урок химии в 9 классе Жесткость воды и способы ее устранения. (Функциональная грамотность)
план-конспект урока по химии (9 класс)

2023-2024 уч.год

Тема урока: Жесткость воды и способы её устранения.          

Класс: 9.

Вид урока: изучение нового материала, применение знаний по предмету химия в жизни.

Цели и задачи урока:

- рассмотреть понятие и причину жесткости воды как основополагающей характеристики качества воды, пригодной для использования человеком;

- изучить способы устранения жесткости воды;

- развивать информационную, учебно - познавательную, коммуникативную компетентность учащихся;
- воспитывать бережное отношение к своему здоровью.

Оборудование: таблица «Жёсткость воды. Способы её устранения», стакан, бюретка, штатив, Calgon, стиральные порошки.

Реактивы: кусочки накипи, раствор мыла, раствор соляной кислоты.

Ход урока:

1. Организационный момент.
2. Подготовка учащихся к восприятию новых знаний

1. Показ видеоролика «Реклама про Cаlgon» 

Вопросы :

- Скажите, зачем я вам показала эту рекламу?

-  О чем эта реклама?

К рекламе калгон мы еще вернемся в конце урока и поговорим.

  Сегодня мы попробуем использовать получаемые на уроке знания в жизни, а именно, попробуем узнать, насколько реклама, которую нам навязывают средства массовой информации, соответствует действительности. Стоит ли слепо доверять рекламе?

  Как часто по ТV показывают рекламу средства для смягчения воды с целью удаления накипи - порошка Cаlgon. При этом 1кг этого средства стоит примерно 200 рублей. Если вы стираете минимум два раза в неделю, то, учитывая расход средства, за двенадцать месяцев придется выложить около двух с половиной тысяч.

  Что же происходит со стиральными машинами во время стирки обычной водой и при добавлении порошка Calgon? Насколько оправданы наши расходы?

  Реклама призывает «Добавляйте Calgon при каждой стирке! Он нейтрализует соли жёсткости, предотвращая образование известкового налёта на деталях стиральной машины и белье» 

Учитель приглашает к демонстрационному столу одного из учащихся для проведения

Опыта № 1. «Растворение мыльного раствора в различных образцах №1 и 2»

(Вывод: в образце № 1 мыло пенится хорошо, а в образце № 2 плохо)

Целеполагание

Формулируется проблемный вопрос: 

- Почему в Образце № 2 мыло пенится плохо?  

- Когда вода может стать причиной неприятных явлений, с которыми мы сталкиваемся в повседневной жизни очень часто?

- Что вам известно об этом процессе? (Образование накипи).

- Почему образуется накипь?

-Какие же неприятности несёт жесткая вода для человека? (Учащиеся выдвигают свои предположения, исходя из личного опыта, а именно, появление накипи, плохое вспенивание моющих средств).

Учащиеся формулируют тему урока ЖЁСТКОСТЬ ВОДЫ И СПОСОБЫ ЕЁ УСТРАНЕНИЯ 

Постановка цели: изучить природу жёсткости воды и способы её устранения. 

Задачи и что должны узнать (учитель записывает на доске):

• какая вода называется жесткой,
• от чего зависит жесткость воды,
• какие виды жесткости различают,
• как на практике понизить жесткость,
• почему Calgon понижает жесткость воды,
• какие средства можно использовать в целях экономии для сохранения нагревательных элементов стиральных машин, для улучшения качества стирки.

3. Информационно-аналитический блок

1. Какая вода называется жесткой? (ответы учащихся) ищут определение в учебнике или в интернете.
2. Содержание каких веществ в воде определяет жёсткость воды? (ответы учащихся) нашли ответ в учебнике сказали

Одно из основных свойств природной воды – ее жесткость. Жесткость воды обусловлена нахождением в ней ионов кальция, магния, в меньшей степени алюминия, железа, бария и др.

3. Какая вода бывает по значению жёсткости? (ответы учащихся)могут найти в интернете

По значению воду различают как:

• очень мягкую – с жесткостью до 1,5;  
• мягкую – от 1,5 до  4;
• средней жесткости - от 4 до 8;
• жесткую - от 8 до12
• очень жесткую - свыше 12 мэкв\л.    

Жесткость воды хозяйственно-питьевых водопроводов не должна превышать

7 мэкв/л.. 

- Как соли магния и кальция попадают в воду?(ответы учащихся)

-Какие минералы, содержащие эти элементы вам известны?(СаСО3 мер, мрамор, известняк, Магнезит МgСО3, доломит СаСО3 * МgСО3)

   Природная вода, протекая в земле, соприкасается с различными минералами и горными породами и растворяет некоторые составляющие их вещества.

  Но вы можете мне возразить и сказать, что некоторые соединения нерастворимы.

-Какие? СаСО3 и МgСО3

 Дело в том, что помимо обычного растворения, вода, содержащая в себе углекислый газ, оказывает на некоторые минералы химическое действие, превращая карбонаты в гидрокарбонаты, растворимые в воде. Поэтому ключевая вода содержит значительное количество ионов кальция и магния. 

Работа учащихся с учебником.

Задание: Пользуясь учебником (на стр. 123 (в новом 161) заполните информационные карточки

Заслушать ответы учащихся по результатам заполнения таблицы.

Вернемся к рекламе.

-Так что же происходит при стирке в стиральной машине? (образуется накипь)

-Какой состав имеет накипь?

-Какие вещества растворяют накипь, а точнее, карбонаты кальция и магния?

-Какие средства в быту используются для устранения накипи? (антинакипин, растворы уксусной или лимонной кислоты)

Выполняют Опыт № 2. Растворимость накипи в соляной кислоте. Записать уравнение соответствующей реакции.

Учитель: А как вы думаете, жесткость воды имеет отрицательное влияние? Какое?                  Ответы учащихся заслушать и дополнить следующей информацией:                        

1. Отложение накипи на поверхности нагревательных элементов холодильников, стиральных машин  и т.д. снижает экономичность их работы.
2. Известковые отложения в водопроводных трубах затрудняют прохождение воды через них и создание нормального температурного режима в домах становится невозможным.
3. Избыточная жесткость воды способствует образованию камней в почках, печени, мочевом пузыре человека.
4. Нерастворимые соли кальция и магния закупоривают поры на коже человека, ухудшая состояние кожи и волос.
5. Жесткость воды обуславливает быстрый износ тканей, т.к. при стирке нерастворимые соли кальция и магния оседают на волокнах, играя роль абразива.
6. В жесткой воде при стирке увеличивается расход мыла, т.к. мыло образует с солями кальция и магния  нерастворимые соединения.

4. Систематизация полученных знаний. Подведение итогов урока.

Класс делится на группы. (по 2-3 человека)

Сейчас полученные знания на уроке мы с вами применим на практике.

Посмотрите внимательно, где в кабинете мы видим отрицательное воздействие жесткой воды??? (ответы учащихся) аквариум, подставки из под цветов.

Давайте попробуем их очистить с помощью кислоты???

(одни чистят аквариум, другие подставки из под цветов, ????) 

Итог урока.

- Вернемся к началу урока

- Достигнули цели?

- Задачи все решены?

1. Колодезная и ключевая вода относится к среднежестким водам, вкус ей придают содержащие в них различные вещества. Дождевая и снеговая вода не содержит веществ, придающих им вкус, она безвкусная.

2. Если в систему охлаждения двигателя залить воду из-под крана, то при повышенной температуре растворимые гидрокарбонаты кальция и магния будут превращаться в нерастворимые карбонаты и оставаться на стенках системы охлаждения, тем самым ухудшая теплоотдачу двигателя.

3. Для доказательства того, что накипь содержит карбонаты, нужно на нее подействовать раствором кислоты. При этом будет наблюдаться «вскипание» из-за образования слабой угольной кислоты и ее разложения на углекислый газ и воду. Таким образом, в быту накипь можно удалить раствором пищевой уксусной или лимонной кислоты.

4. На нагревательных элементах из золота не происходит образования накипи, что снижает потери электроэнергии, увеличивает срок службы прибора, поэтому в современных электрочайниках помещают нагревательные элементы с золотым покрытием.

5. Горячую воду из-под крана нельзя использовать для приготовления пищи, так как ее смягчают карбонатом натрия – содой для уменьшения отложения на стенках труб нерастворимых карбонатов.

6. Лучшая вода для умывания – кипяченная, так как она мягкая. Дождевая вода, особенно в черте города, содержит много различных элементов.

5. Домашнее задание.

1. § 41, стр. 123-124 (п.45 стр.161-162)
2. Определить какая вода у вас дома с помощью мыльного раствора (по инструкции).

(рассказать)

Если останется время!!!

Давайте вспомним, какими свойствами обладают кальций и магний и их соединения

 ученик у доски осуществлят следующие превращения:

Са🡪CaO🡪гидроксид кальция (Са(ОН)2🡪карбонат кальция (СаСО3)🡪гидрокарбонат кальция (Са (НСО3)2;

Какая вода подойдет для аквариума

Оптимальным вариантом для большинства водных обитателей и растений является нейтральная вода с уровнем pH (кислотность) около 7 ед. При этом степень жесткости не должна превышать 4 ед.

Температура воды для аквариумных рыбок ниже +14°С для многих из них является губительной. Самым теплолюбивым представителям подводной фауны может потребоваться подогрев. Особенно, если аквариум находится в прохладном помещении.

Вода, набранная из крана, обязательно должна хорошо отстояться, чтобы в ней не осталось частиц хлора. Если используется кипяченая, бутилированная или очищенная жидкость, отстаивать ее не требуется.

Следует учитывать, что кипячение нейтрализует не только вредные для рыб микроорганизмы. Также происходит уничтожение и полезной микрофлоры. В составе бутилированного продукта отсутствуют многие необходимые минеральные вещества. Поэтому такой продукт используют редко.

Особое внимание следует уделить жидкости, которая прошла очистку с помощью бытового фильтра. При использовании ионообменной технологии кальций и магний замещаются натрием, который несет в себе опасность для живности и водорослей. В аквариумистике используют специальный вид фильтрации, при котором жидкость очищается с помощью активированного угля.

Домашняя практическая работа

Определение общей жесткости воды мыльным раствором.

Цель работы: ______________________________________________________________

Оборудование: образцы воды, туалетное мыло, посуда для мыльного раствора

Ход работы

1.Наведение мыльного раствора

2.Наливаем по 10-15 мл исследуемой воды в стакан или чашку

3.Добавляем по 1 мл мыльного раствор, перемешиваем если пена не образуется добавляем еще 1 мл и начинаем добавлять по 1 мл до образования устойчивой пены.

4.Записываем результат: сколько мл потребовалось?

5. Определяем общую жесткость воды по таблице:

Вывод: __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________