Класс: 8
Цель:
- Дать понятие о строении молекулы воды.
- Раскрыть физические и химические свойства воды.
- Показать практическое значение воды, необходимость ее рационального использования.
Задачи урока:
- Образовательные - изучить состав солей аммония, повторить общие химические свойства солей на примере солей аммония, раскрыть специфические свойства этих солей, обусловленные ионом аммония. Изучить практическое применение солей аммония. Углубить основные химические понятия: вещество, химическая реакция.
- Развивающие - развивать у учащихся умение сравнивать, анализировать и применять информацию из других областей знаний, развивать коммуникативные способности, умение предъявлять результаты групповой деятельности.
- Воспитательные - способствовать воспитанию экологической грамотности у учащихся, активной жизненной позиции.
Тип урока: изучение нового материала.
Методы обучения: частично-поисковый, наглядный.
Формы организации познавательной деятельности: групповая, фронтальная, практическая.
Оборудование:
Индикаторы, маркеры, спиртовка, пробирки, пробиркодержатель, химические стаканы, стеклянные палочки, мерная колба.
ТСО:
- мультимедиа.
- Реактивы в виде растворов: гидроксид аммония, азотная кислота, сульфат аммония, хлорид аммония, карбонат аммония, хлорид бария, нитрат серебра, нитрат калия, соляная кислота, гидроксид натрия.
- Кристаллические вещества: сульфат аммония, хлорид аммония, карбонат аммония, дихромат аммония, нитрат аммония.
Ход урока
1. Организационный момент.
Все, что видишь ты, видимость только одна,
Только форма - а суть никому не дана.
Омар Хайям
Презентация. ( слайд №1)
2. Изучение нового материала.
Слова Омара Хайяма в полной мере можно отнести к веществу, которое стоит особняком в истории нашей планеты. В. И. Вернадский об этом веществе говорил так: “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”. ( слайд №2)
Какое это вещество?
Вода - это важнейшее соединение на планете Земля. Она покрывает 71 % земной поверхности, придавая нашей планете нежный голубой цвет, который мы видим на фотографиях, сделанных из космоса. (слайд №3)
Ничто не знакомо нам так хорошо, как это химическое вещество - Н2О.
Мы ее пьем, используем для приготовления пищи, плаваем в ней, катаемся по ней на коньках и лыжах. И всегда воспринимаем воду как данность, как незыблемое и бесконечное. А часто ли мы задумываемся над тем, откуда берется вода, какими свойствами обладает, какие примеси содержит, насколько она чиста и как долго мы сможем пользоваться ею в неограниченных количествах.
И вообще в чем ее суть? (слайд №4)
На этот вопрос мы попытаемся ответить, работая в группах.
Физики рассмотрят и расскажут нам о физических свойствах и формах воды, которые являются уникальными.
Химики представят важнейшее свойство воды, благодаря которому это вещество занимает особое положение на планете.
Экологи проанализируют экологическое состояние водных ресурсов на данный момент, дадут прогноз на будущее и предложат пути решения проблем.
Работая, не забывайте правила техники безопасности. (слайд №5)
Вода, которую мы используем в повседневной жизни бывает разной.
Стакан №1 – Кука. (Вода на демонстрационном столе)
Минеральная вода - это вода, пригодная для питья без дополнительной подготовки и обладающая биологической активностью. Содержание солей в ней от 1 до10 граммов на 1 литр.
Стакан №2 – Аква минерале
Обыкновенная или питьевая вода (столовая). Содержание солей –меньше 1 грамма на 1 литр. Если вода прошла очистку путем перегонки, то ее называют дистиллированной, она не содержит примесей.
Стакан №3 – Тоник
Газированная вода содержит растворенные углекислый газ, подсластители, ароматизаторы, консерванты.
Кроме этого вода с химической точки зрения может быть мягкой, жесткой, тяжелой, связанной или кристаллизационной. Жесткая вода содержит избыточное количество ионов кальция и магния, из-за которых образуется накипь и не пенится мыло. Тяжелая же вода ( D2O) содержит изотоп водорода - дейтерий. Эта вода может накапливаться при длительном кипячении воды, что может наносить вред здоровью при употреблении. Связанная вода содержится во многих минералах и горных породах.
А теперь приступим к выполнению групповой работы. (Группы получают материалы, тексты, реактивы для работы и готовятся .
Группа “Физики”
Цель: Рассмотреть физические свойства вещества воды, проанализировать зависимость свойств от строения молекул.
Задание: Прочитайте текст и объясните аномальность физических свойств воды. Сделайте вывод.
Трудно найти в природе другое вещество, физические свойства которого были бы так необычны, своеобразны. С детства известны параметры воды: кипит при температуре 1000 С, замерзает при 00С. Мы даже не задумываемся, что это аномалия.
В ряду однотипных водородных соединений элементов главной подгруппы VI группы (см. Периодическую систему химических элементов Д. И. Менделеева) Н2S- Н2Se- Н2Те температуры кипения и плавления возрастают.
В соответствии с этой закономерностью вода должна замерзать около -1000С, кипеть при -800С.
Эта аномалия объясняется образованием межмолекулярной водородной связи между молекулами воды. Молекулы воды представляют собой диполь, т. е. полярную молекулу (как батарейка) и противоположно заряженные полюса притягиваются, образуя эту связь. Все молекулы за счет водородных связей объединены в единый полимер (ассоциацию), что затрудняет их отрыв друг от друга. Поэтому вода имеет аномально высокие температуры плавления и кипения. (Слайды №6, 7)
Плотность льда меньше плотности воды. Максимальную плотность вода имеет при температуре 4 0С. Это свойство очень важно для существования жизни на Земле. Лед не тонет и обладает теплоизоляционными свойствами.
В отсутствие силы тяжести вода имеет форму шара, что связано с поверхностным натяжением, со способностью молекул сцепляться, благодаря которой образуется упругая внешняя пленка, по которой могут легко скользить насекомые. Это сцепление молекул вызвано водородными связями.
Еще одно интересное свойство воды - способность смачивать поверхность твердого тела, “прилипать” к ней (адгезия) .
Проведите опыт: Опустите в один стакан с водой порошок серы, а в другой стакан с водой, подкрашенной марганцовкой - конец фильтровальной бумаги. Что наблюдаете?
Хорошо смачиваются вещества, с молекулами которых вода образует водородные связи. ( капиллярный эффект в природе)
Группа “Химики”
Цель: Рассмотреть свойство воды как растворителя, объяснить процессы, происходящие при растворении веществ в воде.
Задание: Прочитайте текст, проведите опыты, объясните, что происходит при растворении веществ в воде.
Все биохимические процессы –это реакции с участием воды. Вода была той колыбелью, в которой зародилась жизнь на Земле.
В воде морей и океанов содержится почти вся таблица Д. И. Менделеева. Океанскую воду называют “жидкой рудой” и используют ее для получения натрия, золота, урана и др.
Природная вода – это растворы различных веществ. Д. И. Менделеевым была разработана гидратная теория растворов, сущность которой заключается в том, что при растворении веществ происходит химическое взаимодействие растворенного вещества и растворителя и образуются соединения - гидраты. О том, что происходит химическая реакция можно судить по следующим признакам:
1. изменение цвета;
2. изменение температуры;
3. выпадение осадка;
4. выделение газа;
5. появление запаха.
Проведите опыты:
Правила техники безопасности: при работе с веществами, особенно с растворами щелочи и кислоты соблюдайте осторожность, не проливайте на руки, на одежду.
1. Растворите в стакане(№1) с водой -сульфат меди (II). Что наблюдаете? В стакан с раствором этой соли прилейте немного щелочи. Объясните свои наблюдения.
2. В другой стакан(№2) с водой тоненькой струйкой прилейте немного серной кислоты. Будьте осторожны! Сначала вода, потом кислота, иначе будет большая беда! Потрогайте стакан с раствором. Объясните, что наблюдаете.
Группа “Экологи”
Цель: Проанализировать экологическое состояние водных ресурсов, дать прогноз, предложить пути решения проблемы.
Задание: Прочитайте текст, проведите исследование проб воды. Сделайте вывод. Придумайте экологический лозунг.
Согласно Всеобщей декларации прав человека право на чистую воду, ее охрану и информацию о качестве воды- основные права человека, защищающие его здоровье и жизнь. В России сосредоточено 20% мировых ресурсов пресной воды, которые на Земле сосредоточены крайне неравномерно. За источники чистой воды в некоторых странах Азии и Африки идут настоящие войны.
71 % поверхности планеты занимает вода, но 96,5 % этой воды - соленая морская вода. Подземные, поверхностные, атмосферные воды составляют 3,5%. На долю пресных вод приходится 2,5% планетарных запасов воды, из которых для использования человеком доступно только 0,3%! Остальная часть воды находится в ледниках, под землей, в почве.
Более половины жителей Земли пользуются водой, не проходящей даже минимальной очистки.
В среднем за 70 лет человек потребляет около 80 тонн воды. В крупнейших городах расход воды на одного жителя составляет: в Брюсселе-180 л, в Париже-300л, в Москве-600 л, в Улан-Удэ- 350л. Кроме этого, растет потребление воды промышленностью. Для производства необходимо:
- 1 т нефти -18 т воды
- 1 т стали - 25 т воды,
- 1 т бумаги - 200 т воды,
- 1 автомобиля - 300 т.
Большая часть сточных вод, содержащих промышленные отходы (растворы кислот, щелочей, ядовитые соединения, нефтепродукты), сбрасывается в водоемы без предварительной очистки.
Человеком созданы тысячи синтетических веществ, для которых у природы нет способов утилизации этих веществ. Необходимы срочные меры защиты Мирового океана от возрастающего потока этих веществ.
Следующий фактор – нефтяное загрязнение. Около 20 % северной части Атлантического океана покрыто нефтяной пленкой, которая особенно опасна в прибрежных районах.
Кроме того, загрязнение вод происходит из-за выпадения кислотных дождей, образующихся в результате выбросов в атмосферу продуктов горения топлива.
Проведите опыты:
1. Проанализируйте пробы водопроводной воды и талой воды из снега, взятой в районе школы, на кислотность. Для этого опустите индикаторную бумагу в воду и сравните окраску со шкалой.
2. Проанализируйте пробы на наличие хлора. Для этого налейте в пробирку четверть воды и добавьте несколько капель нитрата серебра. Помутнение свидетельствует о нахождении хлора.
3. Для определения железа в воде прилейте к пробам раствор родонида калия. Появление окраски будет свидетельствовать о наличии железа.
После подготовки, обсуждения и проведения опытов представители от групп делают выводы.
Физики
Вывод: Все физические свойства воды уникальны, необычны, благодаря водородным связям. (Слайд №6,7 )
Учитель: Сент-Экзюпери сказал о воде, проведя несколько дней в пустыне:
Вода! У тебя нет ни вкуса, ни цвета, ни запаха, тебя не опишешь, тобой наслаждаешься, не понимая, что ты такое. Ты не просто необходима для жизни. Ты-сама жизнь. (слайд №8)
Химики
Вывод: Вещества могут быть растворимыми и нерастворимыми в воде. При растворении веществ происходит распад вещества до молекул, до ионов. Еще алхимики утверждали: “Подобное растворяется в подобном”. Вода является уникальным растворителем, благодаря своему дипольному строению. Овидий говорил: “Gutta cavat lapidem” - вода камень точит. (Слайд №9, 10)
Экологи
Вывод: Проблемы загрязнения водных ресурсов стоят очень остро во всем мире. Для того, чтобы привлечь внимание мировой общественности к проблемам нехватки питьевой воды, необходимости сохранения и рационального использования водных ресурсов в 1993 году Генеральная Ассамблея ООН объявила 22 марта Всемирным днем воды. (Слайд №11-13)
Учитель: К проведению Всемирного дня воды привлекаются правительства разных государств, международные агентства, общественные организации, учреждения образования и культуры. Каждый человек должен сделать все возможное для сохранения и улучшения качества пресной воды. Это актуально и для нас, живущих рядом с уникальным озером Байкал, источником чистейшей воды.
Подошло к концу и наше занятие. А завершить мне хочется словами академика Петрякова:
“Нет предела человеческому разуму, нет предела его возможностям; и то, что мы знаем о природе и свойствах поистине самого удивительного в мире вещества, о воде, открывает перед вами … еще большие неограниченные возможности. И кто может сказать, что вы еще узнаете, что откроете нового, еще более необычного. Умейте только видеть и удивляться. Вода, как и все в мире, неисчерпаема. (Слайд №14)
Поиски сути еще впереди (Слайд №15).
3. Информация о домашнем задании.