План-конспект урока химии по теме "Вода и сельское хозяйство.Определение качества воды" 8 класс
план-конспект занятия по химии (8 класс)

ПЛАН-КОНСПЕКТ УРОКА ХИМИИ ПО ТЕМЕ:

 «ВОДА И СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КАЧЕСТВА ВОДЫ»
8 класс

Цель урока: развить предметные компетенции обучающихся по теме «Вода в сельском хозяйстве», изучить качество водопроводной воды в школе для полива комнатных растений и овощных культур пришкольного участка.

Задачи:

Предметные: продолжить развитие предметных компетенций на основе изучения роли воды в сельском хозяйстве; продолжить развитие понятия агробизнеса при изучении химизации сельского хозяйства;

Метапредметные:

• регулятивные: умение ставить цели и анализировать условия достижения цели; прогнозирование результата и оценивание уровня достижения результата. 
• познавательные: умение структурировать знания; умение выделять существенные характеристики объектов; умение устанавливать причинно-следственные связи.
• коммуникативные: умение организовывать учебное сотрудничество и совместную деятельность с товарищем; умение участвовать в коллективном обсуждении проблемы, аргументировать свою позицию.

Личностные: развивать мотивацию изучения сельскохозяйственного производства, используя разнообразные приемы; развивать умение наблюдать, анализировать, делать выводы; умение управлять своей познавательной деятельностью; самоконтроль и самооценка.

 Тип урока: комбинированный

ХОД УРОКА

1. Организационный момент (настрой на работу на уроке)
2. Мотивация и целеполагание

Проблема: Жили рядом по соседству две женщины. Пришло время посева. Всё лето обе женщины ухаживали за своим огородом: рыхлили почву, пропалывали сорняки, поливали. Наступило время уборки урожая. Одна женщина собрала богатый урожай, а другая плохой. Спрашивает одна другую: «Почему у тебя в огороде все уродилось, а у меня нет?» Ответ –результат исследования

1. Ваши предположения? Почему разный урожай?
2. Что влияет на урожайность сельскохозяйственных культур?
3. Как может вода влиять на урожайность?
4. А качество воды имеет значение?

Учащиеся формулируют тему, цели и задачи урока. Сегодня мы рассмотрим, в чём же проявляется особенность воды, изучим роль воды, её качество в сельском хозяйстве и как определить качество воды.

3. Актуализация знаний

1. Фронтальный опрос по пройденной теме.

А) Охарактеризуйте строение молекулы воды.

Б) Какими свойствами обладает вода?

В) Какое значение имеет вода для живых организмов?

2. Изложение нового материала по плану: (информация – приложение 1+ презентация)

• Значение и использование воды в сельскохозяйственном производстве.
• Водопотребление нашего села для нужд сельского хозяйства. Источники воды, используемые населением для полива растений.
• Для полива растений важны показатели температуры, кислотности (pH), жёсткости и содержания солей (EC). Эти параметры влияют на доступность питательных веществ, поглощение солей и усвоение воды растениями.
• Работа с понятиями кислотность рН, жесткость воды. 
• Какие знаете профессии, связанные с определением качества воды?

                  3. Решение задач. Выполнение практической работы.

 Организация кратковременной исследовательской работы. Анализ качества водопроводной воды в школе, используемой для полива растений.                 

Учащиеся делятся на две группы.

Сегодня мы с вами научимся определять кислотность воды и её жесткость.

1 группа определяет кислотность рН воды. (группа получает инструкцию по выполнению работы – приложение 1).

2 группа определяет жесткость воды (по инструкции - приложение 2).

4. Подведение итогов.  Каждая группа представляет свои результаты и выводы по окончании работ. Учащиеся делают общий вывод о пригодности воды для полива растений.

Возвращаемся к проблеме урока про двух женщин, которые получили одна плохой, а другая хороший урожай.

Делаем вывод, что на урожайность могут влиять не только плодородие почвы, но и качество воды, которой поливаем растения.

Оценивание учащихся. Выставление оценок. Получают информацию о реальных результатах работы.

Домашнее задание: подготовить сообщение о профессиях: Гидрохимик», Лаборант химического анализа воды

Приложение 1.

Для полива растений важны показатели температуры, кислотности (pH), жёсткости и содержания солей (EC). Эти параметры влияют на доступность питательных веществ, поглощение солей и усвоение воды растениями. 

Температура

• Оптимальная температура для большинства огородных культур — 18–22°C. Слишком холодная вода (ниже 15°C) вызывает стресс у теплолюбивых культур, замедляет поглощение питательных веществ. Слишком тёплая вода (выше 25–30°C) содержит меньше растворённого кислорода и может способствовать развитию анаэробных процессов в прикорневой зоне.
• Важно учитывать время полива: утренние и вечерние часы требуют несколько более прохладной воды (20–22°C), дневной полив — водой с температурой 22–24°C.

Кислотность (pH)

• Оптимальный уровень pH для большинства овощных и декоративных культур — 5,5–6,5. В этом диапазоне растениям доступно максимальное количество питательных элементов. При более высоких значениях pH (щелочная среда) многие микроэлементы, особенно железо, марганец, бор, цинк и медь, переходят в нерастворимые формы и становятся недоступными для растений.
• Если вода слишком щелочная (pH выше 7,5), её можно подкислить, добавив немного лимонной кислоты, яблочного уксуса. Для подщелачивания слишком кислой воды (что встречается реже) можно использовать небольшое количество пищевой соды или древесной золы.

Жесткость

• Для полива рекомендуется использовать воду с жёсткостью не более 5–7°Ж. Воду с более высокой жёсткостью следует смягчать. Наиболее экологичный способ смягчения воды — добавление органических кислот. 

Содержание солей (EC)

• Оптимальный диапазон ЕС (удельной электропроводности) воды для полива растений — 0,3–1,0 мСм/см. При этом пограничное значение для оросительной воды теплиц — ЕС более 1,0 мСм/см, а если значение превышает 2,2 мСм/см — использовать такую воду не рекомендуется.
• В зависимости от культуры, фазы её развития и условий микроклимата оптимальная концентрация питательного раствора различается. Например:
• Зелень, салат, бобы и большинство трав требуют низкую EC — от 0,7 до 1,5 мСм/см зимой и от 1,5 до 1,8 мСм/см летом.
• Огурцы, дыни, многие декоративные растения и некоторые виды капусты предпочитают среднюю EC — около 1,6–1,8 мСм/см летом и 1,8–2,2 мСм/см в зимний период.
• Помидоры, перец и баклажаны предпочитают более высокую проводимость — порядка 2,5–3,6 мСм/см летом и 3,6–5,0 мСм/см в зимний период.

Приложение 2.

Инструкция по выполнению практической работы по теме: «Определение рН (водородного показателя) воды».

На величину рН воды влияет содержание карбонатов, гидроокисей, солей, подверженных гидролизу, гуминовых веществ и т. п. Данный показатель является индикатором загрязнения открытых водоемов при выпуске в них кислых или щелочных сточных вод, а также питьевой воды. В результате происходящих в воде химических и биологических процессов и потерь углекислоты рН воды открытых водоемов может быстро изменяться, и этот показатель следует определять сразу же после отбора пробы, желательно на месте отбора.

Цель работы: определить характер среды (кислая, щелочная, нейтральная) различных проб воды.

Форма работы: фронтальная.

Оборудование и материалы:

Персональный компьютер

Регистратор данных USB Link

Датчик pH

 Пробы воды

Химические стаканы

Лабораторный штатив.

Настройка параметров измерения:

1) частота измерений – каждую секунду;

2) число замеров – 50

Ход работы:

1. Каждую из предложенных для анализа вод прилить в химический стакан.
2. Погрузить датчик рН в стаканы с водой таким образом, чтобы он не касался стенок стакана.
3. Нажмите кнопку ПУСК на основании панели и начните регистрировать данные.
4. Нажав кнопку СТОП на панели графиков, остановите запись данных.
5. Сохраните результаты. Для этого нажмите кнопку СОХРАНИТЬ.
6. Повторите пункт 2 – 5 для всех проб.

Анализ результатов:

1. С помощью кнопок ВКЛЮЧИТЬ ПЕРВЫЙ КУРСОР и ВКЛЮЧИТЬ ВТОРОЙ КУРСОР покажите изменение pH каждой пробы.
2. Представьте полученные результаты в форме таблицы.

Таблица.  Активная реакция среды рН пробы воды.

Сделать вывод:

Приложение 3.

Инструкция по выполнению практической работы по теме: «Определение общей жесткости воды».

Оборудование: цифровая лаборатория с датчиком электропроводности; лабораторные стаканы 50-100 мл, штатив лабораторный с держателем и зажимом, фильтровальная бумага, промывалка лабораторная, проба воды.

Цель: определить общую жесткость в исследуемых образцах воды, сделать заключение о зависимости общей жесткости воды от ее электропроводности.

Ход работы:

1.      Датчик электропроводности предварительно следует подготовить к работе в соответствии с разделом «Подготовка датчиков к работе».

2.      Закрепить датчик электропроводности в лапке штатива.

3.      Подключить датчик электропроводности к ноутбуку.

4.      В химические стаканы налить пробы воды, погрузить датчик в воду не менее чем на 3 см в воду.

5.      Запустить программу измерений Relab Lite и нажать кнопку «Пуск».

6.      Подождать установления показаний в течение нескольких секунд и нажать кнопку «Пауза». Зафиксировать показания.

7.      Вынуть из стакана датчик, с помощью промывалки ополоснуть его дистиллированной водой и осушить фильтровальной бумагой.

Сделать вывод.

Для полива растений важны показатели температуры, кислотности (pH), жёсткости и содержания солей (EC). Эти параметры влияют на доступность питательных веществ, поглощение солей и усвоение воды растениями. 

Температура

• Оптимальная температура для большинства огородных культур — 18–22°C. Слишком холодная вода (ниже 15°C) вызывает стресс у теплолюбивых культур, замедляет поглощение питательных веществ. Слишком тёплая вода (выше 25–30°C) содержит меньше растворённого кислорода и может способствовать развитию анаэробных процессов в прикорневой зоне.
• Важно учитывать время полива: утренние и вечерние часы требуют несколько более прохладной воды (20–22°C), дневной полив — водой с температурой 22–24°C.

Кислотность (pH)

• Оптимальный уровень pH для большинства овощных и декоративных культур — 5,5–6,5. В этом диапазоне растениям доступно максимальное количество питательных элементов. При более высоких значениях pH (щелочная среда) многие микроэлементы, особенно железо, марганец, бор, цинк и медь, переходят в нерастворимые формы и становятся недоступными для растений.
• Если вода слишком щелочная (pH выше 7,5), её можно подкислить, добавив немного лимонной кислоты, яблочного уксуса. Для подщелачивания слишком кислой воды (что встречается реже) можно использовать небольшое количество пищевой соды или древесной золы.

Жесткость

• Для полива рекомендуется использовать воду с жёсткостью не более 5–7°Ж. Воду с более высокой жёсткостью следует смягчать. Наиболее экологичный способ смягчения воды — добавление органических кислот. 
•  Содержание солей (EC)

• Оптимальный диапазон ЕС (удельной электропроводности) воды для полива растений — 0,3–1,0 мСм/см. При этом пограничное значение для оросительной воды теплиц — ЕС более 1,0 мСм/см, а если значение превышает 2,2 мСм/см — использовать такую воду не рекомендуется.
• В зависимости от культуры, фазы её развития и условий микроклимата оптимальная концентрация питательного раствора различается. Например:
• Зелень, салат, бобы и большинство трав требуют низкую EC — от 0,7 до 1,5 мСм/см зимой и от 1,5 до 1,8 мСм/см летом.
• Огурцы, дыни, многие декоративные растения и некоторые виды капусты предпочитают среднюю EC — около 1,6–1,8 мСм/см летом и 1,8–2,2 мСм/см в зимний период.
• Помидоры, перец и баклажаны предпочитают более высокую проводимость — порядка 2,5–3,6 мСм/см летом и 3,6–5,0 мСм/см в зимний период.