Это нужно знать!

Плотность воды ρ = 1 г/см3

m

ρ =

V

Массовая доля:

m _{вещества}

ω = ● 100%

m _{раствора}

m _{раствора} = m _{вещества} + m _{растворителя}

У2: Благодаря воде а природе возникают интереснейшие и самые разнообразные явления, такие как, радуга, гало, сулой, венцы и т.д. некоторые люди связывают с ними различные суеверия и приметы. Но ученые разгадали и нашли объяснения этим загадочным явлениям природы. Причиной некоторых из них является вода, её пары и лед. Воде принадлежит огромная роль в природе. О важнейших процессах в природе расскажет следующая группа из ОУ № 187.

• выступление группы № 6 интегрирующей знаний между учебными предметами:

«Цель нашей работы обобщить знания о ВОДЕ на примере природных явлений.

Осмос. Осмос (от греч. «толчок, давление») — процесс диффузии растворителя из менее концентрированного раствора в более концентрированный раствор. Впервые осмос наблюдал А. Нолле в 1748 году. Явление осмоса открыто в 1805 году русским акаде­миком Г. Ф. Парротом. Голландский химик Я. Г. Вант-Гофф установил, что при постоянной температуре осмо­тическое давление возрастает пропорционально концен­трации растворенного вещества, с повышением же темпе­ратуры давление растет пропорционально первой степени температуры.

Явление осмоса наблюдается в тех средах, где подвижность растворителя больше подвижности растворённых веществ. Важным частным случаем осмоса является осмос через полупроницаемую мембрану. Полупроницаемыми называют мембраны, которые имеют достаточно высокую проницаемость не для всех, а лишь для некоторых веществ, в частности, для растворителя.

Рассмотрим пример, к яичной скорлупе с внутренней стороны прилегает полупроницаемая мембрана: она пропускает молекулы воды и задерживает молекулы сахара. Если такой мембраной разделить растворы сахара с концентрацией 5 и 10% соответственно, то через нее в обоих направлениях будут проходить только молекулы воды. В результате в более разбавленном растворе концентрация сахара повысится, а в более концентрированном, наоборот, понизится. Когда концентрация сахара в обоих растворах станет одинаковой, наступит равновесие. Растворы, достигшие равновесия, называются изотоническими.

Еще за счет ударов тех молекул, которые не пропуска­ются мембраной, возникает одностороннее давление на мембрану — осмотическое давление. Всасывающее дей­ствие мембраны может быть скомпенсировано избытком гидростатического давления со стороны более концентри­рованного раствора.

Осмосом объясняется «оживление» увядших цветов в воде, набухание семян, прорастание растений сквозь асфальтовое покрытие дорог и тротуаров. Если подрезать стебель растения у земли, можно наблюдать выделение из него соков под влиянием осмотического давления. Вместе с соками при этом выделяется и поступающая че­рез корни вода («плач» растений).

В организме людей осмотическое давление составляет около 8 атм, у млекопитающих оно меняется в пределах 7, 5—9 атм, а у костистых рыб — в диапазоне от 10 до 15 атм. У луговых растений осмотическое давление под­держивается на уровне 5—10 атм, у солончаковых и пу­стынных— на уровне 60—80, иногда до 100 атм, а у се­мян при небольшой влажности приближается к 400 атм.

В эпоху построения египетских пирамид не существо­вало взрывчатых веществ. Для отвала скальных пород египтяне использовали явление осмоса. С этой целью в скале делалось отверстие, куда забивался деревянный клин. При поливании водой клин постепенно разбухал и раздвигал скальные стенки. Так производился отвал по­роды. После этого крупные куски известняка на катках и полозьях перевозили к месту построения пирамид.

В последнее время осмос стали применять и при очистке сточных вод.

Значение:

Осмос играет важную роль во многих биологических процессах. Мембрана, окружающая нормальную клетку крови, проницаема лишь для молекул воды, кислорода, растворенных в крови питательных веществ и продуктов клеточной жизнедеятельности; для больших белковых молекул, находящихся в растворенном состоянии внутри клетки, она непроницаема. Поэтому белки, столь важные для биологических процессов, остаются внутри клетки.

Осмос участвует в переносе питательных веществ в стволах высоких деревьев, где капиллярный перенос не способен выполнить эту функцию. Примером являются эвкалипт, бамбук (трава).

Осмос широко используют в лабораторной технике: при определении молярных характеристик полимеров, концентрировании растворов, исследовании разнообразных биологических структур. Осмотические явления иногда используются в промышленности, например при получении некоторых полимерных материалов, очистке высоко-минерализованной воды методом " обратного" осмоса жидкостей».

«Круговорот воды в природе.

Уже за много столетий до нашей эры люди интересовались происхождением рек и подземных вод. Древние греки считали, что реки питаются не атмосферными осадками и не подземными водами, а водой Океана, Они полагали, что вода Океана через глубокие отверстия - " тартары" - проникает в недра Земли и, выйдя снова на поверхность, дает начало рекам. И хотя взгляды Аристотеля (IV в. до н. э.) и Витрувия (I в. до н. э.) уже приближались к современным представлениям о круговороте воды, вплоть до XV в. преобладала теория океанического происхождения рек и подземных вод, исключавшая из круговорота процесс испарения и переноса влаги воздушными течениями. Современные представления о круговороте воды стали прочно складываться лишь в эпоху Возрождения. Первое наиболее близкое к современным описание круговорота воды мы находим в трудах Леонардо да Винчи (1452-1519).

Как вы знаете, вода может, находится в трех агрегатных состояниях:

• твердое (лед),
• жидкая вода,
• газообразное (водяной пар).

Наблюдается разница в характере движения частиц, расположении и силовых взаимодействиях. Вода способна к фазовым переходам, т.е. способна переходить из одного агрегатного состояния в другое. При чем для плавления, парообразования и возгонки необходимо сообщать тепловую энергию, а при кристаллизации и конденсации тепловая энергия выделяется в окружающее пространство.

Жидкая вода, которая наполняет моря и реки, уже много раз выпадала на землю в виде жидкой воды – дождя, и твердой воды – снега и града. Вода на Земле используется вновь и вновь. Это называется круговоротом воды в природе.

Вся масса воды на Земле находится в непрерывном движении - в круговороте. Вода испаряется с поверхности Океана и суши, восполняя запасы атмосферной влаги. Из атмосферы в виде дождя и снега она возвращается в Океан и на сушу, при этом осадки, выпавшие на сушу, питают реки и подземные воды. А речной сток восполняет часть воды морей и океанов, израсходованную на испарение. Осадки обогащают и почву влагой, столь необходимой для плодородия. Более одной трети воды с суши испаряется растениями. Этот важный процесс называется транспирацией.

В самом общем виде круговорот воды на нашей планете выглядит следующим образом. Под действием солнечных лучей вода испаряется с поверхности океана и суши и поступает в атмосферу, причём испарение с поверхности суши осуществляется, как реками и водоёмами, так почвой, растениями. Невидимые водяные пары, поднимающиеся в атмосферу. Достигая высоких и холодных слоев воздуха, водяной пар конденсируется и превращается в крохотные капли воды. Многие миллионы капель воды, конденсируясь (собираясь вместе), образуют облака. Капельки внутри облака, сливаясь, образуют более крупные капли. Когда они становятся достаточно большими и тяжелыми, они падают на землю в виде дождя под действие силы тяжести. Дождь питает горные потоки, которые впадают в реки. Вода уносится реками обратно в море. После этого круговорот воды в природе начинается вновь.

Вода не возникает из ничего, ее количество на Земле всегда постоянно. Вода, выпавшая на землю в виде дождя, возникла из испарений морей и озер, а также из туманов над поверхностью земли.

Таким образом, в круговороте особенно важны две силы. Первая - энергия Солнца, под влиянием которой вода испаряется и конденсируется (и кристаллизуется) парообразная влага, возникают воздушные и морские течения. Вторая - сила тяжести, под действием которой падают капли дождя, течет по уклону вода в реках, погружаются подземные воды и движутся полярные и горные ледники. Круговорот воды не только приводит в движение водную оболочку Земли, но связывает воедино все части гидросферы, обеспечивая их возобновление.

5. Проверка и оценка ЗУН учащихся по химии и оценка общего уровня знаний по теме ВОДА:

Тестирование по химии (5 вопросов), тестирование общего характера по теме ВОДА (5 вопросов) затем самоконтроль и самооценка.

Самооценка вклада в подготовку мероприятия, работы на мероприятии, самого мероприятия.

Тест по химии:

Ø 1. В молекуле воды атомы связаны:

А) ковалентной полярной химической связью,

Б) ионной химической связью,

В) металлической химической связью,

Г) ковалентной неполярной химической связью.

Ø 2. Аномально высокие плотность и температура кипения воды обусловлены:

А) химической активностью,

Б) образованием водородной связи между молекулами,

В) смещением электронной пары от атома водорода к атому кислорода,

Г) составом молекул.

Ø 3. Вода взаимодействует со всеми из перечисленных в ряду веществами:

А) СО₂, Na₂O, Cu.

Б) NaOH, H₂SO₄, Ag.

В) Fe, SO₂, CuSO₄.

Г) O₂, Mg, CaCl₂.

Ø 4. Выберите верное высказывание о воде:

А) вода – неполярный растворитель,

Б) вода не образует растворы,

В) вода – диполь, являющийся универсальным полярным растворителем,

Г) вода взаимодействует со всеми веществами.

Ø 5. Массовую долю растворенного вещества можно рассчитать по формуле:

Ar Эл

А) ω ₀ =

Мr

m вещества

Б) ω =

m раствора

V вещества

В) φ =

V раствора

m

Г) ρ =

V

Общий тест:

Ø 1. Отгадайте загадку. О каких агрегатных состояниях идет речь в загадке:

Я и туча, и туман,

И ручей, и океан,

И летаю, и бегу,

И стеклянной быть могу.

А) вода: газообразное (водяной пар), жидкое (жидкая вода), твердое (лёд).

Б) водяной пар, вода, лёд.

В) вода,

Г) нет верного ответа.

Ø 2. Вода имеет аномально высокую плотность при … ˚ С, что обеспечивает и поддерживает жизнь в водоемах. При этом плотные холодные слои воды опускаются вниз, а менее плотные теплые поднимаются вверх – это перемещение происходит из-за явления…

А) – 4 ˚ С, конвекция,

Б) 0 ˚ С, конвекция,

В) + 4 ˚ С, конвекция,

Г) 0 ˚ С, диффузия.

Ø 3. Биологическое явление проникновения растворителя к растворенному веществу через полупроницаемую перегородку называется… В основе лежит физический процесс - …

А) транспирация и испарение,

Б) осмос и диффузия,

В) транспирация и конденсация,

Г) осмос и давление.

Ø 4. Процесс испарения воды растениями, которая участвует в круговороте воды в природе, называется…

А) осмос,

Б) конденсация,

В) транспирация,

Г) кристаллизация.

Ø 5. Круговорот воды в природе имеет следующую физическую формулу…

А) транспирация, конденсация, выпадение осадков под действием силы тяжести.

Б) испарение и конденсация,

В)испарение и кристаллизация

Г) испарение, конденсация (кристаллизация), выпадение осадков под действием силы тяжести.

6. Поведение итогов:

? Что нового Вы узнали, чему научились…? (ответы учащихся)

У1: Действительно, вода играет большую роль в нашей жизни. Что бы делало человечество без воды, даже трудно представить. По-видимому, оно просто бы не существовало.

У2: С водой связаны не только жизнь и климат, но и работа большинства отраслей народного хозяйства. Вода является богатейшим источником энергии.

У1: мероприятие хочется снова закончить словами:

«Науку все глубже постигнуть стремись

Познанием вечного жаждой томись.

Лишь первых познаний блеснет тебе свет,

Узнаешь: предела для знаний нет!»

Фирдоуси

(персидский и таджикский поэт, 940 – 1030 гг.)

o Видеоряд «Рапсодия океана», учащиеся группы №1 читают стихи.