Загадки простой воды

Загадки простой воды
Цель курса: создание условий для оценки учащимися своих возможностей
продолжения образования в выбранном естественно-научном направлении путем
знакомства с особенностями научного метода познания природы на примере
гипотез происхождения воды на Земле, изучения физических и химических
свойств воды, значения этих свойств для биосферы.
Основными задачами курса являются:
· формирование у учащихся устойчивого интереса к химии,
· расширение и углубление теоретических знаний по неорганической химии,
· совершенствование техники химического эксперимента,
· способствование более осознанному выбору естественно-научного профиля для
дальнейшего обучения,
· обеспечение успешного прохождения итоговой аттестации по химии и
конкурса для поступления в профильный класс естественно-научного
направления.
Содержание курса: практическая деятельность учащихся: наблюдения,
измерения, выдвижение гипотез, математическая обработка данных, анализ
информационных источников, сотрудничество в группах, презентация
результатов. Особенностью курса является межпредметный характер
рассматриваемых вопросов, использующих знания учащихся по химии, физике,
географии, биологии.
Пояснительная записка
Программа курса по выбору предназначена для учащихся 9 класса. Курс
состоит из пяти разделов, содержательно не связанных друг с другом, и
рассчитан на 17 часов учебного времени. Содержание учебного материала
программы соответствует целям и задачам предпрофильного обучения и
обладает новизной для учащихся.
Элективный курс по химии в 9-х классах призван развивать интерес к этой
удивительной науке, формировать научное мировоззрение, расширять кругозор
учащихся. Кроме того, курс направлен на удовлетворение познавательных
интересов учащихся в области химических проблем экологии, поэтому он будет
полезен многим учащимся.
Курс способствует
формированию практических умений
в области
химических исследований, развивает у учащихся интерес к химии,
эксперименту, воспитывает наблюдательность, точность, аккуратность,
настойчивость в работе, дисциплинированность.
В программе большое место отводится на выполнение практических работ.
Исследования, которые учащиеся должны провести самостоятельно, не требуют
наличия специального оборудования. Учащиеся работают со справочной,
научно-популярной литературой, выполняют рефераты, обсуждают доклады по
различным темам.
Объектом изучения не случайно выбрана вода. Несмотря на всеобщую
известность, вода хранит в себе много загадок. Кроме того, вопрос изучения
теории и технологии оценки качества воды в настоящее время неуклонно растет,
что обусловлено рядом причин:
1. Продолжающееся загрязнение окружающей среды и в частности водных
объектов;
2. Рост интереса к контролю качества воды со стороны широких слоев
населения (от обывателя до политика).
При проведении занятий рекомендуется использовать следующие формы:
· лекции с демонстрацией опытов, наглядных пособий и др.,
· беседы с учащимися, включающие лабораторные опыты,
· семинарские занятия,
· заслушивание докладов учащихся,
· защита рефератов и другие.
Цель курса:
Помочь осознать ценность и значимость новых дополнительных знаний о воде,
растворах, растворении.
Задачи курса:
1. Сформировать представления об аномальных свойствах воды, свойствах
веществ в растворе, значении воды в природе и жизни человека.
2. Раскрыть сущность проблемы чистой воды.
3. Систематизировать и расширить представления о: свойствах воды,
круговороте воды в природе, о роли воды в живых организмах и ее роли во
внутриклеточных процессах, распределении воды по поверхности
планеты, влиянии воды на климат.
4. Развивать умения и навыки проведения лабораторного эксперимента по
исследованию растворимости различных веществ, свойств воды и
растворов, очистке воды.
5. Развивать умение работать с первоисточником, картами, атласами,
электронными пособиями.
6. Развивать коммуникативные умения.
7. Содействовать развитию у ребят умений и навыков: использования
научных методов познания (наблюдения, эксперимента) формулирования
проблемы.
8. Содействовать развитию у детей умений осуществлять самооценку и
контроль своей деятельности.
9. Содействовать развитию у детей умений осуществлять проектно –
исследовательскую деятельность и быть активным ее участником.
10.Помочь ребятам осознать ценность совместной деятельности.
Формы работы:
1) Индивидуальная (выполнение индивидуальных заданий, лабораторных
опытов)
2) Парная(выполнение более сложных практических работ)
3) Коллективная (обсуждение проблем, возникающих про ходу занятий,
просмотр демонстраций)
Методы: частично-поисковый, исследовательский, практический, ИКТ.
Содержательная часть программы.
Тема 1 . «Вода самое необыкновенное вещество» 3 часа
Строение воды. Различные теории происхождения воды на Земле:
космическая, геохимическая. Вода — вещество номер один на планете Земля.
Интерес человека к воде: поселение человека у водных источников,
поклонение воде, использование воды человеком. Источники питьевой воды.
Вода и цивилизация. Запасы воды на Земле.
Круговорот воды в природе. Связь гидросферы с атмосферой, с литосферой
и с биосферой.
Тема 2. «Физика» и «химия» воды 4 часа
Физические и химические свойства воды. Вода как растворитель. Среда
водных растворов. Природная вода и её разновидности. Характеристика вод по
составу и свойствам.
Органолептические показатели воды (содержание взвешенных частиц, цвет,
прозрачность, запах).
Определение качества воды методом химического анализа (водородный
показатель (рН), жесткость). Амфотерные свойства воды. Гидролиз.
Определение карбонатной жесткости воды. Определение аммиака и ионов
аммония.
Определение хлоридов и сульфатов. Определение нитратов
и нитритов. Определение остаточного хлора в водопроводной воде.
Качественное обнаружение катионов тяжелых металлов в воде. Методы очистки
воды в быту.
Практическая работа: «Физические свойства воды».
Практическая работа: «Химический состав природных вод. Жесткость воды»
Тема 3. Аномальные свойства воды. «Живая» и «мертвая» вода 3 часа
Переменная плотность, высокая теплоемкость и большое поверхностное
натяжение, объясняются двумя типами структур, самоорганизующиеся
молекулы жидкости. «Ненормальные» температуры плавления и кипения воды.
Аномалия теплоёмкости, аномалии диэлектрической постоянной воды, аномалия
точек кипения и замерзания, электроактивированная вода, омагниченная вода,
шунгитовая вода. «Живая» и «мертвая» вода
Лабораторный опыт «Получение электроактивированной воды, изучение ее
свойств.
Тема 4. Биогенные элементы и микроэлементы в природной воде 3 часа
Главные ионы (макрокомпоненты), к которым относятся К+, Na+,Mg2+, Са2-,
Cl-, SO42-, HCO3-,CO32- .Растворенные газы (О2, N2, H2S), соединения азота и
фосфора.
Микроэлементы. Растворенные органические вещества (РОВ), минеральные
воды: их месторождение, состав, целебные свойства, применение.
Практическая работа: Анализ минеральных вод на содержание ионов.
Тема 5.. Охрана водных ресурсов
4 часа
Источники загрязнения воды. Очистка вод. Самоочищение водоемов.
Управление водными ресурсами (лесонасаждения, сокращения потребления в
промышленности и сельском хозяйстве пресной воды, использование морской и
солоноватой воды в некоторых отраслях промышленности, поддержание
благоприятного экологического состояния водосборных бассейнов). Водоемы
Калининградской области, их экологическое состояние.
Подведение итогов.
Примерное тематическое планирование
учебного материала элективного курса
Тема,
Kоличество
Форма
изучаемые вопросы
часов
занятия
Тема 1 « Вода самое необыкновенное вещество»
Строение воды. Различные теории
происхождения воды на Земле:
космическая, геохимическая.
1
Эвристическая
беседа.
Геометрия молекулы и аномалии
свойств воды.
1
Групповая работа
Удивительное вещество – вода в
природе и космосе. Источники
питьевой воды. Вода и
цивилизация. Запасы воды на
Земле.
1
Эвристическая
беседа.
Круговорот
воды
в природе.
Связь гидросферы с атмосферой,
с литосферой и с биосферой.
1
Эвристическая
беседа.
Тема 2. «Физика» и «химия» воды
Физические и химические
свойства воды. Вода как
растворитель. Среда водных
растворов. Природная вода и её
разновидности. Характеристика
вод по составу и свойствам.
Вода как кислота и как
основание.
Практическая работа № 1
«Физические и химические
свойства воды».
Практическая работа № 2
Образовательный
продукт
3 часа
4 часа
Групповая работа.
1
1
Демонстрационный
эксперимент.
Практическая работа
Отчет о
практической
работе
Практическая работа
Отчет о
1
1
Химический состав природных
вод. Жесткость воды.
практической
работе
Тема 3. Аномальные свойства воды. «Живая» и «мертвая» вода
3 часа
Переменная плотность, высокая
1
Объяснение с
теплоемкость и большое
демонстрационным
поверхностное натяжение,
экспериментом.
объясняются двумя типами
структур, самоорганизующиеся
молекулы жидкости.
«Ненормальные» температуры
плавления и кипения воды.
Аномалия теплоёмкости,
1
Объяснение с
аномалии диэлектрической
демонстрационным
постоянной воды, аномалия точек
экспериментом.
кипения и замерзания,
электроактивированная вода,
омагниченная вода, шунгитовая
вода. «Живая» и «мертвая» вода
Лабораторный опыт «Получение
1
Практическая работа
электроактивированной воды,
изучение ее свойств.
Тема 4. Биогенные элементы и микроэлементы в природной воде 3 часа
Главные ионы
1
Объяснение с
(макрокомпоненты), к которым
демонстрационным
+
+
2+
2относятся К , Na ,Mg , Са , Cl ,
экспериментом.
SO42-, HCO3-,CO32 Растворенные
газы (О2, N2, H2S), соединения
азота и фосфора.
Понятие биогенных элементов и
Семинар
Опорный конспект
1
микроэлементов в природной воде
Практическая работа: Анализ
1
Практическая работа
минеральных вод на содержание
ионов.
Тема 5.. Охрана водных ресурсов
4 часа
Источники загрязнения воды.
1
Семинар
Очистка вод. Самоочищение
водоемов.
Водоемы Калининградской
1
Семинар
области, их экологическое
состояние.
Экскурсия на ТЭЦ или станцию
1
Экскурсия
водоочистки
Подведение итогов
1
Конференция
Всего часов - 17 ; Практических работ - 3; Лабораторных работ – 1.
Требования к усвоению учебного материала учащимися в
результате изучения программы элективного курса.
Учащиеся должны знать:
-о взаимосвязи ионообменных процессов, протекающих в живой и не живой
природе;
- о роли воды как активной внутренней среде организма и как непосредственного
участника многих биохимических процессов;
- сущность биогеохимических круговоротов воды;
-классификацию вод по составу и свойствам
- органолептические показатели воды (содержание взвешенных частиц, цвет,
прозрачность, запах).
-методы очистки пресной воды от загрязнения.
- меры охраны вод от загрязнения.
Учащиеся должны уметь:
-проводить реакции подтверждающие свойства воды.
- объяснять аномальные свойства воды, используя примеры, иллюстрирующие
роль воды в природе и живых организмах;
- устанавливать зависимость между изменением концентрации ионов водорода
(рН) и поглощением организмами различных ионов из природных растворов;
- оценивать состояние природных водоемов своей местности;
- определять физические свойства воды
- прогнозировать последствия закисления и засоления природных вод;
-применять простейшие методы очистка питьевой воды;
- составлять схему круговорота воды в природе, анализировать причины
и последствия ее нарушения;
-определять карбонатную жесткость воды, аммиак и ионы аммония хлориды
и сульфаты
- определять нитраты и нитриты в воде.
1.
2.
3.
4.
Формы аттестации
Домашний эксперимент с отчетом.
Рефераты.
Защита проектов.
Опорные конспекты.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Предлагаемые темы рефератов:
Вода и климат нашей планеты.
История использования воды человеком.
Применение воды в быту.
Растворы в нашей жизни.
Сколько воды нам надо на каждый день.
Какую воду мы пьем?
7. Вода в русских народных сказках, песнях, пословицах и поговорках.
1.
2.
3.
4.
5.
Предлагаемые темы проектов:
Как сделать воду чище?
Вода родного города – жизнь или смерть?
Уникальные водные ресурсы планеты.
А ты сможешь прожить без воды?
Воды так много и так мало на Земле.
Предлагаемая тема исследования:
1.Определение качества питьевой воды.
2. Влияние водопроводной воды на живые организмы.
Литература
1. Агесс П. Ключи к экологии. Л.: Гидрометеоиздат, 1982.
2. Алексин О.А. Основы гидрохимии. – Л.: Гидрометеоиздат, 1970
3. Алексин О.А Химия океана. – Л.: Гидрометеоиздат, 1966
4. Голубев И.Р., Новиков Ю.В. Окружающая среда и ее охрана. – М.:
Просвещение, 1985
5. Дерпгольц В. Ф. Мир воды. Л.: Недра, 1979.
6. Занимательно о физике и математике /Сост. С. С. Кротов, А. П. Савин, М.:
1987.
7. Израэль Ю. А., Ровинский Ф. Я. Берегите биосферу. М.: Педагогика, 1987.
8. Кульский Л. А., Даль В. В. Проблемы чистой воды. Киев: Наукова Думка,
1974.
9. Кутырин И. М. Охрана воздуха и поверхностных вод от загрязнения. М.:
Наука, 1980.
10.Ларионов А.К. Занимательная гидробиология. – М.: Недра, 1979
11.Лепешков И.Н., Розен Б. Я. Минеральные дары моря. – М.: Наука, 1972
12.Осокин С.Д. Мировой океан. – М.: Просвещение, 1972
13.Петросян И.В. Самое необыкновенное вещество в мире. – М.: Педагогика,
1981
14.Плотников Н.И. Подземные воды – наше богатство.- М.: Недра, 1976
15.Энциклопедический словарь юного химика. / Сост. В.А, Крицман, В.В.
Станцо. – М.: Педагогика, 1982
16.Энциклопедия «Химия», «Геология», «География» серия «Аванта+»
1.
2.
3.
4.
Использование Интернет ресурсов.
Литература на электронных носителях:
“1С Репетитор”: Биология. – ЗАО “1С”, 1998-2002.
“1С Репетитор”: Химия. – ЗАО “1С”, 1998-2002.
Виртуальная школа Кирилла и Мефодия. Уроки химии, 2006.
1С: Школа: Экология, 10-11класс, 2004.