Оценка качества питьевой воды(коллективный мини-проект)
методическая разработка по химии (8 класс) на тему

Кузнецова Татьяна Викторовна,

учитель химии высшей категории

МОУ «Школа № 53» ,

Московская область, Люберецкий район,

пос.Октябрьский

Урок по химии в 8 классе по теме :

«Оценка качества питьевой воды пос.Октябрьский физико-химическими методами» (коллективный мини-проект)

Тип урока: практического применения  знаний, умений и навыков

Цели урока:

- исследовать качество питьевой воды с различных улиц поселка Октябрьский

- проанализировать причины разницы в показателях.

Оборудование урока: портфолио учащихся по химии , бланки для оформления результатов, штативы с пробами питьевой воды, спиртовка, спички, держатель для пробирок.

Демонстрационный набор: растворы в склянках: нитрат серебра, хлорид бария, пробы питьевой воды с улиц поселка в заранее заготовленных штативах, стеклянные химические стаканчики( 5 штук), мерные  цилиндры на 50 мл. со шкалами, тексты для определения прозрачности воды.

Структура и основное содержание урока:

1. Организационный момент
2. Теоретическая часть.

Вступительное слово учителя.

Учитель: Вода - самое распространённое неорганическое соединение на нашей планете. Вода - основа всех жизненных процессов, единственный источник кислорода в главном движущем процессе на Земле - фотосинтезе. Вода присутствует во всей биосфере: в водоёмах, в воздухе, в почве, во всех живых существах. Последние содержат до 80 - 90 процентов воды в своей биомассе, и поэтому академик В.И. Вернадский определял жизнь как живую воду.

Изучение   и охрана     водных   объектов, а также качества питьевой воды в    населенных пунктах вполне   по силам  вам, школьникам.  На сегодняшнем уроке мы проведем   исследование  качества питьевой воды с различных улиц нашего поселка и   таким   образом   обогатим свои   знания   по   географии,   физике, химии,   биологии, экологии,   природопользованию.

Ученик-докладчик: В пос.Октябрьский проблема качества питьевой воды интересна для изучения, так как несколько лет назад жители испытали серьезную аварию на водопроводе, были случаи госпитализации. Мы помним, как привозили питьевую воду в цистернах, как покупали воду в бутылях. За эти тяжелые дни аварии мы научились ценить питьевую воду и поняли, как необходима людям чистая питьевая вода.  Существенная часть семей употребляет фильтры для питьевой воды, потому что безопасная в биологическом смысле питьевая вода неприятна на вкус. Избыток хлора в воде не полезен, потому что хлорированная вода не дает возможности существовать не только патогенным, болезнетворным бактериям, но и расправляется с той флорой и фауной, к которой мы привыкли в наших организмах.   

 Учитель : Цель нашего исследования  на уроке - это изучение качества питьевой воды из различных водоисточников поселка Октябрьский. Вы принесли пробы в пластиковых  бутылях  с  улиц Комсомольская, Дорожная, 60 лет Победы, Первомайская,  микрорайон Западный.

3. Практическая часть.

Учитель проводит инструктаж по технике безопасности перед началом работы.      (правила работы со стеклом, правила при нагревании веществ в пробирках, правила работы со спиртовкой).

Ученик- руководитель проекта: Оценивать качество питьевой воды люди должны везде и всегда: дома, на даче, в походе, в путешествиях. Это поможет предотвратить многие неприятности в жизни. Качество воды водоисточника  мы оценим  по  физическим и химическим свойствам. Обратим внимание на  внешний вид, прозрачность, цвет, запах принесенных для анализа проб питьевой воды..

Первый ученик-практик:

На демонстрационном столе мы приготовили 5 стеклянных химических стаканчиков для проб, взятых с улиц поселка. Определим прозрачность проб. Чем больше исследователей оценят пробы воды, тем достовернее будет результат. Параметр «Прозрачность» определяется по способности воды пропускать видимый свет. Степень прозрачности воды зависит от наличия в ней взвешенных частиц минерального и органического происхождения. Для питья пригодна только прозрачная вода.    

                                                  Для количественного определения прозрачности воды будем  использовать цилиндры из прозрачного бесцветного стекла ёмкостью 50 мл. Налив воду в сосуды(для каждой пробы отдельно) и подложив под него листок бумаги с текстом или цифрами, определим уровень, с которого сквозь воду видны буквы и цифры. С помощью шкалы, прикрепленной скотчем на цилиндры, измерим высоту столбика воды - показателя прозрачности.

Доступная прозрачность питьевой воды должна быть не менее 30 сантиметров. Ученик-практик предлагает пройти для проведения опытов пять учеников с пробами воды, принесенными из дома.

                                             Результаты исследования заносим в таблицу 1 :

Второй ученик-практик:

        Мутность измеряется в миллиграммах взвешенных частиц в литре воды. По санитарно-гигиеническим нормам содержание взвешенных частиц в питьевой воде не должно превышать 0.25 мг/л. Мутность водопроводной воды должна быть не более 1 мг/л, а в отдельных определениях (обычно в весеннее время) - не более 2 мг/л.

        Мутность воды зависит и от количества растворённых в ней солей. Мутная вода плохо обеззараживается, в ней создаются благоприятные условия для сохранения и развития различных микроорганизмов, в том числе патогенных.

        Второй ученик-практик предлагает пройти для проведения опытов пять учеников с пробами воды, принесенными из дома.

Результаты исследования заносим в таблицу 2.

Третий ученик –практик: исследуем третий показатель качества воды – цветность.

Цвет зависит от наличия в воде примесей минерального и органического происхождения и обусловлен содержанием гуминовых веществ, которые вымываются из почвы (для родниковой и колодезной воды). Оксиды железа, например, окрашивают воду в жёлто-бурый и бурый цвет.

        Цвет воды определяется следующим способом. В пробирку из бесцветного стекла диаметром 10-15 мм и высотой 10-12 см наливаем 8-10 мл исследуемой питьевой воды и сравниваем с аналогичным столбиком дистиллированной воды.

        Цветность выражают в градусах, используя таблицу (см. ниже)

        Хорошая питьевая вода должна иметь цветность ниже 20 °.         Допускается цветность до 40°.

Таблица . Приближенное определение цветности воды

Данный опыт предлагаю выполнить в парах на рабочем месте, используя набор пробирок.

Результаты исследования занесем в общую таблицу 3.

Четвертый ученик-практик: исследуем четвертый  показатель качества воды – запах.

Запах зависит от загрязнения воды химическими веществами, живущими и отмирающими микроорганизмами и т.д. Запах разных солей указывает на загрязнение воды отходами химической промышленности. Гнилостный запах зависит от содержания в ней разложившихся органических веществ. Запах сероводорода вода приобретает в результате разложения серосодержащих органических соединений или вследствие восстановления сульфатов в сульфиды при наличии гниющих органических веществ. Вода, где присутствуют и разлагаются водоросли, часто приобретают рыбный или огуречный запах.

        Запах воды определяется при температуре 50-60°С. Для этого необходимо наполнить пробирку исследуемой водой, нагреть её в пламени спиртовки, закрыв корковой или стеклянной пробкой, взболтать, а затем открыть пробку и сразу понюхать воду. Интенсивность запаха можно определить, воспользовавшись таблицей (см. ниже).

        В питьевой воде интенсивность запаха не должна превышать 2 баллов при температуре 20 °С.

         Шкала интенсивности запаха воды.

Данный опыт предлагаю выполнить в парах на рабочем месте, используя набор пробирок с пробами воды, держатель для пробирок, спиртовку, спички.

Результаты исследования занесем в общую таблицу 4.

Учитель: Проведем химический анализ проб питьевой воды. (Проводится демонстрационно). Возьмем штатив с пятью пробами питьевой воды с улиц поселка и исследуем их на хлориды.

                                           Прибавим в исследуемые  пробы (5 мл образца) по  несколько капель 10% раствора нитрата серебра. Если хлориды присутствуют, то образуется хлопьевидный белый осадок хлорида серебра, который на свету темнеет и не растворяется в азотной кислоте.

Уравнение происходящей реакции:

AgNO3 + NaCl = AgCl ! + NaNO3

Если признаком реакции при анализе пробы будет хорошо различимый белый творожистый или хлопьевидный осадок, то данный образец содержит десятые доли процента хлорид- ионов. Если раствор только мутнеет, то есть теряет прозрачность, то в почве содержатся сотые и тысячные доли процента хлорид - ионов.

Учитель проводит опыт . Результаты обобщает в таблице 5.(на доске)

Таблица 5

Учитель: Возьмем штатив с пятью пробами питьевой воды с улиц поселка и исследуем их на сульфаты.

К 5 мл каждого образца питьевой воды приливаем несколько капель концентрированной соляной кислоты и 3 мл 20%-ного раствора хлорида бария.

Если образец содержит сульфат-ион, то появляется  белый тонкодисперсный или молочный осадок сульфата бария. О концентрации его в пробе можно судить по степени прозрачности полученной смеси(густой осадок, мутный или почти прозрачный раствор). Уравнение качественной реакции:

BaCl2 + Na2SO4 = BaSO4 ! + 2 NaCl  

                                      Учитель проводит опыт. Результаты исследований обобщает в таблице 6.(на доске)

Таблица 6

4. Обобщение и систематизация результатов, выводы.

Учитель: Человек состоит преимущественно из воды. Ткани организма содержат различное количество воды. Общее содержание воды в теле молодого человека достигает 60% - 70% от его веса.

        Вода делает клетки эластичными. Она обеспечивает правильное положение человеческих органов в пространстве. При голодании человек может потерять весь свой жир и почти половину своего белка и при этом выжить. Однако потеря 10% воды может оказаться для человека смертельной.

Проведенное нами исследование имеет практическое значение. Теперь мы знаем, что питьевая вода  в нашем поселке, взятая с разных улиц, имеет различные показатели. После обобщения всех результатов, группа учеников-практиков подведет  итоги и построит диаграммы.

Ученик- руководитель коллективного проекта:

Из исследуемых пяти проб питьевой воды лучшей по всем показателям была признана питьевая вода с улицы Дорожная. Эта проба не имеет характерного запаха и содержит минимальное количество хлоридов. На втором месте вода из водоисточника микрорайона Западный.  Вода из этого источника имеет слабый запах хлора и привкус.

        Худшей по вкусу признана  проба питьевой воды с ул. 60 лет Победы. Эта вода имеет характерный, сладковатый вкус. После суточного отстаивания образовался сухой осадок. Худшей по запаху признана проба воды с ул.Первомайская. После аварии на водопроводе вода имела характерный запах гнили и ржавчины( исследования в НОУ 2006 года). На сегодняшний день  - это слабый запах хлора. Можно констатировать, что в результате замены водопроводных труб в 2007 году качество питьевой воды значительно улучшилось. Однако эта проба воды в сыром виде не пригодна для питья, ее можно использовать только после кипячения. Чистая природная питьевая вода - бесценное богатство, данное нам природой. Сегодня мы употребляем питьевую воду из под крана, не задумываясь о будущем, не экономя её.

Учитель : Качество питьевой воды – сложная проблема, не зависящая от нас, но она всегда будет интересовать, и беспокоить людей. Ведь чистая вода – это наше здоровье, наше будущее.

5. Подведение итогов, оценки за урок.