Урок-исследование на тему: «Химические свойства воды»

Урок-исследование на тему: « Химические свойства воды»

На уроке были поставлены следующие цели и задачи обучающего, развивающего и воспитывающего характера:

Обучающие: повторить основной вопрос прошлого урока строение, физические свойства воды, нахождение в природе, изучить с какими простыми и сложными веществами взаимодействует вода, на основе эксперимента научиться писать уравнения реакций, характеризующие свойства воды, углубить знания ранее полученные по этой теме, систематизировать имеющиеся и вновь полученные знания.

Развивающие: делать выводы о связи химии с жизнью, формировать умения переносить химические процессы в сферу экологических проблем, осуществлять межпредметные связи.

Воспитывающие: воспитывать у учащихся чувство бережного отношения к воде, природе в целом, рационального использования природных богатств.

Сегодня у нас необычный урок. Необычный тем, что у нас на уроке много гостей и мы рады всех видеть, а обычный, потому что как и на предыдущем уроке мы продолжаем говорить о самом уникальном по свойствам и безусловно важнейшем для всего живого на земле веществе ВОДА.

Вода! Кормилица природы,

Мы всем обязаны воде.

Да, ты, вода, достойна оды

И дарим мы ее, тебе.

Запишите тему сегодняшнего урока «Химические свойства воды». Нам предстоит выяснить какие свойства воды определяют воды определяют ее значение для жизни на Земле, на основе эксперимента научиться составлять уравнения реакций, характеризующие химические свойства воды, углубить и систематизировать имеющиеся и полученные знания.

И так мы начинаем наш урок. До войны на экранах кинотеатров шла замечательная картина «Волга, Волга» и был в ней кадр, когда неунывающий водовоз подстегивал ленивых лошадей и напевал:

Удивительный вопрос,

Почему я водовоз?

Потому что без воды,

И ни «туды», и ни «сюды».

В этой песне скрыт глубочайший подтекст, ибо вода в жизни человека вещество номер один. Недаром говориться «Вода, ты не просто необходима для жизни, ты и есть сама жизнь».

Какое же значение в нашей жизни имеет вода, одно из самых распространенных и необычных веществ в природе? Где находится вода? ( на фоне слайдов из презентации о воде)

Взгляните на глобус, почти 3\4 поверхности земного шара занимает вода. Подсчитано, что если бы всю эту воду распределить равномерно по земному шару, то мировой океан был бы глубиной 4 км. Вода- туман, пар, вечные льды. Бесконечное многообразие красок солнечного заката, его золотых и багряных переливов, торжественные и нежные краски небосвода при заходе солнца. Эта привычная и всегда необыкновенная симфония света связана с рассеиванием и поглощением солнечного света водяными парами в атмосфере. Вода это великий волшебник природы. Вода имеется под землей, образуя реки и даже целые подземные моря. Она входит в состав минералов, горных пород, живых и растительных организмов. Например в огурцах 99% воды, кровь на 83% состоит из воды, мозг и сердце на 80% состоят из воды. Вода была той колыбелью, в которой зародилась жизнь на земле.

H₂O - такая маленькая формула, а сколько труда заложили ученые, чтобы узнать состав и строение о чем мы говорили на прошлом уроке, химические свойства воды, чему мы посвящаем наш сегодняшний урок-исследование.

Почему же одно из бесчисленных соединений с простой формулой занимает столь особое место в нашей жизни и жизни природы? Чем же объясняется такая исключительная роль воды? (сообщения учащихся об аномалиях воды) об аномалиях). Молодцы! А теперь перейдем к изучению нового материала.

Вода- это самое мягкое и слабое существо в мире. Но в преодолении крепкого и твердого она непобедима, и ей на свете нет равного. Или другие слова «Вода камень точет»-гласит народная пословица. Здесь имеется ввиду настойчивость, а точет еще и потому, что вода очень активное вещество, взаимодействует со многими простыми и сложными веществами.

1. Рассмотрим взаимодействие воды с металлами.

По отношению к воде металлы ряда напряжений можно поделить на три группы. Рассмотрим как активные металлы взаимодействуют с водой и я вас приглашаю в виртуальную лабораторию.

2Na +2 HOH=2NaOH +H₂

А как вода взаимодействует с менее активными металлами? Для этого выполним л.л №1. Но сначала повторим правила по т.б.

1 ряд Mg +2HOH=Mg(OH)₂+H₂

2 ряд Z n+2 HOH=Zn(OH)₂+H₂

3 ряд Cu+HOH=\

Вывод: Щелочные и щелочноземельные металлы с водой взаимодействуют при комнатной температуре с образованием щелочи и водорода, средние по активности- при нагревании с образованием оксида металла и водорода (исключение алюминий), металлы после водорода с водой не взаимодействуют.

2. Важнейшие реакции воды ее реакции с оксидами.

Приглашаю вас в виртуальную лабораторию.

CaO+HOH=Ca(OH)₂ ( с водой взаимодействуют только оксиды щелочных и щелочноземельных металлов)

Кислотные оксиды взаимодействуют с водой с образованием соответствующей кислоты.

P₂O₅+3HOH=2H₃PO₄ ( С водой не взаимодействует оксид кремния)

ZnO+HOH= ( С водой не взаимодействуют амфотерные оксиды))

3. Вода может взаимодействовать с некоторыми неметаллами. Важнейшая для практики реакция с углеродом, которая в зависимости от условий может протекать по одному из уравнений

C+HOH=CO+H₂

C+2HOH=CO₂+2H₂

Вследствие жестких условий (высокая температура) в лабораторных условиях эти реакции мы не проводим.

Галогены взаимодействуют с водой по схеме 2CI₂+2HOH=4HCI+O₂

4.Следующее свойство, характерное для воды это реакция гидролиза. Что такое гидролиз? Какие вещества подвергаются гидролизу? Давайте проведем л.р. У вас в пробирках находятся три соли MgCI_2, Na₂CO₃, NaCI. С помощью индикаторной бумажки (лакмуса) определите, что где находится и напишите реакции гидролиза для солей, способных взаимодействовать с водой.

(учащиеся записывают уравнения гидролиза карбоната натрия и хлорида магния)

5.В кружево будто одеты

Деревья ,кусты, провода,

И кажется сказкою это

А в сущности только вода.

Безбрежная ширь океана,

И тихая заводь пруда

Струя водопада и брызги фонтана

И все это только вода.

Вода - самое распространенное на земле вещество, и в то же время мы вправе сказать, что чистой воды на земле нет. То, что мы называем чистой водой- растворы тех или иных веществ. И так, следующее свойство воды, вода- растворитель. Представьте себе: бегут ручьи, идут дожди и кажется, что ничего не происходит, но вода растворяет в себе газы атмосферного воздуха, в ней растворяются сотни различных соединений почти всех элементов периодической системы. Недаром вода нашего города отличается по вкусу от воды других районов. Послушайте, что писал о воде «Нарзан» путешественник Яков Рейнего. «От двух стаканов этой воды происходит опьянение за которым следует глубокий, здоровый сон. Она обладает лечебным и успокоительным свойством. Она содержит соли натрия, кальция, магния, хлорид, сульфат ионы, она насыщена углекислым газом, который придает воде приятный вкус. Она удивительна». Эти слова доказывают, что вода является хорошим растворителем. Ребята, но процесс растворения не только физический, но и химический. Вспомните, когда мы растворяем серную кислоту в воде происходит сильное разогревание, а это значит происходит химическая реакция. Протекает реакция образования кристаллогидрата серной кислоты. Что такое кристаллогидраты? Это кристаллические вещества в состав которых входит химически связанная вода. Воду, входящую в состав кристаллогидрата, называют кристаллизационной. И так, следующее свойство воды- образование кристаллогидратов. Запишите формулы кристаллогидратов, которые имеют большое промышленное значение.

Железный купорос- соль зеленого цвета, применяется в текстильной пром-ти, в с/х как инсекцицид, для приготовления минеральных красок.

Na₂SO_4*10 H₂O Глауберова соль- горько-соленого вкуса применяется для получения соды, едкого натра, в медицине, стекольной, красочной промышленности. Послушайте, какая история однажды произошла с ней. В 1629 г.немецкий химик Глаубер И. изучал состав воды одного из минеральных источников и получил после выпаривания кристаллы неизвестной соли. Склянку с кристаллами неизвестной соли он передал аптекарю Айснеру для испытания. Однажды Айснер пригласил к себе гостей и произошел неприятный инцедент. Кухарка перепутала неизвестную соль с кухонной солонкой и посолила приготовления этой солью. Никто из гостей не подал виду что кушанья горчат, да и сам хозяин не понимал почему такой необычный вкус? Еще больше хозяин удивился когда он сам и его гости почувствовали недомогания. Впоследствии он убедился, что именно эта соль обладает слабительным действием. Так и была названа эта соль глауберовой. Под этим названием ее до сих пор пролают в аптеках.

CuSO₄ *5H₂O Медный купорос, порошок голубого цвета, применяется в с\х, для производства искусственных волокон, органических красителей.

Алебастр- применяются в строительстве, домашнем обиходе, для изготовления слепков с различных предметов.

Какой же способностью еще может обладать вода? Вода является катализатором. Давайте проделаем л/р.Возьмите стакан насыпьте лимонной кислоты и добавьте питьевой соды. Что наблюдаете? Налейте воды. Что наблюдаете? Чем является вода? Вода является катализатором и при взаимодействии алюминия с йодом. Напишите уравнение реакции.

Давайте сделаем вывод о свойствах воды (учащиеся еще раз проговаривают с какими простыми и сложными веществами взаимодействует вода)

Задание: На берегу одной из рек находился склад с химикатами. Во время прилива склад был затоплен. Какие реакции могли произойти? Какие из в-в провзаимодействовали с водой?

H₂O: K, Ba, Fe , Ag , SO_3, Na₂O, P₂O_5, SiO₂

Молодцы! Справились с заданием. Вода, ребята, обладает еще одним удивительным свойством. Исследованиями физиков было установлено, что вода, только что полученная расплавлением льда, постепенно меняет, хотя и незначительно некоторые свои свойства, например вязкость, и только через некоторое время устанавливается постоянство. Вода некоторое время как бы помнит свое прошлое, что она была заморожена. Поэтому определенно можно сказать, что у воды есть память. Мы с вами просмотрели документальный фильм о воде, скажите, какие факты подтверждают это свойство? В сосуд с водой помещают амебу, после чего капают туда уксусную кислоту. Амебу тут же парализует, хотя она далеко и молекулы кислоты дойти до нее не успели. Просто в воде информация о кислоте распространилась мгновенно по всему объему сосуда. Это состояние воды называется как определенно фазовым, что позволяет говорить о памяти воды.

А у меня в руках книга, а книга это источник познания. Значит мы еще не все знаем о воде. Давайте послушаем диалог героев романа Жюль Верна Таинственный остров.

- Какое топливо заменит уголь?

-Вода- заметил инженер.

-Вода?- переспросил Пенкфор.

-Да, но вода разложенная на составные части- пояснил Смит. Без сомнения это будет делаться с помощью электричества, которое в руках человечества станет могучей силой. Да, я уверен, наступит день и вода заменит топливо .Водород и кислород, из которых она состоит, будут применяться раздельно. Они окажутся такими мощными источниками тепла и света, что углю до них далеко. И это предсказание сбылось. И это следующее свойство воды- Вода- источник топлива.

Сегодня ученых и всех людей планеты беспокоит будущее водных ресурсов. В реки и озера сбрасывается 650 м сточных вод и только половина подвергается очистке (на фоне слайдов презентации)

Боюсь придет и к нам беда

Под корешок красу подрежет

Кристально чистая вода

Теперь встречается все реже.

И мы разглядываем дно

Вдруг понимаем, что кому то

И блеск воды, и цвет мазута

И гибель рыбы- все равно.

И мы будущее поколение должны беспокоиться и следить, чтобы развитие промышленности не шла вразрез с задачами охраны природы.

А сколько же воды на этом свете

Мы тратим попусту на всякие дела

Ведь мы не знаем слово жажда

Не знаем слово и жора

А у других любая капля влаги

Ценнее золота, дороже серебра

Давайте же беречь свое богатство

Все воды- реки и моря

И будем радоваться вместе,

Что так прекрасна вся Земля.

Подведение итогов урока.