Конспект урока на тему: "Анализ воды из природных источников"

Тема: Анализ воды из природных источников.  Цель:  научить   школьников   проводить   химический   анализ   состояния природных   вод   простейшими   лабораторными   методиками,   анализировать результаты и давать им собственную оценку. Задачи:  ­   формировать   у     учащихся   умение   правильно   применять   методику постановки и проведения опытов по химическому анализу состояния воды на примере   прудов   нашего   села,   правильно   анализировать   полученные результаты,   делать   выводы   и   доходчиво   их   излагать.   Выявить   основные загрязняющие факторы, снижающие качество природных вод в черте села. ­ развивать познавательную и творческую деятельность учащихся. ­   воспитывать   бережное   и   экономное   отношение   к   водным   ресурсам своего края. Оборудование и материалы:   видеозапись   на   тему:   «Вода   в   природе»,   карта   –   схема   экологического состояния   села,   на   столах   учащихся:   инструктивные   карточки   для выполнения работы, бланк отчета по результатам исследований, образцы проб воды   для   анализа,   индивидуальные   химические   микролаборатории   с необходимым набором реактивов и оборудования. Технология проблемно­поисковая. Ход занятия: 1. Активизация познавательной деятельности учащихся. Постановка целей и задач занятия. Учитель:  Посмотрите за окно. Что там? Снег? Снег – это кристаллы замерзшей воды. Вы слыхали о воде? Говорят она везде!  Учащиеся:  В луже, в море, в океане  И в водонапорном кране,  Как сосулька замерзает,  В дом туманом заползает,  На плите у нас кипит,  Паром чайника шипит,  Растворяет сахар в чае, Мы ее не замечаем. Мы привыкли что вода  Наша спутница всегда. Без нее нам не умыться,  Не наесться, не напиться. Смею вам я доложить: Без воды нам не прожить. Учитель:  Да, без воды нам не прожить. Вода бывает «живая» и «мертвая», легкая и тяжелая, целебная и минеральная – очень и очень разная. Она может быстро бежать   и  тихо   струиться,  реветь   водопадом   и  молчать   айсбергом,  дымить гейзером и блистать капельками росы. Завораживать и вдохновлять, грозить девятым валом и ласково плескаться.  (Демонстрация видеозаписи на тему: «Вода в природе»)  С недавних пор количество воды стали строго учитывать в масштабе всей   планеты.   Ее   изучают   теоретики   и   практики   –   представители   самых разных отраслей знаний: химики физики, биологи, гидрологи. И каждый из нас с ней имеет дело ежедневно.  На   сегодняшнем   занятии   и  мы   с  вами   попытаемся   выявить   причины быстрого уменьшения объемов чистой воды на примере водоемов нашего села, а также  проведем  доступными   для нас лабораторными методиками  анализ качества их вод. Попытаемся проанализировать полученные нами результаты, сделать   соответствующие   выводы   и   оформим   свои   результаты   в   отчетные бланки. Для   выполнения   своих   исследований   мы   разделились   с   вами   на отдельные   экспертные   группы.   Каждая   группа   изучает   теоретически, выполняет   практически   исследования   по   индивидуальным   вопросам. Представляет всему классу методику и результаты своих исследований. Затем вместе мы делаем анализ полученных данных и делаем выводы. 2. Выполнение практической работы. А) Работа по экспертным группам.  Экспертная группа № 1: «Экологи»  (Анализ   своей   исследовательской   деятельности   сопровождает демонстрацией карты – схемы: « Экология нашего села»)  Ученик 1. Село   Митрофановка   расположено   на   юге   Воронежской   области,   в Центральном   Черноземье,   в   лесостепной   природной   зоне.   Преобладает равнинно – холмистый рельеф с фрагментами лесонасаждений. На территории села   есть   целый   ряд   искусственно   созданных   водоемов:   пруды   Кленовый, Рощектаевский,   Заиграевский,   пруд   Водокачки,   отстойник   сточных   вод авторемонтного   завода.   Все   водоемы,   за   исключением   Кленового   и отстойника, расположены в жилой зоне.  Ученик 2. В   нашем   селе   есть   ряд   предприятий:   авторемонтный   завод,   участок железной дороги, маслоцех, асфальтный завод, ПМК. В результате бытовой деятельности   человека,   работы   предприятий,   движения   автотранспорта, летнего выпаса скота и птицы происходит попадание загрязняющих веществ в водоемы   нашего   села.   Вещества   –   загрязнители   существенно   снижают процессы   естественного   самоочищения,   сокращают   жизнь   флоры   и   фауны, влияют на здоровье людей. Для проведения химического анализа мы взяли следующие образцы воды:  Образец № 1: Вода из пруда Рощектаевского.  Образец № 2: Вода из пруда Заиграевского.  Образец № 3: Вода из пруда Кленового.  Образец № 4: Вода из отстойника. Образец   №5:   Вода   из   школьного   водопровода.   Контрольный образец. Для   проведения   исследований   в   классе   формируется   6   экспертных групп. Каждая группа работает в ходе выполнения практической работы над определенным   видом   анализа.   У   каждой   группы   на   партах   имеются инструктивные   карточки   с   описанием   методика   проведения   опытов, стандартные таблицы с нормативными данными, а также специальные бланки для внесения результатов исследований и выводов. Исследования осуществляются группами по следующим заданиям: Экспертная группа № 1: Обнаружение катионов свинца в пробах воды из образцов 1 – 5. Экспертная группа № 2: Обнаружение катионов кальция в пробах воды. Экспертная группа № 3: Обнаружение катионов железа в пробах воды. Экспертная группа № 4: Обнаружение хлорид – ионов в пробах воды. Экспертная группа № 5: Обнаружение сульфат – ионов в пробах воды. Экспертная группа № 6: Определение перманганатной окисляемости воды и ее активной реакции. Условия проведения реакции 1. рН < 7,0  2. Температура комнатная.  3. Осадок не растворим в азотной и соляной кислотах.  Выполнение анализа.  К 10 мл пробы воды прибавляют2 – 3 капли соляной кислоты и приливают 0,5 мл раствора хлорида бария.  При концентрации сульфат – ионов выпадает осадок более 10 мг/л выпадает осадок:  SO4 2­ + Ba2+ = BaSO4 –осадок белого цвета.  Экспертная группа № 6: О п ы т 6: Определение перманганатной окисляемости воды и ее активной реакции. Реагенты и материалы:   А)   Для   определения  активной   реакции   среды   универсальная  индикаторная бумага и стандартная бумажная цветная индикаторная шкала.  Б)   Для   определения   перманганатной   окисляемости   слаборозовый   раствор перманганата калия.  Выполнение анализа:  А)   Для   определения   активной   реакции   образцов   воды   смачиваем   полоски индикаторной бумаги в каждой пробирке. Выявим изменившийся в каждом случае цвет индикаторной бумаги, сравним его с бумажной цветной шкалой, определим приближенное значение рН и сравним со стандартными данными. Б)   Для   определения   перманганатной   окисляемости   воды   в   каждую   пробу добавим немного раствора розового цвета перманганата калия. Если в воде идет   накопление   органических   веществ,   снижающих   качество   воды, происходит   их   оседание   в   виде   хлопьев   в   результате   взаимодействия   с перманганатом калия. Б).Анализ полученных результатов исследований экспертных групп. Учитель:  Полученные   результаты   исследований   каждой   экспертной   группе необходимо занести в отчетный лист и сравнить со стандартными табличными данными.   Сделайте   выводы   о   наличии   в   пробах   исследуемых   веществ   и определите их приблизительное содержание. Выводы так же занесите в бланк.  (Учащиеся   сопоставляют   полученные   результаты   со   стандартными табличными данными и заносят выводы в бланк)  Таблица № 1: «Определение содержания хлоридов»  Осадок или помутнение Слабая муть Слабая муть Образуются   хлопья,   но   осаждаются   не сразу Белый объемистый осадок Концентрация хлоридов, мг/л 1 ­10 10 ­ 50 50 ­ 100 Более 100 Таблица № 2: «Определение содержания сульфатов»  Характер осадка Отсутствие мути Слабая   муть,   появляющаяся   через несколько минут Слабая муть, появляющаяся сразу Сильная, быстро оседающая муть Концентрация сульфатов, мг/л Менее 5 5 ­ 10 10 ­ 100 Более 100 Таблица № 3: « Определение активной реакции среды» Цвет индикаторной бумаги Значение рН Розово ­ оранжевый Светло ­ желтый Зеленовато ­ голубая Около 5 Около 6 Около 8 6,5 – 8,5  6.5 – 9,5 Менее 5,5 и более 8,5 Реакция среды норма для природных вод Границы колебания норма для природных вод Показатель загрязненности сточными водами Таблица № 4: «Предельно допустимые концентрации вредных веществ в окружающей среде»  Наименование вещества Катионы калия Катионы свинца Катионы кальция Катионы железа Анионы хлора Сульфат ­ анионы Фосфат ­ анионы Нитрат ­ анионы Допустимые концентрации, мг/л 300 0,03 180 0,5 300 400 45,0 45,0 В).   Представление   экспертными   группами   результатов   своих исследований. Учитель:  А   теперь   заслушаем   результаты   полученных   исследований   каждой экспертной   группы,   а   также   ее   выводы.   В   ходе   отчета   остальные   группы вносят   результаты     в   общий   бланк.   Затем   сделаем     вывод   по   степени загрязненности воды из каждого образца. Учащиеся   из   экспертных   групп   представляют   свои   следующему плану:   результаты   по 1. Название опыта. 2. Реагенты в реакции. 3. Условия проведения реакции. 4. Результаты опыта по каждой пробе воды. 5. Вывод по степени загрязненности вод . По представленным результатам учащиеся заполняют общий бланк по исследованиям.  Отчет по проведенному исследованию. Тема исследования:  __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________  Цель исследования: __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________  Объекты исследования:  __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________  Методы исследования: __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________    Результаты исследования: Название опытов Результаты опытов Обнаружение катионов свинца Обнаружение катионов кальция Обнаружение катионов железа Обнаружение хлорид ­ ионов Образец1: Образец2: Образец3: Образец4: Образец5: Образец1: Образец2: Образец3: Образец4: Образец5: Образец1: Образец2: Образец3: Образец4: Образец5: Образец1: Образец2: №   п. п. 1. 2. 3. 4. Выводы   о   степени загрязненности 1. 2.  3.  4.  5. 1. 2.  3.  4.  5. 1. 2.  3.  4.  5. 1. 2. Образец3: Образец4: Образец5: Образец1: Образец2: Образец3: Образец4: Образец5: Образец1: Образец2: Образец3: Образец4: Образец5: 5. 6.. Обнаружение сульфат ­ ионов Определение реакции   среды   и перманганатной окисляемости Общий вывод: 3.  4.  5. 1. 2.  3.  4.  5. 1. 2.  3.  4.  5. 3.Выводы по результатам практической работы.   Учитель: Ребята,   какие   же   из   водоемов   нашего   села   оказались   наиболее загрязненными, почему? Учащиеся:   В ходе исследований мы выяснили, что в воде наших прудов содержатся вещества   загрязнители.   К   ним   относятся   ….   Наиболее   загрязненным   по химическому составу отстойник вод нашего завода, очевидно, что в нем не происходит должной очистки воды. Вода из отстойника стекает в пруд Кленовый. В нем обнаружены те же загрязнитель, что и в отстойнике, но в меньшем количестве. Воды прудов, находящихся в зоне села, также сильно загрязнены. Причинами их загрязнения можно считать не только сточные воды от производства, но и деятельность человека – хозяйственная или рекреационная. Сейчас, в зимний период,  эти показатель снижены, а в остальное время загрязняющих веществ в водоемах оказывается намного больше. Учитель:  Как   вы   считаете,   какие   возможны   в   условиях   нашего   села природоохранные мероприятия по очистке водоемов ?  Учащиеся:  1.Очистка побережий прудов от бытового и технического мусора. 2.   Ограничение   выпаса   скота   и   домашней   птицы   на   участках   прудов, используемых в рекреационных целях.  3. Механическая очистка побережий прудов от продуктов гниения, древостоя. 4.запретить слив в водоемы бытовых стоков. 5. Оборудовать специальные места у водоемов для отдыха населения. 6. Каждому человеку, посещающему природные объекты, проявлять культуру поведения.  4. Подведение итогов :  Учитель комментирует активность учащихся на занятии, оценивает работу учащихся   по   баллам   1  –  3.  По   мере   необходимости   дает   индивидуальные рекомендации учащимся.