Водородный показатель в нашей жизни
учебно-методический материал по биологии (11 класс) на тему

Методическая разработка урока: «Водородный показатель в нашей жизни». 11 класс

Губайдуллина Татьяна Валентиновна, учитель; (tatyana-gubaidul@mail.ru)

Тел: раб. (84371) 29123; дом. (84371) 34777; сот. 89179243153

МОУ «Раифская средняя общеобразовательная школа Зеленодольского района Республики Татарстан»

422538, Зеленодольский район, с. Бело-Безводное, ул. Юбилейная, д. 14.

Цели урока: обобщить знания учащихся о водородном показателе, ионном произведении воды, константе ее диссоциации; познакомить с областями применения рН-показателя; показать важность знаний о водородном показателе и контроле над  его значениями в окружающей среде.

Содержание методической разработки:

Тип урока: комбинированный.

Методы: частично-поисковый, проблемный.

Оборудование: компьютерная презентация, растворы жидкостей, используемых в быту, лабораторное оборудование.

План урока

1.Постановка проблемы.

Показатель рН играет огромную роль в жизни растений и животных. Зона жизни в воде для большинства организмов находится в пределах рН 5-8.  Гидрохимическими исследованиями, проводимыми в Волжско-Камском заповеднике, установлено, что воды озера Белое отличаются средней минерализацией. По величине общей жесткости вода озера характеризуется в среднем как мягкая или умеренно-жесткая – от 3,0 до 6,7 мг экв./дм3. По водородному показателю вода озера соответствует нейтрально-слабощелочной, но в период «цветения» воды pH резко увеличивается, особенно на поверхности – до 9,0-10,0.  

2. Изучение нового материала.

Природная вода содержит в растворах большое количество солей, щелочей, кислот. Они и определяют: мягкая или жесткая вода, какой водородный показатель имеет.  

 Учитель: Что такое водородный показатель?

Ответ учеников: рН – величина, характеризующая концентрацию ионов водорода в растворе, численно равна отрицательному десятичному логарифму концентрации ионов водорода.

Учитель:  Какие значения рН могут иметь растворы? Каким средам они соответствуют?

Ответ учеников: величина рН изменяется в интервале от 0 до 14; рН=7 – нейтральные растворы; рН меньше 7 – кислые; рН больше 7 – щелочные.

Учитель: На сегодняшнем уроке  мы  выясним - какое значение имеет водородный показатель для живых организмов, как деятельность человека влияет на изменение рН среды и какие практические меры необходимо принимать для улучшения экологической обстановки. Сейчас мы познакомимся с самым простым способом определения водородного показателя. Для этого выполним лабораторную работу

Лабораторная работа «Определение кислотности среды посредством индикаторной бумаги».

Инструктивная карточка.

 Определение  рН растворов, используемых в быту.

1. Приготовить растворы средства для мытья посуды,      стирального порошка, жидкого мыла, средства для чистки плиты.
2. Опустить в каждый раствор полоску индикаторной бумаги.
3. По шкале определить рН каждого раствора.
4. Сделать вывод.

             Определение  рН растворов некоторых продуктов питания

1. Приготовить растворы кофе, чая, молока и томатного сока.
2. Опустить в каждый раствор полоску индикаторной бумаги.
3. По шкале определить рН каждого раствора.
4. Сделать вывод.

Обсуждение результатов работы: Каждая жидкость имеет определенный водородный показатель. Человек, применяя бытовые растворы должен использовать средства защиты.  Также он должен знать, что различные пищевые продукты могут  изменять рН среду внутри организма. Какое это имеет значение? Биохимические процессы внутри различных организмов могут нормально протекать только при определенной реакции среды. При изменении рН могут происходить различные нарушения в функционировании организмов.

Сообщение «Изменение рН крови опасно»  

Сообщение «Почему кислые почвы не по вкусу растениям»  

Учитель: Водородный показатель среды часто может изменяться под влиянием различных факторов: природных и антропогенных.  Как человек нарушает кислотность окружающей среды?

Сообщение  «Кислые слезы облаков»  

Исследования состояния озера Белое показали, что качество озерной воды сильно ухудшились за последние десятилетия. В том числе и рН воды.

Сообщение «Экологические проблемы озера Белое»

Попробуем применить знания по определению рН среды на практике.

Решение задач.

Задача 1

В оз. Белое весной р. Сумка приносит большое количество минеральных веществ, смываемых с окрестных полей, вызывающих эвтрофикацию водоема. В их числе сульфиды. Степень диссоциации сульфита калия в водном растворе с концентрацией 0,6 моль\л равна 0,83. Чему равна концентрация ионов калия в озере Белом во время половодья?

Решение: Уравнение диссоциации сульфита натрия.

К2SО3         2К+ + SО3 2-

1моль       2моль    1моль

Из уравнения следует, что из 1 моля соли образуются 2 моля катионов К+. [SО3 2-] = 0,6 моль\л, следовательно концентрация катионов с учетом степени диссоциации равна

[К+] = 1,2 . 0,83 = 0,996 моль\л

Задача 2

Летом, во время «цветения» воды в оз. Белое концентрация гидроксид-ионов равна 0,0001 моль\л. Определите рН  этой воды и характер среды.

Решение: [ОН-] = 0,0001 моль\л = 10-4 моль\л.

[Н+] = 10-14\ [ОН-] = 10-14\ 10-4 = 10-10 моль\л.

рН = - lg[Н+] = - lg 10-10 = 10

рН больше 7 – среда слабощелочная.

Рыбы нормально развиваются в пределах рН - 5,5-7,5, а для размножения многим из них требуется еще большая точность. Следовательно, изменение реакции среды в озере Белое приводит к уменьшению биоразнообразия биоценоза.

3. Подведение итогов.

Подводя итоги сегодняшнего урока, мы можем сделать следующие выводы:

Живые организмы нуждаются в поддержании постоянной реакции среды.

В изменении рН среды, во многом виновата хозяйственная деятельность человека. Люди должны принимать меры по предотвращению изменений водородного показателя среды.

Сообщение «Кислотных дождей можно избежать»  

Сообщение «Меры по спасению озера Белое»  

Спасибо за активную и плодотворную работу. Урок окончен.

Литература

1. Адиатуллина Алина, Губайдуллина Лейля, Современные природные и антропогенные изменения озера Белое. Научно-исследовательская работа учеников. 2008 год

2. Габриелян О.С., Лысова Г.Г.  Химия 11 класс – Москва: Дрофа, 2003

3.  Кузнецова Лилия, Новая технология обучения химии в 9 классе – Обнинск: Титул, 1999

4. Махлин М.Д. Занимательный аквариум – Ленинград: Детгиз,1966

5. Тайсин А.С. Озера. – Казань: ТГГПУ, 2006.