Проект на тему " Вода "

                             9 - КЛАС 

                                                       ВОДА                                                                                                    

                                                     Проект                                

Учасники проекту: учні 9-го класу.

Тип проекту: пошуково-творчий.

Термін роботи:2 місяці.

Актуальність проекту як навчальної технології:

В основі проекту лежать інтереси учнів .Участь у ньому забезпечує розвиток умінь  вирішувати значущі в пошуковому,творчому плані проблеми, що потребує інтегрованих знань , дослідницького пошуку для її розвязання.

Мета і завдання проекту :

Поглибити знання учнів про природу , показати взаємозв язок між природничими науками ; систематизувати й узагальнити знання про речовини ,поглибити їх за рахунок відомостей про властивості води ( лабораторні досліди). Дослідити якість води в смт. Піщанка за показниками постійної твердості та вмісту в ній нітратів;розглянути види її забруднень та методи очищення.Розробити рекомендації щодо очищення питної води в домашніх умовах.

Розвивати вміння учнів будувати промову , виступати перед аудиторією,чітко інтерпретувати результати досліджень ; удосконалювати вміння ефектно використовувати засоби електронних комунікацій.  

 Виховувати бережливе  ставлення до природи , та економне використання води.

  План роботи над проектом:

1. Постановка проблеми .
2. Визначення теми і мети проекту.
3. Ознайомлення учнів із суттю  проекту та основними етапами його реалізації.
4. Робота з інформаційними ресурсами.
5. Звіти творчих груп.
6. Презентація проекту.                  

Структура проекту

Ключове запитання :

У чому універсальність води ?

Тематичні завдання :

1. Провести огляд теоретичних основ хімії води( будова молекули , фізичні та хімічні властивості ).
2. Дослідити якість води у смт. Піщанка за показниками постійної твердості та вмісту нітратів.
3. Розглянути види забруднень води.
4. Визначити доступні ти економічно доцільні методи очищення питної води в домашніх умовах.

Очікувані результати :

1. Формування в учнів умінь працювати з додатковою літературою, систематизовувати матеріал , робити висновки.
2. Удосконалення вмінь готувати доповіді й виступати з ними.
3. Розвиток умінь працювати в команді.

Фрагменти презентації «Вода».

Напрями дослідження :

1. Поширеність у природі .
2. Будова молекули води.
3. Фізичні властивості води.
4. Хімічні властивості води.
5. Вода в житті людини.
6. Види забруднень води.
7. Твердість води та її усунення.
8. Визначення твердості води та вмісту нітратів у питній воді нашого смт . Піщанка .
9. Методи очищення води в домашніх умовах.
10. Висновок.

                       Звіти груп :

1. Поширеність у природі.

Вода – найпоширеніша   сполука на нашій планеті. Вона вкриває понад 2/3 поверхні Землі. Приблизно 97% усієї води – вода морів , річок , океанів. Прісна вода – 3%. Вода в природі постійно рухається , здійснюючи кругообіг. Його рушійною силою є Сонце , а головним джерелом води – Світовий океан. Кругообіг – природний процес відтворення прісної води, природна фабрика дистиляції. Розгляньте таблицю «Кругообіг води у природі».

 Вода бере участь практично в усіх процесах, що забезпечують життєдіяльність організмів на нашій планеті. Без цієї речовини неможливе існування тварин , рослин , мікроорганізмів і ,звичайно людини.

Вода в незначній кількості міститься в атмосфері , причому – у трьох агрегатних станах : газуватому , рідкому , твердому. Випадаючи на земну поверхню , атмосферні опади (дощ ,сніг ) захоплюють із собою пил , деякі розчинені гази і в такий спосіб очищують повітря.

2. Будова молекули води.

Хімічна формула води H₂O , це молекулярна речовина .

   Електронна і графічна формули молекули води

                        H : O :                H – O

                              H                          H

вказують на те , що два атоми Гідрогену сполучені з атомом  Оксигену простими ковалентними зв’язками . Кожний зв'язок у молекулі води утворений s-електроном атома Гідрогену і одним р-електроном атома Оксигену . Два р-електрони атома Оксигену , які беруть участь у цих зв’язках , є неспареними й перебувають у різних орбіталях . Оскільки р-орбіталі зорієнтовані перпендикулярно одна одної, молекула води має кутову будову. Кут між зв’язками молекули води дорівнює 104,5*. Молекула води – диполь : та частина молекули , де знаходиться Гідроген , заряджена позитивно , а частина , де знаходиться Оксиген - негативно. Завдяки полярності молекули води електроліти в ній дисоціюють на йони. Отже , молекула води електронейтральна.

3. Фізичні властивості.

Чиста вода – прозора рідина без смаку й запаху. У тонких шарах вона безбарвна , а в товщі має блакитний колір. Вона - єдина сполука , яка може перебувати одночасно в трьох агрегатних станах : у вигляді льоду , рідини й пари.

   За температури 0 С вода переходить у твердий стан – лід, а за температури 100 С вона перетворюється на пару, за нормальних умов є рідиною. Максимальна густина води – 1/см³ за 4 С. Вода має високу теплоємність і малу теплопровідність.

Лабораторний дослід № 1 «Розчинність речовин у воді».

Учні перевіряють на розчинність у воді певні речовини і результати досліду заносять у таблицю :

 Записати спостереження і висновки у зошит.

Чому вода є гарним розчинником ?

4. Хімічні властивості води.

Вода – це надзвичайно важлива сполука , виявляє достатню хімічну активність . Реагує з багатьма речовинами – і простими , і складними:

1) з металами

Ме( Na  Li  Ca Ba  Mg) + H₂O --- Me(OH)_n + H₂|

Me ( Zn Fe ) + H₂O --- Me_nO_m + H₂|

Me (Cu Ag Au) + H₂O ---- не реагують

Лабораторний дослід №1 «Взаємодія металічного натрію (калію) з водою.»

• Наповність кристалізатор водою;
• У нього обережно опустіть шматочок металічного натрію (калію);
• Після припинення бурхливої реакції до продуктів реакції додайте кілька крапель фенолфталеїну.
• 2 Na + 2 H₂O = 2 NaOH + H₂
•  Які зміни відбуваються під час реакції ?
• Який газ утворився в результаті взаємодії ?
• Якого кольору став розчин після додавання розчину індикатора та про що це свідчить ?

( Записати спостереження і висновки у зошит ).    

2) з оксидами металів :

      Na₂O + H₂O = 2 NaOH ;

      BaO  +  H₂O = Ba(OH)₂ ;                        

     Лабораторний дослід №2 « Взаємодія негашеного вапна з водою .»

• У пробірку насипте порошок кальцій оксиду та долийте води ;
• До утвореного розчину додайте кілька крапель розчину фенолфталеїну ;
•     CaO + H₂O = Ca(OH)₂ ;
• Що спостерігаємо під час доливання води до негашеного вапна?
• Які зміни відбулися після додавання розчину фенолфталеїну й чому ?

( Записати спостереження і висновки у зошит .)

3) з оксидами неметалів 

          SO₃ + H₂O = H₂SO₄ ;

         P₂O₅ +3 H₂O = 2 H₃PO₄;

Лабораторний дослід № 3 “ Взаємодія вуглекислого газу з водою.»

• Добуваємо вуглекислий газ при взаємодії кальцій карбонату і хлоридної кислоти .
• Добувший вуглекислий газ пропускаємо крізь воду і до отриманого розчину добавляємо кілька  крапель розчину метилового оранжевого .

CO₂ + H₂O =H₂CO₃ ;

   - Які зміни відбулися у пробірці після додавання розчину індикатора.

- Про що це свідчить ?

(Записати спостереження і висновки у зошит )

4)Розклад води

Вода дуже стійка проти нагрівання , але за високої температури(2000 С)   або під дією постійного електричного струму вона розкладається:

                        2H₂O = 2H₂ + O₂;

5)Електролітична дисоціація

Дослідити електричну провідність дистильованої води; води з крану , з   криниці ; водний розчин кухонної солі .

5. Вода в житті людини.

      Кругообіг води – винятково  важливий процес. Він забезпечує сушу прісною водою, яка постійно оновлюється. Заміна води в річках відбувається в середньому  30 разів на рік , тобто кожні 12 діб. Волога яка міститься в грунті , оновлюється за 1 рік . Води проточних озер повністю обмінюються за десятки років , а непроточних – за 200 – 300 років . Води Світового океану оновлюються в середньому за 3000 років.

Людина використовує воду практично скрізь :

• Як хімічну сировину воду використовують для одержання водню, кисню , кислот ,лугів , різних органічних сполук .
• Як розчинник вона використовується в різних галузях промисловості (хімічна промисловість  , металургійні підприємства , текстильні фабрики , цукрові й крохмале –патокові заводи ),у будівництві ,транспорті .
• Використовують воду в парових двигунах ,системах охолодження  й опалення .
• Найбільше воду використовують в побуті , а також для зрошення полів , садів .
• Широко використовується вода в хімії як каталізатор.

Вода є найважливішою біологічною рідиною , необхідною для процесів життєдіяльності живих організмів :травлення кровообігу , розмноження .

Жодна рідина у світі не має такої кількості корисних якостей ,як

вода . Саме тому вона застосовується в усіх галузях промисловості .

Для побутових потреб людина використовує воду з річок , озер або підземних джерел . Природна вода ніколи не буває чистою .

Крім розчинних домішок , вона містить тверді частинки піску , глини , рештки рослин і тварин , різноманітні мікроорганізми .

Тому природну воду перед уживанням очищують.      

      6. Забруднення води поділяють:

1) фізичне;

2) хімічне ;

3) біологічне;

4) теплове .

     Фізичне забруднення виникає внаслідок збільшення у воді нерозчинних домішок – піску , глини , намулу за рахунок змиву дощовими водами з розораних ділянок (полів) ,надходження суспензій з діючих підприємств гірничорудної промисловості , пилу .

     Хімічне забруднення води відбувається за рахунок надходження у водойми зі стічними водами різних шкідливих домішок неорганічного (кислоти , луги , мінеральні солі ) і органічного походження (нафта й нафтопродукти , миючі засоби , пестициди ).

     Біологічне забруднення водойм полягає в надходженні зі стічними водами різних мікроорганізмів (бактерій , вірусів ) ,спор , грибків і т. д.,багато з яких є хвороботворними для людей , тварин і рослин .

    Теплове забруднення води спричиняється спуском у водойми підігрітих вод з ТЕС , АЕС та інших енергетичних установок . Тепла вода змінює термічний і біологічний режим водойм і шкідливо впливає на їх мешканців .

7.Твердість води - це природна властивість води , обумовлена присутністю в ній розчинних солей Кальцію і Магнію .

8.Визначення твердості води та вмісту нітратів у питній воді нашого смт. Піщанка за 2011- 2012 р..

Джерела децентралізованого водопостачання:

Твердість води      11-26,8 ммоль/дм³ ;

Нітратів у воді        55-173 мг/дм³ ;

Джерела централізованого водопостачання :

Твердість води       11,1-15 ммоль/дм³;

Нітратів у воді          97- 118 мг/дм³;

Ці показники не відповідають встановленим стандартам ( твердість води повинна бути – 10 ммоль/дм³ ; вміст нітратів у воді -50 мг/дм³ ).

Отже , нами було виявлено , що вода нашої місцевості не відповідає стандартам якості : твердість води є високою , наявний надлишок нітратів . Проте , попри все це , ми щодня використовуємо цю воду для задоволення власних потреб . Кожен з нас розуміє , що таке використання призводить до того , що ми власноруч завдаємо шкоди нашому здоров’ю .

9.Чиста вода – це запорука нашого здоров’я .

          У домашніх умовах , ми можемо вжити певних заходів , що допоможе нам зменшити негативний вплив забрудненої води на наше здоров’я .Ці заходи досить прості , але більшість із нас не вживає їх . Вода , яку ми споживаємо , на перший погляд , є достатньо чистою , а отже , не викликає у нас ніяких застережень і , відповідно , бажання очистити її .

        Є кілька способів , що можуть допомогти нам у домашніх умовах зробити воду більш безпечною для нашого здоров’я . Ці способи справді  прості , тому користуватися ними має змогу майже кожен бажаючий .

1-й спосіб – це відстоювання . Потрібно всього лише відстояти воду певний час . Після цього значна кількість речовин осяде .

2-й спосіб – це кип’ятіння . Достатньо прокип’ятити воду  (хоча б 5 хв.) та дати їй відстоятися певний час  , щоб в осад випали малорозчинні карбонати . Таким чином можна позбутися тимчасової твердості .

3-й спосіб – за допомогою активованого вугілля . Вода буде чистішою, наприклад , після того , як її пропустити крізь шар марлі , у який вміщено активоване вугілля .

4-й спосіб – використання фільтрів. Їх видів сьогодні достатньо. Є фільтри різного дизайну та різної ціни.

     Перші три способи є найбільш економічно вигідними. Вони не спричиняють великих витрат. Використання фільтрів тягне за собою перелік грошових витрат , але очищення води таким способом є найефективнішим з тих, що можна здійснювати в домашніх умовах.

11.  Висновки

1. Вода – основна біологічна рідина й універсальний розчинник.
2. Вода – безцінний природний дарунок, необхідний для всього живого на Землі .
3. Запаси прісної води на Землі обмежені (приблизно 3% від загальної маси).
4. Закріпили знання про фізичні та хімічні властивості води провівши відповідні лабораторні досліди.
5. Дослідили якість води в смт. Піщанка за показниками постійної твердості та вмісту в ній нітратів .
6. Розробили рекомендації щодо очищення питної води в домашніх умовах.