Исследование воды в природном водоеме
методическая разработка по теме

Исследование качества воды

Цель работы: освоение методов анализа качества воды в природном водоеме.

Задачи:

образовательные:

1. формирование у обучающихся представления методах оценки качества воды;
2. формирование у обучающихся представления о водородном показателе растворов на основе выполнения опытов по определению рН;
3. формирование у обучающихся представления о таких качествах воды как цветность, мутность, запах, пенистость;

развивающие:

1. развитие познавательной активности воспитанников;
2. развитие навыков работы с цифровой лабораторией «Архимед»;
3. развитие навыков сравнения и анализа полученных результатов;
4. развитие умения пользоваться таблицами;

воспитательные:

1. воспитание умения работать в команде;
2. воспитание экологического сознания;
3. воспитание ответственности за сохранность окружающей среды.

Оборудование: цифровая лаборатория «Архимед», датчик pH, пробирки, колбы на 0,5л, часы (секундомер), водный термометр, листы темной и белой бумаги, электрический фонарик.

Тип занятия: комбинированное

Форма занятия: групповая

Технология: групповая исследовательская деятельность

Ход занятия

I. Организационный момент. Приветствие. Правила техники безопасности при проведении исследования.

II.  Педагог: Сегодня мы проведем исследования качества воды водоема.  Каждая группа получает карту водоема (места для групп находятся в пределах видимости педагога), на которой отмечено место для проведения исследования и план проведения экспериментов.

Исследование 1:  Цветность 

Цветность – естественное свойство природной воды, обусловленное присутствием гуми-новых веществ и комплексных соединений железа. Цветность воды может определяться свойствами и структурой дна водоема, характером водной растительности, прилегающих к водоему почв, наличием в водосборном бассейне болот и торфяников и др.

Используем качественный метод исследования.

Выполнение анализа

 Таблица 1.

Исследование 2:  Мутность

Мутность воды обусловлена содержанием взвешенных в воде мелкодисперсных примесей – нерастворимых или коллоидных частиц различного происхождения.

    Мутность воды обусловливают и некоторые другие характеристики воды – такие, как:
    – наличие осадка, который может отсутствовать, быть незначительным, заметным, большим, очень большим, измеряясь в миллиметрах;
    – взвешенные вещества, или грубодисперсные примеси, – определяются гравиметрически после фильтрования пробы, по привесу высушенного фильтра.

Выполнение анализа

Таблица 2.  Мутность воды

Исследование 3:  Температура

Измерить температуру воды водным термометром, подержав его в воде 2-3 минуты. Температурный режим водоема зависит от сезона года, скорости течения, типа питания.

Исследование 4:  Запах

Запах воды обусловлен наличием в ней летучих пахнущих веществ, которые попадают в воду естественным путем либо со сточными водами. Практически все органические вещества (в особенности жидкие) имеют запах и передают его воде. Обычно запах определяют при нормальной (20°С) и при повышенной (60°С) температуре воды.

    Запах по характеру подразделяют на две группы, описывая его субъективно по своим ощущениям (таблица 3):

1. естественного происхождения (от живущих и отмерших организмов, от влияния почв, водной растительности и т.п.);
2. искусственного происхождения. Такие запахи обычно значительно изменяются при обработке воды.

Таблица 3. Характер и интенсивность запаха

    Интенсивность запаха оцените по 5–балльной шкале, приведенной в таблице 4. 

Таблица 4. Таблица для определения характера и интенсивности запаха

Исследование 5:  Определение рН

Кислотность среды измеряется рН- отрицательным десятичным логарифмом концентрации ионов водорода.  Этот показатель может меняться от 1 до 14, от 1 до 7 – среда кислая, от 7 до 14 – среда щелочная (при рН=7 – нейтральная).  Пониженное рН чаще всего бывает в болотных водах и говорит о повышенном содержании гуминовых кислот или других природных кислот.  

Для измерения рН используем цифровую лабораторию «Архимед».

1. Внимательно подсоедините датчик рН, сверяя вход в Nova.
2. Включите Nova.
3. Произведите настройку и измерение.

1. Запуск MultiLab СЕ

Для запуска программы MultiLab CE выберите команду Пуск → Программы → Наука → MultiLab CE.

3.2 Настройка датчиков.

• В меню Регистратор выберите команду Настройка.
• Далее откройте вкладку Датчики, флажок «Автоопределение» удален, поэтому самостоятельно выбираем подключенные датчики в выпадающем меню полей: датчик температуры и датчик рН.
• Откройте вкладку Частота и выберите частоту опроса: например, 1 замер в секунду. Затем откройте вкладку Замеры и в выпадающем меню выберите количество замеров: например, 500.

3.3 Запись данных.

Для начала записи данных в меню Регистратор выберите команду Пуск.

4. По окончании измерений, отсоедините датчики и выключите Nova.

Исследование 6: Пенистость 

Пенистостью считается способность воды сохранять искусственно созданную пену. Данный показатель может быть использован для качественной оценки присутствия таких веществ, как детергенты (поверхностно-активные вещества) природного и искусственного происхождения и др.

    Пенистость определяют, в основном, при анализе сточных и загрязненных природных вод. Величина рН воды при этой процедуре должна быть 6,5–8,5 (при необходимости воду нейтрализуют).

 Выполнение анализа  

Колбу заполните на 1/3 водой, взбалтывайте около 30 сек. Проба считается положитель- ной, если пена сохраняется более 1 мин.

III. Обсуждение результатов.

Проводится обсуждение и оформление полученных результатов. Обучающиеся делают вывод о степени загрязненности водоема и возможности его использования жителями микрорайона.

Примечание: обучающимся предлагается обдумать меры по защите водоема от загрязнения, на следующем занятии высказать свои предложения.

Литература:

А.Г. Муравьев. Руководство по определению показателей качества воды полевыми методами. Крисмас +, СПб, 2004