Вода-удивительное вещество

Цели урока:

1) Систематизировать  знания полученные на уроках географии, физики, биологии  о составе, о физических свойствах,  о нахождении воды в природе, о значении воды.

2) Формировать умения работать с дополнительной и справочной лите -ратурой, с компьютером, с несколькими источниками; самостоятельно приобретать знания, применять приемы сравнения, систематизации, обобщений..

3) Воспитать бережное отношение к воде, как к жизненно важному ре- сурсу и драгоценному дару природы России;

формировать понимания чистой воды у учащихся; обеспечить форми -рование экологически целесообразного поведения в быту и в будущей трудовой деятельности.

Тип урока:  интегрированный урок химии с биологией.

Вид урока: урок- семинар.

Форма работы на семинаре: сообщения и доклады учащихся; учителей химии и биологии, показ слайдов.

Оборудование: колбы, монеты, учебники, компьютер, презентации, до- полнительная и справочная литература, доклады учащихся, видеофильм, металлический натрий, индикатор фенолфталеин.

                                                                                                       Ход урока
I. Организационный момент.
II. Сообщения и доклады

Советский учений Владимир Иванович Вернадский писал «Она стоит особняком в истории нашей планеты. Нет природного тела, которое могло бы сравниться с ней по влиянию на ход основных, самых гран -диозных геологических процессов. Нет земного вещества – минерала горной породы, живого тела, которое ее бы не заключало. Все земное вещество… ею проникнуто и охвачено». О каком веществе идет речь?

Слово учителя: Ребята на этом уроке мы с вами докажем, что вода действительно является удивительным веществом.

В мире некоторые страны сейчас страдают от нехватки чистой воды. В Ботсване денежная единица называется  «пула», что в переводе означает «вода». Эта африканская страна расположена в пустыне, где большой дефицит чистой воды, поэтому и деньги названы так. Некоторые страны вынуждены покупать пищевую воду.

Вода – первая необходимость для  человека.

1-й ученик: Древние философы Греции включили воду к 4 важнейшим элементам природы наряду с землей, воздухом и огнем.

Английский ученый Кавендиш впервые в 1781 году получил воду. Но доказать, что  вода – сложное вещество, смог осуществить только французский ученый Лавуазье в 1784 году.    (показ слайда)

2-й ученик: В природе воды очень много. На земле вода занимает около 71% всей поверхности . Однако пресной воды  очень мало, составляет лишь 1 %. В мантии Земли воды намного больше, чем в Мировом океане. (показ слайда)

3-й ученик: Вода – это оксид водорода, жидкость, которая не имеет ни цвета, ни запаха, она замерзает при температуре 0⁰ С, кипит при температуре 100⁰С.

В природе вода встречается в трех агрегатных состоянии – в твердом, жидком и газообразном. При охлаждении  от + 4° до 0⁰ вода расширяется. В природе все вещества при нагревании расширяются, при охлаж- дении сужаются. Вода, наоборот, при охлаждении расширяется.(показ слайда)

4-й ученик: Для нагревания  1 г  воды на 1⁰С затрачивается очень большое коли- чество тепла, так как вода обладает огромной удельной теплоёмкостью. Вследствие этого, вода является хорошим теплоносителем.

Если нагревать нижнюю часть пробирки с водой, верхняя часть про- бирки останется холодной, следовательно, вода - плохой проводник тепла. (показ слайда)

5-й ученик: Вода обладает большим поверхностным натяжением.

Температура кипения воды 100⁰С, плавления -0⁰С. Эти значения тоже очень высокие. Ученые объясняют их тем, что молекулы воды способ- ны соединяться в агрегаты с помощью водородных связей. На разрыв этих связей и затрачивается большое количество тепловой энергии при нагревании.

(показ слайда)

 Учитель: Ребята, сейчас опустим в колбы с водой монеты и понаблюдаем, что будет происходить с водой.

Учащиеся выполняют эти действия и делают выводы. Наблюдается очень сильное поверхностное натяжение. Вода очень хорошо держится, образуя выпуклую форму.

Учитель задает вопросы: Какое имеет значение, что в зимнее время лед держится на поверхности воды, и почему происходит расширение объема?

Ответы учащихся: Образование льда на поверхности имеет большое значение, так как лед охраняет растительный и животный мир водоемов.

Учитель объясняет, что в форме льда структура воды приобретает гексагональную форму, каждая молекула воды образует по 4 водородные связи, объем воды расширяется.

6-й ученик: В начале 20 века ученые начали изучать изотопы, их заинтересовала тяжелая вода – Д₂О.

Известно, что тяжелая вода отрицательно влияет на живые организ -мы, в ней погибают всходы растений. Интересно то, что в одной тонне речной воды содержится около 150 г тяжелой воды, а в океанской воде имеется до 165 г. тяжелой воды.

Немецкие фашисты во время Великой Отечественной войны хотели использовать тяжелую воду для создания атомной бомбы. Хорошо, что военные разведчики обнаружили в Норвегии 16 тонн тяжелой воды и ликвидировали ее.  (показ слайда)

Учитель: В природе может существовать до 9 видов воды, а всего их может быть до 48 разновидностей, из них 39 радиоактивны.

Сейчас, ребята, мы докажем, что вода удивляет своими химическими свойствами.

Лабораторный опыт.

Учитель добавляет в воду фенолфталеин, затем опускает кусочек натрия в воду. Начинается бурная реакция, в результате происходит окрашивание раствора в малиновый цвет. На доске учитель записывает уравнение реакции.

2Na + 2H₂O = 2NaOH + H₂

Пользуясь учебником, учащиеся доказывают, что получены новые вещества – щелочь и водород.

Вторая группа учащихся рассказывает о биологическом значении воды.

Слово предоставляется учителю биологии -  консультанту.

Вода имеет очень большое значение для всех растительных и живот -ных организмов. Сейчас учащиеся будут говорить о биологических особенностях воды.

7-й ученик: Великий русский ученый Отто Юльевич Шмидт в своей теории обосновал, что  солнце и планеты возникли  5 млрд. лет тому назад из газопылевого облака. Вначале Земля была холодной, затем в результате радиоактивного разложения элементов произошло потепление. В цен- тре Земли расположились тяжелые элементы, по краям легкие элемен -ты. В начале на Земле не было О₂. В атмосфере были   N_2,  H ₂O , CO_2,  H ₂S, NH_3, CH_4.

Выделившийся из мантии О₂ использовалась для реакций окисления. (показ слайда)

8-й ученик: Русский биохимик Александр Иванович Опарин предложил в 1924 году свою теорию возникновения жизни на Земле. По его теории жизнь на Земле возник из неорганических веществ.

4,8 млрд. лет тому назад в атмосфере Земли  взаимодействовали между собой аммиак, метан, углекислый газ и пары воды под действием элек- трических сил и в результате этого возникла жизнь на Земле.

Затем произошло похолодание. При охлаждении пары воды образова- ли облака, затем образовались осадки и Земля заполнилась водой. (показ слайда)

9 –й ученик: Для живых организмов большое значение имеет фотосинтез.

В процессе фотосинтеза из углекислого газа и воды образуются пита- тельные вещества и выделяется необходимый всем растительным и животным организмам О₂.

Транспирация – процесс испарения воды листьями. В результате испарения происходит всасывание из корней воды с минеральными веществами.

В разных культурных растениях вода накапливается в разных количествах. Например, в пшенице вода бывает до 12% , а в огурцах и арбузе до 90% и более. (показ слайда)

10-й ученик: Некоторые растения и животные имеют способность накапливать воду. Это происходит в пустынях.

Верблюды в своих горбах накапливают метаболическую воду. В засушливое время организм животного использует  эту воду. Во время сильной засухи дикие животные даже не нападают на других живот -ных, наблюдается «временное перемирие».

Растения – суккуленты способны накапливать много воды внутри себя. Например, кактусы Мексики способны накапливать до 5-6 тонн воды в своем организме.

Учитель биологии: Подробно объясняет о метаболической воде, превращении воды в организме  и  о ее значении. (показ слайда)

11-й ученик: В среднем каждый человек расходует за  одни сутки  для питья по 2,5 л. воды. Вода является растворителем в организме, участвует в процессе пищеварения и для вывода вредных веществ из организма. Человеческий организм содержит около 60% воды. Если человек потеряет 5 % воды, это вредно для организма, а если человек потеряет 10% воды, это приведет к гибели.

Вода участвует во всех жизненных процессах организме. Вода обогащает организм минеральными веществами как  Ca, Na, J, Fe, F, Cu. Вода регулирует температуру тела.

Употребление воды сильно влияет на здоровье человека. На 80% состояние здоровья людей зависит от употребления чистой воды.  (показ слайда)

12-й ученик: В природе существуют  1  большой и 2 маленьких круговорота воды. В результате большого круговорота воды, облака, образованные над мировым океаном попадают в материки. Дожди затем постепенно возвращают воду в мировой океан.

Малый круговорот воды происходит в материках и океанах.

(показ слайда)

13-й ученик: Ежегодно возрастает использование воды в разных отраслях народ- ного хозяйства. Для производства  1 тонны стали необходима 150 тонн воды, для производства 1 м³ целлюлозы  250 тонн воды, а для произ -водства 1м³ синтетических волокон расходуется до 4000 тонн воды.

Сельское и лесное хозяйства, многие отрасли хозяйства  используют много чистой воды.

Хватает ли у нас чистой воды?! Нет, не хватает. Ежегодно запасы чистой воды в результате роста городов, развития промышленности, особенно нефтяной и химической промышленности, резко сокращаются.

Наша задача сохранять природу в чистоте, особенно реки, озера, родники нужно содержать в чистом виде. (показ слайда)

Выступление учителя: В сегодняшний день самой актуальной задачей становится проблема чистой воды.

В результате хозяйственной деятельности человека, главные реки России  сильно загрязняются. Особенно сильно загрязнены река Волга и другие реки Европейской части страны. Главными загрязнителями являются ионы тяжелых металлов как Cd, Hg, Pb, Cr, пестициды, нитраты и фосфаты, нефтепродукты, поверхностно- активные вещества, фенол, кислоты и щелочи. Кислотные дожди увеличивают концентрацию тяжелых металлов в воде. С  атомных электростанций в круговорот воды в природе попадают радиоактивные отходы. Сброс  неочищенных сточных вод в водные источники приводит к микробио -логическим загрязнениям воды. В сельской местности проблема ка- чества воды стоит особенно остро – около 80% всех сельских жителей в мире постоянно используют для пищевых и гигиенических целей загрязненную воду.

Ежегодно 2,2 млн. человек в мире умирают от болезней, связанных с низким качеством воды, 90% из них – дети до 5 лет.

К 2025 году, по подсчетами ООН 75% населения Земли будут жить в регионах,  испытывающих средний или сильный недостаток воды.

Даже вещества, предназначенные для очистки воды,способствуют ее загрязнению.

Например, хлор, с одной стороны убивает болезнетворные микроор -ганизмы, а с другой – вступает в реакцию с присутствующими в воде органическими веществами, образуя токсичные хлорорганические соединения.

В настоящее время происходит сильное загрязнение рек Сибири, озера Байкал.

По этой причине на сегодняшний день нам необходимо сделать выводы и решать, что надо делать сегодня, чтобы качество воды улучшилось и не происходило  дальнейшее  загрязнение.

 Демонстрация фильма «Чистая вода», представленная государственной программой «Чистая вода»
III. Выводы, заключения
IY. Выставление оценок.
Y. Домашнее задание: Написать реферат на тему «Вода – природное богатство».