План-конспект уроку є дипломантом І ступеня Всеукраїнського конкурсу на кращий план-конспект уроків природничих дисциплін із елементами медіаграмотності для 1-11 класів у 2018/19 н.р. («Хімія»)
Тема уроку: вода, склад її молекули, поширеність у природі, фізичні властивості.
Мета уроку:
освітня: поглибити знання учнів з курсу природознавства про поширеність води у природі та її фізичні властивості; показати, що воду можна визначити серед інших рідин за фізичними властивостями; довести, що вода є гарним розчинником;
розвивальна: розвивати практичні навички за певними ознаками визначати воду серед інших рідин, доводити присутність води в кристалогідратах; удосконалювати навички роботи з хімічними речовинами й лабораторним обладнанням; розвивати навички вибирати головне й аналізувати науковий текст; розвивати медіаграмотність, уміння аналізувати отриману інформацію, критично до неї ставитися; розвивати уміння працювати з медіатекстами, порівнювати і аналізувати.
виховна: виховувати в учнів здатність працювати в команді, допомагати один одному, брати активну участь у пошуку нового знання.
Тип уроку: набуття й поглиблення знань і навичок.
Обладнання й матеріали: лист від Незнайки, текст для читання, книга – Дарія Біда «Сік життя» Львів , стакани, сірники, спирт етиловий, вода, лід, хусточка, компʼютер, проектор, презентація.
Хід уроку
І.Організаційний етап.
Добрий день діти. Сьогодні чудовий день. Зосередьтесь, ви все знаєте та вмієте. Бажаю вам успіхів. Щоб досягти успіху, недостатньо мати міцні знання, їх необхідно вдосконалювати й уміти застосовувати в нестандартних ситуаціях.
ІІ. Мотивація та активізація пізнавальної діяльності.
Перед початком уроку листоноша передав мені листа адресованого учням 7 класу. З вашого дозволу я його зачитаю.
Шановні 7-класники. Пише вам Незнайко. Допоможіть мені вивести формулу речовини, яка є тільки на двох планетах А і В Сонячної системи. Причому на планеті А вона міститься в рідкому стані й на цій планеті є життя. На планеті В – тільки у вигляді пари і льоду на полярних шапках. Життя на цій планеті поки ще не знайдено. Відомо, що до складу молекули цієї речовини входить найпоширеніший елемент планети А і елемент №1 Всесвіту. Чекаю на допомогу. З повагою ваш друг Незнайко.
Ну що, діти, допоможемо Незнайці?
У кого є які припущення?
Про які планети йде мова в листі?
Що це за речовина?
Вода – найпоширеніша і найдивовижніша речовина на Землі. Вода – це велетенське махове колесо природи та клімату на нашій планеті. Науковці вважають, що життя зародилося у воді, вода – колиска людства. Може, саме тому нас зачаровує морський прибій, ваблять хмари, що пропливають у небі, зворушує ранкова роса на пелюстках троянд? Важко собі уявити бодай один день, прожитий без води.
Перегляд відеоролику та його обговорення.
https://www.youtube.com/watch?v=96btUN4W-i0
ОДА ВОДІ
О, незрівняна і солодка,
О, надзвичайна і проста.
Створила ти річок потоки,
Ти – чародійниця, Вода!
Небесний храм, сніги й тумани
І життєдайнії дощі,
Бурхливі сині океани –
За все це дякую Воді.
З тобою побут наш пов'язаний,
Ти непомітна й головна.
Ти – на заводі, в чашці, в вазі,
Найперша ти речовина!
Добрішого нема напою
Звичайної води ковтка.
Життя наповнене тобою,
Вірніше, ти і є Життя!
ІІІ. Оголошення теми та мети уроку.
План уроку:
ІV. Актуалізація опорних знань.
У попередніх темах ви неодноразово мали справу з інформацією про воду і вже набули знань, щоб дати характеристику цієї речовини за її хімічною формулою.
Інтерактивний прийом «Мозковий штурм»
V. Вивчення нового матеріалу.
Вода – найбільш проста і звична речовина на планеті. Але в той же час вода таїть в собі безліч загадок. Її досі продовжують досліджувати вчені, знаходячи все більше цікавих фактів.
«Зрозуміти воду, – означає зрозуміти Всесвіт, всі чудеса природи і саме життя» (Масару Емото).
Ці таємниці води ми обов’язково розкриємо при вивченні нової теми.
Метод «Рольова гра»
На попередньому уроці ви обʼєдналися в групи:
За допомогою тексту параграфа 31 ст. 144 та додаткових джерел інформації, кожна група дасть відповіді на поставлені запитання. (Робота з медіатекстом)
Завдання хімікам:
Завдання географам:
- Найбільший океан, море,озеро.
- Найглибшу западину
- Найповноводнішу річку
- Найвищий водоспад
- Назвіть найбільші водойми України та покажіть їх на карті.
Завдання біологам:
1. Чому Леонардо да Вінчі назвав воду «соком життя»?
2. Скільки води містить організм людини?
3. Скільки людина може прожити без води?
Завдання фізикам:
Колір _________________________________________;
Запах _________________________________________;
Смак __________________________________________;
Температура кипіння ____________________________;
Температура замерзання__________________________;
Теплопровідність _______________________________;
Теплоємність____________________________________;
Електропровідність _____________________________;
Густина рідкої води____________________________;
Густина льоду при t нижче 0оС ____________________;
Клас заслуховує відповіді кожної групи.
Перегляд відеофільму «Вода – носій інформації»
https://www.youtube.com/watch?v=w-LxK3D4LBQ
VI. Узагальнення й систематизація знань.
Вправа «Лови помилку»
VII.Підбиття підсумків уроку.
VIII. Домашнє завдання: п.31, впр. 6-9 стр.148. Скласти казку чи оповідання про воду або зрорбити презентацію.
Додаток 1
Цей дивовижний мінерал
Склад молекули води був досліджений та встановлений італійським хіміком С. Канніццаро в 1860 році. Властивості води H2O багато в чому унікальні й обумовлені її будовою. В окремій молекулі води атоми Гідрогену й Оксигену розташовані так, що утворюють рівнобедрений трикутник. У вершині його атом Оксигену, у кутах при основі — атоми Гідрогену. Зв'язки H-О-H розташовані під кутом 105º(кулестрижневамодель молекули води). Таким чином, молекула води має кутову форму. На атомі Оксигену зосереджується частковий негативний заряд, а на атомах Гідрогену позитивний. Таким чином, молекула води полярна. Кожна молекула води, як магніт, притягує до себе інші молекули або йони. Тому, на відміну від більшості інших рідин, вода є ідеальним розчинником для багатьох речовин.
В 1784 році Генрі Кавендіш одержав воду шляхом спалювання водню й кисню:
2 Н2 + О2 = Н2 О – реакція сполучення
Горіння суміші водню і кисню в обʼємному співвідношенні 2:1 супроводжується вибухом великої потужності. Тому таку суміш називають гримучим газом.
Серед усіх хімічних сполук виняткова роль у забезпеченні процесів життєдіяльності організмів належить воді. Саме у водному середовищі виникло життя на нашій планеті, тому без води неможлива життєдіяльність жодних організмів.
Вміст води в організмах становить 60-70%, а в деяких випадках – до 98% . Цитоплазма – 80%, кров і лімфа – 80%. Вода утворює основу внутрішнього середовища організмів. У водному середовищі відбуваються процеси обміну речовин і перетворення енергії. Вода бере безпосередню участь у реакціях розщеплення органічних сполук. Організм людини з масою тіла 65 кг містить 40 л води: з них майже 25 л знаходиться в клітинах і 15 л у складі внутриклітинної рідини організму.
Особливо багаті на воду тканини молодого організму – в тілі 3-місячного немовляти 95% води, 5-місячного – 86%, дорослої людини – 65-55%.
На 89% із води складається мозок, на 80% – кров, майже на 70% – м’язи, і навіть у кістках скелета близько 20% води.
Без харчів людина може прожити кілька тижнів, без води – загине вже за кілька днів. Першим симптомом браку рідини в організмі є постійне відчуття втоми. При втраті організмом 5% загального об’єму рідини підвищується температура тіла і прискорюється пульс. При втраті 10% відбувається дегідраційне отруєння, 15% – незворотні паталогічні зміни, 20-25% – настає смерть.
Вологість повітря і кількість атмосферних опадів є найважливішими факторами, що регулюють клімат і погоду. Вода нагрівається впʼятеро повільніше, ніж пісок на пляжі, але у стільки ж разів довше зберігає тепло. Завдяки цьому вода чудово помʼякшує клімат. Весною і влітку вона повільно нагрівається, охолоджуючи повітря, восени – поступово охолоджується, зігріваючи його.
Унікальні властивості води
Акустичні властивості води. Вода – гарний провідник звуку. Швидкість поширення звуку у воді становить 1400–1600 м/с, тобто в 4–5 разів більша
Вода має високу теплоємність, тобто повільно нагрівається й повільно охолоджується. Кількістю теплоти, що виділяється під час охолодження 1 м3 води на 1 °С, можна нагріти 1000 м3 повітря на 3 °С. Цей процес відбувається в природі, коли настає холодна пора. Нагріта влітку вода океанів і морів, поступово охолоджуючись, нагріває величезні об’єми повітря і перешкоджає різкому зниженню температури. Завдяки цій властивості підтримується постійна температура тіла у людини та теплокровних тварин і в спеку, і в холод. Це тому, що їх тіло на 70% складається з води.
Вода має ще одну особливу властивість, яку називають «аномалією теплового розширення». Під час нагрівання води від 0 до +4 °С її об’єм зменшується, а починаючи з +4 °С — починає зростати. Яке це має значення для живих організмів, що населяють воду?
Узимку на дні водойм вода має температуру не нижчу за 4 °С, що дає можливість живим істотам пережити зиму.
Ще одна аномалія води. Усі речовини (за невеликим винятком) під час зниження температури стискаються в об’ємі, а вода — збільшується. Лід має більший об’єм, ніж вода, а його густина менша за густину води, тому лід плаває на поверхні води. Яке це має значення для живих організмів, що населяють воду? Під такою «шубою» навіть зимою в Арктиці живим істотам не холодно.
Чому вода при охолодженні збільшується в об’ємі? Справа в тому, що замерзаючи, вода кристалізується. І якщо в рідкому стані молекули води розташовані більш тісно, щільно, то в твердому - відстань між молекулами збільшується.
Висока питома теплота плавлення льоду. Воду дуже важко заморозити, а лід – розплавити. Щоб розплавити грам заліза, необхідно затратити 70 калорій тепла, грам золота – 16, свинцю – 5, а льоду – 80. Яке це має значення? Якби у льоду була менша питома теплота плавлення, скажімо, як у золота чи свинцю, сніг розтанув би за декілька годин,і катастрофічні повені були б такими ж закономірними, як пори року. Грунт не встигав би увібрати достатню кількість вологи на літо. Та й самі пори року поділялись би лише на літо і зиму. Замерзаючи, кожен грам води також виділяє 80 калорій теплоти. У масштабах усієї планети ця властивість забезпечує стійкість кліматичних умов на Землі. Замерзання води в річках, озерах, морях в той же час не дозволяє переохолоджуватися повітрю в даній місцевості. Часто можна спостерігати, як птахи в сильний мороз гріються, сидячи на льоду. Чому в холодні ночі взимку в теплиці ставлять бочку з водою? (Замерзаючи, вода віддає багато тепла. 1 л води, що перетворюється на лід, може підігріти на 1 °С 250 тисяч літрів повітря)
Найбільша питома теплота пароутвореня. Щоб випарити воду з чайника, потрібно в 5 разів більше тепла, ніж для її кип’ятіння. Щоб грам води перетворити на пару потрібно 540 калорій теплоти. У процесі конденсації грам пари віддає навколишньому середовищу також 540 калорій. Повільне випаровування води підтверджує дослід «Неспалима хусточка».
Намочи хустинку водою (але не кажи про це глядачам). На очах у всіх мокру хустинку облий спиртом, прикріпи до штатива і підпали. Коли полум'я згасне - хустка залишиться неушкодженою.
Пояснення. Тепло, що виділиться під час згоряння спирту, йде на нагрівання води і її випаровування.
Яке значення має ця властивість води? Під час випаровування вода поступово охолоджується.Якби цього не відбувалось, то щосекунди з квадратного сантиметра водної поверхні випаровувалось би аж 253 міліграми води. Вам це здається дрібницею? Насправді це б було катастрофою! Озера і деякі моря висохли б за лічені дні, а випаровування океану було б справою кількох тижнів.
У води з усіх рідин найбільший поверхневий натяг. Поверхня води завжди затягнута тонкою плівкою з молекул. Фізики підрахували: щоб розірвати стовпчик води завтовшки 3 см, потрібна вага більше 100 тонн!
Як її помітити? Плівка очевидна, коли вода капає з крана повільно. Видно, що вона немов в якійсь оболонці, яка розтягується до певної межі і ваги і відривається у вигляді круглої крапельки, злегка спотвореної силою тяжіння.
Чи намокає твій носовичок? Дивне питання! Звичайно, так. Намочи носову хустинку, налий у банку води. Щільно натягни хустинку на горловину банки і закріпи з допомогою нитки або гумки. Переверни банку вверх дном. Вода не витікає!
Пояснення. Хустинка зіткана з волокон, між якими є малесенькі дірочки. Поверхневий натяг діє, наче шкірка і не дає воді виливатися крізь дірочки. Саме тому не пропускають воду парасольки. Заховаєшся під парасольку – згадай поверхневий натяг.
Явище поверхневого натягу виникає тому, що у поверхні води менше молекул, ніж усередині і вони, прагнучи покрити всю рідину, створюють міцно натягнуту поверхневу плівку за рахунок водневих зв'язків між молекулами води на поверхні рідини. По ній, як по підлозі, бігають комахи водомірки й навіть тропічні ящірки — василиски.
Цей дослід ви можете проробити в домашніх умовах.
Яке значення цієї властивості? (Пересування комах, сферична форма краплі)
Додаток 2
Аномальні фізичні властивості води
| Властивості | Порівняльна характеристика |
| Питома теплоємність, 4190 Дж/(кг.°С) при 15 °С | Найвища серед усіх твердих і рідких речовин, за винятком аміаку |
|
Питома теплота плавлення льоду, 333 000 Дж/кг |
Найвища, за винятком аміаку |
| Питома теплота випаровування,2,5·106 при 0 °С і 2,26·106 Дж/ кг при 100 °С | Найвища серед усіх речовин |
|
Температура максимальної густини , 4 °С |
Настає не в період замерзання, а під час більш високої температури |
| Коефіцієнт поверхневого натягу води, 75,6·10-3 Н/м при 0 °С і 60,8·10-3 Н/м при 90 °С. | Найвищий серед усіх рідин (крім ртуті в рідкому стані) |
| Коефіцієнт в’язкості, 1,14 ·10-6 м2/с при 15 °С | Малий |
|
Коефіцієнт теплопровідності, 0,57 Вт/(м·°С) при 0 °С |
Дуже малий |
| Прозорість | Відносно велика |
| Густина льоду, 917 кг/м3 | Густина льоду менша за густину рідкої води |
| Температура плавлення (замерзання), 0 °С | Дуже висока |
| Температура кипіння, 100 °С | Дуже висока |
Додаток 3
Цікаві факти про воду
Ми ніколи не будемо мати більше води, ніж маємо зараз. Щодня з поверхні землі випаровується 1,000,000,000,000 (трильйон) тонн води
Середньостатистична людина складається з води на 50-80%. Ембріон людини складається з води на 95%, дитина на 70-80%, а доросла людина на 50-70%, тобто з віком людина всихає, організм людини зашлаковується і разом зі зменшенням частки води в організмі приходять хвороби і старість. Кров людини на 83% складається з води. Кавун на 93% складається з води.
У найглибшій точці світового океану (Маріанський жолоб, 11034 м.) кинутій у воду залізній кульці потрібно більше години, щоб досягти океанського дна.
Недалеко від села Кергалан в Азербайджані є горюча вода. Від сірника вода спалахує блакитним полум'ям через наявність у її складі метану.
Забруднені підземні води очищаються протягом декількох тисячоліть.
Людина може обходитися 30 діб без їжі і менше тижня без води.
У склянці води міститься близько 8,000,000,000,000,000,000,000,000 (8 септіліонов) молекул.
Вода - це основний розчинник в людському організмі. З її допомогою переносяться всі корисні речовини, вона ж виводить з організму шлаки та шкідливі речовини.
Середньостатистична людина, користуючись водопровідною водою, за своє життя пропускає через організм від 80кг до 100кг хімічного бруду. І саме тому так важливо бути впевненим в якості води, яку ви вживаєте.
У складі мантії Землі води міститься в 10-12 разів більше, ніж у Світовому океані.
Вживання кофеїну й алкоголю призводить до зневоднення. На кожну випиту чашку кави або порцію алкоголю треба додатково випити склянку води.
Морська вода замерзає при температурі - 1,91°C.
Вода відбиває 5% сонячних променів, у той час як сніг - близько 85%. Під лід океану проникає тільки 2% сонячного світла.
Підготувала: Мірзахметова Валентина Миколаївна, вчитель хімії КЗ «Дніпровська загальноосвітня школа І-ІІІ ступенів №2» Водянської сільської ради Кам’янсько-Дніпровського району Запорізької області
