Открытое занятие по Естествознанию по теме: «Физические и химические свойства воды»

Открытое занятие по Естествознанию по теме: «Физические и химические свойства воды»

Преподаватель: Бугаева Елена Юрьевна, преподаватель естествознания.

г. Светлоград, 2018 г

ТЕМА: «ФИЗИЧЕСКИЕ И ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ВОДЫ»

Группа: 13 ПСО, 9 ОД;

Номер занятия по КТП: 28;

Дата занятия по КТП: 15.02. 2018 г.

ПЛАН-КОНСПЕКТ ЗАНЯТИЯ

Тема: Физические и химические свойства воды.

Цель: изучить свойства воды, круговорот воды в природе.

Задачи: Образовательная: создать условия для углубления знаний учащихся о составе, физических свойствах воды, воде как универсальном растворителе.

Развивающая: создать условия для развития теоретического мышления, грамотного химического языка, установление причинно-следственных связей; прививать навыки самостоятельной работы, адекватной самооценки.

Воспитательная: создать условия для формирования эстетического восприятия окружающего мира, сочетания химических явлений с изучаемыми объектами.

Вид занятия: комбинированный занятие

Тип занятия: по основной дидактической цели – занятие изучения нового материала; по основному способу проведения – проблемно-исследовательская групповая самостоятельная работа учащихся; по основным этапам учебного процесса – занятие получения и применения полученных знаний.

Форма проведения: фронтальная, коллективная, индивидуальная.

Оборудование к занятиеу: Два химических стакана с водой, стеклянная палочка для перемешивания, сухое горючее, спички, предметное стекло; пробиркодержатель, пипетка; соли – медный купорос и поваренная соль.

Ход занятия:

Физические свойства

ВОДА, ЛЁД И ПАР, соответственно жидкое, твердое и газообразное состояния химического соединения молекулярной формулы Н₂О.

Благодаря сильному притяжению между молекулами у воды высокие температуры плавления (0С) и кипения (100С). Толстый слой воды имеет голубой цвет, что обусловливается не только ее физическими свойствами, но и присутствием взвешенных частиц примесей. Вода горных рек зеленоватая из-за содержащихся в ней взвешенных частиц карбоната кальция. Чистая вода – плохой проводник электричества. Плотность воды максимальна при 4С она равна 1 г/см³. Лёд имеет меньшую плотность, чем жидкая вода и всплывает на её поверхность, что очень важно для обитателей водоёмов зимой.

Воду можно получить в ходе реакций:

В ходе реакций нейтрализации:

Химические свойства воды

Давайте вспомним все уже известные нам реакции, в которых участвует вода. Для этого вновь напишем уравнения встречавшихся ранее реакций и систематизируем их. Оказывается, вода – весьма активное в химическом отношении вещество.

1) Вода реагирует со многими металлами с выделением водорода:

2Na + 2H₂O = H₂ + 2NaOH (бурно)

2K + 2H₂O = H₂ + 2KOH (бурно)

3Fe + 4H₂O = 4H₂ + Fe₃O₄ (только при нагревании)

Не все, а только достаточно активные металлы могут участвовать в окислительно-восстановительных реакциях этого типа. Наиболее легко реагируют щелочные и щелочноземельные металлы I и II групп.

Из неметаллов с водой реагируют, например, углерод и его водородное соединение (метан). Эти вещества гораздо менее активны, чем металлы, но все же способны реагировать с водой при высокой температуре:

C + H₂O = H₂ + CO (при сильном нагревании)

CH₄ + 2H₂O = 4H₂ + CO₂ (при сильном нагревании)

2) Вода разлагается на водород и кислород при действии электрического тока. Это также окислительно-восстановительная реакция, где вода является одновременно и окислителем, и восстановителем:

3) Вода реагирует со многими оксидами неметаллов. В отличие от предыдущих, эти реакции не окислительно-восстановительные, а реакции соединения: SO₂+H₂O=H₂SO₃ сернистая кислота

SO₃+H₂O=H₂SO₄ серная кислота

CO₂+H₂O=H₂CO₃ угольная кислота

4) Некоторые оксиды металлов также могут вступать в реакции соединения с водой. Примеры таких реакций мы уже встречали:

CaO+H₂O=Ca(OH)₂ гидроксид кальция (гашеная известь)

Не все оксиды металлов способны реагировать с водой. Часть из них практически не растворима в воде и поэтому с водой не реагирует. Мы уже встречались с такими оксидами. Это ZnO, TiO₂, Cr₂O₃, из которых приготовляют, например, стойкие к воде краски. Оксиды железа также не растворимы в воде и не реагируют с ней.

5) Вода образует многочисленные соединения, в которых ее молекула полностью сохраняется. Это так называемые гидраты. Если гидрат кристаллический, то он называется кристаллогидратом. Например:

CuSO₄+5 H₂O=CuSO₄^.5H₂O вещество белого цвета (безводный сульфат меди) кристаллогидрат (медный купорос), синие кристаллы

Приведем другие примеры образования гидратов:

H₂SO₄ + H₂O = H₂SO₄^.H₂O (гидрат серной кислоты)

NaOH + H₂O = NaOH^.H₂O (гидрат едкого натра)

Соединения, связывающие воду в гидраты и кристаллогидраты, используют в качестве осушителей. С их помощью, например, удаляют водяные пары из влажного атмосферного воздуха.

6) Особая реакция воды – синтез растениями крахмала (C₆H₁₀O₅)_n и других подобных соединений (углеводов), происходящая с выделением кислорода:

6n CO₂ + 5n H₂O = (C₆H₁₀O₅)_n + 6n O₂ (при действии света)

Таким образом, почти все важнейшие химические реакции воды уже встречались нам в предыдущих параграфах.

Применение воды

Земледелие Выращивание достаточного количества сельскохозяйственных культур на открытых засушливых землях требует значительных расходов воды , доходящих до 90 % в некоторых странах.

Питьё и приготовление пищи Живое человеческое тело содержит от 50 % до 75 % воды, в зависимости от веса и возраста. Потеря организмом человека более 10 % воды может привести к смерти. В зависимости от температуры и влажности окружающей среды, физической активности и т. д. человеку нужно выпивать разное количество воды. Ведётся много споров о том, сколько воды нужно потреблять для оптимального функционирования организма.

Питьевая вода представляет собой воду из какого-либо источника, очищенную от микроорганизмов и вредных примесей. Пригодность воды для питья при её обеззараживании перед подачей в водопровод оценивается по количеству кишечных палочек на литр воды, поскольку кишечные палочки распространены и достаточно устойчивы к антибактериальным средствам, и если кишечных палочек будет мало, то будет мало и других микробов. Если кишечных палочек не больше, чем 3 на литр, вода считается пригодной для питья.

Растворитель Вода является растворителем для многих веществ. Она используется для очистки как самого человека, так и различных объектов человеческой деятельности. Вода используется как растворитель в промышленности.

Теплоноситель Среди существующих в природе жидкостей вода обладает наибольшей теплоёмкостью. Теплота её испарения выше теплоты испарения любых других жидкостей, а теплота кристаллизации уступает лишь аммиаку. В качестве теплоносителя воду используют в тепловых сетях, для передачи тепла по теплотрассам от производителей тепла к потребителям. Воду в качестве льда используют для охлаждения в системах общественного питания, в медицине. Большинство атомных электростанций используют воду в качестве теплоносителя.

Замедлитель Во многих ядерных реакторах вода используется не только в качестве теплоносителя, но и замедлителя нейтронов для эффективного протекания цепной ядерной реакции. Также существуют тяжеловодные реакторы, в которых в качестве замедлителя используется тяжёлая вода.

Пожаротушение В пожаротушении вода зачастую используется не только как охлаждающая жидкость, но и для изоляции огня от воздуха в составе пены.

Спорт Многими видами спорта занимаются на водных поверхностях, на льду, на снегу и даже под водой. Это подводное плавание, хоккей, лодочные виды спорта, биатлон и др.

Гидроабразивная резка Вода используется как инструмент для разрыхления, раскалывания и даже резки пород и материалов. Она используется в добывающей промышленности, горном деле и в производстве. Достаточно распространены установки по резке водой различных материалов: от резины до стали. Вода, выходящая под давлением несколько тысяч атмосфер способна разрезать стальную пластину толщиной несколько миллиметров, или более при добавлении абразивных частиц.

Смазка Вода применяется как смазочный материал для смазки подшипников из древесины, пластиков, текстолита, подшипников с резиновыми обкладками и др. Воду также используют в эмульсионных смазках.

4.Закрепление нового материала:

Задачи

1.Сколько граммов воды потребуется для превращения всего оксида серы (VI), полученного из 64 г серы, в серную кислоту? Сколько при этом получится серной кислоты?

2.Напишите уравнения реакций следующих превращений:

Ca ---CaH₂ --- Ca(OH)₂ .

На этом занятии мы постарались раскрыть все возможности о воде –как уникальном веществе: ее распространенности в природе, значении и использовании. Очистке питьевой воды и ее круговороте в природе , физических свойствах и проблеме экономии чистой воде.

Рефлексия

Давайте вернемся к нашей теме занятия

1. Что узнали на занятии?

2. С какими веществами реагирует вода?

3. В какие типы химических реакций она вступает?

4. А пригодятся ли вам полученные знания на занятии в жизни?

5. Как вы думаете, достигли мы цели? Что мы делали для этого?

Домашнее задание

А домашнее задание будет не простое. Вам необходимо подумать и ответить на вопросы

1. Как вы объясните  высказывание Леонардо да Винчи: «Воде дана была волшебная власть стать соком жизни на Земле»

2. Часто говорят: «Вода - уникальное природное соединение» В чем вы видите уникальность этого соединения?

3. Составьте загадки о воде, четверостишия о воде .

Аспектный анализ занятия

(Лист наблюдения занятия)

Ф.И.О. учителя Бугаева Елена Юрьевна

Предмет Естествознание

Дата 15.02. 2018 г.

Группа 13 ПСО, 9ОД

Тема занятия: «Физические и химические свойства воды».

Оборудование занятия:

- какие средства обучения использовал учитель

+дидактический раздаточный материал для групповой работы (группах);

-компьютерная презентация

+ интерактивная доска

- подготовлены ли наглядные пособия и ТСО

+ оптимально

- как подготовлена классная доска к занятию

+на занятии использовалась интерактивная доска

Тип и структура занятия:

-Какой тип занятия избран

занятие получения новых знаний, отработки умений и рефлексии

-Место занятия в системе по данному разделу 1занятие в разделе Химия с элементами экологии.

Данный тип занятия является наиболее оптимальным для рассмотрения этой темы, так как необходимо актуализировать и интегрировать разрозненные знания учащихся о воде.

Структура занятия характерна для данного типа и рациональна для достижения поставленных целей.

В организационном моменте преподаватель постаралась создать спокойную психологическую обстановку в группе.

Выполнение заданий направленные на самостоятельный поиск – практических, устных и письменных с использованием выполнений заданий по таксономии Блума. На основе обобщения фактов и явлений, а также с помощью проблемных вопросов удалось подвести учащихся к пониманию важности изучения темы «Вода», значения воды для живых организмов и человека.

При планировании данного занятия преподаватель главное внимание обратила на практическую направленность, доступность, выделение главного в содержании, высокую информированность, быстрый темп, использование технических средств обучения.

Методические приемы в связи с тем, что данная организация занятия интересна и класс по своей подготовленности сможет принять активное участие в учебной деятельности, было выбрано сочетание следующих средств и методов работы: проблемный, иллюстративный.

Высокая работоспособность и доброжелательная психологическая атмосфера и интерес на занятии поддерживался за счет разнообразия заданий, за счет демонстрации интересных видеофрагментов, нетрадиционной формы проведения занятия, эмоциональной подачи материала, смены деятельности и темпа занятия.

Для учащихся этих групп характерны такие качества, как заинтересованность в углублении знаний, чувство ответственности за результаты обучения, способность самостоятельно мыслить, развито умение составлять компьютерные презентации.

Чтобы реализовать творческий потенциал учащихся, им дано было опережающее задание по группам по теме занятия, выполняя которое, они провели анализ учебного материала и подготовили защиту составленного постера.

Таким образом, можно отметить, что поставленные цели занятия адекватны достигнутым результатам. Выбранная дидактическая структура выдержана для реализации поставленной цели, поскольку главная, стержневая задача занятия – изучение нового материала темы через самостоятельный поиск, где учитель является координатором и консультантом, ведущая идея получения знаний принадлежит учащимся.

На занятии учащиеся показали насколько могут эффективно включаться в исследовательскую деятельность.

В качестве основного технического средства обучения преподаватель выбрала интерактивную доску, поскольку она обеспечивает визуальную насыщенность учебного материала, делает его ярким, убедительным и позволяет интенсифицировать процесс обучения. Использование данного средства обучения было продуктивным и способствовало реализации целей занятия, обеспечило его интерактивность.

Результативность занятия в оценках учащихся:

Творческое домашнее задание позволяет не только углубить знания по теме, но и использовать эти знания в диалого - дискуссионной форме, что обеспечивает компетентностный подход в обучении.

В целом можно сказать, что занятие прошло успешно, проведенная рефлексия свидетельствует о том, что учащиеся дали положительную оценку занятия, ими было отмечено, что на занятии было достаточно интересно, комфортно, много узнали. План занятия и его цели были реализованы полностью.

Краткое описание документа:

ТЕМА: «ФИЗИЧЕСКИЕ И ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ВОДЫ»

Группа: 13 ПСО, 9 ОД;

Номер занятия по КТП: 28;

Дата занятия по КТП: 15.02. 2018 г.

ПЛАН-КОНСПЕКТ ЗАНЯТИЯ

Тема: Физические и химические свойства воды.

Цель: изучить свойства воды, круговорот воды в природе.

Задачи: Образовательная: создать условия для углубления знаний учащихся о составе, физических свойствах воды, воде как универсальном растворителе.

Развивающая: создать условия для развития теоретического мышления, грамотного химического языка, установление причинно-следственных связей; прививать навыки самостоятельной работы, адекватной самооценки.

Воспитательная: создать условия для формирования эстетического восприятия окружающего мира, сочетания химических явлений с изучаемыми объектами.

Вид занятия: комбинированный занятие

Тип занятия: по основной дидактической цели – занятие изучения нового материала; по основному способу проведения – проблемно-исследовательская групповая самостоятельная работа учащихся; по основным этапам учебного процесса – занятие получения и применения полученных знаний.

Форма проведения: фронтальная, коллективная, индивидуальная.

Оборудование к занятиеу: Два химических стакана с водой, стеклянная палочка для перемешивания, сухое горючее, спички, предметное стекло; пробиркодержатель, пипетка; соли – медный купорос и поваренная соль.