УРОК ПРЕСС-КОНФЕРЕНЦИЯ
«ВОДА, СОСТАВ, СВОЙСТВА, ПРИМЕНЕНИЕ»
ЦЕЛЬ: способствовать развитию у школьников интереса к химической науке, углубить знания о свойствах вода, ее роли в природе и жизни людей; раскрыть межпредметные связи (химии, биологии, географии, физики и др.); способствовать осознанию значения химии в различных отраслях народного хозяйства; обсудить проблемы окружающей среды.
ПОДГОТОВКА К УРОКУ: познакомить учащихся с формой проведения урока, подобрать участников.
Класс делится на несколько групп: журналисты и специалисты, на столы журналистов раздаются вопросы к конференции и по которым учащиеся должны будут составить статью о воде.
УЧИТЕЛЬ: Представьте себе огненный океан неведомых расплавов еще не остывшей земли. При остывании в ее глубинах происходят бурные реакции, которые приводят к образованию молекул. Длинная цепь этих соединений через много веков приводит к появлению жизни, к появлению человека. Весь этот сложный процесс преобразования стал возможен только потому, что одновременно с твердыми породами земной коры в вихре атомов водорода и кислорода возникло единственное, неповторимое вещество природы – вода. И этот урок пресс-конференцию мы посвящаем этому удивительному веществу. И хочется начать урок следующими словами:
В кружева будто одеты
Деревья, кусты, провода
И кажется сказкою это
А в сущности – только вода
Безбрежная ширь океана
И тихая заводь пруда
Каскад водопада и брызги фонтана
И все это – только … вода
В бирюзовой дали исчезая
Лебедями плывут облака
Вот туча идет грозовая
А в сущности только вода
Высокие гребни вздымая,
Бушует морская волна
И топит, как –будто играя
Большие морские суда
Как пухом, зимой оденет
Снег белые родные поля,
Но время придет – все растает
И будет простая … вода.
А теперь давайте приступим к обсуждению вопросов.
ЖУРНАЛИСТ: У меня первый вопрос: Каково значение воды на земле?
ИСТОРИК: На этот вопрос отвечу я. Вода можно сказать, - саамааааая популярная и самая загадочная жидкость из всех существующих на Земле. Акына и ашуги издавна воспевали ее, поэты посвятили воде удивительные строки. Прозаики даже и «капле росы» написали много страниц. А ученые по сей день, как и сотни лет назад, не могут дать точного ответа на, казалось бы, несложный вопрос: что такое вода?
Вода – одно из начал всего существующего на Земле, говорили в древности.
Вода – простое вещество, единое и неделимое, считали в древние века.
Вода - состоит из водорода и кислорода, ее можно получит с помощью химической реакции, доказал А.Лавуазье.
Свойства воды во многом предопределяют свойства растворов, утверждал Д.И.Менделеев.
Вся практическая деятельность человека с самой глубокой древности связана с использованием воды и водных растворов. Из дошедших до нас письменных источников видно, сколь велико было значение рек Нила в Египте, Тигра и Ефрата в Месопотамии, Ганга в Индии, Хуанхэ в Китае. Люди интенсивно осваивали природные поймы рек, ведь здесь было главное – вода, которую человек умел ценить во все времена и эпохи.
Вода дороже золота, утверждали бедуины, всю жизнь кочевавшие в песках. Они знали, что никакие богатства не спасут путника в пустыне, если иссякнут запасы воды. В Ливийской и Нубийской пустыне борьба шла за каждую ее каплю. Величественные пески Сахары, непреступные и жестокие, поглотили многих смельчаков, даже целые караваны. Их всех убивала «одна карающая рука», неумолимая и безжалостная, - жажда. В пустыне без воды человек выдерживает около суток. Во время одного перехода 25 веков назад в западной части Египта в безводных песках Сахары бесследно исчезла могущественная 50-ти тысячная армия персидского царя Камбиса. До сих пор причина гибели огромного войска, затерявшегося словно иголка в стоге сена, остается тайной. Несколько экспедиций и отдельные следопыты – энтузиасты пытались заставить заговорить пески Сахары, но они по-прежнему молчат и продолжают хранить свою, очевидно, далеко не последнюю свою тайну.
ЖУРНАЛИСТ: Где на земле встречается вода?
ГЕОГРАФ: На этот вопрос отвечу я. Известно, что большая часть поверхности земли 71% покрыта океанами и морями. Основные запасы воды гидросферы содержатся в мировом океане, причем морские воды составляют 94% от всего объема, или 1 миллион 370 тысяч км3, а на долю пресных вод приходится менее 2%. Было бы прекрасно, если бы человечество могла пользоваться, хотя бы этим количеством ,но, к сожалению, лишь 0,025% пресных вод находится в жидком состоянии и в доступных для человеч5ества сферах, 1,6% из них сковано могучими льдами, а 4 % подземные воды, причем большая часть – это глубинные рассолы и только 0,3 % - пресные подземные воды. Таким образом количество пресной воды составляет лишь 360 000 км3. Эти запасы, конечно, расходуются. Но как пополнять резервы пресной воды?
Весьма оригинальным способом решили проблему получения пресной воды в порту Гибралтар , на юге Пиренейского полуострова. Город испытывал большие трудности с питьевой водой. И тогда на склоне горы, у подножья которой раскинулись портовые сооружения вырубили лес и, расчистив несколько десятков гектаров земли залили склоны горы бетоном , а внизу построили систему резервуаров для фильтрования и хранения воды. Выпадающие осадки и ночная роса стекали в бассейны, проходили соответствующую очистку и поступали в городскую водопроводную сеть. Однако в наши дни такой способ получения пресной воды нельзя считать совершенным.
Многие исследовательские коллективы предпринимают серьезные усилия, пытаясь создать рентабельные промышленные установки для получения дешевой пресной воды. И вот возникла прекрасная идея для решения этой проблемы. Очень заманчивая и не такая дорогая как опреснение морской воды. Заключается она в переброске айсбергов в засушливый районы земного шара. Создана международная компания по транспортировке айсбергов. Обнаруженный в настоящее время самый крупный айсберг протяженностью 350км и шириной 90 км при толщине льда 250м может дать 8 000 миллиардов м3 льда. Даже если 20% воды будет потеряно в процессе доставки айсберга, оставшейся водой можно будет в течении целого года утолять жажду Ливийской и Нубийской пустынь.
В 20 веке в связи с интенсивным развитием промышленности, ростом населения планеты трудности в снабжении пресной водой неизбежно увеличиваются. Для предотвращения водного кризиса потребуются объединенные усилия многих стран по разработке долгосрочных проектов по обеспечению каждого жителя планеты чистой водой в нужных, но оптимальных количествах.
ЖУРНАЛИСТ: Каковы же физические свойства воды?
ФИЗИК: На земле нет другого такого вещества, которое может находится одновременно в твердом , жидком и газообразном состоянии. Известно, что обычно вещество при переходе из жидкого состояния в твердое как- бы уплотняется, т.е. сжимается. Поэтому, затвердевая, оно всегда стремится опуститься ниже жидкого слоя. Вода не подчинятся этому правилу: лед держится на поверхности. Его объем на 9 % больше объема незамерзающей воды. И поэтому только часть ледовой массы возвышается над зеркалом воды, а остальная скрыта на глубине. По этой причине айсберги представляют серьезную опасность для судоходства, поскольку огромные ледяные острова, в основном находящиеся под водой, трудно поддаются правильной визуальной оценке. Особенно в ночное время, когда надводная часть льда различима лишь на близком расстоянии и определить его объем очень трудно, особенно контуры скрытой под водой части айсберга. Встреча с айсбергами подчас приводит к трагическим последствиям. Подобная катастрофа произошла с суперлайнером «Титаник» в 1912 году 14-15 февраля.
Способность воды расширятся при замерзании спасает нашу планету от оледенения. Если бы лед опускался на дно, то все моря, реки и озера постепенно наполнились бы ледяными пластами и глыбами.
Известно, что если стальную иголку осторожно положить на поверхность воды налитой в блюдце, то иголка не тонет, а ведь удельная масса металла значительно больше, чем у воды. Молекулы воды связаны силами поверхностного натяжения.
Физики пришли к выводу, что абсолютно чистая вода, не содержит никаких примесей и растворенных газов и обладает феноменальным поверхностным натяжением. Что бы разорвать столбик чистой воды диаметром 3см необходимо прикрепить к столбику гирю массой почти 100 тонн, чтобы преодолеть силу поверхностного натяжения.
Абсолютно чистая вода не кипит, даже если ее нагреть выше температуры кипения на несколько десятков градусов. Она не замерзает при 00С. Но такой воды в природе нет.
ЖУРНАЛИСТ: Скажите вода встречается только в неживой природе?
БИОЛОГ: Вода – самая распространенная и самое аномальное вещество на земном шаре. Вода входит в состав тела любого живого существа в значительных количествах. Так, тело человека состоит из воды примерно на 70% , в крови человека около 80% , в мышцах 35%, в костях 25% воды. Организмы рыб содержат до 80 %, земноводных до 60% воды, в овощах содержится 60-80 % воды. Без воды не может прожить ни одно существо. Если организм человека теряет 12% влаги от массы тела, поступает смерть огромной количества воды необходимы для растений. Так одно большое дерево летом извлекает из почвы и испаряет за сутки 50-70 ведер воды .
Вода – вечный минерал. Количество воды на земном шаре не изменяется. Вода- очень стойкое соединение. При нагревании вода
Закипает, превращаясь в пар, который не разлагается даже при температуре 10000С. Пар при охлаждении вновь дает воду, если температуру воды понижать далее , то образуется лед, который при таянии снова дает воду. Поэтому очень долго воду считали простым веществом.
ЖУРНАЛИСТ: Каковы же химические свойства воды?
ХИМИК: Из химических свойств воды особенно важны способность ее молекул распадаться ни ионы и способность воды растворять вещества разной химической природы. Роль воды как главного и универсального растворителя определяется прежде всего полярностью ее молекул (смещение центров положительных и отрицательных зарядов) и, как следствие ее чрезвычайно высокой диэлектрической проницаемости. Разноименные электрически заряды, и в частности ионы , притягиваются друг к другу в воде в 80 раз слабее, чем притягивались бы в воздухе. Силы взаимного притяжения между молекулами или атомами погруженного воду тела также слабее, чем на воздухе.
Распадение молекул воды на ионы : Н2О → Н+ +ОН-, в обычных условиях крайне незначительно; диссоциирует в среднем одна молекула из 500 000 000.
Реакционная способность воды сравнительно невелика. Правда, некоторые активные металлы способны вытеснять из нее водород:
Na+2H2O= 2NaOH + H2 (демонстрация)
Вода реагирует с менее активными металлами при температуре:
Zn+H2O= ZnO +H2
Вода реагирует с некоторыми неметаллами:
С + Н2О = СО + Н2
Вода реагирует с оксидами активных металлов:
Li2O + H2O = 2LiOH
Вода реагирует с оксидами неметаллов:
SO3+H2O = H2SO4
В атмосфере свободного фтора вода может гореть:
2F2 + 2H2O = 4HF + O2
УЧИТЕЛЬ: Сегодня мы с вами познакомились с таким удивительным веществом как вода, услышали много очень интересных сведений об этом веществе. И позвольте мне закончить эту пресс- конференцию словами Антуана де Сент-Экзюпери:
Вода, 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, которую не объяснить нашими чувствами…
