Уроках хімії. 9 клас. Тема: Вода. Властивості, використання

Екологічне виховання школярів на уроках хімії. 9 клас.

Тема: Вода. Властивості, використання.

Мета: вивчити будову молекули води, фізичні та хімічні властивості. З'ясувати роль води у природі та її значення для живих організмів. Розвивати поняття про проблеми забруднення водних ресурсів. Виховувати екологічне мислення, бережливе ставлення до використання води, відповідальність за свої вчинки і їх наслідки, компетентне відношення до свого здоров'я. Формувати компетентності.
Прилади та реактиви: натрій, магній, кальцію оксид, розчин фосфору(v) оксид, індикаторний папір, пробірки.

Тип уроку: комбінований урок з елементами самоврядування.

Гасло уроку: "Речовина, що створила нашу планету"

Хід уроку:

1. 
   Організаційний момент. 2 хв.
   
2. 
   Мотивація навчальної діяльності. 5 хв.
   

I. Вступ.

3. 
   Вивчення нового матеріалу. 25 хв.
   

II. Роль води у природі.

III. Будова молекули води.

IV. Фізичні властивості.

V. Хімічні властивості.

4. 
   Закріплення і узагальнення знань. 10 хв.
   

VI. Екологічні проблеми:

- джерела забруднення гідросфери

- забруднення природних вод України

- охорона вод України

5. 
   Домашнє завдання. 1 хв.
   
6. 
   Підбиття підсумків уроку, оголошення оцінок. 2 хв.
   

I. Вступ (доповідь вчителя):

Найпоширеніша сполука водню в природі — його оксид, тобто вода Н₂О. У тому чи іншому виді вона є всюди. Вода заповнює западини земної поверхні, утворюючи океани і моря. Величезними масами снігу і льоду вона покриває полярні країни і вершини високих гір. Її невидима пара завжди є в повітрі. Перетворюючись у найдрібніші крапельки, вона утворює хмари, з яких випадають дощ і сніг, що насичують водою грунт і живлять струмки і річки. Просочуючись крізь грунт, вода розчиняє деякі його складові частини і захоплює найдрібніші нерозчинні тверді частинки. Тому природна вода завжди містить у собі домішки інших речовин. Залежно від того, для яких потреб використовують воду, її певною мірою очищають від цих речовин. Величезне значення має очищення питної води. Звідки беруть воду для пиття? Яких домішок не повинна містити в собі питна вода? У воді глибоких колодязів немає завислих домішок і майже не буває мікроорганізмів. Така вода містить у собі розчинні солі, корисні для людини. У водопровід надходить вода з річок або з водосховищ. Річкова вода містить у собі багато шкідливих для людини домішок у вигляді різних решток життєдіяльності тварин і людини, а також хвороботворні мікроорганізми, від яких її очищають. Коли в містах почали користуватися водою, очищеною на водоочисних станціях, захворювання людей на заразні хвороби різко зменшилось. В очищеній воді залишаються розчинені речовини, потрібні людині. В аптеках для приготування ліків та в хімічних лабораторіях користуються водою, очищеною від розчинених домішок. Відокремлюють воду або іншу рідину від розчинених у ній речовин перегонкою.
II. Роль води у природі (доповідь учня):

1 учень:

Наша планета - планета води, а не землі, бо її займають водні поверхні океанів, льодовиків, озер, боліт на континентах, а над нею пливуть хмари - пароподібної води. Якщо копнути в глибину земної кори, то і там в тріщинах і порах завжди можна знайти воду. Всі водні об'єкти на поверхні планети так або інакше пов'язані між собою і утворюють оболонку — гідросферу. Давайте з'ясуємо роль гідросфери для нашої планети. Гідросфера утворює тонку оболонку Землі, але вона має величезний вплив на умови середовища. Завдяки водній оболонці існує життя на Землі. Вода має високу теплоємність, тому живі організми захищені від надмірно високих і надмірно низьких температур, які б загрожували існуванню на Землі. Вода - самий сильний поглинач сонячного тепла на поверхні Землі і основна роль належить Світовому океану. Від поверхні океану відбивається 8% сонячної радіації. Завдяки високій теплоємності води океану виступають акумулятором сонячної енергії на планеті, а поверхневі течії океанів переносять тепло по всій планеті, впливаючи на клімат.

2 учень:

Важливе значення має сезонний сніговий покрив, котрий відіграє велику роль в тепловому режимі планети і стоку рік. Сніжно-льодовикові поверхні не лише впливають на тепловий режим, але й сповільнюють процеси геохімічного обміну, так як в них затримуються розчинні речовини, які при льодоутворенні переходять у важкорозчинні форми. Вода утворює не лише океани, моря, ріки, озера, але й болота, які накопичують органічні речовини у вигляді торфу. Ґрунтові води відіграють велику роль у біосфері, так як вони забезпечують вологою покрив і живі істоти, що живуть у грунті. Завдяки воді у поверхневому шарі ґрунту йде інтенсивна біогеохімічна робота, що забезпечує родючість.

І ще одна складова частина гідросфери - це водяна пара в атмосфері Землі, із якої утворюються дощові ті снігові хмари, роси, тумани, тверді та рідкі опади.
III. Будова молекули води (доповідь вчителя):

Н₂О - молекулярна формула води

Н : О : Н - електронна формула

Молекула води має кутову будову 104,5° , тому є полярною. Виникає водневий зв'язок, який має вплив на властивості води.
IV. Фізичні властивості води (доповідь учня):

1 учень:

Вода - прозора речовина, без запаху і смаку. При нормальних умовах [тискові 760 мм ст.ст. і температурі 20° С] густина води 1 г/см³. При температурі 0°С вода кристалізується, а при 100°С - перетворюється на пар. Це дає змогу спостерігати в домашніх умовах три стани, у яких перебуває вода: твердий, рідкий, газоподібний. Вода має велику питому теплоємність, яка рівна 4900 Дж/моль • С. Це означає, що при нагріванні 1 кг води на 1°С потрібно затратити 4900 Дж теплоти. Ця властивість води помітно впливає на клімат біля великих водойм.

2 учень:

Вода має особливу властивість, яку називають "аномалією теплового розширення". При нагріванні води від 0°С до 4°С її об'єм не збільшується, а зменшується, і, починаючи з 4°С починає зростати. Отже, більшу густину має вода при температурі 40°С, об'єм -мінімальний. Ця властивість води має важливе значення для клімату на Землі та житія у воді. На дні великих озер вода цілий рік зберігає температуру не нижчу за 4°С, що дає можливість живим істотам пережити сувору зиму.
V. Хімічні властивості води (доповідь вчителя):

Молекула води - міцна сполука. Розкласти воду на кисень та водень можна за допомогою електричного струму:

2Н₂0 ==== 2Н₂+0₂

Хоча молекула води міцна, її можна розкласти і хімічним шляхом, так вода взаємодіє з простими речовинами:

1. Взаємодія металів з водою:

а) метали середньої активності:

Мg+Н₂О=Мg0+Н₂

Висновок: при взаємодії металів середньої активності з водою утворюється основний оксид і виділяється водень.

б) взаємодія активних металів з водою:

2Nа+2Н₂0=2NаОН+Н₂

Са + 2Н₂О = Са(ОН)₂ + Н₂

Висновок: при взаємодії активного металу з водою утворюється луг і виділяється водень.

в) пасивні метали з водою не реагують.

2. Взаємодія складних речовин з водою:

а) з основними оксидами:

учні проводять лабораторне дослідження: розчиняють оксид кальцію у воді і розчин випробовують індикатором.

Са+Н₂0=Са(ОН)₂

Висновок: при взаємодії основного оксиду з водою утворюється луг. Оксиди, яким відповідають основи (незалежно від того, реагують вони з водою чи ні), називаються основними.

б) з кислотними оксидами:

учитель розчиняє фосфору (V) оксид у воді і пропонує учням випробувати даний розчин індикатором.

Р₂0₅+ЗН₂0=2НзР0₄

Висновок: при взаємодії кислотного оксиду з водою утворюється кислота. Оксиди, яким відповідають кислоти (незалежно від того, реагують вони з водою чи ні), називаються кислотними.
VI. Екологічні проблеми (доповідь учня):

а) джерела забруднення гідросфери

1 учень:

З розвитком промисловості річки і озера стали все більше забруднюватися викидами недостатньо очищених стічних вод, промисловими відходами і термічними водами гідроелектростанцій. У більш пізній період забруднення річок і озер явно зросло внаслідок змивання добрив, пестицидів і гербіцидів з сільськогосподарських угідь, а також кислотних дощів. Забруднення промисловими відходами, сільськогосподарськими добривами і пестицидами стало реальною загрозою всій гідрографічній системі Землі та існуванню людини. Особливим видом забруднення гідросфери є теплове забруднення, яке спричинене спуском у водойми теплих вод від енергетичних установок. Величезна кількість тепла, що надходить з нагрітими водами в річки і озера, істотно змінює їх термічний і біологічний режим. Серед теплових забруднювачів гідросфери перше місце посідають АЕС.

2 учень:

Як свідчать спостереження, у ріках, які розташовані нижче від діючих ТЕС і АЕС, порушуються умови нересту риб, гине зоопланктон, риби уражаються хворобами і паразитами. Основними джерелами забруднення і засмічення водойм є:

- стічні води промислових та комунальних підприємств,

- відходи від розробок рудних та нерудних копалин,

- води рудників, шахт, нафтопромислів,

- відходи деревини і заготівлі, обробці, сплаві лісових матеріалів (кора, тирса, тріска, колоди, хмиз та ін.),

- викиди водного, залізничного та автомобільного транспорту,

- первинна переробка льону, коноплі та інших технічних культур. Найінтенсивнішими забруднювачами поверхневих вод є великі целюлозно-паперові, хімічні, нафтопереробні, харчові та текстильні підприємства, гірничорудні і металургійні комбінати, а також сільськогосподарське виробництво.

б) забруднення природних вод України

1 учень:

Для оцінки природних вод існують певні показники, головним серед них є гігієнічні ГДК (граничне допустимі концентрації). Їх дотримання забезпечує нормальний стан здоров'я населення і сприятливі умови для санітарно-побутового використання. Аналіз ситуації показав, що малі річки України забруднені більше, ніж великі. Це пояснюється не тільки їхньою малою водністю, але й недостатньою охороною. Найбільш забруднені Південний Буг, річки Донецької і Луганської областей. Чорноморського узбережжя півдня України. Щороку до водоймищ України потрапляє 5 млн. тонн солей і значна частина стоків від тваринницьких комплексів. Майже половина мінеральних добрив і отрутохімікатів змивається з полів у ріки. Рівень очищення води надзвичайно низький. Існуючі очисні споруди навіть при біологічному очищенні вилучають лише 10-40% неорганічних речовин (40% азоту, 30% фосфору, 20% калію) і практично не вилучають солі важких металів.

2 учень:

У басейні Дніпра - найбільшої водної артерії країни крім Чорнобильської атомної електростанції діють також Запорізька, Південноукраїнська, Хмельницька, Рівненська, Курська і Смоленська АЕС. Через греблі косяки осетрових риб не можуть піднятися на свої природні нерестилища. У Дніпро щорічно скидається 370 млн. кубометрів забруднених стоків, або 14% від їх обсягу по країні. Значна частина річного стоку Дніпра використовується промисловими підприємствами при граничне допустимих 20%. Це дуже знижує якість води, а також рибопродуктивність і може призвести до втрати Дніпра як постачальника питної води.

3 учень:

36 мільйонів жителів України, що споживають води Дніпра, можуть залишитися без питної води вже в XXI столітті. Наслідки забруднення водного середовища можуть бути дуже різноманітними для здоров'я людини. Шкоди можуть завдати такі поширені забруднювачі як фторо- , хлоро- і фосфорорганічні забруднювачі, нітрати, нітрити, нітросполуки, пестициди, гербіциди тощо. Ці та інші негативні явища відбуваються на тлі низьких запасів води в Україні, які складають 97,3 куб. км (у маловодні роки - 66 куб. км). Дефіцит води в Україні вже зараз складає 4 млр. кубометрів. Деградація, висихання малих річок невідворотно призведе до деградації великих рік, тому проблема їхнього збереження й оздоровлення є однією з найгостріших для нашої молодої держави.

в), охорона вод України 1 учень:

У країні проводиться значна робота з охорони вод від забруднення. Розробляються схеми комплексного використання і охорони вод, згідно з цими схемами здійснюється вибір ділянок під будівництво об'єктів, кожен проект будівництва і реконструкції промислових та інших об'єктів проходить екологічну експертизу. Що стосується очищення стічних вод, то в Україні діє понад 2,8 тис. очисних споруд з самостійним випусканням стічних вод у водні об'єкти. Серед них споруд біологічного очищення - 60%, механічного ~ 35% і фізико-хімічного -- 5%. Понад 300 міст мають споруди повного біологічного очищення. З метою охорони від забруднення потрібно пришвидшити введення нового порядку лімітування скидів, плати за скиди забруднюючих речовин.

5.Домашне завдання
6. Підведення підсумків уроку (вчитель):

Природа нам - як рідний дім,

Вона усім - як мати,

Щоб лад завжди був в домі тім,

Про це нам треба дбати.