| Головна » Хімія |
Мета: навчальна:поглибити знання учнів про будову і склад води, її походження і видову різноманітність. Якість води і її вплив на живі організми. Розкрити поняття твердість води та способи її усунення в побуті та промисловості. Удосконалювати вміння учнів розв’язувати розрахунково – експериментальні задачі, записувати рівняння реакцій, виконувати тестові завдання. Тип уроку: засвоєння нових знань ( з елементами проектної технології ) Базові поняття: твердість води ( постійна, тимчасова ) Виховна: виховувати бережливе ставлення до природних водних ресурсів України і місцевості на якій проживаємо з метою підвищення їх якості і збереження для наступних поколінь. Розвиваюча: розвивати уміння, робити узагальнення і висновки,. Співставляти і поєднувати, що є запорукою міцних знань і здорового способу життя. Обладнання і матеріали: набір посуду і реактивів для виконання лабораторної роботи, тестові завдання, демонстраційні матеріали роботи №13, технічні засоби навчання. Форми роботи: бесіда, розповідь, робота в групах, лабораторний дослід, демонстраційний експиремент, презентація.
Хід роботи І.Організаційний момент (учні займають робочі місця, діляться на групи, прикріплюють номера груп, вивчають правила роботи, записані на інтерактивній дошці). ІІ. Актуалізація опорних знань учнів (хімічна естафета, мозковий штурм), виконання завдань на картках: — оцінювання в балах виставляється кожній групі на робочий екран експрес повідомлення (мікрофон) Що ми знаємо про воду? водна оболонка землі – Гідросфера; Отже, найвеличніша цариця - вода (презентація). Вода. Фізичні властивості. Прозора рідина, без запаху, смаку та кольору. Молекула складається з одного атома Оксигену та двох атомів Гідрогену, розташованих під кутом104, 45 градусів що зумовлює дипольний момент у 1,844 Дебая. Займає H2O 4/5 поверхні земної кулі (океани, моря, озера, річки). Хімічні властивості: взаємодія з металами та їх оксидами з утворенням основ CaO+H2O=Ca(OH)2 2Na +2H2O=2NaOH+H2 З багатьма оксидами неметалів (ангідридами) вода утворює оксигеновмісні кислоти. P2O5+3H2O=2H3PO4 З деякими солями вода утворює кристалогідрати. CuSO4+5H2O=CuSO4 • 5H2O При температурі 1000С вода розкладається на водень і кисень.2H2O 2H2+O2 Походження води H2O: космічна та метеоритна теорії. Запаси прісної води: 1386млн.км3, з них 97,5% солона, або мінералізована вода 2,5% прісна вода. З 2,5% - 71% льодовики. 60% суходолу – відчуває дефіцит води, 40 країн – посушливі регіони. Дефіцит води 120-125 млрд. М3 на рік. Близький схід:76 % виробництва опрісненої води, 25% Саудівська Аравія. Як шукати джерело? а) лозошукання (обертання гілочок лози на місці знаходження джерела.) б) змочування сухих тіл (яйця накривають бляшанками, удосвіта вони стануть вологі при наявності ґрунтових вод.) в) наявність вологолюбних рослин (споришеві зарості) Шкодочинність та небезпека води. 1.Наслідки повеней; 2.Руйнування берегів, захисних дамб; 3.Заболочення, підтоплення і засолення земель під час ненормованої передачі води під час зрошення витікання з водопоровідно – каналізаційних систем, перекриття потоків підземних вод при розміщенні великих конструкцій, споруд; 4.Осушення земель зумовлене забором збільшеної кількості підземних вод; 5.Забруднення, засолення земель в районах видобування корисних копалин; 6.Ерозія ґрунтів, утворення ярів, зсувів. Необхідно вживати заходів: 1.Створення лісонасаджень; 2. будівництво гідротехнічних споруд; 3.Спорудження дренажу; 4.Укріплення берегів, тощо. Специфіка води: пам’ять води (відкрили Швейцарські вчені, розкидаючи кристалики солі по березі Женевського озера.). Вода не лише живить організм, а ще й розносить інформацію (“жива і мертва” вода. Носієм інформації є “жива вода”. Досліди Чумака та Кашпіровського). Намагнічена вода позитивно впливає на людину. Лазерне випромінювання посилює антибактеріальну дію води. Важка вода згубно діє на живі організми, її на землі – 0,02%. Для води характерні поверхневий натяг і діелектрична провідність. Запах води спричинений продуктами від гниття живих організмів. Відомо 9 різновидів води, що містять стабільні ізотопи. Вода єдиний гідрид що не горить. Кристалічна вода розриває каміння а звичайна є добрим розчинником. Парадокси H2O: 1.температура кипіння 100С, замерзання – 0С, густина при температурі 4С = 1гр см3; 2.Зі зниженням температури – густина зменшується, отже лід плаває по поверхні. Коли було б навпаки то річки та озера замерзали би до дна. Причина аномалій води – будова її молекули,наявність водневого зв’язку, утворення асоціатів. Вода буває... 1.Хрещенська – освячення відбувається раз на рік,18 та 19 січня 2.Заряджена – зміна структури води ( Кашпіровський і Чумак) 3.Дощова-вода,послана небесами. Вона м’яка,придатна для миття волосся і застосовується з лікувальною метою. Добова норма води для людини-2.5 л на добу, з їжею-1.3л,з питною водою-1.2л.За життя людина споживає 50-60 т води. Вміст в організмі-понад 60%, в м’язах-78%, в мозку 88%,в кістках –від 20%, в крові-77-82%. Втрата 12 % вологи може привести до загибелі живих організмів. За добу виділяється 1.5 л слини,що на 99% складається із води. За 70 років людина випиває 80000 кг води. Вчені встановили, що біль у спині, ненормалізований тиск, надлишок холестирину,ожиріння-результат браку води в організмі. Людина,яка випиває більше 4 склянок води на день,значно зменшує ризик серцево-судинних захворювань тому, що вода розріджує кров,шо зменшує ймовірність виникнення тромбів у судинах. Помиляється той, хто не п’є воду, а лише чай та каву, адже ці напої сприяють виведенню рідини з організму. Отже, вода-важлива життєдайна сила для всіх живих організмів, людини. Оцінювання презентації.
ІІІ. Мотивація навчальної діяльності: Вчитель Завдяки високому поверхневому натягу і діелектричній провідності,вода,яка біжить крізь гірські породи, що містять ці сполуки, взаємодіють з природнім вуглекислим газом що є в повітрі, і перетворює нерозчинні карбонати на розчинні гідрогенокарбонати. Це призводить до вимивання перших із земної кори, внаслідок чого утворюються порожнини – карстові печери. А вода що насичується розчинними гідрогенкарбонатами, та іншими солями Кальцію та Магнію (CaCl2,CaSO4,MgCl2,MgSO4),стає твердою: CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO2)2; MgCO3+CO2+H2O=Mg(HCO3)2. Отже,сьогодні ми розглянемо особливу ознаку води – твердість та способи її усунення Повідомлення теми і мети уроку: Ознайомитись з поняттями «твердість води», вивчення видів твердості води та методів її усунення.
Пояснення нового матеріалу. Презентація Твердість води-це властивість,зумовлена наявністю в ній розчинених солей Кальцію та Магнію. Розрізняють воду тверду,що містить розчинні солі,або м’яку,яка цих солей не містить. Загальна твердість води буває карбонатна(тимчасова) та некарбонатна(стала) Карбонатна спричиняється наявністю у воді гідрогенкарбонатів Кальцію та Магнію. Некарбонатна обумовлена наявністю у воді сульфатів,хлоридів та нітратів йонів Кальцію та Магнію. Одиниця твердості води –міліеквівалент, що включає 20,04 мг/г йонів Са2+ пбо 12.16 мг/г йонів Мg2+. Види твердості води: 1.Мяка-вода з твердістю менше 4 міліеквівалент/л 2.Середньої твердості-вода з твердістю 4-8 міліеквівалент/л відповідних йонів 3.Дуже тверда-вода,з твердіст. 8-12 міліеквівалент/л йонів. Морська ж вода має загальну твердість 65 міліеквівалентів/л Тверда вода є неприйнятною для використання у побуті. При підвищені твердості води погіршується розварювання м’яса, бобових, погано настоюється чай та псується його смак, збільшуються витрата мила при пранні, оскільки піна утворюється лише після того як увесь Кальцій та Магній будуть зв’язані. Тверда вода створює незручності й під час купання, миття голови внаслідок осідання кальцієвих і магнієвих солей жирних кислот на поверхні тіла. Волосся при цьому стає жорстким, шкіра грубою. Цього можна уникнути, сполоснувши волосся легким розчином оцту. У осіб з чутливою, тонкою шкірою може настати подразнення шкіри. При різкому переході від вживання м’якої води до твердої, а особливо, коли у воді є сульфати магнію, що трапляється в туристичних або експедиційних умовах, виникає тимчасовий хворобливий стан організму. Роль твердої води в появі та розвитку нирковокам’яної хвороби достеменно не доведено. Під час проведення протягом останніх 5 років епідеміологічних досліджень в Англії, США, Японії було виявлено зворотну залежність між рівнем твердої води та смертністю від серцево – судинних захворювань. Механізм цього явища досі не з’ясований. Деякі автори вважають, що вода є частковим джерелом Кальцію для організму людини. Справа в тому, що кальцій багатьох харчових продуктів засвоюється лише на 30%, тоді як кальцій питної води на 90%. Слід відзначити, що овочі зварені у м’якій воді, втрачають велику кількість Кальцію, а в твердій воді збагачуються Кальцієм за рахунок осідання його на поверхні овочів. Гранична норма твердості води не повинна перевищувати 7, а в окремих випадках – 10мг-екв/дм3. При вживанні мало мінералізованої води загальна твердість її повинна становити не менше 1,5мг-екв/дм3. Вода що не містить солей кальцію і магнію, неприємна на смак. Наприклад, у результаті нагрівання твердої води у парових котлах на їх стінках утворюється шар накипу, що містить карбонати Кальцію та Магнію, а також інші солі. Накип уповільнює нагрівання води і призводить до збільшення витрат палива. Тверда вода є непридатною для використання у побуті. Оцінювання презентації.
Демонстрація. Порівняння розчинення мила в твердій і м’якій(дистильованій) воді: беремо 2 пробірки, наливаємо по 1 мл. В першу тверду воду, в другу – дистильовану. До обидвох пробірок доливаємо по окремих порціях мильний розчин до утворення мильної піни. Спостереження: в пробірці з дистильованою водою піно утворення відбувається швидше, а з твердою – повільніше тому що певна частина мильного розчину витрачається на осадження солей Кальцію і Магнію в твердій воді. Висновок: М’яка вода - більш придатна для прання. У твердій воді мило дає мало піни: катіони Кальцію і Магнію сполучаються з аніонами вищих карбонових кислот (як відомо, мило містить солі лужних елементів і цих кислот) і утворює осад (записуємо рівняння реакції).
Постійна твердість є нешкідливою для людини. Вона є джерелом для одержання організмом таких важливих мікроелементів, як Кальцій та Магній, що є головною складовою елементів кісток, вміст Кальцію впливає на стан зубної емалі. Ці елементи допомагають регулювати м’язову активність, у той час як Са стимулює скорочення м’язів, а Mg забезпечує їх розслаблення. Йони Кальцію беруть участь у процесах згортання крові а йони Магнію є необхідною для правильного функціонування різноманітних ферментів. Оцінювання презентації Вимоги до якості води. Придатною для споживання є така вода: 1.Сухий залишок не більше 11г/л 2.Загальна жорсткість не більше 40% 3.Уміст кишкових паличок менше1000колоній/л, а за умови використання особливих методів очищення – 10 000 колоній/л 4.Смак та запах не повинні перевищувати 2-х балів 5.Вода не повинна спричиняти корозій механізмів, труб та апаратури, з якими контакує. В Україні якість питної води визначається нормативними документами, зокрема міждержавним стандартом ГОСТ 2874 -82, згідно з яким до бактеріологічних показників віднесено загальну кількість бактерій та бактерій груп кишкової палички: 1.Щодо першого показника, то загальна кількість бактерій в 1 мл води не повинна перевищувати 100. 2.Щодо другої, то кількість кишкових паличок в 1л води не повинна перевищувати 3. 3.Обєм води, в якій виявлено одну кишкову паличку, не повинен бути меншим за 300мл. Джерелом забруднення води є: — отруйні відходи виробництв відходи тваринництва Розрізнюють бюветну та артезіанську воду. Джерела живлення кюветів – підземні водоносні горизонти, що знаходяться на значній глибині які є родовищами якісної води. Артезіанська вода – є чистою якщо не містить неорганічних та органічних компонентів які мають токсичні властивості. Випадки погіршення бюветної води це вплив сміттєзвалищ на якість води. Для міста Тернополя на сьогоднішній день залишається актуальною проблема Малашівського сміттєзвалища і Івачівського водозабору. Тернопільський став забруднений солями важких металів, особливо великий вміст йонів свинцю. (Дослідження проведені на базі Тернопільського ПЕД університету. Наслідком є низький рівень придатності до споживання для харчових цілей водопровідної води. Соціальні дослідження, проведені нашими учнями показали, що 60% мешканців міста Тернополя не використовує воду з крана для приготування їжі. В місті розвивається нова інфраструктура, яка здійснює доставку якісної питної води.
Демонстрація діаграми, фотографій.
Чудесним даром природи є мінеральні води України. Курорт Трускавець є перлиною Прикарпаття. Мінеральна вода із джерела Нафтуся. Це холодна, прозора, без осаду, слабо мінералізована (0,7гр/л), гідроген карбонатна та кальцієво-магнієва вода використовується для лікування захворювань пов’язаних із порушеннями в обміні речовин шлунково-кишкового тракту, хвороб печінки і жовчно – провідних шляхів, нирок і сечовивідних шляхів. Ця вода має біогенну, бактерицидну і протизапальну дію. Вода Моршинська в якій вміст мінеральних солей на різних глибинах досягає 200- 400гр на л. Якщо у верхньому шарі Ропа містить в основному Натрій Хлорид то на глибині 40м і нижче до іі складу входить багато магній гідроген сульфату. Ропу розводять прісною водою, одержуючи різну концентрацію солей. Ця вода займає перше місце серед відомих лікувальних вод (Карлові Вари). Моршинський курорт має різні джерела і свердловини що використовується в різноманітних лікувальних напрямках. Оцінювання презентації. Аналіз води на вміст солей провідних виробників (учням 4-х груп даються етикетки з мінеральних вод). Висновки. Оцінювання. Способи усунення твердості води. Для того, щоб використовувати воду для господарських угідь її необхідно пом’якшувати. Існують такі способи помякшення води. 1.Карбонатної твердості: - кипіння: Ca (HCO3)2 t =CaCO3 + CO2 + H2O; - додавання соди: Mg(HCO3)2+Na2CO2=MgCO3 +2NaHCО3; - додавання гашеного вапна: Ca(HCO3)2+ Ca(OH)2=2CaCO3 +2H2O; Mg(HCO3)2+ Ca(OH)2 = Mg(OH)2 + CaCO3 +H2O; 2.Некарбонатної твердості: -содовий метод: CaSO4+Na2CO3=CaCO3 +Na2SO4 -фосфатний метод: 3CaSO4+2Na3Po4= Ca3(PO4)2 + 3Na2 SO4 -використання особливих полімерів – йонообмінних смол (йоннообмінні колонки залишають катіони Кальцію та Магнію). (Повідомлення: щорічно для використання в пральних порошках вживається близько мільйона тон цеолітів, які масово замінюють пом’якшуючі фосфати. Дослідження Шведських вчених показують що нові пральні порошки можуть виявитися потенційно небезпечними для здоров’я людей). Демонстрація засобів для усунення твердості (пом’якшення води в домашніх умовах) Оцінювання презентації Звернімося до стародавньої легенди. У ній розповідається про те, що цариця Клеопатра виграла оригінальне парі, з’ївши сніданок, який коштував 100 000 систерсій. Ось як це описано в повісті Г.Хаггарда “Клеопатра – володарка зорі”. “Вона вийняла з вуха одну із величезних перлин...і... опустила її в оцет. Запала мовчанка, вражені гості, завмерши, спостерігали, як незрівняна перлина повільно розчиняється в міцному оцті. Коли від неї не залишилося й сліду, Клеопатра підняла кубок, покрутила його і випила весь до останньої каплі ”.
Лабораторна робота №13 (інструктаж з правил техніки безпеки). Для виконання роботи нашими “перлами” будуть звичайні кусочки накипу який ми розчинімо в сильній неорганічній кислоті абож використовуючи отцеву, лимонну кислоти. Спостереження. Висновки (учні записують в лабораторні зошити).
Демонстрація І: беремо шкаралупу курячого яйця і пробуємо її розчинити в оцтовій кислоті. Запитання: як можна очистити зварене яйце не розбиваючи шкаралупи. Білий щільний наліт з вапняного молока можна усунути... Спостереження. Висновок. Із накипом ми боремося в домашніх умовах, ліквідовуючи його за допомогою спеціальних засобів. Очищення нагрівних приладів, пральних машин, електрочайників, котлів, труб зливу води.
Учень аналізує дані засоби. Оцінювання. (беремо електрочайник на 1/3 наповнюємо водою, всипаємо 1 пакет лимонної кислоти і ставимо нагрівати...Результат?...) Уточнення і поглиблення інформації. Презентація Інформація про вплив Кальцію і Магнію на людський організм. Магній – борець з утомою. Його було винайдено наприкінці 18ст. Англійський алхімік випарював воду, що витікала із землі поблизу міста Епсон. Замість “ філософського ” каменю отримав сіль, що мала гіркий смак і послаблюючу дію. Точнісінько такий самий порошок добували при прожарюванні мінералу знайденого на околицях міста Магнезі. На честь якого сіль була названа “ біла магнезія ”.У 1808 році Англійський вчений Гемфрі Деві, аналізуючи білу магнезію добув новий елемент і назвав його Магній. Цей елемент в 5 раз легший за мідь, у 4,5 за Алюміній, t плавлення 650С, він спалахує і миттєво згорає. Земна кора багата на Магній – 2,3%. В 200 мінералів входить Магній, без “без Хлорофілу не булоб життя а без Магнію - Хлорофілу” Якщо їжа матері багата на Кальцій і Магній то в неї народжується жіноча стать, а надлишок Калію – чоловіча стать. Цей елемент бере участь у підтримці нормальної функції нервової системи та м’язів серця, сприяє виведенню шлаків, регулює кальцієвий, холестеринний обмін і гліколіз, синтез білків і жирних кислот. Нестача Магнію в організмі людини зумовлює хронічну втому, гіпертонію, судинні порушення, інфаркт міокарда. Чим більше людина стомлюється, тим менше в крові Магнію. Магнію багато в крупах, горосі, квасолі, рибі, чорному шоколаді, продуктах рослинного походження, овочах та фруктах. Щоденно людина повинна отримувати 300-500мл Магнію. Кальцій – король біоелементів. В перекладі з латинської “Калх” – вапно. Дефіцитом кальцію викликано близько 150 захворювань. Він є практично “людським клеєм” який зміцнює весь організм. Для вчених таємниця чому Кальцій стає дефіцитним матеріалом в людському організмі.Це єдиний елемент який знижує кислотність нашого організму. Організм отримує цей елемент природнім способом з молоком і молокопродуктами. Брак Кальцію веде до розвитку серцевих захворювань. Його нестача веде до надлишку молочної кислоти, яка проїдає дірка у м’язових тканинах та артеріях. На цьому місці утворюються холестеринові бляшки. Кальцій зменшує кислотність організму. Наслідок остеопороз, камені в нирках, жовчному міхурі, високий тиск, втомлюваність. Якісна вода – чиста вода. Її можна очистити за допомогою спеціальних приладів, відстоюючи 12 годин і збагачуючи кремнієм (біля джерела святої Анни (Кременецький район) розташовані поля з великим вмістом кремнезему, тому вода джерела відзначається надзвичайною чистотою). Поряд з Кальцієм важливим для організму є наявність атомарного Оксигену. З порушенням рівноваги метаболічних процесів у яких беруть участь Оксиген та Кальцій пов’язаний процес старіння. Ці знання потрібні людині для відновлення функцій організму, шляхом очищення від шлаків, за рахунок правильного харчування, забезпечення чистою водою та киснем у доступній формі. Оцінювання презентації. Скласти алгоритм розв’язку задачі. Яку масу кальцій гідрооксиду необхідно взяти для усунення твердості води, яка зумовлена вмістом в воді 1,5 г кальцій гідрогенкарбонату, та 0.5г магній гідрогенкарбонату. (0734г) Оцінювання. Прислів’я та приказки які заставляють мислити: Щоб спрагу вгасити, треба води попити. (учні коротко, різнобічно аналізують їх зміст). Оцінювання. Відтворення інформації: 1)учні дають відповіді на тести які подані на екрані (по групах) Оцінювання. 2)учні ставлять один одному запитання і дають відповіді (Запитання сформовані і витягуються з “ хімічного кошика ” методом імовірності). постійну твердість води зумовлюють солі...... Оцінювання.
Підсумки: виставлення балів;
Оцінювання роботи учнів
Домашнє завдання: п. 20, вправа 5, 6• Підручник О.П.Ярошенко Хімія 10-кл.
Схожі навчальні матеріали: | ||||||
| Всього коментарів: 0 | |