Урок "Вода, склад її молекули, поширеність у природі, фізичні властивості"

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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

Мета: продовжити формувати поняття про воду як природний оксид; доповнити й узагальнити знання про поширення  води в природі,  її  фізичні  властивості,  роль води для живої природи і життя людини;  розкрити значення колообігу води в природі;  розвивати пізнавальний  інтерес учнів,  формувати вміння  відповідально працювати у складі  групи; формувати міжпредметні, природничо-наукові і здоров’язбережувальні компетентності; виховувати бережливе  ставлення до природних  ресурсів живої та неживої природи.

Тип уроку:  комбінований.

Форми роботи: елементи ролевої гри

Обладнання й матеріали: мультимедійні презентації, набор кулестержневих моделей,  склянки  з дистильованою і джерельною водою, шматок тканини, спиртівка, сірники, тримач, пробірки;  кухонна  сіль, крейда.

Хід уроку

І. Організаційна  частина

ІІ.  Мотивація  навчальної діяльності

Без чого риба не живе?

Без чого човен не пливе?

Без чого квіти не ростуть?

І що спекотним літом ждуть?

Найголовніша на Землі.

Скажіть - но формулу її!

Вода з глибокої давнини збуджувала уяву людини. Проте минули тисячоліття, перш ніж з’явилися наукові дані про воду. Що ж таке вода?

Французький  письменник  Антуан  де  Сент-Екзюпері  засвідчив: «Вода!... У  тебе немає 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 – життя.»

Тема  води  простежується в роботах видатних  художників  І. Левітана,  І. Рєпіна, І. Айвазовського, І. Шишкіна (демонстрація  робіт  художників)

Вода  –  основна  речовина Землі.  Саме  тому  22 березня  відзначається  Всесвітній  день  води  та  водних  ресурсів.

Жива  вода  дає  життя

Всьому  живому в  світі.

Якщо  живе  жива  вода,

Тоді  земля  у  квіті…

ІІІ.  Актуалізація  опорних  знань

Вода – найпоширеніша  речовина на Землі.

1. Чи має сенс старовинне арабське прислів’я “У краплині води відбивається Всесвіт”?
2. Якби на Землі не було води, чи можливе було б на ній життя?
3. Чи така гостра проблема забруднення водного середовища, як про неї говорять?

IV. Вивчення   нового матеріалу

Кап-кап краплина… Про що вона мовчить?

Група теоретиків. 24 липня 1783 р. Лавуазьє и Лаплас здійснили синтез води із «горючого повітря» (водню) і «дефлогістованого повітря» (кисню).

1785 р. Лавуазье і Меньє встановили склад води: 85% Оксигену и 15% Гідрогену.

Сучасні дані: Ԝ(О) = 88,9% ; Ԝ(Н) = 11,1%.

Вода займає ¾ нашої планети та лише 2% - прісна  вода. 

Знаходження води	Масова частка (%)
Поверхневі води	0,017
Вода прісних озер	0,009
Ріки	0,0001
Солоні озера  внутрішні моря	0,008
Внутрішні води	0,625
Вологість грунту	0,005
Підземні води	0,620
Атмосфера	0,001
Льодовики	2,15
Океани	97,2

 

Води на Землі багато, але це солона вода. А більшість прісної води «законсервована» в льодовиках.

Вода знаходиться в постійному русі. Випаровуючись з поверхні водойм, грунту, рослин, вода накопичується в атмосфері і випадає у вигляді дощу, снігу, поповнюючи запаси в океанах, річках, озерах, тому кількість води на землі не змінюється, вона тільки змінює свої форми. Це і є колообіг води в природі.

Група практиків. Дослідивши воду ми встановили , що вона  прозора речовина, без запаху і кольору, рідина. Може перебувати в трьох агрегатних станах. Вода текуча речовина і немає власної форми. Без смаку і запаху буває лише  очищена  вода. У природі вода є сумішшю декількох речовин: твердих, рідин та газів, які потрапляють у воду, яка просочується через гірські породи, від них залежить її смак.

На  поверхні  води  утворюється плівка – молекули води злипаються між собою. І ця плівка тримає голку – це явище поверхневого  натягу води. Теплота дуже повільно передається від гарячої води до холодної – вона має малу теплопровідність. Розчинність речовин у воді різна, але більшість речовин в воді розчиняється.

Вода – вражаюча рідина, у неї є аномалії. Для води закони ніби не писані. У природі і під час дослідів вона поводиться зовсім не так, як інші рідини.

Аномалія перша. Вода, згідно з її будовою, повинна кипіти за температури -80⁰ С  плавитися за -100⁰ С.

Аномалія друга – висока теплоємність. Вода нагрівається вп’ятеро повільніше від піску. Енергії,що йде на нагрівання однієї склянки води від 0 до 100⁰ С , достатньо, щоб підняти тіло масою 1кг на висоту 8,4 км.

Аномалія третя і четверта. У води дуже висока теплота пароутворення і плавлення. Повільне випаровування води підтверджує дослід «Негорюча хустинка».

Аномалія п’ята. Під час замерзання речовини стискуються, а вода розширюється.

Аномалія шоста. У процесі охолодження вода стискується, але лише до +4⁰ С.

Аномалія сьома. У води найбільший поверхневий натяг.

Аномалія восьма. Вода — наймогутніший розчинник.

 Отже, чиста  вода  за стандартних умов – безбарвна, прозора рідина (у товстих шарах – голубувата),  яка не має ні запаху, ні смаку. Температура замерзання = 0⁰С,  температура  кипіння = 100⁰С, найбільшу  густину 1г/см³ має при 4⁰С.  Густина  льоду менше ніж густина води і тому лід плаває на воді. Має низьку теплопровідність, високу теплоємність (довго нагрівається і довго охолоджується). Вода гарний  розчинник.

Група  мислителів. Вода відноситься до класу оксидів. Оксиди – це складні речовини які складаються з двох елементів один із яких є Оксиген з валентністю ІІ.     Атоми Гідрогену приєднуються до атомів Оксигену не  симетрично з боків, а зміщуються до одного боку. Вчені вважають, що , якби не ця несиметричність, то властивості води різко змінилися б. Наприклад, вода переходила б у твердий стан за 90˚ С, а кипіла б за – 70˚С

Вода – це речовина, в молекулі якої ковалентні полярні зв’язки. Тому молекула води є диполем.                                                                                                                        Вчені виділяють 5 різних станів води в рідкому вигляді і 14 станів в замерзлому вигляді.  Їм  вдалося довести, що вода має пам’ять. В той момент, коли вода торкається будь-якої речовини, у неї відразу з’являється вся інформація про дану речовині. Ці дані відбиваються на поверхні води, проте це ніяк не впливає на її хімічний склад.

Унікальні  властивості  води визначаються будовою її молекули. Молекула  води має кутову будову, кут  між атомами складає 104,5^° Молекули  води,  які розташовані поряд  пов’язані  одна з одною зв’язками,  які називаються  водневими.  Молекули  як  би  злипаються  одна з одною. Коли вода перебуває в рідкому стані, її молекули безперервно рухаються і водневі зв’язки постійно то розриваються, то утворюються знову.Саме завдяки такій будові молекула води є універсальним розчинником.

Завдяки водневому зв'язку молекули води існують не поодиноко, а парами, трійками, квартетами, секстетами. Якби цього не було, вода за звичайних умов була б газом.

Завдяки цим  зв’язкам,  вода  має ряд властивостей, які мають значення для всього живого на нашій  планеті.   

Група теоретиків. Перші живі організми на Землі виникли у воді!                                                 Вона відіграє  важливу роль у житті  рослин,  тварин і людини.                                                                         В даний момент 70 % поверхні Землі покриті водою , а придатний до вживання тільки 1 % цієї води. 46 % всієї води Землі знаходиться в Тихому океані , в Атлантичному - 23,9 , в Індійському - 20,3 , а в Північному Льодовитому - 3,7%. У природі існує близько 1330 видів води. Вони розрізняються за походженням (дощова , грунтова , зі свіжого або довго лежачого снігу тощо ) , за кількістю і характером розчинених у ній речовин . Приблизно на 60% поверхні Землі  відсутня  прісна  вода або відчувається  гостра  потреба в ній. Майже  500 млн людей страждають  від  хвороб, викликаних  нестачею  або  неякісною  питною  водою.

Добова  норма  води  дорослої  людини  –  2,5л.  Надлишок  води  призводить до перевантаження  серцево-судинної  системи, викликає  надмірне  потовиділення, що  супроводжується  втратою солей,  ослабленням організму. Але нестача  води до 2% від маси тіла  викликає  спрагу, при втраті  води – 6-8%  настає  запаморочення, при   нестачі  10% - виникають  галюцинації,  порушається  ковтання. При  нестачі  понад 12%  води настає смерть.    Людина може обходитися без їжі 30 діб і лише менше тижня без води. Тіло дорослої  людини містить  приблизно 65% води,  вміст води у рослинах – 90%. Медуза на 99% складається з води,  мозок людини на 89%.

Органи людського організму	Вміст  води, %
Головний мозок	81
Спинний  мозок	74,8
Нирки	82
Серце	79
М’язи	75
Легені	79
Печінка	70
Скелет	46
У середньому у тілі  дитини	75
У середньому у тілі дорослого	65

Одна  рослина соняшнику  поглинає  протягом  літа  300л води. Для вирощування  1т картоплі  необхідно 100 м³ води, а  1т  зерна – 1000м³. Кожна  сільськогосподарська  культура  за  вегетаційний  період  споживає  4-5 тис м³  води на гектар.   Не  обійтися без  води  і у промисловості.

Виробництво	Кількість, т	Витрати  води, м3
Сталь	1	300
Папір	1	900
Хімічні волокна	1	2000
Вирощування: соняшника картоплі зерна	1 1 1	300 100 100

Забруднені підземні води очищаються протягом декількох тисячоліть. Бережіть і раціонально використовуйте воду.

V. Застосування набутих знань

Дебати

1. Чи існує жива вода?
2. Вода – рятівник чи руйнівник?

 

Чи знаєте ви, що…?

1. Людина за своє життя випиває в середньому 35 тонн води.
2. 85 % всіх захворювань у світі передається за допомогою води.
3. Людський організм на 60-70 % складається з води , а дитячий на 80 %. П'ятимісячний ембріон складається з води на 94%.
4. Одним з найбільш водянистих продуктів є кавун , він складається на 93 % з води. Якщо говорити про найбільш водянистих тварин , то п'єдестал очолюватиме медуза , так як вона на 99 % складається з води.
5. У Азербайджані є вода , в якій присутня велика кількість метану , тому , піднісши до неї сірник , вона може спалахнути.
6. В Антарктиді є озеро , вода в якому в 11 разів солоніша морської і може замерзнути тільки при температурі -50 С.
7. За даними ЮНЕСКО , найчистіша вода знаходиться у Фінляндії.
8. Незважаючи на те , що ПАР це африканська країна - вода в кранах країни вважається третьою в світі за чистотою і придатна відразу в їжу.
9. Перше , що шукають дослідники інших планет - воду.

VI.   Рефлексія

Складання пам’ятки «Вода»

1. Вода допомагає понизити можливість серцевого нападу. Після проведення чергових досліджень вчені зробили висновок , що люди , які вживають близько 6 склянок води щодня , менше перебувають під ризиком серцевого удару на відміну від тих людей , які випивають всього 2 склянки .
2. Не можна кип'ятити воду більше одного разу , при повторному кип'ятінні виділяється діоксин , отруйна речовина, що викликає рак.
3. Вживання кофеїну та алкоголю призводить до обезводнення .
4. Тільки чиста вода не містить калорій, не вимагає перетравлювання, не шкодить організму.
5. Вода — еліксир життя.
6. Вода багато дає, багато забирає

VII. Підсумок   уроку

VIIІ. Домашнє  завдання.

Опрацювати  параграф  підручника,  виконати завдання.Підготувати повідомлення: Розчини в природі, в побуті. Розчини і живі організми.