Элективный час «Сок жизни на Земле для 9-х классов»

Ханапова Аминет Исхаковна

учитель химии МБОУ «Хатукайская школа №2 им. Ю. К. Шхачемукова»

Красногвардейского района, Республики Адыгея

Элективный час: изучения темы с использованием презентации PowerPoint на основе знаний по биологии, географии, физики, истории. Большое количество наглядности, заданий исследовательского характера, постановка проблемных вопросов, заполнение кроссворда активизируют познавательную деятельность учащихся, повышают интерес к предмету.

Сок жизни на Земле.

Образовательные:

1) Показать взаимосвязь между строением и физическими свойствами воды;

2) Выяснить, какие свойства воды являются аномальными, и как это влияет на облик планеты.

3) Ознакомить с факторами загрязнения природных вод и путями решения этой проблемы.

Воспитательные:

1) Развивать эстетическое восприятие окружающей природы;

2) Развивать чувство бережного отношения к водным ресурсам.

Развивающие:

1) формировать умение самостоятельно работать с источниками информации;

2) способствовать развитию целостного научного мышлении о явлениях, науках, их

взаимосвязи, реализуя межпредметные связи курсов химии, биологии, физики, географии.

Оборудование:

компьютер, мультимедийный проектор, экран, предметные стёкла, стальные

иголки или металлические скрепки, кристаллизаторы с водой, стакан с водой, мелочь,

кристаллогидраты.

Эпиграф (на доске)

Если в столь простом веществе, как вода,

наукой не всё было открыто, то как много ещё

остаётся неясного и точно не исследованного во

всём окружающем нас материальном мире…

Н.Д.Зелинский

В кружево будто одеты Безбрежная ширь океана

Деревья, кусты, провода, И тихая заводь пруда,

И кажется сказкою, Каскад водопада и брызги фонтана, А в сущности только вода. А все это только вода.

В бирюзовой дали исчезая, Как пухом, зимой одевает

Лебедями плывут облака. Снег белый родные поля,

Вот туча идет грозовая, Но время придет все растает

А в сущности только вода. И будет простая вода.

(слайды)

Проведем интегрированный элективный урок, объединивший знания многих наук для создания целостного представления о необычном по свойствам веществе планеты, обладающем особыми свойствами, безусловно, важнейшим для всего живого – это вещество вода.

Урок: «Это известное и неизвестое вещество.».

Эпиграф занятия на доске.

На своем гербе постарались изобразить невидимую нить, связывающую все живые существа, которые зависят от воды. Основная мысль нашего герба: “Ни одно живое существо, ни одна травинка не может прожить без воды, где нет воды, там нет жизни”. Из этого тезиса мы сделали вывод, что именно поэтому вода окружает нас повсюду, является важнейшим компонентом питания, содержится в нас самих.

Для подтверждения главной (основной) мысли мы нашли много картинок с изображением рек, озер, прудов и выстроили из них мозаику в виде капли, тем самым подчеркнув, что вода окружает нас повсюду, что капля воды играет большую роль в нашей жизни.

Поверх капли мы изобразили светлый силуэт человека, цвет которого гармонирует с окружающим его фоном. Почему силуэт человека изображен белыми линиями, слившейся с каплей? Да, потому, что мы хотели показать, что вода везде – и внутри нас. Человек всецело зависит от воды, он сливается с фоном, так как человек – это часть Земли, а не ее хозяин и властелин.

Нам кажется, что наш герб полностью отражает главную мысль: “Никто не может прожить без воды”.

Прекрасно, не воспроизводимо многообразие красок солнечного заката. Его золотых и багряных переливов, торжественны и нежны краски небосвода при восходе солнца. Это обычная и необычная симфония цвета обязана рассеиванию и поглощению солнечного спектра водяными парами в атмосфере. Это великий художник - вода. Она всюду на нашей планете, где есть вода – там жизнь. Его воспевают художники в своих произведениях. И с ними нас познакомит Руслан.(Презентация)

Ни на одной планете нет такого количества воды, как на Земле. Вода повсюду. Она вокруг нас: в океанах и морях, реках и озерах, в дожде и снеге, в льдинах и водопроводных трубах, в питье и пищи. Она и в нас самих: мы на 2/3 сделаны из воды. Вода занимает ¾ поверхности Земли. Около 1/5 суши покрыто твердой водой (льдом и снегом), добрая половина всегда закрыта облаками, которая состоит из водяных паров и мельчайших капелек воды, а там, где никаких облаков нет, в воздухе есть водяные пары. Вода вылепила лицо нашей планеты. Вся зимняя жизнь рождена водой и не может существовать без нее. Мы дети воды.

Обычное никогда не кажется удивительным. Однако сама обыденность необычна. Ведь никакое другое вещество не встречается на Земле в таких количествах, да еще одновременно в трех агрегатных состояниях.

Это объясняется средним расстоянием от Земли до Солнца, равным 149, 6 млн. км. Если бы расстояние от Земли до Солнца составляло менее 134 млн. км, то вся вода океанов, морей и рек испарилась бы. Увеличение расстояния между Землей и солнцем до 166 млн. км и более привела бы к тому, что жидкой воды на нашей планете не осталось бы- она полностью превратилась бы в лед.

Вероятно вот так, размышляя под шум дождя, сидел английский химик Джон Бернал в аэропорту и что-то чертил в своем блокнот. Мысли его витали где-то далеко, но все время возвращались к этим нескончаемым водяным каплям, из-за которых был отложен рейс. И постепенно на листе появился рисунок- портрет Воды. (рисунок- строение воды).

Не правда ли очень похоже на медвежонка? Вот ушки – два атома водорода, а это голова – атом кислорода. Просто. Так ли это? Почему воду называют Оборотень? Каковы физические свойства воды? Слово физикам.

Презентация:

Первая аномалия: воде по ее химической структуре положено плавиться и кипеть при низких температурах, которых на Земле не бывает. Не было бы, значит, на Земле ни твердой, ни жидкой воды. А был бы один пар. А она кипит при 100? С.

Вторая аномалия: высокая теплоемкость. У воды она в 10 раз больше, чем у железа. Из-за исключительной способности воды поглощать тепло температура при ее нагревании и охлаждении изменяется незначительно, поэтому морским обитателям никогда не угрожает ни сильный перегрев, ни чрезмерное охлаждение.

Третья аномалия: у воды очень высокая удельная теплота парообразования. Если бы у воды не было этого свойства, многие озера и реки летом быстро бы пересохли до дна, и вся жизнь в них погибла.

Четвертая аномалия: замерзая, вода расширяется на 9% по отношению к прежнему объему. Поэтому лед всегда легче незамерзшей воды и всплывает вверх. Под такой “шубой” даже зимой в Арктике морским животным не очень холодно.

Учитель: небольшая лабораторная работа:

Возьмите два предметных стекла, на одну из них нанесите каплю воды и прикройте другим. Попробуйте разъединить стёкла. Что наблюдается? Почему так происходит?

На поверхность воды в кристаллизаторе осторожно положите стальную иголку (лучше железную скрепку). Что наблюдается? Почему?

Почему водные насекомые водомерки могут бегать по поверхности водоёмов?

Вывод: Вода имеет очень высокое поверхностное натяжение воды – 0,073 Н/м при 20°С. По

прочности на разрыв струя воды не уступает стальной проволоке того же сечения.

Учитель: Какова причина всех этих аномалий?

Объяснение учителя:

Молекула воды образуется при взаимодействии двух атомов водорода и одного атома кислорода. Каждый атом водорода имеет один неспаренный s-электрон. В атоме кислорода два неспаренных р-электрона. При перекрывании двух р-электронных облаков атомов кислорода с s-электронными облаками двух атомов водорода образуются две полярные ковалентные связи (слайд 18).

При этом общие электронные пары, образующие химические связи, смещены к атому кислорода, как к более электроотрицательному элементу. В структурной формуле это смещение показано знаками + и -. р-орбитали взаимно перпендикулярны, и угол между связями должен быть 90°. Но из-за взаимного отталкивания электронных облаков двух атомов водорода этот угол становится равным 104,5°. Молекула воды представляет собой диполь. Это значит, что с одной стороны она имеет положительный заряд (+), а с другой - отрицательный заряд (-).

Молекулы воды имеют полярную структуру, чем объясняется их склонность к объединению в более крупные комплексы. Это явление называется ассоциацией молекул. Лед имеет структуру, похожую на структуру воды. В структуре льда есть пустые пространства. Вот почему лед легче, чем вода, и плавает на ее поверхности. (слайд 19)

Доказательство ассоциации молекул воды - структура снежинок. Хотя в природе и не существует двух одинаковых снежинок, каждая из них имеет правильную гексагональную форму.

Высокие температуры плавления и кипения также объясняются наличием водородной связи. Прочность четырёх водородных связей соизмерима с прочностью ковалентной связи.

Благодаря полярной структуре молекул вода может растворять другие полярные вещества, например, многие соли, кислоты, щёлочи и т. д. Поэтому вода океанов и морей содержит много растворённых веществ. Даже пресные воды рек и озёр являются растворами многих веществ.

— Рассмотрите график температур кипения и плавления водородных соединений элементов VI группы главной подгруппы. При какой температуре вода должна кипеть, а при какой – замерзать?

Соответствует ли это действительности? (слайд 14)

Вывод учащихся:

При сравнении водородных соединений элементов VI группы видно, что вода должна замерзать при около -100°С, кипеть – около -80°С. На самом деле вода замерзает при 0°С, а кипит при 100°С.

Учитель: Существуют ли на Земле места, где температура ниже -80°С? В каком виде находилась бы

вода на планете, если температуры плавления и кипения соответствовали бы графику? К чему

бы это привело?

С этим заданием работали учащиеся II группы и они сделали соответствующийвывод:

Самая низкая температура зафиксирована в Антарктиде. Она равна -89,2°С. Но средняя температура материка намного выше. На остальной части Земли намного теплее.

При такой температуре кипения и замерзания вся вода бы на Земле испарилась и невозможна была бы жизнь. Наша планета превратилась бы в безводную пустыню. (слайд 15)

Учитель: Как же получить абсолютно чистую воду?

Вспомним способы разделения смесей. Вода в реке может быть мутной от взвешенных частиц.

Как можно разделить воду от таких примесей?

Ученик: Можно использовать отстаивание, фильтрование. Взвешенные частицы не проходят через фильтровальную бумагу.

Учитель: Но это ещё не чистая вода, она содержит растворённые вещества, которые не остаются на фильтре. Для получения чистой воды её перегоняют нагреванием до кипения с последующим охлаждением пара в приборе, называемомдистиллятором. Такой метод получения чистой воды называется дистилляцией, а сама вода – дистиллированной, которая и обладает всеми вышеуказанными физическими свойствами.

4) Давайте посмотрим на глобус. Наша планета названа по недоразумению: на сушу приходится ¼ ее территории, а все остальное вода!

Какое значение имеет вода для жизни, для всего живого; какую же роль выполняет вода в живом организме расскажут биологи. (Презентация)

Слово биологам.

Как предполагаемый вывод можно использовать слова В.И. Вернадского «Нет земного вещества – минерала, горной породы, живого тела, которое её не заключало бы. Всё земное вещество ею проникнуто и охвачено».

Действительно, такие твёрдые вещества, как гипс и рис в своём составе содержат воду. Её находят в пустынях, которые называются безводными. Вода содержится в горных породах. Даже в расплавленной магме она присутствует в значительных количествах и выделяется в виде пара при извержении вулканов. (слайд 6).

Учитель: Вспомните из курса географии, как распределена вода на территории Земли?

Ученик: Вода покрывает 3/4 (70% земной поверхности)

97 % - солёная вода Мирового океана;

2,2 % - ледники покровные и горные;

0,6 % - пресная вода рек, озёр, подземных горизонтов;

0,2 % - в атмосфере Земли.

Учитель: Какую роль играет вода для жизни и в жизни живых организмов? Вопрос адресован биологам.

Ученик: Находясь в большом количестве в живых организмах, вода играет огромную роль в их

жизнедеятельности:

3500 млн. лет назад в океанах появились первые живые существа. И только благодаря воде жизнь продолжает существовать.

Живые организмы состоят примерно на ¾ из воды.

Большие количества воды потребляют растения. Подсчитано, что для получения 1 т пшеницы нужно около 1500 т воды, хлопчатника – 10000 т. (слайд 8)

Много воды потребляют животные. Для многих из них вода является средой их существования. (слайд 9)

В человеческом организме 35 л жидкости непрерывно осуществляют «орошение» тела. В этот объём входят: 5л крови, 2 л лимфы, 28 л внутриклеточной и внеклеточной жидкости. Все эти жидкости – водные растворы органических и неорганических веществ. (слайд 10)

Учитель: Велико значение воды в природе.

Вода – терморегулятор; (слайд 11)

Вода – растворитель, разрушитель и создатель горных пород. (слайд 12)

Проведем опыт:

Как предполагаемый вывод можно использовать слова В.И. Вернадского «Нет земного вещества – минерала, горной породы, живого тела, которое её не заключало бы. Всё земное вещество ею проникнуто и охвачено».

Действительно, такие твёрдые вещества, как гипс и рис в своём составе содержат воду. Её находят в пустынях, которые называются безводными. Вода содержится в горных породах. Даже в расплавленной магме она присутствует в значительных количествах и выделяется в виде пара при извержении вулканов. (слайд 6).

Опыт 2 “Несгораемый платок”. Носовой платок смачивают водой. Затем платочек слегка отжимают от воды и вторично смачивают спиртом или ацетоном, слегка отжимают. Взяв платочек за уголок железными щипцами, поджигают его.

Кем и когда и при помощи каких методов был был установлен качественный и количественный анализ воды? Слово химикам.

Слайд.

Лавуазье доверено,
Чтоб было всё проверено,
С Лапласом выполнял эксперимент.
Всё проанализировал,
Он воду синтезировал,
И доказал: она не элемент

Ученик записывает уравнение на доске уравнение синтеза воды

Работы продолжение
Он видит в разложении
Воды в стволе, нагретом докрасна.
И это путь единственный
Для утвержденья истины:
На газы разлагается она.

Ученик записывает уравнение на доске уравнение разложения воды

Учитель химии. В основе изучения качественного и количественного состава вещества лежат два метода: синтез и анализ. Давайте вспомним сущность этих методов. (Работа с опорным конспектом)

Химическисвойства воды рассказывает ученик. (Слайд)

Этот рисунок отбражает свойство?

Опыт 2 “Несгораемый платок”. Носовой платок смачивают водой. Затем платочек слегка отжимают от воды и вторично смачивают спиртом или ацетоном, слегка отжимают. Взяв платочек за уголок железными щипцами, поджигают его.

. Вода самое распространенное вещество на Земле, и в тоже время мы вправе сказать, что на Земле нет чистой воды. Потому что все, называем водой, - растворы тех или иных веществ в воде. Вода - один из лучших растворителей. Посмотрите, как быстро идут процессы, если вещества находятся в растворе.

Опыт 3. “ Превращение воды в “молоко” или “кровь” Внутренние стены одного стакана смачивают 5-процентным раствором роданида аммония, а второго - 5-процентным раствором хлорида бария. В каждый стакан наливают 20 - 25 мл воды. Затем в каждый из них добавляют 5-процентный раствор сульфата железа. Присутствующие наблюдают: в одном из стаканов образовалось “вино”, в другом - “молоко”.

У нас работал и эксперт. Слово эксперту.

Местный материал о Тщикском и Кубанском водохранилище.

Продолжим разговор об экологии воды. Слово экологам:

.ЭкологиЧистой воды на Земле становится все меньше. Недостаток ее уже сейчас ощущается во многих странах. Однако это не потому, что запасы воды истощаются. Над водой нависла угроза загрязнения. Заводы и фабрики, электростанции потребляют воду и одновременно загрязняют ее различными отходами. Со сточными водами предприятий в реки и озера попадают разные ядовитые вещества. Все живое погибает в такой воде. Она отравляет воздух, становится источником тяжелых заболеваний. Воду надо беречь! Это надо понять и запомнить каждому. Беречь воду - это значит беречь жизнь, здоровье, красоту окружающей природы.

В 1947 году известный норвежский исследователь Тур Хейердал на плоту «Кон-Тики» за 101 сутки прошел 8000км. В Тихом океане. Океан был чист.

А в1969г.дрейфуя на папирусной лодке «Ра», он и его спутники были потрясены загрязнением Атлантического океана. Их лодка обгоняла пластиковые сосуды, изделия из нейлона, пустые бутылки, консервные банки. Черные пятна мазута загрязняли поверхность океана.

Презентация «Охрана водных ресурсов»

Учитель:

Много ли воды на Земле? Сколько воды можно использовать для питья? ( Морская вода не подходит, ледники расположены далеко, подземные воды нужно поднять на поверхность, болотная вода не пригодна для питья. Значит, доступной воды – менее 1 %)

Не только для питья, но и для многих других целей необходима пресная вода. К основным потребителям её относятся: сельское хозяйство (70 %), промышленность, включая энергетику (20 %) и коммунальное хозяйство (15 %). В промышленном производстве наиболее водоёмкими являются химическая, целлюлозно-бумажная и металлургическая промышленность.

Круговорот воды в природе. При этом вода переходит из одного состояния в другое, перемещается по земному шару из одних регионов в другие. Главные силы, осуществляющие этот круговорот, - солнечное тепло и сила тяжести. Под влиянием тепла вода испаряется, а при недостатке тепла – конденсируется из пара.

Благодаря круговороту воды на сушу поступает большое количество влаги и тепла. Даже территории, находящиеся далеко от океанов, могут получить необходимое количество воды для питания рек, озёр, подземных вод. Наряду с осадками воздушные массы, приходящие со стороны океана, приносят тепло в зимнее время и прохладу летом. Благодаря круговороту воды суша не становится безжизненной пустыней.

Задание:

Принято считать, что житель благоустроенного города расходует в среднем в сутки 250 л воды. Сколько истратит за год семья из четырёх человек?

Потребление человечеством пресной воды неимоверно растёт (слайд 21), особенно сXIX века.

Отсюда вытекает проблема бережного отношения к водным ресурсам.

Основными факторами загрязнения воды являются:

Сточные воды;

Кислотные дожди

Нефтяное загрязнение

Радиоактивное загрязнение (слайд)

Основные пути решения проблемы загрязнения водных ресурсов:

Рациональное использование пресной воды.

Необходимо строительство очистных сооружений. Использованную воду возвращать в природные водоёмы только после очистки.

Многократное использование воды на промышленных предприятиях.

Разработка новых способов очистки вод и переработки промышленных отходов.

Запрет на проведение ядерных испытаний в водах Мирового океана.

Вода – это единственное богатство нашей планеты, не имеющее заменителей.

На долю пресной воды приходиться только 3%ее общих запасов. Большая часть пресной воды(85%) находится на полюсах Земли в виде ледников и айсбергов. В XVI в. королева Англии Елизавета I объявила премию за изобретение дешевого способа опреснения морской воды. Она пока еще никому не вручена. В настоящее время для опреснения 1куб. км. (т. е. 1 миллиарда тонн) морской воды требуется 7 млн. тонн условного топлива или 2,8 т. ядерного горючего. Поэтому проблема охраны воды одна из важнейших задач человечества.

Способов воспроизводства в больших объемах воды не существует, не существует также заменителей воды, поэтому необходимо обращаться с самым ценным природным ресурсом с величайшей осторожностью. Значение проблемы воды для здоровья человека в современном мире подчеркнуто тем, что ООН объявила Международным десятилетие обеспечения доброкачественной питьевой водой.

Вывод: Презентация.

Выводы урока: (показ слайда)

Вода в природе существует в трёх агрегатных состояниях: твёрдом - в виде ледников; жидком – в морях и океанах, реках и озёрах; парообразном – в атмосфере.

Вода имеет огромное значение в природе и для человека как терморегулятор, растворитель и переносчик веществ, составной частью и средой обитания живых организмов.

Физические свойства воды являются аномальными величинами, что объясняется её строением.

Именно аномальные физические свойства воды дают возможность развития жизни на Земле.

Запасы воды небесконечны. Необходимо беречь водные ресурсы.

Проверку усвоения знаний можно проводить отгадыванием кроссворда.

И закончим урок словами Леонардо да Винчи: «Воде была дана волшебная власть стать соком жизни на Земле».

Решение задачи В-9:

К 200 г. 10 % раствора сульфата меди (2) добавили 23 г. медного купороса. Массовая доля сульфата меди в полученном растворе равна…

Список использованной литературы:

Габриелян О. С. Химия. 8 класс.

Дергольц В. Ф. Мир воды. – Л.:Недра, 1979.

Культский Л. А., Даль В. В., Ленчина Л. Г. Вода знакомая и загадочная. – Киев: Радянська школа, 1982.

Мезенцев В. Энциклопедия чудес. – М.: Знание, 1988.

Петрянов И. В. Самое необыкновенное вещество в мире. – М.: Педагогика, 1981.

Электронный учебник по химии. 8 кл. – Просвещение.

Электронный учебник «Шедевры русской живописи».

Адрес публикации: https://www.prodlenka.org/metodicheskie-razrabotki/150642-jelektivnyj-chas-sok-zhizni-na-zemle-dlja-9-h