Колыбель жизни

МОУ СОШ с. Октябрьский городок

Проект на тему:

Колыбель жизни

.

с. Октябрьский Городок

Татищевский район

2учебный год

Аннотация

Реки и родники – природные святыни (Водные ресурсы родного края)

Автор проекта: учитель химии и экологии МОУ «СОШ с. Октябрьский Городок»

Работа над проектом позволяет наглядно увидеть межпредметную взаимосвязь таких учебных предметов, как география, химия, экология, биология. Учащиеся выбирают нужную часть информации в её большом потоке.

Практическая значимость проекта состоит в исследовании вод своего родного края.

Данный проект способствует формированию умений и навыков в проведении исследовательской работы; позволяет развивать творческое мышление школьников, умения приобретать знания из различных источников и через химический эксперимент, анализировать факты, делать обобщения, высказывать собственные суждения.

Нацеливает на правильное поведение в природе, ориентирует на бережное отношение к окружающей среде.

http://www. *****/node/366245

Проект «Колыбель жизни»

Цели:

•  Формирование экологической культуры обучающихся;

•  Воспитание личностных и нравственных качеств подрастающего поколения;

Задачи:

•  Привлечение внимания учащихся к актуальным проблемам района и области;

•  Формирование у школьников чувства ответственности за экологическую обстановку своей «малой родины»;

•  Закрепление в практической деятельности теоретических знаний;

•  Углубление знаний о природе родного края, мире воды и побережья.

Основополагающий вопрос

В чём уникальность воды?

Проблемные вопросы

•  Где в природе находится вода? Какие химические свойства характерны для воды?

•  Какая связь существует между строением, свойствами и биологической ролью воды в клетке?

•  Как по состоянию береговой растительности определить качество воды в водоёме?

•  Какие особенности характерны для реки Идолги?

•  Какое значение имеет река для села Октябрьский Городок?

Учебные предметы: биология, география, химия, экология, физика.

•  Участники: учащиеся 8-11кл.

Информационные ресурсы :

•  ссылки на мультимедиа и Интернет ресурсы.

•  Энциклопедии

Исследовательские работы

География

Идолга - малая речка (презентация)

Химия

Вода знакомая и загадочная(презентация)

Минеральные воды(публикация)

Биология

Роль воды в клетке(презентация)

Вода в живых организмах(публикация)

Физика

Агрегатные состояния воды (презентация)

Неиссякаемый источник энергии (публикация)

Экология

На пороге экологической опасности (презентация)

Акция «Спасем планету от мусора» «IFAW Международный фонд защиты животных»

ВОДА - СОВЕРШЕННЫЙ ИСТОЧНИК ЖИЗНИ

В чём уникальность воды?

"Этот довод, как и многие аргументы атеистов, основывается на незнании философии природы. Если бы на Земле была лишь половина существующих морей, испарение было бы наполовину меньше. И соответственно было бы вдвое меньше рек, орошающих сухую землю. Такой земли было бы в два раза больше, потому что количество испарений пропорционально вызывающему их теплу. Мудрый Творец разумно сделал моря достаточно обширными, чтобы испарений хватило всей Земле."

Джон Рэй, английский натуралист XVIII века.

Большая часть планеты покрыта водой. Океаны и моря составляют три четверти земной поверхности, на которой также имеется бесчисленное количество рек и озер. Снег и лед на вершинах гор - это замерзшая вода. Значительная часть земной воды находится в атмосфере. Каждое облако содержит тысячи, а иногда миллионы тонн воды в форме испарений. Время от времени эти испарения превращаются в воду и выпадают на землю в виде дождя. Даже воздух, которым мы дышим, содержит некоторое количество влаги. Иначе говоря, где бы вы ни были, вы обязательно найдете воду. Действительно, комната, в которой вы находитесь в данный момент, содержит от 40 до 50 литров воды. Посмотрите вокруг! Вы не видите ее? Поднимите глаза от книги и посмотрите внимательно на ваши руки, ноги, тело. Сорок - пятьдесят литров воды, о которых мы говорили, - это вы!

Тема исследования (ученица 8 класса Щербакова Катя)
«РОЛЬ ВОДЫ В КЛЕТКЕ»

ГИПОТЕЗА

•  Биологическая роль воды в клетке зависит от её строения и аномальных свойств

Цель

•  Установить взаимосвязь между строением молекулы воды, аномальными свойствами и биологической ролью воды в организмах

Ход исследования

•  Изучить материалы различных источников о содержании воды в клетках различных тканей.

•  Изучить строение молекул воды.

•  Познакомиться с аномальными свойствами воды.

•  Установить зависимость между строением молекулы воды и ее уникальными свойствами.

•  Установить зависимость между уникальными свойствами воды и ее биологической ролью.

Результаты исследований

Содержание воды в клетках различных тканях человека

изучив материал учебника и выяснила содержание воды в некоторых тканях и органах человека.

Органа и ткани человека	Содержание воды %
Эмаль зуба	10-15 %
Костная ткань	20 %
Головной мозг	85 %
Кровь	90%

Зависимость между строением молекулы воды и ее уникальными свойствами

ОСОБЕННОСТИ СТРОЕНИЯ МОЛЕКУЛЫ ВОДЫ

ü  молекула воды полярна (диполь)

ü  молекулы воды подвижны

ü  между молекулами воды возникает водородная связь

УНИКАЛЬНЫЕ СВОЙСТВА ВОДЫ

ü  уникальный растворитель

ü  высокая теплоемкость

ü  высокая теплопроводность

Зависимость между уникальными свойствами воды и ее биологической ролью в клетке

Уникальный растворитель реакции в клетке возможны только в водном растворе.

Высокая теплоемкость вода предохраняет клетку от резких изменений температуры.

Высокая теплопроводность вода создает возможность равномерного распределения теплоты между тканями.

Вывод

•  В состав всех живых организмов входит вода

•  Вода обладает некоторыми уникальными свойствами (универсальный растворитель, высокая теплопроводность и теплоемкость)

•  Уникальные свойства воды определяются структурой ее молекулы

•  Биологическая роль воды определяется особенностью ее молекулярной структуры и свойствами

ВОДА ЗНАКОМАЯ И ЗАГАДОЧНАЯ (учащиеся 9а класса Купцова Дарья, Алиева Тунзаля )

ГИПОТЕЗА

Вода – универсальное вещество на Земле

В исследовательской работе мы хотим ответить на вопрос:

«ВОДА - тобою наслаждаются, не ведая, что ты такое?»

ХОД ИССЛЕДОВАНИЯ

•  Изучить историю появления воды на планете Земля.

•  Познакомиться с нахождением воды на планете

•  Исследовать растворимость веществ в воде

•  Исследовать химические свойства воды

ПОЯВЛЕНИЕ ВОДЫ НА ПЛАНЕТЕ

Миллиарды лет назад в холодном газопылевом облаке уже содержалась вода. Исходные элементы для образования воды: кислород и водород в нашей Галактике принадлежат к шести самым распространенным веществам космоса. Скопления молекул воды обнаружены за пределами Солнечной системы. Исследуя геологические процессы на Земле, ученые установили, что вода и составляющие её элементы играли определяющую роль во всей геологической истории Земли. В недрах земли происходят физико-химические процессы, под давлением и высокой температуры образуются паро - и газообразные соединения, в том числе и вода. Водяной пар через наземные и подводные трещины и разломы выделяются на поверхность. Часть воды покинула поверхность планеты, часть постепенно образовала гидросферу.

•  Таким образом появились благоприятные условия для появления жизни на планете.

ВОДА НА ПЛАНЕТЕ

Нахождение воды на планете:

Гидросфера – океаны, моря, реки, озера, болота, атмосферная влага.

Подземные воды - единственный вид полезных ископаемых, запасы которых могут возобновляться в процессе эксплуатации.

Подземные льды – их площадь составляет 47% от площади России, мощность ледяного слоя достигает 50м. В зонах вечной мерзлоты встречаются подземные воды –КРИОЛЕГИ (концентрированные природные рассолы), они создают природный холодильник.

Гейзеры – горячие источники, температура воды которых достигает 90 градусов С

Минеральные источники – запасы воды, которые содержат различные минеральные соли.

Растворимость веществ в воде

Проделав лабораторные опыты, мы установили растворимость в воде некоторых веществ.

Твёрдые вещества.

Растворимые: хлорид натрия, сахар, гидроксид натрия

Нерастворимые: сульфат бария, карбонат кальция

Жидкие вещества

Растворимые: спирт, соляная кислота

Нерастворимые: бензин, растительное масло

Газообразные вещества

Растворимые: углекислый газ, кислород, аммиак

Нерастворимые: азот, водород

Химические свойства воды

1.Взаимодействие воды с простыми веществами

2Na + 2H2O = 2NaOH + H2

2.Взаимодействие воды со сложными веществами

CaO + H2O = Ca(OH)2

3.Вода – катализатор

4AL +3 I2 Н 2О 2AL 2I 3

Выводы

•  Вода - активный созидатель нашей планеты, один из основных «строительных материалов»

•  2/3 нашей планеты занято водой, однако питьевой воды мало, её необходимо беречь

•  Вода – универсальный растворитель различных веществ

•  Вода – достаточно активное химическое вещество.

«Агрегатные состояния воды» (Лукьянов Артем и Першков Александр)

Мы предполагаем при переходе из одного агрегатного состояния в другое изменяются физические свойства воды.( твердое, жидкое, газообразное)

Мы поставили перед собой следующую цель: Изучить процессы перехода воды в различные агрегатные состояния.

Для того чтобы изучить переход воды из твёрдого состояния в жидкое мы проделали опыт по нагреванию льда на спиртовке и по результатам опыта построили график (приложение 1)

•  Нагревание льда происходит с ростом температуры.

•  Плавление при постоянной температуре (температура плавления – 0 С)

•  Только после того, как весь лёд растает температура воды начнёт подниматься.

Для того, чтобы изучить переход воды из жидкого состояния в твердое

мы проделали опыт по охлаждению воды и по результатам опыта построили

график. (приложение 2)

•  Охлаждение воды происходит с понижением температуры.

•  Отвердевание ( кристаллизация) происходит при постоянной температуре – температура кристаллизации - 0 С.

•  После того, как вся вода превратится в лёд, температура льда начнет понижаться.

Изучив соответствующую литературу, мы определили свойства испарения и кипения воды

Испарение

•  Происходит с поверхности жидкости.

•  Скорость испарения зависит:

•  От температуры воды (чем выше температура, тем больше скорость испарения)

•  От площади свободной поверхности

•  От наличия ветра над свободной поверхностью.

Кипение

•  Происходит по всему объему жидкости.

•  Происходит при постоянной температуре (1000 С).

•  Происходит при появлении пузырьков воздуха.

Вывод :

•  Переход воды из твёрдого состояния в жидкое происходит при повышении температуры, лёд плавится при постоянной температуре - 00 С, происходит поглощение энергии.

•  Обратный процесс происходит при понижении температуры, вода отвердевает при 0 С, происходит выделение энергии.

•  Переход воды из жидкого состояния в газообразное осуществляется

двумя способами: испарением и кипением ( процесс испарения зависит от температуры и площади поверхности).

Идолга – малая речка

Гипотеза

Река – уникальное явление природы, необходимое для жизни человека

Цель:

Выяснить особенности реки Идолги.

Доказать, что река Идолга имеет большое значение для жителей села Октябрьский Городок.

Ход исследования

•  Познакомиться с географическим положением реки Идолги, изучив литературу, географические карты,

•  Исследовать морфометрические особенности реки Идолги (ширину, глубину, скорость течения, взять пробы воды) ,с помощью лабораторного оборудования

•  Выяснить режим реки

•  Установить значение реки для жителей села Октябрьский Городок.

Географическое положение реки

•  Река Идолга –является притоком реки Медведица ,Реки бассейна Дона

•  На склонах и долины реки - многочисленные родники с чистой и прозрачной водой.
В долине, в среднем течении реки, расположено селение Октябрьский Городок.

Морфометрические особенности реки

•  Ширина 5м - 10м

•  Средняя глубина достигает 2-3 м.

•  Средняя скорость течения 25 см/с.

Режим реки Идолги

•  Река питаются за счет снега и дождя, имеют небольшое падение

•  71% стока дают талые воды, 24 % - подземные воды, 5% - дождевые воды

•  В среднем около 77 % стока проходит весной, когда уровень реки повышается по сравнению с летней меженью на 10 см

Значение реки Идолги

•  Жители используют воду источников, которыми питается река Идолга в хозяйственных целях (питьевая вода, и рыбные ресурсы, и зона отдыха).

Вывод:

•  Река Идолга относится к бассейну реки Дон.

•  Режим реки зависит от климата

•  Река Идолга имеет большое значение для жителей села Октябрьский Городок.

«Вода! У тебя нет ни вкуса, ни цвета, ни запаха,
тебя невозможно описать, тобою наслаждаются,
не ведая, что ты такое. Нельзя сказать что ты
необходима для жизни, ты – сама жизнь…
Ты самое большое богатство на свете…»
Антуан Сент-Экзюпери.

Вода - одно из начал всего существующего на Земле, говорили в древности. Тысячи лет человек, любуется и наслаждается водой. И все это время люди не переставали задумываться о ее происхождении, составе, свойствах.

Вся практическая деятельность человека с самой глубокой древности связана с использованием воды и водных растворов.

При создании проекта мы решили закрепить наши действия практической экологической деятельностью. Повели акцию «Очистим планету от мусора » (приложение 3)

Провели открытый урок «Свойства воды» (приложения 4)

Провели классный час «На пороге экологической катастрофы »

Отправляли пробы воды в «Центр гигиены и эпидемиологии в Саратовской области» получили результаты. (приложение 5)

Приложение 3

Акция

«Очистим планету от мусора»

С 4 по 10 октября прими участие:

1.  Экологический рисунок в защиту животных.

2.  Презентации: «Животные и сохранение их на Земле»; «Вода… ты сама жизнь».

3.  Классный час «На пороге экологической катастрофы» с презентацией.

4.  Личный факт в общее дело «Собери пластиковый мусор на берегу реки!»

5.  Отчет об акции и награждение победителей.

Ответственные 9 а класс, классный руководитель В.

Приложение3

Очистим планету от мусора

10 октября 2008 года учащиеся 8а класса под руководством классного руководителя били участниками масштабной акции «Собери пластиковый мусор!» при организации Международного фонда защиты животных IFAW.

Была очищена река Идолга свыше 500 метров, с первых 100 метров было подсчитано количество собранного мусора: пластиковых бутылок 52 штуки, стекло 9 штук, крышки 20 штук «большая часть наверное в воде!», пакеты 18 штук стаканчики 12 штук, различный другой мусор ( доски, окурки от сигарет, кости, механические детали, и т. д.)

Общее количество заполненных пакетов на 100 метров – 6 пакетов по 30 литров.

Наша акция была размещена в районную газету.

Приложение 4

Свойства воды

Цели. Изучить физические и химические свойства воды.
Задачи.
Учебные – развить навыки самостоятельной работы, умения записывать уравнения реакций и расставлять коэффициенты, делать выводы, использовать при изучении темы знания по физике;
развивающие – развить речевые навыки, способности к анализу, расширить кругозор учащихся с привлечением научно-популярной литературы;
воспитательные – поощрять умение слушать товарищей, развивать интерес к познанию.

ХОД УРОКА

Учитель.

«Я очень добродушная.
Я мягкая, послушная.
Но, когда я захочу,
Даже камень источу».

Отгадайте, о чем речь?
(Учащиеся говорят, что речь идет о воде. Учитель ставит на стол стакан с водой.)
Химическое вещество вода всем хорошо известно, и на первых порах кажется, что в этом веществе нет ничего интересного. На самом деле если всмотреться более внимательно в свойства, значение и состав воды, то можно обнаружить в этом веществе очень много таких качеств, которые мы не замечали, а может быть, просто не знали.
Итак, тема нашего урока «Свойства воды».
Учитель закрепляет на магнитной доске таблицы с основными вопросами урока.

Физические свойства воды

Химические свойства воды

Взаимодействие:

а) с простым веществами (металлами и неметаллами);
б) со сложными веществами (оксидами, кислотами, солями)

Учитель. Какие физические свойства воды вам известны?
Учащиеся. Вода – это жидкость без цвета, запаха и вкуса, tкип = 100 °C, tпл = 0 °C, = 1 г/см3 (при 4 °С). Вода не проводит электрический ток, плохо проводит тепло, удельная теплоемкость воды очень высокая и составляет 4,2 Дж/(г•град).
Учитель. Послушайте сообщение об уникальных свойствах воды.

Удивительное вещество – вода
(сообщение ученика)

Ученик. Вода обладает многими удивительными свойствами, резко отличающими ее от всех других жидкостей. И если бы вода вела себя «как положено», то Земля стала бы просто неузнаваемой.
Все тела при нагревании расширяются, при охлаждении сжимаются. Все, кроме воды. В интервале температур от 0 до +4 °С вода при охлаждении расширяется, а при нагревании сжимается. При +4 °С вода имеет наибольшую плотность, равную 1000 кг/м3. При более низкой и более высокой температуре плотность воды несколько меньше. Благодаря этому осенью и зимой в глубоких водоемах конвекция происходит своеобразно. Вода, охлаждаясь сверху, опускается вниз, на дно, только до тех пор, пока ее температура не достигнет +4 °С. Тогда в стоячем водоеме устанавливается распределение температуры, изображенное на рисунке. Благодаря этому под слоем льда, покрывающим водоем сверху, живут в воде рыбы и другие обитатели водоемов.

Распределение температуры в зимнем водоеме

Чтобы нагреть 1 г воды на 1 °С, ей необходимо отдать в 5, 10, 30 раз большее количество теплоты, чем для нагревания 1 г любого другого вещества, т. е. вода имеет очень большую удельную теплоемкость. Вследствие этого вода является хорошим теплоносителем. Вспомните, например, водяное отопление у вас дома или «отопление» Европы теплым течением Гольфстрим. Медленное повышение температуры воды при нагревании и соответственно выделение значительных количеств теплоты при охлаждении смягчают колебания температуры вблизи больших водоемов.
Учитель. Проведем ряд опытов по изучению физических и химических свойств воды.

Опыт 1. Демонстрация низкой проводимости тепла водой.

Посмотрим, как вода проводит тепло. Нагреем в пламени спиртовки нижнюю часть пробирки с водой, держа ее рукой за верхнюю часть. Верхняя часть пробирки остается холодной, следовательно, вода – плохой проводник тепла.

Опыт 2. Вода – катализатор.

Какую роль играет вода в следующей реакции:

2Al + 3I2 = 2AlI3?

Эта реакция идет только при добавлении к смеси йода и алюминия капли воды. Вода играет роль катализатора.

Опыт 3. Взаимодействие с активными металлами.

Ca + 2H2O = Ca(OH)2 + H2,

2Na + 2H2O = 2NaOH + H2.

В полученных растворах красный лакмус становится синим, а бесцветный фенолфталеин – малиновым.

Опыт 4. Взаимодействие с неметаллами.

При нагревании выше 800 °С вода реагирует с углеродом (углем):

С + Н2О = СО + H2.

Опыт 5. Взаимодействие с оксидами активных металлов.

СаО + Н2О = Са(ОН)2.

Опыт 6. Взаимодействие с оксидами неметаллов.

P2O5 + Н2О = 2HPО3.

Фосфор сжигаем в ложечке для сжигания, опускаем в колбу с водой, колбу после реакции энергично встряхиваем. В обоих случаях проверяем среду растворов индикатором.

Классификация оксидов

Опыт 7. Растворение серной кислоты в воде.

По какому признаку растворение серной кислоты в воде можно отнести к химическому процессу?
(Ответ. Выделение теплоты – признак химической реакции.

Н2SO4 + nН2О = Н2SO4 •nH2О.)

Опыт 8. Взаимодействие с солями.

Сульфат меди(II) белого цвета при взаимодействии с водой меняет окраску на голубую. Изменение окраски – признак химической реакции:

CuSO4 + 5H2O = CuSO4 •5H2O.

Сыпучий порошок безводного CaSO4 (а лучше – вяжущий материал алебастр CaSO4•0,5H2O) при смешивании с водой дает пластичную массу. Получается прочный камень – гипс CaSO4 •2H2O:

CaSO4 + 2H2O = CaSO4 •2H2O.

Опыт 9. Взаимодействие с гидридами.

Соединения щелочных металлов с водородом (гидриды) очень чувствительны к влаге и разлагаются в присутствии воды:

KH + H2O = KOH + H2,

CaH2 + 2H2O = Ca(OH)2 + H2.

* * *

Вы познакомились с физическими и химическими свойствами воды. Вода – самое распространенное вещество на поверхности нашей планеты. Она играет определяющую роль в формировании климата Земли. Вода – растворитель и реагент. Большинство реакций в живой и неживой природе протекает в водных растворах и при участии воды. Вода взаимодействует как с простыми, так и со сложными веществами. Урок можно закончить словами:

«Купайтесь в речке, в ванне,
Ныряйте с головой,
И в море, в океане –
Везде дружи с водой!»

Приложение1

Приложение 2

 

Список литературы:

•  Методический журнал « Физика в школе», изд-во «Школьная пресса» 2004.

•  «Вода знакомая и загадочная»

•  Журнал «Наука и жизнь» 2004 г

•  Материалы сайтов в Интернете

•  Габриелян. Учебник химии 8 класс

•  Методический журнал «Химия в школе » изд «Центр химпресс» 2001г.№7.

•  «География Саратовской области» пособие 2006 год