О.С.ГАБРИЕЛЯН, Т.Н.ПОПКОВА,
Г.А.СИВКОВА, С.А.СЛАДКОВ

Вода в нашей жизни

Учебно-методическое пособие к элективному курсу
для 9 класса основной школы или 10–11 классов
базового уровня средней школы

Продолжение. Начало см. в № 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10/2009

§ 8. ВИКТОРИНА «ВОДА. ЧТО? ГДЕ? КОГДА?»

Цель. Расширить и углубить знания о воде на основе межпредметных связей дисциплин естественно-научного цикла. Продолжить формирование эстетических чувств и нравственных качеств, используя литературные, музыкальные, художественные произведения. Развивать логическое мышление учащихся.

Форма занятия. Групповая и индивидуальная работы. Беседа, демонстрационный эксперимент.

Оборудование и реактивы. Репродукции картин с изображением водоемов, набор упаковок из-под соков, минеральных и прохладительных напитков, стенд «Одной строкой о воде». Для демонстрационного эксперимента: кристаллизатор, химические стаканы; растворы Nа₂СО₃, Н₂SО₄ (20%-й раствор); натрий металлический, фенолфталеин.

План занятия

Вопросы для викторины.

Конкурс «Черный ящик».

Тайм-аут.

Музыкальная пауза.

Ведущий показывает репродукции картин, набор упаковок из-под соков, прохладительных напитков и предлагает в качестве разминки припомнить интересные случаи, связанные с водой. При организации викторины класс можно разделить на команды, но ученик может набирать и персональные баллы, повышая свой учебный рейтинг. По завершении викторины победителям вручаются своеобразные медали с надписями: «знаток воды», «главный гидролог», «лучший гидрометеоролог» и др.

Вопросы для викторины

• Кто впервые осуществил синтез воды и когда? А.Лавуазье в 1783 г.

• Какой воздух легче – сухой или влажный? Влажный, т.к. молекулярная масса воды меньше, чем у воздуха.

• В каком море нельзя утонуть? Плотность соленой воды морей больше, чем пресной, следовательно, выше выталкивающая сила. Мертвом море концентрация солей настолько высока, что плотность этого рассола становится больше плотности тела человека.

• Что такое «синий уголь»? Вода.

• Почему даже на морозе высыхает белье? Лед тоже испаряется.

• В каком органе человека содержится наибольшее количество воды, а в каком – наименьшее? Стекловидное тело глаза содержит 99 % воды, зубная эмаль – 0,2 %.

• Назовите восемь наименований различных состояний воды, принятых в метеорологии. Пар, лед, снег, туман, иней, град, облака, тучи.

• Почему ржаной хлеб черствеет медленнее, чем белый? В ржаном хлебе больше крахмала, который связывает и удерживает воду.

• Почему стальная игла, аккуратно опущенная на поверхность чистой воды, не тонет в ней? Ее удерживают силы поверхностного натяжения.

• Почему вымокшее сено, даже если оно не загнивает, обесценивается? ода вымывает из него растворимые белки, углеводы и микроэлементы.

• Почему при морозе окна рекомендуют мыть соленой водой? Раствор соли замерзает при более низкой температуре, чем вода.

• С какой целью рекомендуется в зимнее время протирать оконные стекла глицерином? Смесь глицерина и воды не замерзает даже в сильные морозы.

• Приведите название реакции обмена между солью и водой. Гидролиз.

• Как называется наука о воде? Гидрология.

• Какую воду можно назвать жидкой рудой? Морскую.

• Приведите название устройства, применяемого для очистки воды от растворенных в ней примесей в химических лабораториях и аптеках. Дистиллятор.

• Назовите процесс разложения воды с помощью электрического тока. Электролиз.

• Как называется реакция присоединения воды к веществу? Гидратация.

• Какова структура иона гидроксония? Гидратированный катион водорода образуется по реакции: Н⁺ + Н₂О —> Н₃О⁺ и имеет форму пирамиды.

• О каком напитке говорится в пословице: «Меньше пить – дольше жить»? О водке или любом алкогольном напитке.

• Есть поговорка: «Коси, коса, пока роса». Почему нужно поступать именно так? Роса увеличивает массу стебля, поэтому при ударе косы он в меньшей степени деформируется, и его легче срезать. Роса играет роль своеобразной смазки.

• Откуда пошло выражение: «Ваше время истекло»? В Греции и Риме в глубокой древности для измерения промежутков времени использовали водяные часы – клепсидру.

• Что означает поговорка: «Как в воду глядел»? Так говорят о человеке, предугадавшем событие. Вода из-за своей отражающей способности издавна использовалась для магических ритуалов и гадания.

• Как называют древнегреческую богиню, изображаемую в виде прекрасной молодой женщины с чашей воды в руке? Это богиня здоровья Гигиея. От ее имени образовалось слово «гигиена».

• Какой водопад считается самым мощным в мире? Ниагарский, на реке Ниагара в Северной Америке.

• Какой состав имеет газообразная и жидкая вода? Н₂О, (Н₂О)_n.

Звучит музыкальный фрагмент «Живи, родник!».

По окончании музыкального фрагмента ведущий делает сообщения из рубрики «Знаете ли вы?», используя информацию стенда «Одной строкой о воде».

Информация для стенда «Одной строкой о воде»

Первый закон в России об охране вод был написан Петром I, им открыта в 1718 г. первая водолечебница – Олонецкие марциальные воды.

В организме взрослого человека 65 % от его веса составляет вода.

Трехдневный человеческий зародыш содержит столько же воды, сколько медуза, – 97 %, трехмесячный – 91 %, а новорожденный – 80 %.

Из живых организмов меньше всего воды содержат некоторые мхи и лишайники, всего 5–7 % от веса.

В пустыне Сахара от восхода солнца до заката человек испаряет 12 л воды.

За 60 лет жизни человека сердце сокращается более 2 млрд. раз, перекачивает 150 000 кубических метров крови – целое озеро глубиной 2 м и в поперечнике около 300 м.

Без воды нет жизни, ни одна спора и ни одно семечко не прорастут и не будут развиваться.

Без воды нет гниения и разложения растительных и животных организмов.

В зеленом листе без воды не могут образовываться сахар, крахмал, жиры, кислоты и другие вещества.

Вода – «вечный двигатель», она осуществляет движение живой и неживой природы, регулирует температуру и определяет климатические пояса.

Благодаря теплому течению Гольфстрим средняя температура января на побережье Северной Норвегии, за полярным кругом, такая же, как в степной части Крыма – около нуля градусов.

При испарении вода увеличивает свой объем в тысячи раз, поэтому в виде пара она используется для получения электричества на тепловых электростанциях.

В России паровую машину изобрел И.И.Ползунов в 1765 г., а в Англии Дж.Уатт в 1769 г.

В России к концу XVIII в. было 3000 мануфактур, использующих энергию воды рек.

Если всю воду океанов распределить равномерным слоем по всему земному шару, то «мировой океан» был бы общей глубиной 4 км.

Если бы инопланетяне когда-либо посетили нашу планету, скорее всего, они назвали бы ее планета Вода, т.к. это вещество в твердом и жидком состоянии покрывает 3/4 поверхности Земли.

Гидромониторы и гидропушки дают тонкую струю воды огромной скорости, которая режет не только дерево, не оставляя опилок, но и горные породы.

Чистота и прозрачность вод Балтийского моря, озера Байкал в значительной мере связана с ее биофильтрацией рачками эпишура и коловратками, за год они пропускают через себя утроенный объем озера.

Чем больше воды связывается в коллоидные растворы в растительных организмах, тем лучше растения сопротивляются морозам и засухам. Связанную воду трудно и выморозить, и испарить.

Конкурс «Черный ящик»

Ведущий (предлагает отгадать, что содержится в черном ящике).

Лао-цзы утверждал, что это «самое мягкое и слабое существо в мире, но в преодолении твердого и крепкого она непобедима и нет ей на свете равного в этом». (В черном ящике – стакан с водой.)

Тайм-аут
Занимательный опыт «Вода превращается в “вино”»

В два стакана на 1/3 объема налить воду и добавить в один 3–4 капли спиртового раствора фенолфталеина, а в другой – чайную ложку кальцинированной соды (Na₂CO₃). Соединить содержимое обоих стаканов (вылить раствор из первого стакана во второй). Жидкость сразу же становится красно-малиновой из-за того, что индикатор фенолфталеин в щелочной среде окрашивается в яркий цвет. Вот и получилось «вино»!

Теоретики получают дополнительные баллы за объяснение опыта: причина щелочности среды в растворе – гидролиз карбоната натрия:

Na₂CO₃ = 2Na⁺ + ,

+ H₂O H + OH^–.

Ведущий. Это «вино» не следует пробовать: кальцинированная сода по сравнению с питьевой создает более щелочную среду, фенолфталеин – сильное слабительное средство.

А теперь превратим «вино» в газированную воду.

В освободившемся стакане приготовить раствор – к 60 мл воды добавить 2 мл 20%-й серной кислоты. Если полученный раствор вылить в «вино», оно обесцветится, появятся пузырьки газа.

Серная кислота взаимодействует с карбонатом натрия:

Na₂CO₃ + H₂SO₄ = CO₂ + H₂O + Nа₂SО₄.

Сульфат натрия не подвергается гидролизу и не изменяет цвета индикатора.

Занимательный опыт «Взаимодействие натрия с водой»

Сделать кораблик из бумаги, на дне проколоть несколько отверстий, поместить груз – небольшой кусочек натрия (половина горошины) и пустить судно в плавание по кристаллизатору с водой, предварительно добавив в нее несколько капель фенолфталеина.

Ученикам остается пояснить причину возникновения пожара на корабле, изменение цвета воды в кристаллизаторе.

Музыкальная пауза

Звучит музыка: «Песня водовоза» из кинофильма «Волга-Волга» или музыка И.О.Дунаевского «Течет река Волга».

Во время музыкальной паузы жюри подводит итоги.

Ведущий (награждает победителей и подводит итог викторины). Леонардо да Винчи сказал: «Воде дана волшебная власть стать соком жизни на Земле». Главная мысль нашей викторины – вода в жизни и жизнь в воде. Об этом очень красноречиво сказано в стихах.

Безбрежная ширь океана
И тихая заводь пруда,
Струя водопада и брызги фонтана,
И все это – только вода.

Высокие брызги вздымая,
Бушует морская вода,
И топит, как будто играя,
Большие морские суда.

В кружево будто одеты
Деревья, кусты, провода,
И кажется сказкою это,
А в сущности – только вода.

Звучит мелодия песни «Вода, вода, кругом вода…»

Печатается с продолжением