Образовательный маршрут по дисциплине

Таблица 1

Формы отчетности, обязательные для сдачи	Количество
Практические занятия	13
Точки рубежного контроля	6
Итоговая аттестация	Д/З

Желаем Вам удачи! содержание дисциплины Раздел № 5 химия с элементами экологии

Тема 5.1: Вода, растворы.

Основные понятия и термины по теме: вода. Ресурсы воды. Качество воды. Жесткость воды.

План изучения темы (перечень вопросов, обязательных к изучению):

1. Вода вокруг нас.

2. Физические и химические свойства воды.

3. Водные ресурсы Земли.

4. Качество воды. Загрязнители воды и способы очистки.

5. Жесткая вода и ее умягчение. Опреснение воды.

Краткое изложение теоретических вопросов:

1 . Вода (Н₂О) – это окись водорода, она является наиболее важным и распространенным веществом, в природе не существует чистой воды, в ней обязательно содержатся какие-либо примеси, чистая вода не имеет вкуса и запаха, прозрачна, ее получают в процессе перегонки, после этого она называется дистиллированной.

2

Рис.1.Вода в природе

. При переходе воды из твердого состояния в жидкое ее плотность не уменьшается, а возрастает, также плотность воды увеличивается при ее нагреве от 0 до +4°С, максимальную плотность вода имеет при +4°С, и только при последующем ее нагревании плотность уменьшается.

При +4°С градусах плотность воды превышает плотность льда, благодаря чему охлаждаясь сверху вода опускается на дно лишь до тех пор, пока ее температура не достигнет +4°С, вследствие чего лед остается на поверхности водоемов, что делает возможным жизнь под слоем льда водной флоры и фауны.

Еще одним свойством воды является то, что она обладает высокой теплоемкостью (4,1868 кДж/кг), это объясняет, почему в ночное время и при переходе от лета к зиме вода остывает медленно, а днем или во время перехода от зимы к лету также медленно нагревается. Благодаря этому свойству вода является регулятором температуры на Земле.

Среди всех жидкостей вода имеет самое высокое поверхностное натяжение, исключение составляет только ртуть. Дистиллированная вода не проводит электрический ток, так как она слабый электролит и диссоциирует в малой степени.

По массе в состав воды входит 88,81% кислорода и 11,19% водорода, вода кипит при температуре +100°С, а замерзает при 0°С, она плохой проводник для электричества и теплоты, но хороший растворитель.

Тяжелой водой (D₂О) называется та вода, в состав которой входит изотоп водорода, дейтерий. Химические реакции, с такой водой, протекают медленнее, чем с обычной.

Физические свойства	Н2О	D2О
Температура кипения (°С)	100	101,4
Температура кристаллизации (°С)	0	3,8
Плотность при 20°С (г/см3)	0,9982	1,1050
Молекулярная масса	18	20

3. Если распределить всю воду равномерно по поверхности земного шара, средний радиус которого равен 6370 км, получится пленка толщиной менее 3 км. Не много воды в общем объеме планеты. 97,75% - это соленые воды океанов и морей. Остальные 2,25 – пресные воды, однако половина их – 68,7% «законсервирована» в виде ледяных гигантских шапок Антарктиды, Арктики и Гренландии. 30,1% - составляют подземные воды.

4 . Проникновение загрязняющих веществ в кругооборот воды.

На примере рисунка выявить основные загрязнители воды.

5

Рис.2. Процентное соотношение пресной и соленой воды

Рис.3. Загрязнение воды

. Важной характеристикой качества воды являются ее жесткость или мягкость. Вода считается жесткой, если содержание карбонатов кальция и магния превышает 12 мг/л. Эти соли связываются некоторыми компонентами моющих средств, и таким образом ухудшается пенообразование, на выстиранных изделиях остается нерастворимый осадок, придающий им матовый серый оттенок. Карбонат кальция жесткой воды образует в чайниках и котлах накипь (известковую корку), которая сокращает срок их службы и теплопроводность стенок. Воду смягчают добавлением солей натрия, замещающих кальций и магний. В мягкой воде (содержащей менее 6 мг/л карбонатов кальция и магния) мыло хорошо пенится, она больше подходит для стирки и мытья. Такая вода не должна использоваться для орошения, так как избыток натрия вреден для многих растений и может нарушать рыхлую комковатую структуру почв.

Хотя повышенные концентрации микроэлементов вредны и даже ядовиты, их небольшое содержание может благотворно влиять на здоровье людей. Примером служит фторирование воды с целью профилактики кариеса.

Лабораторные работы¹:

• Анализ содержания примесей в воде.

• Очистка загрязненной воды.

• Устранение жесткости воды.

Задания для самостоятельного выполнения:

1. Решение задач на массовую долю вещества.

Форма контроля самостоятельной работы:

• Проверка рабочих тетрадей.

Вопросы для самоконтроля по теме:

1. Каково значение воды для жизни на Земле?

2. Назовите виды воды.

3. Распределите общий объем воды на Земле.

4. Распределите общий объем пресной воды.

5. Назовите физические свойства воды.

6. Жесткость воды зависит от наличия катионов.

7. Назовите основные способы очистки воды.

Умения, сформированные у студента после изучения раздела:

1. Приводит примеры экспериментов и (или) наблюдений о:

• факторах, загрязняющих водную среду;

• методах очистки воды;

• способах устранения жесткости воды.

2. Объясняет прикладное значение важнейших достижений в области естественных наук.

3. Выдвигает гипотезы сохранения водных ресурсов и предлагает пути их решения.