Вода-найцінніший мінерал на Землі

Тема уроку: "Вода-найцінніший мінерал на Землі"

Мета уроку: з'ясувати роль води у природі та її значення для живих організмів. Ознайомити учнів із проблемами забруднення водних ресурсів. З'ясувати лікувальні та профілактичні властивості води; розвивати екологічні знання.

Тип уроку: інтегрований урок з хімії, біології, географії та фізики у формі семінарського заняття.

Обладнання уроку: глобус, модель молекули води, інформаційні картки "Цікаві факти про воду", зразки різної води, плакати "Значення води для життя", лепбуки, буклети "Як економити воду", презентації (виготовлені учнями).

Девіз уроку:

"Вода – це скарб планети, не марнуй її"

Хід уроку

1. Вступне слово вчителя

Провідні вчені світу з 1970 по 1975 рік вивчали будову молекули, фізичні та хімічні процеси, що відбуваються за участю води у природі. Вони видали п'ятитомник, понад 1000 сторінок, відповіли на безліч питань, але чимала кількість запитань залишилась без відповіді. Ми наче й багато знаємо про воду, її роль в природі, але інколи залишаємося без відповіді. Тому ми сьогодні проводимо інтегрований урок з хімії, біології, географії, фізики, щоб з'ясувати роль води та її значення для живої та неживої природи і діяльність людини. Щоб це зрозуміти, нам необхідно знати фізичні та хімічні властивості води. Пора дізнатись та навчитись розуміти велику і могутню воду, яку ми жорстоко експлуатуємо, порушуючи природне середовище. Тільки ґрунтовні знання про воду, водні басейни можуть дати необхідні основи для збереження та існування екосистем нашої планети. Людство використовує велику кількість води, як правило, робить це не цінуючи її, коли її достатньо. Людина не цінує воду до тих пір, поки не вичерпується джерело.

Отже, що це за чудодійна, хімічна сполука - вода? Це і є темою нашого уроку. Запишіть план уроку:

1. Поширення води у природі.
2. Роль води у природі.
3. Екологічні проблеми сьогодення.
4. Лікувальні властивості води.
5. Цікаве про воду.

 

Серед усіх речовин на Землі вода - найпоширеніша і, напевно, найдивовижніша. Сьогодення і майбутнє життя немислимі без неповторної частини матеріального світу. У комплексі природних багатств вода відіграє важливу роль, бо саме у воді зажеврів колись вогник життя. Життя зародилося у воді й розвивається лише у водних розчинах. Німецький фізіолог Е. Дюбуа-Реймон дуже влучно сказав "Живе - то одухотворена вода".

Багато написано та сказано про неї: від поетичних рядків до суто наукових академічних праць. Вода з глибокої давнини збуджувала уяву людини. Адже усі бачили, що волога сприяє росту рослин, у воді живуть живі істоти, без неї не може існувати все живе. В одній єгипетській піраміді в гробниці фараона знайшли зерно, яке пролежало 400 років, але досить було його зволожити, і воно проросло.

Проте через сучасний стан довкілля чисту та прозору воду ми можемо зустріти хіба що в дитячих казках про її чудодійні властивості та в незабутньому творі Антуана де Сент-Екзюпері "Маленький принц".

"... в тебе ні кольору, ні смаку, ні запаху, тебе не можливо описати, тобою насолоджуватись, не знаючи, що ти таке.

Не можна сказати що ти необхідне для життя: ти - життя. Ти наповнюєш нас радістю, яку не пояснити нашими почуттями. За тобою повертаються до нас сили, з якими ми вже попрощались.

              Завдяки тобі в нас знову починають струменіти висохлі струмки нашого серця"

Ці слова французького письменника давно стали гімном воді - речовині, без якої наша планета Земля перетворилась би у мертве, на віки застигле небесне тіло.

Подивімось на глобус: якого кольору на ньому більше? Голубого. На Землі більше води ніж суші. Недарма ж космонавти розповідають, що наша планета з навколоземної орбіти здається зеленувато-блакитною. Це колір морської води. Об'єм води у Світовому океані вдесятеро перевищує об'єм усієї суші над рівнем моря.

Що ми знаємо про поширення води у природі? Про це своїми знаннями з нами поділиться вчений-географ (додаток 1).

Абсолютно чистої води у природі немає, її можна одержати перегонкою. Вона несмачна, без солей, необхідних живим організмам. Якщо таку воду довгий час споживати, то вона буде вимивати солі з організму! У морській воді надто багато різних солей і тому вона також не придатна для використання.

А чи знаєте ви, що людині потрібно випивати в день близько 1,7 літрів води. І приблизно у 20 р. більше щоденно треба кожному з нас для миття, приготування їжі і т. д. А загальна кількість води в природі не змінюється. Як ви думаєте, чому? Допоможе нам в цьому розібратися юний фізик (додаток 2)

А яке значення води для життя на Землі з точки зору вчених-хіміків? (додаток 3)

Про роль води в живій природі нам розповість вчений-біолог (додаток 4)

"Будь здоровий, як вода" - кажуть у народі. Здавна у багатьох народів світу існували перекази про цілющі, лікувальні властивості води. Не вмивавшись, людина раніше не робила жодного кроку з двору. "Вода Дністрова - над усе здорова" - колись вважали в Україні.

Слово сучасним лікарям про лікувальні властивості води (додаток 5)

Нас, жителів Землі, можна порівняти з пасажирами корабля, яким видано певний запас води. Але пасажири корабля можуть розраховувати, що в випадку нестачі води, якесь інше судно допоможе їм, тоді, як ми у Всесвіті одні з нашими невеликими запасами прісної води, необхідної для життя. Тому проблема чистої води особливо гостро стоїть сьогодні.

Послухаємо нашого еколога (додаток 6)

З давніх-давен людство зрозуміло яку роль відіграє вода в природі та житті людини і відобразило це в народній творчості: прислів'ях, приказках, піснях, загадках. (Учні зачитують підготовлені приспів 'я, загадки, пісні про воду)

Підсумок уроку Проблему очищення та охорони води вирішити нелегко. Можливо, хтось з вас в майбутньому буде безпосереднім учасником цієї проблеми. Ви можете обрати собі такі професії: еколог, гігієніст, економіст, програміст, хімік і візьмете на себе відповідальність за вирішення цих різних проблем.

Водні ресурси, як і чисте повітря слід охороняти і раціонально використовувати. Питання охорони довкілля розглядає Конституція України, ст.546

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Додаток 1

Географ

Вода - найпоширеніша речовина на Землі. Вона покриває ¾ всієї земної поверхні у вигляді океанів, льодовиків, озер, боліт, а над нею пливуть хмари – скупчення пароподібної води. Якщо копнути в глибину земної кори, то і там в тріщинах і порах завжди можна знайти воду. В морях і океанах знаходиться 98 % загальної кількості води. Запаси прісної води, необхідної для життя і технічних потреб становить лише 3 %. Решта – вода солена. 2/3 усіх запасів прісної води на Землі міститься у замерзлому вигляді в льодовиках і полярних льодах. А 1/3 зосереджена у річках, озерах, підземних водах.

Прісної води катастрофічно не вистачає. В одних районах Землі часто йдуть дощі, в інших місцями засуха. Нестачу прісної води в даний час відчуває 1/3 населення планети. Добра вода стає предметом експорту, наприклад населення Гонконгу одержує воду по спеціальному трубопроводу з Китаю. На привізній воді живе ціла країна – Алжир. Вода – сировина, яку неможливо замінити.

Вода входить до складу  тіла кожного живого організму в значних кількостях. Так, тіло людини складається з води на 75 %, в крові – близько 80%, у м’язах – 35%, в кістках людини - 25% води. В організмі риб – 80%, земне-водних – 60% в овочах – до 80% води.

Якщо б висота земної кори була всюди однакова, наша планета вкрилась би шаром води заввишки 2400 м .Усі води океанів, морів, річок, озер, боліт, льодовиків, а також підземної води і скупчення водяної пари в атмосфері становлять водну оболонку Землі – гідросферу.

4 океани і 80 морів утворюють світовий океан – він становить 71 % усієї земної поверхні. У Світовому океані на кожного жителя Землі припадає близько 300 млн. кубічних метрів води. Щоб заповнити водою океан всім річкам земної кулі треба безперервно вливати в нього свою воду 50 тисяч років.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

    Додаток 2

Фізик

  У природі постійно відбувається колообіг води. Завдяки випаровуванню вода є у повітрі. Залежно від температури повітря пара води то утворює туман, росу, іній, то збирається у хмари і випадає у вигляді дощу або снігу.

  Рідка вода завдяки своїй легкості, рухливості і текучості утворює струмки, озера, ріки, просочується в ґрунт,  утворюючи води які течуть у моря, океани.

  Вода, яка випаровується з відкритих поверхонь, таким чином знов повертається на Землю. Снігові і льодові покриви Землі внаслідок текучості і агрегатних перетворень води беруть участь в колообігу у вигляді пари, хмар, інію, снігу, дощу, льоду.

  Фізичні властивості води настільки багатогранні, що розглянути їх (навіть не вивчити) дуже важко. Адже енергія води нас зігріває, плавить метал, перевозить мільярди людей. За допомогою спеціальних приладів, які дають змогу отримати надтонкий струмінь води, під величезним тиском "ріжуть метал", "рубають" вугілля в шахтах. Таких прикладів можна наводити безліч, але навіть вже з даних ви бачите, які різноманітні фізичні властивості має  вода.
          Вода – прозора речовина, без запаху і смаку. При нормальних умовах густина води 1 г/см³. При 100°С вода перетворюється на пару, а при 0°С вона замерзає, перетворюючись на лід. При цьому спостерігається цікаве явище: об’єм утвореного льоду майже 10%, більший від об’єму вихідної кількості води, а його густина менша, ніж густина води тому лід плаває на воді.

  Вода має особливу властивість: при нагріванні від 0°С до 4°С її об’єм не збільшується, а зменшується, і, починаючи з 4°С починає зростати. Отже, найбільшу густину має вода при температурі 4°С, об’єм – мінімальний. Ця властивість води має важливе значення для клімату на Землі та життя у воді. На дні великих озер вода цілий рік зберігає температуру не нижче за 4°С, що дає змогу живим істотам пережиту сувору зиму.

  Вода у природі весь час рухається. Якби можна було піти за водою, то у нас вийшла би цікава подорож. Основною причиною колообігу води є Сонце. Четверта частина сонячної енергії йде на випаровування вологи з поверхні води. 2/3 атмосферної вологи повертається у вигляді осадів у Світовий океан, 1/3 – випадає на сушу. Колообіг води дуже важливий процес. Він забезпечує сушу прісною водою, яка постійно поповнюється. Заміна води у ріках проходить всередньому 30 разів у рік. Волога у ґрунті міняється протягом року. А вода в озерах замінюється за десятки років.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

                                                 

Додаток 3

Хімік

  Учені тривалий час сперечалися, звідки виникла вода на планеті. До єдиної думки не дійшли і досі. Найпоширенішою є теорія про космічне походження води. Першим добув незаперечні докази цього італійський хімік Пізані. Досліджуючи метеорит, що впав у 1864 р у південній Франції, він виявив у ньому майже 14% води.

  Класичну формулу води Н2О установили у 1805 р. вчені Ж. Гей-Люссак і А.Гумбольдт. Пізніше було розкладено воду на кисень і водень під дією електричного струму.

  Хоча молекула води міцна, її можна розкласти і хімічним шляхом, тобто взаємодією з іншими речовинами. Так вода взаємодіє з металами, з оксидами активних металів, з оксидами неметалів.

  Найважливіша властивість води для  життя на Землі – її здатність розчиняти тверді, рідкі і газоподібні речовини,  оскільки хімічні і біохімічні реакції відбуваються головним чином у водних середовищах.

  Н2О – універсальний розчинник, здатний розчиняти гази, мінеральні солі, кислоти, органічні сполуки. Тому кров, слина, лімфа, міжклітинний сік, тобто всі рідини організму, є фактично водними розчинами тих чи інших органічних і неорганічних речовин. Цим пояснюється те, що масова частка води в організмах рослинного світу становить від 50 до 90%. Без води засихають рослини, гинуть жителі водойм.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Додаток 4

Біолог

  Без води не може прожити ні одна жива істота. Якщо організм людини втрачає 13% води від маси тіла, то наступає смерть. Чи знаєте ви, що людина може прожити без їжі тиждень, без води – 5 днів, без повітря – 5 хвилин.

  Відчуття спраги є одним з найболісніших відчуттів, які переживає людина. Жертви корабельних аварій, яким доводилося багато діб плавати в океані на плотику чи шлюпці, свідчать: найбільших страждань їм завдавала спрага. Бо коли людина голодує, організм тривалий час може жити за рахунок нагромаджених резервів. Спочатку витрачаються жири, потім обмін речовин змінюється і для підтримки життєдіяльності організм починає перетравлювати навіть білки м’язів.

  Воду в організмі не можна замінити жодною речовиною. Її нестача найбільш згубно позначається на клітинному рівні. Коли клітина зневоднюється, концентрація речовини усередині неї зростає настільки, що це призводить до самоотруєння. У живих організмах ні один процес не відбувається без води. У рослинах вода потрібна для фотосинтезу, для поглинання поживних речовин з ґрунту і їх перенесення, для транспірації – води захищає рослини від перегріття, деяким рослинам вода необхідна для запліднення та проростання насіння.

  Отже, вода є складовою частиною і середовищем для існування живих організмів.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Додаток 5

Лікар

  Рослини виділяють біологічно активні речовини, які мають цілющі властивості.

  Цілющі властивості води людина помітила здавна. Тому на свято Юрія в травні та Івана Купала в липні, роси наповнюються життєдайною силою Землі і Місяця, людини обтирає хворі місця росою, а дівчата обличчя, щоб бути красивими, так як через пори шкіри цілющі речовини проникають в кров. Існує приказка: "Гарне личко, мов росою вмите".

  Якщо по росі ходити босоніж, то грибкові захворювання на шкірі ніг не з’являться.

  В стародавніх індійських книгах розповідається, що "цілющий потік води зміцнює від усіх хвороб ". Душ – це водолікувальна процедура, при якій вода різноманітної температури направляється на тіло під тиском.

  Наша земля пронизана численними джерелами, фонтанами, які несуть мінеральні води з цілющими властивостями. Кожна людина повинна випивати вранці склянку  джерельної води. В окремих місцях є джерела з водою підвищеної мінералізації, там будують здравниці.

  У нас у Львівській області це: м. Шкло, м. Трускавець,  м. Великий Любінь.

  Цінною є тала вода, яка зберігає кристалічну гратку льоду. Така вода очищає організм, підправляє ушкоджені клітини, а зруйновані виводить з організму. 

  Благодатний вплив на організм людини мають ванни із цілющих трав.

  Обтирання холодною водою, купання в холодній воді – загартовують організм.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Додаток 6

Еколог

  До найактуальніших проблем, що торкаються кожного жителя планети і від яких залежить майбутнє людства, слід віднести проблеми екологічні.

  В результаті інтенсивного використання людством водних ресурсів відбуваються значні кількісні і якісні зміни в гідросфері. Це зумовлено тим, що більшість річок і озер є не лише джерелом водопостачання, а й тим басейном, куди скидаються промислові, сільськогосподарські, побутові стоки. В зв’язку з цим на землі практично не лишилось великих річкових систем з гідрологічним режимом і хімічним складом води, не спотворених діяльністю людини.

   Вода, земля, повітря – найцінніші скарби, які подарувала нам природа. Нині вода зі звичайної природної речовини перетворюється на найдорожчий продукт, якому немає замінників. Надмірне вирубування лісів, осушування боліт  є причиною зменшення водності річок, що, у свою чергу, призводить до значних втрат прісної води.

  Внаслідок варварського господарювання в Україні зникло біля 20 тис. малих річок, з них третина – на Львівщині. У водойми України щороку вливається біля 7,3 млн. тонн забруднюючих речовин. Катастрофічно забрудненими є Західний Буг, Дністер, Золота Липа, Рата та інші річки.

  Щороку у водойми України потрапляє близько 5 млн. тонн солей і 190млн.м³ стоків від тваринницьких комплексів. Половина мінеральних добрив і отрутохімікатів змиваються з полів у річки. Пестициди викликають алергічні реакції, зниження імунної реактивності, змінюють спадкові властивості організмів.

  Стан вод Світового океану сьогодні викликає велику тривогу. Він забруднюється переважно річками, з якими щороку надходить понад 320 млн. т солей, заліза 6,5 млн. т фосфору тощо. Дуже багато забруднень потрапляє і в океани  із атмосфери: 200 тис т Свинцю, 1 млн. т  вуглеводнів, 5 тис. т ртуті. Ці речовини спричиняють бурхливий розвиток деяких одноклітинних водоростей. Загиблі водорості опускаються на дно, де починають гнити, поглинаючи увесь кисень з води. Це викликає загибель багатьох організмів.

  До найбільших  забруднювачів Світового океану належить нафта і нафтопродукти. Щороку у води океанів потрапляє 5-10 млн. т цих речовин. Нафтова плівка на поверхні моря пригнічує життєдіяльність морського фітопланктону, який є одним з основних постачальників кисню в земній атмосфері, порушуючи тепло- і вологообмін між океаном і атмосферою, знищує мальків риб та інших морських організмів. 

  Світовий океан забруднюють і радіоактивні речовини. Проблема захисту Світового океану нині стала однією з найактуальніших. Її розв’язання – обов’язок усіх країн. З огляду на це ООН розробила й прийняла кілька важливих документів, які регулюють судноплавство, рибальство, добування корисних копалин із морських родовищ. Потрібно будувати ефективні очисні споруди на хімічних підприємствах, впроваджувати безвідходні технології. У сільському господарстві необхідно застосовувати інші способи боротьби з шкідниками рослин. Особливо небезпечні наслідки має забруднення природних вод побутовими стоками – це відпрацьовані води санвузлів, закладів харчування та прання тощо.