Проект «Вода как растворитель»
Скачать:
| Вложение | Размер |
|---|---|
| voda_-_rastvoritel.docx | 30.97 КБ |
Предварительный просмотр:
Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение
«Клюевская средняя общеобразовательная школа»
«Вода — как растворитель,
значение растворения воды»
Выполнил: ученик 2 класса
Руководитель: учитель начальных классов
Падерина Ольга Николаевна
«… У тебя нет ни вкуса, ни цвета, ни запаха, тебя невозможно описать, тобой наслаждаются, не ведая, что ты такое? Нельзя сказать, что ты необходима для жизни: ты сама жизнь. Ты наполняешь нас радостью… Ты самое большое богатство на свете…»
Антуан де Сент Экзюпери
Проект: «Вода — как растворитель, значение растворения воды»
Цель проекта: Узнать, является ли вода растворителем
1) провести эксперимент и сделать вывод о воде, как растворителе веществ;
2) научиться самостоятельно работать с различными источниками информации;
3) воспитывать любовь к природе, бережное отношение к ней.
Объект исследования: вода.
Предмет исследования: свойство воды — растворимость.
Предположим … (соль растворится в воде)
Допустим … (сахар растворится в воде)
Возможно … (песок не растворится в воде)
Что, если … (мел не растворится в воде)
Что мы знаем о воде?
Взгляните на карту мира.
Больше всего на ней голубой краски. А голубым цветом на картах изображают воду, без которой не обойтись никому и никогда, и заменить её нечем.
Вода занимает 3/4 поверхности земного шара. Вода повсюду. Толстый слой воздуха покрывает сплошной оболочкой весь земной шар. И в воздухе находится много воды, пара, облаков, туч.
Вода входит в состав любого живого организма. Достаточно помять лист растения в руках, и мы обнаружим в нем влагу. Вода содержится во всех частях растений. В теле животных вода составляет больше половины массы.
Вода одно из самых важных для человека веществ. Потеря воды для организма опаснее, чем голодание. Без пищи человек может прожить больше месяца, а без воды менее 10 дней.
Воду пьют поля и леса. Без нее не могут жить птицы и звери. Вода работает на электростанциях. Но вода не только поит людей, но и кормит – по морям и океанам и днем, и ночью плывут суда, везут грузы. Еще вода – это дорога для перевозки пассажиров. Без воды не приготовить хлеб, бумагу, резину, ткань, конфеты, лекарства – ничего не сделать без воды.
А что знают о свойствах воды учащиеся 2 класса?
Учащимся было предложено ответить на несколько вопросов о свойствах воды. Было опрошено 22 человека
Результаты опроса представлены в таблице.
Какая вода по цвету?
Можно ли изменить цвет воды?
Может ли вода растворять вещества?
Сколько времени человек может обходиться без воды?
Анализ анкет показал, что большинство учащихся 2 класса (10 человек) затрудняются в выборе ответа на вопрос: «Может ли вода растворять вещества?» Поэтому а ктуальность нашего проекта заключается в возможности на практике познакомить всех желающих с одним из основных свойств воды — растворимостью, выяснить насколько это свойство необходимо каждому живому существу, какое свойство воды человек использует, когда моет посуду, стирает белье, моется сам?
Многим кажется, что они хорошо знают воду. Ведь все ежедневно умываются, пьют воду, часто наблюдают, как идет дождь, как течет река. Но оказывается, не так все просто в природе. В ней еще много тайн. Ученые стараются разгадать их. А мы начнем с простого: исследуем в условиях школы растворимость воды.
Давайте с помощью опыта откроем завесу тайны воды.
Цель опыта: показать, что вода — растворитель.
В стакан с питьевой водой я положила 1 чайную ложку соли, 1 минуту перемешала воду, обратила внимание на то, что вода прозрачная, на вкус стала солёной, значит соль растворилась. Вода – растворитель.
В стакан с питьевой водой я положила 1 чайную ложку сахара, 1 минуту перемешала воду, обратила внимание на то, что вода прозрачная, на вкус стала сладкой, значит сахар растворился. Вывод: вода – растворитель.
В стакан с питьевой водой я положила 1ложку песка, 1 минуту перемешала воду, обратила внимание на то, что вода стала грязная, мутная, немного постояв, на дне появился осадок , значит песок не растворился. Вывод: вода растворяет не все вещества.
В стакан с питьевой водой я положила 1ложку размельченного мела, 1 минуту перемешала воду, обратила внимание на то, что вода стала белого цвета, немного постояв, мел осел на дно, появился осадок , значит мел не растворился.
Вывод: вода растворяет не все вещества.
Вывод : вода-растворитель, но не все вещества в ней растворяются.
Опытным путем удалось выяснить, что вода является растворителем многих веществ, поэтому она необходима для жизни живым существам.
Организмы животных и растений содержат от 50 до 90% воды. В организме человека вода составляет около 65% от массы тела. Потеря организмом человека более 10% воды может привести к смерти. При продолжительности жизни 70 лет человек потребляет 25т воды. Это мы узнали из учебника и другой научной литературы.
В воде в незначительной степени растворяются даже золото, серебро, железо, стекло. Из-за способности воды растворять другие вещества ее никогда нельзя назвать абсолютно чистой. Понятие «чистая» вода условно.
Люди давно заметили, что вода, налитая в серебряные сосуды, долго не портится. Дело в том, что в ней содержится растворенное серебро, которое губительно действует на бактерии, находящиеся в воде. «Серебряная» вода используется, в частности, космонавтами во время полетов.
В воде растворяются не только твердые и жидкие вещества, но и газы, например, растворенным в воде кислородом дышат рыбы, а также другие животные и растения. Ни один процесс в живых организмах не проходит без участия воды. Растениям она необходима для поглощения веществ из почвы, продвижения их по растению в виде растворов, для прорастания семян.
Наша гипотеза подтвердилась: с оль, сахар растворяются в воде, мел и песок не растворяются в воде. Значит, растворимость – это важное свойство воды.
Вы слыхали о воде? Говорят, она везде!
В луже, в море, в океане и в водопроводном кране.
Как сосулька, замерзает, в лес туманом заползает,
Ледником в горах зовется, лентой серебристой вьется.
Мы привыкли, что вода – наша спутница всегда!
Без нее нам не умыться, не наесться, не напиться.
Смею вам я доложить: без нее нам не прожить!
Источник
Конспект урока «Растворы. Вода -универсальный растворитель. Строение молекул воды»
Тема 5. Растворы.
Урок по теме «Растворы. Вода – универсальный растворитель. Строение молекулы воды»
Цель: сформировать представление о растворе как устойчивой однородной системе, состоящей из растворенного вещества и растворителя.
продолжить формирование представления о строении молекулы воды как диполя и изучить ее роль в процессе растворения;
продолжить формирование представления о воде как универсальном растворителе;
формировать представление о растворении как о физико-химическом процессе [3].
Тип урока : усвоение новых знаний
Учебно-методическое обеспечение: учебное пособие [1], рабочая тетрадь на печатной основе [4], периодическая система химических элементов Д.И.Менделеева; таблица «Растворимость кислот, оснований и солей в воде; образцы растворимых и нерастворимых в воде веществ; шаростержневая модель молекулы воды; мультимедийное интерактивное оборудование с программным обеспечением.
Учитель приветствует учащихся, проверяет их готовность к уроку [3].
II . Проверка домашнего задания.
Самопроверка (по образцу) домашнего задания из §46 (№6,9) [1].
Устный рассказ о результатах выполнения домашнего эксперимента [4].
III . Целемотивационный этап.
Моря, реки, океаны; растворы в быту: раствор поваренной соли, раствор сахара, раствор универсального моющего средства. Что является основой большинства известных нам растворов? [3].
Работа в группах. Решение кроссенса «Вода» (использование мультимедийного интерактивного оборудования с программным обеспечением).
В процессе обсуждения объявляются тема и цель урока.
Задание: разгадать цепочку ассоциаций (слова и изображения), сформулировать варианты тема и цели урока
колбы с растворами разного цвета→
строение молекулы воды
струя воды из-под крана↓
IV . Актуализация знаний и умений учащихся.
Фронтальная беседа [3].
1. Каков качественный и количественный состав молекулы воды?
2. Вычислите массовые доли атомов водорода и кислорода в молекуле воды.
3. Что такое дистиллированная вода и как ее можно получить?
4.Вопрос с подвохом: Пероксид водорода – что это? Выполнить задание №9 на с. 10 [5].
1. «Вода как универсальный растворитель» этот вопрос обсуждается в форме беседы. Учащиеся определяют, где в жизни человека используются растворы: [3]
а) растения усваивают вещества в виде растворов;
б) усвоение пищи человеком связано с переводом питательных веществ в раствор;
в) все природные воды являются растворами;
г) растворами являются важнейшие физиологические жидкости (кровь, лифа и т.д.);
д) многие физиологические процессы в химической и других отраслях промышленности (например, получение соды, удобрений, кислот, металлов, бумаги) протекают в растворах.
2. «Почему именно вода является универсальным растворителем?».
Приводится утверждение французского физика Лавуазье: «Вода состоит из водорода и кислорода, ее можно получить с помощью химической раекции». Учащимся предлагается составить уравнение реакции получения воды из простых веществ [3].
Демонстрируется шаростержневая модель молекулы воды.
Предлагается вспомнить и изобразить структурную формулу воды.
Учитель совместно с учащимися использует возможности компьютерной программы для построения виртуальных объемных моделей молекул веществ.
Делается вывод о том, что молекула воды является диполем. Учащиеся, пользуясь учебником (§47, с.205-206) [1], выполняют задания №3 и №4 в рабочей тетради (с.125, 126) [4].
3. «Растворение веществ в воде». Учащимся предлагается предположить, какие процессы протекают при растворении веществ в воде. В процессе обсуждения составляется таблица [3]:
Растворение – результат диффузии (взаимопроникновение молекул воды и растворенного вещества)
Растворение – химическое взаимодействие молекул воды и растворенного вещества (образование гидратов)
Растворы – это однородные смеси
Растворы – это химические соединения (гидраты)
Сторонники: Вант-Гофф, Аррениус, Оствальд
Сторонники: Менделеев, Каблуков, Кистяковский, Коновалов
Учитель объясняет, как и почему растворенные вещества взаимодействуют с молекулами воды.
Указываются признаки, по которым можно судить о том, что растворение – химический процесс (например, выделение теплоты при растворении H 2 SO 4 , NaOH в воде).
Делается вывод, что и физическая, и химическая теории верны. Поэтому их объединили в одну современную физико-химическую теорию растворов. В соответствии с современными взглядами растворение – это физико-химический процесс, а раствор – это гомогенная система, состоящая из частиц растворенного вещества, растворителя и продуктов их взаимодействия.
VI . Физкультминутка «Дождик».
Учителем используются возможности компьютерной интерактивной игры для снятия напряжения и переключения внимания учащихся.
VII . Обобщение и систематизация изученного, первичный контроль [3].
Учащиеся выполняют задания в рабочей тетради): тест (с.127). №3 и №5 (с.126). [4].
Работа учащихся в парах, взаимопроверка (по образцу).
VII . Информация о домашнем задании [1], [2]:
§47, задания 2,4,7. Творческое задание: подготовить сообщение «Вода в поэзии и прозе белорусских писателей и поэтов».
Учитель предлагает учащимся прочитать стихотворение Василия Зуенка « Лівень » и говорит о том, что эти стих прозвучали на уроке не случайно, так как домашнее задание связано с выполнением творческого задания [3].
Вы не бачылі часамі
Як, напіўшыся зкрыніц,
Вырастаюць за лясамі
Горы спелых навальніц?
Іхнія – зямля і неба!
Прэч з дарогі, прэч усе!
Вецер спуджана і нема
Страпянецца на страсе.
Ліст вустішна залапоча,
Пыльны выскача віхор,
Певень, быццам супраць ночы,
Пракрычыць апошні збор.
Блісне ў твар халоднай краскай,
Свет закрые дацямна –
І з грымотамі і трэскам
Рухне чорная сцяна.
1. Химия : учеб. пособие для 8-го класса учреждений общего среднего образования с русским языком обучения / И. Е. Шиманович [и др].; под ред. И. Е. Шимановича. – Минск : Народная асвета. 2018. – 239 с. : ил.
2. Химия. 7-9 кл. : примерное календарно-тематическое планирование : пособие для учителей учреждений общ. сред. образования / Т. А. Колевич, Н. В. Манкевич, О. И. Сечко. – Минск : НИО : Аверсэв, 2019. – 48 с. – (Библиотека учителя).
3. Химия : план-конспект уроков : 8 класс / Т. Л. Боборико, Л. Е. Ермачёк. – Минск : Аверсэв, 2017. – 202 с. : ил.
4. Сечко О. И. Химия. 8 класс : рабочая тетрадь : пособие для учащихся учреждений общ. сред. образования с рус. яз.обучения / О. И. Сечко, Н. В. Манкевич. – 2-е изд.,перераб. – Минск : Аверсэв, 2018. – 144 с. : ил.
5. Химия. 7-9 классы : дидактические и диагностические материалы : пособие для учителей учреждений общ. сред. образования с белорус. и рус. яз.обучения / Е. Я. Аршанский (и др) : под. ред. Е Я. Аршанского. – Минск : Аверсэв, 2019. – 126 с. : ил. – (Компетентностный подход).
Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.
Источник
Общеклинические исследования
1. Вода — универсальный биологический растворитель
Растворителем, в котором работают почти все известные живые системы, служит окись водорода, или вода (H 2O). В молекуле воды атом кислорода соединен с двумя атомами водорода одинарными ковалентными связями. Чтобы понять, почему это важно и на что это влияет, нам придется ввести несколько дополнительных понятий из общей химии.
Электроотрицательность — сила, с которой атом в составе молекулы оттягивает на себя общие с другим атомом электроны, образующие ковалентную связь. Это понятие ввел Лайнус Полинг (Linus Carl Pauling). Самый электроотрицательный элемент — фтор, за ним на шкале электроотрицательности следует кислород. Иными словами, кислород превосходит по электроотрицательности все другие атомы, за исключением фтора (который в биологической химии практически не встречается). Запомним этот факт.
Электроотрицательность одинаковых атомов по определению равна. Если между двумя одинаковыми атомами есть ковалентная связь, то образующие ее электроны никуда не смещены (в рамках старинной планетарной модели атома можно сказать, что они находятся точно посредине между атомами, как на картинке). Такая ковалентная связь называется неполярной.
Если ковалентную связь образуют два разных атома, то общие электроны смещаются к тому из них, у которого выше электроотрицательность. Такая связь называется полярной. При очень большой разнице в электроотрицательности она может даже стать ионной — это случится, если один атом полностью “отберет” у другого общую пару электронов.
Связь между водородом и кислородом в молекуле воды — типичный пример ковалентной полярной связи. Электроотрицательность кислорода намного выше, поэтому общие электроны смещены к нему. В результате на кислороде возникает маленький отрицательный заряд, а на водороде маленький положительный; эти заряды принято обозначать буквой δ (“дельта”).
Связи кислорода с водородом или углеродом (H-O или C-O) — всегда полярные. Молекулы, в которых много таких связей, несут многочисленные частичные заряды, отрицательные на кислороде и положительные на водороде или углероде. В то же время связь между углеродом и водородом (C-H) считается неполярной: разница в электроотрицательности между этими элементами так мала, что смещение электронов незаметно. Например, молекулы углеводородов в силу этого полностью неполярны, они не несут никаких частичных зарядов ни на каких атомах.
При наличии полярных связей между водородом и кислородом частичные заряды на этих атомах (отрицательные на кислороде и положительные на водороде) притягиваются друг к другу, образуя водородные связи. Эти связи гораздо слабее ковалентных, но могут давать сильный эффект, если их много. Например, именно из-за колоссального количества водородных связей у воды очень высокая теплоемкость — ее трудно нагреть и трудно остудить. Строго говоря, водородная связь может образоваться не только с кислородом, но и с другими электроотрицательными атомами (например, с азотом или фтором).
Любые заряженные частицы в водном растворе гидратируются, то есть окружаются молекулами воды — конечно, по-разному ориентированными в зависимости от того, положительная это частица или отрицательная. Любые ионы, растворенные в воде, на самом деле присутствуют там в гидратированном состоянии, то есть с водной оболочкой. На картинке для примера показана растворенная поваренная соль (NaCl) — образец чисто ионного вещества.
Полярные молекулы (а тем более ионы) хорошо взаимодействуют с водой, образуя с ней водородные связи и (или) подвергаясь гидратации. Такие вещества хорошо растворяются в воде и называются гидрофильными. Неполярные молекулы взаимодействуют с водой гораздо слабее, чем друг с другом. Такие вещества плохо растворяются в воде и называются гидрофобными. Типичные гидрофобные вещества — углеводороды. Типичные гидрофильные вещества — спирты, такие как этанол или показанный на картинке глицерин. Вообще кислородсодержащие соединения углерода, как правило, гидрофильны, если только в них нет совсем уж огромных углеводородных радикалов.
Могут ли подойти для жизни другие растворители, кроме воды? Ответ — да. Например, двуокись углерода (CO 2) при более высоких давлениях, чем наше атмосферное, становится жидкостью и представляет собой хороший гидрофильный растворитель, в котором успешно идут многие биохимические реакции. В этом растворителе могут жить даже земные микроорганизмы: например, на дне Окинавского желоба в Восточно-Китайском море обнаружено целое озеро жидкой углекислоты, в котором постоянно живут довольно разнообразные бактерии (Inagaki et al., 2006).
Некоторые исследователи предполагают, что океаны жидкой двуокиси углерода могут существовать на планетах-“суперземлях” с массой, в несколько раз превосходящей массу Земли (Budisa, Schulze-Makuch, 2014). На картинке — художественное изображение планеты GJ1214b в созвездии Змееносца.
На крупнейшем спутнике Сатурна — Титане — есть углеводородные озера и даже моря, состоящие из метана (CH 4), этана (C 2H 6) и пропана (C 3H 8). Это гидрофобный растворитель, в котором тоже иногда предполагают существование жизни, хотя прямых подтверждений тому пока нет. На картине — пейзаж Титана. Жидкой воды на поверхности Титана нет, там слишком холодно.
Аммиак (NH 3) — гидрофильный растворитель, образующий много водородных связей, в данном случае между водородом и азотом, и напоминающий воду по физико-химическим свойствам. На более холодных планетах, чем Земля, аммиак находится в жидком состоянии и вполне может быть средой для жизни.
Теоретически возможно существование холодных землеподобных планет с аммиачными океанами (на картинке художественное изображение такой планеты). Есть ли там жизнь, никто не знает. Но почему бы и нет? Если насчет альтернатив углеродной жизни есть сомнения, то углеродную жизнь в неводном растворителе представить гораздо легче.
Можно придумать и другие экзотические варианты — например, океан из плавиковой кислоты (HF) на планете, описанной в фантастической повести Ивана Ефремова “Сердце Змеи”. “Люди Земли увидели лиловые волны океана из фтористого водорода, омывавшие берега черных песков, красных утесов и склонов иззубренных гор, светящихся голубым лунным сиянием…” Возвращаясь к земной биохимии, будем помнить, что она — не единственная теоретически возможная.
Источник
