Урок по ФГОС Вода, ее состав и свойства

МОУ «Арсеньевская cредняя общеобразовательная школа»

Конспект урока

в 8 классе

«Вода. Методы определения состава воды - анализ и синтез. Вода в природе и способы её очистки»

Учитель химии:

Юшкова Н.А.

2016 год

Тип урока: урок изучения нового материала и первичного закрепления.

Дидактическая цель урока: создание условий для осознанного изучения нового материала и включение знаний учащихся в процесс познания.

Цели урока:

• Образовательная – углубить знания о физических свойствах воды, её распространении и значении в природе, показать взаимосвязь строения молекул воды и её свойств, изучить методы определения состава воды и способы её очистки.

• Развивающая – создать условия для развития творческих и исследовательских навыков, формировать умения выделять главное, сопоставлять, делать выводы; развивать речь, совершенствовать интеллектуальные способности; работать с дополнительной литературой.

• Воспитательная – способствовать привитию культуры умственного труда, создать условия для повышения интереса к изучаемому материалу, воспитание бережного отношения к природным ресурсам и своему здоровью.

Задачи урока:

Знать:

• состав молекулы воды;

• строение ее молекул;

• вид межмолекулярных связей;

• физические свойства воды;

• методы определения состава молекул;

• распространение воды в природе;

• значение её для живых организмов;

• способы очистки природной воды;

Уметь:

• Определять органолептические свойства питьевой воды;

• Применять способы очистки воды в быту;

• Научиться делать самоанализ урока;

Приобретаемые навыки детей:

• учащиеся учатся работать в группах, обобщать, сопоставлять, проводить исследования;

• развивают логическое мышление, память, речь;

• повышается уровень восприятия, осмысления и запоминания;

• воспитание внимательного отношения к окружающим, друг к другу, учебной дисциплины;

• подводить итоги своей работы, анализировать свою деятельность.

Формы организации работы детей: индивидуальная, фронтальная, групповая, парная.

Формы организации работы учителя:

• используется словесно-иллюстративный метод, репродуктивный метод, практический метод, проблемный метод, беседа-сообщение, метод письменного текущего контроля;

• проверка ранее изученного материала, организация восприятия новой информации;

• постановка цели занятия перед учащимися;

• обобщение изучаемого на уроке и введение его в систему ранее усвоенных знаний.

Оборудование:  компьютер, проектор, экран, прозрачный мерный цилиндр, шрифт, линейка, плоскодонные колбы с пробками, лист белой бумаги, универсальная индикаторная бумага, презентация. ( [link] )

Используемые ресурсы из других общедоступных источников:

1. Аликберова Л.Ю. Занимательная химия: Книга для учащихся, учителей, родителей.- М.: АСТ- ПРЕСС, 1999

2. Рудзитис Г.Е., Фельдман Ф.Г. Химия .8 класс.: Учебник для общеобразовательных учебных учреждений. М.: Просвещение , 2013

3. Книга для чтения по неорганической химии. Часть1. Составитель Буцкус П.Ф. М.: Просвещение, 1993

ХОД УРОКА

1. Организационный момент

2. Подготовка к восприятию нового материала

Учитель: Послушайте загадку:

"А ну, скорей снимите шляпу! 
Я дочь космического папы!
Я вездесуща и легка, - 
Я лёд, я пот, я - облака, 
Я иней, чай, бульон, туман, 
Река, ручей и океан. 
Когда я злюсь - я закипаю, 
Когда мороз - я застываю".

О каком веществе идёт речь?

Как вы думаете, какова же тема нашего урока?

Да, сегодня на уроке мы будем говорить о воде. Тема урока «Вода. Методы определения состава воды – анализ и синтез. Вода в природе и способы её очистки»

3. Постановка цели занятия перед учащимися: Какие цели урока?

Изучить:

• состав молекулы воды;

• строение ее молекул;

• вид межмолекулярных связей;

• физические свойства воды;

• методы определения состава молекул;

• распространение воды в природе;

• значение её для живых организмов;

• способы очистки природной воды;

• обобщить знания о физических свойствах воды, закрепить изученный материал;

• проверить и закрепить полученные знания.

3. Актуализация знаний учащихся

Учитель: Вода - самая популярная и самая загадочная из всех жидкостей, существующих на земле. И действительно попробуем представить себе, что вода внезапно исчезла с поверхности земли. Как бы выглядела наша планета?

Ученик: пересохшие русла рек, пустые впадины морских и океанских впадин, покрытые толстым слоем солей; земля мертва – ни кустика, ни цветочка, ни одного живого существа; небо безоблачное, большое количество пыли. Ужасная картина!

Учитель: Вода не просто необходима для жизни, она - сама жизнь. Тысячи лет человек восхищается, любуется, наслаждается водой. И всё это время ищет ответа на вопрос: Что такое вода? Почему вода обладает столь удивительными свойствами? Сколько воды на Земле? Сегодня на уроке мы попытаемся ответить на эти вопросы.

5. Изложение нового материала

Учитель: Ребята! Разделимся на группы. Каждая группа получила задание.

Работа учащихся по группам

1 группа.  Изучила распространение воды (слайд 1)

Вывод: Сообщение учащегося.

"Безбрежная ширь океана 
И тихая заводь пруда, 
Струя водопада и брызги фонтана, 
И всё это - только вода".

Вода - самое распространённое на Земле вещество. Она заполняет впадины земной поверхности, образуя моря и океаны. На их долю приходится 95,7%. 2,14% воды находится в реках и озёрах. Громадными массами снега и льда она покрывает полярные страны и вершины гор. 2,14% воды заключено в горных ледниках и ледниках Арктики и Антарктики. Тучи, облака, туман - это тоже вода, содержащаяся в атмосфере - 0,0005%.

В.И. Вернадский говорил: "Вода 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 её не заключало бы. Всё земное вещество ею проникнуто и охвачено".

2 группа. Исследовала значение воды для живых организмов (слайд 2)

Ученик: Сообщение учащегося о значении воды для живых организмов.

Жизнь человека тесно связана с водой и зависит от неё. Вода - обязательный компонент живой клетки. Мышцы человека содержат 75%, стекловидное тело глаза - 99%, кости - 25%, зубная эмаль и та содержит воду - 0,2%. Слёзы, слюна, желудочный сок - так же содержат воду.

Вода участвует во всех процессах жизнедеятельности: транспорт питательных веществ и кислорода, выводит продукты распада, участвует в дыхании и терморегуляции - испаряясь, вода способствует охлаждению. Поэтому для обеспечения нормального существования человек ежедневно должен потреблять воды в 2 раза больше, чем питательных веществ: 2,5 - 6 л.

Потеря человеком воды на 12 - 15% приводит к нарушению обмена веществ, а потеря 25% воды ведёт к гибели организма. Без пищи человек может прожить 30-50 дней, а без воды не более 3-х дней. Вода также является средой обитания для многих животных и растений.

Учитель: Почему вода так широко распространена на земле и присутствует повсеместно в виде жидкости, твёрдого тела или газа. Чтобы ответить на этот вопрос изучим физические свойства воды.

3 группа. Сообщение учащегося (слайд 3)

Чистая вода бесцветная, легкоподвижная жидкость без цвета, без вкуса, без запаха. Плотность жидкой воды (при температуре 4 С ) = 1 г/см³.

Вода может находиться в трёх агрегатных состояниях: Каких? Сделайте вывод из данного стихотворения.

"Я и туча, и туман,

И ручей, и океан,

И летаю, и бегу,

И стеклянной быть могу!" Ответ учащихся…

Действительно, при 100⁰ С и атмосферном давлении 101,3 кПа вода переходит в парообразное состояние. Именно в таком состоянии она входит в состав воздуха. При 0⁰ С вода кристаллизуется и переходит в твердое состояние - лед.

Вода обладает многими удивительными свойствами. Ее с полным правом можно назвать чудом природы. Глубокие моря, озера, реки не промерзают до дна, а лед находится на поверхности воды. Это явление можно объяснить тем, что при замерзании вода расширяется, лед имеет меньшую плотность и массу, чем жидкая вода, поэтому он плавает на поверхности. Благодаря этому свойству воды в водоемах и зимой сохраняется жизнь.

Вода обладает большой теплоемкостью - 42 Дж/г град - поэтому она медленно нагревается и медленно остывает, являясь хорошим теплоносителем. А водные бассейны регулируют температуру на нашей планете: летом не дают ей перегреваться, а зимой снабжают материки теплом. А от космического холода предохраняют те капли воды, которые рассеяны в атмосфере.

Еще одно свойство - вода является универсальным растворителем. В ней растворяются многие вещества.

Существование воды на Земле в трех агрегатных состояниях - газообразном, жидком и твердом обязано очень важному обстоятельству: вращению Земли вокруг Солнца на расстоянии 149,6 млн.км. Если бы расстояние от Земли до Солнца было бы меньше 134 млн км - вся вода океанов, морей и рек испарилась бы. Если бы расстояние между Землей и Солнцем было более 166 млн км, то жидкая вода превратилась бы в лед.

4 группа.  Проведите исследование по изучению органолептических свойств воды по инструктивной карточке (слайд 4)

Опыт№1. Определение прозрачности

Условия проведения: комнатная температура.

Оборудование: прозрачный мерный цилиндр, шрифт, линейка

1. возьмите цилиндр;

2. под цилиндр на расстоянии 4 см от его дна положите шрифт;

3. Сливайте воду до тех пор, пока сверху через слой воды не будет виден этот шрифт;

4. Измерьте высоту столба оставшейся воды линейкой;

5. Выразите степень прозрачности в см.

Опыт №2. Определение цвета

Условия исследования: комнатная температура.

Оборудование: стеклянный сосуд, лист белой бумаги

1.Возьмите стеклянный сосуд и лист белой бумаги;

2.В сосуд наберите воду и на белом фоне бумаги на уровне глаз определите цвет воды.

Опыт№3. Определение pH

Условия проведения: комнатная температура.

1.Опустите универсальную индикаторную бумагу в сосуд с водой;

2.Сравните изменение окраски индикаторной бумаги со шкалой.

Опыт№4 Определение запаха

1.Закройте колбу пробкой;

2.Встряхните колбу;

3.Откройте пробку;

4.Определите запах воды.

Учитель: Познакомимся с составом воды (слайд 5)

Формула воды - Н2О.

Такая короткая запись, а сколько трудов положено учеными разных стран, чтобы установить состав воды. Очень долгое время считалось, что вода - это элемент, пока однажды французский ученый Антуан Лоран Лавуазье не пропустил водяные пары через раскаленный ружейный ствол и не разложил воду на составные элементы - водород и кислород, тем самым доказав, что вода - это сложное вещество. А английские ученые Генри Кавендиш и Джозеф Пристли синтезировали воду, сжигая водород в кислороде, тем самым подтвердив состав воды.

Запись на доске:

В молекуле воды на один атом кислорода приходится два атома водорода.

Массовые отношения в молекуле 2:16 или 1:8.

Относительная молекулярная масса =18.

Молярная масса =18 г/Моль.

Учитель:  Молекулы воды чрезвычайно просты в своем строении, но вместе с тем необычайны. Благодаря силам межмолекулярного притяжения атом кислорода одной молекулы воды притягивает атом водорода другой молекулы воды. Между соседними молекулами образуется связь, которая называется водородной (слайд 6)

За счет водородной связи образуются группы таких молекул. Наличие водородных связей обуславливает жидкое состояние воды. Когда вода закипает, водородная связь между ее молекулами разрушается, и вода из жидкого состояния переходит в газообразное. Чтобы разрушить водородные связи, необходимо приложить большую энергию, поэтому жидкая вода имеет высокую температуру кипения. С понижением температуры между молекулами воды увеличивается число водородных связей. Молекулы воды располагаются таким образом, что между ними образуются пустоты, поэтому при замерзании вода расширяется и лед "легче" воды.

Кристаллическая структура льда имеет ажурное строение (слайд 7)

Из-за наличия водородных связей между молекулами воды, она обладает аномальными свойствами: вода – жидкость (слайд 8)

При нагревании вода сжимается, при замерзании расширяется(слайд 9)

Плотность льда меньше плотности воды, поэтому зимой водоемы покрываются слоем льда, что имеет важное биологическое значение в природе (слайд 10)

Учитель: Вода - самое распространенное вещество на Земле. И в то же время, мы вправе сказать, что на Земле нет чистой воды. Почему?

Сообщение учащихся о распространении воды.

Все что мы называем водой, на самом деле - растворы тех или иных веществ в воде. Вода - один из лучших растворителей, поэтому природная вода содержит примеси:

• морская вода содержит примеси солей;

• дождевая вода содержит примеси растворенных газов атмосферы (азота, кислорода, углекислого газа);

• колодезная вода содержит сульфаты и карбонаты кальция, магния, натрия, калия.

На долю пресной воды приходится только 3%. Большая часть пресной воды (85%) находится на полюсах Земли в виде ледников и айсбергов.

Учитель: Чтобы использовать воду для питья, а также в промышленности и сельском хозяйстве ее необходимо очищать.

Сообщение учащегося о способах очистки воды (слайд 11)

Природная вода всегда содержит примеси. В зависимости от целей ее использования применяют различные приемы очистки.

Питьевая вода не должна содержать нерастворенных примесей и болезнетворных микроорганизмов, которые обычно бывают в водоемах. Если воду для питья берут из озер и рек, то ей дают отстояться в специальных бассейнах и фильтруют через слой песка. Очищенную от нерастворимых веществ воду обрабатывают хлором, а иногда озоном или ультрафиолетовыми лучами, которые убивают микроорганизмы.

Чтобы очистить воду от растворенных в ней веществ, применяют перегонку, или дистилляцию. Большие количества дистиллированной воды, которая используется в аптеках, химических лабораториях, охладительных автомашинах, получают в перегонных кубах или электрических дистилляторах.

Можно получить очень чистую воду даже в домашних условиях, используя способ вымораживания. Для этого наливают водопроводную воду в емкость и ставят ее в морозильную камеру. Как только в лед превратится примерно половина воды, незамерзшую часть надо слить, а льду дать растаять. Такая вода обладает высокой чистотой и ее считают полезной для здоровья.

В 16 веке королева Англии Елизавета I объявила премию за изобретение дешевого способа опреснения морской воды. Премия пока еще ни кому не вручена. В настоящее время для получения из морской воды 1 км пресной воды требуется 7 млн. т условного топлива, 2,8 т ядерного горючего.

6. Физическая пауза (слайд 12)

– Прежде, чем приступить к закреплению материала, проведем "Гимнастику для глаз".

• Закройте глаза, а потом откройте их. Повторите 5 раз.

• Делайте круговые движения глазами: налево – вверх – направо – вниз – направо – вверх – налево – вниз. Повторите 10 раз.

• Вытяните вперёд руку. Следите взглядом за ногтем пальца, медленно приближая его к носу, а потом медленно отодвиньте обратно. Повторите 5 раз.

• Посмотрите в окно вдаль 1 минуту.

7. Закрепление изученного материала (слайд 13)

Фронтальная беседа по вопросам.

Вы познакомились со свойствами воды, ее распространением и значением для живых организмов.

Какой состав имеет молекула воды? Какое строение имеют ее молекулы?

Перечислите физические свойства воды.

Назовите вид межмолекулярных связей.

Назовите методы определения состава молекул

Как получить воду без примесей? Где используется такая вода?

Какое значение имеет вода в жизни живых организмов?

8. Самопроверки знаний 

Тест (Приложение 2)

1. Основной запас воды на Земле находится в:

а) морях и океанах;
б) атмосфере;
г) ледниках;
д) озерах, реках;

2. Глубокие водоемы не промерзают до дна, поскольку:

а) замерзает только верхний слой, т. к. плотность льда меньше плотности воды;
б) лед плавится при 0°С;
в) лед твердый;
г) лед тяжелее воды.

3. Физические свойства воды при комнатной температуре и атмосферном давлении:

а) жидкость;
б) газ;
в) твердое вещество;
г) температура кипения равна 0°С;
д) температура кипения равна 100 °С;
е) температура плавления равна 0 °С;
ж) хорошо проводит электрический ток;
з) температура плавления равна 100 °С;
и) не является растворителем;
к) хороший растворитель.

4.Метод определения состава воды путем ее разложения на кислород и водород называется:

а) анализ;

б) синтез;

в) дистилляция;

г) выпаривание.

5.Очистить воду от твердых примесей можно с помощью:

а) кипячения;

б) фильтрования;

в) добавления кристаллов перманганата калия;

г) всеми приведенными способами.

6. Вода имеет большое значение для жизни:

а) растений;

б) животных;

в) человека;

г) всех живых организмов.

7. Чистая вода – это…

а) голубая жидкость без запаха, сохраняет свою форму;

б) белая жидкость с приятным запахом, легко изменяет объем;

в) прозрачная, бесцветная жидкость, не имеет вкуса и запаха, текуча, принимает форму сосуда.

8. Какие вещества растворяются в воде?

а) соль;

б) сахар;

в) мука;

г) песок;

д) масло.

9.  В классе вымыли пол. Почему через некоторое время он стал сухим?

        а) вода впиталась в поверхность пола;

        б) вода с поверхности пола испарилась;

        в) вода осталась на подошвах обуви учеников, которые ходили по классу.

Проверка (по щелчку появляются правильные ответы) слайд 14

1.А 2.А 3.А Д К 4.А 5.Б 6.Г 7.В 8.А Б 9.Б