Исследовательская работа "Непростые свойства простой воды"

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БАШКОРТОСТАН

МУНИЦИПАЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

 «СРЕДНЯЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ ШКОЛА №8»

ГОРОДСКОГО ОКРУГА ГОРОД ОКТЯБРЬСКИЙ РЕСПУБЛИКИ БАШКОРТОСТАН

ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА

Непростые свойства простой воды

                                              Работу выполнил:

                                              Бадыков Денис Русланович,

                                              учащийся 7 класса МБОУ «СОШ №8»

                                              Руководитель:

                                              Пильнова Лидия Николаевна,

                                              учитель географии МБОУ «СОШ №8»

г. Октябрьский -2014г.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение                                                                                                      3

1.   Что такое вода?                                                                                     4

1.1.Вода – самое распространённое вещество

1.2Удивительные свойства  воды

1.3.Некоторые виды воды     

2.ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

2.1. Изучение свойств водопроводной,  кипяченой и талой

2.2. Влияние водопроводной,  кипяченой и талой воды на развитие растений

2.2.1. Влияние водопроводной,  кипяченой и талой воды на развитие растений на посев овса   

2.2.2. Влияние водопроводной,  кипяченой и талой воды на развитие растений на семена и ростки фасоли

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ                                             

Приложение  1 .   Влияние водопроводной,  кипяченой и талой воды на развитие растений на посев овса                                                                                                        5

Приложение  2  . Влияние водопроводной,  кипяченой и талой воды на развитие растений на семена и ростки фасоли

ВВЕДЕНИЕ

Вода, у тебя нет ни цвета, ни вкуса, ни запаха, тебя невозможно описать, тобой наслаждаются, не ведая, что ты такое. Нельзя сказать, что необходимо для жизни: ты сама жизнь. С тобой возвращаются к нам силы, с которыми мы уже простились. По твоей милости в нас вновь начинают бурлить высохшие родники нашего сердца. (А. де Сент-Экзюпери. Планета людей).

Тема моей работы " Непростые свойства простой воды". Я выбрал эту тему потому что , это актуальная тема, так как вода это самое важное вещество на Земле без которого не может существовать ни один живой организм и не могут протекать ни какие биологические, химические реакции, и технологические процессы.

Когда тает весной снег, все просыпается, начинает расти и цвести, поэтому все считают, что снеговая вода оказывает положительное действие на растения.  Вода единственное вещество на земле, которое  одновременно и в больших количествах встречается в жидком, твердом и газообразном состояниях. Она находится в вечном круговороте. Растения являются самыми активными участниками этого великого природного процесса.

Мной были поставлена цель: выяснить разницу во влиянии водопроводной , кипячёной и талой воды на развитие растений.

Задачи: определить,  в какой воде  -  водопроводной , кипячёной или талой лучше прорастают семена. Какая из перечисленных видов воды является наиболее полезной для растений  , а следовательно , и для человека.

Предметом исследования являются свойства и влияние водопроводной, кипячёной и талой воды на данные объекты исследования.

Объектом исследования служили семена и растения фасоли, овса,вода водопроводная, кипячёная и талая

Методы исследования: наблюдения, эксперимент.

1.                 Что такое вода?

1.1.Вода – самое распространённое вещество

 Вода в нашей жизни - самое обычное и самое распространенное вещество. Однако с научной точки зрения это самая необычная, самая загадочная жидкость.

Вода - одно из самых распространённых веществ в природе (гидросфера занимает 71 % поверхности Земли). Воде принадлежит важнейшая роль в геологии, истории планеты. Без воды невозможно существование живых организмов. Дело в том, что тело человека почти на 63% - 68% состоит из воды. Практически все биохимические реакции в каждой живой клетке - это реакции в водных раствора.

Почти 3/4 поверхности нашей планеты занято океанами и морями. Твёрдой водой - снегом и льдом - покрыто 20% суши. От воды зависит климат планеты. Геофизики утверждают, что Земля давно бы остыла и превратилась в безжизненный кусок камня, если бы не вода. У неё очень большая теплоёмкость. Нагреваясь, она поглощает тепло; остывая, отдаёт его. Земная вода и поглощает, и возвращает очень много тепла и тем самым "выравнивает" климат. А от космического холода предохраняет Землю те молекулы воды, которые рассеяны в атмосфере - в облаках и в виде паров… без воды обойтись нельзя - это самое важное вещество на Земле. Почти 70% пресных вод заключено в ледниковых покровах полярных стран и в горных ледниках.

Чистая вода представляет собой бесцветную без вкуса запаха прозрачную жидкость.

1.2Удивительные свойства  воды

Вода обладает аномальными свойствами. «Ненормальные» температуры плавления (0 °С) и кипения (+100 °С) воды далеко не единственная ее аномальность.
Для всей биосферы исключительна важной особенностью воды является ее способность при замерзании увеличивать, а не уменьшать свой объем, то есть уменьшать плотность. Действительно, при переходе любой жидкости в твердое состояние молекулы располагаются теснее, а само вещество, уменьшаясь в объеме, становится плотнее. Да, для любой жидкости, но не воды. Вода и здесь представляет исключение. При охлаждении вода сначала ведет себя как и другие жидкости: постепенно уплотняясь, уменьшает свой объем. Такое явление можно наблюдать до +3,98 °С. Затем, при дальнейшем снижении температуры до 0 °С, вся вода замерзает и расширяется в объеме. В результате удельный вес льда становится меньше воды и лед плавает. Если бы лед не всплывал, а тонул, то все водоемы (реки, озера, моря) промерзли бы до дна, испарение бы резко сократилось, все пресноводные животные и растения погибли бы. Жизнь на Земле стала бы невозможной.
Еще одно удивительное свойство воды — ее огромное поверхностное натяжение. Благодаря тому, что круглые шарики воды очень упруги, идет дождь, выпадает роса. Что же это за удивительная сила, которая сохраняет капли росы, а поверхностный слой воды в любой лужице делает эластичным и относительно прочным? Известно, что если стальную иголку осторожно положить на поверхность воды, налитой в блюдце, то иголка не тонет. А ведь удельная масса металла значительно больше, чем у воды. Молекулы воды связаны силой поверхностного натяжения, которая позволяет им подниматься вверх по капиллярам, преодолевая силу земного притяжения. Без этого свойства воды жизнь на Земле была бы также невозможна.
Ни одно вещество в мире не поглощает и не отдает среде столько тепла, сколько вода. Теплоемкость воды в 10 раз больше теплоемкости стали и в 30 раз больше ртути. Вода сохраняет тепло на Земле. С поверхности морей, океанов, суши испаряется за год 520000 кубических километров воды, которые, конденсируясь, отдают много тепла холодным и полярным регионам.
Не обладай вода такой уникальной способностью поглощать и отдавать тепло, климат Земли оказался бы непригодным для существования человека. В высоких широтах тогда царил бы нестерпимый холод, а в низких — солнце испепелило бы все живое. Благодаря наземному Мировому океану атмосфера представляет собой надежное теплое одеяло, укрывающее тело планеты и защищающее его от космического холода. Подземный океан снабжает Землю теплом из внутренних источников планеты. Ни одна жидкость не поглощает газы с такой жадностью, как вода. Но она их также легко отдает.
Дождь растворяет в себе все ядовитые газы атмосферы. Вода - ее мощный природный фильтр, очищающий атмосферу от всех вредных и ядовитых газов.

1.3.                     Некоторые виды воды

Вода водопроводная. Известно, что поступающая в водопровод вода подвергается обработке, в частности хлорированию, для уничтожения вредных микробов. Хлор раздражающе действует на слизистую оболочку желудка и кишок и является ядом, который подавляет не только патогенную микрофлору, но и полезную. Конечно, содержание его в водопроводной воде не столь велико, но если учесть, что человек выпивает такой воды в среднем 2 л ежедневно, то это уже небезопасно для организма. Для того чтобы избавиться от хлора, воду перед употреблением надо либо отстаивать в открытом сосуде не менее 1 часа, либо кипятить. Газообразный хлор полностью улетучивается из открытого сосуда. Соли хлора хорошо выпадают в осадок при замораживании и последующем размораживании.

Вода талая.  Она рождается при таянии льда и сохраняет температуру 0°С, пока весь лед не растает. Обычная вода (водопроводная, из источника и т.п.) состоит из: пресной воды (так называемой “живой”), ее температура замерзания - 0°С, “тяжелой” воды (или так называемой “мертвой”, в которой вместо атомов водорода содержатся атомы дейтерия и трития), ее температура замерзания +3,8°С и рассола (примеси в виде растворимых солей, органических соединений и ядохимикатов), его температура замерзания колеблется в зависимости от концентрации веществ от -5 до -10°С.

При медленном охлаждении сначала замерзает тяжелая вода, затем пресная и в последнюю очередь рассол со всеми примесями. Это дает возможность отделить тяжелую воду и очистить пресную.

Талая вода — это растаявшая вода после заморозки. Талая вода отличается от обычной своей структурой, более сходной со структурой протоплазмы наших клеток. Талую воду можно получить путем медленного замораживания и оттаивания. Если в процессе замораживания удалить первый лед (тяжелую воду), а при размораживании удалить лед с примесями, то мы получим талую чистую воду.

Дождевая вода мягкая, она имеет слабокислую реакцию, она обогащена кислородом (приблизительно в 10 раз больше по отношению к колодезной воде). Во все времена она считалась лучшей для полива и других технических нужд, которые возникают в условиях индивидуального дома. Но в настоящее время в дождевой воде могут содержаться примеси отходов химической промышленности, продукты сгорания твердого или жидкого топлива. Эти продукты находятся в атмосфере и оседают на крышах зданий, с которых происходит сбор дождевой воды. Особенно опасны примеси цемента и извести, из-за которых вода становится жесткой и практически полностью теряет свою ценность. Поэтому прежде чем применить дождевую воду, лучше всего сделать ее анализ, особенно в промышленных районах РФ.

2.ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

2.1. Изучение свойств водопроводной,  кипяченой и талой  воды

Какая вода закипает быстрее: водопроводная,  кипяченая или талая при равных условиях?

Физический эксперимент: три одинаковые кастрюльки с одинаковым объёмом воды и начальной температурой поставил на одинаковые электроплитки.

Таблица наблюдений

Вода	Масса	Начальная тем­пература	Время закипания	Среднее значение времени закипания
водопроводная	750 г	19° С	t1=4 мин.23 с t2 = 3мин.51 с t3 = 5 мин.23 с	tСр = 4 мин.32 с
кипячёная	750 г	19° С	t1=4 мин.45 с t2= 4 мин.24 с t3 = 6 мин. 16 с	t Ср=5 мин.8 с
талая	750 г	19° С	t1=4 мин.44 с t2= 4 мин.23 с t3 = 6 мин. 15 с	tСр = 4 мин.31 с

Теоретическое обоснование результата эксперимента: водопроводная вода  и талая вода закипели раньше, чем кипячёная, это связано с тем, что они содержат растворённый воздух, который при кипячении из неё удаляется.

2.2. Влияние водопроводной,  кипяченой и талой воды на развитие растений

2.2.1. Влияние водопроводной,  кипяченой и талой воды на развитие растений на посев овса

Мои дальнейшие рассуждения: воздух необходим для дыхания растениям, а его много в талой и водопроводной  воде и очень мало в кипячёной.  Проведем эксперимент. В три емкости, были посажены  одинаковое количество семян овса. Семена первой емкости я поливал водопроводной водой, второй - кипяченой водой, а третьей – талой водой.

3 января семена были высажены в почву. (Приложение1.)

6 января в первой емкости проросло 25 семян, во второй - 20, а в третьей - 27. Высота 2 -3 см. (Приложение1.)

8 января в первой емкости проросло  32 семян, во второй - 27, а в третьей - 35. Высота 4 -5 см. (Приложение1.)

10 января. Ростки растут в высоту , причём в ёмкости , которую поливал кипячёной водой рост идёт медленнее, растения ниже на 1 см. Высота 8 -9 см. (Приложение1.)

Итак в первую неделю разница в росте и развитии растений незначительна, заметно преимущество обычной и талой воды.

15 января. Высота 15 -18 см.В ёмкости , которую поливал кипячёной водой рост идёт медленнее. (Приложение1.)

К концу2-й недели влияние разного вида воды становится значительным. Растения, которые поливались талой и водопроводной водой водой обгоняют по всем показателям поливаемые кипячёной.

2.2.2. Влияние водопроводной,  кипяченой и талой воды на развитие растений на семена и ростки фасоли

 Опыт 2. 3 января я положил в три блюдечка семена фасоли. Каждому блюдечку дал номер. (Приложение2.)

№1 замочил семена водопроводной водой;

№2 замочил семена кипячёной водой;

№3 замочил семена талой водой

И стал наблюдать

Результаты наблюдений записывал в таблицу №1:

Таблица 1

Описание опытов c растениями

№ п/п	Дни экспериментов	Описание опыта
		Вода из-под крана	Кипячёная вода	Талая вода
1	3 января	Уложил в блюдце вату на нее уложил семена фасоли	Уложил в блюдце вату, на нее уложил семена фасоли	Уложил в блюдце вату на нее уложил семена фасоли
2	4 января	Семена слегка набухли, долил воды из-под крана	Семена слегка набухли, долил кипячёной воды	Семена слегка набухли, долил талой воды
3	6 января	Семена набухли, долил воды из-под крана показались 2 ростка	Семена набухли, долил кипячёной воды	Семена набухли, долил воды показались 2 ростка
4	7 января	Семена набухают,  долил воды из-под крана, показались 3 росточка	Семена набухли, долил кипячёной воды, показался росток	Семена набухают,  долил воды из-под крана, показались 3 росточка
5	8 января	Все 4 семени дали ростки  , посадил каждое семя в отдельный стакан	Две семени дали ростки, посадил каждое семя в отдельный стакан	Все 4  семени дали ростки  , посадил каждое семя в отдельный стакан
6	10 января	Появились 2 ростка фасоли	Появился 1 маленький росток.	Появились 2 ростка фасоли
7	15 января	2 ростка высотой 15см	1 росток высотой 7 см	3ростка высотой 18см, 20см, 7см

На основании анализа результатов, полученных в ходе эксперимента можно сделать следующие выводы.

Для получения дружных всходов и высокого урожая растениям требуются определенные условия, одним из которых является вода. При одинаковых температурах и световых условиях развитие растений происходит по-разному. Значит, на развитие цветов влияет вид воды при поливе.

На растения вода оказывает положительное воздействие.

На основании вышесказанного рекомендую использовать для проращивания семян  и выращивания растений обычную воду , а лучше талую воду. При поливе кипячёной водой происходит задержка роста и развития растения . Семена  фасоли  в различных типах воды  дали достаточно высокую всхожесть. Самая высокая всхожесть семян фасоли наблюдалась в талой воде. Можно предположить, что это связано с увеличенным содержанием в ней кислорода. Всходы дружные. Прорастание семян 100%.

Интересно отметить, что российские крестьяне с глубокой древности использовали талую воду для замачивания семян. Так, например, бобы рекомендовалось сеять только после замачивания в "озимой" воде, полученной в результате таяния мартовского снега, собранного в мае по лесным оврагам.

Известно, что благодаря пропускной способности оболочек клеток, семена поглощают воду для того, чтобы у них возобновились физиологические процессы: набухание семян,  активация белков-ферментов и образование элементов, влияющих на рост зародыша для появления нового растения.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате проведенной работы, основанной на опытах по изучению  влияния водопроводной,  кипяченой и талой воды на развитие растений, я пришёл к выводам, что на растения вода оказывает положительное воздействие. На основании вышесказанного рекомендую использовать для проращивания семян  и выращивания растений обычную воду , а лучше талую воду. При поливе кипячёной водой происходит задержка роста и развития растения.

Талая вода — это чистая высококачественная вода, которая имеет в себе минимальное количество вредных веществ. Талая вода образуется в результате таяния льда или снега . С незапамятных времен человеку было известно о полезном воздействии талой воды на рост и развитие растений, животных, здоровье и продолжительность жизни людей..

Какую воду лучше пить – сырую или кипяченую?

По этому вопросу большинство специалистов едины –сырая вода гораздо полезней для человеческого организма, поскольку содержит различные микроэлементы в виде солей (кальций, магний, медь и т.д.), необходимые для нормального функционирования человеческого организма. При кипячении же эти  полезные соли по большей части выпадают в осадок, который ко всему прочему еще имеет неприятную особенность осаждаться на поверхности электрических чайников и металлической посуды. Поэтому, первый совет для употребляющих кипяченую воду -  при кипячении выключайте чайник при появлении первых признаков закипания. При таком способе вода будет обеззаражена, но в то же время сохранит большую часть минералов.

Качество воды обычно хорошее там, где вода поступает из рек, которые 

подпитываются снегом и ледниками. 

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Ауэрбах Ф. Семь аномалий воды. -  М.: Наука, 2009.
2. Габуда С.П. Связанная вода. Факты и гипотезы. - Новосибирск: Наука, 2012.
3. Зацепина Г.Н. Физические свойства и структура воды. - М.: МГУ, 2009.
4. Синюков В.В. Вода известная и неизвестная. - М.: Знание, 1987.
5. Белянин В.С., Романова Е. Золотая пропорция. Новый взгляд // Наука и жизнь, 2009, № 6.
6. http://nauka.relis.ru/cgi/nauka.pl
7. Вода: структура, состояние. Достижения последних лет. - М.: Наука, 2009.

Приложение  1 .

Влияние водопроводной,  кипяченой и талой воды на развитие растений на посев овса.

 Рис.1.  Посев ржи 3, января

Рис.2.  Поев ржи, 6 января

Рис.3   Посев ржи 8, января

 Рис.4 Посев ржи, 10 января

 Рис.5  Посев ржи, 15 января

Приложение 2.

Влияние водопроводной,  кипяченой и талой воды на развитие растений на семена и ростки фасоли.

 Рис.1.Семена фасоли, 3 января

 Рис.2. Семена фасоли, 6 января

 Рис.3.Семена фасоли, 8 января

Рис. 4. Фасоль, 8 января

 Рис. 5. Ростки фасоли , 10 января