Урок экологии «Кислотность и минеральный состав воды. Правила отбора проб воды»
Пособие практических работ по экологии
Цель: усвоение умений самостоятельно в комплексе применять знания, умения и навыки, осуществлять их перенос в новые условия практической и исследовательской деятельности
Задачи:
Образовательные: освоение содержания экологического образования, смысл которого заключается в понимании естественных законов природы и их соотнесение с «искусственными законами» развития социума.
Развивающие: развитие ключевых компетентностей школьников на примере содержания экологического образования; развитие исследовательских умений учащихся по оценке состояния различных компонентов окружающей среды.
Воспитательные: формирование системы базовых ценностей (жизнь, здоровье, человек, сохранение биологического разнообразия, культурного наследия и др.), создание условий для творческой самореализации и саморазвития школьников.
УУД
Регулятивные: организовывать своё рабочее место под руководством учителя; определять план выполнения заданий на уроке, оценивать результат своей деятельности.
Коммуникативные: выработанные умения и навыки экологически грамотного поведения в окружающей среде, с другими людьми, гармоничное взаимодействие и устойчивое развитие в системе « Природа - Общество».
Планируемые результаты
Познавательные: осмысление учащимися ценностей феномена жизни, ценности каждой формы существования жизни; ценности существования человека, его здоровья, социо-космической значимости; формирование ключевых компетентностей на содержании экологического образования;
Предметные: формирование природосообразного стиля поведения человека в окружающей среде, базирующегося на знании законов взаимодействия человека с окружающей средой; развитие экологического мышления –предполагающего способность к установлению причинно-следственных связей, системному анализу действительности, моделированию и прогнозированию развития окружающей среды;
Личностные: развитие экологического мышления – гибкого вероятностного мышления, предполагающего способность к установлению причинно-следственных связей, системному анализу действительности, моделированию и прогнозированию развития, окружающей среды; развитие исследовательских умений по оценке и системному анализу состояния окружающей среды.
Метапредметные: связи с такими учебными дисциплинами как биология, химия, физика, география - будут способствовать более высокому уровню владения навыками по данному курсу и реализации задач пред профильной подготовки школьников.
Тип урока –- исследование, на котором эксперимент служит наглядным пособием
Форма –практико-ориентированная деятельность учащихся
Методы:, частично-поисковый, исследовательский, проведении учащимися экспериментов.
Приготовление модельных растворов и образцов
Мутность воды. Обучающимся раздают пробирки с водой различной мутности. Можно использовать воду с добавлением различных веществ (молока, почвы и т.д.). Обучающиеся должны научиться пользоваться мутномером и определять показатель мутности, пользуясь соответствующей картой-инструкцией.
Изучение запаха. Для приготовления растворов используют конические или плоскодонные колбы на 250 мл. Приготовленные растворы разливают в пронумерованные пробирки до половины высоты и закрывают пробками. Пробирки ставят в штативы.
Вода с временной жесткостью. В стакан с известковой водой пропускают углекислый газ из аппарата Киппа (или другого прибора) до появления осадка, а затем его растворения.
Вода с постоянной жесткостью. В колбе на 250-500 мл с дистиллированной или чистой кипяченой водой растворяют 1,0 г
хлорида кальция. Если останется осадок, то его надо отфильтровать либо декантировать (слить жидкость с отстоявшегося осадка).
Вода, загрязненная нефтепродуктом (жиром). В 0,5 л теплой или горячей воды наливают 1 чайную ложку растительного масла, интенсивно перемешивают. Используют мутный раствор, который может иметь масляную пленку. Аналогично можно приготовить раствор из реального нефтепродукта, используя отработанное карбюраторное масло, керосин и др. малолетучие нефтепродукты.
Вода, загрязненная механическими примесями. В 0,5 л воды помещают 1 чайную ложку измельченной почвы, строительного мусора, твердых атмосферных выпадений и т.п. Смесь интенсивно перемешивают. Используют мутный раствор, содержащий видимые глазом взвешенные частицы.
Вода, содержащая ионы меди и железа. В колбу на 500 мл наливают дистиллированную или чистую кипяченую воду на 3/4 ее объема. Добавляют по 2-3 мл 5%-ных растворов солей сульфата меди, сульфата железа, хлорида железа. Хорошо перемешивают содержимое.
Кислотность и минеральный состав воды. Правила отбора проб воды
Кислотность воды** определяется значением водородного показателя (рН), который для природных вод обычно имеет значения от 6,5 до 8,5. Изменения рН воды водоема обычно могут вызвать загрязнения воздуха кислотными примесями (оксидами серы и азота, оксидом углерода (IV) и др.), которые «вымываются» из воздуха дождями и попадают в водоем. Изменения рН могут вызвать также загрязнения водоема промышленными сточными водами, которые не прошли нейтрализацию. Кислотность природной воды может определяться также характером почвогрунтов, ландшафта в котором расположен водоем. Изменение рН природной воды сверх допустимых пределов (более 8,5 и менее 6,5) создает среду, непригодную для существования большинства водных организмов, особенно простейших.
Качество природной воды в значительной степени определяется концентрацией растворенных в ней минеральных солей. Можно выделить два больших класса минеральных солей, которые встречаются в природной воде в значительных концентрациях.
Основной вклад в общее солесодержание вносят соли 1-го класса, которые следует определять в первую очередь. Соли 2-го класса также необходимо учитывать при оценке качества воды, т.к. на каждую из них установлено значение ПДК, хотя они вносят незначительный вклад в общее солесодержание природных вод. Концентрации растворенных в воде минеральных солей определяют методами аналитической химии.
Основные компоненты, создающие минерализацию питьевой и природной воды
Компонент минерального состава воды |
Предельно допустимая концентрация (ПДК) |
|
1-й КЛАСС |
||
1. Катионы: |
||
Кальций (Са2+) |
200 мг/л |
|
Натрий (Ма+) |
200 мг/л |
|
Магний (М?2+) |
100 мг/л |
|
2. Анионы: |
||
Гидрокарбонат (НСО3-) |
1000 мг/л |
|
Сульфат (^О42-) |
500 мг/л |
|
Хлорид (СГ) |
350 мг/л |
|
Карбонат (СО3-) |
100 мг/л |
|
Нитрат (М93-) |
45 мг/л |
|
2-й КЛАСС |
||
1. Катионы: |
||
Аммоний (АН4+) |
2,5 мг/л |
|
Железо общее (сумма Ре2+ и Ре^) |
0,3 мг/л |
|
Металлы |
0,001 ммоль/л |
|
2. Анионы |
||
Фосфат (РО43) |
3,5 мг/л |
|
Нитрит (Ы~О2-) |
0,1 мг/л |
В первую очередь нарушенный минеральный состав воды сказывается на жизнедеятельности простейших (клеточных) организмов, т.к. растворенные соли и определяют обмен веществ клеток с окружающей средой и являются строительным материалом для элементов живой клетки. Повышенная концентрация солей в воде пагубно сказывается на минеральном составе окружающей водоем почвы, вызывая ее засоление, как в процессе впитывания воды почвой, так и при орошении такой водой сельскохозяйственных полей. Источниками обогащения природной воды минеральными солями, приводящего к нарушению природного солевого равновесия в воде, являются:
ливневые и талые воды с посыпаемых солями зимой улиц городов и дорог;
поверхностные дождевые воды с полей, газонов после применения на них минеральных удобрений, а также грунтовые воды;
неочищенные сточные воды, рассолы, сбрасываемые промышленными предприятиями, и др.
Повышенная концентрация солей ухудшает вкус питьевой воды. При концентрациях солей, превышающих соответствующие ПДК, вода становится непригодной для питья и использования на хозяйственные нужды
На правильность полученных результатов анализов влияет способ отбора пробы воды и условия ее хранения. Проба должна быть отобрана в чистую стеклянную или пластмассовую бутыль объемом не менее 0,5 л (в бутыли должно остаться не более 510 мл воздуха); пробы следует анализировать в течение нескольких часов после отбора либо хранить в холодильнике. Подробнее о правилах отбора и консервации проб воды при анализе.
Очень удобным объектом для изучения минерального состава воды являются бутылированные питьевые и минеральные воды, имеющие этикетки с указанием концентраций растворенных солей.
Минеральный состав воды и водоподготовка.
Состав минеральной воды
Ресурсы:
Муравьев А.Г., Пугал Н.А., Лаврова В.Н. Экологический практикум: Учебное пособие с комплектом карт-инструкций / Под ред. к.х.н. А.Г. Муравьева. - СПб.: Крисмас+, 2003. - 176 с.: ил.
Сайт YouTube: https://www.youtube.com/
Хостинг презентаций
-http://ppt4web.ru/nachalnaja-shkola/prezentacija-k-uroku-okruzhajushhego-mira-vo-klasse-chto-takoe-ehkonomika.html