Вахрамеева Надежда Николаевна, учитель химии и биологии

Воскресеновская СШ.

Урок - исследование по теме

« Природные воды и способы их очистки»

Цель: Актуализация и систематизация знаний учащихся о воде, дополнение новых сведений через систему познавательных заданий, опорных сигналов, лабораторно-демонстрационного эксперимента.

РЕАКТИВЫ И ОБОРУДОВАНИЕ:

- образцы природной и водопроводной воды;

- химический стакан, воронка, стеклянная палочка, бумажный фильтр, вода с примесями, универсальные индикаторные бумажки;

- технологические карты, инструктивные карты - на столах учащихся;

- справочно-информационная литература, энциклопедии по химии, биологии, экологии.

ОФОРМЛЕНИЕ ДОСКИ:

- высказывания о воде;

- плакаты: «Запасы воды на земле», «Схема водоочистительной станции», «Значение воды»;

- выставка творческих работ учащихся по теме.

«Самое лучшее - это вода,

Лучше, чем олимпийские игры,

Лучше, чем золото».

Древнегреческое изречение.

ХОД УРОКА.

1. Организационный момент. Определение целей урока, план-инструктаж работы по технологическим картам.

II. Актуализация и систематизация знаний по изученному материалу с использованием фронтального опроса, беседы, краткого монологического ответа учащихся.

1. Учащиеся дают определение понятию «оксиды», называют и составляют формулы оксидов.

2. Учащиеся дают определение реакциям окисления и восстановления, записывают схемы реакций на доске.

3. Учащиеся работают над составлением уравнений реакций по схеме.

III. Исследование. Поисковая деятельность учащихся.

Учитель: В.И.Вернадский так писал об этом веществе: «…она 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 не заключало бы. Все земное вещество ею проникнуто и охвачено». О каком веществе идет речь?

После ответов учащихся учитель формулирует тему урока и записывает на доске, учащиеся - в технологических картах.

Учитель: Вода - самое удивительное и загадочное вещество на земле. Ей посвящены многие произведения - рассказы, стихи, песни.

В кружева будто одеты

Деревья, кусты, провода.

И кажется сказкою это,

А в сущности - только вода.

Безбрежная ширь океана

И тихая заводь пруда,

Струя водопада и брызги фонтана,

И все это - только вода.

На кодоскопе записаны предложения о воде.

1.Вода - одно из начал всего существующего на земле, говорили в древности.

2. Вода - простое вещество, единое и неделимое, считали в средние века.

3. «Вода состоит из водорода и кислорода, ее можно получить с помощью химической реакции» - утверждал французский химик Лавуазье, который в 1783 г. открыл состав воды.

4. Вода обладает уникальными свойствами, определяющими ее значение для жизни на Земле.

5. «Свойства воды во многом определяют свойства растворов,» - утверждал Д.И.Менделеев.

6. Мировой океан - «житница» человечества - стал всемирной «свалкой», куда выбрасывается большая часть отходов человеческой деятельности.

В ходе дискуссии учащиеся формулируют основные задачи урока, которые в виде плана учитель записывает на доске.

1. Состав воды.

2. Нахождение воды в природе.

3. Значение воды для живых организмов.

4. Физические свойства воды.

5. Получение чистой воды.

6. Проблема охраны чистых вод.

Затем следует групповая работа. Каждой группе учащихся выдается карточка с соответствующим заданием в рамках поставленных задач (работают 10-12 мин.)

ЗАДАНИЯ ДЛЯ ГРУПП.

ГРУППА 1. Нахождение воды в природе.

Учащиеся работают со справочными материалами, научно-популярной литературой, которую они заранее подобрали и заполняют схему в технологических картах.

Предполагаемый ответ: ВОДА В ПРИРОДЕ

гидросфера атмосфера живые организмы минералы подземные воды Моря, океаны-1,4 млрд км 14 тыс. км 65%

Ледники, снега-30млн км

Реки,озера-2 млн км

ГРУППА 2. Определение качественного и количественного состава воды.

Задача. Определите химическую формулу воды по составу: W(O)=88,8%, W(H)=11,11%.

Определите молекулярную массу воды.

Предполагаемый ответ: ДАНО: РЕШЕНИЕ:

W(O)=88,8% Н : О = W(H) :W(O) = 11.1 : 88.8 = 2:1

W(H)=11,11% Ar(H) Ar(O)

МФ-? Mr(H2O)=18

Мr-? Ответ: Н2О

ГРУППА 3. Значение воды для живых организмов.

Учащиеся работают со справочной и научно-популярной литературой, заранее ими подобранной и решают задачу.

Предполагаемый ответ:

Сердце

Печень

Глаза

Мышцы

Кожа

Мозг

Желудок

Кровь

Кишечник

Легкие

Зубы

Скелет

73,7%

70%

78%

79,5%

64,7%

75,8%

74,7%

90%

79%

78,7%

9,2%

30%

В человеческом организме 35 л жидкости непрерывно осуществляют «орошение» тела. В этот объем входят 5л крови, 2л лимфы, 28л внутриклеточной жидкости. Кроме того, в организме циркулируют еще несколько жидкостей разного состава: 1,5л слюны, 2,5л желудочного сока, 1л желчи, 0,7л панкреатического сока, 0,1-0,2л спинномозговая и мозговая жидкости. Все эти жидкости - водные растворы неорганических и органических веществ. Вода - обязательный компонент каждой живой клетки. Обезвоживание организма на 12-15% приводит к нарушению обмена веществ, а потеря воды до 25% приводит к гибели организма.

Задача. Вычислите, сколько воды в вашем организме. В каких органах ее содержится больше?

ДАНО: РЕШЕНИЕ:

m=40кг m(H2O)=m(тела) x W(H2O)

W(H2O)=65%=0,65 m(H2O)=40 кг х 0,65 = 26 кг

m(H2O)-?

Ответ: m(H2O)=26кг, наиболее богаты водой кровь,

стекловидное тело глаза (99%), мышцы, легкие,

кишечник, мозг.

ГРУППА 4. Физические свойства воды.

Учащимся предлагаются отрывки из научно-популярной литературы, в которой описаны физические свойства воды. Они должны определить эти свойства и рассказать об их значении.

«От воды зависит климат планеты. Геофизики утверждают, что Земля давно бы остыла и превратилась в безжизненный кусок камня, если бы не вода. У нее очень большая ….., нагреваясь, она поглощает тепло; остывая, отдает его. Земная вода и поглощает, и возвращает очень много тепла и тем самым выравнивает климат. А от космического холода предохраняют Землю те молекулы воды, которые рассеяны в атмосфере».

«Самая замечательная роль океана в том, что он является огромным своеобразным термостатом: летом не дает Земле перегреться, а зимой постоянно снабжает континенты теплом. Страны, окруженные океаном, обладают мягким морским климатом, и перепады в температуре там не значительные. Но, постепенно удаляясь в глубь континента, можно наблюдать все большую контрастность температур».

«Известно, что если стальную иголку положить на поверхность воды, налитой в блюдце, то иголка не тонет. А ведь плотность металла значительно больше плотности воды. Молекулы воды связаны силами …. Эти силы настолько велики, что две соченные водой пластинки из стекла удается разъединить, прилагая большие усилия».

Предполагаемый ответ: Физические свойства воды

1. tз=0 С, tк=100 С, p=1г/мл, pmax=при 4 С.

2. Растворитель.

3. Большая теплоемкость, С=4200кДж/кг. С

4. Между молекулами образуется водородная связь.

5. Существует в 3 агрегатных состояниях.

ГРУППА 5. Получение чистой воды.

1. Учащиеся изучают справочно-информационный материал по получению чистой воды, по схеме на плакате рассказывают об очистке питьевой воды.

2. Учащиеся демонстрируют очистку воды в лабораторных условиях. Предполагаемый ответ:

Этапы очистки воды:

1. Отстаивание.

2. Фильтрование.

3. Обеззараживание.

Схема очистных сооружений:

1. механическая очистка 1 2

2. первичные отстойники

3. первичные отстойники 3-4

4. аэротенки

5. вторичные отстойники 6 5

6. резервуар

ГРУППА 6.Проблема охраны природных вод.

Учащиеся, используя знания по экологии и справочно-энциклопедический материал, в виде тезисов составляют сообщение по экологическим проблемам, связанными с водой и пути их решения.

Предполагаемый ответ:

1. Человеку в день потребляет примерно 2,5 л воды, за 70 лет жизни примерно 65 т воды.

2. В крупных городах каждый человек расходует в сутки около 300 л воды.

3. Воду используют в различных отраслях промышленности: выплавка стали требует 25 т воды, для очистки 1 т нефти надо затратить 18 т воды и в сельском хозяйстве на орошение 1 га земли, занятой рисом, необходимо 10 тыс. т воды в год.

4. Ежегодно речной сток выносит в Мировой океан: 1,8 млн т марганца, 6,5 млн т фосфора, 2,3 млн т свинца, з20 млн т железа, а также сульфаты, пестициды, ядохимикаты, отходы радиоактивных производств.

5. В настоящее время в нашей стране основным способом защиты водоемов от загрязнения сточными водами является строительство очистных сооружений, большое распространение получили методы механической, биологической (основан на способности микроорганизмов использовать загрязняющие вещества для питания) и физико-химический очистки (сорбция - способность некоторых веществ поглощать на своей поверхности загрязняющие вещества).

6. Основные направления решения проблемы дефицита воды:

- Рациональное использование водоресурсов. Это направление одно из наиболее разрабатываемых и широко внедряемых в практику от простейших насадок на водопроводные краны до сложнейших, с компьютерным управлением систем водооборота на предприятиях.

- Доставка воды из одного региона в другой различными средствами: трубопроводами (например, в Гонконг из Китая), пароходами во многие арабские страны.

- Опреснение морской воды. Используется почти во всех прибрежных районах. Наиболее мощные опреснительные установки работают в Арабских Эмиратах и в Японии. Все современные корабли снабжены мощными дистилляторами.

IV. Учитель: Еще 2500 лет назад древние персы пользовались серебряными сосудами для хранения воды во время военных походов. Египтяне покрывали поверхностную рану серебряной пластинкой, и рана заживала быстрее. Вода, взятая из колодца или проруби в религиозный праздник крещения «освящается» - помешивается серебряным крестом, такая вода может храниться очень долго.

А теперь лабораторным способом испытаем, какая вода течет из наших кранов.

Учащиеся, используя инструктивную карту «Определение пригодности воды для питья», проводят лабораторную работу, результаты фиксируют в технологической карте.

V. РЕФЛЕКСИЯ. ОЦЕНКА ДЕЯТЕЛЬНОСТИ КЛАССА. Учитель подводит итоги работы, оценивает деятельность учащихся, объясняет домашнее задание, предлагает учащимся творческие задания. Учащиеся в технологических картах проводят самооценку своей работы, отмечают настроение.

ИНСТРУКТИВНАЯ КАРТА

Лабораторная работа. Определение пригодности воды для питья.

Некоторые показатели, обеспечивающие благоприятные свойства воды.

1. ЦВЕТ. Налейте в пробирку 5-7 мл исследуемой воды. Определите ее цвет. Чистая вода - бесцветная жидкость.

2. МУТНОСТЬ. При попадании в воду нерастворимых частиц она становится мутной. При использовании такой воды требуется ее предварительная очистка.

3. КИСЛОТНОСТЬ (рН). Смочите полоску универсальной индикаторной бумаги исследуемой водой и сравните со шкалой. Норма рН=6,5 - 8,5.

4. ЗАПАХ. Запах определяется эпитетами: землистый, хлорный, рыбный, травяной, болотный, гнилостный. Силу запаха выражают по 5-бальной шкале.

1 балл - запаха нет или он очень слабый;

2 балла - запах слабый;

3 балла - запах заметный;

4 балла - запах отчетливый (вызывает воздержание от питья);

5 баллов - запах сильный (вода совершенно непригодна для питья).

Заполните таблицу. Сделайте вывод о пригодности воды для питья.

Технологическая к а р т а

Ученика_____________________________________

I. «Разминка для ума»

1.Выбрать оксиды: NaOH, H2SO4, K2O, ZnO, Cu(OH)2,

Fe2O3, MgCl2, H2O, CH4, SO3.

2.Составить формулы оксидов: оксид кальция, оксид кремния, оксид азота, оксид бария, оксид водорода.

3.Составить уравнения реакций, соответствующих схеме:

Н2 --- Н2О --- О2 --- Fe2O3 --- Fe --- Fе

КАК НАСТРОЕНИЕ?

ПЕРЕД УРОКОМ _ __

ПОСЛЕ УРОКА ___

II. УРОК-ИССЛЕДОВАНИЕ ПО ТЕМЕ:

Оценка активности на уроке

1. Нахождение воды в природе.

2.Определение качественного и количественного

состава воды.

3.Назначение воды для живых организмов.

4. Физические свойства воды.

5. Получение чистой воды.

6. Проблема охраны природных вод.

Лабораторная работа. Определение пригодности воды для питья.

Свойства

Цвет

Мутность

Кислотность

Запах

Образец водопроводной воды

Образец природной воды

Вывод:

оцени себя сам_____

ОЦЕНКА УЧИТЕЛЯ _________