Вода. Основания. Растворы

Тема урока: Вода в природе. Получение чистой воды и её физические свойства.

Цель: Обобщить и дополнить знания учащихся о нахождении воды в природе и её физических свойствах, познакомить с промышленным способом очистки воды, обсудить проблему охраны воды, отметить большое народнохозяйственное значение воды.

Оборудование: Прибор для перегонки воды.

Ход урока

1. Изучение нового материала

Что же такое вода?

Такой вопрос может показаться даже невежливым.

Всякий знает, что вода – это соединение водорода и кислорода.

Формула воды - Н₂O.

Вопросы: 1) Запишите формулу воды. Объясните, как составить формулу.

2) К какому классу веществ относится вода? Почему?

3) Какую часть земного шара занимает вода? ¾

4) В каком агрегатном состоянии встречается вода? Приведите примеры.

Физические свойства природной воды:

жидкость бесцветная, без вкуса, запаха, кипит при температуре 100°C (атм. давл.), замерзает при температуре 0°C, плотность = 1 (при температуре = 4°C)

Нахождение воды в природе.

На земном шаре очень много воды – около полутора миллиардов кубических километров. 90% - сосредоточено в океанах и 10% на континенте.

Вода в природе встречается во всех агрегатных состояниях. В твёрдом виде она одевает ледяным покровом полярные страны и вершины гор и покрывает в течение значительной части года снежной пеленой большую часть поверхности суши, попеременно то одного, то другого полушария Земли.

В жидком виде она заполняет впадины земной коры, покрывая часть поверхности земного шара океанами и морями.

Она пропитывает почву в виде ручьёв и рек.

В газообразном виде в состоянии невидимого пара, вода всегда содержится в переменном количестве в атмосфере, вызывая всевозможные явления погоды. Тучи, облака, туман, воспетые поэтами и несущие влагу всему живому – это тоже вода.

Так как М. в Н₂O (18) гораздо меньше среднего молекулярного веса воздуха, воздух, впитывая в себя влагу почвы и водных вместилищ, становится легче и поднимается вверх, увлекая с собой водяные пары. Поднимаясь на всё большую высоту, увлажнённый воздух расширяется, от этого охлаждается и из ненасыщенного водяными парами становится перенасыщенным ими. Избыток водяных паров выделяется, конденсируясь на тончайших, всегда присутствующих в воздухе пылинках в виде капелек тумана: так образуются облака.

Роль воды в жизни человека.

Академик Карпинский А. П. писал, что вода – это не просто минеральное сырьё, средство для развития промышленности и сельского хозяйства; вода – это действенный проводник культуры, это та живая кровь, которая создаёт жизнь, там, где её не было.

Значение воды

«Где вода, там и жизнь» и «Земля умирает, если ушла вода». Эти восточные пословицы известны каждому.

Вода была той великой «колыбелью», в которой зародилась жизнь на земле, и все процессы, которые мы наблюдаем в живых организмах, осуществляются при её участии.

2/3 массы тела взрослого человека составляют вода, наша кровь содержит 83% воды, сердце и мозг – 80%. Есть живые организмы и растения, в которых содержится ещё большее количество воды, например огурцы – 99%, медузы – 99%.

Вода в огромных количествах используется промышленностью для нагрева и охлаждения разнообразных аппаратов, моторов, двигателей. Очень много пара вырабатывают различные теплоэлектроцентрали и котельные. Его используют в гидравлических прессах и машинах для получения большого давления.

Советский Союз является родиной гидравлического способа добычи торфа и угля, при которых вода не только добывает, но и транспортирует ископаемое.

Вода – универсальный растворитель кислот, солей и других веществ. Вода растворяет питательные вещества, необходимые для жизнедеятельности растений и животных, и тем самым подготавливает их к тем химическим реакциям, которые идут в живых клетках.

Большие количества воды расходуются при производстве промышленной и сельскохозяйственной продукции. Только одно растение подсолнечника за лето требует 250л воды.

При получении каждого куска ситца (42,6м) расходуется до 2м³. Любая автомашина ежесуточно потребляет более 0,5м³ воды.

Многие химические процессы ускоряются в присутствии воды. Но вода и непосредственно принимает активное участие в реакциях, например, при получении кислот, гашении извести. Вода обязательно требуется для процессов схватывания и твердения вяжущих материалов – цемента, гипса.

Важно напомнить, что вода – это самое первое минеральное удобрение, которое человек с незапамятных времён стал применять для улучшения питания растений.

Можно ли назвать природную воду (совершенно прозрачную и бесцветную) чистой? Почему?

Какие вещества называют чистыми и смесями?

(Вещества, состоящие из одинаковых молекул – чистые вещества, из разных молекул – смеси)

Чем объясняется, что дождевая вода во всех странах обладает одними и теми же свойствами, а вода, взятая из разных рек не вполне одинаковыми свойствами?

(Дождевая вода – чистое вещество, вода из рек – смесь)

Передвигаясь по земле и под землёй и соприкасаясь с горными породами, вода обогащается различными солями и металлами. Природная вода содержит различные примеси минеральных и органических веществ, а также газы и микроорганизмы. Даже в дождевой воде, которая считается самой чистой, имеются растворённые газы и частички пыли. Но кроме растворённых веществ (соли кальция, железа, алюминия, магния) в воде содержатся во взвешенном состоянии и механические примеси, от которых необходимо освободиться (частички глины, песка, остатки растений и животных). В зависимости от того, для каких целей применяется вода, её очищают от этих веществ в большей или меньшей степени.

Способы очистки воды

Что вы знаете об очистке воды?

Какое значение имеет очистка питьевой воды?

Очистке и подготовке воды уделяется огромное внимание.

Мировая статистика показывает, что ежегодно примерно 500 млн человек становятся жертвами болезней из – за того, что не имеют в достаточном количестве чистой воды. Чтобы получить нужное количество питьевой воды, удовлетворяющей санитарным требованиям, необходимо её долго и тщательно обрабатывать. Каждая водопроводная станция представляет собой сложное сооружение. При отборе воды из реки или озера она проходит через металлические сетки, оставляя в них водоросли, щепки и другие крупные загрязнения. Дальнейшее оседание механических примесей происходит в отстойниках. Затем в воду добавляют специальные вещества (коагулянты), которые помогают мельчайшим частичкам мути собраться в более крупные сгустки, оседающие на фильтре, состоящем из песка и гравия. Затем воду обеззараживают хлором, поскольку в каждом её кубическом сантиметре содержатся тысячи микробов. Для этой же цели можно применять и другие средства, губительные для микроорганизмов, но не изменяющие вкусовых качеств воды – озон или ультрафиолетовое излучение. Подобные озонаторные установки действуют в Москве, Ленинграде.

Только после этого питьевая вода подаётся по многокилометровой городской сети в квартиры.

От каких примесей очищают природную воду на водоочистных станциях?

Отделы и аппараты

1. водоприёмная камера

2. отстойник (коагулянт)

3. песочный фильтр

4. хлораторная

5. подземные резервуары воды

6. электронасосы

Несмотря на тщательную очистку питьевой воды, в ней остаются растворённые примеси. Во многих случаях требуется совершенно чистая вода, не содержащая никаких примесей.

Как же получить такую воду?

Для отделения воды от растворённых веществ, примесей применяется перегонка. Перегонка заключается в том, что обыкновенную воду превращают в пар путём нагревания, который затем охлаждается в другом сосуде, и вновь образует чистую воду.

Прибор для перегонки воды состоит из колбы, в которой вода будет нагреваться и превращаться в пар, водяного холодильника, в котором водяные пары будут охлаждаться и снова превращаться в жидкую воду и приёмника для чистой воды.

Водяные пары в верхней части холодильника сначала встречаются с несколько нагретой водой, но всё же разница температур так велика, что это вода охлаждает горячие пары. Охлаждённые пары встречаются у


--------

Такая вода называется дистиллированной и применяется в аптеках для приготовления лекарств и в химических лабораториях.

Рекомендована экскурсия на водоочистную станцию г. Челябинска

или Троицкую ГРЭС

Охрана воды (презентации учеников)

2. Рефлексия

1. На какие стадии можно разделить весь процесс очистки воды на городской водоочистительной станции?

2. На какие стадии можно разделить процесс перегонки воды?

3. Перегонка воды – какое это явление?

4. Сравните перегонку с выпариванием. Приведите примеры

5. Можно ли при выпаривании водного раствора соли получить соль в твёрдом виде, а воду снова в жидком состоянии?

6. Какие известны реакции, в результате которых получается вода?