Урок хімії у 7 класі на тему: "Вода, склад її молекули, поширеність у природі, фізичні властивості. Вода - розчинник"

 

Тема. Вода, склад її молекули, поширеність у природі, фізичні властивості. Вода-розчинник.

Мета:  сформувати поняття про воду як найважливіший природний оксид, ознайомити з фізичними властивостями води, обговорити поширення води в природі; на основі будови молекули води узагальнити знання  учнів про роль води як розчинника; показати значення процесу розчинення у природі; розвивати пізнавальний інтерес та логічне мислення; виховувати дбайливе ставлення до водних ресурсів Землі.

Обладнання та реактиви: м/м презентація, компьютер, проектор

Тип уроку: вивчення нового матеріалу.

 

Вода! Ти не маєш ні смаку, ні кольору, ні запаху, тебе неможливо описати, тобою насолоджуються, не знаючи, що ти таке. Не можна сказати, що ти необхідна для життя: ти-саме життя. Ти-найбільше багатство у світі…

Антуан де Сент-Екзюпері

Хід уроку

І. Організаційний етап

 

ІІ. Актуалізація опорних знань учнів

Земля дарує буйство  кольорів,

Нектару пахощами щедро поїть,

Щоб кожен з нас як свічечка, горів

Перед іконою природи  дорогої...

Основа вічної краси ці  речовини.

Молекули цих дивовижних речовин

Лиш два складають елементи,

Вони пануючі в усі моменти,

І Оксиген — один із них.

Запитання учням

1.  Отже, про які ж сполуки йдеться? Звичайно ж, про оксиди. (Учні дають визначення оксидів.)
2.  А чому ми заговорили про оксиди, адже тема сьогоднішнього уроку — вода?

     ІІІ. Мотивація навчальної діяльності

Учитель. Сьогодні є очевидним, що з-поміж усіх речовин на Землі вода — найпоширеніша і, напевно, найдиво- вижніша. Сучасне й майбутнє життя немислиме без неї — неповторної частини матеріального світу. У комплексі матеріальних багатств вода відіграє особливу роль, тому що саме у воді зайнявся вогникжитгя. Багато написано і сказано про неї: від поетичних рядків до виключно наукових, академіч­них праць. Вода здавна пробуджувала уяву людини, адже всі бачили, що волога сприяє росту рослин, у воді мешкають живі організми, без неї не може існувати все живе. Воду наділяли чудодійними властивостями. Що ж таке вода? Спробуймо розгадати їїтаємниці.

ІV. Повідомлення теми і завдань уроку

 

V. Вивчення нового матеріалу нового матеріалу

1. Якісний та кількісний склад молекули води

У молекулі води на два атоми Гідрогену припадає один атом Оксиге-ну. Чому саме так виглядає формула води?

а) Насамперед слід сказати, що класичну формулу води Н₂0 установили в 1805 р. учені Гей-Люссак і А. Гумбольдт.

б) Пізніше воду розклали на водень і кисень і встановили масові (1 : 8) і об’ємні (1:2) співвідношення Гідрогену й Оксигену.

в) Урешті-решт, ви самі можете відчути себе вченими й вивести й довести формулу води, адже вам уже відоме поняття «валентність».

(Учні дають визначення поняття «валентність», називають валентності Гідрогену й Оксигену.)

Запишіть у зошит: Н₂0. (Учень виводить формулу біля дошки.)

 

 

2. Структура молекули води

Молекула води має кутову форму. Запишіть у зошит:

    

 

 

3. Походження води

Де і як утворилася вода?

Учені довго сперечалися, звідки взя­лася вода на планеті. До єдиної дум­ки вони не прийшли дотепер. Най­поширенішою версією є теорія про космічне походження води. Першим незаперечні докази цьому знайшов італійський хімік Пізані.

Досліджуючи метеорит, що впав у 1864 р. поблизу Орігейля в півден­ній Франції, він виявив у ньому до 14 % води. Пізніше з’ясувалося, що всі метеорити містять воду.

Крім цього, було створено чимало наукових теорій щодо походжен­ня води. Значно поширилася одна з них, розроблена видатним ученим А. Шмідтом, відповідно утворилася з водню й кисню в між’я­дерному просторі під дією космічної радіації. Разом з космічним пилом молекули Н₂0 заносяться у верхні шари атмосфери.

На висоті 67-97 км частки пилу вкриваються крижаною оболонкою й утво­рюють сріблисті хмари.

4.Яке ж поширення одержала вода?

У зв’язку з цим хочеться згадати слова з пісні «Вода... вода — навкруги вода...». Чи дійсно вода скрізь? Щоб відповісти на це питання, переглянемо невеликий відеофрагмент.

Те, що ми побачили, демонструє поширення води в неживій природі. Але вам уже має бути відомо, чи міститься вода в живих організмах.

Отже, ми бачимо, що вода, справді, — найпоширеніша речовина на Землі.

 

5.Фізичні властивості води

Вода — ще й найдивовижніша рідина на планеті. Чому? Відповідь ми одержимо, вивчивши її фізичні влас­тивості.

Але спочатку згадаємо, за якими ознаками ми оцінюємо фізичні властивості.

(Відповідіучнів: агрегатний стан, колір, смак, запах, температура кипіння, температура замерзання, густина тощо.)

Які фізичні властивості має вода?

(Робота з підручником «Фізичні властивості»: учні записують у зошит, потім читають або називають.)

На перший погляд, нічого особливого в цих властивостях немає, вони звичні для нас. Але якщо розібратися, то вони багато в чому «аномальні»

 

 

6.«Особливі» властивості води

 

 

Що такий агрегатний стан? (Учні дають визначення.) . (Рідина, лід, пара)

Проблемне питання. Як ви вважаєте, чому за звичайних умов вода — рідина?(Відповіді учнів)

Учитель. Пояснюється це тим, що за звичайних умов молекули води існують не поодинці, а парами, трійками, квартетами, секстетами за рахунок водневих зв’язків. Інакше кажучи, вона являє собою газ, що створюєть­ся внаслідок кип’ятіння, коли зв’яз­ки між молекулами води розрива­ються.

а) Вода може «злипатися» сама із собою або з іншими речовинами.

Це має велике значення в житті рослин і тварин. Хто скаже, яке саме? (Думки учнів)

Учитель. Завдяки цій властивості коріння здатне всмоктувати вологу з грунту й подавати на висоту майже до 200 м (у найвищих деревах — евкаліпті, секвої та секвоядендроні), клопи-водомірки легко ковзають по дзеркалу водойм.

Майже всі речовини під час плавлення збільшуються в об’ємі, тому тонуть у власних розплавах. Що ж ми бачимо?

б) Лід же має більший об’єм, ніж вода, з якої він утворений, тому він плаває в ній. Відстань між мо­лекулами води в кристалі більша, ніж у рідині.

Питання. Яке це має значення в при­роді?

(Водойми не промерзають аж до дна, що забезпечує існування живих орга­нізмів у них, інакше життя на землі могло б не виникнути взагалі.)

Замерзанню води в клітинах пере­шкоджають такі процеси: скидання деревами листя восени, уміст речо- вин-антифризів, що знижують тем­пературу замерзання.

в) Густина води.

Густина води — найбільша за темпера­тури +4 °С. Під час охолодження гус­тина води, як і інших речовин, збіль­шується, але тільки до +4 °С, а від +4 до 0 °С — зменшується.

Потім густина її знижується, і на по­верхні водойми з’являється лід, що пе­решкоджає ще більшому охолоджен­ню. Опускання холодної води на дно забезпечує постачання киснем гли­боких шарів води, тому що внаслідок зниження температури розчинність газів у рідинах підвищується.

У зв’язку з цим спробуйте відповісти- ти на запитання, чому в акваріум не можна заливати кип’ячену воду?

(Учні висловлюють думки.)

Учитель. Тому що в кип’яченій воді практично відсутній розчине­ний кисень, необхідний рибкам для дихання.

г) Вода має високу теплоємність і низьку теплопровідність.

Остудивши 1 м³ Н₂0 на І °С, можна нагріти 1000 м³ повітря на З °С. В 1 л води можна запасти в 330 разів більше тепла, ніж в 1 л повітря.

Ця властивість води дозволила сформувати на нашій планеті клімат, сприятливий для життя, тому що восени вода повільно остигає, зігріваючи по­вітря, а влітку й навесні повільно на­грівається, охолоджуючи його.

д) У води надзвичайно висока прихована теплота плавлення.

Ми вже відзначали, що вода в природі зустрічається у вигляді льодовиків.

Питання. Чим можна пояснити, що льодовики не тануть повністю?

(Думки учнів)

Учитель. Виявляється, для цього знадобилася б величезна кількість енергії, що неможливо.

Наприклад, щоб розплавити 1 кг льоду, необхідно 79 ккал теплоти.

Таким чином, це рятує нас від ката­строфічних весняних повеней і дає ґрунтам можливість увібрати достат­ню кількість вологи на літо.

е) За температури 0 °С вода перетворюється на лід

Чи справедливе це твердження?

(Так, якщо йдеться про чисту воду, морська ж вода замерзає за температури —1,9 °С через домішки солей)

Висновок. Діти, я думаю, ви погодитеся з тим, що, якби вода не малі більшос­ті аномальних властивостей, життя на планеті не було б таким різноманіт­ним або не існувало б зовсім. У цьо­му еволюційне значення води.

 молекула води утворена ковалентними полярними зв’язками за рахунок двох неспарених р-електронів атома Оксигену і s-електронів двох атомів Гідрогену. Якщо взяти до уваги лише взаємну перпендикулярність осей електронних хмар, то кут між зв’язками становив би 90°. Насправді цей кут 104,5°. Це пояснюється взаємним відштовхуванням атомів, на яких зосереджено невеликі заряди. Полярну молекулу води можна показати у вигляді еліпса, позначаючи заряди на полюсах «+» і «-». Таке зображення називають диполем:

Висновок:

1. Подібне розчиняється в подібному.
2. Речовини з полярними молекулами — добре розчинні.
3. Речовини з неполярними або малополярними молекулами — нерозчинні або малорозчинні.

Роль води як розчинника у живій і неживій природі

Вода — найпоширеніша на Землі рідина й речовина. Щороку з поверхні Землі випаровується 511 тис. м³ води. Вода має позитивне й негативне значення у природі. (Клас ділиться на дві частини, кожна з яких має висунути факти негативного або позитивного значення води.)

Негативне:

1. Руйнує планету, утворюючи яри, печери, пустелі.
2. Розчиняючи в собі величезну кількість речовин, стає непридатною для використання: 97 % — солоні води океанів, морів, 3 % — прісна вода.
3. Під час сильних штормів забирає тисячі людських життів, руйнує міста й села.
4. Разом із киснем повітря призводить до іржавіння заліза (руйнує корпуси кораблів, водопостачальні й каналізаційні труби, мости, гідроспоруди).

Позитивне:

1. Міститься в організмах тварин і рослин, що забезпечує біохімічні процеси: в організмі ссавців міститься 70 % води, людини — 65 %; огірків — 90%.
2. Ґрунтові води забезпечують ріст і живлення рослин.
3. Забезпечує мікроклімат на планеті.
4. Надихає художників, композиторів, письменників і поетів на створення нових творів.

5. Відіграє велике значення у практичній діяльності людини. Воду використовують у:

• промисловості;
• побуті;
• медицині;
• сільському господарстві;
• рослинництві;
• тваринництві.

За образним висловом, усі ми - "живі розчини". Дійсно, практично всі процеси як в клітинах організму, так і в міжклітинному середовищі організму протікають саме у водних розчинах.Крім того, з властивістю води як розчинника прямо пов'язана транспортна функція внутрішніх рідин як у багатоклітинних тварин (кров, лімфа, Гемолімфа, целомічних рідина), так і у багатоклітинних рослин.
У хімії вода - розчинник; один з складових частин деяких хімічних реакцій; "транспортний засіб", тобто середовище, що дозволяє переміщати складові продукти реакції з одного технологічного апарату в іншій. У кінцевому підсумку, виведення в навколишнє середовище рідких відходів виробництва здійснюється теж у вигляді водних розчинів.

 

 

VI. Узагальнення і систематизація знань

А тепер проведемо невеликий диктант, що допоможе перевірити, наскільки добре ви засвоїли те, що ми вивчали на сьогоднішньому уроці.

Питання

1. Вода — це проста речовина? (Ні)

2. Молекула води складається з двох атомів Оксигену й одного атома Гідрогену? (Ні)
3.  Вода — найпоширеніша речо­вина на планеті й займає площу в 3/4 поверхні землі? (Так)
4.  Молекули води в рідкому стані розташовані групами? (Так)
5.  Будь-яка вода замерзає за температури 0 °С? (Ні)
6.    Густина води найбільша за температури 0 °С? (Ні, за температури +4 °С)
7.    Вода повільно остигає й повільно нагрівається? ( Так)
8.  На добу людина витрачає на побутові потреби до 50 літрів води? (Ні, близько 100 л)
9.  Самоочищення води Світового океану відбувається за 3 тисячі років? (Так)
10. Воду очищують шляхом відстоювання та фільтрації? (Ні, її ще хлорують, озонують, дистилюють)

VII. Підсумок уроку

VIII. Домашнє завдання Опрацювати параграф 17, 18, вправа 3 стор 89 усно.