Урок, обобщающий и углубляющий знания по теме «Вода». Урок был победителем сетевого конкурса "Метапредметный урок с ЭОР - наша методическая копилка" на сайте "ЭОР".

Урок обобщает знания о воде с позиции различных школьных предметов. Он завершает изучение темы «Изменения, происходящие с химическими веществами» (учебник Габриелян О.С.), закрепляя материал по химическим свойствам воды, чистым веществам и смесям и вплотную подводя к знакомству с понятием электролитической диссоциации, давая учащимся возможность самим понять сущность процесса растворения на основе выполнения опережающего задания.

Использование информационных ресурсов позволяет выделить основное содержание, представив материал ярко и наглядно, и сформулировать на его основе компетентностно-ориентированные задания. Лабораторный опыт взаимодействия воды с металлами и оксидами обучающиеся не могут провести сами из-за его опасности. В этом поможет виртуальная лаборатория. Тестовое задание в интерактивной форме не только даст возможность самоконтроля, но и будет способствовать закреплению материала в процессе его обсуждения в группе, а в случае затруднения - и в классе в целом.

Глава «Вода» в великой книге познания занимает большое место, но пока она только начата.

Дж. Пиккарди

Ход урока

На доске записаны эпитеты к воде:

Вода

• Обыденная и удивительная
• Стандартная и аномальная
• Дарующая жизнь
• Кладовая природы
• Созидающая лик планеты
• Загрязненная и хрустально чистая
• Активная и инертная
• Универсальный растворитель
• Распространенная и дефицитная
• Изученная и таинственная

1 этап. Оргмомент, формирование групп, распределение ролей в группе – 3 мин.

Во вступительном слове учитель поясняет, что, знакомясь с самым распространенным веществом, мы обнаруживаем, что изучают его все школьные предметы. Поэтому, попытаемся объединить то, что изучалось в разных предметах, в единое целое. Вещество-то одно – вода! Эти эпитеты подобрали сами ребята. Порой они взаимно исключают  друг друга. Так какая она – вода?

Учитель предлагает сформулировать обучающимся цель урока.

Класс с помощью учителя делится на группы по 5 человек. Группа получает карточки с заданиями для химика, биолога, эколога, физика и технолога. И распределяет роли в группе.

2 этап. Работа с заданиями, взаимодействие участников разных групп с одинаковыми ролями – 10 мин.

Цель этого этапа: объединиться участникам разных групп с одинаковыми ролями, вместе выполнить задание. На этом этапе мы получаем 5 групп: химики, биологи, экологи, физики и технологи. Выполняя задание коллективно, ученики приобретают навыки работы в группе, более слабые пользуются помощью более сильных товарищей.

Задания для участников.

Физики.

В ХХ веке было установлено, что вода – самое аномальное вещество на планете. Большинство ее свойств «неправильные». Сейчас вам предстоит побывать в роли учителей для своих одноклассников.

Изучите ЦОР:  аномальные физические свойства воды

Подготовьте в тетради опорный конспект о физических свойствах воды, которые имеют аномальное значение. Ответьте на вопросы №2,12 и объясните результат микроопыта в задании «А так ли хорошо знакомы вам лед, вода и пар». Приготовьтесь объяснить материал в своей группе.

Предполагаемый ответ обучающихся на вопросы. 2. Уровень воды в сосуде понизится, поскольку объем ледяного шарика больше объема образовавшейся из него воды. 12. Нет. Температура кипящей воды не будет повышаться, пока вся вода не превратится в пар. Объяснение микроопыта. Вода имеет наибольшую плотность при +4 °C . При охлаждении (или нагревании) воды до этой температуры скорлупа будет всплывать, а при дальнейшем понижении (или повышении) температуры - погружаться.

Биологи.

Многие люди не относятся к воде бережно, просто потому, что не знают, как велико значение этой удивительной жидкости. Вам нужно принять участие в подготовке информационной листовки для школьников. Ваша часть работы – представить, какое значение имеет вода для живых существ.

Изучите информационный текст «Роль воды в жизни живых существ». Выпишите в тетрадь, какие функции выполняет вода в живых организмах. Выполните задание «Роль воды в жизни живых существ». Набросайте эскиз будущей листовки. Приготовьтесь объяснить материал одноклассникам в своей группе.

Предполагаемый ответ: Роль воды: образование внутренней среды организма, в которой происходят химические реакции, транспорт веществ в организме, теплорегуляция, среда обитания для многих организмов, наполнитель, придающий форму и позволяющий смягчать механические воздействия. При обезвоживании любой организм погибает.

Химики.

С большинством веществ вода не вступает в химические реакции. Но иногда она бывает очень активной, а реакции опасными. Сейчас вам предстоит побывать в роли учителей для своих одноклассников.

Выполните с помощью виртуальной химической лаборатории лабораторный опыт «Химические свойства воды»: взаимодействие с активными металлами, оксидами, разложение воды. Составьте в тетради уравнения проведенных реакций. Обратите внимание, что вода со щелочными, щелочноземельными металлами и алюминием реагирует в обычных условиях с образованием гидроксида и водорода, с остальными металлами, стоящими в вытеснительном ряду до водорода, с образованием оксида металла и выделением водорода. Приготовьтесь объяснить материал одноклассникам в своей группе.

Предполагаемый ответ: Вода может вступать в химические реакции с металлами, стоящими до водорода, оксидами, если им соответствуют растворимые кислоты и основания.

1)Взаимодействие воды с металлами.

Металлы, стоящие в вытеснительном ряду до магния, взаимодействуют с водой быстро уже при комнатной температуре, при этом образуются растворимые основания – щелочи и выделяется водород.

2 Na + 2 H₂O = 2 NaOH + H₂

Металлы, стоящие до водорода, взаимодействуют с водой только при высоких температурах. При этом образуется оксид металлы и выделяется водород.

Zn + H₂O = ZnO +  H₂

2)Взаимодействие воды с оксидами металлов.

Оксиды щелочных и щелочноземельных металлов взаимодействуют с водой, образуя щелочи.

CaO + H₂O = Ca(OH)₂

3)Взаимодействие воды с оксидами неметаллов.

Если кислота растворима, то ее можно получить взаимодействием соответствующего оксида неметалла с водой.

CO₂ + H₂O = H₂CO₃

Экологи.

Представьте, что вы получили задание подготовить аналитическую справку о проблемах загрязнения воды для министерства природных ресурсов и экологии и внести свои предложения о путях их решения.

Изучите ЦОР «Загрязнение воды». Выпишите в тетрадь основные загрязнители мирового океана.

Предложите: 1) как решить проблемы сохранения водных ресурсов;

2) как очистить питьевую воду перед попаданием ее в кран, зная, что требуется удалить из воды крупные примеси, мелкие частицы, а также избавить от микроорганизмов и вредных веществ. Подготовьтесь познакомить с вашим материалом одноклассников в группе.

Предполагаемый ответ обучающихся: Основные загрязнители мирового океана: нефть, пестицы, соли тяжелых металлов, захоронения токсичных отходов. Сохранить водные ресурсы можно, уменьшая вероятность попадания загрязнителей в мировой океан: отказаться от захоронения здесь токсичных отходов, принять меры безопасности для устранения аварийных ситуациях на танкерах и нефтедобывающих предприятиях, обезвреживать сточные воды перед сбросом в реки и моря.  Стадии водоподготовки: отстаивание крупных примесей, фильтрование мелких частиц, хлорирование для уничтожения микроорганизмов.

Технологи.

Три четверти поверхности планеты покрыты водой. Тем не менее, воды не хватает. Вода морей и океанов соленая и непригодна для использования. Чтобы найти способы решения проблемы, надо понять, почему вода практически никогда не бывает чистой.

Изучите ЭОР «Растворение как физико-химический процесс». Выпишите в тетрадь стадии процесса растворения. Объясните, какую роль играет растворитель в процессе растворения. Почему вода так хорошо растворяет многие вещества? Найдите подтверждение своего ответа в динамической схеме «Строение молекул воды». Подготовьтесь познакомить с вашим материалом одноклассников в группе.

Предполагаемый ответ: Вода никогда не бывает чистой из-за ее уникальных свойств растворителя. В ней растворяются многие газы, жидкости, твердые вещества. Причина этого в строении молекул воды. Связь между атомами кислорода и водорода полярная, поэтому атомы приобретают заряды. Молекула воды диполь. Между противоположными зарядами молекул воды и растворяемого вещества возникают силы притяжения, что способствует разрушению кристаллической решетки и образованию гидратов.

3 этап. Знакомство группы с материалом участников, обсуждение выполнения заданий – 20 мин.

На этом этапе все участники возвращаются в свои группы и отчитываются о выполнении заданий. В тетради все обучающиеся записывают основной материал, отобранный участниками группы. Происходит обсуждение заданий, выполненных в группе.

4 этап. Закрепление и контроль – 10 мин.

Группы работают с тестовым материалом с помощью ЭОР «Вода и ее свойства. Значение воды». Работа происходит в группе. Учитель организует обсуждение вопросов, на которые некоторые группы дали неверный ответ.

5 этап. Подведение итогов, рефлексия – 2 мин.

Так какая она – вода? Выводы предлагается сделать классу. (К ней подходят все эпитеты, которые написаны на доске).

Каждый участник группы оценивают работу группы в целом, свою работу и работу каждого из членов группы, заполняя карточку:

Домашнее задание: создание коллективной wiki-газеты с помощью сервиса wikiwall.

Каждая группа «специалистов» размещает свой материал на одной странице -газеты. Преимущество сервиса в том, что можно редактировать одну страницу с нескольких компьютеров одновременно. Пример работы. Инструкция.