Необыкновенные свойства обыкновенной воды физика. Удивительные и странные свойства воды. Опыт на поверхностное натяжение воды

Разделы сайта

Выбор редакции:

Вода - краса природы! Эту красу мы видим повсюду: и в тихой речке, подернутой туманом, и в глубине озера, по которому белыми корабликами плывут лебеди, и в синем море, где режет волны быстроходный корабль. Эта краса и в тонкой струйке воды, которой мы умываемся. Она и в облаках, бегущих по безбрежному воздушному океану. И в грибном дождике, напоившем влагой каждый кустик. А что если бы не было воды? Об этом даже подумать страшно. Не было бы дождя, снега, высохли бы реки, моря, озера, сгорели бы травы и деревья. Значит, не было бы рыб, птиц, животных и человека. Не было бы жизни на Земле.

Вода - это не просто обычная жидкость. Это самое распространенное вещество в природе и главная составная часть всех живых организмов. Сколько воды на Земле? Много или мало? Землю иногда называют «Голубой планетой». Оказывается, вода покрывает 70% поверхности Земли. Ученые подсчитали, что 97% всех запасов воды на планете Земля приходится на соленые воды морей и океанов и только 3% водных запасов - пресная вода, а это очень мало.

В природе ею заполнены чаши океанов, моря, озера, реки, болота. Есть и искусственные водоемы - пруды, водохранилища и каналы. Она есть также и в глубине Земли, и в ее атмосфере. Она постоянно совершает круговорот в природе. Когда солнце нагревает поверхность Земли, вода превращается в пары и попадает в атмосферу. Когда вода в атмосфере охлаждается, она образует облака. Затем некоторое количество этой воды вновь выпадает на Землю в виде дождя. Среди всех благ, подаренных нам природой, вода занимает особое место. Вода - это уникальное богатство живой природы. Нет такого человека, который бы не знал, как выглядит вода. Каждый день мы умываемся, чистим зубы, моем руки, принимаем душ, но часто мы не задумываемся, как к нам в дом попадает чистая вода и откуда она берется? Какими свойствами она обладает? И может ли случится такое, что вдруг воды не станет? Какая она чистая, качественная вода? Однажды этот вопрос задала я сама себе. Поэтому я выбрала эту тему работы.

Актуальность темы : Вода главный компонент жизни. Она необходима для жизнедеятельности человека, растений и животных, поэтому, необходимо ее изучение.

Цель - уточнить и расширить знания о воде, её свойствах, значении для человека.

Задачи:

Проанализировать научную информацию по теме;

Изучить роль воды в жизни человека;

Проанализировать влияние качества воды на здоровье человека, экология воды;

Узнать, как очищают воду, какими свойствами обладает;

Провести опрос;

Проделать опыты с водой.

Объект исследования : вода.

Предмет исследования : качество воды и ее свойства.

Гипотезой исследования я выдвинула утверждение, что человек неразумно относится к воде и она нужна ему. Каждый человек должен беречь воду!

Во время работы я использовала такие методы исследования :

Наблюдение;

Сбор информации из книг, журналов, газет;

Анкетирование;

Опыты, сравнение;

Обобщение.

II. Теоретическая часть «Вода - ты самое большое богатство на свете»

2.1. Необходимость воды

Воду «пьют» поля и леса. Без нее не могут жить ни звери, ни птицы, ни люди. Вода не только поит, но и кормит. С помощью воды на электростанциях добывают ток. Она остается большой и удобной дорогой (днем и ночью по ней плывут пароходы, везут грузы и пассажиров). Некоторые ученые считают, что вода является хранительницей информации. «Вода - дороже золота» утверждали бедуины, всю жизнь кочевавшие в песках. Они знали, что никакие богатства не спасут путника в пустыне, если нет воды. Пески Сахары поглотили многих людей, даже целые караваны. В пустыне человек может выдержать около суток. Запас пресной воды в мировом океане очень мал. 96% воды на планете - соленая, только около 4% - пресная вода (из них 2% -льды, 2% - подземные воды, 0,02 %- реки и озера). Главным источником пресной воды являются ледники. Они находятся в Арктике и Антарктике. По предположению вода существовала во Вселенной в виде льда или пара задолго до возникновения нашей планеты. Она оседала на пылинки и кусочки космических частиц. Из соединения этих материалов сформировалась Земля, а вода образовала в самом центре планеты подземный океан. Вулканы и гейзеры формировали нашу молодую планету многие тысячелетия. Они извергали из недр Земли фонтаны горячей воды, большое количество пара и газов. Этот пар окутывал нашу планету как одеялом.

Поверхность Земли постепенно остывала. Водяной пар начал превращаться в жидкость. Дожди обрушились на нашу планету, наполняя будущие океаны бурлящей грязной водой. Потребовалось много лет, чтобы океаны остыли, очистились и стали такими, какими мы их знаем сегодня: солёными, голубыми, водными просторами и покрывают большую часть поверхности Земли. Поэтому Землю называют - ГОЛУБОЙ ПЛАНЕТОЙ. Есть много мнений возникновения жизни на Земле, но все они сходятся в том, что основой для зарождения жизни была вода.

Вода сама по себе не имеет питательной ценности, но она - непременная составляющая часть всего живого. Ни один из живых организмов нашей планеты не может существовать без воды. Из воды состоят все живые растительные и животные существа: рыбы - на 75%; медузы - на 99%; картофель - на 76%; яблоки - на 85%; помидоры - на 90%; огурцы - на 95%; арбузы - на 96%. В целом организм человека состоит по весу на 50-86% из воды. Содержание воды в различных частях тела составляет: кости - 20-30%; печень - до 69%; мышцы - до 70%; мозг - до 75%; почки - до 82%; кровь - до 85%.Вода жизненно необходима. Она нужна везде - в быту, сельском хозяйстве и промышленности. Вода необходима организму в большей степени, чем все остальное, за исключением кислорода. Упитанный человек может прожить без пищи 3-4 недели, а без воды-лишь несколько дней.

Живой клетке вода требуется как для сохранения своей структуры, так и для нормального функционирования; она составляет примерно 2/3 массы тела. Вода помогает регулировать температуру тела, служит в качестве смазки, облегчающей движения суставов. Она играет важную роль в построении и восстановлении тканей тела.

При резком сокращении потребления воды человек заболевает или его организм начинает хуже функционировать, но вода нужна, конечно, не только для питья: она помогает также содержать человеку в хорошем гигиеническом состоянии свое тело, жилище и среду обитания.

2.2. Значение воды для человека

«Нельзя сказать, что вода необходима для жизни: она и есть жизнь»,- так сказал Сент- Экзюпери об этой жидкости, которую мы употребляем, не особенно задумываясь. Это простейшее химическое соединение двух атомов водорода и одного атома кислорода H2O. Человеку необходимо выпивать как минимум 1,5 литра воды в сутки. В нашей повседневной жизни мы сталкиваемся с водой постоянно. При этом можно сказать, что мы «воду пьем» и «воду льем». Об этих двух вариантах использования воды человеком мы сейчас и поговорим.

а) вода «пищевая» - сама по себе она не имеет питательной ценности, но у нее далеко не маленький перечень «обязанностей» в нашем организме:

Увлажняет воздух;

Доставляет в клетки организма питательные вещества и витамины;

Помогает питательным веществам усваиваться органами;

Выводит шлаки.

б) вода хозяйственно-бытовая не менее важный фактор в жизнедеятельности человека:

Питье и приготовление пищи;

Личная гигиена;

Мытье посуды;

Поливка цветов и домашние питомцы;

Промышленность и производство.

Итак, я убедил ся , что вода играет огромную роль в жизни каждого человека и природы в целом. Человек начинает испытывать жажду, когда количество воды в его теле уменьшается на 1-2% (0,5- 1,0л). Потеря 10% влаги от веса тела может привести к необратимым изменениям в организме, а потеря 20% (7 - 8л) уже смертельна. Обычный человек теряет в день 2-3 литра воды. В жаркую погоду, при высокой влажности, во время занятий спортом расход воды возрастает. Даже благодаря дыханию человек теряет почти пол-литра воды ежедневно.

Правильный питьевой режим подразумевает сохранение физиологического водного баланса - это уравновешивание поступления и образования воды с ее выделением. Суточная потребность взрослого человека в воде - 30-40 грамм на 1 кг веса тела. Приблизительно 40% ежедневной потребности организма в воде удовлетворяется с пищей, остальное мы должны принимать в виде различных напитков. Летом ежедневно нужно употреблять 2 - 2,5 литра воды. В жарких районах планеты - 3,5 - 5,0л в сутки, а при температуре воздуха 38 -40С и низкой влажности работающим на открытом воздухе потребуется в сутки 6,0 - 6,5л воды. Если организм получает достаточное количество воды, то человек становится более энергичным и выносливым.

2.3. Экология воды

Борьба с загрязнением окружающей среды - одна из важнейших проблем современности. Жидкие отходы производства, сбрасываемые в реки, отравляют все живое и представляют опасность для людей, если попадают в водопровод. Попавшие в воду удобрения могут вызвать бурный рост сине - зеленых водорослей, поглощающих из воды кислород, отчего другие растения и животные гибнут.

Одним из распространенных загрязнителей водоемов являются вещества, которые используются в качестве моющих средств. Они способствуют образованию опухолей. Исследователи утверждают, что эти вещества покрыли слоем пены многие европейские реки. Их обнаруживают даже в питьевой воде. Они не поддаются очистке. Поэтому ученых стараются их заменить. Загрязнения воды вызывают ухудшение состояния здоровья.

2.4. Качество нашей воды.

«Я прочитал о воде все, что только смог найти и понял, что это одна из самых таинственных субстанций»- сказал Патрик Фланаган, лауреат Нобелевской премии 1994г. Чтобы быстро восстановить баланс воды в нашем организме, подойдет не любая вода. Все мы понимаем, что качество воды также важно, как и ее количество. Водное отравление гораздо опаснее пищевого, так как вода участвует во всех биохимических процессах организма.

Каждые 15 дней в нашем организме происходит полное обновление крови. Вода, основная составляющая нашего организма (75%), также периодически полностью обновляется. Таким образом, время от времени обновляется 70% нас самих. Вот уж, поистине, все течет, все меняется!

Подобное кардинальное обновление происходит за счет того строительного материала, который мы употребляем в качестве жидкостей. Понимаете, насколько важно качество воды?

В идеале, это должна быть чистая вода, без вредных примесей и общей минерализацией не более 250 мг/л. Но и просто чистоты еще недостаточно для поддержания здоровья организма. Вода, используемая населением для питья и хозяйственно-бытовых целей, должна отвечать определенным гигиеническим требованиям, изложенным в Государственных санитарных правилах и нормах.

Итак, я узнал факторы, определяющие качество воды:

1) температура. 2) рН (кислотность). 3) минеральный состав. 4) взвешенные частицы. 5) плавающие примеси. 6) запаха, привкусы. 7) окраска. 8) растворенный кислород. 9) БПК (биологическое потребление кислорода). 10) возбудители заболеваний. 11) токсические вещества. В домашних условиях мы воду очищаем при помощи фильтров.

2.5. Структура воды и структурированная вода.

«Молекулярная основа - алфавит воды. Если я вам дам алфавит, а вы не знаете ни слов, ни букв, ни предложение, то вы не сможете ими воспользоваться. Химики используют крайне элементарный способ, когда говорят о воде. По сути, они говорят о буквах алфавита, но знание букв еще недостаточно, чтобы говорить о Пушкине или о Шекспире. Химический состав воды был господствующей точкой зрения у химиков. Так вот, сенсационная новость заключается в том, что структура воды намного важна, чем ее состав» писал Роум Рой. Доктор наук, член академии наук Швеции, Индии, Японии, России, США.

Итак, ученые всего мира пришли к выводу, что не только качество и количество, но еще и структура воды имеет огромное значение. Однако, чаще всего в нашем распоряжении обычная водопроводная вода, очищенная различными фильтрами. Но фильтры не меняют структуру воды, они только уменьшают количество вредных примесей. Организму же для нормальной его работы, требуется именно структурированная вода, которая близка к формуле льда.

Структурированная вода содержится в растительной, природной пище, овощах и фруктах. Причем, самые полезные для человека те овощи и фрукты, а также вода в той местности, где человек родился, поскольку структура воды человеческих органов точно соответствует структуре той воды, где родился человек. Наш организм тратит большой объем биологической энергии на переработку воды, поступающей в него. Он придает ей ту структуру, которая соответствует жидким средам организма, поскольку только такая вода удерживается биомолекулами.

Еще один интересный факт. Исследования показали, что все больные клетки организма окружены неструктурированной водой, а каждая здоровая клетка окружена именно структурированной водой. Мы можем облегчить организму работу по структурированию воды, и сохранить, в итоге, определенный запас биоэнергии, потратив ее на любые другие нужды.

«В 60-х годах уже прошлого, XX века томские ученые Б.Н.Родимов и И.Н.Торопцев опубликовали первые работы об удивительных свойствах воды с пониженным, по отношению к природному, содержанием дейтерия — тяжелого изотопа водорода. Было показано, что такая вода, полученная из снега и реликтового льда, оказывает благоприятное воздействие на растения, животных и человека.

Было доказано, что лёгкая вода (структурированная вода) не только улучшает обменные процессы, но и способствует увеличению защитных сил организма. Следует отметить, что одновременно с зарубежными учеными противоопухолевые свойства лёгкой воды в экспериментах на животных были обнаружены группой ученых под руководством И.Н.Варнавского, работавшего в тесном контакте с учеными Института медико-биологических проблем, руководимых профессором Ю.Н.Синяком.

III. Экспериментальная часть «Удивительные свойства воды».

Эксперимент №1.

Гипотеза. Вода не имеет вкуса, запаха, цвета, формы и текуча.

а) определим свойства жидкой воды, нальем в один стакан воду, в другой - молоко, в третий - компот из вишни. Сравним при помощи органов чувств воду, компот и молоко, определим цвет, вкус и запах воды. Опустим одну ложку в стакан с водой, другую - в стакан с молоком, третий - с компотом). Вода бесцветна, без вкуса, без запаха. Вода не имеет формы. Она принимает форму того сосуда, который заполняет. Капнем воду на любую поверхность. Посмотрим на ее форму. Добавим еще три-четыре капли. Большая капля воды растеклась. Это свойство воды называется текучестью. Им обладают все жидкости.

Вывод: у воды нет запаха, вкуса, формы, она прозрачна и текуча.

Гипотеза. В воде растворяются вещества.

б) Нальем в стакан воды, добавим ложку сахарного песка и размешаем. Вода станет сладкой. Нальем в другой стакан ложку соли и размешаем. Вода станет соленой. В воде растворяются и другие вещества. Минеральные вещества могут всасываться корнями растений, только растворившись в воде.

Вывод : вода- хороший растворитель. (Приложение 1).

Эксперимент №2.

Гипотеза. Вода удерживает тепло.

У нас по всему дому для обогрева проведены трубы, а в этих трубах- вода. Трубы греют наш дом и долго удерживают тепло.

Вывод: способность воды долго удерживать тепло - это свойство теплоемкость.

Эксперимент №3.

Гипотеза. Вода - единственное вещество на Земле, которое существует сразу в трех различных состояниях: жидком, газообразном и твердом.

1. Наливаем в чайник воды и доводим до кипения. Вода при кипении превращается в прозрачный водяной пар, который мы не видим. Этот процесс перехода жидкой воды в газообразное состояние называется испарением. Остывая на воздухе пар, превращается в туман. А туман - это мельчайшие капельки жидкой воды. Его то мы и видим, когда он струей вырывается из носика чайника вверх.

2. К носику чайника поставим холодную ложку. Она мгновенно покрывается мельчайшими капельками воды. Выносим ложку с каплями на мороз или положим ее в морозильник - ложка покроется ледяной коркой. Вносим ее в теплую комнату - в ложке вновь окажется вода. Мы вернули воду в начальное состояние. (Приложение 2).

Вывод : вода имеет три агрегатных состояния - твердое, жидкое и газообразное.

Эксперимент №4.

Гипотеза. Одно из свойств воды полностью противоречит всем законам природы и в то же время является одним из важнейших ее законов. Мы знаем, что при нагревании все вещества расширяются, при охлаждении - сжимаются, при замерзании объем воды увеличивается.

Если налить в бутылочку воду по горлышко, плотно закрыть и выставить на мороз. Бутылочка лопнет. Значит, при замерзании воды стало не меньше, а больше! (Приложение 3).

Вывод: вода при нагревании расширяется, при охлаждении - сжимается.

Эксперимент 5. « Структура воды и как приготовить структурированную воду в домашних условиях?».

Гипотеза . На сегодняшний день известно несколько способов как приготовить структурированную воду в домашних условиях.

Есть два способа получить полезную структурированную воду в домашних условиях.

Первый способ:

1.Берем чистую отфильтрованную воду, наливаем в эмалированную кастрюлю и ставим в морозильную камеру холодильника. Появившийся первый ледок, такая кромка льда - это та самая тяжелая вода с дейтерием, что замерзает при +3,8С. Она нам не нужна, мы от нее избавляемся, оставляем в кастрюле, а остальную воду переливаем в другую посуду и снова ставим в морозилку.

Вода вновь начинает замерзать, и когда она промерзнет где-то на 2/3, в середине останется вода со сверхлегкими изомерами (они замерзают в последнюю очередь при ниже -1°С) в которой будут содержаться все грязные химические примеси. От этой воды мы тоже избавляемся, а тот лед, который получен нами в итоге - это чистейшая и полезнейшая вода, живая и идеально структурированная для нашего организма. (Приложение 4).

Второй способ:

В небольших емкостях, к примеру, в чашках, воду полностью замораживаем в морозилке. Вынимаем полученный лед, и ополаскиваем его под струей холодной воды - так мы избавляемся от первой кромки льда с тяжелой водой. Оставляем оттаивать лед, пока не останется небольшая сердцевина примерно с грецкий орех, в ней-то и будет сконцентрированы все блага цивилизации в виде примесей и солей. Ее мы выбрасываем. Полученная вода готова к использованию! (Приложение 5). Полученная вода сохраняет свои свойства сутки при температуре не выше +12°С, при более высокой она теряет свою биологическую активность еще раньше. Так что лучше не готовить ее впрок, а иметь про запас в морозилке несколько стаканчиков с замороженной водой. Нагретая выше 37°С, вода теряет целебные свойства.

Третий способ:

Недавно мы с учителем узнали про странные и интересные подушки с микросферами. Мне стало интересно, что это за слово структура и как эта вода становится чистой и полезной. Оказывается, существуют такие медицинские изделия «Альсария» с микросферами. Почитав в Интернете про структуру воды, проделав опыты, я убедился, что существуют такие подушки с микросферами. Конечно, эта тема очень связана с химией, формулой воды, но все-таки я понял, что структурированная вода - это чудодейственный эликсир, т.к. очищает организм человека, а делается просто и легко с помощью медицинских изделий «Альсария». Структурированную воду можно получить, поставив стакан или графин с водой на вкладыш в тюбетейку или на маленькую подушку, как мы привыкли говорить, и через 5 мин вода готова. Пить глотками. Человек должен соблюдать водный питьевой режим - прием качественной питьевой воды до 1,5-2,0 литров в день глотками. (Приложение 6).

Вывод: структурированная вода- действует комплексно, способствуя оздоровлению и омоложению организма, стимулируя обмен веществ, высвобождает энергию для качественной жизни. Такая терапия структурированной водой дает быстрые результаты. Помните, что свежие фрукты, овощи, зелень содержат структурированную воду. Используйте максимально летнее время, чтобы напитать клетки тела, очистить и обновить свою водную структуру!

А вот что такое микросферы? Как сделаны медицинские изделия с микросферами «Альсария» я, наверное, изучу и напишу в следующем своем проекте, т.к. надо еще знать химию.

Эксперимент 6. Социологический опрос.

Для того чтобы выяснить уровень знаний школьников о качестве питьевой воды и влиянии её на организм человека, я провел анкетирование среди школьников. (Приложение 7).

Результат опроса показал, что более половины опрошенных не употребляют сырую воду. На вопрос какую воду вы чаще пьете, 30 человек из 50 сказали кипяченую, 10 человек профильтрованную, и 10 сырую.

При опросе о качестве воды, выяснилось, что более 60 человек из 100 считают, что надо улучшить систему очистки, 38 человек считает, что надо чаще проверять воду на пригодность к использованию. Причина заключается в том, что население недостаточно информировано о последствиях воздействия некачественной воды на организм каждого из нас. Взрослые и школьники недооценивают вред, наносимый такой питьевой водой всем живым существам и человеческому организму.

Исходя из результатов, проведенного анкетирования, сделан вывод о том, что данная проблема актуальна и важна для каждого из нас. Многие имеют поверхностные, отрывочные знания о проблеме воздействия воды на живые организмы, в том числе и организм человека. Не каждый из опрошенных связывает имеющиеся заболевания, различные недомогания с качеством питьевой воды. Сделал выводы о значении воды. (Приложение 8,9,10).

ΙV. Заключение.

В наши дни водная проблема стала одной из самых важных. Благодаря воде, на нашей планете зародилась и до сих пор существует жизнь. Мы привыкли к воде и часто забываем о том, что вода - это самая большая драгоценность на Земле. Но запасы воды не безграничны. Если исчезнет вода - исчезнет и жизнь. Наша планета станет такой же безжизненной планетой, как и другие планеты в солнечной системе.

Вода входит в состав каждой клетки! Воду пьют леса и поля. Без неё не могут жить ни звери, ни птицы, ни люди.

Всем нужна чистая вода. Она основа здоровой жизни. Но чистой воды становится все меньше и меньше. И виноваты в этом сами люди. В реки, озера сливаются сточные воды фабрик и заводов, а также вода используемая в быту. От загрязнения воды страдает все живое.

Давайте беречь воду, ту самую простую воду, что течет из водопроводного крана, плещется в реках и озерах, ту, что мы пьем из родника, ведь беречь воду - это означает беречь жизнь!

Экономия воды - это не жадность. Это бережливость, забота о поколениях людей, которые будут жить после нас.

Вода - чудесный объект неживой природы! Вода уникальна!

V. Список использованной литературы.

1. «Вулканы»: Детская энциклопедия - 2-изд., перераб. - Москва изд., 2007г.

2. «Мир моря»: Детская энциклопедия - 2-изд., перераб. - Москва изд., 2010г.

3. Капля, речка, океаны. Текст А. Ефремова Санкт - Петербург. Издательский дом «Современная педагогика», 2004г.

4. Книга для чтения по охране природы: Для учащихся сред. шк./Сост.А.Н.Захлебный. - М.:Просвещение, 1996г.

5. Что такое. Кто такой: Детская энциклопедия./Сост.В.С.Шергин, А. И. Юрьев.

6. «Тайны природы» -М.: Астрель АСТ, 2009г.

7. «Я познаю мир» -М.: «Издательский Дом «НИКС», 2005г.

8. Интернет- ресурсы.

Приложение 7 .

Анкетирование «Знаете ли вы что, вода…?»

Уважаемые участники анкеты, я прошу Вас ответить на несколько вопросов.

Заранее, спасибо.

1. Что такое вода, знаете ли Вы ее формулу?

2. Что Вы думаете о качестве воды?

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

3. Пьете ли Вы сырую воду?

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

4. Какую воду Вы пьете чаще?

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

5. Как Вы очищаете воду в домашних условиях?

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

6. Знаете ли Вы что такое структурированная вода?

____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Приложение 8.

Значение воды для организма человека.

В организме человека вода:

Увлажняет кислород для дыхания;

Регулирует температуру тела;

Помогает организму усваивать питательные вещества;

Защищает жизненно важные органы;

Смазывает суставы;

Помогает преобразовать пищу в энергию;

Участвует в обмене веществ;

Выводит различные отходы из организма.

Почему воду надо кипятить? В лабораториях водопроводных станций микробиологи ведут ежедневный контроль воды. Количество микробов в воде после ее специальной обработки резко уменьшается. Так, например, исследование воды в одной из таких лабораторий показало, что в 1 мл.куб.речной воды было 5639 бактерий; после прохождения воды через отстойник в том же объеме было найдено 138 бактерий, а после фильтрования - только 17 бактерий.

Приложение 9.

Мероприятия по охране воды.

1. Не сбрасывать в реку и не складировать в селе или городе, на берегу бытовой мусор, отходы промышленных, сельскохозяйственных предприятий;

3. Не мыть автотранспортные средства у реки, озер;

4. Проводить регулярные мероприятия по очистке берегов рек, озер и улиц от бытового мусора;

5. Необходимо охранять водные богатства, рационально и бережно их использовать.

Исходя из статистических данных, в среднем в день один человек использует до 150 литров питьевой воды, из них всего 3-4% используется для приготовления пищи и питья.

Берегите воду!

Приложение 10.

Как сберечь воду.

Как правило, мы не обращаем внимания на то, что в повседневной жизни расходуем воду в разы больше, чем нам требуется на самом деле. На деле, существует множество способов экономии воды.

Экономия воды в ванной комнате: 1. Первым делом обратите внимание на кран, часто мы игнорируем то, что незакрытый или неисправный кран капает. Только представьте, капающий кран расходует до 8000 литров воды за год!

2. Приучите детей плотно закручивать ручку крана после использования воды

3. Во время мытья рук откройте кран на половину, а не до упора, так как из полностью открытого крана вытекает воды больше, чем вы предполагаете.

4. Стоит отдать предпочтение душу, нежели ванной, так как для принятия одной полной ванны вам потребуется в три раза больше воды, чем принятие 5-7 минутного душа, к тому же, как правило, после принятия ванны требуется дополнительное ополаскивание под душем.

Воду в туалете также можно и нужно экономить- все, что можно выкинуть в мусорное ведро, не должно попадать в унитаз, экономия воды в этом случае составит до 25 литров в день.

Экономия воды на кухне

1. При мытье посуды целесообразнее использовать пробку для раковины, это поможет в 3 раза снизить расход воды, по сравнению с мытьем посуды под проточной водой.

2. При ручной мойке посуды заполните одну из раковин (или какую-либо другую емкость) водой с моющим средством, и смывайте в другой раковине под небольшим напором проточной воды. Так можно сэкономить до 60 литров воды в день на одного человека.

3. Овощи и фрукты следует мыть в наполненной водой емкости (например, с добавлением небольшого количества натурального уксуса для дезинфекции) и потом только ополаскивать под проточной водой.

Экономия воды при стирке.

1. При стирке в современных стиральных машинах вода используется экономнее, нежели при стирке вручную.

2. Несмотря на то, что стиральные машины с фронтальной загрузкой намного дороже устройств с вертикальной загрузкой, они потребляют в 3 раза меньше воды.

3. Использовать стиральную машину целесообразно при полной загрузке, по возможности, устанавливая необходимый уровень подачи воды.

Общие советы для экономии воды в быту

1. В семье до трех человек разумно будет установить счетчики для холодной и горячей воды, это не только добавит вам дисциплины в данном вопросе, но и поможет ощутимо сэкономить.

2. При установке современных смесителей, смешение горячей и холодной воды в которых происходит намного быстрее, чем в обычных, позволит уменьшить как скорость подачи воды нужной температуры, так и неоправданный ее расход.

3. Не стоит игнорировать общественные источники воды, как колонки, колодцы и прочее. Если таковые имеются в вашем микрорайоне, то обязательно воспользуйтесь ими, это также позволит вам значительно сэкономить, к тому же зачастую вода во многих из них даже лучше, чем бутилированная из магазинов.

4. Если вы привыкли очищать воду для приготовления пищи, то из множества фильтров отдайте предпочтение недешевым бытовым системам, рассчитанным на долгое время, нежели кувшинам со съемными кассетными фильтрами. Несмотря на то, что первые значительно дороже, однако уровень фильтрации в них намного выше, а себестоимость выходит гораздо ниже.

Основы современного понимания физико-химических свойств воды заложили около 200 лет назад Генри Кавендиш и Антуан Лавуазье, обнаружившие, что вода – это не простой химический элемент, как считали средневековые алхимики, а соединение кислорода и водорода в определенном отношении. (см. рис. 3)

Собственно и название свое водород (hydrogene ) – рождающий воду – получил только после этого открытия, и вода приобрела современное химическое обозначение, известное теперь каждому школьнику, – H2O.

2.1. Вода эталон для измерения температуры, массы, количества тепла и высоты

Шведский физик Андерс Цельсий , (см. рис. 4) член Стокгольмской академии наук, создал в 1742 году стоградусную шкалу термометра, которой в настоящее время пользуются почти повсеместно. Точка кипения воды обозначена 100° , а точка таяния льда 0°. (см. рис. 5)

При разработке метрической системы, установленной по декрету французского революционного правительства в 1793 году взамен различных старинных мер, вода была использована для создания основной меры массы (веса) – килограмма и грамма: 1 грамм, как известно, это вес 1 кубического сантиметра (миллилитра) чистой воды при температуре её наибольшей плотности + 40С. Следовательно, 1 килограмм – это вес 1 литра (1000 кубических сантиметров) или 1 кубического дециметра воды: а 1 тонна (1000 килограммов) – это вес 1 кубического метра воды. (см. рис. 6)

Вода используется и для измерения количества тепла. Одна калория – это количество тепла, нужное для нагревания 1 грамма воды с 14, 5° до 15,50 С. (см. рис. 7)

Все высоты и глубины на земном шаре отсчитываются от уровня моря. (см. рис. 8)

2.2 Три состояния воды

Несмотря на многовековую историю изучения, простейший химический состав и исключительную важность для жизни на Земле, природа воды таит в себе много загадок. Только воду мы можем увидеть сразу в трёх её состояниях. (см. рис. 9) Когда ударят сильные морозы можно наблюдать, как над поверхностью воды озера или реки поднимается пар, а у берега уже образовалась корочка льда.

Весьма редкое свойство воды проявляется при ее превращении из жидкого состояния в твердое. Этот переход связан с увеличением объема, а следовательно, с уменьшением плотности. Затвердевая, вода становится менее плотной - поэтому лед плавает, а не тонет. Лед тем самым защищает лежащие ниже слои воды от дальнейшего охлаждения и замерзания.

Кроме того установлено, что наибольшей плотностью вода обладает при температуре +4°C. При охлаждении воды в водоеме более тяжелые верхние слои тонут, в результате чего происходит хорошее перемешивание теплой, более легкой глубинной воды с поверхностной.

Поэтому водоёмы не промерзают до дна и жизнь в воде продолжается. Уникальные свойства воды проявляются и при нагреве. Чрезвычайно высока ее теплота парообразования. Например, чтобы испарить 1 грамм воды, нагретой до 100 °С, требуется в 6 раз больше тепла, чем для нагрева того же количества воды от 0 до 80 °С.

2.3 «Сверхохлажденная» вода

Все знают, что вода всегда превращается в лед при охлаждении ее до нуля градусов по Цельсию…за исключением тех случаев, когда этого не происходит! «Сверхохлаждение » – это склонность воды оставаться жидкой, даже будучи охлажденной до температуры ниже точки замерзания.

Это явление становится возможным благодаря тому, что окружающая среда не содержит центров или ядер кристаллизации, которые могли бы спровоцировать образование кристаллов льда. Именно поэтому вода остается в жидкой форме, даже будучи охлажденной до температуры ниже нуля градусов по Цельсию.

Когда процесс кристаллизации запускается, можно наблюдать, как «сверхохлажденная » вода в одно мгновение превращается в лед. Но при любых обстоятельствах при температуре -38 °C самая сверхохлажденная вода внезапно превратится в лед.

А что же произойдет при дальнейшем понижении температуры? При -120 °C лед становится тягучим, как патока, а при -135 °C и ниже он превращается в «стеклянную » или «стекловидную » воду – твердое вещество с отсутствием кристаллов.

2.4 «Эффект Мпемба »

В 1963 году ученик старших классов Эрасто Б. Мпемба (см. рис. 10) заметил, что горячая вода застывает в морозильной камере быстрее, чем холодная. Учитель физики, с которым юноша поделился открытием, поднял его на смех.

К счастью, ученик оказался настырным и убедил учителя провести эксперимент, который и подтвердил его правоту. Теперь феномен горячей воды, замерзающей быстрее холодной, носит название «эффект Мпемба ». Ученые так до конца и не понимают природу этого явления.

2.5 Изменение свойств льда при воздействии давлением

Ещё одно интересное свойство воды: увеличение давления приводит к плавлению льда. Это можно наблюдать на практике, например скольжение коньков на льду. Площадь лезвия конька невелика, поэтому давление на единицу площади большое и лед под коньком подплавляется.

Интересно, что если над водой создать высокое давление и затем ее охладить до замерзания, то образующийся лед в условиях повышенного давления плавится не при 0°C, а при более высокой температуре. Так, лед , полученный при замерзании воды, которая находится под давлением 20000 атм., в обычных условиях плавится только при 80°C.

Кроме того вода практически не сжимается, этим определяется объём и упругость клеток и тканей. Так, именно гидростатический скелет поддерживает форму у круглых червей и медуз.

2.6 Теплоемкость воды

Под удельной теплоемкостью понимается то количество теплоты, которое может нагреть 1 г массы вещества на 1 °. Это количество теплоты измеряется калориями. Вода воспринимает при 14-15° большее количество теплоты, чем другие вещества; например, количество тепла, необходимое для нагрева 1 кг воды на 1°, может нагреть на 1° 8 кг железа или 33 кг ртути.

Вода обладает огромной теплоемкостью и не случайно именно она используется в качестве теплоносителя в системах отопления. По этой же причине воду используют и в качестве отличного охладителя.

Большая теплоемкость воды защищает ткани организмов от быстрого и сильного повышения температуры. Многие организмы охлаждаются, испаряя воду.

2.7 Теплопроводность воды

Под теплопроводностьюпонимается способность различных тел проводить теплоту во все стороны от точки приложения нагретого предмета. У воды очень большая теплопроводность и это обеспечивает равномерное распределение тепла по организму человека и теплокровных животных.

2.8 Поверхностное натяжение воды

Одним из очень важных свойств воды является поверхностное натяжение. Оно определяет силу сцепления между молекулами воды, а также геометрическую форму её поверхности. Например, из-за сил поверхностного натяжения в разных случаях формируется капля, лужица, струя и т.д.

Существуют целые виды насекомых, которые передвигаются по глади воды именно благодаря поверхностному натяжению. Наиболее известны водомерки, которые опираются на воду кончиками лап. Сама же лапка покрыта водоотталкивающим налетом. Поверхностный слой воды прогибается под давлением лапки, но за счет силы поверхностного натяжения водомерка остается на поверхности.

К вызываемым поверхностным натяжением эффектам мы настолько привыкли, что не замечаем их, если не развлекаемся пусканием мыльных пузырей. Однако в природе и нашей жизни они играют немалую роль.

Необычно высокое поверхностное натяжение воды обусловило ее хорошую способность смачивать поверхности твердых тел и проявлять капиллярные свойства, что дает ей способность подниматься вверх по порам и трещинам пород и материалов вопреки земному притяжению. Именно это свойство воды обеспечивает движение растворов питательных веществ из корня в стебель, листья, цветы и плоды растений.

2.9 Вода универсальный растворитель

Мы смотрим на горный источник и думаем: «Вот по-настоящему чистая вода! » Однако это не так: идеально чистой воды в природе не бывает. Дело в том, что вода является практически универсальным растворителем.

В ней растворены: азот, кислород, аргон, углекислый газ – и другие примеси, находящиеся в воздухе. Особенно ярко свойства растворителя проявляются в морской воде. Принято считать, что в водах Мирового океана могут быть растворены практически все элементы таблицы периодической системы элементов, в том числе редкие и радиоактивные.

Больше всего в ней содержится натрия, хлора, серы, магния, калия, кальция, углерода, брома, бора и стронция.Одного только золота растворено в Мировом океане по 3 кг на каждого жителя Земли!

Различают гидрофобные (от греческогогидрос – влажный и фобос – страх) вещества, плохо растворимые в воде, такие как каучук, жиры и тому подобное. А также, гидрофильные (от греческого филиа – дружба, склонность) вещества, те которые хорошо растворяются в воде, такие как щелочи, соли и кислоты.

Наличие жира не позволяет человеческому организму раствориться в воде, так как клетки организма имеют специальные мембраны, содержащие определенные жировые компоненты, благодаря этому вода не только не растворяет наше тело, но и способствует его жизнедеятельности.

Наука

"Нет ничего мягче и слабее воды, и нет ничего, что бы превосходило ее в разрушительной атаке на все жесткое и сильное". Китайский мудрец Лао-Цзы именно так ее охарактеризовал в одном из своих древних текстов. В самом деле, способность воды смягчать, питать и омывать контрастирует с ее грубой силой, которая проявляется, к примеру, на Ниагарском водопаде или во время цунами.

Также парадоксально, что вода хорошо знакома нам (из нее на две трети состоит наше тело и на три четверти наша планета) и в то же время чрезвычайно загадочна. Несмотря на то, что вы много о ней знаете, многие из ее свойств могут вас удивить. Другие же являются настолько странными, что до сих пор ускользают от научного понимания.

Горячая вода быстрее замерзает

Обычный человек, исходя из принципов логики, может подумать, что для того, чтобы замерзнуть горячей воде нужно больше времени, чем холодной. Но как ни странно, это как раз не тот случай. Эта особенность воды была впервые обнаружена танзанийским студентом Эрасто Мпемба (Erasto Mpemba) в 1963 году. Он выявил, что под воздействием одинаково низких температур, горячая вода действительно замерзает быстрее холодной.

И никто не знает почему. Одно из возможных объяснений заключается в том, что эффект Мпемба – это результат процесса циркуляции тепла под названием конвекция. В сосуде с водой теплая вода поднимается наверх, отталкивая холодную на дно, и создает тем самым "горячую верхушку". Ученые полагают, что конвекция может каким-то образом ускорить процесс охлаждения, что позволяет горячей воде быстрее замораживаться, чем холодной, несмотря на то, что она должна затратить больше «сил» на то, чтобы добраться до точки замерзания.

Скользкое вещество

Уже полтора века ученые бьются над тем, почему лед может заставить вас упасть. Ученые согласны с тем, что тонкий слой воды в жидком состоянии на поверхности твердого льда приводит к появлению скольжения, и что быстрое перемещение жидкости затрудняет движение по ней, даже если слой очень тонкий. Однако, среди них нет консенсуса относительно того, почему лед в отличие от большинства других твердых тел, имеет такой слой.

Теоретики предполагают, что слой появляется как результат акта скольжения, который при контакте с коньками или с чем-то другим начинает таять. Другие полагают, что слой образуется до того, как на льду появляется фигурист или обычный человек, и оказывается он там в результате внутреннего движения поверхностных молекул.

Акванавт

На Земле кипящая вода создает тысячи крошечных пузырьков пара. В космосе, наоборот, она производит один гигантский пузырь. Гидродинамика – это настолько сложный процесс, что физики не знали, что произойдет с кипящей водой в условиях невесомости, пока, наконец, в 1992 году на борту космического челнока не был осуществлен эксперимент. Позднее физики решили, что кипение воды в космосе – это, вероятно, результат отсутствия конвекции и плавучести, двух явлений, вызванных гравитацией. На Земле мы наблюдаем этот эффект, когда смотрим на кипящую воду в чайнике.

Парящая жидкость

Когда капля воды попадает на поверхность, температура которой гораздо выше, чем точка кипения воды, капля может скользить по поверхности намного дольше, чем вы себе представляете. Называемое эффектом Лейденфроста, это явление происходит из-за того, что когда нижний слой капли испаряется, молекулы газа, образующиеся в этом слое, никуда не исчезают, поэтому их присутствие изолирует другие слои капли, и они, тем самым не касаются горячей поверхности. Капля, таким образом, выживает в течение нескольких секунд без выкипания.

Безумства в мембране

Иногда молекулы воды бросают вызов законам физики, держась вместе, несмотря на все попытки силы тяжести или давления их разъединить. Это есть сила поверхностного натяжения, что заставляет верхний слой воды и некоторых других жидкостей вести себя как гибкая мембрана. Поверхностное натяжение возникает из-за того, что молекулы воды находятся в свободной связи друг с другом. Из-за слабых связей между ними молекулы на поверхности всегда подталкиваются молекулами из нижних слоев. Они будут держаться вместе до тех пор, пока плотно связанные молекулы будут пытаться разрушить менее прочные связи.

На изображении, к примеру, видно, как скрепка опирается на верхний слой поверхности воды. Хотя металл плотнее воды, и должен по правилам утонуть, однако, поверхностное натяжение не дает это сделать.

Кипящий снег

Когда наблюдается огромная разница между температурой воды и температурой воздуха на улице (к примеру, если кастрюлю с кипящей водой (100 градусов по Цельсию) "выплеснуть" в воздух, температура которого будет -34 градуса), удивительный эффект случается. Кипящая вода мгновенно превращается в снег.

Объяснение: плотность очень холодного воздуха достаточно высокая, и его молекулы расположены так близко друг к другу, что там остается очень мало места для того, чтобы "нести" водяной пар. Кипящая вода, с другой стороны, выпускает очень много пара. Когда вода выбрасывается в воздух, она разбивается на капли, в которых, наоборот, много места для перенесения пара. В этом-то и загвоздка. Капли содержат больше пара, чем воздух может удерживать, поэтому пар "выпадает в осадок", цепляясь за микроскопические частицы в воздухе, такие как натрий или кальций и формируют кристаллы. Именно так и образуются снежинки.

Пустое пространство

Хотя твердая форма почти каждого вещества плотнее, чем его жидкая форма, в связи с тем, что атомы в твердых телах обычно плотно расположены друг другу, в случае с водой это не справедливо. Когда вода замерзает, ее объем увеличивается примерно на 8 процентов. Эта странность позволяет находиться на плаву кубикам льда и даже гигантским айсбергам.

Когда вода остывает до точки замерзания, для того, что держать молекулы вместе требуется меньше энергии, таким образом, молекулы способны образовывать устойчивые водородные связи друг с другом, постепенно блокируясь в определенном положении. Такой же процесс проходит при затвердевании всех жидкостей. И так же, как и в других твердых телах, связи между молекулами льда действительно короче и жестче, чем свободные связи в жидкой воде. Разница заключается в том, что гексагональная структура кристаллов льда оставляет много свободного пространства, что делает лед менее плотным, чем воду в жидком состоянии.

Излишки льда можно наблюдать в морозильнике в виде "ледяных шипов". Эти шипы состоят из излишек воды, которые "выпадают" из поставленных на замораживание кубов с жидкостью. В контейнере вода, как правило, начинает замерзать от дна и боковых стенок, все ближе подходя к центру и верху, поэтому к середине лед расширяется. Иногда воды в таком контейнере оказывается слишком много, она выпрыскивается и замерзает в форме шипа.

Одна в своем роде

Всем нам известно, что не существует двух одинаковых снежинок. Действительно за всю историю существования снега, каждое из этих красивых творений было совершенно уникальным. И вот почему: снежинка начинает образовываться, обретая форму простой гексагональной призмы. Поскольку при каждом замораживании теряется определенная часть молекул из-за различных температур, влажности и давления воздуха, в таких меняющихся условиях снежинка и обретает свою уникальную форму. Этих изменений достаточно для того, чтобы никогда форма кристалла снежинки не повторилась.

Однако, что не менее удивительно, так это шесть абсолютно одинаковых частей снежинки, которые благодаря своей синхронности создают идеальную гексагональную симметрию.

А вы откуда родом?

Точное происхождение воды, которой покрыто 70 процентов поверхности Земли, все еще остается загадкой для ученых. Они подозревают, что любая вода, скопившаяся на поверхности планеты с момента ее формирования 4,5 миллиарда лет назад, должна была выпариться из-за молодого пылающего солнца. Это означает, что вода, которая сейчас присутствует на планете, появилась гораздо позже.

Как? Возможно, около 4 миллиардов лет назад, массивные объекты из внешней части солнечной системы ударили землю и внутренние планеты. Вероятно, это объекты были наполнены водой, а столкновение привело к тому, что Земля стала гигантским резервуаром для хранения жидкости.

Данная статья является реферативным изложением основной работы. Полный текст научной работы, приложения, иллюстрации и иные дополнительные материалы доступны на сайте II Международного конкурса научно-исследовательских и творческих работ учащихся «Старт в науке» по ссылке: https://www.school-science.ru/2017/13/26922.

Вода - это не просто обычная жидкость. Это самое распространенное вещество в природе и главная составная часть всех живых организмов. Сколько воды на Земле? Много или мало? Землю иногда называют «Голубой планетой». Оказывается, вода покрывает 70 % поверхности Земли. Ученые подсчитали, что 97 % всех запасов воды на планете Земля приходится на соленые воды морей и океанов и только 3 % водных запасов - пресная вода, а это очень мало.

Однажды этот вопрос задала я сама себе. Поэтому я выбрала эту тему работы.

Актуальность темы: Вода главный компонент жизни. Она необходима для жизнедеятельности человека, растений и животных, поэтому, необходимо ее изучение.

Цель - уточнить и расширить знания о воде, её свойствах, значении для человека.

Проанализировать научную информацию по теме;

Изучить роль воды в жизни человека;

Проанализировать влияние качества воды на здоровье человека, экология воды;

Узнать, как очищают воду, какими свойствами обладает;

Провести опрос;

Проделать опыты с водой.

Объект исследования: вода.

Предмет исследования: качество воды и ее свойства.

Гипотезой исследования я выдвинула утверждение, что человек неразумно относится к воде и она нужна ему. Каждый человек должен беречь воду!

Во время работы я использовала такие методы исследования:

Наблюдение;

Сбор информации из книг, журналов, газет;

Анкетирование;

Опыты, сравнение;

Обобщение.

Экспериментальная часть

Гипотеза. Вода не имеет вкуса, запаха, цвета, формы и текуча.

Вывод: у воды нет запаха, вкуса, формы, она прозрачна и текуча.

Гипотеза. В воде растворяются вещества.

Вывод: вода- хороший растворитель.

Эксперимент № 2.

Гипотеза. Вода удерживает тепло.

Вывод: способность воды долго удерживать тепло - это свойство теплоемкость.

Эксперимент № 3.

Гипотеза. Вода - единственное вещество на Земле, которое существует сразу в трех различных состояниях: жидком, газообразном и твердом.

Вывод: вода имеет три агрегатных состояния - твердое, жидкое и газообразное.

Эксперимент № 4.

Гипотеза. Одно из свойств воды полностью противоречит всем законам природы и в то же время является одним из важнейших ее законов. Мы знаем, что при нагревании все вещества расширяются, при охлаждении - сжимаются, при замерзании объем воды увеличивается.

Если налить в бутылочку воду по горлышко, плотно закрыть и выставить на мороз. Бутылочка лопнет. Значит, при замерзании воды стало не меньше, а больше!

Вывод: вода при нагревании расширяется, при охлаждении - сжимается.

Эксперимент № 5. « Структура воды и как приготовить структурированную воду в домашних условиях?».

Гипотеза. На сегодняшний день известно несколько способов как приготовить структурированную воду в домашних условиях.

Есть два способа получить полезную структурированную воду в домашних условиях.

1. Берем чистую отфильтрованную воду, наливаем в эмалированную кастрюлю и ставим в морозильную камеру холодильника. Появившийся первый ледок, такая кромка льда - это та самая тяжелая вода с дейтерием, что замерзает при + 3,8 °С. Она нам не нужна, мы от нее избавляемся, оставляем в кастрюле, а остальную воду переливаем в другую посуду и снова ставим в морозилку.

Вода вновь начинает замерзать, и когда она промерзнет где-то на 2/3, в середине останется вода со сверхлегкими изомерами (они замерзают в последнюю очередь при ниже - 1 °С) в которой будут содержаться все грязные химические примеси. От этой воды мы тоже избавляемся, а тот лед, который получен нами в итоге - это чистейшая и полезнейшая вода, живая и идеально структурированная для нашего организма.

Вывод: структурированная вода- действует комплексно, способствуя оздоровлению и омоложению организма, стимулируя обмен веществ, высвобождает энергию для качественной жизни. Такая терапия структурированной водой дает быстрые результаты. Помните, что свежие фрукты, овощи, зелень содержат структурированную воду. Используйте максимально летнее время, чтобы напитать клетки тела, очистить и обновить свою водную структуру!

Эксперимент № 6. Социологический опрос.

Для того чтобы выяснить уровень знаний школьников о качестве питьевой воды и влиянии её на организм человека, я провел анкетирование среди школьников.

Заключение

Вода входит в состав каждой клетки! Воду пьют леса и поля. Без неё не могут жить ни звери, ни птицы, ни люди.

Экономия воды - это не жадность. Это бережливость, забота о поколениях людей, которые будут жить после нас.

Вода - чудесный объект неживой природы! Вода уникальна!

Библиографическая ссылка

Низамов Э.З. УДИВИТЕЛЬНЫЕ СВОЙСТВА ВОДЫ // Старт в науке. – 2016. – № 6. – С. 100-102;
URL: http://science-start.ru/ru/article/view?id=511 (дата обращения: 02.09.2019).

Цель урока: познакомиться с удивительными свойствами воды.

Задачи урока:

1. На основе строения молекул воды, познакомиться с её свойствами.

2. Исследовать свойства воды, доказать её уникальность.

3. Сформировать понятие о воде, как о бесценном даре.

План урока.

Вступительное слово учителя. Мир нерукотворный.
Просмотр фрагмента фильма “Великая тайна воды”.
Строение молекул воды и её свойства.
Работа в группах.
Презентация музыкальных впечатлений воды.
Ещё одна загадка – крещенская вода.
Экология воды.
Выводы. Почему воду нужно беречь?
Домашнее задание.

Вступление.

Итак, мы посмотрели отрывок фильма. Какие свойства воды вам показались удивительными, что вы записали в своих тетрадях?

Предполагаемые ответы учеников:

Молекула маленькая.
Три агрегатных состояния: твердое, жидкое и газообразное.
Плотность льда меньше, чем у воды (расширяется при минусовой температуре).
Высокое поверхностное натяжение;
Вода – мощный растворитель;
Создает огромное давление (поднимается наверх по сосудам растений).

Учитель: Молодцы ребята, вы очень внимательны! А теперь давайте подробнее разберемся с перечисленными свойствами. Сейчас вам предстоит работа в группах. Каждая группа получит карточки с заданиями. Ознакомьтесь с их содержанием. Ответьте на предложенные вопросы или запишите пропущенные слова. Время, отведенное на работу с карточками - 3 минуты. Ребята делятся на 6 групп и по предложенным вопросам составляют план ответа. Выводом в каждой группе служит определение одного из удивительных свойств воды. Карточки для групп: (смотри приложение 2 .)

В конце урока в тетрадях, должна быть запись:

Вода – это маленькая молекула, которая имеет крайне специфические свойства:

Вода при нормальных условиях – жидкость, т.к. её молекулы полярны и соединены водородными связями, т.е. образуют крупные ассоциаты.
Плотность в кристаллах льда при 4°С уменьшается, поэтому лед плавает на поверхности (жизнь подо льдом продолжается).
Вода мощный растворитель, терморегулятор.
У воды высокое поверхностное натяжение.
Вода обладает подвижностью (замерзание, испарение и плавление); вода циркулирует (круговорот воды в природе). Вода принимает форму сосуда.
Вода может подниматься наверх по сосудам растений, создавая большое атмосферное давление, перенося минеральные вещества.

Выполняя задания в карточках, ученики должны сделать выводы, и назвать одно из удивительных свойств воды (каждая группа). Учитель корректирует ответы и рассказывает о тех понятиях, которые дополнят ответы ребят, знакомя их с новыми для них понятиями.

Учитель: Каков состав молекулы воды?

Ученик: Молекула воды состоит из одного атома кислорода и двух атомов водорода.

Учитель: Какой тип химической связи между атомами в молекуле воды?

Ученик: Между атомами О-Н связь ковалентная полярная.

Учитель: Какова молярная масса воды?

Ученик: Молярная масса воды равна 18 г/моль.

Учитель: молярная масса воздуха равна 29 г/моль – это более, чем в 1,5 раз больше чем масса воды, так почему же вода не газ? Давайте разберемся.

Учитель: Молекула воды имеет вид равнобедренного треугольника, вершины которого несут частичные заряды О δ- и Н δ+ .

Строение молекулы воды.

Возникает как у магнита два полюса – положительный и отрицательный. Поэтому молекулу воды изображают как диполь.

Диполи могут притягиваться друг к другу и образовывать ассоциаты (объединения), которые по массе становятся в тысячи раз больше, чем масса одной молекулы воды. Поэтому вода – не газ, а жидкость. Молекулы воды соединяются друг с другом посредством водородных связей. Водородная связь - это химическая связь, соединяющая разные молекулы. Она возникает между атомом водорода одной молекулы воды и атомом кислорода другой молекулы воды. Такая связь гораздо слабее всех других видов химических связей.

Вода может находиться в трех агрегатных состояниях – жидком, твердом и газообразном.

Температура кипения воды 100°С, плавления – 0°С. Это тоже аномально высокие значения. Учёные объясняют такой факт тем, что молекулы воды способны соединяться в агрегаты с помощью водородных связей. На разрыв, которых, и затрачивается большое количество тепловой энергии при нагревании.

При нагревании расстояние между молекулами воды увеличивается, водородные связи между ними разрушаются и поэтому вода превращается в газ, или водяной пар.

1. При охлаждении расстояние между молекулами уменьшается, при t = 0 ° С вода превращается в твердые кристаллы. Одним из удивительных свойств воды является то, что при t = 4 ° С плотность в кристаллах льда уменьшается и благодаря этому свойству, вода в озерах не промерзает до дна, сохраняя жизнь подо льдом.

2. Благодаря этой же способности (меньшей плотности льда, чем у холодной воды) образовавшиеся айсберги плавают на поверхности.

3. Вода является мощным растворителем. В природе не существует абсолютно чистой воды. Абсолютно чистая вода – это дистиллированная вода, её ещё называют мертвой водой. В природной воде всегда растворены различные соли. Проникая во все слои Земли, вода растворяет минералы, находящиеся в ней. Вода способна растворить и твердые вещества и жидкие и газообразные. Вода играет огромную роль и в различных процессах жизнедеятельности живого организма, т.к. именно в водных растворах происходит взаимодействие между веществами. Вода ускоряет многие процессы в организме, а также является мощнейшим терморегулятором.

В планетарном смысле вода также играет огромную роль. Её теплоемкость не дает нашей планете сильно остыть или перегреться, т.к. вода очень медленно остывает и очень медленно нагревается. Благодаря этой способности воды регулируется климат на нашей планете.

4. Еще одним из удивительных свойств воды является высокое поверхностное натяжение. Поверхностное натяжение является одним из важных параметров воды. Оно определяет силу сцепления между молекулами воды, а также форму поверхности жидкости. Например, из-за сил поверхностного натяжения формируется капля.

Поверхностное натяжение чистой воды больше, чем у любой другой жидкости. У абсолютно чистой воды поверхностное натяжение таково, что по ней можно было бы кататься на коньках. Из-за наличия примесей величина поверхностного натяжения воды резко снижается.

5. Одним из основных свойств воды является её подвижность, обусловленная быстрой сменой формы, влекущей постоянное замерзание, испарение и плавление.

Нужно отметить, что вода бывает подземная, наземная и воздушная. Эти формы воды не существуют отдельно друг от друга. Вода постоянно циркулирует между этими тремя пунктами. Эта циркуляция называется круговоротом воды в природе.

Удивительным свойством воды является и то, что вода способна подниматься наверх по сосудам растений, перенося с собой растворенные в ней минеральные (неорганические) вещества. Вода способна создавать огромное давление в несколько сотен атмосфер, благодаря этому свойству нежный росток с легкостью пробивает асфальт.

Вода - вещество необычное. Нет на Земле вещества более важного для нас, чем обыкновенная вода, и в то же время не существует другого такого же вещества, в свойствах которого было бы столько противоречий и аномалий, сколько в её свойствах.

Есть ещё одно удивительное свойство у воды. Об этом удивительном свойстве вам расскажет С. (опережающее задание).

В тетрадях появляются ещё два свойства воды – это:

Вода обладает памятью.
Удивительная загадка – Крещенская вода.

На доске учитель закрепляет на магниты карточки с выводами, которые делают ученики. (Приложение 4 .)

Учитель: Можем ли мы сказать, что вода – это бесценный дар?

Ученик: да, потому что…

Учитель: Человек может быть творцом, когда он строит красивые здания, архитектурные сооружения. Он может развернуть русла рек, произвести запуск ракеты в космос и т.д. Но создать небо, море, горы, воду ему неподвластно, разум человека не дошел до такого уровня. У воды тоже есть ТВОРЕЦ. У православного человека Творец – это Бог.

“Сознание предшествует воплощению идей. Бог великий архитектор”. Д.С. Лихачёв (1906–1999), историк, культуролог.

Учитель: Ребята, ещё одно сообщение об экологии воды для вас приготовила М. Давайте посмотрим её презентацию. (Презентация 4 . Экология воды.)

Учитель: На нашей планете много воды. Но в быту мы используем только пресную воду. Много ли пресной воды на планете?

Почти 70% поверхности нашей планеты занято океанами и морями. Из общего количества воды на Земле, равного 1 млрд. 386 млн. кубических километров, 1 млрд. 338 млн. кубических километров приходится на долю солёных вод Мирового океана, и только 35 млн. кубических километров приходится на долю пресных вод. На каждого жителя Земли приблизительно приходится 0,33 кубических километров морской воды и 0,008 кубических километров пресной воды. Но трудность в том, что подавляющая часть пресной воды на Земле находится в таком состоянии, которое делает её труднодоступной для человека. Почти 70% пресных вод заключено в ледниковых покровах полярных стран и в горных ледниках, 30% - в водоносных слоях под землёй, а в руслах всех рек содержатся одновременно всего лишь 0,006% пресных вод.

Учитель: Так много или мало воды на Земле?

Ученик: Очень мало! Большая часть воды солёная, а человеку с каждым днем всё больше требуется пресной воды. Человечеству угрожает кризис из-за загрязнения воды. Некоторые страны уже испытывают нехватку чистой пресной воды и вынуждены ввозить её из-за рубежа. Воду надо беречь!

Подведем итоги урока. Почему вода уникальна? Зачем беречь воду?

Домашнее задание.

Подготовьте сообщение о том, как очищают воду перед тем, как она попадает к нам в кран. Нарисуйте схему водоочистительной станции.

Читайте:

Список зарубежных народных сказок 5 зарубежных сказок Загадки истории – кто написал Библию? Борис Пастернак — Зимняя ночь (Свеча горела на столе): Стих Указатель слов к разделу «Орфография Бурятский снайпер – «зенитчик», так и не ставший Героем Черная и желтая вера

Читайте: