Нестандартный урок: «…капля воды - это жизнь!»

  Нестандартный урок:  «…капля воды - это  жизнь!»

Учитель физики МБОУ «Вечерняя (сменная) общеобразовательная школа №1»

Цели:

познавательные:

научить учеников понимать микромеханизм перехода вещества из одного состояния в другое.

развивающие:

а) формирование представления научного познания;

б) развитие логического мышления;

в) отработка практических навыков в понимании законов физики. 

воспитательные:

а) формирование навыков применения знаний в повседневной жизни;

б) формирование навыков применение знаний в экстремальных ситуациях.

Тип урока:  комбинированный.

Демонстрация: 1. Зависимость скорости испарения от температуры.

  2. Охлаждение жидкости при испарении.

№ п/п	Основные этапы урока	Методы и приемы	время, мин
1	Организационный момент	Приветствие всего класса	1
2	Подготовка к усвоению нового материала	Фронтальный опрос основных величин	3
3	Актуализация опорных знаний	Работа с основными формулами у доски	3
4	Изучение нового материала	а) демонстрация б) изложение в) лабораторный опыт	18
5	Закрепление изученного материала	Беседа	10
6	Первичная проверка изученных знаний	Опрос желающих	5
7	Домашнее задание	Объяснение домашнего задания	2
8	Итоги урока	Беседа	3

Ход урока.

1. Приветствие.

2. Подготовка к усваиванию нового материала

“Воде была дана волшебная власть стать соком жизни на Земле”

(Леонардо да Винчи)

Самое распространенное неорганическое соединение в живых организмах планеты Земля – вода. Например, в клетках эмали зубов ее ~10%, в клетках развивающегося зародыша ~90%, а в теле медузы до 98%. В среднем в многоклеточном организме масса воды составляет ~80% от общей массы тела.
Роль воды в клетке обусловлена ее химическими свойствами. Сотрудники химической лаборатории уже объяснили наиболее важное свойство воды – растворять органические и неорганические вещества. Проникновение веществ в клетку и выведение из нее продуктов жизнедеятельности возможно только в растворенном виде. Вода участвует в явлениях осмоса, обеспечивающего поддержание постоянства химического состава клетки. Напомним, что осмосом называется проникновение молекул растворителя через полупроницаемую мембрану в раствор какого-либо вещества. Вода поступает в клетку именно путем осмоса. Давление, с которым вода проникает через мембрану, называется «осмотическим», причем величина этого давления возрастает с увеличением концентрации раствора. Осмотическое давление жидкостей организма человека соответствует давлению 0,86%-го раствора NaCl. Более концентрированные растворы принято называть «гипертоническими», менее концентрированные – «гипотоническими». Направление диффузии воды – в клетку или из нее – обусловлено величиной осмотического давления окружающего клетку раствора. Если какие-либо клетки, например эритроциты, поместить в гипотонический раствор, то вода будет поступать в эти клетки. Давление воды на наружную клеточную мембрану будет возрастать до тех пор, пока клеточная оболочка не лопнет. Напротив, в гипертоническом растворе вода стремится наружу, и клетки обезвоживаются.
На явлениях осмоса основаны движения воды по проводящей системе зеленых растений от корней к листьям. Вода, всасываемая корневыми волосками растений, содержит мало растворенных веществ. Проникая в клетки через мембраны и создавая в них повышенное давление, вода придает упругость листьям, лепесткам цветков, стеблям трав.
Не менее важна для живой природы и чисто химическая роль воды. Под действием специальных ферментов она вступает в реакции гидролиза, т. е. в реакции, при которых к свободным валентностям различных молекул присоединяются ионы ОН– и Н+ воды, при этом образуются новые вещества, необходимые для жизни клетки.

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.

Безбрежная ширь океана

И тишина заводь пруда,

Струя водопада и брызги, фонтана

И всё это – только вода!

Тучи, облака, туман, несущие влагу всему живому на земной поверхности, - это тоже вода. Бескрайние ледяные пустыни полярных областей, снег, покрывающий зимой землю, - это вода.

В кружева будто одеты

Деревья, кусты, провода,

И кажется сказка – это,

А в сущности – только вода.

  Прекрасно и невоспроизводимо многообразие красок солнечного заката его золотых и багровых переливов, торжественны краски небосвода при восходе солнца. Это обычная и всегда необыкновенная симфония цвета обязана рассеиванию и поглощению солнечного спектра водяными парами в атмосфере. Вода – это великий художник. Безгранично многообразие жизни. Она всюду на нашей планете. Но жизнь есть только там, где есть вода.

3. Активация опорных знаний.

  1) Вода – вещество; из чего состоят все вещества?

  2) Что характерно для любой молекулы?

  3) Какой энергией обладает каждая молекула?

4. Изучение нового материала.

  1) Объяснение явления испарения ст. зрения МКТ. Нарисуйте в тетради сосуд, наполнений жидкостью. Изобразим молекулы этой жидкости в виде шариков, которые расположены довольно плотно друг к другу. Стрелками изобразите направление движения некоторых молекул. Каким молекулам легче покинуть поверхности жидкости?

Выводы: а) Поверхностный слой жидкости могут покинуть молекулы, находящиеся вблизи поверхности;

  б) Молекулы, имеющие большую кинетическую энергию.

  2) Признаки явления испарение.

Выводы: а) Уменьшается количество жидкости;

  б) Понижается температура.

Последнее  свойство может быть использовано для оказания первой медицинской помощи: понижение температуры тела.

  3) Что влияет на скорость испарения:

  а) Температура окружающей среды и самой жидкости;

  б) Площадь открытой поверхности;

  в) Род жидкости;

  г) Скорость удаления паров с поверхности жидкости;

  4) Конденсация – процесс перехода молекул из пара в жидкость.

  Она сопровождается выделением энергии. Примеры: получение дистиллированной воды; образование облаков, тумана, выпадение росы.

  5) Насыщенный пар.

  Пар, находящийся в динамическом равновесии со своей жидкостью, называется насыщенным паром.

  6) Испарение в природе, технике. Вода является главным фактором, определяющим климат на поверхности Земли.
Главная роль воды состоит в том, что она является средой и источником водорода для жизненных процессов. Практически все органические вещества биосферы представляют собой продукт фотосинтеза, при котором растения используют световую энергию для соединения двуокиси углерода с водой. Без воды, как известно, фотосинтез не может происходить. Процесс, которому обязана вся жизнь нашей планеты. Вода — единственный источник кислорода, выделяемый в атмосферу при фотосинтезе. Вода необходима для биохимических и биофизических процессов, обеспечивающих возможность жизни на Земле. Образно говоря, в капле воды заключена жизнь.

  В естественных условиях испарение является единственным способом передачи влаги с океанов в атмосферу и основной составляющей круговорота воды на земном шаре. С поверхности Земли ежегодно испаряется 577000 км3 воды. Огромное количество воды испаряется растениями. За вегетационный период с 1 га пшеницы испаряется около 2000 м3 воды. В технике испарение применяется средства для очистки вещества или разделения жидких смесей перегонкой (получение бензина, керосина). Процесс испарения лежит в основе работы ДВС, холодильных установок, для охлаждения и сушки.

5. Закрепление изученного материала. 

Самое распространенное неорганическое соединение в живых организмах планеты Земля – вода. Например, в клетках эмали зубов ее ~10%, в клетках развивающегося зародыша ~90%, а в теле медузы до 98%. В среднем в многоклеточном организме масса воды составляет ~80% от общей массы тела.
Роль воды в клетке обусловлена ее химическими свойствами. Сотрудники химической лаборатории уже объяснили наиболее важное свойство воды – растворять органические и неорганические вещества. Проникновение веществ в клетку и выведение из нее продуктов жизнедеятельности возможно только в растворенном виде. Вода участвует в явлениях осмоса, обеспечивающего поддержание постоянства химического состава клетки. Напомним, что осмосом называется проникновение молекул растворителя через полупроницаемую мембрану в раствор какого-либо вещества. Вода поступает в клетку именно путем осмоса. Давление, с которым вода проникает через мембрану, называется «осмотическим», причем величина этого давления возрастает с увеличением концентрации раствора. Осмотическое давление жидкостей организма человека соответствует давлению 0,86%-го раствора NaCl. Более концентрированные растворы принято называть «гипертоническими», менее концентрированные – «гипотоническими». Направление диффузии воды – в клетку или из нее – обусловлено величиной осмотического давления окружающего клетку раствора. Если какие-либо клетки, например эритроциты, поместить в гипотонический раствор, то вода будет поступать в эти клетки. Давление воды на наружную клеточную мембрану будет возрастать до тех пор, пока клеточная оболочка не лопнет. Напротив, в гипертоническом растворе вода стремится наружу, и клетки обезвоживаются.
На явлениях осмоса основаны движения воды по проводящей системе зеленых растений от корней к листьям. Вода, всасываемая корневыми волосками растений, содержит мало растворенных веществ. Проникая в клетки через мембраны и создавая в них повышенное давление, вода придает упругость листьям, лепесткам цветков, стеблям трав.
Не менее важна для живой природы и чисто химическая роль воды. Под действием специальных ферментов она вступает в реакции гидролиза, т. е. в реакции, при которых к свободным валентностям различных молекул присоединяются ионы ОН– и Н+ воды, при этом образуются новые вещества, необходимые для жизни клетки.

Вода играет исключительную роль в жизненных процессах не только как обязательная часть клеток, но и как среда, в которой протекают все химические превращения (вода -> пищеварение -> выделение). Вода - символ бессмертия и плодородия. У живых организмов в воде всегда большая потребность (например, подсолнух в сутки требует 1л, береза - 30л, эвкалипт - 100л). Вода в растениях участвует в процессе фотосинтеза, при этом образуются органические вещества. Все теплокровные животные, как и человек, постоянно нуждаются в воде. (Хорошо упитанная собака может выдержать голодание до 100 дней при условии снабжения водой; без воды она погибает через 10 дней). Холоднокровные животные могут жить без воды неделями.

  Вода не только необходима человеку для жизнедеятельности. В ней заключается еще и сила эстетического воздействия на человека. Поэтому вода во все века и у всех народов является источником вдохновения для поэтов, художников, музыкантов. Выдающийся политический деятель сказала:

“Цивилизация – это диалог между человеком и водой”.

Во взрослом человеке 60% воды. При обезвоживании на 15-20% наступает смерть. Для нормального существования человек должен в сутки потреблять 2-2.5 л. воды. Водой богаты овощи, фрукты, молоко.

6. Первичная проверка полученных знаний.

7. Если  урок в 8- ом классе: сочините сказку о воде;

Если в старших классах, задание нескольким учащимся: презентация – свойства воды.

8. Итоги урока.

Берегите нашу Землю!  Берегите экологию!  Берегите водные ресурсы!