Интегрированный урок (химия + биология + география) по теме "Вода – богатство планеты"

Цель: обеспечить в ходе урока усвоение основных понятий по теме - строение молекулы воды, значение воды в живой и неживой природе, экология воды.

Задачи урока.

Образовательные:

- в ходе урока обеспечить усвоение основных понятий о воде:

• строение молекулы воды;
• зависимость строения молекулы воды и ее агрегатного состояния;
• значение воды в живой и неживой природе;

- в ходе экспериментальной работы:

• содействовать закреплению знаний об экологии воды;
• закрепить основные компетенции исследовательской и экспериментальной работы.

Воспитательные:

- содействовать в ходе урока формированию мировоззрения учащихся на основе установления главных закономерностей:

• воды как вещества;
• воды как главного компонента природы, в различных агрегатных состояниях;
• вода и экология;

- способствовать экономическому и экологическому воспитанию путем выполнения экспериментальной работы, в том числе и по сохранению воды в быту;

- научить делать обобщения о роли воды, значении ее, роли каждого в ее сохранении.

Развивающие:

- развивать ключевые компетенции практической и экспериментальной работы;

- способствовать развитию логического мышления (на примере установления причинно-следственных связей в природе).

Оборудование:

Опыт №1: литровая стеклянная миска, столовая ложка, растительное масло, пищевые красители – красный, синий и зеленый, чашка (250 мл), вилка.

Опыт № 2: земля, красная темпера в порошке, чайная ложка, воронка, широкогорлая литровая банка, фильтровальная бумага, стакан (250 мл)

Опыт №3: три противня, стол, пластилин, линейка, 2 стакана почвы, небольшая миска, наполненная листьями, травой и веточками, стакан.

Опыт № 4: белый лист бумаги, книга, мерный цилиндр, банка с природной водой, лейка, стакан, мыльный или содовый раствор, пипетка.

А также компьютер, мультимедийная установка, экран, глобус, плакаты по теме.

Ход урока

1. Оргмомент.

2. Подготовка учащихся к учебно-педагогической деятельности:

Сегодня у нас будет необычный урок, который посвящен воде. Вода самое удивительное вещество на планете Земля. Если посмотреть на нашу Землю из космоса, то можно сказать, что это планета удивительной голубизны. Да и могло ли быть иначе, ведь 2/3 поверхности суши занимают моря и океаны, ледники и озера, реки и пруды, болота и водохранилища.

Вода - одно из начал существования всего живого на Земле.

“Вода! У тебя нет ни вкуса, ни цвета, ни запаха, тебя не опишешь, тобой наслаждаешься, не понимая, что ты такое”, - писал Антуан де Сент-Экзюпери, известный французский писатель.

Какую роль в жизни нашей планеты играет вода? Роль её удивительна и, как ни странно, раскрыта ещё не до конца. Мумия человека весит всего 8 кг, Мозг на 83% состоит из воды. Из 5 л крови в организме человека 4 приходится на воду.

Вода самое распространенное вещество на планете. Повсеместно, используя её, мы привыкли к ней, так, что считаем обыденным явлением, между тем вода удивительна и загадочна. Она подлинное чудо природы. Сегодня мы попытаемся приоткрыть Великую тайну воды.

Представим себя маленькими капельками воды. (Капли с именами детей прикреплены на одежду).

Ребята, а вы знаете, в каких агрегатных состояниях может пребывать вода?

(Ответ)

Может быть, кто-то из вас знает формулу воды? (Ответ написать на доске)

Работа учащихся вместе с учителем. Моделирование молекул.

Расчет на - первый, второй, третий. Вторые номера получают карточку с химическим символом “О”, остальные “Н”. Один из водородов получает нитки с прищепками.

1) Начинаем с газообразного состояния молекулы воды. Для этого участник с карточкой “О” берет за руки двух человек с карточкой “Н”, образуя тупой угол. Внутри молекулы связь прочная, а между молекулами можно перемещаться.

2) Далее строим модель воды в жидком состоянии. Для этого участник с карточкой “Н” прикрепляет нить с прищепкой к одежде человека с карточкой “О” из другой молекулы воды и т.д. В результате должна получиться единая сеть, получается текучая жидкость. Устанавливается слабая водородная связь между молекулами. Для этого нужно сделать шаг в сторону от соседа и нитки легко рвутся. Внутри молекулы связь прочная.

3) Для моделирования твердого состояния воды предлагаем молекулам – тройкам сблизиться и “перецепиться” руками так, чтобы стать как можно ближе друг к другу ( имитация перемещения в трехмерном пространстве.) При замерзании молекулы воды образуется еще больше водородных связей, в результате чего образуется прочная объёмная трехмерная кристаллическая решетка льда.

3. Мозговой штурм “Значение воды”.

Вода – не только самая распространенная, но и самая важная жидкость на планете. “Вода - сказал великий Леонардо, - была дана волшебная власть стать соком жизни на планете. Нет воды – нет жизни, есть вода – есть жизнь”.

Воду можно назвать самым бесценным минералом на нашей планете. В самом деле, что может быть дороже воды? Может алмаз? Разумеется, по денежной стоимости вода алмазу не соперник. Но есть и другая мера ценностей. Ведь без воды не обойтись никому и никогда, и заменить ее нечем.

- Назовите, какое значение играет вода для жизни на нашей планете?

(Учащиеся высказывают свою точку зрения по данной теме)

Вывод вместе с учащимися:

В заключении обобщаются все высказывания и выделяются 5 основных функций воды:

- геологическая (средообразующая);

- среда обитания живых организмов;

- транспортная (перемещения веществ);

- как фактор, изменяющий условия в других средах;

- как компонент, входящий в состав организмов.

Подсказки для ребят:

• Вода – колыбель жизни для планеты;
• Вода растворяет питательные вещества, доставляет их в клетки организмов и удаляет продукты распада в окружающую среду;
• Вода способна хранить огромное количество энергии;
• Океаны и моря являются регуляторами климата в отдельных областях земного шара;
• Вода – источник свободного кислорода на планете, который выделяется в процессе фотосинтеза;
• Вода – среда жизни гидробионтов;
• Вода спасает живые организмы от перегрева;
• Вода входит в состав жидкостей в живых организмах: крови, лимфы, межклеточного вещества;
• Вода – фактор, влияющий на условия жизни в других средах, меняет физические и химические свойства других сред;
• Вода участвует в распространении семян;
• Водные пути – средство для перемещения грузов и передвижения организмов;
• Вода используется во многих технологических процессах, в промышленности и сельском хозяйстве;
• Вода – смазочный материал, уменьшающий трение;…

4. Экспериментальная практическая работа.

Учащиеся делятся на 4 группы и выполняют предложенные задания.

Задание для 1 группы.

Опыт “Разноцветные ручейки”.

Цель эксперимента: наблюдать растворимость веществ.

Материалы: литровая стеклянная миска, столовая ложка, растительное масло, пищевые красители – красный, синий и зеленый, чашка (250 мл), вилка.

Ход работы:

• Наполните миску водой.
• Налейте в чашку столовую ложку растительного масла.
• Добавьте туда 4 капли каждого красителя.
• Возьмите вилку и взбивайте красители с маслом, пока не получится однородная смесь.
• Залейте масляную смесь в миску с водой.
• В течение нескольких минут наблюдайте за поверхностью и за стенками миски.

Что наблюдаем?

На поверхности воды плавают небольшие масляные пятна с маленькими разноцветными шариками. Некоторые из них как бы разливаются, образуя круги на поверхности. От кругов вглубь отходят цветные ручейки

Вывод:

Масло и вода не поддаются смешиванию. Пищевые красители растворяются в воде, поэтому они остаются в шариках, которые находятся в масле по всей поверхности воды. Круглые разноцветные шарики опускаются вниз и растворяются в воде, которая находится под слоем масла. Соприкоснувшись с водой, капельки красителя быстро растекаются по ее поверхности, и ко дну начинают идти разноцветные ручейки.

Задание для 2 группы.

Опыт “Смытое питание”.

Цель эксперимента: показать, как дождь воздействует на верхний слой почвы.

Материалы: земля, красная темпера в порошке, чайная ложка, воронка, широкогорлая литровая банка, фильтровальная бумага, стакан (250 мл)

• Всыпьте четверть чайной ложки краски в четверть стакана земли и тщательно размешайте.
• Вставьте в банку воронку.
• Вложите в воронку фильтр.
• Высыпьте перемешанную с краской землю на фильтр в воронку. Налейте в воронку около четверти стакана воды. Понаблюдайте за тем, как из воронки в банку капает вода.
• Вылейте из банки воду и снова налейте в воронку около четверти стакана воды.

Что наблюдаем?:

Из воронки капает окрашенная вода.

Вывод:

Красная краска служит в нашем опыте заменителем растворимых в воде питательных веществ, находящихся в верхнем слое почвы. Эти вещества растворяются дождевой водой и питают растущие в почве растения. Если выпало много дождя, вода сбегает в более низкие места, унося питательные вещества с собой. Частые и обильные дожди могут оставить растения без необходимых им питательных веществ.

Задание для 3 группы.

Опыт “Почва – природное покрывало”

Цель эксперимента: продемонстрировать, как дождь стекает с гор, покрытых слоем почвы, и как стекает с каменистых гор.

Материалы: три противня, стол, пластилин, линейка, 2 стакана почвы, небольшая миска, наполненная листьями, травой и веточками, стакан.

Ход работы:

• Поставить противень на стол.
• С помощью пластилина закрепить два других противня таким образом, чтобы одним краем они находились в первом противне, а другие были приподняты над столом на 5 см.
• Насыпать по стакану почвы на верхнюю часть двух противней.
• Поверх земли на один из противней насыпать листьев, веточек, травы.
• Наклонив стакан над противнем, где находится насыпанная ранее земля, постепенно выливайте воду с высоты 15 см.
• Сделать тоже самое на другом противне, где почва покрыта веточками и травой.
• Сравните, сколько было смыто почвы на разных противнях.

Что наблюдаем?:

Гораздо больше почвы было смыто там, где она не была покрыта ничем. Более сильный поток вызывает сильные изменения в ландшафтах поверхности земли.

Вывод:

Обнаженная земля легко смывается, и уносится водой вниз. В природе почва обычно покрыта слоем травы, листьев и веточек. Такое покрывало предохраняет почву от размывания и набирает в себя воду, которая в иных условиях смогла бы смыть почву. Растущие в почве растения обеспечивают ей еще большую защиту. Процесс смывания почвы водой называется эрозией.

Задание для 4 группы.

Опыт “Органолептические свойства воды”

Цель эксперимента: изучить органолептические свойства природной воды (из любого естественного водоема).

Материалы: белый лист бумаги, книга, мерный цилиндр, банка с природной водой, лейка, стакан, мыльный или содовый раствор, пипетка.

Ход работы:

• Поставьте стакан с водой на белый лист бумаги и посмотрите на содержимое сверху вниз. Цвет может быть бурый, светло – коричневый, желтый, светло – желтый, зеленоватый, бесцветный. Цветность воды выражают в градусах.

Таблица. Шкала цветности.

• Определение прозрачности. Для этого необходимо постепенно наливать воду в цилиндр и установить, через какой слой (в см) можно прочитать текст из книги.

Для питьевой воды этот слой дожжен быть не менее 30 см.

• Определение запаха и его интенсивности. Интенсивно встряхните воду в пробирке, закрытой пробкой, затем понюхайте ее.
• Укажите характер запах: болотный, гнилостный, плесневелый, рыбный, огуречный, сероводородный, либо без запаха (при попадании инородных веществ может пахнуть бензином, мазутом, хлором, навозом).
• По интенсивности запах может быть: слабый (обнаруживается, если обратить внимание), заметный (легко обнаруживается), отчетливый (обращает на себя внимание), сильный (делает воду негодной для питья).

Отсутствие запаха – 0 баллов; очень слабый – 1 балл; слабый – 2 балла; ощутимый – 3 балла; отчетливый – 4 балла; очень сильный – 5 баллов.

Интенсивность запаха природной воды не должна превышать 2 баллов.

Что наблюдаем?:

На основании проведенных исследований сделайте вывод о качестве воды.

Вывод:

Соли железа содержащиеся в почвах, придают воде желтый цвет. Зеленоватая окраска воды может быть связана с присутствием большого количества органических веществ, водорослей, солями аммония.

Неприятные запахи могут свидетельствовать о наличии химических веществ, процессов разложения, вызывающих ухудшение качества воды.

Проводя эти нехитрые опыты, мы научились обнаруживать в природе свойства веществ, в частности воды, их значение, неоценимые для живой и неживой природы качества.

5. Релакс.

ВОДА МИРА.

(Под звучание звуков воды)

Попытайтесь представить себе то, что услышите в моем рассказе. Сядьте поудобнее, расслабьтесь и представьте то, что я описываю:

1. “Ты сидишь на берегу ручья и болтаешь ногами в чистой, прозрачной воде. Вода приятная, но прохладная…

2. Ты чувствуешь, как она омывает твои ноги, слегка подталкивая их.

3. Представь, что вода, журчащая у твоих ног, вольется в ручей побольше. Эта вода соединяет тебя с другим потоком, более крупным.

4. Похоже, что это река. Почувствуй ее мощное течение.

5. Представь себе зеленую полоску деревьев и другой растительности по берегам. Река несет свои воды мимо возделанных полей,

6. Мимо больших городов, мимо лесов пока, наконец, не доходит до моря…

7. Наслаждаясь, ощущение прикосновения к твоим ногам постоянно текущей воды, ты можешь представить, что заходишь в море….

8. А теперь мысленно окинь взором все вокруг и попытайся вообразить себе, что ты связан со всеми океанами мира. Ты прикасаешься к громадному организму воды, который простирается по всему земному шару. Твое собственное тело содержит воду, которая является частью этого организма….

9. Твое прикосновение простирается до берегов.

10. Тихого океана, оно плывет сейчас под мостом.

11. Золотые Ворота в гавани Сан-Франциско, оно качается на волнах.

12. Вместе с лодками рыбаков в Индийском океане….

13. Оно прорывается с неба во время грозы – темное, свинцовое…,

14. Оно покалывает мелким вьюжным снегом жительницу Аляски, которая поеживается на далеком арктическом побережье…,

15. Оно блестит на спине греческого мальчика, который усердно тянет рыболовные снасти из теплого Средиземного моря….

16. Вода соединяет твои ступни со всеми потоками, бегущими в океан. А, поднимаясь по рекам вверх, ты можешь добраться до сердца любого материка.

17. Ты можешь почувствовать дрожь бегемота, который только что погрузился в африканскую речку.

18. Ты можешь почувствовать, как тихо скользит, побираясь к цапле, аллигатор…
Ты способен наблюдать за усердными бобрами, строящими плотину на тихой европейской речке….

19. Ты можешь увидеть воду, тысячи тонн воды в громадных, несомых ветром флотилиях тяжелых белых облаков….

20. Ты оказываешься в объятиях всех китов, всех дельфинов. Ты прикасаешься и ко всем мифическим созданиям, которые жили в прошлом сознании людей: русалкам, жителям Атлантиды, чудовищам, плавающим в озере Лох-Несс.

21. Твои ступни ощущают течение широченного потока Амазонки в Южной Америке, древнего Нила, неторопливо несущего свои воды на север Африки, широкой и спокойной российской Волги….

22. Твои водные объятия простираются по всей Земле…. И, конечно, вода, омывающая твои ноги, соединяет тебя с каждым, кто сейчас сидит, болтая ногами в воде, думая, куда же бежит эта

23. Вода….

Но пора возвращаться.…Вернись из мира рек и океанов и ощути прохладное прикосновение воды к твоим ногам. Вернись туда, откуда ты начал свое путешествие. Ты вернулся?

6. Домашнее задание.

Узнай, сколько воды может быть потрачено зря из-за неисправности крана.

Возьмите какую-нибудь емкость известного объема, например литровую банку и подставь ее под капающий кран. Настройте кран так, чтобы из него капало примерно 10, 30, 60 капель в минуту. Заметьте время, за которое банка наполнится водой при разной интенсивности капель. Подсчитайте, сколько воды может накапать из крана за сутки, месяц, год. Результаты записать в таблицу. Сделать выводы.