План-конспект открытого урока

План-конспект урока по химии (8 класс), поддерживается презентацией, содержит теоретический материал, ученический эксперимент.

Тема:

«Проблема очистки водопроводной воды и исследование ее качества».

Цели:

развить и закрепить знания учащихся о способах исследования воды, расширить представления о способах очистки воды, показать необходимость предотвращения загрязнения водоемов, привить навыки исследовательской работы учащихся, исследовать качество воды из разных источников, познакомиться с требованиями, предъявляемыми к качеству питьевой воды.

Задачи:

1. Расширить представления о роли воды в жизни и деятельности человека

2. Выявить основные источники загрязнения природных вод.

3. Исследовать качество воды из разных источников.

4. Развивать учебно-коммуникативные умения.

5. Развивать познавательные интересы, интеллектуальные и творческие способности в процессе поиска решения жизненно важных проблем.

6. Развивать у школьников интерес изучения химии с опорой на жизненный опыт при объяснении практического значения изученного материала.

Тип урока: урок – исследование (проектная деятельность на уроке)

Формы работы учащихся: фронтальная, индивидуальная, групповая, эксперимент.

Методы обучения:

- частично-поисковый

-словесно-наглядно-практический

Подготовительная работа учащихся: учащиеся предварительно поделены на 4 группы по 6 человек для исследования качества воды из разных источников, отчет групп о качестве воды из разных источников проводится в виде презентаций.

Средства обучения: компьютер, интерактивная доска, проектор, химическая посуда и реактивы для проведения опытов.

Ход урока.

1. Организация

Учитель. Сегодня я вас приглашаю на необычный урок, организуем в классе научную лабораторию. На уроке вы будите учёными. Чем занимаются учёные?

• Задают вопросы

• Ищут ответы на эти вопросы

• Наблюдают, проводят опыты

• Проверяют свои гипотезы

В нашей лаборатории работают четыре научные группы. В каждой группе есть:

• Эксперты

• Старший научный сотрудник

• Помощники

1. Актуализация знаний.

Учитель. Тема научной работы заключена в загадке, предлагаю вам её разгадать:

«… 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 наполняешь нас радостью… Ты самое большое богатство на свете…» (Слайд 1)

Так говорил о этом веществе французский летчик и писатель Антуан де Сент – Экзюпери.

Ученики. О воде (Слайд 2).

Учитель.

Тема урока:

«Проблема очистки водопроводной воды и исследование ее качества» (Слайд 3)

1. Постановка проблем. Накопление фактов для решения проблем.

После объявления темы урока, учитель проводит беседу с учениками с целью актуализации знаний (Слайд 5).

Вопросы для обсуждения:

1. Химическая формула воды?

2. Что вы можете сказать о качественном и количественном составе воды?

3. Какие физические свойства воды вам известны?

Учитель. Сегодня мы более подробно остановимся на роли воды в жизни человека, очистки водопроводной воды и исследовании качества воды, познакомимся с требованиями, предъявляемыми к качеству питьевой воды (Слайд 4).

Домашняя презентация детей 1 группы

«Роль воды в жизни человека».

«Вода — необыкновенный, уникальный минерал! Это единственный минерал, который бывает в твердом, жидком и газообразном состоянии. Вода присутствует во всех тканях нашего организма, хотя распределена неравномерно:

Мозг содержит - 75 % Сердце - 75% Легкие - 85% Печень - 86%

Почки - 83% Мышцы - 75% Кровь - 83%

Вода в организме человека помогает преобразовать пищу в энергию, помогает организму усваивать питательные вещества, увлажняет кислород для дыхания, регулирует температуру тела, участвует в обмене веществ, защищает жизненно важные органы, смазывает суставы, выводит различные отходы из организма. Для того, чтобы в организме всегда была вода нужно ежедневно пить чистую, не кипяченую воду. Норма 30 мл на 1 кг веса. Соблюдение питьевого режима для организма, сводит к минимуму: кровяное давление, боли в спине, ревматические боли, мигрени, уровень холестерина в крови, уменьшая тем самым вероятность сердечного приступа, ожирение, астму.

Заключение: «Где кончается вода - там кончается жизнь!»

Учитель. Спасибо большое. Вода необходима для жизни и деятельности человека. В течение тысячелетий люди без вреда для себя пили воду из ближайшего ручья. Однако по мере разрастания городов это становилось все более опасным. Стали происходить непонятные вспышки болезней.

Учитель. С чем это было связано?

Ученики. Это связано с загрязнением источников пресной воды. Ежегодно в мире сбрасывается более 420 куб. км сточных вод, которые делают непригодными около 7 тыс. куб. км воды.

К каким заболеваниям может привести некачественная вода?

Домашняя презентация детей 2 группы

«Заболевания, возникающие при токсичном воздействии химических веществ, находящихся в питьевой воде».

«В мире 2 млрд. человек имеют хронические заболевания в связи с использованием загрязненной воды. Болезни и их возбуждающие факторы:

• Анемия : мышьяк, бор, фтор, медь, цианиды, трихлорэтилен.

• Бронхиальная астма: Фтор .

• Лейкемия: хлорированные фенолы, бензол.

• Заболевания пищеварительного тракта: мышьяк, бериллий, бор, хлороформ, динитрофенолы, ртуть, пестициды, цинк.

• Болезни сердца: бор, цинк, тетрахлорэтилен, фтор, медь, свинец, ртуть, бензол, хлороформ, цианиды.

• Дерматозы и экземы: мышьяк, альдрин и его производные, бор, бериллий, хлор, хлорированные фенолы, хлорнафталины, хром, TRI, динитрофенолы, детергенты, фтор, кобальт, никель, продукты дистилляции нефти (масла), пластмассы, ртуть, циклические ароматические углеводороды (ЦАУ).

• Цирроз печени: хлор, магний, бензол, хлороформ, тетрахлорид углерода, тяжелые металлы.

• Метгемоглобинемия (цианоз): нитраты, нитриты, азиды, хлораты, перхлораты, тетрахлорид углерода, динитрофенолы, фенол.

Вывод. С каждым годом химический состав примесей в воде становится все более разнообразным, ежегодно вода ухудшает свои экологические показатели в 17 раз!

Берегите воду!»

Учитель. Спасибо большое за выступление. И это только незначительный перечень болезней, связанный с загрязнением воды, применяемой для питья.

Учитель. Из всего сказанного видно, что питьевая вода нуждается в очистке, и для того чтобы человек мог использовать воду для питья и бытовых нужд, ее очищают.

Домашнее задание учеников 3 группы

«Способы очистки воды».

«Наша планета состоит на 71% из воды, но эта вода - соленая (моря, океаны). Пресной воды (реки, озера)всего 1 % от всего мирового запаса. Наверное, всех волнует вопрос об очистке воды. Ведь для использования воды из рек, ручьев, озер и других источников пресной воды необходимо подвергнуть ее очистке и привести к стандартам питьевой воды. Такая подготовка воды осуществляется с помощью ряда различных способов - коагуляция, дезинфекция, умягчение воды, адсорбция, окисление.

Коагуляция. Для удаления в воде мелких и коллоидных частиц в нее добавляют специальные вещества – коагулянты, под действием которых образуются легкие взвеси. Они характеризуются достаточными размерами и плотностью, чтобы их можно было удалить с помощью осаждения.

Умягчение воды. В этом процессе устраняется жесткость воды, вызываемая растворенными в ней солями кальция и магния. С целью осаждения ионов на водопроводных станциях в воду обычно добавляют гидроксид калия или карбонат натрия. Для умягчения воды также могут использовать ионообменные смолы.

Адсорбция - это поглощение одного вещества поверхностью другого вещества. В процессе водоподготовки для удаления из воды органических соединений их адсорбируют на активированном угле.

Окисление. Если из воды сложно удалить некоторые нежелательные вещества, их можно окислить, превратив при этом в менее вредные формы. Например, окисление озоном позволяет превратить содержащиеся в воде цианиды в цианаты.

Дезинфекция. Для разрешения микроорганизмов, содержащихся в воде, ее обрабатывают хлором. Хлорирование же обычно является последней стадией водоподготовки.

Наиболее важной проблемой данного метода является высокая активность хлора, он вступает в химические реакции со всеми органическими и неорганическими веществами, находящимися в воде.

При хлорировании воды образуются хлорсодержащие токсины, мутагенные и канцерогенные вещества и яды. Вывод: без воды нет жизни, а с такой водой?».

Учитель. Санитарно-эпидемиологическая служба проводит анализ качества воды.

Домашняя презентация детей 4 группы

«Нормативы ПДК».

«Гигиенические требования к качеству питьевой воды разработаны на основании Федерального закона №52-73 от 30,03,1994 года. Безвредность питьевой воды по химическому составу определяется её соответствием нормативам.

Питьевая воды: она должна быть безвредна для здоровья человека, иметь хорошие органолептические показатели и пригодна для хозяйственно-бытовых процессов. Её качества должны отвечать ГОСТ 2874-73 (вода питьевая). Повышенная концентрация солей в воде ухудшает вкус питьевой воды. Если содержание солей превышает предельно-допустимые концентрации, вода становится непригодной для питья.

Жёсткость воды - совокупность химических и физических свойств воды, связанных с содержанием в ней растворенных солей щелочноземельных металлов, главным образом, кальция и магния.

Для хозяйственно-бытовых нужд требуется мягкая вода или вода с очень незначительной жесткостью, т.к. при кипячении жесткой воды образуется накипь. При стирке тканей в жесткой воде образуются нерастворимые соединения, которые осаждаются на поверхность тканей и постепенно разрушают волокна. В жесткой воде плохо развариваются продукты. Употребление жесткой воды неблагоприятно влияет на состояние сосудов и приводит к отложению солей.

Учитель. Всеобщая декларация прав человека: «Право на чистую воду, ее охрану и информацию о качестве воды – одно из основных прав человека, защищающих его здоровье и жизнь» (Слайд 7).

Проблема. Что течет у нас из крана?

Проблема. Можем ли мы определить качество воды для питья?

Проблема. Можно ли пить водопроводную воду?

Слайд 8.

1. Решение проблем путем постановки экспериментов. Проверка решения проблем. Практическая работа.

Исследование качества воды из разных источников.

Учитель. Чтобы ответить на эти вопросы мы проведем научный эксперимент, который будет состоять из двух этапов.

Этап I. Определение хлорид – ионов и катионов железа в воде из разных источников.

Учитель. Так как методика проведения опытов предполагает работу с концентрированной азотной кислотой, то научные сотрудники из каждой группы проводили определение хлорид – ионов и катионов железа в воде из разных источников в ходе предварительной работы, и приготовили отчет.

Учитель. Каждая работающая группа, выполняя свое задание, будет оформлять блок опорного конспекта, в котором указывается содержание хлорид-ионов, ионов железа, жесткость воды из разных источников, а также соответствие нормам ПДК. На доске (Слайд 9,10 ).

На столах у каждой группы лежат критерии оценивания качества воды из разных источников и методика проведения опытов.

Опыт 1. Качественное определение хлорид-ионов.

1. К 10 мл воды прибавляют 3-4 капли концентрированной азотной кислоты и приливают 0,5 мл раствора нитрата серебра.

2. Белый осадок выпадает при концентрации хлорид-ионов более 100 мг/л. Помутнение раствора наблюдается, если концентрация хлорид-ионов более 10 мг/л. Опалесценция – более 1 мг/л.

Опыт 2. Качественное определение катионов железа.

1. К 10 мл воды прибавляют 1 каплю концентрированной азотной кислоты, 2-3 капли 5% раствора пероксида водорода и приливают 0,5 мл роданида калия.

2. При концентрации ионов железа более 2 мг/л появляется розовое окрашивание, при концентрации более 10 мг/л окрашивание становится красным.

Задания для групп:

• I группа. Исследование качества воды «Айсберг» с артезианской скважины

• II группа. Исследование качества водопроводной кипяченой воды.

• III группа. Исследование качества водопроводной воды.

• IV группа. Исследование качества дистиллированной воды.

Представители от каждой группы отчитываются о проделанной работе. Отчет проходит в виде презентаций со слайдами.

Представители групп, прослушав отчет о результатах опытов делают выводы о содержании хлорид-ионов и катионов железа в воде из разных источников, и оформляют блок схему опорного конспекта.

Вывод общий:

1. Хлорид – ионы обнаружены во всех пробах питьевой воды, концентрация более 100 мг/л, что соответствует нормам ПДК. В дистиллированной воде - более 10 мг/л, что не соответствует нормам ПДК.

2. Наиболее интенсивное помутнение и выпадение белого осадка наблюдалось в пробах с водопроводной водой, артезианской воде, менее интенсивное – в кипяченой воде.

3. Катионов железа во всех пробах питьевой воды не обнаружено.

Каждая работающая группа, выполняя свое задание, оформляет блок схему и прикрепляет ее на общий опорный конспект на доске.

2 Этап. Определение жесткости воды мыльным раствором.

Это исследование группы проводят на уроке. На столах у каждой группы лежат критерии оценивания качества воды из разных источников и методика проведения опытов.

Опыт 3. Качественное определение жесткости воды с помощью раствора мыла.

1. В пробирку наливают 10 мл исследуемой воды.

2. В каждую пробирку наливают одинаковое количество раствора мыла.

3. Сильно встряхивают в течение 1 минуты, добиваясь более полного его растворения.

4. Далее вода отстаивается.

5. Необходимо измерить высоту пены, описать внешний вид полученных растворов: наличие хлопьевидного осадка, его количество, прозрачность раствора.

Характеристика полученного раствора:

1. Раствор мутный, много осадка в виде хлопьев (жесткая вода)

2. Раствор мутный, осадка почти нет (средняя жесткость)

3. Раствор почти прозрачный, осадка нет (мягкая вода)

Вывод общий: наиболее жесткая вода водопроводная.

Каждая работающая группа, выполняя свое задание, оформляет блок схему и прикрепляет ее на общий опорный конспект на доске.

1. Выводы о результатах исследования, о возможности дальнейшего применения полученных знаний.

Учитель. Используя опорный конспект, давайте ответим на вопросы:

1. Можем ли мы определить качество воды для питья?

2. Можно ли пить водопроводную воду?

Ученики. Мы можем определить качество воды для питья. Водопроводная вода не содержит катионы железа, но содержит хлорид – ионы, концентрацией более 100 мг/л, что соответствует нормам ПДК. Такая вода может быть использована в качестве питьевой, т.к. по наличию в ней ионов соответствует нормам ПДК. Но необходимо провести дополнительную очистку в домашних условиях (кипячение, фильтрование) (Слайд 11).

Вывод:

• водопроводную воду пить можно, но предварительно провести дополнительную очистку дома (кипячение, использование фильтров)

• такую дистиллированную воду использовать в медицинских целях нежелательно, т.к в ней содержатся хлорид – ионы. (Слайд 12).

Продукт урока – исследования – опорный конспект с блок – схемами, который был использован в качестве информационного стенда.

1. Рефлексия

Учитель просит детей ответить на вопросы:

1. Понравился ли вам урок?

2. Что интересного вы узнали на этом уроке?

3. Какую оценку вы поставите себе за работу на уроке?

4. Можно ли использовать методику определения жесткости воды с помощью мыла в домашних условиях?

1. Литература

1. Габриелян О.С. Химия. 8 класс: учеб. для общеобразоват. учреждений /О.С. Габриелян. – 16-е изд., стереотип. – М. : Дрофа, 2009.

2. Габриелян О.С. Химия. 9 класс: учеб. для общеобразоват. учреждений /О.С. Габриелян. – 16-е изд., стереотип. – М. : Дрофа, 2009.

3. Н.Е. Кузнецова, И.М. Титова, Н.Н. Гара, А.Ю. Жегин. Химия: Учебник для учащихся 9 класса общеобразовательных учреждений. – 2-е изд., с исправл. – М.: Вентана – Граф, 2005.

4. Современные технологии в процессе преподавания химии. Развивающее обучение, проблемное обучение, проектное обучение, кооперация в обучении, компьютерные технологии / Авт. – сост. С.В. Дендебер, О.В. Ключникова. – М.: 5 за знания, 2007. (Методическая библиотека)

5. Васильева П.Д. Кузнецова Н.Е. Обучение химии. – СПб.: КАРО, 2003. (Модернизация общего образования)

6. Габриелян О.С., Попкова Т., Сивкова Г., Сладков С. Вода в нашей жизни. Учебное пособие для общеобразовательных учреждений. – М.: Дрофа,2009.

7. http//www. home edu.ru

8. http//1 september.ru/view article.php.?ID=200901804