Тема: Вещества и их превращения
Урок: Вода
1. Вода в природе
Вода – самое распространенное вещество на Земле. Поверхность земного шара на 3/4 покрыта водой, в довольно больших количествах вода находится в атмосфере, а также в земной коре. Основное количество воды содержится в океанах (около 97,6%), запасы же пресной воды достаточно ограничены. Около 85% всех запасов пресной воды сосредоточено в ледниках.
Вода – единственное вещество, которое встречается на Земле в трех агрегатных состояниях: твердом (лед), жидком и газообразном (водяной пар).
2. Состав молекулы воды
Состав молекулы воды вам хорошо знаком: на два атома водорода в молекуле воды приходится один атом кислорода, е химическая формула – Н2О. Такой состав был установлен еще А.Л. Лавуазье и подтверждается результатами эксперимента по разложению воды, когда на 1 объем выделяющегося кислорода приходится два объема выделяющегося водорода.
3. Физические свойства воды
Чистая вода – бесцветная жидкость, без вкуса и запаха, при нормальном давлении кипит при температуре 100˚С, а замерзает при 0˚С. Ее максимальная плотность при 4˚С равна 1 г/см3.
Рис. 1. Вода
Необычным, или даже аномальным, свойством воды является ее способность расширяться при замерзании. Т.е. лед имеет меньшую плотность, чем жидкая вода. Поэтому он всплывает на поверхность, что очень важно для обитателей водоемов зимой.
Рис. 2. Лёд на поверхности воды
Водная среда была не только источником возникновения жизни, она способствовала ее сохранению и развитию. Чтобы заморозить воду, требуется большая энергия. Вот почему промерзание глубоких водоемов практически невозможно, что сохраняет в них жизнь.
Кроме того, вода обладает очень высокой теплоемкостью, что защищает наши континенты, благодаря океану, от резкого перепада температур зимой и летом, ночью и днем. Именно высокая теплоемкость воды способствует сохранению постоянной температуры тела человека и животных, поскольку и они, и мы на две трети состоим из воды.
Являясь уникальным растворителем, вода растворяет больше солей и других веществ, чем любая другая жидкость. В воде растворяются многие твердые вещества, жидкости и газы. Например, газированная вода – это раствор оксида углерода(IV) (углекислого газа) в воде, столовый уксус – это раствор уксусной кислоты в воде, сахарный сироп – раствор сахара в воде.
Но не все вещества одинаково хорошо растворяются в воде, есть и вовсе нерастворимые в воде вещества. Растворимость твердых веществ в воде с увеличением температуры, как правило, увеличивается. Растворимость газов, как правило, возрастает при понижении температуры и повышении давления.
4. Некоторые химические свойства воды
Вы уже знакомы с некоторыми химическими свойствами воды. При пропускании через воду электрического тока (или при нагревании до 2000˚С) вода разлагается на водород и кислород. Вода может вступать в реакцию соединения со многими оксидами.
Пример такой реакции вам хорошо знаком. Так называемое «гашение извести» - взаимодействие оксида кальция с водой. В результате этой реакции образуется гашеная известь – гидроксид кальция. Эта реакция является экзотермической, т.е. протекает с выделением тепла.
СаО + Н2О = Са(ОН)2 + Q
Вода способна вступать в реакции замещения с активными металлами. Например, кальций взаимодействует с водой с образованием гидроксида кальция и водорода.
Са + 2Н2О = Са(ОН)2 + Н2↑ + Q
В результате этой реакции выделяется большое количество теплоты.
5. Проблема очистки воды
Вода из природных источников не всегда пригодна для питья и даже промышленных процессов. Поэтому ее подвергают очистке. Питьевая вода не должна содержать нерастворенных примесей и болезнетворных микроорганизмов. Сначала воду из рек, озер и прудов отстаивают в специальных бассейнах и фильтруют через слой песка. Затем обрабатывают хлором, а иногда озоном или ультрафиолетом, для уничтожения микроорганизмов.
Рис. 3. Станция очистки воды
Роль воды в промышленности, быту и сельском хозяйстве сложно переоценить. Развитие всех отраслей хозяйства страны, рост городов нередко приводят к загрязнению водоемов. Поэтому в каждом государстве должны приниматься меры по охране и рациональному использованию водных природных ресурсов.
Список рекомендованной литературы
1. Сборник задач и упражнений по химии: 8-й кл.: к учеб. П.А. Оржековского и др. «Химия. 8 класс» / П.А. Оржековский, Н.А. Титов, Ф.Ф. Гегеле. – М.: АСТ: Астрель, 2006. (с.85-88)
2. Химия. 8 класс. Учеб. для общеобр. учреждений / П.А. Оржековский, Л.М. Мещерякова, М.М. Шалашова. – М.:Астрель, 2013.
3. Рудзитис Г.Е., Фельдман Ф.Г. Химия: неорг. химия: учеб. для 8 кл. общеобразоват. учреждений. М.: Просвещение. 2018. § 31-32.
4. Энциклопедия для детей. Том 17. Химия / Глав. ред.В.А. Володин, вед. науч. ред. И. Леенсон. – М.: Аванта+, 2003.
Дополнительные веб-ресурсы
1. Химические свойства воды (Источник).
2. Свойства воды и ее структура (Источник).
3. Юным химикам (Источник).
Домашнее задание
1) с. 88 № 7 из Рабочей тетради по химии: 8-й кл.: к учебнику П.А. Оржековского и др. «Химия. 8 класс» / О.В. Ушакова, П.И. Беспалов, П.А. Оржековский; под. ред. проф. П.А. Оржековского - М.: АСТ: Астрель: Профиздат, 2006.
2) с.87-88 №№ 3,4 из учебника Г.Е. Рудзитиса, Ф.Г. Фельдмана «Химия: неорг. хим. 8 класс», 2009 г.
