Цели урока.
- Образовательные – создать условия для самостоятельного изучения химических свойств, значения и применения солей.
- Развивающие:
- содействовать развитию умений анализировать содержание учебного материала, проводить химический эксперимент, развитию умений составлять ионные и окислительно-восстановительных уравнений химических реакций.
- развитие умений и навыков, работа с учебником и дополнительной литературой, правила работы на рабочем столе, умение систематизировать и обобщать, устанавливать причинно-следственные связи, доказательно и грамотно излагать свои мысли, делать выводы.
- Воспитательные – способствовать развитию познавательной активности учащихся, умению формулировать и высказывать свои мысли, логически рассуждать.
Оборудование и реактивы. Ноутбук, проектор, готовые презентации, лабораторное оборудование: пробирки, стаканы, пестики, ступки, сухое горючее, спички; датчики: измерения нитратов, кислотности, жесткости воды; мини-лаборатории с реактивами: растворы хлорида бария, нитрата серебра, серной кислоты, сульфата железа (II), гидроксида натрия, красной кровяной соли, хлорид алюминия, карбоната натрия, хлорида калия, карбонат аммония, УИБ; вода дистиллированная, водопроводная, колодезная, дождевая, мыльный раствор; мякоть арбуза, морковный сок, минеральная вода, напиток «Кола».
Заранее класс распределяется на 4 группы: «Соли», «Нитраты», «Кислотность», «Жесткость». Учащиеся в каждой группе определяют Химика-теоретика, Химика-экспериментатора и Биолога. Каждая группа самостоятельно готовит теоретическую и экспериментальную часть урока, находит дополнительную информацию из доп. литературы и интернета. Перед началом урока парты проставляются вместе по два, чтобы образовалось 4 островка. Инструктаж для практических работ заранее распечатывается и раздается по группам.
ХОД УРОКА
Вступительное слово учителя химии и биологии
2013 год объявлен годом экологии. Чистый воздух, чистая вода, экологически чистая еда – основа здоровой жизнедеятельности. От экологической ситуации в регионе, стране, в конкретном доме зависит наше здоровье. На сегодняшнем уроке-исследовании мы должны закрепить общие химические и специфические свойства, практическое применение и биологическое значение солей. Мы будем сравнивать, анализировать, применять информацию из других областей, будем развивать коммуникативные способности и показывать результаты групповой работы.
Выступление группы «Соли»
Химик – теоретик «Соли». Соли в природе и в нашей жизни играют важное значение. Поэтому целью нашей группы является: дать общую характеристику солям, провести опыты по определению солей и раскрыть значение солей в природе и жизни человека.
Химик-теоретик рассказывает по презентации «Соли».
Соли – вещества, состоящие из атомов металла, соединённых c кислотным остатком.
Общая формула класса: MenAm
Физические свойства солей: соли, за небольшим исключением, являются твёрдыми кристаллическими веществами различного цвета. По растворимости в воде их делят на:
– растворимые;
– малорастворимые;
– нерастворимые.
Химические свойства солей:
Соли взаимодействуют:
1) C простыми веществами – металлами и неметаллами.
2) Со сложными – кислотами, основаниями и солями.
3) С металлами:
CuSO4 + Fe = FeSO4 + Cu
сульфат меди (II) сульфат железа (II)
4) С неметаллами:
2KI + Br2 = 2KBr + I2
иодид калия бромид калия
5) С кислотами:
2NaCl + H2SO4 = Na2SO4 + 2HCl
6) С солями:
AgNO3 + KCl =AgCl + KNO3
7) С щелочами:
FeCl2 + 2NaOH = Fe(OH)2 + 2NaCl
Выступление Химика-экспериментатора
«Практическая работа №1. Обнаружение солей» (Приложение 1).
Далее выступает Биолог из группы «Соли» с
презентацией о значении солей.
Биолог «Соли».Залежи каменной соли на планете Земля образовались в результате испарения морской воды под действием солнечного излучения.
Соль пищевая
- Простая приправа к блюдам.
- Для домашнего консервирования.
- При производстве продуктов питания.
- При производстве мясных и рыбных консервов.
- Для хозяйственных нужд в быту.
Соль и здоровье человека
Мало соли: сонливость; слабость;
головокружение; тошнота; цинга; потеря вкуса;
поражение нервной системы; спазмы гладкой
мускулатуры.
Много соли: нагрузка на сердце; ишемическая
болезнь; нагрузка на сосуды; отеки; гипертония;
проблемы с почками; набор веса, ожирение;
нарушение обмена веществ.
- По мнению специалистов, морская соль намного лучше, чем обыкновенная йодированная .
- В морской соли содержится почти вся таблица Менделеева.
- Пищевую морскую соль можно купить в любом супермаркете.
- Ее лучше добавлять уже в готовые блюда, т.к. полезные свойства морской соли теряются при термообработке.
- У нее один недостаток – морская соль стоит намного дороже, чем обыкновенная поваренная соль.
Выступление Химика-теоретика из группы «Нитраты» по презентации «Нитраты».
Химик-теоретик «Нитраты». Нитраты –
твердыекристаллические вещества, тугоплавки,
относятся к сильным электролитам.
Исторически сложившиеся названия
солей-нитратов.
Нитраты калия, натрия, кальция и аммония называют
селитрами.
KNO3 – нитрат калия (индийская селитра), NаNО3
– нитрат натрия (чилийская селитра), Са(NО3)2
– нитрат кальция (норвежская селитра),
NH4NO3 – нитрат аммония (аммиачная или
аммонийная селитра, ее месторождений в природе
нет).
Германская промышленность считается первой в
мире, получившей соль NH4NO3 из азота N2
воздуха и водорода воды, пригодную для питания
растений.
Химические свойства нитратов
1. Взаимодействие нитратов с металлами, кислотами, щелочами, солями
- Cu(NO3)2 + Zn = Zn(NO3)2 + Cu
- AgNO3 + HCl = AgCl + HNO3
- Cu(NO3)2 + 2NaOH = 2NaNO3 + Cu(OH)2
- 2AgNO3 + BaCl2 = 2AgCl + Ba(NO3)2
Все нитраты термически неустойчивы. При нагревании они разлагаются с образованием кислорода. Характер других продуктов реакции зависит от положения металла, образующего нитрат, в электрохимическом ряду напряжений.
Выступление Химика-экспериментатора с
практической работой №2 (Приложение
2).
Далее Химик-экспериментатор проводит опыты с
датчиком определения нитратов, исследует на
содержание нитратов соки: арбуза, моркови;
минеральной, водопроводной воды, колы.
Выступление Биолога по теме «Нитраты. Вредное
воздействие нитратов на организм человека».
Биолог «Нитраты». Всем известно, что
самое дорогое у человека – это его здоровье,
которое невозможно купить и которое во многом
зависит от его правильного питания. Недаром
существует пословица: «Скажи мне что ты ешь, и я
скажу чем ты болеешь!»
Для большинства уже не секрет, что для укрепления
здоровья лучше есть больше фруктов и
овощей.
Каковы же основные источники пищевых нитратов?
Это исключительно растительные продукты. В
животных продуктах содержание нитратов
незначительно. Максимальное накопление нитратов
происходит в период созревания плодов. Поэтому
недозрелые овощи, могут содержать нитратов
больше, чем достигшие нормальной уборочной
зрелости. Кроме того, содержание нитратов в
овощах может резко увеличиться при неправильном
применении азотистых удобрений.
Качество овощей зависит от многих причин, в том
числе от вносимых удобрений и применяемых
средств защиты растений. Нитраты используются в
качестве удобрений и известны как селитры:
натриевая, калиевая, аммиачная и кальциевая.
Нитраты – важнейший компонент питания растений,
поскольку входящий в них азот – главный
строительный материал клетки.
Сейчас общеизвестно, что нитраты обладают высокой токсичностью для человека:
- Особенно опасны нитраты для грудных детей.
- Нитраты способствуют развитию патогенной кишечной микрофлоры, которая выделяет в организм человека ядовитые вещества – токсины.
- Нитраты снижают содержание витаминов в пище, а через них влияют на все виды обмена веществ.
- Уменьшается количество йода; резкое расширение сосудов; понижение давления. Влияют на возникновение раковых опухолей в желудочно-кишечном тракте.
Основные признаки нитратных отравлений:
- Посинение ногтей, лица, губ и видимых слизистых оболочек;
- Тошнота, рвота, боли в животе;
- Увеличение печени, желтизна белков глаз;
- Головные боли, повышенная усталость, сонливость, снижение работоспособности;
- Одышка, усиленное сердцебиение, вплоть до потери сознания;
- При выраженном отравлении – летальный исход.
Способы снижения вреда:
- Снижается количество нитратов при термической обработке овощей (мойке, варки, жарке, тушении и бланшировке);
- Т.к. нитратов больше в кожуре овощей и плодов, то их надо очищать от кожуры, а у пряных трав надо выбрасывать их стебли и использовать только листья;
- Хранить овощи и плоды надо в холодильнике, т.к. при температуре +2С невозможно превращение нитратов в более ядовитые вещества – нитриты.
Далее слово берет Химик-теоретик из группы «Кислотность».
Химик-теоретик «Кислотность». Знаем ли мы, что нужно и что не следует употреблять в пищу, какими средствами гигиены и кому можно пользоваться?
Цели нашей работы:
1. Изучить литературные источники по названой
теме;
2. Получить и исследовать индикаторы из
натурального сырья;
3. Практически ознакомиться с методикой
определения pH среды жидкостей, применяемых
человеком.
Можем ли мы в домашних условиях определять уровень pH?
Водородный показатель, pH (произносится «пэ аш»), — это мера концентрации ионов водорода в растворе, количественно выражающая его кислотность.
– pH кислых растворов < 7;
– pH щелочных растворов > 7;
– pH нейтральных растворов равен 7.
Приготовление индикаторов.
Исходным сырьем для приготовления индикаторов
могут служить растения (точнее их отвары): многие
цветки, плоды, ягоды, листья и корни содержат
окрашенные вещества, способные менять свой цвет
в ответ на изменение pH среды.
Чтобы обеспечить себя индикаторами на весь год,
нужно засушить летом лепестки и ягоды, разложить
их по отдельным коробочкам, потом приготовить из
них отвары, отдельно из каждого растения.
Отвары растений быстро портятся, поэтому
индикаторы нужно готовить перед опытом.
Возьмите немного запасенного сырья (точное
количество не имеет значения), положите в
пробирку, налейте воды, поставьте на водяную баню
и нагревайте до тех пор, пока раствор не
окрасится. Каждый раствор после охлаждения
профильтруйте и слейте в приготовленную заранее
чистую склянку с этикеткой.
Выступление Химика-экспериментатора с
практической работой № 3 «Измерение
кислотности растворов солей» (Приложение
3).
Далее Химик-экспериментатор проводит опыты по
измерению кислотности тех же растворов солей
датчиком измерения кислотности и делает выводы.
Выступление Биолога из группы кислотность по
презентации «Кислотность и его значение для
живых организмов».
Биолог «Кислотность». Буферные свойства клетки.
Буферностью называют способность
клетки поддерживать слабощелочную реакцию
своего содержимого на стабильном уровне.
Буферные свойства клетки очень важны, поскольку
большинство биологически активных веществ (в
частности, белки-ферменты) могут вступать в
реакции только при строго определенном уровне pH.
Растения-индикаторы кислотности почвы.
Для определения кислотности существуют
растения-индикаторы. В процессе эволюции
сформировались три группы растений: ацидофилы –
растения кислых почв, нейтрофилы – обитатели
нейтральных почв, базифилы – растут на щелочных
почвах.
Выступление Химика теоретика из группы «Жесткость» по презентации «Жесткость воды и ее определение».
Химик-теоретик «Жесткость». Вода одно
из самых распространённых веществ в природе.
Гидросфера занимает 71% поверхности Земли. Воде
принадлежит важнейшая роль в геологической
истории планеты. Она – обязательный компонент
практически всех технологических процессов как
промышленных так сельскохозяйственных.
Без воды невозможно существование живых
организмов. Около 65% человеческого тела
составляет вода
А какую красоту она нам подарила! Водопады,
гейзеры, океаны, моря, реки – за всё это мы должны
благодарить воду. Дождь, снег, град – всё это
вода.
Почему же вода из разных источников имеет разный
вкус, в ней по разному пенится мыло и на стенках
чайников оседает разная накипь?
В природных водах постоянно присутствуют ионы Ca2+
и Mg2+, которые обуславливают общую
жёсткость. Основной источник их поступления в
воду – растворение пород, содержащих известняки,
доломит, гипс, сложные алюмосиликаты. Жёсткая
вода образует плотные слои накипи на внутренних
стенах паровых котлов и кипятильников, в ней
плохо развариваются пищевые продукты, при стирке
белья в жёсткой воде расходуется больше мыла.
Общая жёсткость воды определяется содержанием в
ней ионов Ca2+ и Mg2+.В сумме карбонатная
и некарбонатная жёсткость воды даёт жёсткость
общую.
Жёсткость бывает временной и постоянной.
Временную жёсткость обуславливают в растворимом
виде гидрокарбонаты металлов, остающихся в воде.
При кипячении воды гидрокарбонаты разлагаются и
выпадают в осадок. Нарастания таких осадков на
стенках паровых котлов, труб неминуемо ведёт к
авариям. Это является серьёзной причиной
необходимости устранения жёсткости воды.
В последнее время появилось множество
смягчителей воды, защищающих стиральные машины
от накипи. Одновременно производители
стиральных порошков ввели компоненты
предотвращающие образование накипи, в состав
большинства стиральных препаратов.
Так стоит ли, покупая стиральный порошок,
приобретать ещё и смягчитель воды к нему? Ответ –
да.
Во многих семьях используют фильтры для очистки
воды. Мы решили проанализировать пропущенную
через фильтры воду. Результаты предоставлены в
таблице.
Выводы.
1. В ходе нашей работы мы выяснили, что воды из
различных источников значительно различаются по
содержанию солей кальция и магния, так жёсткость
на юге почти в 2 раза выше, чем на севере.
2. В современных стиральных порошках содержатся
компоненты (полифосфаты), снижающие жёсткость
воды.
3. Бытовые фильтры достаточно хорошо умягчают
воду, снижая содержание кальция и магния почти в 2
раза.
Далее выступает Химик-экспериментатор из
группы «Жесткость» с практической работой № 4
«Определение жесткости и способы ее снижения» (Приложение 4).
Химик-экспериментатор из группы
«Жесткость» измеряет датчиком
электропроводности жесткость дистиллированной,
водопроводной, колодезной и дождевой воды
делает выводы.
Далее выступает Биолог из группы «Жесткость»
по презентации «Жесткость воды и ее значение».
Биолог «Жесткость»
Можно ли пить жесткую воду?
Организм человека требует живую воду, с ее
природной структурой, физиологически
полноценной по своему составу. Основные
макроэлементы жесткости воды необходимы
человеку, поэтому пить жесткую воду можно, но в
меру.
От того, какая жесткость воды, ежедневно
употребляемой человеком, зависит
состояние и функционирование почек и всего
организма. Ведь частое употребление в пищу
жесткой воды нередко приводит к отложениям
камней, а также солей в почках.
Влияние жесткой воды на здоровье человека:
1) жесткая вода, взаимодействуя с мылом,
образует «мыльные шлаки», которые
не смываются водой и оставляют
малосимпатичные разводы на посуде
и поверхности сантехники; «мыльные шлаки»
также не смываются с поверхности
человеческой кожи, забивая поры и покрывая
каждый волос на теле, что может стать причиной
появления сыпи, раздражения, зуда;
2) существует прямая зависимость между
жесткостью питьевой воды и сердечнососудистыми
заболеваниями;
3) при питье жесткой воды есть
вероятность развития мочекаменной болезни.
Заключительное слово учителя химии и биологии.