Практическая по химии вода

Практическая работа по теме «Изучение качества воды»
опыты и эксперименты по химии (11 класс) на тему

Материал содержит теоретическую и практическую части для исследования качества воды.

Скачать:

Вложение	Размер
prakticheskaya_rabota_izuchenie_kachestva_vodoprovodnoy_vody.doc	67.5 КБ

Как сдать ЕГЭ на 80+ баллов?

Репетиторы Учи.Дома помогут подготовиться к ЕГЭ. Приходите на бесплатный пробный урок, на котором репетиторы определят ваш уровень подготовки и составят индивидуальный план обучения.

Бесплатно, онлайн, 40 минут

Предварительный просмотр:

Практическая работа «Изучение качества водопроводной воды г .Сургута».

Автор: Плаксина Марина Ивановна

учитель биологии и химии

Сегодня экологи всего мира бьют тревогу: наша цивилизация в опасности. Ведь даже такая простая вещь как обычная питьевая вода вполне может в обозримом будущем стать дороже нефти. Как говорил Д.И. Менделеев «Капля воды дороже алмаза» Развитие биосферы и человеческого общества немыслимо без воды, которая является постоянным спутником и необходимым условием воспроизводства живого органического мира. Источники воды не безграничны. И поэтому каждому из нас необходимо бережно относится к воде, экономно расходовать этот ценнейший дар. На сегодняшний день более 1 миллиарда человек не имеют доступа к чистой воде. Человек за год в процессе питания потребляет 60 тонн этой живительной влаги и 300 тонн для личных нужд.

. Занимая промежуточное положение между атмосферой и литосферой, гидросфера постоянно находится в тесной взаимосвязи с ними. Поэтому загрязнение воды отрицательно скажется на состоянии других оболочек нашей планеты и приведёт к изменениям в них в худшую сторону, что, несомненно, отразится на благосостоянии человека и на его здоровье.

АКТУАЛЬНОСТЬ: вода может оказывать на здоровье людей не только положительное, но и отрицательное влияние. Оно было отмечено еще в глубокой древности, но сейчас в связи с ухудшением экологической ситуации проблема, связанная с качеством воды стала наиболее актуальной.

ЦЕЛЬ: ознакомиться с качеством питьевой воды в своем городе и ее влиянием на процессы жизнедеятельности человека.

Сравнить показатели питьевой воды с нормами .СанПина.

1. Оценить качество воды, используем для пищевых, бытовых и технических целей.
2. Выявить способы очистки воды.
3. Выяснить, какое влияние оказывает качество воды на здоровье человека.
4. Дать рекомендации по улучшению качества воды.

• Теоретический : анализ информационных источников, сравнения.
• Эмпирический : мониторинг – лабораторные наблюдения.
• Математический : статистика.
• Экспериментальный : постановка опыта.

Гипотеза исследования: Если состав и органолептические свойства питьевой воды качественные (в норме), то жизнедеятельность человека будет без патологий. В разных источниках, разные показатели качества воды.

• Место проведения исследования : МБВ(с)ОУ О(с)ОШ№1 г. Сургут.
• Объект исследования : питьевая вода.
• Значимость : Ввиду дефицита чистой питьевой воды важное практическое значение имеет изучение качества источников питьевой воды.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ РАБОТЫ: полученные результаты можно использовать на уроках экологии, биологии, ОЗОЖ, химии.

1.1. Значение воды для человека.

Вода имеет очень большое значение в жизни растений, животных и человека. Согласно современным представлениям, само происхождение жизни связывается с морем, ведь не даром химический состав нашей крови близок по составу с морской водой. [1]

Здоровье населения находится в прямой зависимости от состава природных вод в источниках, из которых осуществляется регулярное водоснабжение данной территории. Ежедневно человек употребляет 1.5-2.5 литра воды, которая не должна, в идеале, содержать никаких вредных примесей, негативно воздействующих на здоровье человека. В то же время, питьевая вода должна содержать достаточное количество микроэлементов, участвующих в обменных процессах человека.

Человек примерно на 65% состоит из воды, с возрастом содержание воды в организме уменьшается.

Разные ткани человеческого организма содержат разное количество воды. Самая богатая водой ткань – стекловидное тело глаза(99%). Самая бедная – эмаль зуба (0,2%). [2]

1.2. Качество воды и здоровье человека.

Давно отмечена связь между заболеваемостью населения и характером водоснабжения. Еще в древнем мире были известны некоторые признаки воды, опасной для здоровья. Однако лишь в середине XIX в. эпидемиологические наблюдения и последующие бактериологические открытия Л. Пастера и Р. Коха позволили установить с достаточной достоверностью, что вода, содержащая патогенные микробы, может способствовать возникновению и распространению заболеваний среди населения. Обращали люди внимание и на химический состав воды как возможную причину заболеваний инфекционной природы. В настоящее время при обосновании гигиенических нормативов качества питьевой воды проводят ее всесторонние комплексные исследования.

Вода может оказывать на здоровье людей не только положительное, но и отрицательное влияние.

Влияние качества воды на здоровье человека было отмечено еще в глубокой древности. Например, Гиппократ рекомендовал употреблять кипяченую воду.

По подсчетам специалистов, 800 млн. человек на земном шаре страдают от болезней, вызванных нехваткой питьевой воды. Среди них желудочно-кишечные заболевания, катаракты, болотная лихорадка и т.д.

2.1. Исследование водопроводной воды.

Опыт 1. Определение запаха воды.

Запах воды обусловлен наличием в ней пахнущих веществ, которые попадают в нее естественным путем и со сточными водами.

Реагенты: исследуемая вода.

Анализ проводится по методике определения запаха воды, а также при помощи цифровых лабораторий.

Оборудование: колба коническая 100 мл, крышка пластмассовая, термометр электронный со щупом.

Печатные материалы: карточка 2.

Исследования проводят органолептическим методом, ориентируясь на ГОСТ 3351-74 «Вода питьевая. Методы определения вкуса, запаха и мутности», при температуре пробы 20 о С и 60о С. Оценка проводится по пяти –бальной шкале.

В колбу 2/3 наливают исследуемую пробу при температуре около 20оС. Накрывают колбу крышкой и вращательными движениями несколько раз перемешивают содержимое, затем поднимают крышку и определяют характер и интенсивность запаха, используя карточку 2.

• Выводы : по балльной методике – исследованная вода имеет балл 1.

Опыт 2. Определение прозрачности воды.

Условия исследования: комнатная температура.

Реагенты: прозрачный мерный цилиндр, шрифт (буквы 2 мм, толщина линий букв — 0,5 мм), линейка.

Берем прозрачный мерный цилиндр , наливает исследованную воду, под цилиндр на расстоянии 4 см от его дна подкладываем шрифт, сливаем воду до тех пор, пока сверху через слой воды не будет читаемым этот шрифт. Измеряем высоту столба оставшейся воды линейкой и выразим степень прозрачности в см.

• Вывод: Прозрачность воды- 18,0 см. Вода по этому показателю относительно чистая.

Опыт 3. Определение цвета.

Условия исследования: комнатная температура

Оборудование: цилиндр мерный 50 мл, воронка, фильтр обеззоленный.

Печатные материалы: карточка 1.

Качественную оценку цветности производят, оценивая окраску воды непосредственно или в сравнении с дистиллированной водой. Для этого в мерный цилиндр наливают исследуемую пробу до отметки 50 мл. При дневном освещении рассматривают ее сверху и с боку на белом фоне, определяют окраску, используя карточку 1. При отсутствии окраски вода считается бесцветной.

При наличии в пробе взвешенных частиц предварительно профильтровывают ее через фильтр, вставленный в воронку.

• Вывод: Цвет воды – голубой.

Опыт 4. Определение рН.

Условие проведения реакции: комнатная температура.

Оборудование: рН – метр электронный, колба с пробой.

Выполнение анализа: В нашу пробу с водой опускаем рН-метр электронный и определяем кислотность воды.

• Вывод : по изменению окраски индикаторной бумаги определяем рН воды

Опыт 5. Обнаружение ионов железа.

Реагенты: 20г NH 4 CNS растворить в дистиллированной воде и довести до, 100 мл, азотная кислота (конц) пероксид водорода (ш=51)

Условие проведения реакции: 1) рН

3) действием пероксида водорода ионы железа (II) окисляют до железа (III) .

К 10 мл пробы воды 3-х источников прибавляем по 1 капли HNO 3 , затем по 2-3 капли Н 2 О 2 и добавляем по 0,5 мл NH 4 CNS, обнаруживаем очень слабое розовое окрашивание.

Вывод: содержание ионов железа от 0,5 до 1 мг/л Fe3+ + 3 CNS- Fe (CNS)3 .

Содержание ионов железа значительное. Кроме того после недельного хранения воды на стенках химической посуды образуется коричневый налет.

Опыт 6. Исследование жесткости воды.

Оборудование: колба коническая 100 мл, ложка-шпатель.

Реактивы: натрия гидрокарбонатNaHCO3

В колбу наливают пробу воды до отметки 100 мл, с помощью ложки-шпателя добавляют соду и размешивают. Если в течении одной минуты проба помутнеет, значит, исследуемая вода обладает высоким содержанием кальция и магния, а следовательно, жесткая.

Вывод: содержание сульфат –ионов 10-100 мг/л

Выводы . При изучении качественного состава водопроводной воды были опытным путем определены водородный показатель, жесткость. При изучении органолептических показателей водопроводной воды были опытным путем определены запах, цветность и прозрачность.

При проведении сравнительного анализа физических и химических показателей воды установлено, что исследуемая вода соответствует государственным стандартам, то есть не превышает ПДК.

Следовательно, такую воду можно применять без предварительной очистки. В ходе изучения литературы мы много нового узнали о свойствах воды, её составе, методах исследования, факторах, влияющих на качественный и количественный состав воды, влиянии отдельных микроэлементов на здоровье человека.

1. Для дополнительной очистки питьевой воды необходимо использовать фильтры: насадки под мойку, насадки на кран и кувшинные.
2. Для улучшения биологических показателей воды необходимо проводить ее термическую обработку.
3. Чтобы водопроводная вода была полезной, необходимо создать новые технологии получения питьевой воды, реконструировать водопроводное хозяйство, переводить его на современное оборудование.

[1] Новиков Ю.В., Сайфутдинов М.М. «Вода и жизнь на Земле»-М;Наука, 1981 с. 31-32

[2] Новиков Ю.В., Сайфутдинов М.М. «Вода и жизнь на Земле»-М;Наука, 1981 с. 55-56 3

Источник

Практические работы по определению химического состава воды

«Анализ воды из различных источников».

1. Наглядно показать влияние различных факторов на качество воды, содержание в ней загрязнителей

2. Закрепление знаний учащихся по качественному определению катионов и анионов.

3. Закрепление навыков проведения химического эксперимента

4. Воспитание осознания личной ответственности каждого человека за состояние окружающей среды.

Для выполнения этой практической работы учащиеся приносят воду из различных источников: родники, водопровод, лужи (или снег) около автострады. Затем разбиваются на аналитические группы и делают анализы воды из различных источников. По следующим методикам.

Практическая работа 1

Определение показателей качества воды (запах, цвет, мутность, вкус)

Цель работы: познакомиться с правилами отбора проб воды для анализа, научиться измерять температуру воды в источнике, оценивать запах, цвет, мутность, характер вкуса и привкусов воды.

Инструктаж с разъяснениями: При загрязнении водоема вода может иметь окраску, не свойственную цветности природных вод. Для источников хозяйственно -питьевого водоснабжения окраска не должна обнаруживаться в столбике высотой 20 см, для водоемов культурно-бытового назначения- 10 см. Прозрачность воды зависит от нескольких факторов: количества взвешенных частиц ила, глины, песка, микроорганизмов, содержания химических соединений. Уменьшение прозрачности природных вод свидетельствует об их загрязнении.

Оборудование и реактивы: проба воды, стаканы из бесцветного стекла (или химические цилиндры с плоским дном, градуированные по высоте в сантиметрах ), шрифт высотой букв 3,5 мм., а толщина линий букв — 0,5 мм.

1. Для измерения температуры воды в водоеме отберите в отдельный сосуд пробу и погрузите в неё термометр на 3-5 мин.

2. Для определения прозрачности установить цилиндр на шрифт. Цилиндр наполнить исследуемой водой до такой высоты, пока буквы, рассматриваемые сверху, будут плохо различимы.

3. Определить высоту водного столба в сантиметрах.

4. Рассмотреть пробы воды на фоне листа белой бумаги при дневном освещении сбоку, затем сверху, подложив лист белой бумаги под дно стакана. Запишите наблюдаемый цвет воды (с указанием оттенка), например, бурый, светло — коричневый, желтый, светло — желтый, бесцветный.

5. По органолептическому ощущению описать характер и интенсивность запаха. Отсутствие ощутимого запаха; запах, не привлекающий внимания, но обнаруживаемый, если на него обратить внимание. Дать описание запаха: землистый, хлорный, бензиновый, гнилостный, тухлый, травянистый и т. д.

6. Органолептическим методом определить характер вкуса и привкусов воды (этот анализ проводить только после определения запаха, если вода имеет сильный неприятный запах, то её нельзя пробовать на вкус).

Практическая работа 2

Определение рН воды.

1. Налить в одну пробирку дистиллированную воду в другую пробирку налить испытуемую воду

2. Поместить в обе пробирки по кусочку универсальной индикаторной бумаги.

3. Подержите индикаторную бумагу в воде в течение 5 минут

4. Сравните окраску индикаторной бумаги в обеих пробирках

5. Если она одинакова по цвету, сделайте вывод о пригодности воды для питья.

6. Если цвет индикаторной бумаги различен сделайте

вывод о присутствии в испытуемой воде вредных примесей, попавших в воду.

Чистая вода имеет рН 6-7. Уменьшение рН возможно из-за присутствия солей тяжелых металлов. Повышение рН более 7,5 вызывает цветение водоемов.

Практическая работа 3

Качественное определение солевого состава воды

Определение содержания хлорид-ионов

1. Взять в пробирку 10 мл исследуемой воды

2. Добавить в пробирку пипеткой 4 капли раствора нитрата серебра.

3. Установить примерное содержание хлорид-ионов по характеру образующегося помутнения в соответствии с таблицей:

Характер осадка или мути кол-во хлорид-ионов, мг/л

слабая муть до 10

сильная муть от 10 до 50

оседающие хлопья от 50 до 100

рыхлый осадок более 100

Концентрация хлоридов допускается до 350 мг/л, сульфатов — до 500мг/л

Определение содержания сульфат-ионов

4.Во вторую пробирку налить 10 мл исследуемой воды добавить пипеткой 4 капли раствора хлорида бария определить примерное содержание сульфат-ионов по характеру образующейся белой мути в соответствии с таблицей:

Характер осадка или мути I Содержание сульфат-ионов мг/л

муть появляется через 5 мин До 10

муть появляется через 5 с. от 10 до 100

сильная муть (цвет молока) от 100 до 500

быстрое выпадение осадка более 500

Определение наличия карбонат-ионов

5.Набрать в третью пробирку 10 мл воды Добавить 2-3 капли фенолфталеина сделать вывод о наличии карбонат-ионов при появлении розовой окраски.

Определение наличия ионов железа.

6.Налить в пробирку 10 мл исследуемой воды. -Подкислить 1 каплей конц. азотной кислоты.

— Прибавит в пробирку 0,5 мл 20% раствора роданида калия (гексацианоферрата калия).

— При наличии розового- красного (синего ) окрашивания сделать вывод о присутствии ионов железа.

«Ржавая» вода тоже указывает на избыток солей железа.

По результатам исследований сделать вывод

Определение наличия сероводорода.

Налейте ½ пробирки исследуемой воды. Добавьте несколько капель йода. При наличии сероводорода, буро-желтая окраска йода пропадет, а вода начнет опалесцировать (смотреть на белом фоне).

Запишите результат. Напишите уравнения происходящих реакций

Определение ионов свинца.

Реагенты: хромат калия – 10%

Условия проведения реакции: рН=7, температура комнатная, осадок нерастворим в воде, уксусной кислоте и аммиаке

Налейте ½ пробирки исследуемой пробы воды. Добавьте 0,5 мл хромата калия. Если выпадает желтый осадок, то содержание катионов свинца более 100 мг/л. Если наблюдается помутнение раствора, то концентрация катионов свинца более 20 мг/л, а при опалесценции – 0,1 мг/л.

Практическая работа №4

Определение окисляемости воды.

1. В пробирку налить 5-7 мл исследуемой воды .

2. Добавить к воде 3 капли 0,03 % р-ра КМnO4 , оставить полученный раствор на 20 минут наблюдать получившуюся окраску раствора.

3. Сделать выводы о степени загрязнения исследуемой воды органическими примесями, считая, что, если малиновая окраска в пробирке сохраняется — воду можно считать удовлетворительной. При красноватой окраске, вода -подозрительна, при желто-бурой — недоброкачественная. Опишите вероятные источники загрязнения водных бассейнов вашей местности.

Налейте ½ пробирки исследуемой пробы. Добавьте несколько капель роданида железа (Ш). При наличии фосфатов образуется белый осадок фосфата железа, при этом кроваво красная окраска роданида железа (Ш) обесцвечивается.

Запишите результат. Напишите уравнения происходящих реакций

Реагент: дифениламин (1г (C6H5)2NH растворить в 100 мл H2SO4 (ρ=1,84)).

Условия проведения реакции рН

К 1 мл пробы воды по каплям вводят реагент. Бледно-голубое окрашивание наблюдается при концентрации нитрат-ионов более 0,001 мг/л, голубое – более 1 мг/л, синее – более 100 мг/л.

Практическая работа 5

Определение жесткости воды.

Оборудование: мерный цилиндр, коническая колба, бюретка с мыльным раствором, пробы воды из разных источников.

1.Мерным цилиндром налить 10 мл исследуемой воды в коническую колбу.

2.Наполнить бюретку мыльным раствором, добавить 1 мл мыльного раствора в колбу. Если не образуется пена, добавить ещё несколько мл раствора мыла. Продолжать добавлять мыльный раствор, пока не образуется устойчивая пена (она должна держаться не менее 30 секунд).

3.Записать объём мыльного раствора, необходимого для образования устойчивой пены с 10 мл исследуемой воды.

4.Ополоснуть колбу, повторить действия 1-3 с различными пробами воды: водопроводная, дистиллированная, речная (из реки Баланда), родниковая и колодезная.

Объём минимального раствора, требующегося для образования устойчивой пены, мл.

Вывод: Жёсткость природных вод изменяется в широких пределах. Она различна в разных пробах. Присутствие в воде солей кальция и магния делает воду непригодной для технических целей, не даёт пены с мылом, и при этом отмываемость ухудшается. Жёсткой водой нельзя пользоваться при крашении тканей, жёсткая вода ухудшает и качество приготовленной пищи.

Результаты проведенных анализов воды из различных источников записываются в сводную таблицу. Затем учитель вместе с учениками обсуждает полученные результаты. Делаются соответствующие выводы, о присутствии в воде тех или иных ионов, а также о влиянии различных факторов, в том числе антропогенного характера, на их содержание. Для сравнения приводятся данные ПДК ионов.

Источник