Интегрированный урок для 10 -11 класса (химия, физика, биология, география, экология). Вода – это подлинное чудо природы.

   Вода – это подлинное чудо природы.

Интегрированный урок для 10 -11 класса

(химия, физика, биология, география, экология).

Цель: сформировать  межпредметные компетенции учащихся в отношении воды, как уникального природного явления.

Задачи:  изучить химические и физические свойства воды;

                 определить роль воды для живых организмов;

                 установить значение воды в природе;

                 воспитание экологической культуры учащихся;

Оборудование:  лабораторное оборудование, таблицы, схемы, презентация, фильм.

Ход урока.

1.                      Организационный момент.

Фрагмент фильма. Цель и задачи урока. Инструктаж по технологической карте.

Вода – самое распространенное вещество на нашей планете. Это океаны, моря, реки, озера. Это, и голубые  громады горных ледников, и необозримые снежные покровы Земли. Свинцовые тучи и причудливые облака, дождь и туман. Мы с вами на две трети состоим из воды. Вода – не только самая распространенная, но и самая важная в природе жидкость. Повседневно используя воду, мы так привыкли к ней и считаем настолько обыденным явлением, что слово «вода» стали употреблять как синоним  неинтересного  и давно известного. В действительности она удивительна и необыкновенна.  Оцените на шкале свои знания о воде на данный момент. В конце урока мы к ней вернемся еще раз. Вода – это подлинное чудо природы. Что же такое вода?

Учитель физики.

Физические свойства воды.

Учитель химии.

Химические свойства воды. 

Из чего состоит вода?

По современным данным из кислорода-88.81%, и водорода -11,19%. Однако существует 42 сочетания этих атомов в молекуле воды и причем 9 из них устойчивые . В настоящее время установлено существование воды с молекулярной массой 19, 20, 21.

Рассмотрим структурную формулу воды (слайд)

Вода участвует во множестве химических реакций в качестве растворителя, реагента, продукта. Рассмотрим важнейшие типы химических реакций, в которых вода участвует в качестве реагента.

Вода окисляет металлы, расположенные в  электрохимическом  ряду напряжений до олова (выполнение задания 1 технологической карты)

Проведите опыты, которые подтверждают кислотно-основные свойства воды. Результаты  оформите в таблицу задания 2,сделайте вывод.

При выполнении опытов пользуйтесь инструкционной картой и соблюдайте правила техники безопасности при работе с едкими и токсичными веществами (выполнение задания 2 технологической карты).

Человек пьет в большом количестве и минеральные воды. Ими он утоляет жажду, лечит всевозможные болезни. Одним из целебных источников является  Куртяевский  источник.

Историческая справка / выступление ученика/; (слайд Куртяево).

Сейчас определим наличие и сравним количество сульфат и хлорид-ионов в Куртяевской воде  и в воде «Жемчужина Севера» (г. Вельск) по интенсивности выпадения осадка.

Проведите опыты качественных реакций на соответствующие ионы. Результаты  оформите в таблицу задания 3,сделайте вывод.

При выполнении опытов пользуйтесь инструкционной картой.

Учитель биологии.

Вода и живые организмы.

Вода – колыбель жизни. Если Земля, по выражению К.Э.Циолковского, - колыбель человечества, то колыбель жизни на Земле, безусловно, океан.  Закономерно возникает вопрос: Откуда на Земле появилась вода? Небольшое исследование на эту тему провела ученица 11 класса (выступление ученика) слайд  - 3 гипотезы. Гипотезы: а) пришла из космоса; б) геохимики не считают воду небесной гостьей. Они убеждены, что она имеет вполне земное происхождение. Это вулканическая гипотеза. Первая мысль  о вулканическом происхождении воды принадлежит выдающемуся русскому ученому М.В.Ломоносову. в) гипотеза  академика Виноградова А.П., которая получила в настоящее время  всеобщее признание, заключается в том, что она образовалась при выплавлении и последующем  остывании базальтов, формировавших первичную земную кору. Есть и другие гипотезы. Однако, большинство ученых придерживаются мнения, что гидросфера образовалась преимущественно из первичной воды, содержащейся в связанном состоянии в веществе первозданной Земли: земные глубины – основной источник происхождения воды на нашей планете. Гипотез возникновения жизни много, наибольшей популярностью пользуются гипотезы А.И.Опарина и Дж. Холдейна. (Фильм, задание: установить последовательность событий на предбиологическом этапе эволюции). Зародившись в океане и расселившись на суше, ни растения, ни животные, тем не менее, так и не смогли порвать  связи с океаном. Одни из них продолжают жить в соленых  или солоноватых водах, другие стали обитателями пресных водоемом, третьи предпочли поселиться на берегах рек и озер. А четвертые, практически потеряв связь с морями и океанами, все же оказались  не  в состоянии жить без него, ибо без воды – нет жизни, вода и жизнь не разделимы. Поэтому  покидая океан, они « захватили» с собой часть его воды - одни больше, другие меньше…(слайд)

 Вода в организме. Известно, что все живые организмы - растительные и животные – состоят из клеток. Каждая такая клетка окружена оболочкой, под которой заключен комочек живого вещества – цитоплазма, состоящий в основном из воды.

(Работа с учебником). Кроме того, внутренняя среда нашего организма тоже жидкая  (слайд, анализ схемы, выступление ученика).

Вода - среда обитания.   Поскольку многие  организмы продолжают обитать в водной среде, они должны быть приспособлены к ее особенностям. Какие они  и  чем определяются?  (Слайд; выполнение задания №4). Сделайте вывод (Вода и жизнь не разделимы).

Учитель географии.

Вода в природе. Причины наводнений бывают природные и антропогенные.

Рассмотрим вначале природные причины.

1. Половодья возникают в результате таяния снега весной на водосборных реках умеренного пояса, а так же на реках, имеющих горно-ледниковое питание.
2. Паводки возникают после интенсивных ливней при прохождении циклонов. Паводки могут повторяться несколько раз в год. В 1994 году в Закарпатье в результате паводка в зоне затопления оказалось больше половины его территории.
3. Заторы и зажоры льда- это причины зимних наводнений в странах северного полушария.

Зажоры- образование значительных скоплений в руслах рек шуги и донного льда в период резкого похолодания поздней осенью и в начале зимы.

Заторы- бывают вызваны в первую очередь неодновременностью вскрытия рек, имеющих большую длину и протекающих с юга на север.

4. Прорывы внутриледниковых и завальных озер. Такие озера возникают в результате перегораживании русел рек языками ледников, либо горными породами при обвалах и оползнях, а так же при схождении селевых потоков.

Например, в Альпах прорывы завальных озер и вызываемы ими наводнения, за последние 30 лет происходили каждые 2-3 года.

5. Нагонные явления. Представляют большую угрозу приморским районам. Их вызывает длинная волна, образовавшая в центре действия циклона при его прохождении над морем. При подходе к побережью высота волны возрастает. Нагонные наводнения обычно сопровождаются сильными штормами, ураганным ветром и ливнями. Нагонные явления можно наблюдать в Нидерландах, в Санкт-Петербурге.
6. Морские наводнения- (цунами).

Антропогенные причины наводнений.

Это причины, которые образуются в результате деятельности человека.

1. Сведение лесов.
2. Нерациональное ведение сельского хозяйства.
3. Расширение площадей под водонепроницаемыми покрытиями и застройкой.
4. Хозяйственное освоение лесов.
5. Неправильное проведение паводко-защитных работ.
6. Разрушение искусственных плотин.

Учитель экологии.

Еще сравнительно недавно вода, как и воздух, считалась одним из бесплатных даров природы. Но мы все чаще покупаем чистовую воду в магазинах, разлитую в небольшие бутылки. Почему так происходит? А оказывается в мире очень остро стоит водная проблема – проблема дефицита чистой воды. Существует несколько источников загрязнения воды, которые нам с вами  предстоит выявить, а также  найти пути решения водной проблемы человечества ( Слайды).

Сделайте вывод. (Человечество знает источники загрязнения воды, имеет представление  о путях решения данной проблемы.  Необходимо воспитывать экологическую культуру будущих поколений, чтобы сохранить на Земле запасы пресной воды.)

Выводы:

В силу своих уникальных свойств вода была и остается самым важным веществом на Земле.

Человеку еще предстоит разгадать ни одну ее тайну, поскольку жизнь появилась в воде и до сих пор напрямую зависит от нее.

Домашнее задание: приготовить презентации по одной из тем: а) вода и религия; б) вода -ориентир на Земле и мера времени; в) вода – энергетическое топливо будущего;

Технологическая карта к интегрированному уроку для 10 -11 класса

по теме: «Вода - подлинное чудо природы»

Цель: определить роль воды в природе и для живых организмов, на основе изучения ее химических и физических свойств.

Шкала оценки ваших знаний о воде

(верхняя строка – начало урока, нижняя строка – конец урока)

                             0       10      20      30      40     50      60      70      80      90    100%

Изучение химических свойств воды.

Задание 1: Запишите уравнения реакций взаимодействия воды с простыми веществами.

1.      Взаимодействие натрия с водой.

……………………………………………………………..…

2.      Взаимодействие магния с водой при нагревании.

………………………………………………………………….

3.      Взаимодействие железа  с водяным паром при температуре.

………………………………………………………………….

Вывод: вода по-разному реагирует с веществами. Это зависит от…………………….    ……………. Металлы, состоящие в электрохимическом ряду до водорода взаимодействуют с водой и образуют………………………. …. Металлы средней активности реагирует с водой при нагревании с образованием………. ……..........

Задание 2: Проведите опыты, оформите их результаты в таблицу .Соблюдайте  правила работы с едкими и токсичными веществами!!!

№ опыта	Реактивы	Наблюдения	Уравнения химических реакций
1.	CaO, H2O, фенолфталеин		CaO+H2O→
2.	H2O,HCl,CaCO3 лакмус		CO2+H2O↔

               Вывод: вода  - ...................... вещество, так как обладает ………………… и …………………. свойствами.

Задание 3: Исследуйте минеральную воду «Куртяевскую» и «Жемчужина Севера». Результаты оформите в таблицу.

Задание	Реактивы	«Куртяевская»	«Жемчужина Севера»	Вывод
3.Определие реакцию среды(pH)	Таблетки  pH вода	pH = ………………	pH =…………..
4.Определите наличие сульфат-ионов	Ba CI2 вода	Запишите  уравнение  реакции
5.Определите наличие хлорид-ионов	Ag NО3 вода	Запишите уравнение	реакции

Физические свойства воды.

Изменение агрегатных состояний вещества

	Задание	Деятельность учащихся
1	Заполнить диаграмму перехода вещества из одного агрегатного состояния в другое: а) назвать процессы перехода вещества из одного состояния в другое; б) записать формулы расчета количества теплоты при данных процессах.
2	Сравнить удельную теплоту плавления (λ), удельную теплоемкость (с), удельную теплоту парообразования (L), льда и воды с данными параметрами других веществ. Поставить знаки больше >, меньше <, сравнимы =, много больше. Использовать данные справочника.	1) ρводы  ___  ρльда 2) λльда   ___ λжелеза 3) своды  ___ сжелеза 4) Lводы  ___  Lльда
3	Строение водяного пара	1.____________________________________ _____________________________________ 2.____________________________________ ______________________________________ 3.____________________________________ ______________________________________ 4._____________________________________ ______________________________________
4	Строение воды	1._____________________________________ ______________________________________ 2._____________________________________ ______________________________________ 3. ____________________________________ ______________________________________
5	Кипение Фронтальный эксперимент  «Наблюдение процесса кипения воды» Цель: пронаблюдать процесс кипения воды Оборудование: пробирка с водой, спиртовка, держатель Техника безопасности: 1. Не прикасаться к пробирке и металлическим деталям держателя – высокая температура 2. Пробирка из хрупкого материала (стекло) – аккуратно зажать в держателе                                                                                      Подпись ________________ Задание: 1. Записать условия всплывания пузырьков _____________________________ 2. Можно ли заварить чай на Эвересте? _________________________________
6	Поверхностное натяжение жидкости 1) Пронаблюдать смачивание и несмачивание водой твердых тел Приборы: вода в стакане, пипетка, фильтровальная бумага, стекло, калька. Ход работы: с помощью пипетки нанести каплю воды на стекло, фильтровальную бумагу, кальку.   Fж-т ___ Fж-ж    Fж-т ___  Fж-ж 2) Оценить средний диаметр капилляров Приборы: стакан с подкрашенной водой, полоска фильтровальной бумаги, полоска хлопчатобумажной ткани, линейка. Ход работы:    1. Полосками фильтровальной бумаги и хлопчатобумажной ткани одновременно прикоснуться к поверхности подкрашенной воды в стакане.   2. Как только прекратиться подъем воды, полоски выньте и измерьте линейкой высоты h1 и h2 поднятия в них воды.   3. По формуле Жюрена рассчитайте диаметр капилляров: h1, м h2, м σ, Н/м ρ, кг/м3 D1, м D2, м 73·10-3 1000 Вывод: h1___ h2, а D1___D2
7	Выводы уникальности свойств воды	1._____________________________________ ______________________________________ ______________________________________ 2._____________________________________ ______________________________________ ______________________________________ 3._____________________________________ ______________________________________ _______________________________________ 4._____________________________________ _______________________________________ _______________________________________ 5._____________________________________ _______________________________________ _______________________________________

Вода и живые организмы.

Задание 1. Вода – колыбель жизни.

Установите последовательность начальных  этапов эволюции.

1. Прокариоты. 2. Реакции полимеризации. 3.Естественный отбор. 4. Автотрофный тип питания. 5. Синтез органических мономеров. 6. Коацерваты. 7.Гетеротрофы.

Задание 2. Вода в организме.

А) Закончите схему, используя учебник стр. 29 -31.

Клетка

Н₂О

	Состояние
	Где содержится
	Функции

Б) Объясните функции воды, опираясь на знание ее химических и физических свойств.

Свойства воды	Функции воды в живых организмах
	Основная среда для протекания реакций. гидрофильные - ?      гидрофобные -?
	Защищает ткани от перегрева (транспирация, потоотделение).
	Равномерное распределение тепла в организме.
	Тургорное давление, объем и упругость клеток и тканей.
	Капиллярный кровоток, восходящий и нисходящий токи растворов в растениях.

Задание 3. Вода – среда обитания.

Используя справочный материал, вставьте пропущенные характеристики.

Свойства воды	Приспособленность организмов
Растворитель	1. Ограниченное количество О2  - ? – заморы 2.? –а) морские; б) пресноводные;
Высокая теплоемкость воды	1.? – нет необходимости приспосабливаться к резким колебаниям температур;
Высокая плотность	1.? – а) на глубине нет растений; б) светящиеся формы рыб; 2.Рост давления с глубиной - ? – бентос; 3.Затруднение активного движения - ? –дельфины, кальмары, рыбы; 4.? – жизнь в толще воды ( планктон) – фильтрационный тип питания: а) донные - ? ; б) ? – кит;

Справочный  материал:  1. Солевой состав. 2. Свет и фотосинтез до 200 м.3. Мягкий температурный режим. 4. Значительная выталкивающая сила. 5. Плавающие. 6. Сильная мускулатура и обтекаемая форма тела. 7.Мидии, губки, устрицы, морские лилии. 8. Уменьшение О₂ при загрязнении и нагревании. 9.Уплощение формы тела.

Вода в природе.

Задание 1. Напишите причины наводнений: 1в. природных; 2в. антропогенных;

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

________________________________________________________________________________

Задание 2. Дайте краткий ответ на вопрос:

1в. На каком континенте происходит больше всего наводнений, а на каком – меньше? ______

________________________________________________________________________________

2в. Какая страна в мире занимает первое место по количеству наводнений? ________________

Задание 3.  Закончите схему.

 

Экологические проблемы воды.

Задание 1: Пользуясь текстом, выявите источники загрязнения воды и сформулируйте пути решения  данной экологической проблемы.

   Главным потребителем  водных ресурсов суши является сельское хозяйство, где очень велик безвозвратный расход воды, особенно на орошение. Промышленно-энергетическое и коммунально- бытовое потребление воды также все время растет. В экономически развитых странах городской житель использует 300-400 л. воды в сутки. В  развивающихся странах от недостатка питьевой воды страдает каждый третий житель. Потребление загрязненной воды служит источником 3/4 всех болезней и 1/3 всех смертельных случаев.

    Существует несколько путей решения водной проблемы человечества. Главный из них – уменьшение водоемкости производственных процессов и сокращение безвозвратных потерь воды. В первую очередь это относится к таким технологическим процессам как производство стали, синтетического волокна, целлюлозы и бумаги, к охлаждению энергоблоков, к орошению полей риса и хлопчатника. Большое значение для решения водной проблемы имеет сооружение водохранилищ, регулирующих речной сток. В странах Персидского залива, Средиземноморья, в Туркменистане, на Каспийском море, на юге США и Японии, на островах Карибского моря применяется опреснение воды. Пресная вода уже стала товаром мировой торговли: ее транспортируют в морских танкерах, по дальним водопроводам. Разрабатываются проекты буксировки айсбергов из Антарктиды, которая каждое полярное лето отправляет в плавание 1200 млн. т законсервированной в них пресной воды.

Краткое описание документа:

Вода – это подлинное чудо природы. Интегрированный урок для 10 -11 класса (химия, физика, биология, география, экология). Цель: сформироватьмежпредметные компетенции учащихся в отношении воды, как уникального природного явления. Задачи:изучить химические и физические свойства воды; определить роль воды для живых организмов; установить значение воды в природе; воспитание экологической культуры учащихся; Оборудование:лабораторное оборудование, таблицы, схемы, презентация, фильм.