На газы разлагается она.
В основе изучения качественного и количественного состава вещества лежат два метода: синтез и анализ. Давайте вспомним сущность этих методов.
1787 г. Лавуазье
Методы
Синтез Анализ
Н2 + О2 взрыв Н2О пост.электр.ток Н2 + О2
О составе воды прекрасные строки написал Ефим Ефимовский.
Из атомов мир создавала Природа
Два атома легких взяла Водорода,
Прибавила атом один Кислорода,
И получилась частица Воды,
Море Воды, Океаны и Льдины.
Схема. «Состав молекулы воды»
М (н2о) =18 г/моль
Давайте вспомним физические свойства воды. При нормальных условиях вода - жидкость. Не имеет запаха, цвета, вкуса, прозрачна, не ядовита. При +100 °С (и давлении 1013 кПа) - кипит, при О °С - замерзает. При нагревании и замерзании вода расширяется, а при охлаждении сжимается. При температуре +4 °С плотность воды равна 1 г/см. При охлаждении плотность воды увеличивается, пока температура не достигнет +4 °С, затем плотность снова становится меньше. Поэтому в больших водоемах вода с температурой +4 °С опускается на дно, а более холодная - находится ближе к поверхности. И хотя зимой поверхность водоема скована льдом, на дне температура всегда равна +4 °С. Это свойство воды позволяет рыбе зимовать в замерзших водоемах. Лед имеет меньшую плотность, чем жидкая вода, т.к. его кристаллическая решетка содержит пустоты. Поэтому зимой лед находится на поверхности воды, что очень важно для обитателей водоемов зимой.
Вода обладает исключительно большой теплоемкостью, поэтому она медленно нагревается и медленно остывает. Благодаря этому водные бассейны регулируют температуру на нашей планете.
Земля давно бы остыла и стала безжизненной, если бы не вода Земная вода поглощает и выделяет много тепла, тем самым “выравнивая” климат. А от космического холода предохраняют молекулы воды, рассеянные в атмосфере. Один поэт написал о капле дождя:
Она жила и по стеклу текла.
Но вдруг ее морозом оковало,
И неподвижной льдинкой капля стала,
И в мире поубавилось тепла.
Какая ошибка здесь допущена?
Поэт забыл закон сохранения и превращения энергии. Убавилась внутренняя энергия капли воды. При замерзании капля воды выделяет тепло.
Говорят, что вода - оборотень. Почему ее так называют?
Учащиеся вспоминают, что вода может находиться в твердом, жидком и газообразном состояниях. В газообразном состоянии вода находится в атмосфере, а в жидком и твердом - в гидросфере.
(Работа со схемой)
Схема «Агрегатные состояния воды»
Благодаря чему вода на нашей планете может находиться в трёх 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.
Давайте вспомним, из каких частей состоит гидросфера.
(Работа со схемой).
Мы рассмотрели физические свойства воды, состав гидросферы, а теперь давайте вспомним ее химические свойства. Химические свойства веществ проявляются в их взаимодействии с другими веществами:
I. С простыми веществами:
Акт. Ме + Н2О щелочь + Н2
Менее акт. Ме + Н2О МеО + Н2
II. Со сложными веществами:
Акт. Ме + Н2О щелочь
Не МеО + Н2О кислота
III. Газированная вода - это раствор оксида углерода.
Н2О + СО2 Н2СО3
В природе при минерализация источников осуществляется та же реакция.
А в живых клетках вода и углекислый газ участвуют в другой, куда более сложной и важной реакции.
Этот процесс происходит в растительных клетках и называется фотосинтезом. При фотосинтезе солнечная энергия запасается в органических веществах. Исходными соединениями для фотосинтеза служат углекислый газ и вода. В качестве побочного продукта фотосинтеза образуется молекулярный кислород.
Энергия солнечного света
6СО2 + 6Н2О С6Н12О6 + 6О2
Это проявление всеобщего закона сохранения энергии - энергия солнечного света переходит в энергию органических веществ.
Какие еще жизненно важные процессы, кроме фотосинтеза, происходят в растениях при участии воды? Растениям необходимо охлаждение. Поэтому им приходится постоянно испарять воду - в результате происходит выделение тепловой энергии.
Вода - хороший растворитель. Вода - сильнейший инертный растворитель. Это связано с двухполюсной структурой молекулы воды (диполь). Под действием диполей воды связи между атомами и молекулами на поверхности погружённых в неё веществ ослабевают в 80раз.
Вода - растворитель и переносчик всех веществ, участвующих в жизнедеятельности, и в первую очередь питательных веществ. Именно благодаря воде в организме происходят сложные химические реакции. Она обеспечивает выведение из организма продуктов обмена, защищая его от вредного накопления.
Водный обмен - важная функция организма, обеспечивающая принцип постоянства внутренней среды организма.
Все основные процессы жизнедеятельности у животных, как и у растений, тесно связаны с водой. Вода составляет 60% и более от массы тела животных Цитоплазма клеток, кровь, слюна, желудочный сок содержат воду. Вода, испаряясь, способствует охлаждению тела. Вода является средой обитания не только для растений, но и для животных. В воде живут рыбы, моллюски, раки и многие другие животные.
Жизнь человека также зависит от воды. Вода составляет более половины массы тела человека (65%). Она входит в состав крови, пищеварительных соков, слез и других жидкостей. (Работа со схемой.)
Схема. «Содержание воды в организме человека»
Стекловидное тело глаза человека
99 %
Зубная эмаль Кровь
0,2% 90%
Человек
Кости Мышцы
22% 75%
Жировая ткань
29%
Вода участвует во всех процессах жизнедеятельности человека: осуществляет транспортировку питательных веществ и кислорода, выводит продукты распада, участвует в дыхании и терморегуляции и т.д. Для обеспечения нормального существования человек должен потреблять воды примерно в 2 раза больше, чем питательных веществ. Потеря 12-15% воды приводит к нарушению обмена веществ, а потеря 25% воды - к гибели организма. В зависимости от климата суточная потребность человека в воде составляет 2,5-6л. Если суточную потребность человека принять за 2,5 л, а продолжительность жизни - за 70 лет, получается, что за всю жизнь человек потребляет 60 т. воды.
В организмах идет процесс обновления воды, в кактусах, например, вода полностью обновляется в течение 28 лет, у человека - за 1 месяц, у черепахи - за 1 год, у верблюда - за 3 месяца. Без воды человек может прожить 3-5 дней, в то время как без пищи - 30-50 дней.
Выводы:
1. Вода входит в состав всех живых клеток всех организмов.
2. Вода является хорошим растворителем.
3. В водном растворе проходят жизненно важные химические процессы
4. Вода участвует во всех процессах жизнедеятельности организмов: дыхании, обмене веществ и др.
5. Вода является средой обитания для многих организмов.
6. Присутствие воды в живых организмах подтверждает единство живой и неживой природы.
Вода является не только важной составляющей живых организмов, но и важным компонентом природы. Жизнь невозможна без круговорота воды.
Давайте вспомним, как происходит круговорот воды в природе.
(Работа со схемой.)
Схема. «Круговорот воды в природе»
Так совершается круговорот воды в природе. При этом она 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.
Население земного шара каждые сутки потребляет 7 млрд. м воды. Вода - это единственное богатство нашей планеты, не имеющее заменителей. Для своих нужд человек использует только пресные поверхностные и подземные воды, которые требуют предварительной очистки.
На долю пресной воды приходится 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 1 км (т.е. 1 миллиарда тонн) морской воды требуется 7 млн. т условного топлива или 2,8 т ядерного горючего.
Можно ли дождевую воду считать дистиллированной? Несмотря на то, что в основе получения дистиллированной и дождевой воды лежат одни и те же процессы: испарение и конденсация, дождевая вода не является дистиллированной, т.к. при прохождении через слой атмосферы она обогащается пылью, оксидами SО2, CO2 и другими веществами, которые не только растворяются в ней, но и вступают в реакцию. Так, например, возникают кислотные дожди.
Вода, которая хранится в серебряных сосудах, имеет лечебные свойства. Это было известно еще в Древней Индии серебряные стержни погружали в воду, которую потом использовали для обмывания ран. Позже в обрядах крещения детей применялась «святая вода». В воду до крещения опускали серебряный крест и выдерживали его там некоторое время. При контакте серебра с водой некоторое количество ионов серебра переходит в раствор, а они губительны для микроорганизмов.
Большое количество пресной воды используется в промышленности и сельском хозяйстве. В результате запасы чистой пресной воды уменьшаются. 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.
3.5 Внеклассное мероприятие на тему: «Где вода, там и жизнь»
Цели:
1.Систематизация знаний учащихся о воде;
2.Развитие познавательного интереса;
3.Воспитание экологической культуры.
Учитель: Вода. Удивительная, парадоксальная, загадочная, непостижимая…Она была и остается музой, источником вдохновения не только поэтов, художников, композиторов, но и ученых-философов, естество - испытателей, которые многие годы разгадывают тайны этого великого создания природы. 22 марта объявлен Международным Днем Воды. И этот день отмечается не потому, что на Земле много воды, а потому, что она все чаще требует защиты.
Сегодня мы с вами проведем интеллектуально-познавательную игру «Где вода, там и жизнь», в ходе которой вы сможете показать свои знания в данной области.
В игре принимают участие две команды. Каждой команде необходимо придумать название и выбрать капитана.
Приступаем к выполнению конкурсных заданий.
1. ЧТО? ГДЕ? КОГДА?
Кто и когда впервые осуществил синтез воды? (А.Лавуазье в 1785г.)
Какой воздух тяжелее - сухой или влажный (сухой, т.к. молекулярная масса воды меньше молекулярной массы воздуха)
Почему яйцо не тонет в соленой воде? (потому что плотность соленой воды больше, чем пресной, значит больше и выталкивающая сила.)
Можно ли высушить белье на морозе? (можно, т.к. лед тоже испаряется).
В каком органе человека содержится наибольшее количество воды и в каком - наименьшее? (стекловидное тело глаза - 99%, зубная эмаль-0,2%)
Назовите восемь наименований состояния воды, принятые в метеорологии (Пар, лед, снег, туман, иней, град, облака, тучи).
Какой водопад считается самым мощным в мире? (Ниагарский)
Почему стальная игла не тонет в абсолютно чистой воде? (ее удерживают силы поверхностного натяжения воды).
2. ВЫБЕРИ ПРАВИЛЬНЫЙ ОТВЕТ.
1.Началом пищевых цепей в водных экосистемах являются:
а) рыбы
б) икра рыб
в) планктон +
г) личинки рыб
2. Эвтрофикация вызывается:
а) кислотными дождями
б) сточными водами +
в) ветровой эрозией
г) разливами нефти
3. Главным виновником химического загрязнения воды является:
а) водная эрозия
б) ветровая эрозия
в) человек +
г) гниение растений
4. Пригодная для питья вода должна иметь рН:
а) 4
б) 5
в) 7 +
г) 9
5. Биоиндикатором загрязненной воды является:
а) аир болотный
б) водяной орех
в) ряска +
г) кубышка
6. Причиной обмеления малых рек является:
а) севообороты
б) глубокая вспашка
в) вырубка лесов +
г) строительство дорог
7. Самый лучший метод очистки воды от загрязнения органическими
веществами:
а) механический
б) химический
в) биологический +
г) физический
8. В среднем на одного жителя России в сутки расходуется воды:
а) 120л.
б) 150л.
в) 170л. +
г) 200л.
9. Цунами - это:
а) ветер
б) волна +
в) сильный ливень
г) крупный град
10. Биологический метод очистки воды от загрязнения основан на использовании:
а) рыб
б) растений
в) микроорганизмов +
г) торфа
3. РЕКОРДЫ.
Самая длинная река в мире? (Нил)
Самая длинная река Европы? (Волга)
Самый большой океан? (Тихий)
Самый маленький океан? (Северный Ледовитый)
Самое глубокое озеро мира? (Байкал)
Материк, на котором содержится 80% пресной воды? (Антарктида)
Самая полноводная река планеты? (Амазонка)
Самая длинная река Евразии? (Янцзы)
4. АССОЦИАЦИИ.
Угадай слово, используя логический ряд.
Землетрясение, волна, скорость, опасность, разрушения. (Цунами)
Испарение, облака, осадки, река. (Круговорот воды)
Ветер , вода, бутылка, письмо.(Течения)
Горы, высота, уступ, вода, грохот, зрелище. (Водопад)
Вода, соленость, доля вещества. (Промиле)
Океан, корабль, лед, гора, опасность.(Айсберг)
5. ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
С высоты большой срываясь,
Грозно он ревет
И, о камни разбиваясь,
Пеною встает. (Водопад)
В огне не горит, в воде не тонет. (Лед)
Вечером родится, ночь живет, утром умирает. (Роса)
Растет она вниз головою,
Не летом растет, а зимою. (Сосулька)
В морях и реках обитает,
Но часто по небу летает,
А как наскучит ей летать,
На землю капает опять. (Вода)
Кругом вода, а с питьем беда.
Кто знает, где это бывает? (В море)
Утром бусы засверкали,
Всю траву собой застлали.
А пошли искать днем -
Ищем, ищем, не найдем. (Роса)
Он без рук, он без ног
Из земли пробиться смог.
Нас он летом в самый зной,
Ледяной поит водой. (Родник)
Зимой греет, весной тлеет,
Летом умирает, осенью оживает. (Снег)
6. НАЙДИ СООТВЕТСТВИЕ.
Каждому термину подбери соответствующее определение.
Гидробионты.
Нейстон.
Планктон.
Нектон.
Бентос.
А. Активно плавающие животные, способные преодолевать значительные расстояния.
Б. Организмы, живущие в воде.
В. Совокупность организмов, обитающих у поверхностной пленки воды, прикрепляющихся к ней сверху или снизу.
Г. Совокупность организмов, обитающих на грунте или в грунте водоемов.
Д. Организмы, населяющие толщу воды и не способные противостоять переносу течениями.
Ответы: 1 - Б, 2 - В, 3 - Д, 4 - А, 5 - Г.
7. ПОДВЕДЕНИЕ ИТОГОВ. НАГРАЖДЕНИЕ ПОБЕДИТЕЛЕЙ.
Учитель:
Человек, запомни навсегда:
Символ жизни на Земле - Вода!
Экономь ее и береги -
Мы ведь на планете не одни!
ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ. ВЫВОДЫВ эксперименте принимали участие учащиеся 10 классов (выборочная совокупность составляла 74 человека) МОУ СОШ № 32 г.Нальчика. А именно: 10 «РН» (экспериментальный), 10 «б» и 10 «в» (контрольный) классы и в 8 классе на базе ГОУ ДОД РДЭБЦ г. Нальчика.В экспериментальном классе при раскрытии темы «Гидросфера» были проведены уроки, приведенные в главе 3. Уроки проводились с акцентом на научные и экологические аспекты, которые закреплялись в процессе формулирования, анализа и последующего решения целей и задач урока. Диагностику знаний школьников проводили на контрольном мероприятии по проверке остаточных знаний после изучения блока «Гидросфера» с использованием специально разработанных тестов по теме проведенных экспериментальных занятий.Диаграмма 1. Результаты тестированияРезультаты исследований показали, что после проведения занятий у учебной группы заметно увеличилось «сопереживание», появилось более экологичное отношения к миру, заинтересованность в получении информации в области защиты гидросферы, что говорит в пользу формирования познавательного интереса и самоответственности.
На основе проведенной работы можно сделать следующие выводы:
1. Анализ школьных учебников и программ показал, что экологические аспекты темы «Гидросфера» в школьных курсах естественно-научного цикла освещены недостаточно.
2. Рассмотрены основные экологические проблемы, связанные с гидросферой.
3. Показана возможность установления и использования связей с экологическими и научными аспектами при проведении занятий по теме «Гидросфера» посредством проведения уроков и внеклассных мероприятий;
4. Решена задача наполнения темы «Гидросфера» научными и экологическими знаниями путем использования наглядных пособий, заданий, задач, тестов;
5. Доказано, что уроки, дополненные приемами исследования, положительно влияют на уровень осмысления учащимися теоретических вопросов курса естествознания и способствуют формированию научного мировоззрения;
6. Проведена апробация разработанных занятий в школе № 32 г. Нальчика;
7. Оценен уровень сформированности знаний и познавательной активности при изучении заданной темы по разработанным методическим подходам;
8. Выявлено, что изучение темы «Гидросфера» с опорой на научные и экологические аспекты позволяет заметно повысить уровень знаний, научной и экологической культуры, уверенности в своих способностях школьников.
