Разработка внеклассного мероприятия по химии «Всемирный день воды»

Автор: Кудряшова Антонина Владимировна

Организация: МБОУ СОШ №60

Населенный пункт: город Чебоксары, Чувашская Республика

Цель: Обобщить, проанализировать и расширить знания учащихся о воде, ее роли в живой и неживой природе, в жизни человека, о необходимости бережного отношения к водным ресурсам, о роли каждого человека в решении экологических и экономических проблем гидросферы.

Подготовка: Заранее учащимся сообщается тема мероприятия и создаются поисковые группы. Группы формируются равнозначные - и по количеству учащихся, и по способностям. Учителем назначается руководитель группы из числа хорошо успевающих учащихся по химии, обладающих организаторскими задатками. Каждая группа получает задания:

Первая группа- презентация « Вода в природе и в жизни человека».

Вторая группа - опыты « Удивительные свойства воды».

Третья группа измеряет объем воды, потребляемой в их семье за сутки и за неделю.

Четвертая группа определяет общую жесткость воды родниковой, водопроводной и фильтрованной.

Ход урока: Урок начинается во дворе школы.

Учитель: Ребята, посмотрите по сторонам…

«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».

Учитель: Фантастические узоры инея, причудливые формы облаков, узорчатое кружево снежинок, радужное мерцание капель росы, весенний дождь, тропический ливень - и все это о ней - о воде! Что мы знаем о воде?

 

Выступление учеников 1 группы с презентациями в классе. Ученик- географ: Вода- это одно из самых распространенных веществ на Земле, ¾ поверхности земного шара - это воды океанов, морей, озер, ледников, болот. Основное количество воды содержится в океанах (95,7%), в виде льда (2,14%), вода рек и озер составляет (2,14%), атмосферная-0,0005%. В связанном состоянии вода находится в литосфере, она входит в состав минералов и горных пород. Важным регулятором воды на суше являются ледники. Ледники - это главное хранилище пресной воды на планете. Они содержат около 30 млн км³ пресной воды. Крупным резервуаром пресной воды, почками Земли, являются болота. Общие запасы свободной воды на Земле составляют 1,4 млрд км³

Учитель: Почему вода так широко распространена на Земле и присутствует повсеместно в виде либо жидкости, либо твердого тела, либо пара? Чтобы ответить на этот вопрос вы должны вспомнить ее физические свойства. Какое значение имеют физические свойства воды для формирования современного облика Земли и для жизни на ней живых организмов?

Ученик- биолог: Вода содержится в организмах животных и человека, в растениях. В организмах млекопитающих средняя массовая доля воды составляет 70%, в организмах рыб- 80%, водорослях – 90%. Человек же на 60-65% состоит из воды: кровь содержит 90%, мышцы-75%, кости- 28%. Вода – обязательный компонент каждой живой клетки.

Обезвоживание организма на 12-15% приводит к нарушению обмена веществ, а потеря 25% воды - к гибели организма. В организмах идут процессы обновления воды: в кактусах в течение 28 лет, у черепахи за 1 год, у верблюда за 3 месяца, у человека за 1 месяц.

Учитель: Физические свойства воды, ее удивительные особенности были давно замечены учеными. Вода единственное на Земле вещество, встречающееся одновременно в трех состояниях – твердом, жидком и газообразном. Молекула воды состоит из двух атомов водорода и одного атома кислорода. Между молекулами воды связь более прочная, чем межмолекулярные. Они называются водородными связями. Водородная связь возникает между атомом водорода одной молекулы и атомом кислорода другой молекулы (демонстрирует на моделях). Эти связи удерживают молекулы вместе довольно прочно, поэтому процесс испарения затруднен. Для него требуется достаточно сильное нагревание. При скольки градусах вода закипает?

Выступление учеников 2 группы с результатами опытов.

Ученик- физик: При 100 градусах.

При охлаждении вода сжимается, но лишь до +4 градусах, при дальнейшем охлаждении она расширяется. Что будет, если вынести бутылку с водой на мороз?

На прошлом уроке мы поставили опыт: одну бутылку заполнили водопроводной водой, во второй бутылке - газированная вода. Обе бутылки вынесли на мороз. Посмотрим, что произошло (показывает результат опыта). Бутылка с водопроводной водой лопнула, а бутылка с газированной водой не лопнула, а выбита пробка. Почему? Лед выдавливает газ и газ выбивает пробку. По этой же причине из ведра снега не получится ведро воды. Плотность воды при

температуре +4 достигает 1г/см³, а плотность льда 0,92г/см³. Поэтому лед всегда находится на поверхности, сохраняя все живое в водоемах.

Ученик- химик: Вода - химически активное вещество, поэтому она взаимодействует со многими другими веществами. Самое общеизвестное и наглядное из таких взаимодействий - растворение веществ в воде. Вода является наиболее универсальным растворителем. Растворенный кислород воздуха обеспечивает жизнь водных организмов. А вот сероводород- газ, образующийся при разложении остатков организмов, делает водоем безжизненным, как это имеет место, например, в глубинах Черного моря. Растворяются в воде и жидкие вещества.

Демонстрационный опыт. Растворение в воде поваренной соли и соляной кислоты. Раствор может быть окрашенным - растворение в воде CuSO₄ x 5H₂O и KMnO₄. Любая природная вода - раствор. Вода способна растворять многие вещества. Есть такая поговорка «И капля камень точит».

Вода взаимодействует с активными металлами.

Демонстрационный опыт. Возгорание бумажного кораблика с кусочком натрия, помещенного в чашку с водой.

 

Выступление учеников 3 группы.

Ученик- эксперт: В сутки моя семья расходует 200 литров воды, за неделю – 1400 литров. Сколько воды расходуется на весь дом? Город? Специальная комиссия Всемирного банка, изучавшая «водный вопрос» планеты, пришла к заключению: уже сегодня мы живем практически в пустыне. Ибо 40% жителей Земли испытывают хроническую жажду. В некоторых регионах планеты 80% заболеваний вызваны отвратительным качеством питьевой воды, из-за чего ежегодно умирают 10 млн. человек.

Чистая пресная вода уходит от нас, каждый третий россиянин уже страдает от ее нехватки. Это с нашими-то реками, гладями, просторами! Ведь течет же река Волга. Ведь конца и края якобы нет. Оказывается, есть край. Не годится вода рек и озер для домашнего употребления, а родники все грязней, все худосочней.

2 эксперт: В настоящее время водоснабжение в г. Чебоксары осуществляется из реки Волга. Вода очищается, подготавливается в ГОВС «Заовражье». Качество подаваемой населению воды соответствует санитарно- гигиеническим требованиям, но из-за изношенностей водопроводных сетей часто отмечается превышение содержания железа. Исследуется вода из родников и колодцев города. По данным исследований проб органами санэпидслужбы вода не соответствует нормам и общей жесткости. Например: нитраты встречаются до 70мг/л при норме меньше 45мг/л, жесткость до 16 при норме меньше 10.

Выступление учеников 4 группы.

Презентация:

Анализируя собранный материал, мы пришли к выводам:

1.Общая жесткость воды из родника гораздо больше, чем жесткость водопроводной воды. После данного фильтра жесткость уменьшается почти наполовину. Норма по жесткости для питьевой воды составляет 7 моль/л, а для колодцев и родников допускается до 10 моль/л.

Общая жесткость складывается из кальциевой и магниевой, т.е. из суммарной концентрации в воде катионов Ca²⁺ и Mg²⁺.

2.По отношению к процессам умягчения воды различают жесткость карбонатную и некарбонатную. Карбонатная жесткость вызвана присутствием гидрокарбонатов кальция и магния. Исследование показало, что карбонатная жесткость воды из родника больше, чем водопроводная и фильтрованная вода.

При кипячении гидрокарбонаты разрушаются, а образующиеся малорастворимые карбонаты выпадают в осадок, и общая жесткость воды уменьшается на значение карбонатной жесткости. Поэтому карбонатную жесткость называют также временной жесткостью.

3.Жесткость после кипячения (неустранимая жесткость) в водопроводной воде составляет 1/3 от значения общей жесткости, после фильтра и того меньше. В зависимости от состава воды, в каждом случае неустранимая жесткость имеет разную долю от общей жесткости.

4.Содержание накипи в родниковой воде в 2 раза больше, чем в водопроводной. После фильтра накипи еще меньше, чем водопроводной.

Сравнительная таблица полученных результатов.

	Проба №1 водопроводная	Проба №2 После фильтра	Проба №3 родниковая
Общая жёсткость моль/л(мг/экв/л)	3,4	1,5	9,9
Карбонатная жёсткость моль/л(мг/экв/л)	2,2	1,2	8,5
Некарбонатная жёсткость моль/л(мг/экв/л)	1,2	0,3	1,4

Вода из родника содержит больше солей, чем водопроводная. Родник относится к подземному источнику водоснабжения, а водопроводная – из поверхностного источника. Фильтр задерживает содержание некоторых солей.

Влияние жесткости воды на организм человека.

После долголетнего кипячения воды образуется толстый слой накипи, что приносит большой вред организму. Накипь может дать начало различных заболеваний. Например болезни эндокринной системы, болезни системы кровообращения, болезни органов дыхания. Кальций необходим в организме человека для строения костной ткани. При избытке кальций нейтрален по отношению к организму человека, однако, это снижает качество воды- соли кальция образуют накипь и мутность воды. Магний необходим для нормальной деятельности нервных клеток. Однако, его количество в воде должно быть ограниченно, т.к. при избытке он засоряет канальцы нервных клеток. Жесткая вода плохо усваивается организмом, ионы металлов откладываются в различных органах и тканях человека, затрудняя их нормальное функционирование.

Учитель: Весной лед тает, и вода собирает в себя прошлогоднюю листву, мусор, синтетические моющие средства и направляет свой бег в ручьи, ручьи в реки, реки в озера и далее. Загрязнители попадают в море и океан. Чем грязнее вода, тем хуже для нас и всего живого. Как же вернуть воде былую чистоту? Существуют способы очистки воды.

Для очистки воды от взвешенных частиц прибегают к фильтрованию. По практической работе №2 вы знаете, что вода, прошедшая через фильтр, прозрачна, но по-прежнему содержит растворенные соли. Вода, поступающая в водопроводную сеть должна быть прозрачной, очищенной от вредных веществ и болезнетворных бактерий. Очистку и обеззараживание воды проводят на специальных сооружениях - водоочистительных станциях (рис.59, стр.109 учебника). На них поступает вода из рек и водохранилищ. По трубам водозаборников (1) речная вода перекачивается насосами в особые бассейны- сместители (2). Здесь в воду добавляют некоторые соли, осаждающие примеси вредных веществ и мелкие частицы ила. Из сместителя вода попадает в отстойник (3), где отстаивается. Частицы, не осевшие на дно, удаляют фильтрованием (4). Промышленный фильтр отличается от лабораторного. Он представляет собой бетонную камеру, которая наполовину заполнена песком и гравием. Вода попадает в нее сверху, а вытекает через отверстия в полу. Вода становится чистой и прозрачной. Очищенную воду обеззараживают хлором или озоном, убивающим болезнетворные бактерии. В домашних условиях самый надежный способ обеззараживания воды - кипячение. Химически чистую воду получают перегонкой, или дистилляцией (рис.60 стр.110).

Завершение урока.

Учитель: В идеале отлично было бы, если бы вокруг блистала только чистая вода! Ведь каждая молекула ее - неразгаданная тайна. Она несет информацию из глубин времени. И сейчас различными устройствами пытаются прочитать заключенную в ней информацию. Пока это только эксперименты, но кто знает? Может это сумеете сделать вы?

 

 

Использованные источники:

1.Алексеева В.Е. «Вода-самое обыкновенное и необыкновенное вещество» // «Химия в школе»-2007-№8.-с.29

2.Дергольц В.Ф. «Мир воды» «Недра»1979

3.Фадеева Г.А. «Материалы для проведения учебной и внеурочной работы по экологическому воспитанию» Волгоград. Учитель. 2014

4.Интернет-сайт //festival.Iseptember/ru/articles/524591/