Гіпермаркет Знань>>Природознавство>>Природознавство 5 клас>> Природознавство: Вода – найпоширеніша речова на Землі. Здатність води розчиняти інші речовини. Розчини у природі та побуті, приготування розчинів

Конспект уроку до предмету Природознавство 5 клас.

Тема «Вода – найпоширеніша речова на Землі. Здатність води розчиняти інші речовини. Розчини у природі та побуті, приготування розчинів».

План-конспект уроків з  курсу “Природознавство” з теми  “Розчини”

Мета уроків:
Освітня: познайомити школярів з поширенням води у природі та її основними властивостями, наголосити на здатності води до утворення розчинів; ввести нові поняття “розчин”, “розчинність”, “розчинник”, “розчинена речовина”; у ході виконання практичної роботи навчити готувати розчини та пересвідчитися у розчинності деяких речовин у води, а також виявити чинники, що впливають на швидкість розчинення.
Виховна: формувати основні світоглядні ідеї про єдність матеріального світу та багатоманітність його форм; виховувати дбайливе ставлення до природи на основі матеріалу про воду, як найбільшу цінність на Землі; при виконанні практичних завдань сприяти формуванню охайності в роботі та дотриманню правил техніки безпеки.
Розвиваюча: розвивати логічне мислення школярів, уміння порівнювати, використовувати опорні знання та життєвий досвід для опанування новими знаннями, робити висновки, аргументовано доводити свою точку зору; розвивати зацікавленість природничими науками та пошуковий інтерес під час демонстрацій та виконання дослідів.

Тип уроків: 1-й – комбінований;
                  2-й – застосування знань, умінь та навичок


Обладнання:
- підручник
- робочий зошит
- терези з важками
- хімічний посуд (мірні циліндри, стакани, скляні палички)
- хімічні речовини (вода, кухонна сіль, пісок)


Зміст матеріалу уроку

Урок 1
І. Організація класу       
ІІ. Повторення вивченого матеріалу (Фронтальне опитування)
Питання для фронтального опитування:
Питання:
1. За якими ознаками можна відрізнити чисту речовину від суміші?
2. Як довести, що речовини, що входять до складу сумішей, зберігають притаманні їм властивості?
3. Які способи розділення сумішей ви знаєте?
4. Яке значення для людини має знання про суміші?       

Умова програмованого опитування: (Письмове опитування. Програмований контроль)
Способи розділення сумішей:
1 –    Відстоювання     – 9
2 –    Фільтрування     – 8
3 –    Випарування      – 7
4 –    Магнітом            – 6
Питання:
Який спосіб розділення сумішей...
1.    застосовують для відділити олії від води?
2.    оснований на здатності заліза притягуватися до магніту?
3.    дозволяє відокремити кухонну сіль від води?
4.    оснований на використанні різної густини речовин, які треба розділити?
5.    застосовують для розділення розчинних і не розчинних у воді речовин?
6.    доцільно використати для розділення порошку крейди й дерев’яних ошурок?
7.    потребує використання спеціального матеріалу, який затримує нерозчинні у воді речовини?
8.    відбувається завдяки нагріванню суміші?
9.    слід використати для розділення суміші цукру та води?
Відповіді:
І варіант:  1, 4, 3 – 1, 2, 1 – 2, 3, 3.
ІІ варіант: 9, 6, 7 – 9, 8, 9 – 8, 7, 7.       


ІІІ. Вивчення нового матеріалу
П л а н:
1.    Вода – найпоширеніша речовина  на Землі.
2.    Здатність води розчиняти речовини.
3.    Поняття про розчини.
4.    Як відбувається розчинення речовин у воді.
5.    Як приготувати розчин.
6.    Види розчинів.
7.    Значення розчинів.

1. Вода – найпоширеніша речовина  на Землі (Пояснення з елементами бесіди)
     За поширеністю воді належить перше місце на Землі. Вона життєво необхідна речовина, без неї не обійтись, її нічим не замінити.
-  Пригадайте, де у природі зустрічається вода?
     Вода – це й безмежні океанські та морські простори, й річки та озера, мальовничі ставки, а також дощ і сніг, хмари в небі. Від нашого зору в надрах Землі приховане ще одне потужне джерело води – підземні та ґрунтові води. Воно утворилося внаслідок того, що не вся вода, яка потрапляє на землю з дощем та снігом, випаровується. Частина її проникає у глибші шари ґрунту й утворює там запаси води. Саме цю воду людина отримує з криниць та свердловин.
     До складу тіла живих істот також входить багато води. Зокрема, тіло людини на 3/4 складається з води, а медузи та огірка – на 9/10.
     Вода – це скарб, який потрібно оберігати. Вона незамінна речовина в харчуванні людини та живленні тварин і рослин. Вода також зручний шлях сполучення між населеними пунктами, невтомна трудівниця з вироблення електроенергії, окраса природи. На нашій планеті є великі природні запаси води, однак несолоної (питної) води на нашій планеті в тисячі разів менше, ніж солоної. Нестача питної води відчутна вже тепер, і їй загрожує забруднення. Тому прийнято закони про охорону вод, за цим стежить держава. Зберегти воду чистою означає зберегти здоров'я, життя, красу довкілля.   
   

2. Здатність води розчиняти речовини (Пояснення з елементами бесіди)
    Вода існує на Землі в усіх агрегатних станах: твердому, рідкому, газоподібному. Вона замерзає при температурі 0°С, кипить при температурі 100°С. Та вода має ще одну унікальну властивість: вона утворює з багатьма твердими, рідкими, газоподібними речовинами однорідні суміші. Ці суміші мають назву розчинів.
     Здатність речовин розчинятися у воді називають розчинністю. У воді розчиняються тверді, рідкі і газоподібні речовини. За розчинністю у воді всі речовини поділяються на три групи:
а) добре розчинні;
б) малорозчинні;
в) практично нерозчинні (їх часто називають нерозчинними).
Проте слід пам'ятати, що абсолютно нерозчинних речовин у природі немає. Якщо занурити у воду скляну паличку або кусочок золота чи срібла, то вони у мізерно малих кількостях розчинятимуться у воді. Як відомо, вода, що була у контакті зі сріблом, убиває мікроби.
Скло, срібло, золото, а також олія, гас і чадний газ – це приклади практично нерозчинних у воді речовин. Прикладами малорозчинних у воді речовин є гіпс, кисень, азот. Багато які речовини розчиняються у воді дуже добре, наприклад цукор, спирт, сіль. Отже, розчинність насамперед залежить від природи речовини.
     Розчинність більшості твердих речовин залежить і від температури; з підвищенням температури вона, як правило, зростає. У земній корі існує багато розчинних у воді речовин: гіпс, солі, вапняк, крейда. Якщо підземні або поверхневі води з плином часу їх розчиняють відбувається явище карсту. Так виникають у земній корі порожнини – карстові печери.
    Гази та рідини також здатні розчинятися у воді. Проте, гази гірше розчиняються у гарячій воді, ніж тверді речовини. Адже під час нагрівання молекули газу віддаляються одна від одної на великі відстані. Частина з них виходить за межі посудини і в розчині їх залишається менше. Тому розчинність газів зростає із зниженням температури і підвищенням тиску. Газовані мінеральні води, наприклад «Оболонська», «Миргородська», «Трускавецька» та багато інших, готують, розчиняю чи вуглекислий газ у воді з мінеральних джерел. Столовий оцет готують з оцтової кислоти (це рідина) та води.
     Отже, розчини можна приготувати з води та твердої речовини, води та рідини, води та газоподібної речовини.       


3. Поняття про розчини (Пояснення з демонструванням дослідів та елементами бесіди)
     Якщо частинки будь-якої речовини дуже малих розмірів (молекулярних або атомних) рівномірно розподілити між частинками іншої речовини, то утвориться однорідна суміш – розчин. Мінеральні води  (“Трускавецька”, “Нафтуся”, “Свалява”, “Єсентуки”, “Нарзан”, “Боржомі” та ін.) – це розчини солей у воді.
     Отже, характерною ознакою розчинів є їх однорідність.    
     Виконаємо дослід. Поставимо поруч дві однакові склянки. Першу наповнимо водою, а другу розчином кухонної солі у воді. Як видно, розчин солі у воді настільки однорідний, що, дивлячись на склянки, не можна сказати, в якій міститься лише вода, а в якій – вода з сіллю.
     Розчини бувають безбарвні і забарвлені, але окремих частинок розчиненої речовини в них не видно, бо вони дуже малі (їхні розміри становлять менш ніж 10-9 м). Це означає, що в розчинах речовини дуже подрібнені, аж до молекул чи атомів.
     І все ж розчини мають інші властивості, ніж речовини, з яких вони утворились. Так, морська вода (розчин солі) у воді замерзає при нижчій температурі (-2°С), ніж прісна вода. Не зберігся після потрапляння у воду й твердий агрегатний стан солі.
Якщо ж змішати з водою глину або олію, то утворяться каламутні суміші –зависі. З часом вони відстоюються, розподілені в них частинки або спливають, або осідають на дно. У розчинах такого не буває.
Розчин містить не менше двох компонентів, один з яких розчинник, а інший – розчинена речовина.
Розчинник – це компонент розчину, який перебуває у тому самому агрегатному стані, що й розчин.
Так, якщо змішати кухонну сіль (тверда речовина) і воду (рідина), утвориться рідкий розчин. У цьому випадку вода – розчинник, а сіль – розчинена речовина. Проте часто розчини утворюються речовинами, які перебувають в однакових агрегатних станах, наприклад спирт (рідина) і вода (рідина). У такому разі розчинником вважається той компонент, якого більше.
     Розчинювана речовина може перебувати у будь-якому агрегатному стані. Так, у воді можна розчинити цукор, а можна – й вуглекислий газ. В обох випадках утворяться однорідні рідини – розчини. Крім того, у розчині може міститися кілька речовин. Типовим прикладом такого природного розчину є морська вода, яка має солоно-гіркий смак. У середньому в 1 л морської води міститься 35 г розчинених речовин. Учені довели, що до складу морської води входить понад сто речовин, утворених з майже всіх відомих у природі хімічних елементів. Солоність води вимірюється у г/л або ‰. Тому середня солоність морської води становить 35 г/л, або 35‰.
     Отже, розчин – це однорідна суміш змінного складу, що містить два або кілька компонентів.
     Ми розглядатимемо лише такі речовини, в яких розчинником є вода. Хоча, окрім води, існують й інші розчинники, наприклад медичний спирт, бензин. Медичний спирт розчиняє корисні для здоров'я людини речовини, що містяться у лікарських рослинах. Так готують настоянки і мікстури. Бензин розчиняє жири, і ним користуються для видалення з одягу масних плям.   

   
4. Як відбувається розчинення речовин у воді
Якщо, наприклад, кухонну сіль або цукор помістити у воду, то легко помітити, як маса твердої речовини поступово зменшується – відбувається її розчинення. У процесі розчинення молекули води руйнують кристали розчинюваної речовини. Це руйнування відбувається на поверхні стикання кристала з розчинником (водою). Чим більша площа цієї поверхні, тим швидше руйнуються кристали. Відбувається розподіл частинок однієї речовини між частинками іншої речовини внаслідок дифузії, що й веде до утворення розчину. Для поліпшення контакту речовини з розчинником збільшують площу поверхні їх стикання. Для цього речовини подрібнюють і перемішують.
Проте розчин не можна розглядати тільки як суміш частинок розчинника і розчинюваної речовини, бо властивості їх у загальній системі розчину змінюються. Так, об'єм розчину здебільшого не дорівнює сумі об'ємів розчинника і розчинюваної речовини.
Крім того, розчинення часто супроводжується виділенням або поглинанням теплоти. Якщо, наприклад, помістити у склянку з холодною водою кристали аміачної селітри NH4NO3 і поставити склянку на вологий картон, то він примерзне до склянки, оскільки температура розчину падає нижче 0°С. А якщо у воді розчиняти сульфатну (сірчану) кислоту, то розчин дуже розігріється і може навіть закипіти. Причиною таких явищ є різні фізичні й хімічні процеси, що відбуваються під час розчинення. Проте якщо випарити з розчину солі воду, то можна знову добути сіль, причому у тій самій кількості, що й до розчинення.
Отже, розчинення – це складний фізико-хімічний процес, під час якого відбувається взаємодія між частинками розчинника і розчинюваної речовини.
Тому розчин – це однорідна суміш змінного складу, що містить розчинювану речовину, розчинник та продукти їхньої взаємодії.   

   
5. Як приготувати розчин (Пояснення з демонструванням дослідів)
Кількість розчиненої речовини та розчинника в розчині залежно від потреб може бути різною. Так, зважаючи на забруднення білизни, у воду під час прання додають більше чи менше прального порошку. Кожен на свій смак у чай чи каву кладе різну кількість цукру. Але у хімічних лабораторіях, на консервних, фармацевтичних та інших заводах приготування розчинів потребує точності. Тому, перш ніж готувати розчини, обчислюють, скільки потрібно речовини, яку мають розчинити, та розчинника.
Для приготування розчинів використовують мірний посуд, терези, важки.
Наприклад, потрібно приготувати розчин із 10 г кухонної солі і 50 мл води. Його готують, виконуючи дії у такій послідовності:
1.    Зважують 10 г кухонної солі.
2.    Сіль обережно вміщують у посудину, в якій готуватимуть розчин.
3.    За допомогою мірного посуду відміряють 50 мл води.
Числові значення маси та об’єму води однакові. Це означає, що 100 мл води мають масу 100 г, 1 л води - 1 кг. Тому зважувати воду немає потреби, її завжди відміряють мірним посудом.
4.    Воду повільно доливають у посудину з кухонною сіллю і, помішуючи речовини паличкою, готують розчин.
5.    Приготовлений розчин переливають у банку з етикеткою та закривають корком чи кришкою.   


6. Види розчинів (Пояснення матеріалу)
     Чи безмежно багато кухонної солі можна розчинити у воді? Якщо до 100 г води кімнатної температури (це приблизно 20-23°С) додати 100 г кухонної солі і перемішати, то домогтися повного розчинення не вдасться. Це тому, що у певній порції води будь-яка речовина розчиняється лише до певної межі. Межею розчинення кухонної солі у 100 г води при температурі 20°С є 36 г цієї речовини. Тому, наприклад, 38 г кухонної солі за тих самих умов повністю уже не розчиняться.
     У воді, яка щойно закипіла, солі розчиниться трохи більше 40 г. Як бачимо, температура впливає на розчинення солі. Подібно до кухонної солі більшість твердих речовин краще розчиняється у гарячій воді, ніж у холодній.
Отже, розчинність більшості речовин не безмежна. Наприклад, за температури 20°С у воді об'ємом 1 л може розчинитися цукор масою 2 кг, солі – 360 г, сульфат міді (ІІ) – масою 207 г, а сульфат кальцію – масою 2 г.
     Розчин, у якому дана речовина за певної температури більше не розчиняється, називають насиченим, а розчин, у якому ще може розчинятися ця речовина, – ненасиченим.
     Розчини бувають концентровані і розбавлені. Якщо в певному об'ємі розчину міститься мало розчиненої речовини, то такий розчин називають розбавленим, а якщо багато – концентрованим. Проте зовсім не обов'язково, щоб концентрований розчин був насиченим, а розбавлений – ненасиченим. Так, якщо в 1 л розчину міститься 1 кг цукру, то зрозуміло, що такий розчин дуже концентрований. Однак розчинність цукру така висока, що він може у цьому розчині розчинятися ще, тому цей розчин є ненасиченим. Або якщо в 1 л розчину міститься всього 15 • 10 5 г хлориду срібла (AgCl) і більше розчинятися не може, то даний розчин через погану розчинність AgCl уже буде насиченим, але дуже розбавленим, бо розчиненої речовини в розчині міститься надто мало.   

   
7. Значення розчинів (Пояснення матеріалу з елементами бесіди    )
     Процеси розчинення і самі розчини мають величезне значення в житті Землі, а також у науці і техніці. Досить сказати, що вода морів, океанів, річок, ґрунтові води є водними розчинами. Рослини засвоюють необхідні для їх росту і розвитку речовини також у вигляді розчинів. Тому посушливого літа, навіть за достатньої кількості у ґрунті поживних речовин, високого врожаю не зібрати. Ось чому корисно поливати рослини.
     Питна вода є розчином як твердих солей, так і газів. Розчинами є наша кров, лімфа та інші важливі фізіологічні рідини організму. З розчинами, розчиненням речовин у воді ми постійно стикаємося у природі та побуті.
Засвоєння їжі пов'язано з розчиненням поживних речовин. Зовсім не випадково до харчового раціону людей і тварин у значній кількості входить вода. Адже без води їжа не засвоюється, тому доросла людина щодоби потребує її не менше 2-х літрів.
Розчинами є малярні фарби, настоянки, парфуми тощо.
Багато ліків виготовляють у вигляді розчинів. Приготування їжі, прання білизни, миття посуду також неможливі без води. Консервуючи овочі та фрукти, готуючи варення і компоти, ми користуємося водними розчинами цукру, кухонної солі, оцтової кислоти.
Розчини використовують також у виробничих процесах. Важко назвати яку-небудь галузь промислового виробництва, де б не використовувались розчини. Так, у текстильній промисловості застосовують розчини солей, кислот, барвників; у металообробній – розчини кислот (для зняття з поверхні металів окалини та іржі). Уся промисловість синтетичних волокон, пластмас також зв'язана з використанням розчинів. Практично жоден із процесів хімічної технології не відбувається без участі розчинів. Хімічні й фізичні дослідження також часто проводять у розчинах.   


ІV. Корекція та перевірка знань (Усне опитування)
Питання:
1.    Розкажіть про поширення води на Землі.
2.    Що таке розчини та з чого вони складаються?
3.    Наведіть приклади природних розчинів.
4.    Як змінюється розчинність твердих речовин зі зміною температури води?
5.    Поясніть, як температура впливає на розчинення газів.
6.    Як за допомогою досліду можна довести, що цукор розчиняється у воді краще, ніж питна сода?
7.    Якої послідовності дій дотримуються, готуючи розчин?
8.    Яке значення для людини має знання про розчини?
9.    Порівняйте суміші та розчини.   
   
ІV. Домашнє завдання       


Урок 2
І. Організація класу       
ІІ. Актуалізація опорних знань (Фронтальне опитування)
Питання:
1.    Що таке розчини та з чого вони складаються?
2.    Якої послідовності дій дотримуються, готуючи розчин?
3.    Чи всі речовини однаково добре здатні розчиняться у воді? Наведіть приклади різних за розчинністю речовин.
4.    Як змінюється розчинність твердих речовин зі зміною температури води?
5.    Яке значення для людини має знання про розчини?       


ІІІ. Виконання практичної роботи (Самостійне виконання практичної роботи після пояснення вчителя)
Практична робота 3. Вивчення розчинності речовин
Мета роботи: впевнитися у розчинності деяких твердих речовин та у нерозчинності інших,  навчитися готувати водні розчини.
Обладнання:
-    робочий зошит
-    хімічні речовини (крупна кухонна сіль, подрібнена кухонна сіль, пісок)
-    хімічний посуд (3 стакани, скляна паличка)

Порядок виконання роботи:
1. За допомогою терезів зважте по 10 г піску, крупної та дрібної кухонної солі.
2. У кожний з трьох стаканів всипте окремо зважений пісок, крупну сіль та дрібну сіль.
3. Відміряйте мірним циліндром та налийте у кожний стакан по 50 мл води.
4. Перемішайте скляною паличкою одержані суміші та з’ясуйте, які речовини розчинилися у воді, а які ні. За якими ознаками це помітно? Результати запишіть у таблицю.
5. З’ясуйте, як і чому вплинули на розчинність солі розміри кристалів та перемішування розчину. Результати запишіть у таблицю.

Розчинність речовин

 
Висновок:   


ІV. Підведення підсумків роботи. Домашнє завдання       



Надіслано вчителями Міжнародного ліцею «Гранд» (Коваленко Р.Р.)

_{Збірка конспектів уроків по всім класам, реферати з природознавства, підручник з природознавства для 5 класу}