Исследовательская работа "Что есть везде?" (7 класс)

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

средняя школа № 10 г. Павлово

Школьная научно-практическая конференция

«Старт в науку».

Отделение: естественнонаучное

Секция: экологическая

Название работы:

«Что есть везде?»

                                                                  Автор работы:

                                                                  Густов Максим Сергеевич, 7^Б класс

                                                                  Возраст: 13 лет.

                                                                  Научный руководитель:

                                                                  учитель-логопед

                                                                  Антонова Анна Валентиновна

2015 г., г. Павлово

Оглавление

Введение. 3

Определение темы работы.. 3

Обоснование выбора темы, определение её актуальности и значимости для науки и практики  3

Определение границ исследования. 3

Определение основной цели работы.. 4

Определение этапов и методов исследования. 4

Что мы знаем о воде?. 5

Школьные знания. 5

Специальная литература. 5

Как вода замерзает?. 5

Какая вода замерзает быстрее — холодная или горячая?. 6

Вода способна замерзать мгновенно. 6

Вода – самый сильный универсальный растворитель. 6

Веб-источники информации. 7

Состояния воды. 7

Память воды. 7

Вода способна говорить?. 8

Вода способна слушать?. 8

Вода способна воспринимать и отображать человеческие эмоции?. 8

Вода нашей местности.. 9

Общественное мнение. 9

Характеристика источников получения воды.. 9

Анализ общественного мнения о качестве потребляемой воды.. 10

Мои собственные исследования. 11

Выводы по «деревенской» воде. 12

Опыт по Масару Емото. 13

Заключение. 14

Список литературы.. 15

Приложения. 16

Рецензия. 17

 

Введение

Определение темы работы

В одной сказке король, собираясь отдать руку своей дочери, объявляет конкурс, в котором задаётся ряд остроумных вопросов, в том числе такой: «Что везде?». Среди всех претендентов находится лишь один, ответивший: «Вода. Так как она в воздухе, на земле и внутри её».

«Сказка – ложь, да в ней намёк…». А не попытаться ли узнать больше, того, что кажется таким обыденным, с детства знакомым?

Обоснование выбора темы, определение её актуальности и значимости для науки и практики

Запасы чистой питьевой воды и вообще воды на Земле не безграничны. Уже сейчас с проблемой острого дефицита воды столкнулся Китай, все более актуальной становится эта тема и для многих других государств Азии и Африки. Проблема нехватки воды в некоторых странах стоит так остро, что уже приводит к спорам на политическом уровне. Уже сегодня 4/5 всех болезней на Земле связаны с плохим качеством питьевой воды и нарушением санитарно-гигиенических норм.

Поэтому так актуальны и значимы для науки и практики исследования связанные с рациональным использованием запасов земной воды.

Определение границ исследования

Что касается общих знаний о воде, то вполне возможно определить границы исследования в масштабе всей нашей планеты. А что касается, допустим, определения границ её рационального использования и чистоты, то вполне достаточно в пределах данной работы ограничиться Павловским районом.

Определение основной цели работы

·        сопоставить все имеющиеся сведения о воде, полученные на уроках биологии, географии, физики;

·        дополнить теоретические знания о воде через все возможные источники информации;

·        определить общественное мнение относительно качества воды из различных источников её получения;

·        провести сравнительный анализ образцов воды.

Определение этапов и методов исследования

·        изучение литературы,

·        изучение материала в веб-источниках,

·        опрос,

·        эксперимент.

 

 

 

 

Что мы знаем о воде?

Школьные знания

Из уроков физики мы знаем, что состав воды достаточно сложен, что вода состоит из молекул. На Земле может встречаться в трёх агрегатных состояниях: твёрдом, жидком и газообразном.

Школьные уроки географии позволили узнать, что вода покрывает три четверти поверхности планеты. Однако 97% – это солёная вода. И только 3% составляет пресная. Основная масса пресной воды превратилась в ледяные полярные шапки, заметная доля спрятана в толще Земли (грунтовые воды).

Уроки биологи раскрывают значение воды для существования всех возможных форм жизни на Земле. В том числе, вода также является важнейшей составной частью живой клетки.

Вода – это жизнь! Никто ещё не смог прожить без воды более трёх дней. Люди могут голодать неделями, но без воды они не проживут двух-трёх дней.

Специальная литература

Как вода замерзает?

Замерзание воды сопровождается скачкообразным уменьшением плотности на 9%, тогда, как у большинства других веществ, процесс кристаллизации сопровождается увеличением плотности. В связи с этим лёд занимает больший объём, чем жидкая вода, и держится на её поверхности.

Столь необычное поведение плотности воды крайне важно для поддержания жизни на Земле. Покрывая воду сверху, лёд играет в природе роль своего рода плавучего одеяла, защищающего реки и водоёмы от дальнейшего замерзания и сохраняющего жизнь подводному миру. Если бы плотность воды увеличивалась при замерзании, лёд оказался бы тяжелее воды и начал тонуть, что привело бы к гибели всех живых существ в реках, озёрах и океанах, которые замёрзли бы целиком, превратившись в глыбы льда, а Земля стала ледяной пустыней, что неизбежно привело бы к гибели всего живого.

Какая вода замерзает быстрее — холодная или горячая?

В 1963 году один танзанский студент по имени Эрасто Б. Мпемба (Erasto B. Mpemba), замораживая приготовленную смесь для мороженого, заметил, что горячая смесь застывает в морозильной камере быстрее, чем холодная. Когда юноша поделился своим открытием с учителем физики, тот лишь посмеялся над ним. К счастью, ученик оказался настойчивым и убедил учителя провести эксперимент, который и подтвердил его открытие: в определенных условиях горячая вода действительно замерзает быстрее холодной («эффект Мпемба»).

Вода способна замерзать мгновенно.

Все знают, что вода всегда превращается в лёд при охлаждении до нуля градусов по Цельсию… за исключением некоторых случаев! Таким случаем, например, является «сверхохлаждение», которое представляет собой свойство очень чистой воды оставаться жидкой, даже будучи охлаждённой 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. И поэтому вода остается в жидкой форме, даже будучи охлаждённой до температуры ниже 0°С.

Вода – самый сильный универсальный растворитель.

Если ей дать достаточно времени, она может растворить практически любое твёрдое вещество. Именно из-за уникальной растворяющей способности воды никому до сих пор не удалось получить химически чистую воду – она всегда содержит растворенный материал сосуда.

Вода содержится в человеческой крови (79%) и способствует переносу по кровеносной системе в растворенном состоянии тысяч необходимых для жизни веществ. Вода содержится в лимфе (96%), которая разносит из кишечника питательные вещества по тканям живого организма.

Веб-источники информации

Состояния воды.

Не задумываясь, назовите, сколько различных состояний есть у воды? Если вы ответили три: твёрдое, жидкое, газообразное, то вы ошиблись. Ученые выделяют как минимум 5 различных состояний воды в жидком виде и 14 состояний в замёрзшем виде. Например, что бы вы ни делали, при температуре 38°C даже самая чистая «сверхохлаждённая» вода внезапно превратится в лёд. Что же произойдет при дальнейшем понижении температуры? При 120°C с водой начинает происходить что-то странное: она становится сверхвязкой или тягучей, как патока, а при температуре ниже 135°C она превращается в «стеклянную» или «стекловидную» воду – твердое вещество, в котором отсутствует кристаллическая структура.

Память воды.

Вода хранит любую информацию.

Альтернативная официальной медицине гомеопатия утверждает, что разбавленный раствор лекарственного препарата может оказывать лечебный эффект на организм, даже если коэффициент разбавления настолько велик, что в растворе уже не осталось ничего, кроме молекул воды. Международная группа ученых во главе с профессором Мэдлин Эннис (Madeleine Ennis) из Королевского университета в Белфасте (Queen’s University of Belfast), критиковавшая принципы гомеопатии, в 2002 году провела эксперимент, чтобы раз и навсегда опровергнуть эту концепцию. Результат оказался обратным. После чего, учёные заявили, что им удалось доказать реальность эффекта «памяти воды». Однако опыты, проведенные под наблюдением независимых экспертов, результатов не принесли.

Вода способна говорить?

Вот уже более двадцати лет Масару Емото изучает кристаллы воды. У японского ученого есть своя маленькая лаборатория, где он делает снимки кристаллов и анализирует их под микроскопом, который многократно увеличивает изображение. После ряда исследований ученый сделал открытие, ставшее сенсацией.

Оказалось, что кристаллы воды, к которой до начала кристаллизации "обратились" с такими словами, как "доброта", "любовь", "ангел", "благодарность", имели правильную структуру, симметричную форму и были украшены сложным, красивым орнаментом.

Вода способна слушать?

Но если воде были сообщенные слова типа "зло", "ненависть", "злоба", "ты дура", то кристаллы получались мелкими, деформированными, уродливыми на вид. При этом не имело значения, произносились ли слова вслух или записывались на бумажку, приклеенную к ёмкости с водой. Если же воде не сказать ничего, образуются кристаллы правильной формы, но будут они обычными, "серыми", практически без всяких украшений. Причем такая зависимость подтверждена многочисленными экспериментами и тысячами фотоснимков.

Вода способна воспринимать и отображать человеческие эмоции?

В ходе дальнейших экспериментов выяснилось, что вода способна воспринимать и отображать такие человеческие эмоции, как страх, боль, страдание. Когда сразу же после землетрясения 1995 года в городе Кобе сфотографировали кристаллы, образовавшиеся из воды, взятой из местного водопровода, они были деформированными и уродливыми, словно их исказили воспринятые водой страх, паника и страдания, испытываемые людьми сразу после землетрясения. А когда получили кристаллы из воды, взятой из того же водопровода, но три месяца спустя, они уже имели правильную форму и выглядели гораздо привлекательнее.

Вода нашей местности

Общественное мнение

Учитывая ограниченные возможности моего исследования, а именно, отсутствие у меня глубоких научных знаний о воде, так же как и отсутствие какого-либо научного оборудования для исследований, пришлось воспользоваться небольшим собственным опытом и простым опросом знакомых и незнакомых мне людей. Составленный мною перечень вопросов о местной воде был таков:

• нравится вам её вкус?
• нравится вам её запах?
• она прозрачна?
• нет в ней мутного осадка?

Характеристика источников получения воды

Жители района для бытовых нужд используют различные источники получения воды. Это вода: речная, колодезная, озёрная, ключевая; вода из скважин. В городских поселениях существует централизованный водопровод с фильтрацией воды. Отсюда различные отзывы о потребляемой воде жителями района.

Таблица оценки жителями качества воды

Оценка качества воды	Источники получения воды
	Централизованный водопровод	Река	Озеро	Ключ	Скважина
Вкус	терпимый	терпимый	терпимый	терпимый/ приятный	терпимый/ приятный
Запах	есть/нет	есть/нет	есть/нет	нет	нет
Прозрачность	Прозрачна/мутна	прозрачна/ мутна	прозрачна/ мутна	прозрачна	мутна/ прозрачна
Наличие осадка	есть	есть/ нет	есть/ нет	нет	есть/ нет

Здесь следует добавить, что Павловский район достаточно велик и составляет 106 100 гектаров. Муниципальное устройство Павловского района представлено 4 городскими и 6 сельскими поселениями. Все реки Павловского района (Ока и её основные притоки: Валгма, Каска, Кишма, Кузома, Реут, Ружа, Сокорка (Подборица), Тарка, Чёрная, Юг, Юнда) относятся к бассейну Волги, принадлежащему к замкнутой области внутреннего стока в Каспийское море. Питание преимущественно снеговое. Реки протекают в закарстованной местности (образованной из растворимых природными водами осадочных крупнозернистых пород) сильно меандрируют (извиваются). Почвы в районе преобладают подзолистые. В правобережье Оки на незначительной глубине имеются запасы гипса (сырьё для портландцемента) и ангидрита (сырьё для ангидритового цемента). Повсеместно распространены различные, в том числе гончарные, кирпичные и черепичные глины, есть запасы глин для строительной керамики, есть небольшой запас крупнозернистого песка.

Анализ общественного мнения о качестве потребляемой воды

Учитывая характеристику почвы района, различие источников получения воды, основываясь на полученных знаниях о воде, как самом сильном универсальном растворителе, разнообразие оценок качества потребляемой жителями района вполне логично.

Так, что касается водопроводной воды, то, несмотря на то, что эта вода подвергается очистке и дезинфекции, её качество различно и зависит это как от расстояния фильтростанции до источника потребления, так и от чистоты водопровода. Но во всех местах потребления эта вода при отстаивании образует осадок, так как имеет повышенную «жёсткость» (повышенное содержание нерастворимых солей кальция и магния).

Вода, взятая непосредственно из рек и озёр, как правило, мягче и вкуснее, но потребление её становится всё более небезопасным из-за резко выросшего в последнее время количества «автомобилепосещений» ранее не доступных мест и снижения в целом культурного уровня их посетителей.

Реже берётся вода из подземных ключей, качественные характеристики которых в целом значительно выше других водяных источников. Так, например, наивысшую оценку получил источник – «Татарские колодцы».

В последнее время в районе получило большое распространение, особенно в деревнях, получение воды из скважин в дополнение к имевшимся ранее колодезным источникам. У многих колодцев со стажем – репутация если не целебных, то чистейших источников воды. Вода из скважин отличается по качественным характеристикам в зависимости, как от места нахождения скважины, так и от способа получения скважины. Так скважины, сделанные ручным способом, в основном дают более чистую воду, чем скважины пробуренные машиной. Здесь очевидно преимущество опыта бурильщика и зависимости частоты проб качества воды от глубины скважины.

Мои собственные исследования

Начало исследований воды было положено мной в прошлом году, когда находился с семьёй на летнем отдыхе в заокской деревне (~55°59' северной широты, ~41°01' восточной долготы; климат – умеренно-континентальный). В деревне три источника получения воды: болота, колодцы и вода из скважин. Колодцев два и находятся они в противоположных концах деревни – один с деревянным колодезным срубом (условный №1). Другой колодец бетонированный (условный №2). Скважины, за единичным исключением, пробурены вручную их максимальная глубина не более 10 метров (условный №1). Единственная скважина пробуренная буровой машиной выполнена на глубину 35 метров (условный №2). Небольшие болота расположены в пяти разных концах деревни.

Исследования проводились следующим образом:

ü из источников брались контрольные пробы воды

ü неделю спустя производился осмотр контрольных проб

ü результаты осмотра фиксировались в журнале исследований.

Кроме этого, дополнил исследования характеристиками воды из различных источников, сделанными местными жителями. Все результаты исследований свёл в таблицу.

Таблица оценки качества воды в деревне

Источники	Качество воды				Характеристика воды
	Прозрачность		Осадок
	На момент взятия пробы	Через неделю	На момент взятия пробы	Через неделю
Колодец №1	прозрачная	прозрачная	нет	нет	Чистая вода с горчащим привкусом
Колодец №2	прозрачная	прозрачная	нет	нет	Чистая вкусная «лёгкая» вода
Болота	непрозрачная	непрозрачная	нет	есть	Годная для полива растений и мытья в бане, очень «маслянистая»
Скважина №1	прозрачная	прозрачная	нет	нет	Чистая вода, неотличимая от колодезной (№1)
Скважина №2	прозрачная	непрозрачная	нет	есть	Вода, годная лишь для полива

Выводы по «деревенской» воде

Колодезная вода чистая вкусная в одном колодце (№2) и с привкусом в другом (№1), вследствие того, что здесь сруб подгнил и своевременно не был отремонтирован как в случае с колодцем №2.

Болотная вода изначально имеет коричневатый цвет со специфическим запахом, очень «мягкая». При использовании её для мытья создаётся впечатление «намыленности», плохо смывается в холодном состоянии. Вода из болот используется для стирки сильно загрязнённых вещей, полива растений и мытья в бане.

Вода из скважин, бурение которых выполнено опытным мастером на небольшую глубину, имеет чистоту и вкус колодезной воды, не портится и не ухудшает своих вкусовых качеств, даже простояв неделю в открытом состоянии.

Вода из скважины, выполненной буровой машиной, не пригодна не только для питья, но и для стирки. Вследствие того, что скважина на большой глубине (35м) попала в слой, содержащий большое количество окиси железа, на поверхности воды из неё буквально через минуту появляются разноцветные разводы. Затем и вся вода меняет цвет на «ржавый», а через неделю на стенках и дне сосуда образуется плотный несмываемый коррозионный осадок.

 

Опыт по Масару Емото

Ознакомившись с работами японского учёного Масару Емото и американского биохимика доктора Ли Лорензена, решил проделать несложный опыт: поставил в разных комнатах квартиры две одинаковые банки со свежей водопроводной водой. Затем ежедневно подходя к ним одну из них постоянно похваливал, а другую, наоборот, ругал. Эксперимент длился ровно неделю. И, что вы думаете? В первой банке вода, как мне показалось, стала даже чище, чем была изначально! А во второй банке вода начала портиться буквально со второго дня, к концу недели «зацвела» и испортилась. Не верите? – проверьте!

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

Объём знаний получаемых из школьных учебников крайне ограничен. Чтобы уверенно чувствовать себя во взрослой жизни необходимо постоянно расширять свой кругозор, в особенности за счёт чтения серьёзной литературы.

Замерзание воды сопровождается скачкообразным уменьшением плотности на 9%. Столь необычное поведение плотности воды крайне важно для поддержания жизни на Земле. Горячая вода замерзает быстрее холодной.

Вода – самый сильный универсальный растворитель, что, в свою очередь должно, насторожить деятельность человечества от неразумного загрязнения окружающей среды.

Вода содержится в человеческой крови (79%) и способствует переносу по кровеносной системе в растворенном состоянии тысяч необходимых для жизни веществ. Вода содержится в лимфе (96%), которая разносит из кишечника питательные вещества по тканям живого организма.

Ученые выделяют как минимум 5 различных состояний воды в жидком виде и 14 состояний в замёрзшем виде.

Вода хранит любую информацию. Вода способна слушать, способна воспринимать и отображать человеческие эмоции. Если плохое слово портит воду, то, наверное, и человека?

Вода – это жизнь! Человек не может прожить без воды более трёх дней. Запасы чистой питьевой воды и вообще воды на Земле не безграничны.

Воду необходимо беречь! Уже сегодня 4/5 всех болезней на Земле связаны с плохим качеством питьевой воды и нарушением санитарно-гигиенических норм.

Вода нашего района пока остаётся достаточно чистой и её в большинстве случаев можно использовать к употреблению. Но, если уже сейчас не начинать принимать мер к сохранению чистоты вод в нашей местности, то в скором времени нас ожидают такие же проблемы, как и в Китае.

Список литературы

1.       Батмангхелидж Ф. Вода для здоровья. Мн.: ООО «Попурри», 2005г.

2.       Курганов А.М., Федоров Н.Ф. Гидравлические расчеты систем водо-снабжения и водоотведения: Справочник. М.: «Машиностроение», 1986г.

3.       Ларионов А.К. Занимательная гидрогеология. М.: «Недра». 1979г.

4.       Мищенко К.П., Равдель А.А. Краткий справочник физико-химических величин. Л.: «Химия», 1974 г.

5.       Эмото М. Тайная жизнь воды. Мн.: ООО «Попурри», 2006г.

6.        Большая детская энциклопедия. М.: «Росмэн-Пресс», 2004г.

7.       Журнал «Наука и жизнь», №9. М.: «ИД «Медиа-Пресса», 2008г.

8.       Журнал «Наука и жизнь», №5. М.: «ИД «Медиа-Пресса», 2013г.

9.       http://www.newagent.spb.ru/kak/183-amazing-characteristic-of-water 

10.   http://www.kodges.ru/nauka/popnauka/5749-knigi-o-vode.html

11.   http://vsefacty.com/fact/interesnye-fakty-o-vode-video

12.   http://интересные-факты.com/samye-udivitelnye-fakty-o-vode/

Приложения

Электронная мультипрезентация: Что есть везде?.ppsx

Рецензия

на исследовательскую работу ученика 9^Б класса

Густова Максима Сергеевича на тему «Что есть везде?»

1.     Актуальность или новизна.

Исследовательская работа «Что есть везде?» интересна тем, что раскрывает горизонты знаний о, казалось бы, всем известном продукте – воде, о её значимости для жизни. Данная исследовательская работа существенно дополняет знания, полученные на уроках физики, географии, биологи, раскрывает значение воды для существования всех возможных форм жизни на Земле.

В связи с ухудшающейся экологической обстановкой, работа весьма актуальна.

2.     Краткая характеристика процесса учебного проектирования.

При выполнении исследовательской работы ученик проявил себя инициативным, обладающим достаточными техническими и коммутативными навыками, но недостаточно организованным ребёнком.

3.     Оценка содержания работы.

Содержание работы соответствует целям и задачам исследовательской работы:

·          Существенно дополняет знания, полученные на уроках физики, географии, биологи, раскрывает значение воды для существования всех возможных форм жизни на Земле.

·          Позволяет определить общественное мнение относительно качества потребляемой местными жителями воды из различных источников её получения.

·          Даёт сравнительный анализ образцов воды, получаемой из различных источников.

·          Полученные результаты работы имеют экспериментальное подтверждение.

4.     Положительные отличительные стороны работы.

Положительными отличительными сторонами данной работы являются:

·          В работе максимально полно использованы школьные знания по физике, географии и биологии.

·          Дополнение к школьным знаниям о характере процесса преобразования воды из жидкого состояния в твёрдое. Что весьма важно для существования жизни на Земле.

·          Обращение внимания на свойство воды как универсального растворителя, способного принести большие неприятности человечеству при его неразумном загрязнении окружающей среды.

·          Существенное расширение границ знаний об агрегатных состояниях воды.

·          Очень любопытные дополнительные сведения о реакции воды на внешние воздействия.

5.     Практическое значение работы и рекомендации по внедрению в образовательный процесс.

Данная работа имеет большую практическую значимость в части воспитания человека по его отношению к окружающей среде.

6.     Недостатки и замечания по работе.

Единственным замечанием к данной работе следует отнести отсутствие документальных подтверждений наличия в районе факторов загрязнения окружающей среды.

7.     Рекомендуемая оценка выполненной работы.

Несмотря на небольшое замечание к работе, данная работа в целом заслуживает оценки «отлично».

                                                Рецензент:                              Антонова А.В.

                                                                Учитель-логопед МБОУ СШ №10