Вода ‒ источник жизни на Земле

Цель:

  • углубить знания о молекулярном строении воды и о составе;
  • углубить знания о физических свойствах воды.
  • изучить химические свойства воды;
  • расширить знания о значении воды как источнике жизни на нашей планете,
  • способствовать бережному отношению к воде и водоемам;
  • развивать интерес к предмету химии, расширить кругозор учащихся.

Материалы:

стенгазеты, рефераты о воде, таблицы “Содержание воды в разных
организмах”, “Молекулярное строение воды”, “Зависимость свойств веществ от их
относительной молекулярной массы”, выставка книг, видеофильм “Вода”, плакаты с
крылатыми словами (1.“Воде была дана волшебная власть стать соком жизни на
Земле”, Леонардо да Винчи. 2. “Вода стоит особняком в истории нашей планеты”.
В.И. Вернадский.).

Ход урока

Звучит музыка “Времена года” П.И.Чайковского.

Учитель:

Вода! Что можно найти более знакомое и более обычное! Ее, как и
другие минералы, породила земля на заре своей жизни, когда была раскалена как
огонь. Что такое вода? Чем она замечательна? Каковы ее свойства? Обо всем об
этом мы расскажем на сегодняшнем уроке.

Теоретическая часть

Учитель:

Молекулы воды, состоящей из двух атомов водорода и одного атома
кислорода, образуют исключительно устойчивое химическое соединение. Они имеют
угловую конфигурацию. По современным данным, структура жидкой воды такова, что
каждая молекула воды окружена в среднем четырьмя ближайшими к ней соседними
молекулами: атом водорода одной молекулы притягивается к атому кислорода другой.
Такие связи носят названия водородных. Они прочнее обычных межмолекулярных, но
слабее внутримолекулярных химических связей. Так образуются ассоциации молекул
воды. Если бы водородных связей не было, вода должна была быть подобна
химическим соединениям водорода с другими элементами 6-ой группы периодической
системы, т.е. кипеть при -70ºС и замерзать при -90ºС. Если бы вода обладала
такими свойствами, то на Земле она могла бы существовать только в виде пара:

Mr t кипения t
замерзания
Н2О 18 100 0
Н2S 34 -60 -80
Н2Se 81 -40 -68
Н2Te 130 0 -58

Однако вода, в отличие от приведенных веществ, имеет очень высокую tз
(0ºС) и tк (100ºС), все это благодаря водородным связям. Вот
поэтому воду называют самым странным веществом в мире.

1 ученик:

Большинство веществ при охлаждении сжимаются, а вода
расширяется. Это странно! В отличие от большинства веществ, плотность которых с
понижением температуры увеличивается, вода имеет наибольшую плотность при 4ºС (ρ
=1000 кг/м3), выше и ниже этой температуры она меньше. Это разве не
странно?! Поэтому при замерзании водоемов лед не опускается на дно, а глубокие
водоемы вообще не промерзают до дна, за счет чего в них сохраняется жизнь.

2 ученик:

Вода является теплорегулятором, за счет хорошей
теплопроводности и большей теплоемкости воды, при изменении температуры
окружающей среды, внутри клетки температура остается неизменной или ее колебания
оказываются значительно меньшими, чем в окружающей клетке среде.

Учитель:

Исследованиями было установлено существование в природе трех
изотопов кислорода с относительными атомными массами 16,17,18 и трех изотопов
водорода с относительными атомными массами 1,2,3. Комбинации всех изотопов обоих
компонентов могут образовать 42 разные воды с разными молекулярными массами.
Молекула воды с молекулярной массой 18 в природе не существует, это усредненное
значение.

Напишите формулы воды с разными изотопами водорода и кислорода и найдите их
относительные молекулярные массы.

3 ученик:

Прекрасно сказано о физических свойствах воды замечательным
французским писателем Антуаном де Сент-Экзюпери: “Вода, у тебя нет ни цвета, ни
вкуса, ни запаха, тебя невозможно описать, тобою наслаждаются, не ведая, что ты
такое”.

Мир превращений

Учитель:

В форте превращений
Смотрите вы явления.
Пусть эти превращения
Дадут вам уравнения.

Опыт 1.

В фарфоровую чашку помещаем немного свежепрокаленного оксида
кальция СаО и обливаем его водой. В результате выделяется теплота и образуется
рыхлый порошок, раствор которого окрашивает фенолфталеин в малиновый цвет.
Уравнение реакции:

СаО + Н2О → Са(ОН)2

Вывод:

Вода реагирует с оксидами сильных металлов с образованием
растворимых оснований.

Опыт 2.

Красный фосфор я сжигаю,

К дымку воду приливаю.

Уравнения реакций:

4Р + 5О2 = 2Р2О5

Р2О5 + 3Н2О = 2Н3РО4

Вывод:

Вода реагирует почти со всеми оксидами неметаллов с образованием
кислот.

Опыт 3.

В кристаллизатор с водой с несколькими каплями фенолфталеина на
фильтровальной бумаге помещаем кусочек натрия с размером горошины. Постепенно
жидкость окрашивается в малиновый цвет, что доказывает о ходе реакции:

2Na + 2HOH = H2 + 2NaOH

Вывод:

Вода реагирует с
активными металлами. Образуются растворимые гидроксиды и водород.

Под действием постоянного электрического тока или при высокой температуре
вода разлагается. Напишите уравнение этой реакции.

4 ученик:

Вода – важный компонент живого мира. Жизнь зародилась в водной
среде. Для многих видов животных и растений вода продолжает оставаться средой
обитания. Значение воды в процессе жизнедеятельности определяется тем, что она
является основной средой в клетке, где осуществляются реакции, и выступает
важнейшим исходным, промежуточным или конечным продуктом биохимических
превращений. В качестве растворителя вода обеспечивает приток веществ в клетку,
так и удаление из нее продуктов жизнедеятельности, поскольку большинство
химических соединений могут проникнуть через мембрану только в растворенном
виде. Значимость воды определяется и ее количественным содержанием в организме.
Живые организмы не менее чем на 3/4 состоят из воды.



5 ученик:

Две трети веса тела взрослого человека составляет вода, а у
новорожденных – три четверти. Кровь человека содержит 83% воды, сердце и мозг –
около 80%, и даже в костях содержится 15-20% воды. “…Нельзя сказать, что ты
необходима для жизни, ты – сама жизнь! Ты наполняешь нас радостью, которую не
объяснишь нашими чувствами. С тобою возвращаются к нам силы, с которыми мы уже
простились. По твоей милости в нас вновь начинают бурлить высохшие родники
нашего сердца”. Эти слова тоже принадлежат Антуану де Сент-Экзюпери.

6 ученик:

О значении воды говорится и в пословицах народов мира:

  • Вода разольется сена наберется.
  • Маленькие потоки образуют реки.
  • Много снега, много хлеба.
  • Много воды, много травы.
  • Мать водица – всему царица.
  • Земля умирает, если вода ушла.
  • Где вода, там жизнь.
  • Вода – кровь Земли.
  • Вода прошла, и беда пришла.
  • Пей воду, вода не смутит ума.

Дополнение учащихся.

Просмотр видеофильма “Вода”

7 ученик:

Сложные условия Великой Отечественной войны привели к новой
оценке воды. После Победы было сооружено несколько монументов, посвященных воде.
В городе Новороссийск создан памятник-колодец в бывшей долине смерти. В условиях
постоянного обстрела гитлеровцами он служил источником воды для советских
воинов, защищавших город 225 дней и ночей.

В памятном скорбном комплексе “Хатынь” в Беларуси на месте уничтоженной
гитлеровцами деревни, где они сожгли всех ее жителей, среди других сооружений
есть мемориал бывшего деревенского колодца.

8 ученик:

На войне, в пыли походной

В летний зной и в холода,
Лучше нет простой, природной –
Из колодца, из пруда,
Из трубы водопроводной,
Из копытного следа, из реки какой угодно,
Из ручья, из– подо льда, –
Лучше нет воды холодной,
Лишь вода была б вода!
(А. Твардовский)

9 ученик:

Во многих населенных пунктах нашего района мы встречаем
колодцы-произведения народных умельцев – сельских строителей. Эти колодца –
своеобразные памятники бесценному дару-воде.

Сегодня “Татнефтью” архитектурно оформлено и содержится свыше 550 родников,
расположенных на территории нефтяного края Республики Татарстан, и эта работа
продолжается. Ко всеобщей радости экологов опять объявились в наших реках
благородные рыбы– речная форель, хариус и пескари, индикаторы чистоты воды –
бобры и раки. Любят они прохладную чистую водицу. Концентрация хлоридов в реке
Степной Зай Заинского водохранилища составляет 270мг/л, что ниже предельно
допустимой концентрации, а ведь когда-то этот показатель достигал до 1040 мг/л.

10 ученик:

Ряд рек нашей республики отнесены к числу памятников (работа
по карте): Ик в Бавлинском, Азнакаевском, Муслюмовском и Мензелинском районах,
Иж в Агрызском районе, Стерля в Азнакаевском, Б. и М. Сульча в Аксубаевском,
Сюнь в Актанышском, М. Черемшан в Алексеевском и Алькеевском, Степной Зай в
Лениногорском, Альметьевском, Заинском, Нижнекамском, Мензеля в Мензелинском и
Сармановском, Б. Черемшан в Черемшанском и Нурлатском районах и др.

Памятниками природы являются и многие озера республики: Копаное в
Актанышском, Провал в Алексеевском, Акташский провал в Альметьевском и др.

Специалист санэпидемстанции:

Татарстан богат водными ресурсами. Но
проблема воды существует: происходит омеление рек, развивается овражная сеть,
происходит заиление озер и водохранилищ. Талые, дождевые воды на обезлесенной,
пересеченной местности быстро скатываются в реки, грунтовые воды пополняются
незначительно. Многие водоемы загрязняются до сих пор промышленными и бытовыми
стоками. В последнее время наши нефтяники проводят мероприятия по повышению
надежности и продления срока службы магистральных водоводов, в городе с 1976
года работает химико-аналитическая лаборатория. Специалисты лаборатории
ежемесячно проводят отбор проб из рек и их протоков в 72 точках, под контролем
лаборатории находятся около 600 родников. Качество воды должно выдержать оценку
по 10 показателям: это наличие хлорид – ионов, водородный показатель (рН),
биологическая среда (т.е. проверяется наличие штаммов болезнетворных бактерий).

Все более развивается многократное повторное использование загрязненных
сточных вод после очистки, так как потребление воды стремительно растет: на
производство 1 т хлопчатобумажной ткани фабрики расходуют около 250 кубических
метров воды, 1 т синтетического волокна – около 5000 кубических метров, 1 т
чугуна – 200 кубических метров, на добычу 1 т нефти – 1600 кубических метров.

Учитель:

школьник должен не только знать ближайшие водоемы, но и помогать
в их охране. Сажайте леса по берегам рек, озер, а также в неиспользуемых
участках водосборов. Потому что, как говорил Д.Бернал, жизнь, в сущности, есть
производное воды.

…Пусть на Земле не умирают реки,
Пусть стороной обходит их беда,
Пусть чистой остается в них навеки
Студеная и вкусная вода.
(Э. Огнецвет)

Учитель дает домашнее задание: §29, вопросы 1–6, задача (стр. 87–88,
учебник “Химия-8”, Г.Е.Рудзитис, Ф.Г.Фельдман, 2007).

Учитель оценивает работу детей на уроке.




Следующий: