Пояснительная записка. Элективный курс «Тайны воды» icon

Пояснительная записка. Элективный курс «Тайны воды»



НазваниеПояснительная записка. Элективный курс «Тайны воды»
страница1/2
Дата конвертации07.10.2012
Размер467.41 Kb.
ТипПояснительная записка
источник
  1   2

ТАЙНЫ ВОДЫ


Шустикова М.В., учитель химии МОУ «СОШ № 2» г. Калининска


Пояснительная записка.

Элективный курс «Тайны воды» предназначен для изучения в 9 классе в рамках предпрофильной подготовки.

В федеральном компоненте государственного стандарта основного общего образования по химии на изучение темы «Растворы» (растворение, гидратация, кристаллогидраты, растворимость веществ в воде, теория электролитической диссоциации и т.д.) отводится 5 часов учебного времени, при этом рассматриваются в основном водные растворы, а темы «Вода» вообще нет. Этого явно недостаточно, чтобы сформировать полноценные знания и закрепить необходимые умения и навыки по столь важной теме.

При изучении данного курса реализуются межпредметные связи химия – экология – биология – география, что позволяет установить взаимосвязь между строением, свойствами, применением и роли воды в жизни человека, рассмотреть проблемы загрязнения водных ресурсов и способах очистки воды, сформировать целостное естественнонаучное представление о веществе.

Данный элективный курс реализует личностно-деятельностный подход в обучении химии на основе проектной деятельности учащихся, базируется на интеграции и экологизации знаний, требует обращения учащихся к их субъектному опыту и в полной мере углубляет знания и совершенствует умения по теме «Растворы» (гидролиз). Кроме этого программа имеет практическую направленность, в неё включены практические работы, позволяющие закрепить и отработать навыки по проведению качественных реакций, совершенствовать умения работать с химическим оборудованием, реактивами. Важную роль играют результаты, выводы и конкретные дела, сделанные в ходе эксперимента.

Целями курса являются формирование и развитие у учащихся:

- современных представлений о свойствах воды, растворах, их роли в природе, промышленности и повседневной жизни;

- познавательных и практических умений: самостоятельная работа с дополнительной литературой, проведение лабораторных опытов и химического эксперимента;

- решение расчётных задач;

- интереса к химии для мотивации учебной деятельности;

- углубление и расширение знаний учащихся по теме;

- осуществление экологического воспитания.

Представленный элективный курс является краткосрочным, предметно-ориентированным.

Программа курса рассчитана на 6 двухчасовых занятий (всего 12 часов). Это позволяет рационально использовать учебное время и эффективно проводить закрепление нового материала.

Занятия целесообразно проводить группами по 12-15 учащихся. Это помогает осуществлять дифференцированный подход к обучению и позволяет провести более объёмный и интересный ученический эксперимент.

Элективный курс «Тайны воды» может изучаться в 9 классе в любой период учебного года, т.к. учащиеся уже познакомились в 8 классе с водой как универсальным растворителем и имеют представление о растворах, теории электролитической диссоциации.


^ Учебно-тематический план.




Тема занятия

Часы

^ Формы работы

Образовательный

продукт

1

Простая жидкость или сложное вещество.

Практическая работа «Определение жесткости воды».

2

Лекция-презентация, демонстрационный эксперимент, ученический эксперимент.

Конспект лекции, собеседование.

Отчёт о практической работе

2

Экологическое состояние воды в городе Калининске. Практическая работа «Анализ воды». Практическая работа «Выявление химических загрязнений в воде».

2

Лекция, демонстрационный эксперимент.

Отчёт о практической работе. Компьютерная презентация. Тезисы.

3

Что происходит с веществами при растворении?

2

Лекция-презентация, демонстрационный эксперимент.

Зачёт.

4

Что влияет на процесс растворения?

Практическая работа «Кристаллы – большие и маленькие»

1

Лекция, ученический эксперимент.

Отчёт о практической работе.

5

Водные растворы. Как приготовить раствор заданной концентрации?

Практическая работа «Приготовление растворов заданной концентрации»

2

Беседа, решение расчётных задач, лабораторные опыты.

Отчёт о практической работе.

6

Гидролиз. Практическая работа «Исследование рН растворов солей. Изготовление динамической таблицы»

3

Лекция, демонстрационный эксперимент, решение расчётных задач. Итоговый тестовый контроль.

Динамическая таблица, тестирование.




Итого:

12









^ Содержание курса.

Занятие 1. Простая жидкость или сложное вещество?

Мультимедийная презентация: Вода как сложное вещество. История открытия. Строение молекулы воды. Получение, физические и химические свойства. Аномальные свойства. «Живая» и «мёртвая» вода. Гидратация.

^ Демонстрационный эксперимент: взаимодействие воды с металлами, основными и кислотными оксидами, образование кристаллогидратов.

Практическая работа «Определение жесткости воды».


Занятие 2. Экологическое состояние воды в городе Калининске.

Роль воды и растворов. Вода и её профессии. Распространение и роль воды в природе, её запасы на Земле. Экологическое состояние воды.

Практическая работа «Анализ воды».

^ Практическая работа «Выявление химических загрязнений в воде».


Занятие 3.Что происходит с веществами при растворении?

Мультимедийная презентация: Электролитическая диссоциация. Механизм растворения веществ с ионной и ковалентной полярной связью. Электролиты и неэлектролиты. Степень диссоциации.

Основные положения ТЭД.

^ Демонстрационный эксперимент: Явление изменения объёма раствора при растворении этанола, глицерина, хлорида натрия, уксусной кислоты, сахара в воде. Изучение электропроводности этих растворов.


^ Занятие 4. Что влияет на процесс растворения?

Растворение. Растворимость веществ в воде. Кривые растворимости солей. Насыщенные, ненасыщенные, пересыщенные растворы. Влияние температуры, давления, агрегатного состояния веществ, степень их измельчения, перемешивания на растворимость и скорость растворения в живом организме. Применение растворов: суспензии, эмульсии, физиологические растворы, растворы для инъекций в медицине.

^ Практическая работа: «Кристаллы – большие и маленькие».


Занятие 5 . Водные растворы.

Как приготовить раствор заданной концентрации?

Численное выражение состава раствора: массовая доля растворённого вещества, процентная концентрация, молярная концентрация (молярность). Расчёты с использованием концентраций растворов. Вода – полярный растворитель. Физическая и химическая теория растворов. Гидратная теория Д. М. Менделеева. Современная физико-химическая теория растворов.

Тепловые явления при растворении. Сольватация. Растворение различных веществ в воде.

Демонстрационный эксперимент: Тепловые явления при растворении НSO и NHNO в воде.

Практическая работа: Приготовление растворов заданных концентраций. Проведение необходимых расчётов. Взвешивание веществ. Измерение объёма воды с помощью мерной посуды.


^ Занятие 6. Гидролиз.

Сущность реакции гидролиза. Случаи гидролиза. Составление уравнений реакций гидролиза солей.

Демонстрационный эксперимент: Испытание среды растворов солей: Nа2SO4, Nа2СО3, AlCl3, СH3COOH универсальным индикатором.

^ Практическая работа: Изготовление динамической таблицы «Гидролиз солей».


Литература.

I. Основная

1. Алексинский В.Н. Занимательные опыты по химии: Книга для учителя. – М.: Просвещение, 1995. – 96с., ил.

2. Корощенко А.С. Химия. Задания с выбором ответа.8-9 кл./ А.С. Корощенко, А.А. Каверина, Р.Г. Иванова. – М.: Гуманитар. Изд. Центр ВЛАДОС, 2004. –143 с.

3. Леенсон И.А. Удивительная химия. – М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2006. – 176 с. – (о чём умолчали учебники).

4. Сомин Л.Е. Увлекательная химия. Пособие для учителей. Из опыта работы. – М.: Просвещение, 1978. – 176 с. с ил.

5. Химия: проектная деятельность учащихся/ авт.-сост. Н.В. Ширшина. – Волгоград: Учитель, 2007. – 184 с.

6. Химия. (Курсы по выбору в предпрофильной подготовке). – Саратов: ГОУ ДПО «СарИПКиПРО», 2006 г., – 52 с.


II. Дополнительная

1. Гаврусейко Н.П., Дебалтовская В.И. Химические викторины. Под ред. С.В. Маркевича и С.И. Маркевич. – Мн.: «Нар. Асвета», 1972. – 208 с. с илл.,

2. Книга для чтения по неорганической химии. Кн. для учащихся. В 2 ч. Ч. 1/Сост.В.А. Крицман. – 3-е изд., перераб. – М.: Просвещение, 1993. – 192с., 8 л. Ил.

3. Лисичкин Г.В., Бетанели В.И. Химики изобретают: Кн. для учащихся. – М.: Просвещение, 1990. – 112 с.: ил.

4. Мартыненко Б.В. Кислоты-основания: Кн. для учащихся 8-10 кл. сред. Шк. М.: Просвещение, 1988. – 160 с., 8 л. Ил.: ил. (Мир знаний).

5. Некрасов Б.В. Основы общей химии. В 3-х т. Т. 1-М.: Изд-во «Химия», 1969. – 519 с.

6. Ольгин О.М. Опыты без взрывов. Изд. Второе, переработанное. – М.: Химия, 1986. – 192 с.

7. Ольгин О.М. Чудеса на выбор, или Химические опыты для новичков: Научно-популярная лит-ра / Рис. Т. Коровиной и Е. Суматохина; фотогр. Л. Чистого. – М.: Дет. Лит., 1987. – 127 с., ил. – (Знай и умей).

8. Фадеев Г.Н. Химические реакции: Пособие для учащихся. – М.: Просвещение, 1980. – 176 с., ил.


Приложение


Занятие 1.


Вода благовалила литься!

Она блистала столь чиста,

Что не напиться, не умыться,

И это не спроста,

Ей не хватало ивы, тала,

И горечи цветущих лоз.

Ей не хватало быть волнистой

Ей не хватало течь везде

Ей жизни не хватало-

Чистой, дистиллированной воде.


Что мы знаем о воде? Вода – оксид водорода – весьма распространенное на Земле вещество. Почти 3/4 поверхности земного шара покрыты водой, образующей океаны, моря, реки и озера. Много воды находится в газообразном состоянии в виде паров в атмосфере; в виде огромных масс снега и льда лежит она круглый год на вершинах высоких гор и в полярных странах. В недрах земли также находится вода, пропитывающая почву и горные породы. Состав воды по массе: 11,19 % водорода и 88,81 % кислорода.

Природная вода не бывает совершенно чистой. Наиболее чистой является дождевая вода, но и она содержит незначительные количества различных примесей, которые захватывает из воздуха. Получают чистую воду (дистиллированную) методом перегонки.

Количество примесей в пресных водах обычно лежит в пределах от 0,01 до 0,1% (масс.). Морская вода содержит 3,5% (масс.) растворенных веществ, главную массу которых составляет хлорид натрия (поваренная соль).

Вода, содержащая значительное количество солей кальция и магния, называется жесткой в отличие от мягкой воды, например дождевой. Жесткая вода дает мало пены с мылом, а на стенках котлов образует накипь.

Чтобы освободить природную воду от взвешенных в ней частиц, ее фильтруют сквозь слой пористого вещества, например, угля, обожженной глины и т.п. При фильтровании больших количеств воды пользуются фильтрами из песка и гравия. Фильтры задерживают также большую часть бактерий. Кроме того, для обеззараживания питьевой воды ее хлорируют; для полной стерилизации воды требуется не более 0,7 г хлора на 1 т воды.

Фильтрованием можно удалить из воды только нерастворимые примеси. Растворенные вещества удаляют из нее путем перегонки (дистилляции) или ионного обмена.


^ Практическая работа «Определение жесткости воды».

Цель: определить жёсткость воды, взятой из разных источников.

Оборудование: мерный цилиндр, коническая колба, бюретка с мыльным раствором, пробы воды из разных источников.

1. Мерным цилиндром налить 10 мл исследуемой воды в коническую колбу.

2. Наполнить бюретку мыльным раствором, добавить 1 мл мыльного раствора в колбу. Если не образуется пена, добавить ещё несколько мл раствора мыла. Продолжать добавлять мыльный раствор, пока не образуется устойчивая пена (она должна держаться не менее 30 секунд).

3. Записать объём мыльного раствора, необходимо для образования устойчивой пены с 10 мл исследуемой воды.

4. Ополоснуть колбу, повторить действия 1-3 с различными пробами воды: водопроводная, дистиллированная, речная (из реки Баланда), родниковая и колодезная.


ВОДА

Объём минимального раствора, требующегося для образования устойчивой пены, мл.

водопроводная




дистиллированная




речная




родниковая




колодезная





Вывод: жёсткость природных вод изменяется в широких пределах. Она различна в разных пробах. Присутствие в воде солей кальция и магния делает воду непригодной для технических целей, не даёт пены с мылом, и при этом отмываемость ухудшается. Жёсткой водой нельзя пользоваться при крашении тканей, жёсткая вода ухудшает и качество приготовленной пищи.

^ Физические свойства воды. Чистая вода представляет собой бесцветную прозрачную жидкость без вкуса и без запаха. Плотность воды при переходе ее из твердого состояния в жидкое не уменьшается, как почти у всех других веществ, а возрастает. При нагревании воды от 0 до 4°С плотность ее также увеличивается. При 4°С вода имеет максимальную плотность (1г/см), и лишь при дальнейшем нагревании ее плотность уменьшается. Вода замерзает при 00С и кипит при 1000С при давлении 101 325 ПА. Она плохо проводит тепло и электрический ток.

Если бы при понижении температуры и при переходе из жидкого состояния в твердое плотность воды изменялась так же, как это происходит у подавляющего большинства веществ, то при приближении зимы поверхностные слои природных вод охлаждались бы до 0°С и опускались на дно, освобождая место более теплым слоям, и так продолжалось бы до тех пор, пока вся масса водоема не приобрела бы температуру 0°С. Далее вода начинала бы замерзать, образующиеся льдины погружались бы на дно и водоем промерзал бы на всю его глубину. При этом многие формы жизни в воде были бы невозможны. Но так как наибольшей плотность вода достигает при 4°С, то перемещение ее слоев, вызываемое охлаждением, заканчивается при достижении этой температуры. При дальнейшем понижении температуры охлажденный слой, обладающий меньшей плотностью, остается на поверхности, замерзает и тем самым защищает лежащие ниже слои от дальнейшего охлаждения и замерзания.

Большое значение в жизни природы имеет и тот факт, что вода обладает аномально высокой теплоемкостью [4,18 Дж/(гК)]. Поэтому в ночное время, а также при переходе от лета к зиме, вода остывает медленно, а днем или при переходе от зимы к лету так же медленно нагревается, являясь, таким образом, регулятором температуры на земном шаре.

Молекула воды имеет угловое строение. Межъядерные расстояния О – Н близки к 0,1 нм, расстояние между ядрами атомов водорода равно примерно 0,15 нм. Из восьми электронов, составляющих внешний электронный слой атома кислорода в молекуле воды, две электронные пары образуют ковалентные связи О – Н, а остальные четыре электрона представляют собой две неподеленных электронных пары.

Валентный угол НОН (104,3°) близок к тетраэдрическому (109,5°). Электроны, образующие связи О – Н, смещены к более электроотрицательному атому кислорода. В результате атомы водорода приобретают эффективные положительные заряды, так что на этих атомах создаются два положительных полюса. Молекула воды – диполь.

М
олекулярная масса парообразной воды равна 18 и отвечает ее простейшей формуле. Однако молекулярная масса жидкой воды, определяемая путем изучения ее растворов в других растворителях, оказывается более высокой. Это свидетельствует о том, что в жидкой воде происходит ассоциация молекул, т.е. соединение их в более сложные агрегаты. Такой вывод подтверждается и аномально высокими значениями температур плавления и кипения воды. Ассоциация молекул воды вызвана образованием между ними водородных связей.

В твердой воде (лед) атом кислорода каждой молекулы участвует в образовании двух водородных связей с соседними молекулами воды согласно схеме,



Рис. 1

на которой водородные связи показаны пунктиром. Схема объемной структуры льда изображена на рисунке 1. Образование водородных связей приводит к такому расположению молекул воды, при котором они соприкасаются друг с другом своими разноименными полюсами. Молекулы образуют слои, причем каждая из них связана с тремя молекулами, принадлежащими к тому же слою, и с одной – из соседнего слоя. Структура льда принадлежит к наименее плотным структурам, в ней существуют пустоты, размеры которых несколько превышают размеры молекулы .

При плавлении льда его структура разрушается. Но и в жидкой воде сохраняются водородные связи между молекулами: образуются ассоциаты – как бы обломки структуры льда, состоящие из большего или меньшего числа молекул воды. Однако в отличие от льда каждый ассоциат существует очень короткое время: постоянно происходит разрушение одних и образование других агрегатов. В пустотах таких «ледяных» агрегатов могут размещаться одиночные молекулы воды; при этом упаковка молекул воды становится более плотной. Именно поэтому при плавлении льда объем, занимаемый водой, уменьшается, а ее плотность возрастает.

По мере нагревания воды обломков структуры льда в ней становится все меньше, что приводит к дальнейшему повышению плотности воды. В интервале температур от 0 до 4°С этот эффект преобладает над тепловым расширением, так что плотность воды продолжает возрастать. Однако при нагревании выше 4°С преобладает влияние усиления теплового движения молекул и плотность воды уменьшается. Поэтому при 4°С вода обладает максимальной плотностью.

При нагревании воды часть теплоты затрачивается на разрыв водородных связей (энергия разрыва водородной связи в воде составляет примерно 25 кДж/моль). Этим объясняется высокая теплоемкость воды.

Водородные связи между молекулами воды полностью разрываются только при переходе воды в пар.

^ Тяжелая вода. При электролизе обычной воды, содержащей наряду с молекулами НО также незначительное количество молекул DO, образованных тяжелым изотопом водорода, разложению подвергаются преимущественно молекулы НО. Поэтому при длительном электролизе воды остаток постепенно обогащается молекулами DO. Из такого остатка после многократного повторения электролиза в 1933 г. впервые удалось выделить небольшое количество воды состоящей почти на 100% из молекул DО и получившей название тяжелой воды.

По своим свойствам тяжелая вода заметно отличается от обычной воды (таблица 1). Реакции с тяжелой водой протекают медленнее, чем с обычной. Тяжелую воду применяют в качестве замедлителя нейтронов в ядерных реакторах.


Таблица 1


Константа

НО

DО

Молекулярная масса

18

20

Температура замерзания, °С,

0

3,8

Температура кипения, °С,

100

101,4

Плотность при 25°С, г/см температура максимальной плотности, °С

0,99714

1,1042 11,6

  1   2




Похожие:

Пояснительная записка. Элективный курс «Тайны воды» iconЭлективный курс для учащихся 9-х классов «Журналистика: азы и перспектива» Пояснительная записка
Данный элективный курс составлен для удовлетворения возрастающих потребностей подрастающего поколения в общении друг с другом, в...
Пояснительная записка. Элективный курс «Тайны воды» iconПояснительная записка. Элективный курс «Решение задач с параметрами»
Элективный курс «Решение задач с параметрами» является предметно-ориентированным и предназначен для обучающихся 10 класса, сориентированных...
Пояснительная записка. Элективный курс «Тайны воды» iconЭлективный курс для учащихся 10-х классов «Основы журналистики» Пояснительная записка
Элективный курс «Основы журналистики» ориентирован на учащихся 10 класса гуманитарного профиля, так как элементы журналистики являются...
Пояснительная записка. Элективный курс «Тайны воды» iconПояснительная записка. Элективный курс «Методы решения планиметрических задач»
...
Пояснительная записка. Элективный курс «Тайны воды» iconЭлективный курс для учащихся 11-х классов «Журналистика и русский язык» Пояснительная записка
В ситуации перехода старшей ступени образовательной школы на профильное обучение, необходимо обеспечение целостной и разносторонней...
Пояснительная записка. Элективный курс «Тайны воды» iconПояснительная записка. Элективный курс «Проценты: просто, сложно, интересно»
Элективный курс «Проценты: просто, сложно, интересно» предназначен для учащихся 9 класса с различным уровнем подготовки. Темы курса...
Пояснительная записка. Элективный курс «Тайны воды» iconЭлективный курс для учащихся 9 11-х классов Автор: Ходжанова Галина Богдановна Пояснительная записка
Курс рассчитан на 16 часов и адресован учащимся 9-11 классов вне зависимости от уровня языковой подготовки
Пояснительная записка. Элективный курс «Тайны воды» iconЭлективный курс по Праву Пояснительная записка
Последнее обстоятельство понимается государством как важнейшая задача. Ее решение включается в процесс модернизации образования
Пояснительная записка. Элективный курс «Тайны воды» iconЕрмолаева Ксения Александровна р п. Малиновое Озеро 2010 год пояснительная записка Предлагаемый элективный курс
Общеобразовательное учреждение малиновоозёрская «муниципальная средняя общеобразовательная школа»
Пояснительная записка. Элективный курс «Тайны воды» iconЭлективный курс для учащихся 4 9-х классов Автор: Ходжанова Гульзада Худайбергеновна Пояснительная записка
Курс рассчитан на 36-38 часа. Ориентирован на учащихся в возрасте от 10 до 15 лет в рамках работы с одарёнными детьми. Помогает получить...
Разместите кнопку на своём сайте:
Документы


База данных защищена авторским правом ©lib2.podelise.ru 2000-2013
При копировании материала обязательно указание активной ссылки открытой для индексации.
обратиться к администрации
Документы