Методические особенности изучения темы Гидросфера в курсе дисциплин естественно-научного цикла (стр. 8 из 10)
Оборудование: глобус; таблица по зоологии «Животные – обитатели водоемов»; схемы: «Агрегатное состояние», «Содержание воды в организме человека», «Строение гидросферы», «Круговорот воды в природе»; рисунок «Фотосинтез»; магнитофонные записи; слайды.
Начинаем урок с музыки. Звучит «Панорама» из балета П.И.Чайковского «Спящая красавица». Журчащая музыка в исполнении арфы вызывает в воображении детей образ воды. Может быть подобрана и другая музыка: журчание весенних ручейков из первого концерта для фортепиано Э.Грига, из балета А.Глазунова «Раймонда», ревущий океан из «Шехерезады» Н.А.Римского-Корсакова
Учитель: О роли воды в природе ярко и точно сказал академик И.В.Петрянов: «Разве вода – это только жидкость, что налита в стакан? Океан, покрывающий почти всю планету, всю нашу чудесную Землю, в которой миллионы лет назад зародилась жизнь, - это вода».
Тучи, облака, туман, несущие влагу всему живому на земной поверхности, - это тоже вода.
Бескрайние ледяные пустыни полярных областей, снег, покрывающий почти половину планеты, - и это вода. Безгранично многообразие жизни. Она всюду на нашей планете. Но жизнь есть только там, где есть вода. Нет живого существа, если нет воды.
Проведем небольшую разминку. Отгадайте загадки.
1. Под землею ходит,
На небо смотрит. (Родник.)
2. Что видно, когда ничего не видно? (Туман.)
3. Вечером наземь слетает,
Ночь на земле пребывает,
Утром опять улетает. (Роса)
4. Без крыльев летят, Без ног бегут,
Без паруса плывут. (Облака.)
5. Не конь, а бежит,
Не лес, а шумит. (Река)
6. Приходил - стучал по крыше,
Уходил - никто не слышал. (Дождь.)
Давайте посмотрим на глобус. Наша планета названа Землей по явному недоразумению: на сушу приходится 1/4 ее территории, а все остальное - Вода! Правильно было бы назвать ее планета Вода!
Нахождение в природе:
3/4 земного шара
97% океаны и моря
3% озера, реки, подземные воды
70% содержат животные организмы
90% содержат огурцы, арбузы
65% массы тела человека
Учитель формулирует вывод: Вода является самым распространенным веществом на Земле. Нет такого минерала, горной породы, организма, в состав которого не входила бы вода.
Учитель: Кем, когда и при помощи, каких методов был установлен качественный и количественный состав молекулы воды?
Лавуазье доверено,
Чтоб было все проверено,
С Лапласом выполнял эксперимент.
Все проанализировал,
Он воду синтезировал
И доказал: она не элемент.
Для доказательства того, что вода не элемент, а также дня подтверждения состава воды Лавуазье и химик Жак Менье в1787г. осуществили знаменитые опыты по разложению воды.
Работы продолжение
Он видит в разложении
Воды в стволе, нагретом докрасна.
И это путь единственный,
Для утвержденья истины:
На газы разлагается она.
В основе изучения качественного и количественного состава вещества лежат два метода: синтез и анализ. Давайте вспомним сущность этих методов.
1787 г. Лавуазье
МетодыСинтез Анализ
Н2 + О2взрыв Н2О пост.электр.ток Н2 + О2О составе воды прекрасные строки написал Ефим Ефимовский.
Из атомов мир создавала Природа
Два атома легких взяла Водорода,
Прибавила атом один Кислорода,
И получилась частица Воды,
Море Воды, Океаны и Льдины.
Схема. «Состав молекулы воды»
М (н2о) =18 г/моль
Давайте вспомним физические свойства воды. При нормальных условиях вода - жидкость. Не имеет запаха, цвета, вкуса, прозрачна, не ядовита. При +100 °С (и давлении 1013 кПа) - кипит, при О °С - замерзает. При нагревании и замерзании вода расширяется, а при охлаждении сжимается. При температуре +4 °С плотность воды равна 1 г/см. При охлаждении плотность воды увеличивается, пока температура не достигнет +4 °С, затем плотность снова становится меньше. Поэтому в больших водоемах вода с температурой +4 °С опускается на дно, а более холодная - находится ближе к поверхности. И хотя зимой поверхность водоема скована льдом, на дне температура всегда равна +4 °С. Это свойство воды позволяет рыбе зимовать в замерзших водоемах. Лед имеет меньшую плотность, чем жидкая вода, т.к. его кристаллическая решетка содержит пустоты. Поэтому зимой лед находится на поверхности воды, что очень важно для обитателей водоемов зимой.
Вода обладает исключительно большой теплоемкостью, поэтому она медленно нагревается и медленно остывает. Благодаря этому водные бассейны регулируют температуру на нашей планете.
Земля давно бы остыла и стала безжизненной, если бы не вода Земная вода поглощает и выделяет много тепла, тем самым “выравнивая” климат. А от космического холода предохраняют молекулы воды, рассеянные в атмосфере. Один поэт написал о капле дождя:
Она жила и по стеклу текла.
Но вдруг ее морозом оковало,
И неподвижной льдинкой капля стала,
И в мире поубавилось тепла.
Какая ошибка здесь допущена?
Поэт забыл закон сохранения и превращения энергии. Убавилась внутренняя энергия капли воды. При замерзании капля воды выделяет тепло.
Говорят, что вода - оборотень. Почему ее так называют?
Учащиеся вспоминают, что вода может находиться в твердом, жидком и газообразном состояниях. В газообразном состоянии вода находится в атмосфере, а в жидком и твердом - в гидросфере.
(Работа со схемой)
Схема «Агрегатные состояния воды»
Благодаря чему вода на нашей планете может находиться в трёх агрегатных состояниях? Это объясняется средним расстоянием от Земли до Солнца, равным 149, 6 млн. км. Если бы расстояние от Земли до Солнца составляло менее 134 млн. км, то вся вода океанов, морей и рек испарилась бы. Увеличение расстояния между Землей и солнцем до 166 млн. км и более привела бы к тому, что жидкой воды на нашей планете не осталось бы - она полностью превратилась бы в лед.
Давайте вспомним, из каких частей состоит гидросфера.
(Работа со схемой).
Мы рассмотрели физические свойства воды, состав гидросферы, а теперь давайте вспомним ее химические свойства. Химические свойства веществ проявляются в их взаимодействии с другими веществами:
I.
С простыми веществами: 
Акт. Ме + Н2О щелочь + Н2 
Менее акт. Ме + Н2О МеО + Н2II. Со сложными веществами:
Акт. Ме + Н2О щелочь Не МеО + Н2О кислотаIII. Газированная вода – это раствор оксида углерода.
Н2О + СО2 Н2СО3В природе при минерализация источников осуществляется та же реакция.
А в живых клетках вода и углекислый газ участвуют в другой, куда более сложной и важной реакции.
Этот процесс происходит в растительных клетках и называется фотосинтезом. При фотосинтезе солнечная энергия запасается в органических веществах. Исходными соединениями для фотосинтеза служат углекислый газ и вода. В качестве побочного продукта фотосинтеза образуется молекулярный кислород.
Энергия солнечного света
6СО2 + 6Н2О С6Н12О6 + 6О2Это проявление всеобщего закона сохранения энергии - энергия солнечного света переходит в энергию органических веществ.
Какие еще жизненно важные процессы, кроме фотосинтеза, происходят в растениях при участии воды? Растениям необходимо охлаждение. Поэтому им приходится постоянно испарять воду - в результате происходит выделение тепловой энергии.
Вода - хороший растворитель. Вода – сильнейший инертный растворитель. Это связано с двухполюсной структурой молекулы воды (диполь). Под действием диполей воды связи между атомами и молекулами на поверхности погружённых в неё веществ ослабевают в 80раз.
Вода – растворитель и переносчик всех веществ, участвующих в жизнедеятельности, и в первую очередь питательных веществ. Именно благодаря воде в организме происходят сложные химические реакции. Она обеспечивает выведение из организма продуктов обмена, защищая его от вредного накопления.
Водный обмен – важная функция организма, обеспечивающая принцип постоянства внутренней среды организма.
Все основные процессы жизнедеятельности у животных, как и у растений, тесно связаны с водой. Вода составляет 60% и более от массы тела животных Цитоплазма клеток, кровь, слюна, желудочный сок содержат воду. Вода, испаряясь, способствует охлаждению тела. Вода является средой обитания не только для растений, но и для животных. В воде живут рыбы, моллюски, раки и многие другие животные.