13x218

"Путешествие в мир химии "
13x218
Команда "Начало«
МБОУ СОШ № 4, н.п. Ёнский
Мурманской области
"Вода! - вот что изобличает в творении творца...
Из воды и вышла жизнь, что всем известно.
Так вот не жизнь изумительна, а - вода!
Вот что он воистину создал! Воду.... "
А. Битов. Человек в пейзаже // "Новый мир" № 3, 1987
Теоретическая часть
Строение молекулы воды
Молекула воды состоит из одного атома
кислорода, связанного ковалентной связью с
двумя атомами водорода. В молекуле воды
главное действующее лицо - атом кислорода
Два неспаренных р-электрона атома
кислорода О очень реакционноспособны. Они
всегда готовы образовать химические связи с
двумя s-электронами атомов водорода
Из двух атомов водорода и одного атома
кислорода получается угловая молекула воды
которую можно условно изобразить так:
Н
104°27'
Н
О
Атомы водорода и кислорода в молекуле воды
расположены в углах равнобедренного
треугольника с длиной связи О-Н 0,957 нм.
Валентный угол Н-О-Н составляет 104°27'
Н
Н
В молекуле воды атомы водорода связанны с более
электроотрицательными атомом кислорода. Это
создает частичный положительный заряд на них.
Очень важно, что на более электроотрицательном
атоме кислорода есть неподеленная
электронная пара
Водородная связь
Когда обедненный электронами атом
водорода одной молекулы (акцептор)
взаимодействует с неподеленной электронной
парой на атоме O другой молекулы (донор), то
возникает водородная связь
Водородные связи заставляют воду быть жидкостью
или льдом (а не газом) в обычных условиях.
Водородные связи разрушаются только тогда, когда
жидкая вода переходит в пар
Газ
Жидкость
Твердое вещество
Вода- единственное вещество в природе, которое в
земных условиях существует во всех трех агрегатных
состояниях-твердом, жидком и газообразном
Физические свойства воды
Чистая вода- бесцветная жидкость, без вкуса и запаха,
кипит при температуре - 100˚ С (при давлении
101,3 кПа ), замерзает при 0˚ С, ее максимальная
плотность (при температуре 4˚ С)
равна 1 г/ cм3. Лед имеет меньшую плотность, чем
жидкая вода, и всплывает на ее поверхность, что
очень важно для обитателей водоемов зимой
Экспериментальная часть
Для проведения экспериментальной части
были взяты пробы воды:
1- дистиллированная вода; 2- водопроводная вода;
3- талая вода (снег)
План работы:
1. Определение органолептических показателей воды
(запаха, цвета)
2. Определение температуры кипения воды
3. Определение мутности
4. Определение водородного показателя воды
5. Определение качественного состава
(ионов железа и хлорид-ионов)
6. Определение электропроводимости
Цель опытов:
экспериментально доказать:
-вода не имеет запаха и цвета
-кипит при температуре 100˚ С
-является хорошим растворителем
- имеет нейтральную среду
Органолептические показатели качества воды
Цвет. Запах.
Запахи воды по характеру разделяют на 2 группы:
Запахи естественного происхождения (от живущих в
воде организмов, влияния берегов, дна, почв).
Запахи искусственного происхождения (от
промышленных сточных вод, обработки воды
регентами на водопроводе и т.д.).
Определение температуры кипения
воды
Температурный датчик цифровой лаборатории
«Архимед»предназначен для измерения температуры.
Диапазон измерений -25˚ С + 110˚ С.
Определение мутности
В опытах использовался датчик мутности воды
(турбидиметр) (0 – 200 NTU). Цифровой лаборатории
«Архимед»
Определение электропроводимости
Датчик электропроводимости предназначен для
измерения проводимости жидкостей и растворов.
Диапазон измерений 0–20 мСм
Определение рН
Для определения рН наливали 10 мл
раствора, и опускали рН-метр
Обнаружение общего железа
В пробирку помещают 10мл исследуемой воды,
прибавляют 1 каплю концентрированной азотной
кислоты, несколько капель раствора пероксида
водорода и примерно 0,5мл раствора роданида калия.
При содержании железа 0,1мг/л появляется розовое
окрашивание, а при более высоком – красное.
Fe3+ + 3SCN- = Fe(SCN)3 (раствор красного цвета)
Обнаружение хлоридов
В пробирку отбирают 5мл исследуемой воды и
добавляют 3 капли 10%-ного раствора нитрата
серебра. Приблизительное содержание хлоридов
определяют по осадку или помутнению
Результаты исследования воды
Номер
образца
1
2
3
Запах
0
0
0
Цвет
б/ц
б/ц
б/ц
Температура
кипения, ˚ С
100
100
100
Мутность, NTU
19,399
27,582
42,762
рН
7,010
7,285
7,180
Ионы железа
(III)
Отсутствуют
Присутствуют
Отсутствуют
Хлорид ионы,
мг/л
Отсутствуют
≈10
Отсутствуют
Электропрово
димость, мСм
1,32
1,96
2,88
Таблица 1. Характер и род запаха воды естественного
происхождения
Характер запаха
Примерный род запаха
Ароматический
Огуречный, цветочный
Болотный
Илистый, тинистый
Гнилостный
Фекальный, сточной воды
Древесный
Мокрой щепы, древесной коры
Землистый
Прелый, свежевспаханной земли, глинистый
Плесневый
Затхлый, застойный
Рыбный
Рыбы, рыбьего жира
Сероводородный
Тухлых яиц
Травянистый
Скошенной травы, сена
Неопределенный
Не подходящий под предыдущие определения
Интенсивность запаха воды
Балл
Интенсивность
запаха
0
1
Очень слабая
2
Слабая
3
Заметная
4
Отчетливая
Качественная характеристика
Отсутствие ощутимого запаха
Запах, не поддающийся обнаружению
потребителем, но обнаруживаемый в
лаборатории опытным исследованием
Запах, не привлекающей внимания
потребителя, но обнаруживаемый, если
на него обратить внимание
Запах, легко обнаруживаемый и
дающий повод относиться к воде с
неодобрением
Запах, обращающий на себя внимание
и делающий воду непригодной для
питья
Определение содержания хлоридов
Осадок или помутнение
Концентрация
хлоридов, мг/л
Опалесценция или слабая муть
1-10
Сильная муть
10-50
Образуются хлопья, но осаждаются не
50-100
сразу
Белый объемистый осадок
Более 100
Рассказ о воде
″Любое проявление природной воды – глетчерный
лед, безмерный океан, почвенный раствор, гейзер,
минеральный источник – составляет единое целое,
прямо или косвенно, но глубоко связанное между
собой… Вся масса воды и в жидкой, и в газообразной,
и в твердой форме находится в непрерывном
движении, переполнена действенной энергией, сама
вечно меняется и меняет все окружение ″.
В.И. Вернадский (1863-1945)
Команда «Начало» собрала хороший
материал для своей работы. Выполнена
интересная презентация, в которой
рассказано о свойствах воды. Проведено
исследование, результаты работы
представлены
учащимся 8 класса.
Работа вызвала интерес, было много
вопросов. Не все учащиеся смогли дать
правильные ответы на вопросы.
Учитель химии Мехнина М.В.
Вопросы
1.Какова природа химической связи в молекуле воды?
2.Сравните структуру льда и воды. Есть ли какая-то
упорядоченность, закономерность в расположении
молекул воды в жидком состоянии?
3.Подумайте, в каких случаях свойство льда иметь
объем больший, чем у такого же количества воды,
вредно для живых организмов? Чем вредно? Как
живые организмы выходят из положения?
(Подсказка: ключевой термин для ответа на третью
часть вопроса - криопротекторы).
4.Какое свойство воды обуславливает движение соков
в растениях?
5. Молекулы воды способны объединяться в более
крупные комплексы. Это называется ассоциация.
Какое свойство воды объясняет это явление?
Список литературы
1. Афанасьев М.А Количественные опыты по химии. Пособие для
учителей. Изд. 2 -е, переработ. М.: «Просвещение», 1972. - 191
2. Полосин В.С. Школьный эксперимент по неорганической химии. Изд.
2- е, переработ. М., «Просвещение», 1970. - 336с.
3. Глинка М.Н. Общая химия: учебное пособие для вузов.- под ред.
В.А.Робиновича.- Л.: Химия, 1986, -704с.
4. Бабков А.В., Попков В.А. Общая и неорганическая химия: пособие для
старшеклассников и абитуриентов.- М.: Изд. МГУ, Изд- во «ЧеРо», 1998.
-348с.
5. Журнал «Химия в школе» , 2004, № 3, 1 – 80.
6. Попова В.Ю. Реки и озера Ковдорского района.- Мурманск: Кн. изд-во,
2000.-64.
http://www.o8ode.ru/строение%20молекулы%20воды/
http://kozlenkoa.narod.ru/water03.htm
http://t3.gstatic.com/images?q=tbn:ANd9GcQ3DEzAKahxORSy_kb4fHR15Hf
H_yd4E2zPXMUGnlWn_vQPSAYgXQ
http://900igr.net/datai/priroda/5-Sneg.files/0005-006-No-kapelki-vodynikogda-ne-prevraschajutsja-v-krasivye-shestiugolnye.jpg
http://www.hemi.nsu.ru/ucheb174.htm
http://www.voda.na.by/index.files/78.htm