Вода в жизни человека

Муниципальное бюджетное образовательное учреждение

«Лицей №9 имени А.С.Пушкина Зеленодольского муниципального района Республики Татарстан»

Номинация: естественные науки

«Вода в жизни человека»

(8 класс)

Учитель химии высшей квалификационной категории

Чугунова Светлана Александровна

Вода в жизни человека.

Цель: познакомить со свойствами воды.

Форма урока: комбинированная.

Задачи урока:

Образовательная: выяснить роль воды в жизни человека, познакомить с понятием жесткости воды, способами ее смягчения, показать необходимость устранения жесткости в промышленности и быту; выявить пути загрязнения воды и возможные способы предупреждения загрязнения;

Воспитательная: прививать навыки коммуникативного общения, воспитывать культуру речи, совершенствовать навыки работы с лабораторным оборудованием, воспитывать бережное отношение к природе;

Развивающая: продолжить развитие навыков учащихся по подготовке устных сообщений, формировать умение анализировать, вести дискуссию.

Оборудование и реактивы:

на столах учащихся: штатив с пробирками, водопроводная вода, дистиллированная вода, вода с NaHCO₃, вода с CaCl_2, раствор мыла;

на доске эпиграф:

«Вода, у тебя нет ни вкуса, ни цвета, ни запаха, тебя невозможно описать, тобой наслаждаются, не ведая, что ты такое! Нельзя сказать, что ты необходима для жизни: ты сама жизнь. Ты самое большое богатство на свете».

Антуан де Сент – Экзюпери

Ход урока.

I. Проверка домашнего задания.

Учитель: Вода – самое удивительное и самое распространенное природное соединение (зачитывает эпиграф). Чем глубже ученые постигали природу воды, тем больше убеждались в оригинальности ее поведения, в необычности ее свойств, в ее структурных особенностях, еще не до конца раскрытых. В чем же проявляется аномальность свойств воды?

Ученики:

-Высокая удельная теплота плавления или кристаллизации.

-Теплоемкость (Лед трудно растопить, а воду – заморозить. В результате этого климат на нашей планете в целом достаточно мягок. Но при отсутствии воды, например, в пустынях жаркой Африки, контраст между дневной и ночной температурами значительно выше, чем на побережье океана на той же широте).

-Увеличение объема при кристаллизации, а не уменьшение, как это делает абсолютное большинство известных веществ. В результате лед плавает в воде, а не тонет и сильно замедляет промерзание водоемов в холодное время, защищая все живое, укрывающееся в нем на зиму.

-Максимальная плотность при температуре 4⁰С, что предотвращает опускание на дно приповерхностных слоев воды, остывших до температуры ниже 4^оС.

-Уменьшение вязкости воды с ростом давления.

-Сдвиговая вязкость при 20⁰С.

-Удельная теплоемкость при 40⁰С.

-Изотермическая сжимаемость при 46⁰С.

-Скорость распространения звука при 60⁰С и др.

Учитель: Вода в природе – вечная странница, жадная к поглощению всего встречного. Вода растворяет минералы, газы, органические вещества. Это обусловлено особыми свойствами воды, ее ионизирующей способностью и высокой диэлектрической постоянной. В воде присутствуют соли кальция и магния. Именно их содержанием и обусловлена жесткость воды.

II. Изучение нового материала.

1. Жесткость воды.

Вода, содержащая до 80 мг/л кальция и 50 мг/л магния считается мягкой, 80 – 160 мг/л кальция и 50 – 100 мг/л магния – средней жесткости, 160 – 240 мг/л кальция и 200 мг/л магния – жесткая, более 240 мг/л кальция и более 200 мг/л магния – очень жесткая. Какими свойствами обладает жесткая вода?

Ученики: В жесткой воде плохо мылится мыло, долго варятся овощи, образуется накипь на стенках чайника, кастрюль, в водопроводных трубах.

Проведение лабораторной работы.

Добавить в пробирки с водопроводной водой, дистиллированной водой, водой с NaHCO₃, водой с CaCl₂ по капле раствора мыла. При энергичном встряхивании образуется пена. Сравнить высоту столбика пены. Сделать вывод.

Ученики: В пробирках с дистиллированной водой и водой с NaHCO₃ столбик пены выше, чем в других пробирках. Следовательно, в этих пробирках вода мягкая.

Заполнение таблицы.

Жесткость воды и способы ее устранения.

Учитель: Применение жесткой воды нарушает нормальную работу многих производств, например, работу паровых котлов. Их поверхность покрывается накипью, что затрудняет нагревание воды. Это вызывает увеличение расхода топлива. Даже слой накипи толщиной 1мм повышает расход топлива на 5%. Кроме того, из-за накипи металл котла перегревается и быстрее изнашивается.

2. Использование воды человеком.

Ученик (сообщение):

Вся практическая деятельность человека с самой глубокой древности связана с использованием воды и водных растворов. Из дошедших до нас письменных источников видно, сколь велико было значение рек Нила в Египте, Тигра и Евфрата в Месопотамии, Инда в Индии, Хуанхэ в Китае. Люди интенсивно осваивали плодородные поймы рек. Воду человек ценил во все времена и эпохи. «Вода дороже золота», - утверждали бедуины, всю жизнь кочевавшие в песках. Они знали, что никакие богатства не спасут путника в пустыне, если иссякнут запасы воды. В пустыне без воды человек выдерживает около суток. Во время одного из таких переходов 25 веков назад в западной части Египта, в безводных песках Сахары, бесследно исчезла могущественная 50-тысячная армия персидского царя Камбиса.

Для многих видов животных и растений вода продолжает оставаться средой обитания. Вода является важным элементом живого органического мира. Живые организмы состоят не меньше, чем на ¾ из воды.

Забота о получении достаточного количества воды, пригодной для питья и удовлетворения культурно-бытовых потребностей населения, не оставляет человечество на протяжении всего его существования. Достаточно вспомнить, что первый римский водопровод протяженностью 16,5 км был построен в 312 году до н.э.

Проблема рационального использования водных ресурсов – одна из самых острых. Важное место занимает обеспечение населения, промышленного и сельскохозяйственного производства водой. Потребление ее стремительно растет. Увеличение расходования воды промышленностью связано не только с быстрым ее развитием, но и с ростом водоёмкости производства, т.е. с увеличением расхода воды на единицу продукции. Так, например, на производство 1 т хлопчатобумажной ткани фабрика расходует около 250 м³ воды. Много воды требуется химической промышленности. Так, на производство 1 т аммиака затрачивается 1000 м³ воды, 1 т синтетического каучука – 2000 м³ воды, на производство 1 т синтетического волокна – 5000 м³. Весьма водоемка цветная металлургия: на выплавку 1 т никеля расходуется 4000 м³ воды. Эту цифру интересно сравнить с затратой воды на выплавку 1 т чугуна – 180-200 м³, что в 20 раз меньше.

Учитель: Сколько литров воды тратит человек на бытовые нужды?

Ученикам заранее было дано задание по счетчикам на водопроводных трубах определить затраты воды в день на одного человека.

Учитель: В городских условиях до 600 литров, при необходимом объеме 25 литров на питье, приготовление пищи и гигиенических целей.

Использование воды для хозяйственных целей человека – одно из звеньев круговорота воды. Но антропогенное звено круговорота отличается от естественного тем, что лишь часть использованной человеком воды в процессе испарения возвращается в атмосферу опресненной. Другая ее часть, достигающая 90 %, сбрасывается обратно в реки и водоемы в виде сточных вод, загрязненных отходами хозяйства. Этот процесс продолжается в течение тысячелетий. Еще в Древнем Вавилоне существовала канализация.

3. Загрязнение воды человеком.

Ученик (сообщение):

Освоение морских ресурсов, как и развитие судоходства, повсеместно сопровождается быстрым загрязнением океанских вод, что чревато для человечества крайне серьезными последствиями. Один британский эколог провел полтора месяца на торговом судне, чтобы учесть количество мусора, выбрасываемого за борт. За этот срок команда из 46 человек отправила за борт в моря 5 тысяч банок из-под консервов, 350 тысяч пластиковых бутылок, 320 бумажных пакетов, 5 жестяных бочек и множество другого мусора. Подсчеты показали, что в среднем ежегодно моряки торгового флота Великобритании выбрасывают в море 300 млн. консервных банок, 639 тысяч пластиковых пакетов (контейнеров). Большинство выброшенных пластмассовых предметов ломается и попадает на побережье. Пластики были обнаружены на 86 % пляжей Тихого океана, на 60-70 % пляжей Средиземноморья. В Новой Зеландии насчитали около 100 тысяч кусочков пластмасс на каждом метре пляжной полосы.

Французские исследователи установили, что дно Атлантического океана загрязнено попадающим с суши свинцом на расстоянии 160 км от берега и на глубине до 1610 метров. Было обнаружено, что в верхнем слое донных отложений концентрация свинца значительно выше, чем в более глубоких слоях. Это результат хозяйственной деятельности человека.

Очаги экологического нездоровья на нашей планете – места наиболее интенсивной добычи нефти. Танкерный флот является одним из главных источников загрязнения моря нефтью. Утечка нефти в море происходит во время погрузки и разгрузки танкеров, заправки нефтяным топливом судов в море, при авариях и катастрофах танкеров.

Каждая капля нефти покрывает непроницаемой пленкой 20м² морской поверхности, в 2 раза сокращает водообмен между океаном и воздухом, губит микроорганизмы, рыбу, морских птиц. Нефть образует пленку толщиной всего в 0,001 сантиметров. В пленке накапливаются ионы тяжелых металлов, пестициды и другие вредные вещества. А многие морские обитатели проходят стадию личинки как раз в поверхностном слое. Для иных обитателей достаточно нескольких минут воздействия нефти, чтобы их уже ничто не могло спасти.

Учитель:

Ежедневно в мире сливается в океан 18 тысяч тонн нефти. Более 20 лет назад Тур Хейердал, известный ученый, писал: «Посреди океана, открытого для Европы Колумбом, теперь нельзя руку сунуть в воду, чтобы не вымазаться в грязи». Конечно, он имел в виду нефть. Если и дальше ничего не изменится к лучшему, Мировой океан покроется нефтяной пленкой и все живое в нем погибнет. Средиземное море – это уже не большое синее море, а резервуар черной жижи. Через несколько десятков лет оно может превратиться в большой мертвый водоем. Северное море… Принц Чарльз назвал его большой клоакой. Балтика, Ладога, реки, озера… «Мы наполнили реки дерьмом, мусором, нефтью, красками, ядами», - замечает американский эколог Джон Берд. И все-таки, основные загрязнители вод – нефть и нефтепродукты. Очистить огромные водные пространства от этих веществ трудно.

Океан седой гремит набатью,

Он таит обиду в глубине,

Черные раскачивая пятна

На крутой разгневанной волне.

Стали люди сильными, как боги,

И судьба Земли у них в руках.

Но темнеют страшные ожоги

У земного шара на боках.

Мы давно освоили планету,

Широко шагает новый век.

На Земле уж белых пятен нет,

Черные сотрешь ли, Человек?

III. Закрепление пройденного материала.

Работа в группах.

1 группа. Вырезать из бумаги снежинку. (При оценивании работы группы учитывается, что у снежинки должно быть 6 лучей.)

2 группа. Аристотель считал воду одним из «элементов» мироздания. Российский геохимик, академик Александр Евгеньевич Ферсман назвал воду самым важным «минералом» на земле. Приведите пословицы, поговорки, отрывки из литературных произведений, подтверждающие важную роль воды для человека.

3 группа. Как вы представляете себе очистку сточных вод?

4 группа. Предложите способы предотвращения загрязнения воды.

Вопросы к классу.

1. Что можно использовать при стирке, чтобы быть экономными? (Соду.)

2. 2. В какой воде мягкой или жесткой более токсичны ионы тяжелых металлов? (В жесткой воде образуются нерастворимые карбонаты, сульфаты, хлориды тяжелых металлов. Таким образом снижается их токсическое действие. В мягкой воде такие ионы более токсичны.)

3. Содержание воды в организме ребенка 70 %, у взрослого человека – 50-60 %, у стариков – 40 %. Если беременная женщина примет алкоголь, то где он будет накапливаться? (Алкоголь хорошо растворяется в воде. Будет накапливаться там, где ее больше всего – в плоде, в головном мозге.)

4. Рассчитайте массовую долю воды в % в вашем организме, если известно, что из 50 кг массы тела на воду приходится 32,5 кг.

5. После морского купания на поверхности кожи образуется солевой налет. Какова его масса, если на солнце высохло 200 г морской воды, содержащей 3,5 % солей?

6. Почему хлорирование питьевой воды постепенно заменяют озонированием?

IV. Подведение итогов урока.

V. Задание на дом: на выбор учащихся: 1) написать сочинение на тему «Путешествие капельки воды» или 2) найти ответ на вопрос: «Какие заболевания может вызвать загрязнение воды?»

VI. Выставление оценок учащимся, активно работавшим на уроке.

Литература

1. Газеев Н.Х. Экология Татарстана: современная ситуация, пути к устойчивому развитию. Казань, 1996.

2. Кукушкин Ю.Н. Химия вокруг нас. Москва, «Высшая школа», 1997.

3. Мангутова Л.А. Популярная экология (полезные советы в повседневной жизни). Казань, «Экоцентр», 1997.

4. Новиков Ю.В.Природа и человек.Москва, «Просвещение», 1991.

5. Савинкина Е.В., Логинова Г.П. Химия-10. Москва, «Аст-Пресс», 2001.

6. Ширшина Н.В.Химия для гуманитариев. Волгоград, «Учитель», 2004.

8