Вода, її властивості, значення для живих організмів

Інтегроване факультативне заняття

Тема. Вода, її властивості, значення для живих організмів

(Водні ресурси регіону. Основні показники якості питної води: органолептичні, хімічні, бактеріологічні, токсичні хімічні сполуки).

 

Вода! Ти не маєш ні смаку, ні кольору, ні запаху.

        Тебе немож­ливо описати.

                         Тобою хочеться насолоджуватися,

       не знаючи, що ти таке...

                                           Ти сповнюєш нас радіс­тю, яку не пояснити...

            З тобою повертаються сили,

     з якими ми розпрощалися.

                       Ти — найбільше багатство в світі!

(Антуан де Сент- Екзюпері)

Мета:

 - підвищити рівень сформованості пізнавальних дій учнів з предмета;

•                  урізноманітнити їх знання про найпоширеніший оксид на планеті, про властивості води, її значення для живих організмів, про шляхи забруднення питної води та причину її недостачі, про наслідки безгосподарського ставлення до запасів прісної води;
•                  навчити учнів визначати чистоту води нехімічними методами;
•                  аналізувати хімічний склад води.

Навчально-виховні завдання:

-  надати учням знання з методики опрацювання інформаційних джерел;

•                  сприяти свідомому вибору хімічного профілю навчання учнями основної школи.

Очікувані результати: учні розуміють властивості води, її значення для живих організмів, про шляхи забруднення питної води та причину її недостачі; визначають чистоту води нехімічними методами, аналізують хімічний склад води.

Обладнання, реактиви та засоби наочності:

штатив з пробірками, склянки з водопровідною водою, водою з калюжі, з озера або ставка, чотири пробірки з розчином КМпО₄; предметне скельце, культура амеб, декілька піпеток, накривне скельце, мікроскоп, крапля чорнила, досліджувана вода, аркуш білого паперу.

Тип уроку: комбінований. 

Компетентності, які формуються в учнів: 

• уміння вчитися,
• спілкуватися державною мовою,
• загальнокультурна,
• соціальна,
• комунікативна,
• здоров’язбережувальна.

 

План

1. Повідомлення вчителем теми, мети уроку.

2. Вода - найпоширеніша речовина на планеті Земля.

 На фоні музики учні читають власні вірші про воду.

3.Повідомлення  учня:

«Вода яку ми п’ємо.  Проблема прісної води».

  Питна вода — вода, показники бактеріальних, органолептичних властивостей і ступеня токсич­ності хімічних речовин у якій пе­ребувають у межах норм питного водопостачання. Водопровідною є вода, що подається у водогін після додаткової обробки та при­датна для пиття. Вона не повинна містити будь-яких водяних організмів, видимих неозброєним оком, та мати на поверхні плівку. Поняття «чиста вода» умовне: вода вважається чистою й придат­ною для господарського викорис­тання та пиття, якщо вміст домі­шок у ній не перевищує гранич­нодопустимі концентрації (ГДК). Хімічний склад природної води: головні йони (аніони: карбонату С0₃²̄, хлориду СІ̄, сульфату S0²̄ ₄; катіони: Калію К⁺, Натрію Na⁺, Магнію Mg²⁺, Кальцію Са²⁺; біо­генні елементи (Нітроген у вигляді аміаку NH₃, нітрит-йону N0̄₂ , нітрат-йону N0₃̄ та азоту N₂); мікроелементи (металічні: Маг­ній, Ферум та неметалічні: Си­ліцій); органічні речовини. Хімічні сполуки, досягнувши граничнодопустимої концент­рації, можуть значно змінити органолептичні властивості води та погіршити її якість. Загальна кількість нелетких мінеральних та частково органічних сполук у питній воді характеризується величиною сухого залишку.

  Вода  має  деякі  аномалії: будова  молекули, наявність  водневого  зв'язку, утворення  асоціатів (кластерів), єдиний  гідрид, що  не  горить, безбарвна  у  тонких  шарах, а  в  товстих  має  блакитний  відтінок, єдина  рідина, яка  при  замерзанні  розширюється.

б). Перегляд  відео фрагменту [https://www.youtube.com/watch?v=Udn3hq5lsow]  

 „Структура  води (кластери)”-07-43.

4.   Практичні  роботи:            

Практична робота №1

Перевірка чистоти води КМпО_4.

У пробірки налийте по 1 мл води во­допровідної, води з калюжі, з річки або ставу. У кожну пробірку пере­сипте з виданих вам інших чоти­рьох пробірок по два кристалики КМп0₄. Збовтайте вміст усіх про­бірок. Що спостерігаєте? Визнач­те пробірку, у якій було найбільше мікроорганізмів.

Пояснення: вода у природі зав­жди має домішки. У ній часто містяться і мікроорганізми. Дове­сти це можна за допомогою додавання калій перманганату КМп0₄; його зазвичай називають «марганцівкою». Якщо у воді містяться мікроорганізми, то при додаванні марганцівки вода стане бурою, а мікроорганізми гинуть. При додаванні марганцівки до чи­стої води утвориться про­зорий розчин малинового кольору.

Практична робота №2

 Визначення органолептичних показників якості питної води:

Дослід 1. Визначення кольору води

Налийте 10—12 мл досліджу­ваної води у пробірку. Роздивіться пробірку зверху на білому тлі за достатнього бічного освітлення (денного, штучного). Порівняйте її колір із кольором дистильованої води такого самого об'єму та ви­беріть найбільш відповідний відтінок з таблиці 1.

Колір води зумовлений розчи­неними у ній мінеральними та органічними домішками. На ньо­го впливає присутність солей Феруму та гумінових кислот, які ут­ворюються внаслідок гниття рос­линних решток. Вони забарвлю­ють воду у жовтий колір. Зелену­вате забарвлення викликає інтен­сивне розмноження синьо-зеле­них водоростей.

Колір збоку	Колір згори	Градус
Відсутній	Відсутній	0
Відсутній	Дуже слабкий   жовтуватий	20
Дуже слабкий, блідо-жовтий	Жовтуватий	40
Блідо-жовтий	Слабко-жовтий	60
Блідо-жовтий	Жовтий	120
Блідо-жовтий	Інтенсивно жовтий	300

 

Дослід 2. Визначення прозо­рості води

Мірний циліндр розмістіть на висоті 5см над газетою і поступо­во наливайте у нього досліджува­ну воду. Визначте висоту водя­ного стовпчика, крізь який можна прочитати текст. Виміри проведіть тричі та запишіть середнє значення трьох вимірів. Для питної води про­зорість має бути не менше ЗО см.

Дослід 3. Визначення запаху води

   У пробірку налийте досліджу­вану воду при 20 °С. Закрийте отвір великим пальцем, енергійно збовтайте, відкрийте і зразу поню­хайте. Нагрійте воду до темпера­тури 60 °С і знову понюхайте. Ха­рактер та інтенсивність запаху ви­значте за стандартними критерія­ми, зазначеними у таблиці 2.Причиною запаху можуть бути продукти гниття організмів, наявність у ній речовин, що ма­ють запах, а також стічні води різного походження.

Характер запаху	Приблизний різновид запаху
Ароматний	Огірковий, квітковий
Болотний	Мулистий
Гнилісний	Фекальний, стічної води
Деревний	Мокрих недопалків, кори дерев
Землистий	Прілий, свіжоскопаної землі, гнилісний
Пліснявий	Затхлий, застійний
Рибний	Риби, риб'ячого жиру
Сірководневий	Тухлих яєць

Практична робота №3

Визначення чистоти води за допомогою амеб

Спосіб І. Нанесіть на предмет­не скельце краплю культури амеб, накрийте накривним скельцем і розгляньте препарат під мікроско­пом. Потім додайте краплю чор­ного чорнила. (Сприйнявши чор­нило за їжу, амеба за допомогою двох псевдоподій, які зливають­ся одна з одною, захоплює його з обох боків; так чорнило потрап­ляє до ендоплазми — внутріш­нього зернистого шару, де й пере­травлюється у травній вакуолі.) Чорнило в нашому досліді імітує забруднене середовище, тому цей дослід можна використати для визначення

чистоти води водойм, калюжі, ставка. Для цього достат­ньо на предметне скельце з аме­бою капнути декілька крапель зразка води.

Спосіб II. Повторіть дослід, як у способі І, але замість чорнила додайте в одному випадку воду артезіанську, у другому — водо­провідну, а в третьому — з ка­люжі. В яких випадках амеба по­темніла? Про що це свідчить?

Практична робота №4

Виявлення йонів Fe²⁺, CL^‾ , Fe³⁺ у воді.

а). Виявлення йонів Fe²⁺ :

у  кожну  з  пробірок  з  водою  добавити  1-2  краплі  розчину  червоної  кров'яної  солі. По  зміні  кольору  розчину  у  кожній  пробірці  зробити  висновок  про  вміст  у  воді  йонів  Fe^{2+ .}   

б). Виявлення йонів Fe³⁺ 

 у  кожну  з  пробірок  з  водою  добавити  1-2  краплі  розчину  жовтої  кров'яної  солі. Як  змінилося  забарвлення  розчинів? Зробити  висновок  про  вміст  у  воді йонів Fe³⁺  

    в). Виявлення йонів CL^‾ :

у  кожну  з  пробірок  з  водою  добавити  1-2  краплі  розчину   аргентум  нітрату. Як  змінилося  забарвлення  розчинів? Зробити  висновок  про  вміст  у  воді 

  йонів  CL^{‾ .}

5.                                   Звіти  груп про проведені досліди.

6.  «Якість питної води 

в  селі  Іванків Бориспільського району Київської області».

	Мутність мг/дм³	рН	Аміак мг/дм³	Нітрати мг/дм³	Жорсткість Моль/м³	Хлориди мг/дм³	Сульфати мг/дм³	Залізо мг/дм³	Лужність Моль/м³
Колодязь, глибиною 30 м	8,9	7,1	2,7	0,5	6,2	15,5	16,8	2,2	4,0
Колодязь, глибиною 60 м	7,0	7,2	0,59	0,5	7,8	4,6	3,6	0,36	7,8
Гігієнічні вимоги  до  питної  води	3,5	6,5-8,5	2,6	50	10,0	350,0	500,0	1,0	Не визнача- ється

 

7. «Срібна  вода»

а). Повідомлення  учня:    «Срібна вода».

Бактерицидна дія деяких ме­талів доведена у 1893 р. швей­царським хіміком Карлом Негелом. Арґентум - йони також ма­ють властивість під час контакту з водою вбивати у ній мікроорга­нізми, тому «срібна» вода вико­ристовується з лікувальною ме­тою. Вона готується за допомо­гою срібла, яке вкидають у воду на ніч (на 3л води потрібна одна велика срібна монета, а на відро води — три монети. Можна вико­ристовувати скляні кульки, вкриті тонким шаром срібла). Під час Другої світової війни «срібна вода» прискорювала загоєння ран та виразок у багатьох тисяч поранених. За допомогою цієї води в індійській провінції Аесоль вдалося швидко перемогти епідемію холери.

 «Срібна» вода використо­вується у маргариновій промис­ловості та у медицині, а також у йонаторах, які знезаражують воду, додаючи до неї мікроскопічні кількості срібла (їх винайшов ака­демік АН України, киянин Леонід Кульський).

б).Перегляд  відеофрагменту [https://www.youtube.com/watch?v=Udn3hq5lsow]

«Срібна  вода»  (07-15 хв.)

8. „Свячена   вода ”

а).Повідомлення  учня:  „ Свячена  вода”

Сьогодні багато людей вірять в лікувальні властивості «Святої води». Тож послухайте поради священика.

Про використання «святої води»

Все наше життя поруч з нами велика святиня — Свята вода. Освячена вода є образ Благодаті Божої; вона очищує віруючих людей від духовних хвороб та укріплює їх у подвизі спасіння в Бозі. Вперше людина занурюється в Святу воду, коли приймає Таїнство Святого Хрещення, при цьому вона омиває гріховні нечистоти людини, відновлює та відроджує людину в нове життя з Христом. Нас окроплює священик «святою водою», перед початком доброї справи, на освяченні дому та машини, під час молебну. У день Хрещення Господнього 19 січня кожний православний християнин іде до церкви, аби бути присутнім на освяченні води та піднести до Бога свої молитви. Біблія неодноразово говорить про святу воду; вона освячується Господом і називається святою (Числ. 5,17), очищувальною (Числ. 19, 9, Живою (с. 17). У Новому Заповіті описане навіть місце (Єрусалимська купальня «Дом милосердя»), де ангел бурлив воду і вона зцілювала хворих (Ін. 5,2—4). Хіба Господь чи вода змінилися? У день Богоявління, для кожної віруючої людини Бог творить чудо, для зміцнення віри, — дарує святу, життєдайну, свіжу дуже тривалий час воду. З благоговінням і молитвою повинні ми ставитися до «святої води». Хрещенську воду п'ють тільки натщесерце. Цим ми свідчимо перед Богом,

що щоденна їжа другорядна, передусім Божественний дар — святиня. Набирати та зберігати Святу Хрещенську воду треба в чистій посуді: банці, бідоні... Забороняється використовувати для господарських потреб посуд з-під «святої води», а в разі псування, «святу воду» виливають у чистому місці: під дерево, в річку, під хату, або приносять до церкви.

б).Перегляд відео фрагменту [https://www.youtube.com/watch?v=Udn3hq5lsow ]                  „Перетворення води у вино ” (11-30)

9. Корисні поради про воду.

- Треба пити воду, відстояну хоча би протягом трьох годин.

- Варити їжу також слід з відстояної води, яка повинна зберігатися в скляному посуді.

- Краще пити кип'ячену воду, бо в сирій містяться мікроорганізми, які є носіями холери, дизентерії тощо. Але кип'ячена вода має обмежену кількість солей, корисних для організму людини.

- Лікарі рекомендують купати маленьких дітей у кип'яченій воді.

- Волосся слід мити регулярно кип'яченою водою, воно стає густішим, здоровішим і блискучішим.

- Кип’яченою водою треба чистити зуби, полоскати горло.

- Йоги перед тим, як випити воду, кілька разів переливають її з кухля в кухоль. Вони вважають, що так вода насичується енергією (при цьому також підвищується вміст кисню, розчиненого у воді).

- Американські медики дійшли висновку, що хлорування водопровідної води вбиває мікроби, але надає їй канцерогенних властивостей. У тих, хто п'є некип'ячену хлоровану воду з-під крана, збільшуються шанси захворіти на рак прямої кишки на 38 % та на рак сечового міхура на 21 %. Припускають, що при взаємодії хлору із залишками органічних речовин у воді утворюються їх хлоро - похідні — отруйні та канцерогенні сполуки.

Отже, воду перед споживанням слід спочатку пропустити через очисний фільтр і прокип'ятити.

- Здоров'я  людини  залежить  від структури  води, способу  добування  її  і  відношення  самої  людини  до  води.

Перегляд  відеофрагменту [https://www.youtube.com/watch?v=Udn3hq5lsow ]                     „Структура води від вражень”13-08.

10. Цікаві досліди:

Дослід 1. Силікатний сад

У хімічну склянку об'ємом 500 мл налийте 100 мл силікатного клею (рідкого скла) та дистильова­ної води у співвідношенні 1:1. До суміші додайте по кілька криста­ликів солей різних кольорів. Через 15—20 хв у склянці з'являться «за­рості», що нагадують дерева або водорості. Це утворилися осади силікатів. Із кристала солі витя­гується тоненька порожниста трубочка, стінки якої складаються з осаду, що утворюється в ході ре­акції. Трубочка являє собою мем­брану, через яку вода проникає всередину (явище осмосу), і тру­бочка рветься. Знову утворюєть­ся осад і т. д. Так і росте фантас­тичний сад, наприклад:

KSiОз + FeCl₂ = 2КС1 + FeSi0₃

Дослід 2. Прогноз погоди з пробірки

У пробірці змішайте по 2 г кожної з речовин (KN0₃ та NH₄C1). Налийте туди 2,5 мл дистильованої води. Потім додайте до отриманої суміші 9 мл камфорного спирту і, герметично закривши пробірку корком, поставте її на підвіконня. Спостерігайте за змінами, що відбуваються у пробірці протягом місяця. (При зниженні темпера­тури утворюються кристали камфори різної форми — палич­ки, зірочки, пластинки.) Цей дослід відомий досить давно: вва­жають, що у давнину мореплавці використовували для пророкуван­ня погоди спеціальну суміш речо­вин (її склад наведено в інструкції для виконання досліду), що знахо­дилася у запаяній скляній ампулі; у ній спостерігалося послідовне випадання і розчинення кристалів різної форми. За цією зміною в ампулі, вважали мореплавці, мож­на передбачити погодні явища. Чому у склянці відбуваються зміни — залишається невідомим до цього часу, але існує думка, що це відбувається під впливом електро­магнітного поля Землі.

Своєю  добротою  і  небайдужістю  ми  можемо  змінити  структуру  води, а  тим  самим  позитивно  вплинути  на  своє  самопочуття  і  почуття  оточуючих.

НЕ  БУДЬТЕ  БАЙДУЖИМИ  ДО  ЛЮДЕЙ  І  ПРИРОДИ  !

Перегляди:

1).  відеофрагменту [https://www.youtube.com/watch?v=Udn3hq5lsow  ]                   „Кристали  льоду  і  музика”47-41

2). Відеофрагменту [https://www.youtube.com/watch?v=Udn3hq5lsow]                                   „ Рис та увага  до  дітей”49-50