Интегрированная интеллектуальная игра по физике, математике, биологии, химии по теме «Сок жизни на Земле» (слайд 1, песня «Почему я водовоз»)
Цели:
образовательные:
расширить и углубить знания о воде с точки зрения физики, химии, биологии, математики;
проверить степень усвоения знаний студентов по предметам;
установить всеобщий характер законов природы;
воспитательные:
способствовать установлению уважительного отношения к соперникам;
создать эмоциональные условия для самоутверждения личности;
укрепить веру студентов в свои знания и силы.
развивающие:
расширить кругозор студентов;
активизировать мыслительную деятельность студентов;
развить умение студентов концентрировать внимание на основном.
План подготовки и правила проведения конкурса
За неделю до проведения игры преподаватели формируют команды, объясняют правила игры и дают задания по подготовке «рекламных пауз». В игре принимают участие две команды по 6 человек. В первом туре команды по жребию разыгрывают право первого хода, затем каждая из команд отвечает на вопросы. Во втором туре команды отвечают на тестовые вопросы. Варианты ответов они пишут на листках, которые затем сдают в жюри. В третьем туре на каждый вопрос выходит отвечать по одному игроку от команды. В четвёртом туре команды отвечают на видеовопросы. В последнем, пятом, туре соперники показывают друг другу по два вопроса в виде занимательных опытов. В перерывах между турами члены группы поддержки читают стихи и показывают весёлые «рекламные паузы».
Преподаватель физики: Добрый день! Мы рады приветствовать вас на сегодняшней интеллектуально-познавательной игре. Представьте, что мы раскрутили глобус так быстро, что все цвета слились в один. Как вы думаете, какого цвета будет такой вертящийся глобус? Давайте поэкспериментируем, раскрутим глобус.
(Синего, потому что две трети земной поверхности занимает вода.)
Вот о воде пойдет речь в нашей игре. (Слайд 2)Вода – самое обыкновенное и самое распространенное вещество на Земле. Ею мы пользуемся каждый день. Все живое без воды просто перестанет существовать. Можно сказать, что вода – это сокровище, вода – чудесный дар природный.
Преподаватель химии: (слайд 3)
Что такое вода? Минерал, не имеющий цвета,
Не имеющий запаха, формы, но ты оглянись –
Это главное таинство, главное чудо Планеты,
Это главный исток, из которого вылилась Жизнь.
Без воды на Планете не мыслимо что-то живое
И вода вездесуща – и в недрах, и по-над землей,
И планету Земля, во Вселенной зерно голубое,
Было б много точнее назвать не Землей, а Водой.
Океаны и реки, озера и вечные льдины,
Сок деревьев и трав, кровь живущих зверей и людей –
Это только вода, это Жизни самой сердцевина,
Это плазма Планеты, а может Галактики всей.
Преподаватель физики: а чтобы наша игра была честной и справедливой, мы пригласили уважаемое жюри. Они будут подсчитывать баллы каждой команды и сообщать о счете во время игры.
Первый тур «Один за всех и все за одного»(слайд 4)
Время на обдумывание ответа — 20 сек.
За правильный ответ — 2 балла
Вопросы для команды «Н2О»(слайды 5-12)
1. С точки рения теории электролитической диссоциации вода — это щёлочь или кислота? (Вода — очень слабый амфотерный электролит.)
2. Аристотель считал, что вода — это простое вещество. Какой учёный первым установил, что вода — сложное вещество, в состав молекулы которого входят водород и кислород? (А. Лавуазье.)
3. Почему лёд не тонет в воде? (Плотность воды 1 г/см3, плотность льда — 0,924 г/см3.)
4. Вода — бесцветная жидкость. Почему же море синего цвета? (Вследствие молекулярного рассеивания солнечного света. Коротковолновое излучение, соответствующее синему участку спектра, лучше рассеивается на молекулах, чем длинноволновое.)
5. При какой температуре замерзает морская вода? (Морская вода не имеет определённой точки замерзания, в среднем –1,9 °С.)
6. Ровно в два часа ночи с балкона двенадцатого этажа выплеснут ведpо воды. Вода долетит до земли чеpез 9 секунд. Сколько минут осталось быть сухим коту Таpзану, если он, сидя на том самом месте, куда пpилетит вода, начал ещё в полночь петь свою любимую песню и поёт уже 1 час 57минут и 9 секунд? (3 мин)
7. У водяного ореха чилима под водой образуются тяжелые плоды. Почему они не могут потопить растение? (Образуются вздутия – своего рода “спасательные пояса” наполненные воздухом, увеличивается объем подводной части растения, уравновешивая плод в воде).
8. Сердце содержит 80 % воды, а кровь на 83 % состоит из воды, хотя сердечная мышца плотная и твердая, а кровь – жидкая. Объясните эти факты: (Проценты воды взять по отношению к массе органа).
Вопросы для команды «Водный мир»(слайды 13-20)
1. Назовите место в природе, в котором находится абсолютно чистая вода. (Такого места нет, так как вода — универсальный растворитель.)
2. Почему подводные объекты кажутся аквалангистам более крупными, чем они есть на самом деле? (Это вызвано различием коэффициента преломления света в воде и в воздухе, заключённом в маске аквалангиста.)
3. Биохимики шутят: «Жизнь — это одушевлённая вода». Сколько воды в организме человека? (До 75%.)
4. Почему зимой водоёмы не промерзают до дна? (Плотность льда меньше плотности воды.)
5. К каким последствиям приводит высокая удельная теплоёмкость воды? (Весной и летом, медленно нагреваясь, вода охлаждает воздух, а осенью, медленно остывая, поддерживает определённую температуру воздуха.)
6.Папе ведра воды хватает на две недели, а если вместе с сыном, то на 10 дней. Вопрос: на сколько дней хватит сыну ведра воды, если он будет пить один?
(Сын пьет в 2,5 раз медленней, следовательно ему понадобится: 14 ∙ 2,5 = 35 дней
7. Дельфины – млекопитающие, им нужна пресная вода. Откуда дельфины берут пресную воду? (Пресную воду дельфины получают из съеденных им рыб и моллюсков).
8.В последние годы ихтиологи все чаще отмечают заболевание осетровых – миопатия (расслоение мышц, деструкция мышечных волокон). Наблюдается у самок перерождение икры. Сейчас миопатия обнаружена и у других видов рыб: белорыбицы, сельди, карповых. С чем это связано? (С загрязнением водоема, поеданием хищными рыбами плотоядных рыб).
Тайм-аут «Подвижные загадки» для зрителей (слайд 21)
Зрители должны угадать, что изображают демонстраторы «подвижных загадок».
1. На сцену поднимаются два ученика с голубыми шарами и один — с красным шаром. Ученики располагают шары так: в центре — красный шар по краям под углом голубые шары. (Модель молекулы воды.)
2. На сцену поднимаются ещё три ученика с красными шарами и шесть — с голубыми. Составляют модели молекулы воды и располагают их так, чтобы возле красного шара находился голубой. (Водородная связь.)
3. На сцену поднимаются два ученика: один с жёлтым шаром, другой — с зелёными. Они располагаются парой: жёлтый шар рядом с зелёным. Затем «молекулы воды» разрушают эту композицию и составляют новую: две «молекулы» воды вокруг жёлтого шара, две — вокруг зелёного. (Процесс электролитической диссоциации.)
Преподаватель: Слово предоставляется жюри.
Bтopой тур «Правильный выбор»(слайд 22,звучит песня «Синяя вода» )
1 балл за каждый правильный ответ
1. Количество примесей в пресной воде: а) 0,01—0,1 %; б) 0,1 — 1 %; в) 1—10%.
2. Вода, содержащая значительное количество солей кальция и магния, называется: а) солёной; б) жёсткой; в) мягкой.
3. Плотность воды при переходе из твёрдого состояния в жидкое:
а) уменьшается; б) не изменяется; в) возрастает.
4. Максимальная плотность у воды при температуре: а) 0 °С; б) 4 °С; в) 100 °С.
5. Теплоёмкость воды (Дж/(г·К): а) 4,18;б) 1,0; в) 18.
6. Сколько процентов от общего количества водной массы Земли составляет пресная вода?
а)3%; б) 4%; в) 5%.
7.В каждом живом организме идет обновление воды. В кактусах – за 28 лет, в организме черепахи – за 1 год, верблюда – за 3 месяца. А человека?
а) за 3 месяца; б) за 2 месяца; в)за 1 месяц;
Тайм-аут (слайд 23)
Учащиеся рассказывают стихотворения о воде.
1. Вы слыхали о воде?
Говорят она везде!
В луже, в море, в океане
И в водопроводном кране.
2. Как сосулька замерзает,
В дом туманом к нам вползает,
На плите у нас кипит,
Паром чайника шипит,
1. Растворяет сахар в чае
Мы её не замечаем,
Мы привыкли, что вода –
Наша спутница всегда!
2. Без неё нам не умыться.
Не наесться, не напиться!
Смею вам я доложить –
Без воды нам не прожить.
Tpeтий тyp «Интеллектуальная дуэль» (слайд 24)
1 балл за каждый правильный ответ
Жизнь есть одушевлённая вода.
Э. Дюбуа
Вопросы для команды «Н2О» (слайд 25)
1. Как очистить воду от нерастворимых примесей? (Фильтрованием.)
2. Два простых вещества горят со взрывом, а продукт их взаимодействия — средство для тушения огня. Назовите формулы всех веществ. (Н2, О2, Н2О.)
3. Почему подземные воды даже на больших глубинах при высоких давлениях значительно подвижны? (Вязкость воды снижается при повышении давления.)
4. О какой утренней аэрозоли говорится в этой загадке: «Что видно, когда ничего не видно»? (Туман.)
5. В 60 % скважин в Беларуси вода содержит избыток солей или оксидов данного элемента. (Железо.)
6. Что означает это число? 4˚С (Температура воды при которой она имеет максимальную плотность.)
7. Сколько воды содержится в 5 кг арбуза, если известно, что арбуз состоит на 98% из воды?
(4,9 кг воды)
Вопросы для команды «Водный мир» (слайд 26)
1. Какая часть планеты Земля покрыта водой? (3/4, или 75%.)
2. Назовите формулу «тяжёлой воды» (D2О)
3. Сколько не поделённых пар электронов в молекуле воды? (Две.)
4. О какой «водной артерии» зимой эта загадка: «Конь бежит, а щука лежит»? (Река подо льдом.)
5. Во многих районах Беларуси в воде пониженное содержание этих галогенов. (Фтор и йод.)
6. Что означает это число? 4 200 Дж/кг˚С (Удельная теплоемкость воды.)
7. В аквариум налили 8 литров воды, заполнив 8/11 его объёма. Сколько литров воды вмещает аквариум? (11)
Тайм-аут
Чтец исполняет стихотворение Леонида Мартынова.(слайд 27)
Вода
Благоволила
Литься!
Она
Блистала
Столь чиста,
Что ни напиться,
Ни умыться,
И это было неспроста.
Ей
Не хватало
Ивы, тала
И горечи цветущих лоз.
Ей
Водорослей не хватало
И рыбы, жирной от стрекоз,
Ей
Не хватало быть волнистой.
Ей не хватало течь везде.
Ей жизни не хватало —
Чистой
Дистиллированной
Воде!
Преподаватели
(Слайды 28-29) ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ, ЧТО...
... первый закон об охране вод был написан Петром I?
... в человеке среднего веса около 5 ведер воды?
... без воды нет жизни: ни одна спора и ни одно семечко не прорастут и не будут развиваться?
... без воды невозможно гниение и разложение растительных и животных организмов?
... без воды в зеленом листе не могут образовываться сахара, крахмал, жиры, кислоты и другие вещества?
...вода при испарении увеличивает свой объем более чем в 1000 раз?
... если всю воду распределить равномерным слоем по всему земному шару, то глубина Мирового океана составит 4 км?
... любые химические процессы ускоряются в присутствии воды?
... гидромониторы и гидропушки дают тонкую струю воды огромной скорости, режущую не только дерево, но и горные породы?
... чистота и прозрачность байкальской воды — результат жизнедеятельности рачков эпишура, пропускающих через себя всю воду озера трижды в год?
… струя воды, вытекающая из небольшого отверстия с большой скоростью под давлением свыше 1000 атмосфер, режет камень или стальной лист.
…при очень быстром ударе стальным бойком по тонкой струе воды она рассыпается на осколки, подобно стеклянной или кварцевой палочке.
… что воду называют «синим углем»
… что лёд тоже может течь и испаряться.
… ржаной крахмал связывает воды почти вдвое больше, чем пшеничный, поэтому ржаной хлеб черствеет медленнее.
… растворы закипают при более высоких, а замерзают при более низких температурах, чем чистая вода.
… вода может при определённых условиях резать камень, лист стали.
… при повышении давления до 16,5 тысяч атм температура замерзания воды повышается до +76°С, а при давлении 30 000 атм до +190°С, в результате образуется так называемый «горячий лёд»
… вода имеет память и может запоминать всю информацию о веществах, которые в ней находятся.
…если разлить всю воду в 20-литровые канистры и поделить их между всеми людьми планеты, то каждому достанется около 20 миллиардов канистр, но … это будет морская вода
Преподаватель: Слово предоставляется жюри.
Четвёртый тyp «Зри в корень!»
2 балла за каждый правильный ответ
(слайд 30)
Воде дана волшебная власть стать соком жизни на Земле.
Леонардо да Винчи
Видеовопросы для команды «Н2О» (слайды 31-35)
1. На каком из представленных графиков правильно изображено изменение растворимости углекислого газа в зависимости от температуры? (При повышении температуры растворимость газов понижается.)
2. Какой физический процесс мы наблюдаем па данном рисунке (демонстрируется изображение дождя)! (Процесс конденсации.)
3. Которая из двух рыбок обитает в южном море (на экране — большая рыба и поменьше)? (В холодных морях размер рыб больше, так как в воде растворено больше кислорода; таким образом, в южном море будет обитать рыбка меньшего размера.)
4. В своей работе «Исследование водных растворов по удельному весу» этот учёный доказал наличие гидратов в растворах. (На экране — портрет Д. П. Менделеева.)
5. По легенде эта богиня родилась из морской пены. (Афродита.)
Видеовопросы для команды «Водный мир» (слайды 36-40)
1. Алхимики этим значком изображали вещество, которому приписывали совершенство. Назовите формулу вещества. (Рисунок — формула Н2О.)
2. Древние греки считали богом моря именно его. (Посейдон.)
3. Какой процент воды содержится в данном органе (на рисунке — глаз человека)? (99% воды.)
4. Этот учёный независимо от И. А. Каблукова сформулировал идею гидратации ионов.
(В. А. Кистяковский.)
5. «Воде дана волшебная власть стать соком жизни на Земле» — сказал этот гений эпохи Возрождения. (Леонардо да Винчи.)
Тайм-аут
1.Какой только воды не бывает на свете!
Есть вода морская и речная.
Озерная и ключевая,
Мёртвая и живая,
Газированная и минеральная,
Питьевая и индустриальная,
Колодезная и водопроводная,
Дождевая и болотная,
2.Есть даже вода тяжёлая,
А есть вода и весёлая,
Солнечная, чудесная,
Привозная и местная,
Волшебная, талая,
Большая и малая,
Сточная, проточная,
Чистая и грязная …
Ну, в общем, очень разная.
Пятый тур «Чудеса своими руками» (слайд 41)
Всё хорошо в природе, но вода — краса природы.
С. Т. Аксаков
Вопросы команды «Н2О» (слайды 42-43)
1. Занимательный опыт «Фиолетовый дым».
0,3 г алюминиевой пыли и 4 г мелко натёртого кристаллического йода тщательно перемешать и поместить на керамическую плитку. Плитку поставить в стакан и закрыть крышкой, в центр которой вставлена пипетка с водой. При попадании на смесь воды сначала появляется дымок, а затем пламя разгорается с клубами фиолетового дыма: 2А1 + 3I2= 2АlI3.
Вопрос: Для чего нужна вода в этом опыте?
(Вода является катализатором.)
2. Занимательный опыт «Иголка-водомерка».
Насекомое водомерка бегает по поверхности воды. Мы заставим «бегать» иголку. Иголку надо смазать маслом и осторожно положить на поверхность воды. Если коснуться заострённым концом мыла поверхности воды сбоку от иголки, то она отскакивает от мыла.
Вопрос: Почему иголка «прыгает»?
(Поверхностное натяжение чистой воды больше, чем мыльной. С разных сторон на иголку действуют разные силы — она движется в сторону большей силы.)
Пока команда готовится, чтец исполняет стихотворение Бориса Слуцкого.(слайд 44)
Понятны голоса воды
от океана до капели,
но разобраться не успели
ни в тонком теноре звезды,
ни в звонком голосе Луны,
ни почему на Солнце пятна,
хоть языки воды — понятны,
наречия воды — ясны.
Почти домашняя стихия,
не то, что воздух и огонь,
и человек с ней конь о конь
мчит, и бегут валы лихие
бок о бок с бортом, кораблём,
бегут, как псовая охота!
То маршируют, как пехота,
то пролетают журавлём.
Вопросы команды «Водный мир» (слайды 45-46)
1. Занимательный опыт «Превращение воды в золото».
В одном стакане находится свежеприготовленный раствор иодида калия, а в другом — раствор ацетата свинца. Оба раствора выливают в стакан. Выпадает осадок ярко-жёлто го цвета.
Вопрос: Назовите формулу «алхимического золота»
(PbI2 — иодид свинца. Происходит химическая реакция: 2КI + (СН3СОО)2Рb = 2СН3СООК + Рb2↓.)
2. Занимательный опыт «Волшебная вода».
Сделанные из плотной белой бумаги цветы обрызгивают за кулисами слабым раствором щёлочи. На сцене цветы обрызгивают жидкостью из пульверизатора, и они становятся красными.
Вопрос: Объясните, что на самом деле находилось в пульверизаторе вместо воды.
(Фенолфталеин.)
Вода – чудесный дар природный,
Живой, текучий и свободный,
Картины нашей жизни красит
В своих трех важных ипостасях.
То ручейком, то речкой вьется,
То из стакана наземь льется.
То застывает тонкой льдинкой,
Красиво названной снежинкой.
То обретает легкость пара:
Была – и вдруг ее не стало.
Великий труженик водица,
Ну, как же ей не восхититься!
Она плывет к нам облаками,
Поит снегами и дождями,
И разрушает, и наносит,
И так заботы нашей просит.
Просмотр видеоклипа «Песня о воде» (слайд 47)
Слово предоставляется жюри. (слайд 48)
Преподаватель химии: (слайд 49)
Мы завершаем наш разговор. Конечно, в рамках одного урока мы не смогли раскрыть всей глубины темы, касающейся воды, такой знакомой, но во многом загадочной, таком обильной и одновременно дефицитной, такой обычной и вместе с тем необыкновенной.
Список использованных источников
1. Глинка, Н. JI. Общая химия / Н. JI. Глинка. — М.: Химия, 1978. — 718 с.
2. Дерпгольц, В. Ф. Мир воды / В. Ф. Дерпгольц. — JI.: Недра, 1979. — 254 с.
3. Ольгин, О. М. Чудеса на выбор / О. М. Ольгин. — М.: Детская литература, 1987. — 128 с.
4. Синюков, В. В. Вода известная и неизвестная / В. В. Синюков. — М.: Знание, 1987. — 176 с.
5. Энциклопедический словарь юного химика. — М.: Педагогика, 1982. — 368 с.
6. Юфанова, И. JI. Занимательные вечера по физике в средней школе / И. JI. Юфанова. — М.: Просвещение, 1990. — 159 с.
7. Я иду на урок химии: кн. для учителя. — М.: Первое сентября, 2001. — 272 с.
8. Я познаю мир. Экология. — Л.: Издательство ACT, 1999. — 432 с.
