Интегрированный урок по биологии и химии. Ее Величество-Вода

ОТКРЫТЫЙ УРОК

Интегрированный урок по биологии и химии.

Ее Величество – Вода

Цели. Образовательные: сформировать представления о составе, строении и свойствах воды, закрепить знания о типах химических реакций; научить комментировать слайды и работать с компьютерными схемами; продолжить формирование умений работать самостоятельно с учебником, тетрадью, тестами.

Развивающие: развивать наблюдательность, память при просмотре видеоматериалов и проведении практического эксперимента; развивать умение сравнивать, прогнозировать, обобщать и делать выводы; развивать информационную культуру учащихся.

Воспитательные: воспитывать бережное и экономное отношение к водным ресурсам, продолжить экологическое просвещение школьников; прививать им заботу об окружающей среде и своем здоровье, развивать чувство прекрасного.

Задачи. Изучить состав и строение молекулы воды, физические и химические свойства, значение воды для живых организмов; выявить экологические проблемы, связанные с загрязнением воды.

Формируемые химические знания, умения, навыки учащихся. Систематизация знаний о распространенности воды в природе, физических и химических свойствах, областях применения воды; расширение знаний учащихся об экологических проблемах, связанных с очисткой воды.

Формируемые компетенции. Учебно-познавательная компетенция: умение сравнивать, анализировать, доказывать, составлять схемы на основе работы с текстом, быть способными решать следующие жизненно-практические задачи: оценивать состояние окружающей среды, выдвигать идеи по охране водных ресурсов родного края.

Информационная компетенция: умение анализировать и отбирать необходимую информацию, готовить и делать сообщения, пользоваться Интернетом для поиска учебной информации.

Коммуникативная компетенция: умение вести беседу, диалог, задавать вопросы.

Формы организации работы детей. Групповая (просмотр видеоматериалов демонстрационного опыта), индивидуальная (беседа, работа с рабочей тетрадью), проблемное обучение (решение проблемных вопросов).

Формы организации работы учителя. Организует эмоциональный настрой учащихся, вводит детей в тему урока, обобщает ранее полученные знания, организует беседу по слайдам и опытам, анализирует и дополняет ответы детей, создает проблемные ситуации.

Оборудование и реактивы. Проектор, видеоматериалы, схемы: «Вода», «Вода в организме человека»; сосуд для воды; лакмус, натрий, вода.

ХОД УРОКА

Музыкальная заставка «Журчание ручья».

Ученик

В кружево будто одеты

Деревья, кусты, провода,

И кажется сказкою это,

А в сущности — только вода.

Безбрежная ширь океана

И тихая заводь пруда,

Каскад водопада и брызги фонтана,

А все это - только вода.

Как пухом зимой одевает

Снег белый родные поля,

Но время придет - все растает,

И будет простая вода.

(А.Фет)

I. Актуализация знаний о воде

Учитель биологии. Посмотрите на схему. Напишите на ней, что вы знаете о воде до изучения новой темы (рис. 1).

Беседа о воде и заполнение схемы.

Учитель биологии. В конце урока мы проверим, появятся ли у вас новые знания о самом важном веществе на Земле.

Учитель химии. Ребята, на сегодняшнем уроке мы познакомимся с удивительным веществом - водой, нахождением ее в природе, строением, физическими и химическими свойствами, значением воды для организма человека.

II. Изучение нового материала

1. Нахождение воды в природе

Учитель химии. Вода - самое важное вещество в окружающем нас мире. Она и знакома, и незнакома; известна и загадочна... Природная вода! Около 71 % поверхности Земли покрыто Мировым океаном. Все знают текущие по суше потоки: ручьи, речушки, реки. Иногда они широко и вольно разливаются по равнине, иногда образуют мощные стремнины, падают водопадами с высоты десятков и сотен метров, неся свои воды в океаны и моря. Взгляните на небо, и вы увидите облака или тучи, которые тянутся на многие километры. И это - тоже природная вода. Антарктида, Гренландия и высочайшие вершины гор покрыты толстыми ледниками, состоящими из замерзшей пресной воды. Земля — самая водная планета Солнечной системы.

Учитель биологии. Совокупность всех водных запасов Земли объединяется понятием «гидросфера». По последним данным 97,2 % гидросферы составляют соленые воды морей и океанов, а также засоленные подземные воды. Остается 2,8 % — это пресная вода

Так много или мало ее на Земле? Очень мало! Человеку с каждым годом требуется все больше пресной, чистой воды. Из-за ее загрязнения человечеству угрожает кризис. Некоторые страны уже испытывают нехватку чистой пресной воды и вынуждены ввозить ее из-за рубежа. Воду надо беречь!

2. Содержание воды в живых организмах

Ученик. В жизни организмов вода выступает как важнейший физиологический фактор. Живых организмов, не содержащих воду, на Земле не найдено. Вода - основная часть клеток, тканей, растительных и животных соков. Все биохимические процессы ассимиляции и диссимиляции, газообмен в организме осуществляются при наличии воды. Содержание ее в живых организмах различно, например: в корнях и луковицах растений содержится 70—95 % воды, в животных - более 70 %, в теле человека - около 70 %. Содержание воды с возрастом меняется. В молодых организмах ее значительно больше, чем в старых. Потеря организмом 12-20 % влаги смертельна.

3. Физические свойства воды.

Учитель химии. Вода – это жидкость без цвета, запаха и вкуса; t кип.=100˚С, t пл. = 0˚С. Вода не проводит электрический ток, плохо проводит тепло, удельная теплоемкость живой воды довольно высока и составляет 4,2 Дж(г*град)

Учитель химии. Послушайте сообщение об уникальных свойствах воды.

Ученик. Вода обладает многими удивительными свойствами, резко отличающими ее от всех других жидкостей. Все тела при нагревании расширяются, а при охлаждении сжимаются. Все, кроме воды. В интервале температур от 0 до +4 °С вода при охлаждении расширяется, а при нагревании сжимается. При +4 °С вода имеет наибольшую плотность, равную 1000 кг/м³. При низкой и более высокой температурах плотность воды несколько меньше. Вода, охлаждаясь сверху, опускается вниз, на дно только до тех пор, пока ее температура не достигнет +4 °С , тогда в стоячем водоеме устанавливается распределение температур. Благодаря этому под слоем льда, покрывающим водоем, живут в воде рыбы и другие его обитатели.

Медленное повышение температуры воды при нагревании и соответственно выделение значительных количеств теплоты при охлаждении смягчают колебания температуры вблизи больших водоемов.

4. Строение молекулы воды

Учитель химии. Связь между атомами в молекуле воды ковалентная полярная. Молекула воды является диполем. Она имеет угловое строение. В силу высокой полярности молекул вода способна растворять многие вещества с ионной и ковалентной полярной связью.

4. Вода - растворитель

Учитель химии. По отношению к воде вещества делятся на: 1) растворимые; 2) нерастворимые; 3) малорастворимые.

4. Вода в организме человека

Учитель биологии. Вода - растворитель и реагент в организме человека. Большинство реакций в живой и неживой природе протекает в водных растворах и при участии воды. Как вы думаете, много ли в вашем теле воды?

Изучение схемы (рис. 5) и прослушивание сообщения учащегося.

Ученик. Оказывается, 65 % массы всего тела приходится на воду. Вода входит в состав всех клеток и тканей тела; в ней протекают все биохимические процессы. Вода служит основой крови и лимфы. Она является средой, где совершаются процессы пищеварения. Без воды пища не может ни проходить по желудочно-кишечному тракту, ни усваиваться организмом. На процессы пищеварения и выделения у человека приходится около 6 кг воды (в виде желудочного сока, слюны, мочи, пота и др.). У воды есть еще одна важная роль: через систему потоотделения она регулирует температуру тела.

Учитель биологии. А теперь с помощью простых математических расчетов давайте подсчитаем сколько воды содержится в вашем теле. Это не чистая вода, в ней растворены различные вещества. Речь идет о биологической жидкости.

Расчет будем проводить по формуле m воды =m тела * 0,65

4. Химические свойства воды

Учитель химии. Вода - одно из наиболее реакционноспособных веществ. Сейчас мы познакомимся с ее химическими свойствами. Но сначала вспомним, какие типы химических реакций вы знаете?

а) Реакции разложения.

Под действием электрического тока вода разлагается на водород и кислород. Запишите уравнение реакции разложения воды.

2Н20 = 2Н2+02.

б) Реакции соединения.

Вода реагирует со многими сложными веществами, например с оксидами неметаллов и металлов. Закончите приведенные на доске уравнения реакций.

Два ученика на доске записывают полные уравнения реакций:

S03 + Н,0 = ;

Са О + Н,0 =

Учитель химии. Назовите полученные вещества.

Выводы. При взаимодействии воды с кислотными оксидами образуются кислоты, с основными оксидами — основания. С водой не реагируют несолеобразующие оксиды (СО, N0), а также оксиды малоактивных и тяжелых металлов.

Учитель химии, в Реакции замещения.

Рассмотрим, как вода вступает в реакции замещения с активными металлами.

Повторяются правила техники безопасности. (Можно ли брать химические реактивы и проводить опыты без разрешения учителя? Можно ли брать щелочные металлы рукой? Что необходимо сделать, если щелочь попадет на кожу?)

Проводится демонстрационный опыт.

Демонстрационный опыт.

1. Взять кусочек металлического натрия и аккуратно опустить его в сосуд с водой.

Что вы наблюдаете? Какой газ выделяется?

2. После окончания реакции опустить в полученный раствор лакмусовую бумажку.

Как изменился ее цвет? Какое вещество находится в данном растворе?

Учитель химии. Напишите соответствующее уравнение реакции. Назовите полученное вещество.

Вывод. Вода реагирует с металлическим натрием с образованием щелочи - гидроксида натрия, - поэтому лакмус синеет.

Учитель химии. При нагревании возможно взаимодействие воды и с менее активными металлами, например с магнием.

Запишите уравнение реакции, расставьте коэффициенты.

Ученик на доске выполняет задание:

Mg + 2Н20 = Mg(OH)2 + Н2.

8. Круговорот воды в природе

Учитель биологии. Вы познакомились с физическими и химическими свойствами воды. Вода - самое распространенное вещество на поверхности нашей планеты. Она играет определяющую роль в формировании климата Земли благодаря своему круговороту в природе.

Сообщение учащегося.

Ученик. Круговорот воды в природе - это непрерывное перемещение ее под воздействием солнечной энергии и силы тяжести. Значение круговорота воды велико, т.к. он объединяет все части гидросферы и связывает между собой все оболочки Земли — атмосферу, литосферу, гидросферу и биосферу. Он обеспечивает сушу пресной водой. В общем виде круговорот воды можно описать так. Под воздействием солнечных лучей вода испаряется с поверхности Мирового океана и с суши и поступает в атмосферу. Часть испарившейся воды возвращается с дождем обратно в океан, а другая переносится ветрами на сушу, где выпадает в виде дождя или снега. Вода впитывается почвой - так пополняются запасы почвенной влаги и подземных вод — и стекает в реки и водоемы. Почвенная влага частично всасывается растениями, которые испаряют ее в атмосферу. Реки, питающиеся водой из поверхностных ручьев и подземных вод, несут влагу в Мировой океан. Вода, испаряясь с его поверхности, снова оказывается в атмосфере. Так кольцо круговорота «океан - атмосфера - суша» замыкается.

8. Загрязнение воды и ее очистка

Учитель химии. В последние десятилетия чистой воды на Земле становится все меньше. Что же является основными источниками ее загрязнения?

Учитель биологии. Вода на нашей планете изменяется, как и вся окружающая среда, но вода - это и источник жизни, и среда, в которой протекают все жизненные процессы, и растворитель, выносящий из организма вредные его отходы и вносящий нужные ему вещества. Земля находится на грани водного кризиса.

Сообщение учащегося.

Ученик. Водный кризис угрожает обществу не потому, что на Земле не хватает воды, а потому, что своей деятельностью человек вынужден загрязнять и портить огромные количества природной чистой воды. Большая часть пресной воды используется для бытовых нужд и питья.

Законодательно определено, что питьевая вода, поступающая к потребителю, должна быть приятной в органолептическом отношении и безопасной для здоровья.

Содержание примесей в воде не должно превышать предельно допустимых концентраций.

Чтобы очистить воду от примесей, ее пропускают через решетки, направляют в отстойник, фильтруют.

Фильтром для очистки служит слой песка и гравия.

Для обеззараживания питьевой воды применяют хлорирование или озонирование. Метод озонирования применяется и в нашем городе, он более современный, чем хлорирование, и более безопасен для здоровья.

Учитель биологии. Ребята! Хорошо ли вы запомнили этапы очистки воды?

8. Закрепление изученного материала

Учитель химии. Мы изучили основной материал урока. Теперь проверим ваши знания с помощью теста и взаимопроверки.

Вопросы теста

1. Вода имеет наибольшую плотность при:

а) 4 °С; б) 100 °С; в)-10°С.

2. К хорошо растворимым веществам относятся:

а) мел; б) золото; в) поваренная соль; г) песок.

3. Наибольшее количество воды содержится в:

а) костях; б) крови; в) мышцах

4. Установите соответствие.

1. В корнях и луковицах растений воды...

2. В теле животного воды...

3. Воды в организме взрослого человека...

4. Установите соответствие.

2)Na,0 + Н;0 = ... .

3)2К + 2Н,0 = ...

а) 2NaOH.

б) 2 КОН + Н2

в) Н2С03.

6. При взаимодействии SO, с водой лакмус в полученном растворе:

а) синеет;

б) краснеет;

в) не меняет цвета.

7. Выберите правильные утверждения.

А) Круговорот воды обеспечивает сушу пресной водой.

Б) Круговорот воды происходит под воздействием солнечной энергии и силы тяжести.

а) Только А;

б) только Б;

в) верны оба ответа;

г) оба ответа неверны.

4. Установите последовательность стадий очистки питьевой воды.

а) Фильтрование;

б) обеззараживание;

в) отстаивание;

г) озонирование или хлорирование.

4. Выберите органы, через которые вода удаляется из организма.

а) Легкие; б) печень;

в) почки; г) кожа.

д)мышцы; е) кости.

4. Установите соответствие между физиологическими процессами и функцией воды.

1. потоотделение.

2. Перенос питательных веществ с кровью

3. Удаление продуктов распада

А) транспортная

Б) выделительная

В) терморегуляционная

Взаимопроверка и анализ ошибок

Ключ к тесту

За каждый правильный ответ дается 1 балл.

Оценка «5» - 9-10 баллов;

«4» - 7-8 баллов;

«3» - 5-6 баллов;

«2» — менее 5 баллов.

Учитель биологии. Сегодня на уроке вы вспомнили и обобщили то, что знали о воде при изучении химии и биологии, узнали много нового, интересного об этой загадочной стихии. Раскрыли значение воды на нашей планете и многообразие ее профессий. Заканчивая наш урок, вновь обратимся к схеме, которую вы заполняли в начале урока. Запомните, ребята! Вода - это жизнь! Берегите воду!