Презентация по химии применение воды. Презентация по химии "химические и физические свойства воды". Тип химической связи
Эпиграф 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 самое большое богатство на свете. Антуан де Сент-Экзюпери
Что такое вода? Вода – прозрачная жидкость не имеющая цвета (в малом объёме), запаха и вкуса. Химическая формула: Н 2 O. В твёрдом состоянии называется льдом или снегом, а в газообразном - водяным паром. Около 71 % поверхности Земли покрыто водой (океаны, моря, озёра, реки, лёд на полюсах).
Вода С точки зрения химии, вода – это единственное соединение в котором одновременно объединяются свойства и щелочи и кислоты, которые делает воду наиболее универсальным растворителем. С точки зрения физики, она уникальная только тем, что является единственным веществом, у которого объем в твердом состоянии больший, чем в жидком.
Соленая вода (вода Мирового океана) 97% всей воды на планете Пресная вода (около 2% - ледники около 7% - озера и реки около 0, 5% - грунтовые воды) Минеральная вода (с повышенным содержанием минеральных компонентов) Дистиллированная вода (производится искусственно) Водопроводная вода Колодезные воды и вода артезианских скважин. "Живая" и "Мертвая вода" (виды воды, произведенные с помощью электролиза) Сточные воды Бытовые стоки Промышленные стоки
Озеро Байкал В Байкале содержится около 19% мировых запасов пресной воды. Запасов воды Байкала хватило бы на 40 лет для жителей всей Земли.
Химические названия воды С формальной точки зрения вода имеет несколько различных корректных химических названий: Оксид водорода Гидроксид водорода Монооксид дигидрогена Гидроксильная кислота Оксидан Дигидромонооксид
Молекула воды представляет собой, связанные другом, атом кислорода и два атома водорода. Внутри молекулы – ковалентная полярная связь. Причем во всех трех агрегатных состояниях молекулы вещества одни и те же. Разница же в свойствах объясняется расположением и взаимо- действием молекул.
Свойства воды Плотность воды: 1000 кг/м³ При таянии льда его плотность увеличивается (с 900 до 1000 кг/м³). Почти у всех остальных веществ при плавлении плотность уменьшается. При нагревании от 0 °C до 4 °C (точнее, 3, 98 °C) вода сжимается. Соответственно, при остывании - плотность падает. Благодаря этому могут жить рыбы в замерзающих водоёмах: когда температура падает ниже 4 °C, более холодная вода как менее плотная остаётся на поверхности и замерзает, а подо льдом сохраняется положительная температура.
Свойства воды Вода имеет самое высокое поверхностное натяжение из всех жидкостей, исключение составляет только ртуть. Дистиллированная вода не проводит электрический ток, так как она слабый электролит и диссоциирует в малой степени. Вода способна стать хорошим проводником при условии растворения в ней даже малого количества ионных веществ. По массе в состав воды входит 88, 81% кислорода и 11, 19% водорода Вода кипит при температуре +100°С Вода замерзает при 0°С Вода плохой проводник для электричества и теплоты Вода - хороший растворитель Показатель преломления воды равен 1, 33 Скорость звука в воде – 1483 м/с
1. Взаимодействие воды с активными металлами 2 Na + H 2 O 2 Na OH + H 2 Гидроксид натрия Li + H 2 O K + H 2 O Li OH + H 2 КОН + Н 2
2. Взаимодействие воды с неметаллами С + H 2 O CO + H 2 Водяной газ 3. Взаимодействие воды с основными оксидами Na 2 O + H 2 O Оксид натрия 4. 2 Na. OH Гидроксид натрия Взаимодействие воды с кислотными оксидами CO 2 + H 2 O H 2 CO 3 Угольная кислота
Непосредственно в виде свободной жидкости(разных напитков или жидкой пищи) взрослый человек в среднем потребляет в сутки около 1, 2 л воды (48% суточной нормы). кашах содержится до 80% воды, в хлебе - около 50%, в мясе - 5867%, рыбе - почти 70%, в овощах и фруктах - до 90%
В основном вода выводится из организма через почки, в среднем 1, 2 л в сутки - или 48% общего объема, а также посредством потоотделения (0, 85 л. - 34%). Часть воды удаляется из организма при дыхании (0, 32 л в сутки - около 13%) и через кишечник (0, 13 л - 5%).
Холодный воздух Кристаллы льда Облако переносится воздушным течением Капли воды Теплый воздух Пар Люди Растения Животные Почва. водоемы Дождь Снег Осадки Град
Японский исследователь Масару Эмото (Masaru Emoto) приводит удивительные доказательства информационных свойств воды. За время работы он сделал более 10000 фотографий, некоторые из них опубликованы в его книгах «The Messages from Water» 1, 2 и «Water knows the answer. » Доктор Эмото использовал Анализатор Магнитного Резонанса (MRA) для нескольких функций, включая качественный анализ воды. Он заметил, что никакие два образца воды не образуют абсолютно похожих кристаллов, и что форма кристаллов отражает свойства воды. Гимн Москвы Гимн России Антарктический лед
Cлайд 1
Естествознание. Раздел II. Химия с элементами экологии Урок по теме: Раздел химии. Вода и ее свойство. Время: 2 ч. Учебные вопросы 1. Введение в химию. Теоретические основы химии 2. Химические свойства вещества. 3. Вода вокруг нас. Физические и химические свойства воды.Cлайд 2
Тема 2.1. Раздел химии. Вода и ее свойство. Вопрос 1. Введение в химию. Теоретические основы химии. В зависимости от того, какие вещества изучает химия, она различается Неорганическая химия Органическая химия
Cлайд 3
Тема 2.1. Раздел химии. Вода и ее свойство. Вопрос 1. Введение в химию. Теоретические основы химии. Совокупность химических свойств веществ определяет способность веществ принимать участие в химических реакциях кислород, вода, кремнезём, аммиак сода и т.д. метан, ацетилен, этанол, уксусная кислота сахароза и т.д Вещество является центральным понятием химии.
Cлайд 4
Тема 2.1. Раздел химии. Вода и ее свойство. Вопрос 1. Введение в химию. Теоретические основы химии. Химические реакции – это процессы образования сложных по составу ве-ществ из более простых, переход одних сложных веществ в другие, разложение сложных веществ на несколько более простых по составу веществ. Химические реакции – это превращения одних веществ в другие. Число химических реакций в природе не ограничено, т.е. безмерно велико.
Cлайд 5
Тема 2.1. Раздел химии. Вода и ее свойство. Вопрос 1. Введение в химию. Теоретические основы химии. Выводы по 1 вопросу. Химия – является важнейшей естественнонаучной дисципли-ной и ее значение в жизни человека невозможно переоценить. Начиная от элементарного приготовления пищи и заканчивая биологическими процессами в организме, без химических процес-сов ничто не обходится. Научные открытия и практические достижения в области хи-мических знаний приносили человечеству и огромный ущерб (создание оружия массового уничтожения), и дарили спасение от смерти (разработка медикаментов от заболеваний, выращивание искусственных органов и т.п.). Относиться равнодушно к этой науке невозможно: столько про-тиворечивых открытий не происходило ни в какой другой области знаний.
Cлайд 6
Тема 2.1. Раздел химии. Вода и ее свойство. Вопрос 2. Химические свойства вещества. Каждое вещество обладает уникальным набором признаков – физических свойств, определяющих индивидуальность каждого вещества: плотность, цвет, вязкость, летучесть, температуру плавления и кипения… Агрегатное состояние вещества – это состояние одного и того же вещества в определённом интервале температур и давлений. качественные свойства (характеристики) качественные свойства (характеристики) Способность (твёрдое тело) или Неспособность (жидкость, газ, плазма) сохранять объём и форму; Дальний порядок во взаимном расположении атомов или молекул (твёрдое тело) и ближний порядок (жидкость)
Cлайд 7
Тема 2.1. Раздел химии. Вода и ее свойство. Вопрос 2. Химические свойства вещества. Химические свойства вещества от агрегатного состояния не зависят, а вот физические свойства, напротив, зависят. Химические свойства веществ выявляются и характеризуются химическими реакциями. Всегда химические реакции сопровожда -ются физическими эффектами – это может быть поглощение или выделение теплоты, изменения агрегатного состоя-ния и окраски веществ. Реакции могут протекать как в смесях различных веществ, так и внутри одного вещества. В процессе химических реакций всегда образуются новые вещества.
Cлайд 8
Тема 2.1. Раздел химии. Вода и ее свойство. Вопрос 2. Химические свойства вещества. Химические реакции изображаются в общем виде уравнением реакции: Реагенты → Продукты. Реагенты – это исходные вещества, взятые для проведения реакции, Продукты – это новые вещества, которые образовались в результате проведения реакции. Химические реакции необходимо отличать от физических процессов, которые изменяют лишь внешнюю форму или агрегатное состояние вещества (но не его состав). Наиболее распространенные физические процессы: дробление, прессование, совместное сплавление, смешивание, растворение, фильтрирование осадка, перегонка.
Cлайд 9
Тема 2.1. Раздел химии. Вода и ее свойство. Вопрос 2. Химические свойства вещества. С помощью химических реакций можно получать любые необходимые вещества, кото-рые в природе находятся в ограниченных коли-чествах (азотные удобрения) или вообще не встречаются (синтетические лекарственные препараты, химические волокна, пластмассы). Химия позволяет синтезировать вещества необходимые для жизнедеятельности человека. Но химическое производство имеет побочные эффекты: наносит вред окружающему миру – в виде загрязнений, вредных выбросов, отравления флоры и фауны…
Cлайд 10
Тема 2.1. Раздел химии. Вода и ее свойство. Вопрос 3. Вода вокруг нас. Физические и химические свойства воды. Вода окружает нас повсюду. Она вокруг нас, над нами, под нами, в нас (в растениях содержится до 90 % воды, а в теле взрослого человека – около 65-80%, у младенца еще больше). Вода покрывает приблизительно четыре пятых части земной поверхности, а в составе мантии Земли воды содержится в 10-12 раз больше, чем в Мировом океане. Вода – это окись водорода, простейшее устойчивое в обычных условиях химическое соединение водорода с кислородом, бесцветная жидкость без запаха и вку-са, вещество которое является первоосновой жизни на Земле, формирования физической и химической среды, климата и погоды.
Cлайд 11
Тема 2.1. Раздел химии. Вода и ее свойство. Вопрос 3. Вода вокруг нас. Физические и химические свойства воды. Общие сведения о воде: Химическое соединение водорода с кислородом Бесцветная жидкость без запаха и вкуса Хороший растворитель Самое распространенное вещество на планете Встречается в природе в трех агрегатных состояниях Является аккумулятором тепла и холода на планете, регулируя климат. За 1 минуту Солнце испаряет с поверхности океанов около 1 миллиарда тонн воды. Каждую минуту в атмосферу поступа-ет количество теплоты, эквивалентное тому, которое бы вырабатывали 40 тысяч электростанций мощностью 1 млрд. киловатт каждая. Связь между атомом кислорода и атомами водорода в химии называется водородной.
Cлайд 12
Тема 2.1. Раздел химии. Вода и ее свойство. Вопрос 3. Вода вокруг нас. Физические и химические свойства воды. Ученые считают воду самым тяжелым веществом, которые изучаются в химии или физике. С точки зрения химии, вода – это единственное соединение в котором одновременно объединяются свойства и щелочи и кислоты, которые делает воду наиболее универсальным растворителем. С точки зрения физики, она уникальная только тем, что является единственным веществом, у которого объем в твердом состоянии больший, чем в жидком.
Cлайд 13
Тема 2.1. Раздел химии. Вода и ее свойство. Вопрос 3. Вода вокруг нас. Физические и химические свойства воды. Эффект смачивания Смачивание - это физическое (поверх-ностное) явление, заключающееся во взаимодействии жидкости с поверх-ностью твёрдого тела или другой жидко сти. Если сито, покрытое парафином, смо- чить водой, она не протечет сквозь сито и приобретет сферическую форму. Смачивания - нет. Если соприкоснуться с внутренней пове-рхностью сита, вода протечет в образо-вавшиеся точки контакта. Когда жидкость смачивает твердую поверхность, она растекается (как в слу-чае с водой) и не растекается по поверхности (в случае с ртутью), т.е. не смачивает.
Cлайд 14
Тема 2.1. Раздел химии. Вода и ее свойство. Вопрос 3. Вода вокруг нас. Физические и химические свойства воды. Вода при переходе из жидкого состояния в твердое увеличивается в объеме По химическому составу при 200°С вода должна быть газом, но она жидкая. Выделено 5 разных состояний воды в жидком виде и 14 состояний в замерзшем виде: очень чистая вода не превращается в лед при охлаждении до 0° С и остается жидкой, – даже будучи охлажденной, к температуре ниже точки замерзания; при температуре -38°С даже самая чистая переохлажденная вода резко превратится в лед. При -120°С вода становится вязкой, как патока, а при температуре -135 °С она превращается в "стеклянную" или "стекловидную" воду - твердое вещество, в котором отсутствует кристаллическая структура.
Cлайд 15
Тема 2.1. Раздел химии. Вода и ее свойство. Вопрос 3. Вода вокруг нас. Физические и химические свойства воды. Каждая клетка человека окружена молекулами воды. Современный человек отвык пить простую чистую воду. Её заменили пепсикола, лимонад, пиво. Но организм всё равно превращает эти жидкости в воду и тратит при этом огромное количество энергии. Потребление простой воды улучшает человеческую память. Ведь известно, что мозг человека на 90% состоит из воды.
Cлайд 16
Тема 2.1. Раздел химии. Вода и ее свойство. Вопрос 3. Вода вокруг нас. Физические и химические свойства воды. Тяжёлая вода. Открыта американскими физиками в 1932 г. Используется в атомных реакторах и тех. целях. Тяжёлая вода (оксид дейтерия) - тяжёловодородная вода. В химической формуле вместо двух атомов обычного лёгкого изотопа водорода содержит два атома тяжёлого изотопа водорода - дейтерия. Внешне тяжёлая вода выглядит как обычная бесцветная жидкость без вкуса и запаха. Способна замедлить метаболизм и клеточное деление организма.
Cлайд 17
Вода обладает структурной памятью. Она имеет свойство изменять свою молеку-лярную структуру при импульсном внеш-нем воздействии. Любые механические, химические или элек-тромагнитные воздействия приводят к тому что молекулы формируют определённые Тема 2.1. Раздел химии. Вода и ее свойство. Вопрос 4. Вода - хранитель информации. Каждый кластер напоминает современный компьютер, в котором находится до 44000 информационных панелей. Каждая из панелей отвечает за свой вид взаимодействия с окружающей средой, при котором происходит временное «запоминание», «хранение», а также «излучение» информации в виде электромагнитных колебаний. По определению учёных минимальный кластер воды состоит из 930 молекул. структуры - кластеры, которые можно на блюдать под мик-роскопом с увелечением в 2000 раз.
Назад
Вперёд
Внимание! Предварительный просмотр слайдов используется исключительно в ознакомительных целях и может не давать представления о всех возможностях презентации. Если вас заинтересовала данная работа, пожалуйста, загрузите полную версию.
Цель урока: изучить состав и строение молекулы воды, физические и химические свойства, значение воды для живых организмов, а так же выяснить экологические проблемы, связанные с загрязнением воды.
Задачи урока:
- Образовательные: сформировать знания учащихся о составе, строении и свойствах воды, закрепить знания о типах химических реакций, повторить ОВР, научить комментировать слайды и работать с компьютерными схемами. Продолжить формирование умений работать самостоятельно с учебником, тетрадью, тестами.
- Развивающие: развивать наблюдательность, память при просмотре компьютерной презентации и проведении демонстрационного эксперимента. Развивать умение сравнивать, прогнозировать, обобщать и делать выводы. Развивать информационную культуру учащихся.
- Воспитательные: воспитывать бережное и экономное отношение к водным ресурсам, продолжить экологическое просвещение школьников, прививать заботу к окружающей среде и своему здоровью, развивать чувство прекрасного.
Формируемые химические знания, умения, навыки учащихся: систематизация знаний учащихся о распространенности воды в природе, физических и химических свойствах, областях применения воды, расширение знаний учащихся об экологических проблемах, связанных с очисткой воды.
Формируемые компетенции:
- учебно-познавательная компетенция: развитие умений сравнивать, анализировать, доказывать, составлять схемы на основе работы с текстом, быть способными решать следующие жизненно-практические задачи: умение давать оценку состояния окружающей среды, выдвижение своих идей по охране водных ресурсов родного края;
- информационная компетенция: развитие умения анализировать и отбирать необходимую информацию, умения готовить и делать сообщения, умения пользоваться Интернатом для поиска учебной информации;
- коммуникативная компетенция: развитие умений вести беседу, диалог, задавать вопросы.
Формы организации работы детей: групповая (просмотр презентации, практическая работа, решение задач), индивидуальная (беседа, работа с рабочей тетрадью), проблемное обучение (решение проблемных вопросов).
Формы организации работы учителя: организует эмоциональный настрой учащихся, вводит детей в тему урока, обобщает ранее полученные знания, организует беседу по слайдам и опытам, анализирует и дополняет ответы детей, создает проблемные ситуации.
Компьютерная презентация к уроку позволяет у чащимся :
- Получить знания о свойствах и значении воды.
- Приобрести навыки работы с веществами и оборудованием.
- Получить представление о распространенности воды в природе.
- Получить знания о проблемах уменьшения количества пресной воды.
Оборудование: Компьютер, мультимедийный проектор.
Лабораторное оборудование: чашка с водой, металлический натрий, фенолфталеин, стаканы с водой из разных источников (водопроводная, морская, дистиллированная).
Межпредметная связь : химия, биология, география, экология, литература, русский язык, физика.
Ход урока
I. Вступление.
Эпиграф (1 слайд).
Учитель: Ребята, на сегодняшнем уроке мы познакомимся с удивительным веществом жизни водой, ее физическими свойствами, аномалиями, нахождением в природе, значением и природными запасами.
«Вода… Ты не имеешь ни вкуса, ни цвета, ни запаха, тебя невозможно описать – тобой наслаждаешься, не ведая, что ты такое. Ты не просто необходима для жизни, ты и есть сама жизнь. Ты божество, ты совершенство, ты самое большое богатство на свете.»
Такие слова написал о воде французский писатель Антуан де Сент-Экзюпери.
И наш урок посвящается самому знакомому и в то же время самому загадочному веществу – воде.
Записываем в тетрадях: Тема урока: « Вода». (2 слайд).
Цель урока: Изучить состав и строение молекулы воды, физические и химические свойства, значение, а так же выяснить экологические проблемы, связанные с загрязнением воды.
(на доске написан план урока)
- Распространение воды.
- Физические свойства воды.
- Особенности воды.
- Строение молекулы воды
- Химические свойства воды.
- Круговорот воды в природе.
- Охрана водных ресурсов.
Учитель . Прежде чем мы приступим к изучению воды, давайте послушаем как воспевали воду поэты разных времён. (3 слайд).
В кружево будто одеты
Деревья, кусты, провода.
И кажется сказкою это,
А все это просто вода.
Безбрежная ширь океана
И тихая заводь пруда,
Каскад водопада и брызги фонтана,
А в сущности, это вода.
Высокие волны вздымая,
Бушует морская вода,
И топит, и губит, играя,
Большие морские суда.
Вот белым легли покрывалом
На землю родную снега...
А время придет - все растает,
И будет простая вода.
А. Фет
II. Распространение воды.
4 слайд, 5 слайд
Учитель. Из курса географии вам известно, что вода это самое распространенное вещество на Земле.
Сообщение 1. «Вода на Земле»
Вода – это самое главное, самое важное вещество в окружающем нас мире. Она и знакома, и незнакома, и известна, и загадочна… Природная вода! Взгляните на небо, и вы увидите облака или тучи, которые тянутся на многие километры. Как легко плывут они! Но не воображайте, что они невесомы. Масса 1 км 3 облаков составляет около 2000 т, а в атмосфере Земли водяного пара около 12300 км 3 , и это тоже природная вода. Все знают текущие по суше потоки: ручьи, речушки, реки. Иногда они широко и вольно разливаются по равнине, иногда образуют мощные стремнины, падают с высоты десятков и сотен метров водопадами, неся свои воды в океаны и моря. Около 71% поверхности нашей Земли покрыто Мировым океаном, составляющим около 97% всех поверхностных вод и половину литосферных.
Так много или мало воды на Земле? Очень мало! От всего объема Земли на воду приходится около 2,5 млрд. км 3 .
Водная оболочка Земли составляет 1,5 млрд. км 3 , а остальная находится в глубоких слоях земной коры. Большая часть воды соленая, а пригодной для жизни, пресной, всего около 5 млн. км 3 . Человеку же с каждым годом требуется все больше пресной, чистой воды. Человечеству угрожает кризис из –за загрязнения воды. Некоторые страны уже испытывают нехватку чистой пресной воды и вынуждены ввозить ее из – за рубежа. Воду надо беречь.
Учитель : Но оказывается вода есть и в космосе.
Сообщение 2. «Вода в космосе»
Первые сведения о внеземной воде были получены итальянцем Пезали в 1864 году при исследовании метеорита. В нем оказалось 13,9% воды. В хронике Венгрии за 1802 год указано падение ледяных глыб массой 0,5 т и в Голландии массой 6 кг.
При помощи телескопа РАТАН – 600 было обнаружено излучение с длиной волны 1,35 см. Такое излучение дают молекулы воды. Космические путешественники – кометы, приближаясь к Солнцу из глубин космоса, украшаются длинным шлейфом. Этот хвост состоит их газов, одним из которых является водяной пар. Исследование Венеры в шестидесятых годах космическими аппаратами показали, что там, в облаках, содержится около 1% водяного пара.
8 декабря 1900 года в телеграмме В. Пикеринг сообщил о яркой вспышке, наблюдаемой на Марсе в течение 70 минут. В атмосфере Марса обнаружен водяной шар в виде льда. Яркие вспышки объясняются отражением солнечных лучей от ледяных поверхностей. А есть ли водоемы на Марсе? Телекамеры не передали ничего похожего на площади, покрытые водой.
Из больших планет только на Юпитере предполагают наличие воды в трех состояниях. Сведения о других планетах очень скудны. О воде на Сатурне можно судить только по наличию снежных колец.
Учитель. Из курса биологии вам известно, что вода неразделимо связана с существованием жизни на Земле.
Сколько воды в организме человека? (65–75%)
А известно ли вам, что мозг содержит 80% воды. 6 слайд.
Сообщение 3. «Вода в живом организме»
Все живое на нашей планете на 2/3 состоит из воды. На первом месте в живом веществе по массе стоят микроорганизмы, на втором – растения, на третьем – животные, на последнем – человек.
Бактерии на 81% состоят из воды, споры на 50%, ткани животных в среднем на 70%, лимфа – 90%. Самая богатая водой ткань – стекловидное тело глаза, которое содержит до 99% влаги, самая бедная – зубная эмаль – всего лишь 0,2%.
Вода в организме выполняет несколько функций: растворенные в ней вещества реагируют друг с другом, вода помогает удалению отходов обмена веществ, служит регулятором температуры, являясь хорошим переносчиком тепла, а так же смазочным веществом.
У живых организмов вода может синтезироваться в тканях. Так, например, у верблюда жир в горбу, окисляясь, может дать до 40 л воды. Человек, выпивая 2,5 л воды в сутки, ежедневно промывает желудок 10 л жидкости и испаряет 0,7 л воды.
III . Физические свойства (работа с учебником).
7 слайд .
На доске таблица «Свойства воды».
Расскажите, какими физическими свойствами обладает вода (ответ учащихся).
IV. Особенности воды.
8 слайд.
Сообщение 4. Аномалии воды.
В 1913 году печальное известие облетело весь мир. Погиб, столкнувшись с айсбергом, гигантский океанический лайнер «Титаник». По-разному объясняли эксперты причины катастрофы. Сошлись на том, что в тумане капитан не разглядел огромную плавающую ледяную гору и, налетев на нее корабль, окончил свое земное существование. Если мы посмотрим на это прискорбное событие глазами химика, то придем к весьма неожиданному выводу: «Титаник» пал жертвой одной из аномалий воды. Устрашающие ледяные глыбы – айсберги плавают, подобно пробке, на поверхности воды.
Глыбы в десятки тысяч тонн не тонут и все потому, что лед легче воды. Попробуйте расплавить любой металл и в расплав бросить кусочек того же металла: он моментально утонет. Твердое состояние любого вещества имеет большую плотность, чем жидкое. Лед и вода – удивительное исключение из этого правила. Не будь этого исключения, все водоемы средних широт быстро промерзли бы до дна: все живое бы погибло.
Чтобы растаял лед, нужно много тепла. Несравненно больше, чем для плавления любого другого вещества, взятого в таком же количестве. Когда вода замерзнет, это тепло снова выделяется. Лед и снег, отдавая тепло обратно, подогревают землю и воздух. Они смягчают резкий переход к суровой зиме и позволяют осени воцариться на несколько недель. Весной же таяние льда задерживает наступление знойных дней. Космический холод давно проник бы на Землю, если бы она не была одета в теплую шубу. Шуба – атмосфера планеты, а роль теплой воды выполняют водяные пары. Если бы не чрезвычайная теплоемкость воды, наша планета давно бы остыла и жизнь на ней угасла.
Вода обладает большим поверхностным натяжением. По утверждению К.С. Лосева, у абсолютно чистой воды, эта величина столь велика, что по ней можно было бы кататься на коньках, как по льду.
Температура кипения воды 100°С, плавления – 0°С. Это тоже аномально высокие значения. Учёные объясняют такой факт тем, что молекулы воды способны соединяться в агрегаты с помощью водородных связей на разрыв, которых и затрачивается большое количество тепловой энергии при нагревании.
V. Строение молекулы воды.
9 слайд.
Учитель. Вы знаете, что связь между атомами в молекуле воды ковалентная полярная.
Куда смещаются электроны?
Молекула воды полярна. Она имеет угловое строение 9демонстрация схемы).
Этим объясняется способность молекул воды объединяться в более крупные комплексы. Это называется ассоциация.
А противоположный процесс? – диссоциация
Ассоциацией молекул воды объясняется высокая температура кипения.
(проектор выключается)
В силу высокой полярности молекул – вода способна растворять многие вещества с ионной и ковалентной полярной связью.
По отношению к воде вещества делятся на:
- растворимые
- нерастворимые
- малорастворимые
Рассмотреть таблицу растворимости веществ.
Работа по карточкам. (1ученик выполняет задание на доске)
Задание 1. Пользуясь таблицей растворимости, распределите вещества по группам.
Даны вещества:
Ba(OH) 2 , KCl, BaSO 4 , CaSO 4 , NaNO 3 , CuSO 4 , HNO 3 , AgCl, FeS, Ca(OH) 2
VI. Химические свойства. Повторение.
Вода – одно из наиболее реакционно-способных веществ.
Из пройденного материала вам известно, что с водой взаимодействуют оксиды.
- Что образуется при взаимодействии кислотного оксида с водой?
- Что образуется при взаимодействии основного оксида с водой?
Работа по карточкам (2 ученика работают на доске)
Задание 2. Закончите уравнения реакций. Назовите тип реакций
- SO 2 + H 2 O =
- СaO + H 2 O =
- CuO + H 2 O =
- N 2 O 5 + H 2 O =
- SiO 2 + H 2 O =
Дополнительные вопросы.
- Какие оксиды не взаимодействуют с водой?
- Назовите тип реакций
- Изменяется ли степень окисления в этих реакциях?
Есть реакции с участием воды, в которых изменяется степень окисления. Вода проявляет окислительные свойства в реакции с активными металлами, например с натрием.
Демонстрационный опыт (проводит учитель)
Виды воды Вода на Земле может существовать в трёх основных состояниях жидком, газообразном и твёрдом и приобретать различные формы, которые могут одновременно соседствовать друг с другом. Водяной пар и облака в небе, морская вода и айсберги, горные ледники и горные реки, водоносные слои в земле. Вода способна растворять в себе много веществ, приобретая тот или иной вкус. Из-за важности воды, «как источника жизни», её нередко подразделяют на типы по различным принципам.
По особенностям происхождения, состава или применения, выделяют, в числе прочего: Мягкая вода и жёсткая вода по содержанию катионов кальция и магния По изотопам молекулы: Лёгкая вода (по составу почти соответствует обычной) Тяжёлая вода (дейтериевая) Сверхтяжёлая вода (тритиевая) Талая вода Пресная вода Дождевая вода Морская вода Подземные воды Минеральная вода Солоноватая вода Питьевая вода, Водопроводная вода Дистиллированная вода и деионизированная вода Сточные воды Ливневая вода или поверхностные воды Мёртвая вода и Живая вода виды воды из сказок (со сказочными свойствами) Святая вода особый вид воды согласно религиозным учениям Поливода Структурированная вода термин, применяемый в различных неакадемических теориях.
Физические свойства Вода в нормальных атмосферных условиях сохраняет жидкое агрегатное состояние, тогда как аналогичные водородные соединения являются газами. Это объясняется особыми характеристиками слагающих молекулы атомов и присутствием связей между ними. Атомы водорода присоединены к атому кислорода образуя угол 104,45°, и эта конфигурация строго сохраняется. Из-за большой разности электроотрицательностей атомов водорода и кислорода электронные облака сильно смещены в сторону кислорода. По этой причине молекула воды является активным диполем, где кислородная сторона отрицательна, а водородная положительна. В результате молекулы воды притягиваются своими противоположными полюсами, и образуют полярные связи, на разрыв которых требуется много энергии . В составе каждой молекулы Ион водорода (протон) не имеет внутренних электронных слоев и обладает малыми размерами, в результате чего он может проникать в электронную оболочку отрицательно поляризованного атома кислорода соседней молекулы, образуя водородную связь с другой молекулой. Каждая молекула связана с четырьмя другими посредством водородных связей две из них образует атом кислорода и две атомы водорода. Комбинация этих связей между молекулами воды полярной и водородной и определяет очень высокую температуру её кипения и удельную теплоты парообразования. В результате этих связей в водной среде возникает давление в тыс. атмосфер, которое и объясняет причину трудно сжимаемости воды, так при увеличении атмосферного давления на 1 бар, вода сжимается на 0,00005 доли её начального объёма.
В кружево будто одеты Деревья, кусты, провода. И кажется сказкою это, А все это просто вода. Безбрежная ширь океана И тихая заводь пруда, Каскад водопада и брызги фонтана А в сущности, это вода. Высокие волы вздымая, Бушует морская вода, И топит, и губит, играя, Большие морские суда. Вот белым легли покрывалом На землю родную снега… А время придет – все растает, И Будет простая вода. А.Фет
Структуры воды и льда между собой очень похожи. В воде как и во льду молекулы стараются расположиться в определённом порядке образовать структуру, однако тепловое движение этому препятствует. При температуре перехода в твёрдое состояние тепловое движение молекул более не препятствует образованию структуры, и молекулы воды упорядочиваются, в процессе этого объёмы пустот между молекулами увеличиваются и общая плотность воды падает, что и объясняет причину меньшей плотности воды в фазе льда. При испарении, напротив, рвутся все связи. Разрыв связей требует много энергии, отчего у воды самая большая удельная теплоёмкость среди прочих жидкостей и твёрдых веществ. Для того чтобы нагреть один литр воды на один градус, требуется затратить 4,1868 к Дж энергии. Благодаря этому свойству вода нередко используется как теплоноситель. Однако удельная теплоёмкость воды, в отличие от других веществ непостоянна: при нагреве от 0 до 35 градусов Цельсия её удельная теплоёмкость падает, в то время как других веществ она постоянна при изменении температуры. Помимо большой удельной теплоёмкости, вода также имеет большие значения удельной теплоты плавления (0 °C и 333,55 к Дж/кг) и парообразования (2250 к Дж/кг [)
Вода обладает также высоким поверхностным натяжением среди жидкостей, уступая в этом только ртути. Относительно высокая вязкость воды обусловлена тем, что водородные связи мешают молекулам воды двигаться с разными скоростями. По сходным причинам вода является хорошим растворителем полярных веществ. Каждая молекула растворяемого вещества окружается молекулами воды, причём положительно заряженные участки молекулы растворяемого вещества притягивают атомы кислорода, а отрицательно заряженные атомы водорода. Поскольку молекула воды мала по размерам, много молекул воды могут окружить каждую молекулу растворяемого вещества. Это свойство воды используется живыми существами. В живой клетке и в межклеточном пространстве вступают во взаимодействие растворы различных веществ в воде. Вода необходима для жизни всех без исключения одноклеточных и многоклеточных живых существ на Земле. Вода обладает отрицательным электрическим потенциалом поверхности.
Чистая (не содержащая примесей) вода хороший изолятор. При нормальных условиях вода слабо диссоциирована и концентрация протонов (точнее, ионов гидроксония H 3 O +) и гидроксильных ионов HO составляет 0,1 мкмоль/л. Но поскольку вода хороший растворитель, в ней практически всегда растворены те или иные соли, то есть в воде присутствуют положительные и отрицательные ионы. Благодаря этому вода проводит электричество. По электропроводности воды можно определить её чистоту. Вода имеет показатель преломления n=1,33 в оптическом диапазоне. Однако она сильно поглощает инфракрасное излучение, и поэтому водяной пар является основным естественным парниковым газом, отвечающим более чем за 60 % парникового эффекта. Благодаря большому дипольному моменту молекул, вода также поглощает микроволновое излучение, на чём основан принцип действия микроволновой печи.
Вода является наиболее распространённым растворителем на планете Земля, во многом определяющим характер земной химии, как науки. Большая часть химии, при её зарождении как науки, начиналась именно как химия водных растворов веществ. Её иногда рассматривают, как амфолит и кислоту и основание одновременно (катион H + анион OH). В отсутствие посторонних веществ в воде одинакова концентрация гидроксид-ионов и ионов водорода (или ионов гидроксония), pK a ок. 16. Вода химически довольно активное вещество. Сильно полярные молекулы воды сольватируют ионы и молекулы, образуют гидраты и кристаллогидраты. Сольволиз, и в частности гидролиз, происходит в живой и неживой природе, и широко используется в химической промышленности.
Вода реагирует при комнатной температуре: с активными металлами (натрий, калий, кальций, барий и др.) с галогенами (фтором, хлором) и межгалоидными соединениями с солями, образованными слабой кислотой и слабым основанием, вызывая их полный гидролиз с ангидридами и галогенангидридами карбоновых и неорганических кислот с активными металлорганическими соединениями (диэтилцинк, реактивы Гриньяра, метилнатрий и т. д.) с карбидами, нитридами, фосфидами, силицидами, гидридами активных металлов (кальция, натрия, лития и др.) со многими солями, образуя гидраты с боранами, силанами с кетенами, не до окисью углерода с фторидами благородных газов Вода реагирует при нагревании: с железом, магнием с углем, метаном с некоторыми алкилгалогенидами Вода реагирует в присутствии катализатора: с амидами, эфирами карбоновых кислот с ацетиленом и другими алкинами с алкенами с нитрилами
Биологическая роль Вода играет уникальную роль как вещество, определяющее возможность существования и саму жизнь всех существ на Земле. Она выполняет роль универсального растворителя, в котором происходят основные биохимические процессы живых организмов. Уникальность воды состоит в том, что она достаточно хорошо растворяет как органические, так и неорганические вещества, обеспечивая высокую скорость протекания химических реакций и в то же время достаточную сложность образующихся комплексных соединений. Благодаря водородной связи, вода остаётся жидкой в широком диапазоне температур, причём именно в том, который широко представлен на планете Земля в настоящее время.
Интересные факты *В среднем в организме растений и животных содержится более 50 % воды. *В составе мантии Земли воды содержится в раз больше, чем количество воды в Мировом океане. *При средней глубине в 3,6 км Мировой океан покрывает около 71 % поверхности планеты и содержит 97,6 % известных мировых запасов свободной воды. *Если бы на Земле не было впадин и выпуклостей, вода покрыла бы всю Землю, и её толщина была бы 3 км. *Если бы все ледники растаяли, то уровень воды на Земле поднялся бы на 64 м и около 1/8 поверхности суши было бы затоплено водой. *Морская вода при обычной её солёности 35 замерзает при температуре 1,91 °C. *Иногда вода замерзает при положительной температуре. *При определённых условиях (внутри нанотрубок) молекулы воды образуют новое состояние, при котором они сохраняют способность течь даже при температурах, близких к абсолютному нулю. *Среди существующих в природе жидкостей поверхностное натяжение воды уступает только ртути. *Вода отражает 5 % солнечных лучей, в то время как снег около 85 %. Под лёд океана проникает только 2 % солнечного света. *Синий цвет чистой океанской воды объясняется избирательным поглощением и рассеянием света в воде. *С помощью капель воды из кранов можно создать напряжение до 10 киловольт, опыт называется «Капельница Кельвина». *Существует следующая поговорка с использованием формулы воды H 2 O: «Сапоги мои того пропускают H 2 O». Вместо сапог в поговорке может участвовать и другая дырявая обувь. *Вода это одно из немногих веществ на Земле, которые расширяются при переходе из жидкой фазы в твёрдую (кроме воды, таким свойством обладают висмут, галлий, свинец и некоторые соединения и смеси). *Вода может гореть, если ее поместить в атмосферу с фтором, иногда даже со взрывом. При этом выделяется кислород. *Распространено мнение, что нежелательно смешивать кипячёную воду с некипячёной, якобы употребление такой воды может вызвать диарею. *Вода единственное вещество, которое может находиться на земле в трех агрегатных состояниях.
Основные показатели качества питьевой воды органолептические мутность цветность вкус запах Химические рН перманганатная окисляемость общая жесткость воды минерализация (сухой остаток) фенольный индекс ПАВ и др. содержание анионов (нитратов, нитритов, сульфатов, цианидов, хлоридов и гидрокарбонатов) содержание алюминия, бария, бериллия, бора, железа, кадмия, марганца, меди, молибдена, мышьяка, никеля, ртути, селена, свинца, стронция, хрома и цинка бактериологические общее микробное число общие колиформные бактерии радиологические
Тип воды Исходная вода Вода после очистки началь- ная общая жест- кость Ж об нач, мг- экв/л карбо- натная жест- кость Ж к, мг-экв/л некарбо- натная жест- кость Ж н, мг-экв/л pH умягчение Na-катионированием умягчение Н-катионированием обессоливание последовательным Н-катионированием и ОН-анионированием остаточная общая жесткость Ж об ост, мг-экв/л pH остаточная общая жесткость Ж об ост, мг-экв/л pH оста- точная общая жесткос ть Ж об ост, мг-экв/л щелоч- ность (кислот- ность) pHpH Водопровод- ная вода 2,52,10,46,50,056,60,032,50,02-7 «Раифский источник» вода бутилиро- ванная питьевая 3,83,20,66,60,056,70,033,00,02-7 Вода артезианской скважины 7,06,01,07,30,067,50,043,60,04-7 Вода р. Волга 8,471,47,50,067,60,054,00,05-7
Сообщение Берегите воду В конце XIX в. Горожанину хватило полтора ведра воды в сутки – и на мытье, и даже на тушение пожаров. Нынешняя норма – свыше 18 ведер, т.е 220 л. На деле мы и в эту норму не укладываемся, расходуя ведер на человека. Эталонное 12-литровое ведро несильная струя воды заполняет за минуту. Вы простояли под душем 5 мин- 60 л. Воды убежали в канализацию. Этого с лихвой хватит, чтобы аккуратно вымыть слона. Струйкой толщиной со спичку литровая банка наполняется за 3 мин. Этот эксперимент позволяет установить, что за сутки из неисправного крана утекает минимум. Существует расхожее мнение, что промышленность тратит львиную долю воды. На самом деле на выпуск 1 т стали уходит 150 м, хлопчатобумажное ткани – 1000 м, ежесуточно, заводы и фабрики забирают лишь четверть. Столько же идет в столовые, детские сады, больницы. Остальное – в жилые дома.
А ведь экономить воду без всякого гигиенического ущерба совсем не сложно. Скажем, зубы после чистки можно прополоскать из стакана, закрыв кран. Экономия – 5 л. Воды за одну человеко-чистку. Во время бритья можно, вместо того чтобы открыть кран с горячей водой, налить, как в старину, воду из чайника в стакан, на бритье уйдет не 5-10 л., а всего 0.2, а бреющихся миллионы. Хозяйки считают, что полоскать белье после стирки надо в проточной воде. Конечно, так белье выполаскивается быстрее, поскольку градиент концентрации стирального порошка на поверхности белья и омывающей его воде больше, чем в непроточной, а значит, и скорость диффузии больше. Но зато расход воды велик. Современные моющие средства вымываются из чистого белья и после того, как оно полежит в непроточной воде минут. Сменив воду, белье можно выполоскать дочиста. Кстати, в стиральных машинах белье полощется также в друх- трех водах, а не в проточной воде. Мыть посуду лучше всего в раковине с двумя отделениями и пробками для сливных отверстий. Так же можно мыть овощи.
Творческая пауза Составление синквейна в рабочих тетрадях. Это японское слово, которое означает в буквальном переводеэмоциональное отношение. Синквейн будет состоять из 5 строк. 1) Одним словом(именем существительным) выразите тему сегодняшнего урока 2) Подберите к этому слову 2 определения 3) Подберите к этому слову 3 глагола 4) Составьте фразу, в которой будет отражена значимость этого слова 5) Подберите синоним к этому слову.
30
Тест(дифференцированный) 1)Вода в природе встречается: а) в жидком виде б) в твердом виде в) в газообразном виде г) все ранее перечисленное 2)В жидком виде она покрывает: а) ½ земной поверхности земли б) 3/ земной поверхности земли в) 1/5 земной поверхности земли г) 1/6 земной поверхности земли 3) Для получения чистой воды растворенные в ней вещества удаляют: а) дистилляцией б) рентефикацией в) фильтрованием г) отслаиванием
4) Определите уравнение реакции, где вода выступает как окислитель: а) 2 к+2Н2О 2 кон+Н2 б) F2+2H2O 4HF+O2 в) P2O5+3H2O 2H3PO4 г) H2O 2H2+O2 5) Определите уравнение реакции, где вода выступает как восстановитель: а) H2O+Ce2 HCe+HCeO б) 2H2O+2NaCe Ce2+H2+2NaOH в) H2O+Ca Ca(OH)2 +H2 г) SO3+H2O H2SO4 6) Вода реагирует со всеми веществами набора: а)N2;Na б) Na2O;SiO2 в) So3;Ca г) P2O5;S
7) Основными загрязнителями воды являются: а) болезнетворные вирусы, гельминты, вирусы б) соединение неоксичных мталлов в) органические вещества, минеральные одобрения г) все ранее перечисленное 8) На долю пресной воды приходится: а) 97% б) 50% в) 3% г) 2% 9) Осуществить химическое превращения: H2 X1 Ca(OH)2 X2 X3 1) O2; H2O;CaCe2 2) O2; H2O;AgCe 3)H2O;CaCe2;AgCe
Тест Вариант 1 А1 Больше всего примесей содержится в воде 1. дождевой 2. морской 3. речной 4. родниковый А2 В воде не растворяется 1. CuSO4 2. NaOH 3. AgCL 4. KNO3 A3 При взаимодействии оксида SO3 с водой образуется 1.H2S 2. H2SO4 3. H2SO3 4. SO2 A4 К физическим свойствам воды не относится 1. Плотность 2. цвет 3. запах 4. способность к разложению А5 Степень окисления водорода в молекуле H2O
