ведая, что ты такое. Нельзя сказать, что ты необходима для жизни: ты - сама жизнь. Ты наполняешь нас радостью, которую не объяснить нашими чувствами... Ты самое большое богатство на свете..." Антуан де Сент Экзюпери.

И действительно попробуем представить себе, что вода внезапно исчезла с поверхности Земли. Как бы выглядела наша планета?

Пересохшие русла рек, навеки замолкшие ручьи, пустоты морских и океанских впадин, покрытые толстым слоем солей, которые когда - то были растворимы в воде.

Земля мертва - ни кустика, ни цветочка, ни одного живого существа... Небо безоблачное, но необычного цвета от большого количества пыли... Ужасная картина!

Тысячи лет человек восхищается, любуется, наслаждается водой. И всё это время ищет ответа на вопрос: Что такое вода? Почему вода обладает столь удивительными свойствами? Сколько воды на Земле?

Сегодня на уроке мы попытаемся ответить на эти вопросы.

Распространение воды.

Сообщение учащегося.

"Безбрежная ширь океана
И тихая заводь пруда,
Струя водопада и брызги фонтана,
И всё это - только вода".

Вода - самое распространённое на Земле вещество. Она заполняет впадины земной поверхности, образуя моря и океаны. На их долю приходится 95,7%. 2,14% воды находится в реках и озёрах. Громадными массами снега и льда она покрывает полярные страны и вершины гор. 2,14% воды заключено в горных ледниках и ледниках Арктики и Антарктики. Тучи, облака, туман - это тоже вода, содержащаяся в атмосфере - 0,0005%. В.И. Вернадский говорил: "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 её не заключало бы. Всё земное вещество ею проникнуто и охвачено".

Значение воды для живых организмов.

Сообщение учащегося о значении воды для живых организмов.

Жизнь человека тесно связана с водой и зависит от неё. Вода - обязательный компонент живой клетки. Кровь человека состоит на 30% из воды, мышцы содержат 75%, стекловидное тело глаза - 99%, кости - 25%, зубная эмаль и та содержит воду - 0,2%. Слёзы, слюна, желудочный сок - так же содержат воду.

Вода участвует во всех процессах жизнедеятельности: транспорт питательных веществ и кислорода, выводит продукты распада, участвует в дыхании и терморегуляции - испаряясь, вода способствует охлаждению. Поэтому для обеспечения нормального существования человек ежедневно должен потреблять воды в 2 раза больше, чем питательных веществ: 2,5 - 6 л.

Потеря человеком воды на 12 - 15% приводит к нарушению обмена веществ, а потеря 25% воды ведёт к гибели организма. Без пищи человек может прожить 30-50 дней, а без воды не более 3-х дней. Вода также является средой обитания для многих животных и растений.

Физические свойства воды.

Учитель: Почему вода так широко распространена на Земле и присутствует повсеместно в виде жидкости, твёрдого тела или газа. Чтобы ответить на этот вопрос вспомним физические свойства воды.

Сообщение учащегося.

 

Чистая вода бесцветная, легкоподвижная жидкость без цвета, без вкуса, без запаха. Плотность жидкой воды (при температуре 4? С ) = 1 г/см³.

Вода может находиться в трёх агрегатных состояниях:

"Я и туча, и туман,

И ручей, и океан,

И летаю, и бегу,

И стеклянной быть могу!"

При 100? С и атмосферном давлении 101,3 кПа вода переходит в парообразное состояние. Именно в таком состоянии она входит в состав воздуха. При 0? С вода кристаллизуется и переходит в твердое состояние - лед.

Вода обладает многими удивительными свойствами. Ее с полным правом можно назвать чудом природы. Глубокие моря, озера, реки не промерзают до дна, а лед находится на поверхности воды. Это явление можно объяснить тем, что при замерзании вода расширяется, лед имеет меньшую плотность и массу, чем жидкая вода, поэтому он плавает на поверхности. Благодаря этому свойству воды в водоемах и зимой сохраняется жизнь.

Вода обладает большой теплоемкостью - 42 Дж/г град - поэтому она медленно нагревается и медленно остывает, являясь хорошим теплоносителем. А водные бассейны регулируют температуру на нашей планете: летом не дают ей перегреваться, а зимой снабжают материки теплом. А от космического холода предохраняют те капли воды, которые рассеяны в атмосфере.

Еще одно свойство - вода является универсальным растворителем. В ней растворяются многие вещества.

Существование воды на Земле в трех агрегатных состояниях - газообразном, жидком и твердом обязано очень важному обстоятельству: вращению Земли вокруг Солнца на расстоянии 149,6 млн.км. Если бы расстояние от Земли до Солнца было бы меньше 134 млн км - вся вода океанов, морей и рек испарилась бы. Если бы расстояние между Землей и Солнцем было более 166 млн км, то жидкая вода превратилась бы в лед.

Состав воды.

Учитель: Познакомимся с составом воды.

Формула воды - Н2О.

Такая короткая запись, а сколько трудов положено учеными разных стран, чтобы установить состав воды. Очень долгое время считалось, что вода - это элемент, пока однажды французский ученый Антуан Лоран Лавуазье не пропустил водяные пары через раскаленный ружейный ствол и не разложил воду на составные элементы - водород и кислород, тем самым доказав, что вода - это сложное вещество. А английские ученые Генри Кавендиш и Джозеф Пристли синтезировали воду, сжигая водород в кислороде, тем самым подтвердив состав воды.

Запись на доске:

В молекуле воды на один атом кислорода приходиться два атома водорода.

Массовые отношения в молекуле 2:16 или 1:8.

Относительная молекулярная масса =18.

Молярная масса =18 г/Моль.

Строение молекулы воды.

Учитель: Молекулы воды чрезвычайно просты в своем строении, но вместе с тем необычайны. Благодаря силам межмолекулярного притяжения атом кислорода одной молекулы воды притягивает атом водорода другой молекулы воды. Между соседними молекулами образуется связь, которая называется водородной.

За счет водородной связи образуются группы таких молекул. Наличие водородных связей обуславливает жидкое состояние воды. Когда вода закипает, водородная связь между ее молекулами разрушается, и вода из жидкого состояния переходит в газообразное. Чтобы разрушить водородные связи, необходимо приложить большую энергию, поэтому жидкая вода имеет высокую температуру кипения. С понижением температуры между молекулами воды увеличивается число водородных связей. Молекулы воды располагаются таким образом, что между ними образуются пустоты, поэтому при замерзании вода расширяется и лед "легче" воды.

Кристаллическая структура льда имеет ажурное строение.

Распространение воды.

Учитель: Вода - самое распространенное вещество на Земле. И в тоже время, мы вправе сказать, что на Земле нет чистой воды. Почему?

Сообщение учащихся о распространении воды.

Все что мы называем водой, на самом деле - растворы тех или иных веществ в воде. Вода - один из лучших растворителей, поэтому природная вода содержит примеси:

• морская вода содержит примеси солей;
• дождевая вода содержит примеси растворенных газов атмосферы (азота, кислорода, углекислого газа);
• колодезная вода содержит сульфаты и карбонаты кальция, магния, натрия, калия.

На долю пресной воды приходится только 3%. Большая часть пресной воды (85%) находится на полюсах Земли в виде ледников и айсбергов.

Способы очистки воды

Учитель: Чтобы использовать воду для питья, а также в промышленности и сельском хозяйстве ее необходимо очищать.

Сообщение учащегося о способах очистки воды.

Природная вода всегда содержит примеси. В зависимости от целей ее использования применяют различные приемы очистки.

Питьевая вода не должна содержать нерастворенных примесей и болезнетворных микроорганизмов, которые обычно бывают в водоемах. Если воду для питья берут из озер и рек, то ей дают отстояться в специальных бассейнах и фильтруют через слой песка. Очищенную от нерастворимых веществ воду обрабатывают хлором, а иногда озоном или ультрафиолетовыми лучами, которые убивают микроорганизмы.

Чтобы очистить воду от растворенных в ней веществ, применяют перегонку, или дистилляцию. Большие количества дистиллированной воды, которая используется в аптеках, химических лабораториях, охладительных автомашинах, получают в перегонных кубах или электрических дистилляторах.

Можно получить очень чистую воду даже в домашних условиях, используя способ вымораживания. Для этого наливают водопроводную воду в емкость и ставят ее в морозильную камеру. Как только в лед превратится примерно половина воды, незамерзшую часть надо слить, а льду дать растаять. Такая вода обладает высокой чистотой и ее считают полезной для здоровья.

В 16 веке королева Англии Елизавета I объявила премию за изобретение дешевого способа опреснения морской воды. Премия пока еще ни кому не вручена. В настоящее время для получения из морской воды 1 км пресной воды требуется 7 млн. т условного топлива, 2,8 т ядерного горючего.

V. Закрепление.

Фронтальная беседа по вопросам.

Вы познакомились со свойствами воды, ее распространением и значением для живых организмов.

Перечислите физические свойства воды.

Какие условия обуславливают существование воды в трех агрегатных состояниях?

Почему водоемы зимой не промерзают до дна?

Почему на Земле существует малое количество пресной воды?

Как получить воду без примесей? Где используется такая вода?

Какое значение имеет вода в жизни живых организмов?

Почему вода является регулятором климата на Земле?

Вывод:

Вода - самое распространенное вещество на поверхности нашей планеты. Она играет определяющую роль в формировании климата Земли. Вода - хороший растворитель. Вода содержится во всех частях живого организма, участвует в процессах жизнедеятельности, является средой обитания. При обезвоживании организм погибает.

VI. Домашнее задание.

Составить схему-конспект, рисунки о физических свойствах и распространении воды; подобрать стихотворения и загадки о воде.

Литература:

1. Аликберова Л.Ю. Занимательная химия: Книга для учащихся, учителей, родителей. - М.: АСТ - ПРЕСС, 1999.
2. Рудзитес Г.Е., Фельдман Ф.Г. Химия. 8 класс.: Учебник для общеобразовательных учебных учреждений - М.: Просвещение, 2009.
3. Книга для чтения по неорганической химии. Часть 1. Составитель Буцкус П.Ф. М.: Просвещение, 1993.

Приложение.