Методическая разработка урока "Кислотность и минеральный состав воды. Правила отбора проб воды" 9 класс

Урок №31. Тема. Кислотность и минеральный состав воды. Правила отбора проб
воды
Часть 5. Экологические исследования по теме «Вода»
Практические работы с видеоматериалами построены по принципам научности,
методической достаточности, широты оцениваемых показателей, актуальности тематики
работ и опытов, информационной и дидактической насыщенности изложения.
За основу взят Экологический практикум: Учебное пособие с комплектом карт-
инструкций. Под ред. к.х.н. А.Г. Муравьева, Н.А. Пугал, В.Н. Лаврова .
Пособие практических работ по экологии
Цель: усвоение умений самостоятельно в комплексе применять знания, умения и
навыки, осуществлять их перенос в новые условия практической и исследовательской
деятельности
Задачи:
Образовательные: освоение содержания экологического образования, смысл
которого заключается в понимании естественных законов природы и их соотнесение с
«искусственными законами» развития социума.
Развивающие: развитие ключевых компетентностей школьников на примере содержания
экологического образования; развитие исследовательских умений учащихся по оценке
состояния различных компонентов окружающей среды.
Воспитательные: формирование системы базовых ценностей (жизнь, здоровье,
человек, сохранение биологического разнообразия, культурного наследия и др.), создание
условий для творческой самореализации и саморазвития школьников.
УУД
Регулятивные: организовывать своё рабочее место под руководством учителя;
определять план выполнения заданий на уроке, оценивать результат своей
деятельности.
Коммуникативные: выработанные умения и навыки экологически грамотного
поведения в окружающей среде, с другими людьми, гармоничное взаимодействие и
устойчивое развитие в системе « Природа - Общество».
Планируемые результаты
Познавательные: осмысление учащимися ценностей феномена жизни, ценности
каждой формы существования жизни; ценности существования человека, его здоровья,
социо-космической значимости; формирование ключевых компетентностей на
содержании экологического образования;
Предметные: формирование природосообразного стиля поведения человека в
окружающей среде, базирующегося на знании законов взаимодействия человека с
окружающей средой; развитие экологического мышления –предполагающего
способность к установлению причинно-следственных связей, системному анализу
действительности, моделированию и прогнозированию развития окружающей среды;
Личностные: развитие экологического мышления гибкого вероятностного
мышления, предполагающего способность к установлению причинно-следственных
связей, системному анализу действительности, моделированию и прогнозированию
развития, окружающей среды; развитие исследовательских умений по оценке и
системному анализу состояния окружающей среды.
Метапредметные: связи с такими учебными дисциплинами как биология, химия,
физика, география - будут способствовать более высокому уровню владения навыками по
данному курсу и реализации задач пред профильной подготовки школьников.
Тип урока- исследование, на котором эксперимент служит наглядным пособием
Формапрактико-ориентированная деятельность учащихся
Методы:, частично-поисковый, исследовательский, проведении учащимися
экспериментов.
Приготовление модельных растворов и образцов
Мутность воды. Обучающимся раздают пробирки с водой различной мутности.
Можно использовать воду с добавлением различных веществ (молока, почвы и т.д.).
Обучающиеся должны научиться пользоваться мутномером и определять показатель
мутности, пользуясь соответствующей картой-инструкцией.
Изучение запаха. Для приготовления растворов используют конические или
плоскодонные колбы на 250 мл. Приготовленные растворы разливают в
пронумерованные пробирки до половины высоты и закрывают пробками. Пробирки
ставят в штативы.
Вода с временной жесткостью. В стакан с известковой водой пропускают
углекислый газ из аппарата Киппа (или другого прибора) до появления осадка, а затем его
растворения.
Вода с постоянной жесткостью. В колбе на 250-500 мл с дистиллированной или
чистой кипяченой водой растворяют 1,0 г
хлорида кальция. Если останется осадок, то его надо отфильтровать либо декантировать
(слить жидкость с отстоявшегося осадка).
Вода, загрязненная нефтепродуктом (жиром). В 0,5 л теплой или горячей воды
наливают 1 чайную ложку растительного масла, интенсивно перемешивают. Используют
мутный раствор, который может иметь масляную пленку. Аналогично можно при-
готовить раствор из реального нефтепродукта, используя отработанное карбюраторное
масло, керосин и др. малолетучие нефтепродукты.
Вода, загрязненная механическими примесями. В 0,5 л воды помещают 1 чайную
ложку измельченной почвы, строительного мусора, твердых атмосферных выпадений и
т.п. Смесь интенсивно перемешивают. Используют мутный раствор, содержащий види-
мые глазом взвешенные частицы.
Вода, содержащая ионы меди и железа. В колбу на 500 мл наливают
дистиллированную или чистую кипяченую воду на
3
/
4
ее объема. Добавляют по 2-3 мл
5%-ных растворов солей сульфата меди, сульфата железа, хлорида железа. Хорошо
перемешивают содержимое.
Кислотность и минеральный состав воды. Правила отбора проб воды
Кислотность воды** определяется значением водородного показателя (рН),
который для природных вод обычно имеет значения от 6,5 до 8,5. Изменения рН воды
водоема обычно могут вызвать загрязнения воздуха кислотными примесями (оксидами
серы и азота, оксидом углерода (IV) и др.), которые «вымываются» из воздуха дождями и
попадают в водоем. Изменения рН могут вызвать также загрязнения водоема
промышленными сточными водами, которые не прошли нейтрализацию. Кислотность
природной воды может определяться также характером почвогрунтов, ландшафта в
котором расположен водоем. Изменение рН природной воды сверх допустимых пределов
(более 8,5 и менее 6,5) создает среду, непригодную для существования большинства
водных организмов, особенно простейших.
Качество природной воды в значительной степени определяется концентрацией
растворенных в ней минеральных солей. Можно выделить два больших класса
минеральных солей, которые встречаются в природной воде в значительных
концентрациях.
Основной вклад в общее солесодержание вносят соли 1-го класса, которые следует
определять в первую очередь. Соли 2-го класса также необходимо учитывать при оценке
качества воды, т.к. на каждую из них установлено значение ПДК, хотя они вносят
незначительный вклад в общее солесодержание природных вод. Концентрации
растворенных в воде минеральных солей определяют методами аналитической химии.
Основные компоненты, создающие минерализацию питьевой и природной
воды
Компонент минерального состава воды
Предельно допустимая
концентрация (ПДК)
1-й КЛАСС
1. Катионы:
Кальций (Са
2
+)
200 мг/л
Натрий (Ма
+
)
200 мг/л
Магний (М?
2
+)
100 мг
2. Анионы:
Гидрокарбонат (НСО
3
-
)
1000 мг
Сульфат (^О
4
2-
)
500 мг/л
Хлорид (СГ)
350 мг/л
Карбонат (СО
3
-
)
100 мг/л
Нитрат (М9
3
-
)
45 мг
2-й КЛАСС
1. Катионы:
АммонийН
4
+)
2,5 мг/л
Железо общее (сумма Ре
2+
и Ре^)
0,3 мг/л
Металлы
0,001 ммоль/л
2. Анионы
Фосфат (РО
4
3
)
3,5 мг/л
Нитрит (Ы~О
2
-
)
0,1 мг/л
В первую очередь нарушенный минеральный состав воды сказывается на
жизнедеятельности простейших (клеточных) организмов, т.к. растворенные соли и
определяют обмен веществ клеток с окружающей средой и являются строительным
материалом для элементов живой клетки. Повышенная концентрация солей в воде
пагубно сказывается на минеральном составе окружающей водоем почвы, вызывая ее
засоление, как в процессе впитывания воды почвой, так и при орошении такой водой
сельскохозяйственных полей. Источниками обогащения природной воды минеральными
солями, приводящего к нарушению природного солевого равновесия в воде, являются:
ливневые и талые воды с посыпаемых солями зимой улиц городов и дорог;
поверхностные дождевые воды с полей, газонов после применения на них
минеральных удобрений, а также грунтовые воды;
неочищенные сточные воды, рассолы, сбрасываемые промышленными
предприятиями, и др.
Повышенная концентрация солей ухудшает вкус питьевой воды. При концентрациях
солей, превышающих соответствующие ПДК, вода становится непригодной для питья и
использования на хозяйственные нужды
На правильность полученных результатов анализов влияет способ отбора пробы воды
и условия ее хранения. Проба должна быть отобрана в чистую стеклянную или
пластмассовую бутыль объемом не менее 0,5 л бутыли должно остаться не более 510
мл воздуха); пробы следует анализировать в течение нескольких часов после отбора либо
хранить в холодильнике. Подробнее о правилах отбора и консервации проб воды при
анализе.
Очень удобным объектом для изучения минерального состава воды являются
бутылированные питьевые и минеральные воды, имеющие этикетки с указанием
концентраций растворенных солей.
Минеральный состав воды и водоподготовка.
<iframe width="560" height="315" src="https://www.youtube.com/embed/KFDMNa47yk4"
frameborder="0" allow="autoplay; encrypted-media" allowfullscreen></iframe>
Состав минеральной воды
<iframe width="560" height="315" src="https://www.youtube.com/embed/nNGtuxfSshY"
frameborder="0" allow="autoplay; encrypted-media" allowfullscreen></iframe>
Ресурсы:
Муравьев А.Г., Пугал Н.А., Лаврова В.Н. Экологический практикум: Учебное пособие с
комплектом карт-инструкций / Под ред. к.х.н. А.Г. Муравьева. - СПб.: Крисмас+, 2003. -
176 с.: ил.
Сайт YouTube: https://www.youtube.com/
Хостинг презентаций
-http://ppt4web.ru/nachalnaja-shkola/prezentacija-k-uroku-okruzhajushhego-mira-vo-klasse-
chto-takoe-ehkonomika.html