Анализ минеральной воды
методическая разработка по химии (9 класс) по теме

Практическое занятие в 9 классе в рамках элективного курса «Аналитик» по теме «Анализ минеральной воды».

                                                                Шувалова Елена Борисовна, учитель химии

Цель урока: обучить учащихся практике качественного анализа, научить их делать практические выводы из проведенного анализа.

Задачи:

1.Закрепить знания учащихся о качественных реакциях на катионы и анионы;

2.Закрепить умения учащихся составлять уравнения реакций в молекулярном и ионном виде;

3.Совершенствовать умения объяснять наблюдения и результаты проводимых химических опытов;

4.Закрепить знания учащихся о правилах техники безопасности при обращении с химическими реактивами;

5.Учить выявлять межпредметные связи, находить причинно-следственные связи;

6.Развивать логическое мышление: умение сравнивать, выделять главное, обобщать, делать выводы.

Тип урока: урок-практическая работа.

Организационная форма: урок-исследование.

Методы: частично-поисковый, исследовательский.

Реактивы и оборудование: ноутбук, проектор, экран, бутылки с минеральной водой.

На столах учащихся:

1.стаканчики с пробами минеральной воды № 1,2,3;

2.растворы карбоната калия, хлорида бария, соляной кислоты, нитрата серебра;

3.спиртовка, спички, держатель, медная проволока, пробирки;

4.универсальный индикатор.

Ход урока

( эпиграфы урока на доске)

Опыт – вот учитель                                           Вода! Нельзя сказать, что необходима для

 вечной жизни.                                                   жизни, ты – сама жизнь…

 И.Гете                                                                  Ты самое большое богатство на свете.

                                                                               А. Де-Сент-Экзюпери

На экране – СЛАЙД № 1

Основные этапы урока

1.Организационный момент. Постановка проблемы и задач урока.

2.Рассказ учителя о минеральной воде.

3.Проведение химического  эксперимента.  Работа  учащихся в парах.

4.Подведение итогов эксперимента.

5.Выводы по уроку.

1.

Цель нашего урока – провести анализ минеральной воды. Но прежде мы поговорим о том, что такое минеральная вода, познакомимся с историей ее использования, вспомним месторождения минеральной воды на территории  России, узнаем на какие классы делится минеральная вода по составу и свойствам. Запишите в тетрадях тему занятия.

2.

          Что же такое минеральная вода?

СЛАЙД № 2  

Минеральной называют воду из подземных источников, которая содержит в себе те или иные растворенные минеральные соли.

Это дождевая вода, которая много веков назад ушла глубоко в землю, просачиваясь сквозь расщелины и поры разных слоев породы. При этом в ней растворялись различные минеральные вещества, находящиеся в породе.

От просто природной воды из подпочвенных источников и открытых водоемов минеральные воды отличаются составом. Чем глубже они залегают, тем теплее и богаче углекислотой и минеральными веществами. Кроме того, чем глубже проникает в породу вода, тем больше она очищается. В такой воде минеральные вещества накапливаются естественным путем по мере прохождения через геологические фракции.

      История использования минеральной воды.

СЛАЙД № 3

Водами целебных источников люди пользовались с незапамятных времен. Они применяли минеральную воду как в лечебных, так и в профилактических целях, для наружного и внутреннего применения.

Первое упоминание – в индийских Ведах ( XV в. до н.э.)

В античные времена греки сооружали у целебных источников святилища, посвященные богу Асклепию – покровителю медицины.

Древние греки верили, что свою богатырскую силу Геракл приобрел, выкупавшись в волшебном источнике Кавказа.

Именно в Греции археологами обнаружены развалины древней водолечебницы, построенной в VI в. до н.э. остатки древних бань встречаются и на Кавказе, где не только купались, но и лечились минеральными водами. От поколения к поколению передавались предания о чудодейственной силе воды. Об этом говорят и названия минеральных источников. Так «Нарзан» в переводе с балкарского значит «богатырский напиток».

СЛАЙД № 4

История изучения и использования минеральных вод в России связана с именем Петра I, около трехсот лет назад повелевшего своим указом искать в России ключевые воды. Экспедициями на Кавказ были открыты источники Пятигорья и Боржоми.

Петру I, кроме других достижений Запада, приглянулись европейские курорты, расположенные вблизи минеральных источников. По его приказу на Марциальных (железистых) водах в Олонецкой губернии в Карелии был построен первый водолечебный курорт в России.

Сам Петр неоднократно лечился этими водами и по его приказу были составлены и первые «Правила докторские, как при оных водах поступать».

СЛАЙД № 5

В 1803 году Александром I было признано государственное значение кавказских минеральных вод и началось изучение их целебных свойств.

В 1825 году опубликована работа русского химика Гесса, изучавшего химические свойства и действие российских целебных вод.

      Месторождения минеральных вод на территории России.

СЛАЙД № 6

Давайте посмотрим на карту России с указанием основных  месторождений минеральных источников на ее территории.

Это конечно Кавказские минеральные воды, Краснодарский край, Западное Предуралье, Пермская область, Самарская область, Урал, Зауралье, Забайкалье, Камчатка, Курильские острова, Сахалин, Новгородская область (Старая Русса), Московская и Ивановские области, Ленинградская область (Полюстрово) и т. д.

         Классификация минеральной воды.

СЛАЙД № 7

По потребительским свойствам вода делится на

-питьевая очищенная (солей менее 0,5 граммов в литре)

-столовая (солей более 1 грамма в литре)

-лечебно – столовая (солей от 1 до 10 граммов в литре)

-лечебная (солей более 10 граммов в литре)

К таким водам относятся и воды с высоким содержанием одного или нескольких биологически активных элементов (Fe, H2S, J, Br, F), при этом общая минерализация может быть и невысокой.

СЛАЙД № 8

Классификация по ионному составу.

В природных водах широко распространены семь основных ионов: HCO3 -, CI-, SO42-, Ca2+,Mg2+, K+, Na+.

По  содержанию анионов воды делятся на

- гидрокарбонатные

- хлоридные

- сульфатные

По содержанию катионов воды делятся на

-кальциевые

-магниевые

- натриевые (в эту группу воду относят по суммарному содержанию ионов натрия и калия)

Какое же действие оказывает та или иная группа воды на организм?

СЛАЙД № 9

ГИДРОКАРБОНАТНЫЕ – снижают кислотность желудочного сока, их  используют при лечении мочекаменной болезни.

ХЛОРИДНЫЕ – стимулируют обменные процессы в организме, применяются при расстройствах пищеварительной системы.

СУЛЬФАТНЫЕ – стимулируют моторику желудочно-кишечного тракта, благотворно влияют на восстановительные функции печени и желчного пузыря.  

Большинство вод имеют смешанную структуру.

СЛАЙД № 10

КАЛЬЦИЙ – составляет основу костной ткани, влияет на свертываемость крови.

МАГНИЙ – участвует в формировании костей, регуляции работы нервной ткани, обмене углеводов, улучшает кровоснабжение сердечной мышцы.

НАТРИЙ – участвует в регуляции кровяного давления, водного обмена, активизации пищеварительных ферментов.

КАЛИЙ – активизирует мышечную работу сердца и работу ряда ферментов.

2

Итак, сегодня вам предстоит провести качественный анализ минеральной воды. На столах у вас находятся в стаканчиках № 1,2,3 образцы минеральной воды. Вам нужно провести качественные реакции на семь основных ионов, которые могут содержаться в минеральной воде и сделать вывод о составе каждого образца. Результаты проведенных опытов следует занести в таблицу.

СЛАЙД № 11

Давайте вспомним качественные реакции на ионы, которые могут содержаться в минеральной воде. (учащиеся перечисляют качественные реакции)

При выполнении любого химического эксперимента вы должны соблюдать правила техники безопасности. А как вы думаете, какие правила техники безопасности вы должны соблюдать сегодня при выполнении опытов? (ответы учащихся)

Но прежде, чем приступить к практической работе, несколько советов решающему экспериментальные задачи.

- не начинайте эксперимент, пока не составите план его проведения.

- обязательно запишите свои наблюдения.

- для проведения опыта берите небольшие пробы веществ.

- во время эксперимента не мешайте окружающим: не кричите, не лезьте к соседу с советами, не приглашайте весь класс посмотреть, что у вас получилось.

3.

Проведение химического эксперимента. Работа учащихся в парах.

4.

Итак, подведем итоги работы. (учащиеся называют ионы, которые содержатся в предложенных образцах минеральной воды)

№ 1 (HCO3-, CI-, незначительные количества  Ca2+и Mg2+, Na+, K+)

№ 2 (HCO3-, SO42-, CI-, Ca2+, Mg2+, K+, Na+)

№ 3 (незначительные количества HCO3- и CI-)

Учитель открывает закрытые перед уроком этикетки на бутылках с минеральной водой.

Бутылка № 1 – «Ессентуки – 17» - это лечебная вода.

Бутылка № 2 – «Нарзан» - это лечебно-столовая вода.

Бутылка № 3 – «Аква – минерале» - это питьевая вода.

СЛАЙД № 12        

ПИТЬЕВАЯ ВОДА – безопасна и безвредна, хотя и не обладает какими- либо лечебными свойствами. В качестве такой воды используются хорошо очищенные природные воды с относительно невысоким солесодержанием. Часто такие воды чистят под «ноль», а затем минерализуют до оптимальных значений.

СТОЛОВАЯ ВОДА – рекомендована для питья. Однако не мешает изучить ее состав, т.к. для людей, страдающих определенными заболеваниями, содержание отдельных ионов может оказаться избыточным.

ЛЕЧЕБНО – СТОЛОВАЯ ВОДА  - не пригодна для приготовления пищи, однако широко используется для питья. Она обладает определенным лечебным эффектом, но только при правильном применении по совету врача. Неограниченное применение такой воды может привести к серьезному нарушению солевого баланса в организме и к обострению хронических заболеваний. Не стоит ориентироваться на рекомендации по употреблению, приведенные на этикетке. Рекомендации может давать только врач и только конкретному человеку. Существуют специальные методики, когда сжигая прядь волос, на спектрометре определяют ваш индивидуальный  «минеральный состав». Исходя из этого, каждому рекомендуют определенный стиль питания.

ЛЕЧЕБНАЯ ВОДА – название говорит само за себя. Вода применяется исключительно в лечебных целях и раньше продавалась только в аптеках. Самостоятельно принимать решение об употреблении такой воды, мягко говоря, неразумно. Изменение количества минеральных солей, поступающих в организм, может привести к образованию камней и заболеванию печени. Врачи также советуют не злоупотреблять газированной водой, особенно сладкой.

СЛАЙД № 13

5.

Что же пить?

Не следует бояться воды с низким содержанием солей. Более того, именно такая вода подходит для ежедневного употребления, т.к. заведомо не привносит в организм ничего вредного.

Воздержитесь от покупки, если на этикетке не указано, где находится источник, номер скважины, место розлива, дата розлива и гарантийный срок хранения.(в стеклянных бутылках – 2 года, в пластиковых – 18 месяцев)

Стеклянную бутылку подделать труднее, поэтому фальсификат чаще разливают в полиэтиленовую тару.

Итак, мы с вами сегодня на уроке познакомились с тем, что такое минеральная вода, изучили ее состав и свойства.

К следующему занятию вы должны оформить отчет по проделанной работе.