Проект "Круговорот воды в природе"

Слайд 2

Кристаллическая структура льда: молекулы воды соединены в правильные шестиугольники Кристаллическая решётка льда: Молекулы воды H 2 O (чёрные шарики) в её узлах расположены так, что каждая имеет четырёх „соседок“. Молекула воды (в центре) связана с четырьмя ближайшими соседними молекулами водородными связями. Лёд – кристаллическая модификация воды. По последним данным лёд имеет 14 структурных модификаций. Среди них есть и кристаллические (их большинство) и аморфные модификации, но все они отличаются друг от друга взаимным расположением молекул воды и свойствами. Правда, все, кроме привычного нам льда, кристаллизующего в гексагональной сингонии, образуются в условиях экзотических — при очень низких температурах и высоких давлениях, когда углы водородных связей в молекуле воды изменяются и образуются системы, отличные от гексагональной. Такие условия напоминают космические и не встречаются на Земле. Например, при температуре ниже –110 °С водяные пары выпадают на металлической пластине в виде октаэдров и кубиков размером в несколько нанометров — это так называемый кубический лед. Если температура чуть выше –110 °С, а концентрация пара очень мала, на пластине формируется слой исключительно плотного аморфного льда. Самое необычное свойство льда — это удивительное многообразие внешних проявлений. При одной и той же кристаллической структуре он может выглядеть совершенно по-разному, принимая форму прозрачных градин и сосулек, хлопьев пушистого снега, плотной блестящей корки льда или гигантских ледниковых масс.

Слайд 3

Снежинка — это монокристалл льда – разновидность гексагонального кристалла, но выросшего быстро, в неравновесных условиях. Над тайной их красоты и бесконечного разнообразия не одно столетие бьются учёные. Жизнь снежинки начинается с того, что в облаке водяного пара при понижении температуры образуются кристаллические зародыши льда. Центром кристаллизации могут быть пылинки, любые твердые частицы или даже ионы, но в любом случае эти льдинки размером меньше десятой доли миллиметра уже имеют гексагональную кристаллическую решетку Водяной пар, конденсируясь на поверхности этих зародышей, образует сначала крошечную гексагональную призму, из шести углов которой начинаю т расти одинаковые ледяные иголочки — боковые отростки, т.к. температура и влажность вокруг зародыша тоже одинаковые. На них в свою очередь вырастают, как на дереве, боковые отростки — веточки. Подобные кристаллы называют дендритами, то есть похожими на дерево. Передвигаясь вверх и вниз в облаке, снежинка попадает в условия с разной температурой и концентрацией водяного пара. Ее форма меняется , до последнего подчиняясь законам гексагональной симметрии. Так снежинки становятся разными. До сих пор не удалось найти среди снежинок двух одинаковых.

Слайд 4

Цвет льда зависит от его возраста и может быть использован для оценки его прочности. Океанический лед в первый год своей жизни белый, потому что он насыщен воздушными пузырьками, от стенок которых свет отражается сразу же, не успев поглотиться. Летом поверхность льда тает, теряет прочность, и под тяжестью ложащихся сверху новых слоев пузырьки воздуха сжимаются и исчезают совсем. Свет внутри льда проходит больший путь, чем прежде, и выходит наружу, имея голубовато-зеленый оттенок. Голубой лед старше, плотнее и прочнее белого «пенистого», насыщенного воздухом. Полярные исследователи это знают и выбирают для своих плавучих баз, научных станций и ледовых аэродромов надежные голубые и зеленые льдины. Бывают черные айсберги. Первое сообщение в печати о них появилось в 1773 г. Черный цвет айсбергов вызван деятельностью вулканов - лёд покрыт толстым слоем вулканической пыли, которая не смывается даже морской водой. Лед неодинаково холоден. Есть очень холодный лед, с температурой около минус 60 градусов, это лед некоторых антарктических ледников. Намного теплее лед гренландских ледников. Его температура равна примерно минус 28 градусам. Совсем "теплые льды" (с температурой около 0 градусов) лежат на вершинах Альп и Скандинавских гор.

Слайд 5

Плотность воды максимальна при +4  C и равна 1 г/мл, при понижении температуры уменьшается. При кристаллизации воды плотность резко уменьшается, для льда она равна 0,91 г/см 3 . Благодаря этому лед легче воды и при замерзании водоёмов лед скапливается сверху, а на дне водоёмов оказывается более плотная вода с температурой 4̊С. Плохая теплопроводность льда и покрывающего его снежного покрова предохраняет водоёмы от замерзания до дна и создаёт тем самым условия для жизни обитателей водоёмов зимой.

Слайд 6

ВЫВОД: электропроводность сухого льда и снега очень мала. Она во много раз меньше электропроводности воды. Различные примеси оказывают значительное влияние на электропроводность воды и почти не изменяют электропроводности льда.

Слайд 7

Ледники, ледяные покровы, вечная мерзлота, сезонный снежный покров существенно влияют на климат больших регионов и планеты в целом: даже те, кто никогда не видел снега, чувствуют на себе дыхание его масс, скопившихся на полюсах Земли, например, в виде многолетних колебаний уровня Мирового океана. Лед имеет столь большое значение для облика нашей планеты и комфортного обитания на ней живых существ, что ученые отвели для него особую среду — криосферу, которая простирает свои владения высоко в атмосферу и глубоко в земную кору. Природный лёд обычно значительно чище, чем вода, т.к. растворимость веществ (кроме NH4F) во льде крайне низкая. Общие запасы льда на Земле около 30 млн. км3. Больше всего льда сосредоточено в Антарктиде, где толщина его слоя достигает 4 км.

Слайд 1

Слайд 2

Данный проект является интегрированным и осуществляется в форме научно-практической конференции по теме «Удивительный мир воды» в рамках проведения недели физики в колледже. Целью данного проекта является: возможность показать студентам значимость определённой области знаний по физике, биологии, химии, более подробно ознакомит с характером деятельности эмпирических исследований и процессом обработки результатов, обучающиеся получат представление о связи физических, химических, биологических процессов. По информатике проект позволяет осваивать информационные технологии в процессе реализации проекта; Основная форма занятий - практическая работа, финалом которой является систематизация полученных результатов и их презентация. Метод работы: индивидуальное и групповое исследование. В проекте участвуют студенты 1 курса.

Слайд 3

Основополагающий вопрос: Можно ли жить без воды? Проблемные вопросы : В чем заключается аномалия воды? Каково значение воды для человека? Вода в пословицах, поговорках, загадках. Вода – уникальное вещество, потому что… Учебные вопросы: Исследуем свойства воды (физические, химические, биологические). Каковы они? Каково строение молекулы воды? Как влияет вода на человеческий организм? В чем заключается круговорот воды в природе?

Слайд 4

Проект продлится 5 недель. Первое занятие - это стартовая презентация преподавателя и «мозговой штурм». Семь дней на актуализацию знаний. Создание творческих групп. Семь дней на поиск информации по группам. Семь дней на создание ученических презентаций и публикаций Предварительное обсуждение по группам ученической презентации и публикации, самооценивание. Семь дней на подготовку к защите. Проведение конференции, обсуждение, самооценивание.

Слайд 5

Формирование компетентности в сфере самостоятельной познавательной деятельности. Формирование навыков работы с разными видами информации. Формирование умения увидеть проблему и наметить пути ее решения. Формирования критического мышления, навыков работы в команде. Формирование у студентов грамотности в сфере экспериментального исследования свойств воды, развитие умения видеть и формулировать проблему, способностей к наблюдению и анализу, поиску путей решения проблемы. Научиться решать задачи одной предметной области с использованием возможностей, которые представляет другая, на основе общности объекта изучения (вода); понятий (молекулы, атомы),свойств (поверхностное натяжение, смачивание, капиллярность), теорий (молекулярно-кинетическая теория, возникновение и развития жизни на Земле). Научиться оформлять и представлять результаты своего труда .

Слайд 6

Задания для групп (методическое руководство, дидактические материалы) Лист оценивания публикации Критерии оценивания публикации Анкета-рефлексия участников проекта Самооценка учащимися проекта Методические материалы учителя Образцы работ учеников

Слайд 7

Печатные материалы 1. Меркулов А.П. Самая удивительная на свете жидкость. М.: Из-во «Советская Россия», 1978 2. Андреев Ю. Вода – как наместник Бога на Земле . С.-П.: Изд. Дом «Питер», 2007 3. Габриелян О.С. Химия 8 класс. М: Дрофа, 2001. 4. Фрадкин Б.З. Белые пятна безбрежного океана. М.: Недра, 1976 5. Крицман В.А. Книга для чтения по неорганической химии. М: Просвещение,1993. 6. Новейший справочник школьника. Составитель Шалаева Г.П. М.: Изд-во «Эксмо», 2005 г. 7. Петрянов И.В. Самое необыкновенное вещество в мире. М.: «Педагогика», 1981. 8. Перышкин А.В. Физика 8 класс. М.: Дрофа, 2002 г. 9. Касьянов В. Физика 10 класс. М.: Дрофа, 2006 10. Русские пословицы и поговорки. М.: Изд-во «Советская Россия», 1986 11. Перельман Я.И. Занимательная физика. В двух книгах. Книга1. М.: Наука, 1979 Ресурсы Интернет 1. http://www.spectr.org/018/life.htm - Тайна зарождения жизни 2. http://www.mirvod.ru/encycl/istvv/light_water/ - Использование воды 3. www . cnews . ru – Уникальные свойства воды 4. www.alhimik.ru/read - Опыты с водой 5. http://www.lmagic.info/ - Жидкие фокусы 6. http://www.edu.ru/index.php?page_id=34 - Образовательные стандарты 7. http://www.o8ode.ru/article/udivit/ - Всё о воде 8. http :/ / poslovicy . globala . ru - Пословицы о воде 9. http://alka-mine.at.ua/ - Аномальные свойства воды 10. http :// www . nkj . ru – Новое о кристаллической структуре льда 11. http :// images . yandex . ru - Картинки о воде 12. http:// tonos.ru/articles/waterlove - Вода и жизнь

Слайд 1

Слайд 2

С каким цветом у вас ассоциируется слово “вода”? аква риум аква тория аква ланг аква рель Aqua в переводе с латинского – вода. Как алфавит начинается с буквы «а», так жизнь начинается с воды. Вода содержится в каждом человеке, животном и растении и уходит из них только вместе с жизнью. Вот почему «Вода – это соль жизни!»

Слайд 3

Существует область знания, заглядывая в которую уже не одно поколение мыслителей восклицает: «Необыкновенно!!!» Это вода. Да, да, та самая вода которая заполняет моря, озёра, реки, падает на землю дождями, ложится на неё снежными покровами. Та самая вода, присутствие которой для многих из нас незаметно, как присутствие воздуха: вот она, поверни вентиль крана на кухне, и она польётся. Но и по сей день вода остаётся источником открытий в тех науках, которые, на первый взгляд, не имеют никакого отношения к ней. Но самое удивительное заключено всё-таки в самой воде. Мы вправе рассматривать воду как необъятную самостоятельную область познания – безбрежный океан, усыпанный белыми пятнами загадок. И едва удается раскрыть одну загадку, как появляются две, пять, десять новых, ещё более невероятных. Совершить путешествие по этому океану, прикоснуться к удивительному миру воды я и приглашаю вас.

Слайд 4

Мир чарующий и фантастический», - такими словами лауреат Нобелевской премии Альберт Сент-Дьердьи характеризует ощущения исследователя, изучающего структуру воды. Вода начинается с молекулы Итак, молекула воды ( 1 H 2 16 O) состоит из двух атомов водорода ( 1 H) и одного атома кислорода ( 16 O). Оказывается, что едва ли не все многообразие свойств воды и необычность их проявления определяется, в конечном счете, физической природой этих атомов, способом их объединения в молекулу и группировкой образовавшихся молекул. Группа «физиков -практиков» Вода и аномальное поверхностное натяжение Смачиваемость и капиллярность воды Аномальная теплоемкость воды Группа «химиков» Электронное строение молекулы воды Формирование кластеров воды Вода как универсальный растворитель

Слайд 5

Группа «физиков – теоретиков» 1. Круговорот воды в природе и его значение 2. Лёд – таинственный и необыкновенный Группа «биологов» 1. Происхождение жизни на Земле. Все-таки почему именно в воде? 2. Роль воды в жизни человека

Слайд 6

Группа «фольклористов» Пословицы и поговорки о воде 2. Загадки о воде Народные приметы

Слайд 7

Желаю успеха!

Слайд 1

Слайд 2

Н П А Р Р И О М Д Е Н Т Ы Ы Е • Если утром по воде стелется туман, будет хорошая погода, а если туман поднимается от воды вверх — погода ожидается ненастная. • Чем обильнее роса, тем жарче будет завтрашний день. • Ранняя роса летом — к ясной погоде. • Тихая светлая ночь без росы — на следующий день жди дождя. • Утром сильная роса и туман — к хорошей погоде. • Если роса до полудня высохла — дождя не будет. • Обильные росы — хороший урожай. • Туман и выпадение росы вечером — к улучшению погоды. • Если летом туманов много — хмель уродится и грибов будет много. • Если капельки росы утром висят на кончиках листьев травы — жди дождя. • Частые туманы в марте — дождливое лето. • Где на заре туман ложится, там копай колодец. • Ночью нет росы, а в низинах не видно тумана — к непогоде.

Слайд 3

В кружево будто одеты Деревья, кусты, провода. И кажется сказкою это, А все это просто вода. Безбрежная ширь океана И тихая заводь пруда, Каскад водопада и брызги фонтана, А в сущности это вода. Высокие волны вздымая, Бушует морская вода, И топит, и губит, играя, Большие морские суда. Вот белым легли покрывалом На землю родную снега… А время придет – все растает, И будет простая вода.

Слайд 4

Пословицы, поговорки, загадки о воде ...

Слайд 5

Много снега - много хлеба, много воды - много травы Не зная броду, не суйся в воду Дождливое лето хуже осени Хлеб с водою, да не пирог с лихвою Где был?”- ” У друга”. - ” Что пил?” - ” Воду, да лучше неприятелького меду” Вода-то близко, да ходить склизко Что с гуся вода Куда река пошла, там и русло будет От жара и вода кипит П П О О С Г Л О О В В О И Р Ц К Ы И Не плюй в колодезь - пригодится воды напиться Мокрый дождя не боится

Слайд 2

МОЛЕКУЛА ВОДЫ СОСТОИТ ИЗ 2 АТОМОВ ВОДОРОДА И 1 АТОМА КИСЛОРОДА, КОТОРЫЕ НАХОДЯТСЯ ДРУГ ОТНОСИТЕЛЬНО ДРУГА ПОД УГЛОМ 105° 1. СТРОЕНИЕ МОЛЕКУЛЫ ВОДЫ.

Слайд 3

Взаимодействие: 1. С МЕТАЛЛАМИ а) очень активные металлы при взаимодействии с водой образуют гидроксид и водород 2 Na + 2H 2 O = 2NaOH + H 2 гидроксид натрия 2K + 2 H 2 O = 2KOH + H 2 гидроксид калия Ca + 2H 2 O = Ca(OH) 2 + H 2 гидроксид кальция

Слайд 4

б) средние по активности металлы при взаимодействии с водой при нагревании образуют оксид металла и водород Zn + H 2 O = ZnO + H 2 оксид цинка в) малоактивные металлы с водой не реагируют

Слайд 5

2. С ОКСИДАМИ. а) оксиды металлов при взаимодействии с водой образуют гидроксиды CaO + H 2 O = Ca(OH) 2 гидроксид кальция б) оксиды неметаллов при взаимодействии с водой образуют кислоты SO 3 + H 2 O = H 2 SO 4 серная кислота

Слайд 6

3. РАЗЛОЖЕНИЕ (ЭЛЕКТРОЛИЗ) 2H 2 O = 2H 2 + O 2

Слайд 7

Сульфат меди растворяется в воде

Слайд 8

Борная кислота малорастворима в воде

Слайд 9

Песок не растворяется в воде