Вода в природе. Состав, свойства и применение воды

Дата:                                                          Класс: 8  урок 47
Тема Вода в природе. Состав, свойства и применение воды
Ссылка:		Учебная программа, среднесрочное планирование
Результаты обучения:		Учащиеся будут знать общие представления о распространении воды в природе, её составе, способах определения  состава воды; ознакомятся с физическими и химическими свойствами воды; расширят имеющиеся знания учащихся о применении воды; раскроют межпредметные связи (химии, биологии, географии, физики и др.)
Ключевые идеи:		Вовлечение всех учащихся в процесс обучения данному разделу через развитие речи, ведения диалогической и исследовательской беседы, памяти, мышления, анализа и сравнения на основе идей 7 модулей Программы
Ресурсы:		Учебник, лабораторное оборудование, интерактивная доска
Ресурсы:		Учебник, лабораторное оборудование, интерактивная доска
Языковые цели		газ – gas; жидкость - liquid; твердое тело – solid; три агрегатных состояния вещества - The three aggregate states of matter; water – вода
	Деятельность учителя		Деятельность обучающихся		Наглядности
3 мин.	1.      Организационный момент. Приветствует учеников. Для развития коммуникативных навыков, сплоченности внутри команды проводим психологический настрой. Психологический настрой Стратегия "ДА/НЕТ" Повернитесь все друг к другу, И пожмите руки другу. Руки вверх все поднимите, И вверху пошевелите. Крикнем весело: "УРА!" Урок начинать пора! Вы друг другу помогайте: "Только ДА, и только НЕТ!" - Дружно дайте мне ответ. Если НЕТ вы говорите, То ногами постучите, Если говорите ДА, В ладоши хлопайте тогда. Для начала соберем БООЛЬШОЙ рюкзак, который пригодится в школе. (дети должны отвечать "ДА" (хлопать) или "НЕТ" (топать)) На дно кладем кулек конфет? (ДА) А милицейский пистолет? (НЕТ) Туда положим винегрет? (НЕТ) А может быть, улыбок свет? (ДА) Положим спелый апельсин? (ДА) А продуктовый магазин? (НЕТ) Цветов корзину для друзей? (ДА) А разноцветных кренделей? (ДА) Салат положим в сумку? (НЕТ) Кладем улыбку и успех? (ДА) Задорный детский звонкий смех? (ДА) Деление на группы "Цветные фишки" Давайте, ребята вспомним, как мы приветствуем друг друга на английском языке Совершенно верно, ребята!  Приветствовали друг друга Молодцы, ребята, вы хорошо усвоили материала по пройденным темам		Внимательно и с интересом выполняют задания Учащиеся выбирают из секретной коробочки фишку (они трех цветов), на каждой фишке записаны агрегатные состояния. Рассаживаются по группам Отвечают, HELLO, HI, good morning good afternoon Goodnight have a nice day		Шарики, фишки
5 минут	2. Мозговой штурм «Составление химических реакции» Работа в мини-группах Задание. Составить уравнения с помощью карточек. И объяснить валентность и степень окисления исходных веществ. А) 1. sodium + chlorine =          2Na + Cl2= 2NaCl 2.      Potassium + oxygen = 4K+O2= 2K2O 3.      Aluminium + oxygen = 4Al+3O2= 2Al2O3 B) 1. Iron + oxygen = 4Fe+3O2= 2Fe2O3       2. Lithium + oxygen = 4Li+O2= 2Li2O       3.Magnesium + oxygen = 2Mg+O2= 2MgO C) 1. Calcium + oxygen = 2Ca+O2= 2CaO  2. Copper + oxygen = 2Cu+O2=2 CuO 3.Hydrogen + oxygen = 2H2+O2= 2H2O		Учащиеся по очереди делают уравнения реакции с объяснениями		карточки
17 мин.	2. Мотивация к изучению нового материала. С помощью метода «Толстые и тонкие вопросы» подводит к теме урока. С помощью приема «Корзина идей» проверяет уже имеющиеся знания учащихся по данной теме. Посмотрите за окно. Что вы там видите? (Снег) Снег - это кристаллы замерзшей воды. Вы слыхали о воде? Говорят она везде! Ученики читают с листков. В луже, в море, океане И в водопроводном кране! Как сосулька замерзает. В дом туманом заползает. На плите у нас кипит Паром чайника шипит. Растворяет сахар в чае Мы её не замечаем. Мы привыкли, что вода Наша спутница всегда. Без неё нам не умыться. Не наесться, не напиться. Смею вам я доложить Без воды нам не прожить. Загадка: В шкатулке находится вещество, которое мы сегодня будем изучать. Угадайте, о чем идет речь?  Я и туча, и туман, И ручей, и океан, И летаю, и бегу, И стеклянной быть могу! Учащиеся дают ответ: «вода». Сегодня мы будем изучать воду и ее свойства. Запишите тему урока: «Вода в природе. Состав, свойства и применение воды.» У каждого из вас имеется эмблема с изображением. Как называются ваши команды? По какому признаку названы ваши команды? (Вода может быть в трех агрегатных состояниях- в твердом, жидком и газообразном) 4.Актуализация знаний. Постановка цели урока. С помощью метода  «Таблица Фила» осуществляет проверку знаний учащихся по данной теме. Вода в природе. Чем отличается наша планета от других планет? Посмотрите на модель Земли – глобус. Работа в группах Расскажите о нахождении воды в природе – жидкой, твердой, газообразной. (Каждая группа рассказывает о воде  агрегатного  состояния по названию команды.) Учащиеся отвечают, используя знания из географии. Для ответов пользуются глобусом. Формула воды. Назовите формулу воды. Просмотр видео – строение молекулы воды. Слепите модель молекулы воды из пластилина. Угол между центрами атомов 105о Запишите молекулярную, структурную и электронную формулу воды. Так как внутри молекулы  возникают заряды (ковалентная полярная связь), то разные молекулы притягиваются друг к другу. Возникает водородная связь. Физические свойства Учащиеся описывают физические свойства воды Вода – жидкость, без цвета, вкуса и запаха. Работа по группам «Вода – вещество привычное и необычное» Учащиеся получают вопросы, карточки с дополнительным материалом и готовятся к ответу. Группа «Облачко»: ·                      Какую величину измеряют с помощью шкалы Цельсия? ·                      Какую температуру приняли за 00С? ·                      Какую температуру приняли за 1000С? ·                     Знаете ли вы еще какую либо шкалу измерения температуры?  Группа «Капелька» ·                     Что такое теплоемкость? ·                     Чем отличается  теплоемкость воды от  теплоемкости других веществ? ·                     Почему  днем в пустыне жарко 40-500С, а ночью холодно? ·                     Почему вблизи океана температура днем и ночью приблизительно одинаковая? ·                     Как влияет вода на климат нашей планеты? Группа «Снежинка» ·                     Почему лед не тонет, а плавает на поверхности воды? ·                     Чему равна плотность воды? Чему равна плотность льда? ·                     Как располагаются молекулы воды и льда? ·                     Что случилось бы, если бы плотность льда была больше, чем у воды ( как почти у всех веществ на Земле)? ·                     Какое значение имеет для жителей водоемов то, что лед плавает на поверхности?  Химические свойства воды. 1.       Разлагается электрическим током                2 H2O    =       2H2 + O2 2.       Взаимодействие с металлами видеоопыт «Взаимодействие калия с водой»                                          2 К + 2 HOH      =        2 КOH + H2                                           Cu + H2O = CuO+ H2 3.       Взаимодействие с оксидами металлов и неметаллов Я сейчас буду называть растворы, а вы представьте себе их: раствор сахара с водой, соли с водой, лимонной кислоты с водой. Вы конечно представляли себе вкус растворов. В организме человека органом вкуса является язык. Но химики не могут пробовать различные вещества на вкус. Почему? Правильно, потому что это опасно. Поэтому для определения растворов пользуются  индикаторами. Вам знакомо это слово? Где в жизни вы встречали индикатор? (Лампочки на электроприборах) Индикаторы – вещества, которые в растворах кислот и щелочей изменяют свой цвет. ЛО «Взаимодействие воды с оксидами кальция и фосфора (V). Определение среды полученных растворов с помощью индикаторов» Просмотр 2 видео В стаканчиках находятся белые порошки оксида кальция и оксида фосфора(V). Осторожно  добавить воды, помешать стеклянной палочкой и исследовать раствор индикатором лакмусом, фенолфталеином и метилоранжем. ТБ С веществами работать осторожно, стараться, чтобы растворы не попали на кожу. Не пробовать на вкус! Каждому учащемуся раздается таблица. Ученики впервые знакомятся с понятиями основания, кислоты и их формулами. Основания – сложные вещества, состоящие из атомов металлов и гидроксогрупп. Щелочи – растворимые основания.                                                                               Кислоты – сложные вещества, состоящие из атомов водорода и кислотных остатков NaOH            гидроксид натрия HCl            соляная кислота KOH              гидроксид калия HNO3            азотная кислота Ca(OH)2        гидроксид кальция H2SO4        серная кислота Ba(OH)2        гидроксид бария H2CO3       угольная кислота Al(OH)3       гидроксид алюминия H3PO4            фосфорная кислота  Лакмус синий Метилоранж  желтый Фенолфталеин малиновый Лакмус красный Метилоранж  красный Фенолфталеин  бесцветный
10 мин.	5.Закрепление урока. С помощью метода «Аквариум» проводит закрепление урока. Работа у доски.   Совместно с учащимися записываем уравнения реакций. Na2O + H2O  =  SO3 + H2O = Самостоятельная работа. BaO + H2O = CO2 + H2O= N2O5 + H2O = Взаимопроверка, взаимопомощь внутри группы. Оформление лабораторного опыта в тетрадях для лабораторных работ.  CaО + H2O =  Ca(OH)2 лакмус синий, метилоранж желтый, фенолфталеин малиновый Р2О5 + 3Н2О= 2Н3РО4 лакмус красный, метилоранж розовый, фенолфталеин бесцветный		Ученики демонстрируют свои знания.	Учебник
5 мин.	6. Итог урока. Организует систематизацию и обобщение совместных достижений. Проводит рефлексию. Рефлексия: — Какова была цель урока? — Как вы считаете, достигли мы этой цели? — Как добились реализации цели? — Что нового и полезного вы узнали на уроке? — Были ли трудности, и какие? — Что помогало в достижении цели? — Что мешало? — Сегодня вы работали много и хорошо. — Молодцы! — Всем спасибо за урок!		На стикерах записывают свое мнение по поводу урока.	Стикеры Фишки
2 мин.	7. Домашняя работа. Объясняет особенности выполнения домашней работы. Нарисовать три агрегатных состояния (круговорот воды) Выучить новые слова		Записывают домашнюю работу в дневниках.

Итог урока:________________________________________________________________________

Положительные стороны урока:_________________________________________________________

_____________________________________________________________________________

Отрицательные стороны урока:_________________________________________________________

___________________________________________________________________________

___________________________________________________________________________

Приложение

Приложение 1

Практическая работа в группах.

Задание 1-й группе

1.               Опустите кусочки льда в стакан с водой. Что вы наблюдаете? Что вы можете сказать о плотности воды и льда? Конкретные сведения о плотности воды и льда можно получить из «Справочника по элементарной физике» (Енохович). С какими особенностями воды вы познакомились?

Кратко прокомментируйте свои результаты.

По окончании исследования афишируйте свои выводы в любой интересной для вас форме (текст, рисунок, стих, представление). Предположите, какую роль в живых системах может выполнять вода благодаря этому свойству?

Отчет 1-й группы

1.               Кусочки льда не тонут в воде. При замерзании молекулы воды расположены таким образом, что между ними возникают большие пустоты, и поэтому лед, легче, чем жидкая вода. По справочнику мы определили, что плотность воды равна 1 г/см³, а плотность льда равна 0,92 г/см³ Плотность льда меньше плотности жидкой воды, следовательно, лед легче воды.

Вывод (афиширование):

1) Лед легче воды и может плавать на ее поверхности.

Задание 2-й группе

2.               В стакан с водой медленно опустите стеклянную трубку малого диаметра. Что вы наблюдаете?

Кратко прокомментируйте свои результаты. По окончании исследования афишируйте свои выводы в любой интересной для вас форме (текст, рисунок, стих, представление).

Отчет 2-й группы

2.               По тонкой стеклянной трубке вода поднялась на высоту, превышающую ее уровень в стакане с водой. Думаем, что она удерживается на этой высоте из-за притяжения молекул воды стенками стеклянной трубки. Итак, молекулы воды благодаря водородным связям между молекулами — диполями подниматься по тонким трубочкам-капиллярам. Т.Е. мы имеем дело с капиллярностью. Капиллярность-это физическое явление поднятия и удержания воды в тонких капиллярных трубках, порах, трещинах г. п. и почв под воздействием сил поверхностного натяжения, развивающихся на границе твердой и жидкой фаз.

Вывод:

2) Благодаря водородным связям вода обладает капиллярностью.

Задание 3-й группе

Вам известно, что вода закипает и переходит в парообразное состояние, при температуре 100 °С. Используя «Справочник по элементарной физике», сравните температуру кипения воды с температурой кипения других жидкостей. Объясните полученные результаты. Предположите, какую роль в живых системах может выполнять вода благодаря этому свойству?

Кратко прокомментируйте свои результаты.

По окончании исследования афишируйте свои выводы в любой интересной для вас форме (текст, рисунок, стих, представление).

Отчет 3-й группы

Из данных, приведенных в справочнике, следует, что вода имеет высокую теплоемкость, т.к. температура кипения воды одна из самых высоких среди жидкостей. Например, температура кипения этилового спирта 78. °С, эфира 34,5 °С. Мы думаем, что высокая температура кипения воды объясняется способностью ее молекул образовывать друг с другом водородные связи. Для того, чтобы заставить молекулы воды двигаться со скоростью, достаточной для разрыва водородных связей, требуется затратить много тепловой энергии. Чтобы нагреть грамм воды на один градус, необходима одна калория, или 4,19 Дж. Это больше чем вдвое превышает теплоемкость любого химического соединения.

Вывод:

Среди существующих в природе жидкостей вода обладает наибольшей теплоемкостью, а так же имеет высокую теплоту парообразования.

Задание 4-й группе

Налейте в стакан воду до самого верха, а затем аккуратно бросайте монетки в стакан пока не образуется «горка» из воды. Почему это стало возможно? Объясните результаты опыта. С каким свойством воды вы познакомились?Предположите, какую роль в живых системах может выполнять вода благодаря этому свойству?

По окончании исследования афишируйте свои выводы в любой интересной для вас форме (текст, рисунок, стих, представление).

Отчет 4-й группы

Нам удалось налить воду в стакан «с верхом». Поверхность воды как бы покрыта «пленкой», так как молекулы воды, находящиеся на поверхности, удерживаются за счет водородных связей, возникающих между ними и молекулами, находящимися внутри.Среди существующих в природе жидкостей вода обладает высоким поверхностным натяжением. (Поверхностное натяжение воды уступает только ртути)

Вывод: Вода обладает большим поверхностным натяжением.

Приложение 2

Физические свойства воды

Температура кипения воды	100С
Температура плавления льда	0

°С Плотность (t = 4 °C) 1,000 г/см3 Плотность льда (t = 0 °С) 0,917 г/см3 Теплопроводность Плохая Электропроводность Плохая, если нет примесей Высокая = 4200 Дж/кг* С,

Теплоемкость в 3100 раз превышает теплоемкость воздуха

Поверхностное натяжение Большое поверхностное натяжение

Способность растворять вещества Растворяет многие простые и сложные вещества

Летучесть Легко испаряется; возможно содержание водяного пара в воздухе до 30 г/м3 (абсолютная влажность в тропиках)

Цвет Без цвета (чистая вода) Запах Без запаха (чистая вода)

Приложение 3

Рис.1

 

Приложение 4

Лабораторные опыты: «Химические свойства воды».

Задание 1-й группе

Взаимодействие воды с металлами.

Оборудование и реактивы: пробирки в штативе, вода, фенолфталеин, спиртовка, металлы (кальций, железо, медь)

Задание: Прилейте воду в 3 пробирки с металлами. Какой металл реагирует при обычных условиях? Подогрейте оставшиеся металлы. Какой металл не будет реагировать даже при нагревании. Определите индикатором продукт реакции. Почему нет изменений в другой пробирке? Напишите уравнения реакций.

Задание 2-й группе

Взаимодействие воды с оксидами металлов.

Оборудование и реактивы: пробирки в штативе, вода, фенолфталеин, оксиды металлов (оксид кальция, оксид магния)

Задание: Прилейте воду к оксидам. В какой пробирке идет реакция? Определите индикатором продукт реакции. Почему нет изменений в другой пробирке? Напишите уравнения проделанных реакций.

Задание 3-й группе

Взаимодействие воды с оксидами неметаллов.

Оборудование и реактивы: пробирки в штативе, вода, метилоранж, оксиды неметаллов (оксид фосфора (V), оксид кремния)

Задание: Прилейте воду к оксидам. В какой пробирке идет реакция? Определите индикатором продукт реакции. Почему нет изменений в другой пробирке? Напишите уравнения проделанных реакций.

Задание 4-й группе (теоретическое)

Взаимодействие воды с неметаллами.

Задание: С какими неметаллами может реагировать вода?

Напишите уравнения возможных реакций.

Приложение 5

Задание:

Допишите предложения, вставив нужные слова вместо точек:

1.                

Вода при нагревании………………………………………………….

2.                

Вода при охлаждении…………………………………………………

3.                

Вода кипит при температуре…………………………………………..

4.                

Процесс превращения жидкой воды в газообразную – это…………

5.                

Процесс превращение пара в воду – это…………………………….

6. Какой сосуд для длительного хранения воды нужно взять: с широким или узким горлом (подчеркнуть)

_____________________________________________________________

Задание:

Допишите предложения, вставив нужные слова вместо точек:

1.                                 

Вода при нагревании………………………………………………….

2.                                 

Вода при охлаждении…………………………………………………

3.                                 

Вода кипит при температуре…………………………………………..

4.                                 

Процесс превращения жидкой воды в газообразную – это…………

5.                                 

Процесс превращение пара в воду – это…………………………….

6. Какой сосуд для длительного хранения воды нужно взять: с широким или узким горлом (подчеркнуть)

_____________________________________________________________

Задание:

Допишите предложения, вставив нужные слова вместо точек:

1.                                                 

Вода при нагревании………………………………………………….

2.                                                 

Вода при охлаждении

3.                                                 

Вода кипит при температуре…………………………………………..

4.                

Процесс превращения жидкой воды в газообразную – это…………

5.                

Процесс превращение пара в воду – это………………………

6. Какой сосуд для длительного хранения воды нужно взять: с широким или узким горлом (подчеркнуть)

________________________________________________________

Задание:

Допишите предложения, вставив нужные слова вместо точек:

1. Вода при нагревании………………………………………………….

2.                

Вода при охлаждении…………………………………………………

3.                

Вода кипит при температуре…………………………………………..

4.                

Процесс превращения жидкой воды в газообразную – это…………

5.                

Процесс превращение пара в воду – это…………………………….

6. Какой сосуд для длительного хранения воды нужно взять: с широким или узким горлом (подчеркнуть)

Приложение 6

Удивительное вещество – вода.

(сообщение ученика)

Вода обладает многими удивительными свойствами, резко отличающими ее от всех других жидкостей. И если бы вода вела себя «как положено», то Земля стала бы просто неузнаваемой.

Все тела при нагревании расширяются, при охлаждении сжимаются. Все, кроме воды. В интервале температур от 0 до +4 °С вода при охлаждении расширяется, а при нагревании сжимается. При +4 °С вода имеет наибольшую плотность, равную 1000 кг/м3. При более низкой и более высокой температуре плотность воды несколько меньше. Благодаря этому осенью и зимой в глубоких водоемах конвекция происходит своеобразно. Вода, охлаждаясь сверху, опускается вниз, на дно, только до тех пор, пока ее температура не достигнет +4 °С. Тогда в стоячем водоеме устанавливается распределение температуры, изображенное на рисунке. Благодаря этому под слоем льда, покрывающим водоем сверху, живут в воде рыбы и другие обитатели водоемов.

Чтобы нагреть 1 г воды на 1 °С, ей необходимо отдать в 5, 10, 30 раз большее количество теплоты, чем для нагревания 1 г любого другого вещества, т. е. вода имеет очень большую удельную теплоемкость. Вследствие этого вода является хорошим теплоносителем. Вспомните, например, водяное отопление у вас дома или «отопление» Европы теплым течением Гольфстрим. Медленное повышение температуры воды при нагревании и соответственно выделение значительных количеств теплоты при охлаждении смягчают колебания температуры вблизи больших водоемов.