Конспект уроку "Поняття про жорсткість води та способи її усунення"

Тема.  Поняття про жорсткість води та способи її  усунення

Мета: ознайомити учнів з поняттям жорсткість води, її видами (постійною, тимчасовою), методами їх усунення (зменшення); закріпити вміння складати рівняння хімічних реакцій; розширити знання учнів про природну воду, сполуки кальцію та магнію;  розвивати хімічну мову, екологічне мислення;    виховувати інтерес до вивчення хімії.

 Ключові компетентності:

- спілкування державною мовою;

- уміння вчитися впродовж життя;

- соціальна та громадянська компетентності;

- компетентності в природничих науках і технологіях;

- екологічна грамотність і здорове життя;

Обладнання: ПСХЕ, проектор, мультимедійна презентація, підручник, інструкційні картки, чайник з накипом, пляшки мінеральної води з етикетками, вода, мило, суспензія гіпсу, 2 хімічних стакани, скляна паличка.

Тип уроку: комбінований.                                            

Форми роботи: бесіда, розповідь, робота в групах,  демонстраційний експеримент, практичні навички, робота з підручником.

Цілі уроку: розпізнавати карбонатну та не карбонатну твердість води; називати карбонати та гідроген карбонати; уміння писати рівняння реакцій, що характеризують способи усунення твердості води; пояснювати способи усунення твердості води.

Форми та методи: бесіда, робота з підручником, метод «Мікрофон» з коментуванням, практична робота, Мозковий штурм “Що потрібно, щоб рослина добре росла?”,

 

ХІД УРОКУ

1. Організаційний момент

Привітання. Перевірка готовності учнів до уроку, відсутніх. Налаштування на роботу.

II. Актуалізація опорних знань

(Три учні працюють біля дошки)

1 учень. Написати рівняння реакцій, які характеризують хімічні властивості Mg.

2 учень. Написати рівняння реакцій за схемами перетворень:

Ba           BaO         Ba(OH)2

 

              BaCO3

3 учень.

Сa         CaO           Ca3(PO4)2

 

           Ca(OH)2

(Робота з учнями) Мозкова атака.

1. Як називаються елементи головної підгрупи ІІ групи ПСХЕ?
2. Які ступені окиснення проявляють атоми Кальцію, Магнію?

     3. Назвіть фізичні властивості Кальцію і Магнію.

    4. Назвіть хімічні властивості Кальцію й Магнію та їхніх сполук.

   5. Назвіть найбільш активний лужноземельний метал?

(Коментування відповідей учнів)

IІІ. Мотивація навчальної діяльності (демонстрація приборів з накипом – чайник)

Перегляд відефрагменту телепередачі  Сніданок з 1+1

 Викладач. Усім вам , напевне, відомо, що вода має дуже велике значення у житті людини.

Але чи вся вода є однаковою? Чи однаково розварюватимуться овочі, м'ясо, бобові та інші продукти в будь-якій воді? Яку воду можна застосовувати у системах охолодження автомобільних двигунів, а яку – ні? Чому  на чайниках з’являється накип і як його позбутися?

 На ці та багато інших запитань ми знайдемо відповідь в ході нашого уроку.

ІV. Вивчення нового матеріалу.

Викладач. Отже, записуємо тему  уроку:  «Поняття про жорсткість води та способи її усунення». Які завдання стоять перед нами?

 

Очікувані результати (складання та обговорення разом з учнями)

Викладач.  Вода є однією з найпоширеніших хімічних сполук на нашій планеті. Омиваючи вапнисті гірські породи, просочуючись крізь вапняковий шар літосфери і взаємодіючи  при цьому з вуглекислим газом, вона перетворює нерозчинні кальцію та магнію карбонати на розчинні гідрогенкарбонати.

(Запис на дошці рівнянь реакції)

CaCO₃+CO₂+H₂O = Ca(HCO₂)₂;

MgCO₃+CO₂+H₂O = Mg(HCO₃)₂.

Таким чином вода, насичуючись  Ca(HCO₃)₂ і Мg(HCO₃)₂, а також іншими солями, стає жорсткою.

Жорсткість води, зумовлена наявністю йонів  Са²⁺ і Мg²⁺, називається загальною жорсткістю, яка, в свою чергу, складається з тимчасової                   (карбонатної) та  постійної (некарбонатної) жорсткості.

Робота з підручником. с.171 - записати визначення жорсткості води

(2 хвилини) Учні зачитують визначення.

Викладач.  Розрізняють тимчасову та постійну жорсткість води.

Групова робота. Учні об’єднуються в дві групи для роботи з підручником (одна група вивчає тимчасову (карбонатну) жорсткість, а інша – постійну (некарбонатну). (Час на виконання 15 хвилин)

 В ході доповідей представників груп в робочих зошитах заповнюється таблиця:

 

Робота з підручником. Опрацюйте с. 172-174 та заповніть таблицю

 

Типи твердості	Тимчасова, або карбонатна	Постійна, або некарбонатна
Причини
Приклади води
Усунення

В ході доповідей представників груп в робочих зошитах заповнюється таблиця 

Таблиця має мати такий вигляд:

Типи твердості	Тимчасова, або карбонатна	Постійна, або некарбонатна
Причини	Наявність та	Наявність інших солей Кальцію і Магнію
Приклади води	Джерельна вода та вода з криниць, води річок та озер, водопровідна вода,  газовані мінеральні води	Морська вода,вода солоних озер, природні негазовані мінеральні води
Усунення	1. 2.	СаSО4 + Nа2СО3 = Nа2 SО4 + СаСО3 3Мg SО4 + 2Nа3РО4 =   Мg3(РО4)2+  Nа2 SО4

 

(Обговорення таблиці разом з учнями. Демонстрація при цьому, етикеток з пляшок мінеральної води; дія мила у твердій та м’якій воді)

Викладач. Отже, у жорсткій воді погано розварюється мʹясо, овочі, бобові, оскільки солі Кальцію з білками харчових продуктів утворюють нерозчинні сполуки, при цьому продукти засвоюються організмом гірше. Чай у жорсткій воді погано настоюється і втрачає свої смакові властивості.

 У жорсткій воді погано піниться мило, оскільки компоненти мила взаємодіють із йонами Ca²⁺ та Mg²⁺ з утворенням нерозчинних сполук, які осідають на волокнах тканини і погіршують її якість.

Вода з підвищеною тимчасовою жорсткістю непридатна для охолодження теплообмінної апаратури, оскільки при нагріванні гідрогенкарбонати кальцію та магнію розкладаються до карбонатів, які осідають на стінках теплообмінника.

Тверда вода поступово виводить з ладу різні  прилади як вдома, так і на виробництві. Але, позбутися жорсткості води шляхом виморожування або дистиляції можна  позбутися не тільки солей жорсткості, а і взагалі знесолити воду.

 Отож, давайте на практиці позбудемося твердості води. (Інструктаж проведення практичної частини) Учні об’єднуються у дві групи. І група проводить дослід №1, ІІ група проводить дослід №2 (додаток )Час на виконання – 10-12 хвилин

V. Узагальнення, систематизація, контроль знань і вмінь учнів.

Випереджувальне завдання.

Викладач.  Нині актуальною проблемою залишається водопостачання якісною водою населення, адже підґрунтові води не завжди відповідають діючим стандартам і санітарним нормативним вимогам до питної води. Значна кількість хвороб людини пов’язана з незадовільною якістю питної води і порушенням санітарно-гігієнічних норм водопостачання. Вживання недоброякісної питної води (2–2,5 л на добу однією людиною) суттєво погіршує здоров’я, зумовлюючи виникнення специфічних хвороб. Питна вода та її якість істотно впливають на всі фізіологічні та біохімічні процеси, що відбуваються в організмі людини, на стан її здоров’я. Отже, можна стверджувати, що якісні характеристики води, рівень її забруднення впливає на стан захворюваності населення.

Наші учні працювали над створенням проєкту  «Переваги і недоліки жорсткої та м’якої води»  та досліджували її вплив на організм людини з точки зору майбутніх кухарів. А також розробили лайфхаки як позбутися накипу на кухонних приладах.

Презентація проєкту у вигляді буклету та лайфхаки (додаток) .

Врава «Мікрофон» з коментуванням.

(один учень відповідає, а інший коментує його відповідь)

1. Яку воду називають твердою?

2. Чим зумовлюється жорсткість води?

3. Які види жорсткості води вам відомі?

4. Навіщо усувати жорсткість води (пом’якшувати воду) при приготуванні їжі ?

5. Які наслідки в промисловості від використання жорсткої води?

6. Які наслідки використання для організму людини вживання м’якої і твердої води

Мозковий штурм “Що потрібно, щоб рослина добре росла?”

(Викладач показує горщик із кімнатною рослиною).

Орієнтовні відповіді учнів:

 - оберігати, розпушувати грунт;

 - поливати, підживлювати, щоб вона добре розвивалася;

 - лікувати в разі ураження комахами-шкідниками.

Викладач. Тож і наше життя та здоров`я потребує, щоб його зберігали, розвивали, відновлювали.  Дослідження ВООЗ показують, що жорстка  вода негативно впливає на органи травлення, суглоби, утворює камені в нирках та жовчних шляхах, викликає передчасне старіння шкіри, лупу, сип, алергічні реакції. Але деякі науковці вважають, що саме вода є додатковим джерелом Кальцію для організму  (бо з продуктів харчування організм засвоює 30%  Кальцію, а з води – 90%) і тому вживання тільки м’якої води також небажане.

Вживання людиною дуже жорсткої та м’якої води негативно впливає на здоров’я.

Тож використовуйте лише якісну воду як для харчових, так і для побутових потреб.

VI. Підведення підсумків.

Оцінювання учнів

VІІ Домашнє завдання

Опрацювати & 28

Запитання 228, 230, 231;

*тестування у у формі ЗНО за посиланням

Бібліографія:

1. Підручник Хімія 11 клас, рівень стандарту, П.П.Попель, ВЦ «Академія», 2019:
2. Відефрагмент телепередачі  Сніданок з 1+1 Портал все освіта, тестування

 https://vseosvita.ua/test/tverdist-vody-za-materialamy-zno-417107.html

3. Усі уроки хімії. 11 клас. – Х.: «Основа», 2019.-272 с.