Я ИДУ НА УРОК

Свойства воды

Цели. Изучить физические и химические свойства воды.
Задачи.
Учебные – развить навыки самостоятельной работы, умения записывать уравнения реакций и расставлять коэффициенты, делать выводы, использовать при изучении темы знания по физике;
развивающие – развить речевые навыки, способности к анализу, расширить кругозор учащихся с привлечением научно-популярной литературы;
воспитательные – поощрять умение слушать товарищей, развивать интерес к познанию.

ХОД УРОКА

Учитель.

«Я очень добродушная.
Я мягкая, послушная.
Но, когда я захочу,
Даже камень источу».

Отгадайте, о чем речь?
(Учащиеся говорят, что речь идет о воде. Учитель ставит на стол стакан с водой.)
Химическое вещество вода всем хорошо известно, и на первых порах кажется, что в этом веществе нет ничего интересного. На самом деле если всмотреться более внимательно в свойства, значение и состав воды, то можно обнаружить в этом веществе очень много таких качеств, которые мы не замечали, а может быть, просто не знали.
Итак, тема нашего урока «Свойства воды».
Учитель закрепляет на магнитной доске таблицы с основными вопросами урока.

Физические свойства воды

Химические свойства воды

Взаимодействие:

а) с простым веществами (металлами и неметаллами);
б) со сложными веществами (оксидами, кислотами, солями)

Учитель. Какие физические свойства воды вам известны?
Учащиеся. Вода – это жидкость без цвета, запаха и вкуса, t_кип = 100 °C, t_пл = 0 °C, = 1 г/см³ (при 4 °С). Вода не проводит электрический ток, плохо проводит тепло, удельная теплоемкость воды очень высокая и составляет 4,2 Дж/(г•град).
Учитель. Послушайте сообщение об уникальных свойствах воды.

Удивительное вещество – вода
(сообщение ученика)

Ученик. Вода обладает многими удивительными свойствами, резко отличающими ее от всех других жидкостей. И если бы вода вела себя «как положено», то Земля стала бы просто неузнаваемой.
Все тела при нагревании расширяются, при охлаждении сжимаются. Все, кроме воды. В интервале температур от 0 до +4 °С вода при охлаждении расширяется, а при нагревании сжимается. При +4 °С вода имеет наибольшую плотность, равную 1000 кг/м³. При более низкой и более высокой температуре плотность воды несколько меньше. Благодаря этому осенью и зимой в глубоких водоемах конвекция происходит своеобразно. Вода, охлаждаясь сверху, опускается вниз, на дно, только до тех пор, пока ее температура не достигнет +4 °С. Тогда в стоячем водоеме устанавливается распределение температуры, изображенное на рисунке. Благодаря этому под слоем льда, покрывающим водоем сверху, живут в воде рыбы и другие обитатели водоемов.

Распределение температуры
в зимнем водоеме

Чтобы нагреть 1 г воды на 1 °С, ей необходимо отдать в 5, 10, 30 раз большее количество теплоты, чем для нагревания 1 г любого другого вещества, т. е. вода имеет очень большую удельную теплоемкость. Вследствие этого вода является хорошим теплоносителем. Вспомните, например, водяное отопление у вас дома или «отопление» Европы теплым течением Гольфстрим. Медленное повышение температуры воды при нагревании и соответственно выделение значительных количеств теплоты при охлаждении смягчают колебания температуры вблизи больших водоемов.
Учитель. Проведем ряд опытов по изучению физических и химических свойств воды.

Опыт 1. Демонстрация низкой проводимости тепла водой.

Посмотрим, как вода проводит тепло. Нагреем в пламени спиртовки нижнюю часть пробирки с водой, держа ее рукой за верхнюю часть. Верхняя часть пробирки остается холодной, следовательно, вода – плохой проводник тепла.

Опыт 2. Вода – катализатор.

Какую роль играет вода в следующей реакции:

2Al + 3I₂ = 2AlI₃?

Эта реакция идет только при добавлении к смеси йода и алюминия капли воды. Вода играет роль катализатора.

Опыт 3. Взаимодействие с активными металлами.

Ca + 2H₂O = Ca(OH)₂ + H₂,

2Na + 2H₂O = 2NaOH + H₂.

В полученных растворах красный лакмус становится синим, а бесцветный фенолфталеин – малиновым.

Опыт 4. Взаимодействие с неметаллами.

При нагревании выше 800 °С вода реагирует с углеродом (углем):

С + Н₂О = СО + H₂.

Опыт 5. Взаимодействие с оксидами активных металлов.

СаО + Н₂О = Са(ОН)₂.

Опыт 6. Взаимодействие с оксидами неметаллов.

P₂O₅ + Н₂О = 2HPО₃.

Фосфор сжигаем в ложечке для сжигания, опускаем в колбу с водой, колбу после реакции энергично встряхиваем. В обоих случаях проверяем среду растворов индикатором.

Классификация оксидов

Опыт 7. Растворение серной кислоты в воде.

По какому признаку растворение серной кислоты в воде можно отнести к химическому процессу?
(Ответ. Выделение теплоты – признак химической реакции.

Н₂SO₄ + nН₂О = Н₂SO₄ •nH₂О.)

Опыт 8. Взаимодействие с солями.

Сульфат меди(II) белого цвета при взаимодействии с водой меняет окраску на голубую. Изменение окраски – признак химической реакции:

CuSO₄ + 5H₂O = CuSO₄ •5H₂O.

Сыпучий порошок безводного CaSO4 (а лучше – вяжущий материал алебастр CaSO₄•0,5H₂O) при смешивании с водой дает пластичную массу. Получается прочный камень – гипс CaSO₄ •2H₂O:

CaSO₄ + 2H₂O = CaSO₄ •2H₂O.

Опыт 9. Взаимодействие с гидридами.

Соединения щелочных металлов с водородом (гидриды) очень чувствительны к влаге и разлагаются в присутствии воды:

KH + H₂O = KOH + H₂,

CaH₂ + 2H₂O = Ca(OH)₂ + H₂.

* * *

Вы познакомились с физическими и химическими свойствами воды. Вода – самое распространенное вещество на поверхности нашей планеты. Она играет определяющую роль в формировании климата Земли. Вода – растворитель и реагент. Большинство реакций в живой и неживой природе протекает в водных растворах и при участии воды. Вода взаимодействует как с простыми, так и со сложными веществами. Урок можно закончить словами:

«Купайтесь в речке, в ванне,
Ныряйте с головой,
И в море, в океане –
Везде дружи с водой!»

ЛИТЕРАТУРА

Фельдман Ф.Г., Рудзитис Г.Е. Химия-8. М.: Просвещение, 1990;
Химия. Пособие-репетитор. Под ред. проф. В.Н.Чернышова и доц. А.С.Егорова. Ростов-на-Дону: Феникс, 1997;
Физика – юным. Сост. М.Н.Алексеева. М.: Просвещение, 1980.