Исследовательская работа "Свойства воды"

МУНИЦИПАЛЬНОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ СРЕДНЯЯ ШКОЛА №18 Г. ВОЛГОДОНСКА

РЕФЕРАТИВНО – ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ РАБОТА

«Свойства воды»

Исполнитель:

 Белозёров Максим, 9 лет

Место выполнения работы:

МБОУ СШ №18 г. Волгодонска

Научный руководитель:

Бороздина Светлана Геннадьевна

Оглавление

I.        Введение……………………………………………………………………….…..…….3

II.     Основная часть………………………………………………………………….…..…...4

1.      Удивительные превращения воды……………………………………….…….…..4

2.      Вода – растворитель……………………………………………………….….….…5

3.       Очистка воды……………….…………………………………………….………....6

4.      Расширение объёма воды…………………..……….….…………………….….….7

5.      Движение воды………………………………….……………………...……….…..8

6.      Сила воды………………….…………………………………………………….…..9

7.      Результаты……………………………………………………………………….…10

III.  Заключение………………………………………………………………………….….11

IV.  Библиографический список….…………………………………………………….….11

V.    Приложения……………………………………………………………………….……12

Введение

На уроках окружающего мира мы изучали тему: «Природа в жизни человека». Природа – это Земля, Солнце, воздух, вода, растения, животные, человек. Определяли объекты живой и неживой природы. К неживой природе относится и вода. Меня впечатлили превращения воды. И мне захотелось больше узнать об этом удивительном веществе.

Цель работы: опытным путем определить некоторые свойства воды.

Задачи, которые поставил перед собой:

1.      Изучить литературу по заданной теме.

2.      Провести опыты, наблюдения.

3.      Выяснить возможности воды и использование их человеком.

Объект исследования: вода

Предмет исследования: возможности воды

Методы  исследования: наблюдение, анализ

Характеристика работы: теоретическое, практическое исследование

Прикладная ценность результатов: с помощью опытов понять природные процессы, связанные с водой.

Гипотеза:  человек использует воду в различных сферах своей деятельности, опираясь на ее свойства.

            В исследовательской работе были использованы научно – популярные детские энциклопедии. Такие как: Дитрих А., Юрмин Г., Кошурникова Р. Почемучка; Савина Л.А. Я познаю мир: Детская энциклопедия: Химия; Чижевский А.Е. Я познаю мир: детская энциклопедия: Экология. Они рассказывают о количестве воды на Земле, ее составе, свойствах, как человек использует воду. Мейяни А. Большая книга экспериментов для школьников – описывает различные опыты, связанные с водой, и их объяснение.

            Информационные источники https://ru.wikipedia.org/wiki - многоязычный проект по созданию полноценной и точной энциклопедии со свободно распространяемым содержимым; http://old.prosv.ru/ebooks/Gumaev_Fizika_9-10kl/5.html - электронный учебник, объясняющий свойства воды, http://www.mupvkh.ru – официальный сайт, на котором размещена информация о работе МУП «Водоканал» г. Волгодонска.

Основная часть

1 шаг – Теоретический. Изучение литературы по заданной теме

Воды в природе огромное количество. Она существует везде: в океанах, морях, озерах и реках, на поверхности суши, в воздухе, над землей и под ней. Тяжело себе представить, что вода может исчезнуть. Где нет воды, там нет и жизни. Растения и животные не могут жить без воды. И человек тоже погибнет.  Вода нужна человеку для питья, приготовления пищи, поддержания чистоты жилища и тела. Человек передвигается по воде на различном транспорте. Вода приводит в движение машины, вырабатывающие электрический ток. [2]

На уроках окружающего мира нами были проведены опыты, из которых мы узнали об основных свойствах воды. Мы определили, что вода жидкая, прозрачная, бесцветная, без запаха, текучая, принимает форму предмета, в которую ее налили.

            Меня очень заинтересовали опыты с водой. С их помощью легче понять природные процессы, связанные с ней.

2 шаг – практический. Проведение опытов и наблюдений.

3 шаг – исследовательский. Выяснить использование человеком возможностей воды.

Свои наблюдения и выводы представлены мною в работе.

1.      Удивительные превращения воды

Опыт №1. Три состояния воды. Мне понадобились стакан, вода. Налил половину стакана воды, поставил его в морозилку. Через 2 часа вода превратилась в лед. Это стало возможным при температуре ниже 0^о С.

Затем поставил стакан со льдом на горячую батарею. Через 2 часа она полностью превратилась в воду. Это стало возможным при высокой температуре. Затем я вылил воду в чайник, довел ее до кипения – 100^о С - из носика чайника пошел пар. Пар – это третье состояние воды -  газообразное.

Вывод: вода существует в трех состояниях – жидком, твердом, газообразном. Переход ее из одного состояния в другой зависит от температуры воздуха. [3]

Примеры в природе. Смена времен года, образование и таяние льда. В мороз вода покрывается льдом, при 0^оС  лед тает и становится водой, а вода затем постепенно испаряется. [7]

Использование человеком: для замораживания продуктов (для их хранения), размораживания.

Испаряется ли вода без кипячения? Для проверки провел такой опыт.

Опыт №2. Испарение. Мне понадобились 2 стакана, наполненные водой. Я поставил их на окно. Только один стакан накрыл блюдечком. Ежедневно отмечал уменьшение воды в обоих стаканах.

            Результаты: вода в стакане без крышки быстрее испарялась, чем та, которая была накрыта.

            Выводы: вода в открытом стакане под воздействием тепла испарилась, крышка мешала испарению воды из стакана. Таким образом, вода может испаряться не  только во время кипения. [3]

            Примеры в природе: испарение воды с поверхности Земли, круговорот воды в природе, образование облаков, осадков. [7]

            Использование человеком: сушка белья, причем, под действием ветра испарение воды из белья увеличивается, изготовление сухофруктов, приготовление пищи, охлаждениt предметов.

2.      Вода – растворитель

            Опыт №3. Растворение. Необходимы 2 стакана с водой, сахар и соль. В стаканы налил холодной кипяченой воды. Попробовал вкус воды – она безвкусная. Насыпал в один стакан чайную ложку сахара, в другой – чайную ложку соли. Размешал. Сахар и соль исчезли. Затем  снова попробовал воду на вкус.

Результаты: Вкус изменился. В одном стакане вода была сладкой, а в другом – соленой.

            Выводы: сахар и соль растворились. Значит, вода – растворитель. [2]

             Примеры в природе: в природе не существует абсолютно чистой воды. Почти все жидкости, которые мы видим в повседневной жизни, являются растворами. В обычной воде всегда что - либо растворено. В дождевой, водопроводной, речной или озерной воде содержатся какие-либо примеси.

            Натуральными растворами являются напитки — соки, компоты. Все они содержат полезные для организма человека компоненты. Вода может растворять не только твердые, но жидкие и газообразные вещества.[4]

            Живые организмы состоят из воды. Вода регулирует все жизненно важные процессы организма: разносит питательные вещества, регулирует массу и температуру тела, выводит вредные вещества, участвует в процессе дыхания, помогает усваивать питательные вещества. [6]

            Использование человеком:  вода растворяет краски, когда рисую, только меняется не вкус, а цвет. Растворяет сиропы – на праздники мы дома делали леденцы, растворяет мыло и грязь. Вода        с растворёнными в ней компонентами приобретает новые качества.  Это зависит от того, что в ней растворено. Вода может быть полезной или вредной для человека. К примеру,  раствор серебра способен убивать микробы. [5]

            Водные растворы могут быт лечебными. Среди них – минеральные воды. Минера́льная вода  —  вода, содержащая в своем составе растворённые соли, микроэлементы, а также некоторые биологически активные компоненты.

            Среди минеральных вод выделяют минеральные природные питьевые воды, минеральные воды для наружного применения и другие. Минеральные воды широко используют в санаторно - курортном лечении. Так, воды для наружного применения используются для ванн, купаний, душей, в бассейнах, а также для ингаляций и полосканий при заболеваниях носоглотки и верхних дыхательных путей, для орошений и промываний больных органов и других подобных целей. [6]

3.      Очистка воды

            Опыт № 4. Фильтрование. Для этого понадобились 2 стакана, песок, воронка, фильтр (из салфеток или ватных дисков). Налил в стакан воду, размешал в нем песок. Песок не растворился. Вода стала грязной. В другой стакан поставил воронку, положил в нее фильтр. Постепенно переливал грязную воду через фильтр в другой стакан.

            Результат: вода стала чистой.

            Вывод: воду можно очищать. [3]

            Примеры в природе – самая чистая вода – подземная.  Родниковая или колодезная вода издревле считалась полезной для здоровья. Она фильтруется через толщу геологических пород. [7]

            Использование человеком: очистка природной воды. Вода в дома Волгодонска поступает из Цимлянского водохранилища. Ее первичная очистка происходит на очистных сооружениях МУП «Водоканал». На их сайте узнал, что эти сооружения являются важнейшей жизнеобеспечивающей частью инфраструктуры нашего города. Оборудование систем водоочистки обеспечивает полное соответствие качества питьевой воды действующим санитарным нормативам. Городские очистные канализационные сооружения являются основой санитарного и экологического благополучия города и района. Комплекс водоотведения обеспечивает своевременный сбор, сточных вод от населения и промышленных предприятий, перемещение и очистку этих вод. [8]

            Но дома мы производим доочистку воды для питья и приготовления пищи фильтром.  Недавно родители поменяли фильтры в этом приборе. И я сравнил

использованный и новый фильтры. Старый был темного цвета. Это значит, что он впитал в себя вредные вещества из водопроводной воды. Можно сделать вывод, что хоть вода и очищается в системах водоканала, в ней остаются некоторые вредные примеси и воду для питья нужно доочищать. [5]

            4. Расширение объёма воды

            Опыт №5. Замораживание. Мне понадобилась банка с крышкой. Налил до краев в банку воды. Крышку положил сверху, но ее не закручивал. Поставил банку в морозилку на ночь.

            Результат: вода замерзла и приподняла крышку!

            Выводы: когда вода превращается в лед, ее объем увеличивается, в банке ей не хватает места. [3]

            Из «Большой книги экспериментов»  узнал, что почти все вещества при нагревании расширяются, а при охлаждении сжимаются. Вода наоборот, сжимается только до + 4 ^о С, затем, если температура продолжает понижаться, вода начинает расширяться. Это вызвано тем, что ее молекулы удаляются друг от друга, образуя шестигранные решётки.

            Примеры в природе. В природе существует огромное количество запасов льда: горные вершины, «ледяные шапки» Арктики и Антарктиды. Лед является хранилищем пресной воды, необходимой для питья. [1]

            Использование человеком: если объем воды при замерзании увеличивается, то лед расколет закрытую банку на части. Это может произойти и с водопроводными трубами.

Значит, трубы водопровода и отопления должны иметь защитную изоляцию, чтобы во время морозов они не лопнули. [3]

            Опыт №6. Расширение воды. Мне понадобился стакан с окрашенной водой, миска с горячей водой. В миске нагрел воду. У стакана с окрашенной водой отметил уровень воды липкой лентой. Поставил стакан в миску.

            Результат: подкрашенная вода поднялась выше отмеченного уровня. Затем я вытащил стакан из миски, поставил его остывать. Когда вода остыла, объем воды стал прежним, как до начала моего опыта.

            Вывод: объем воды увеличивается при нагревании, а при охлаждении, уменьшается. [3]

Я изобразил частицы нагретой и охлажденной воды в схемах.

            Примеры в природе:  образование гейзеров.

            Использование человеком: нагревание воды в кастрюле. Когда вода кипит, ее объем расширяется. И вода может вылиться из кастрюли.

5. Движение воды

            Опыт №7. Движение воды. Необходимы прозрачная емкость, стеклянная баночка с пробкой, краска или чернила, вода. Наполнил емкость водой, в маленькую баночку налил горячую воду и растворил в ней краску, закрыл баночку. Опустил её на дно большой емкости и открыл крышку.

            Результат: окрашенная горячая вода выходит из баночки и поднимается вверх. Через небольшое время окрашенная вода смешивается с холодной и опускается вниз.

            Вывод: тепло увеличивает скорость маленьких частиц воды – молекул. Они отталкиваются друг от друга. Вода становится более легкой и поднимается вверх. Как только она остынет, она смешивается с остальной водой.

            Использование человеком. Так вот в чем секрет кипения в кастрюле! На дне кастрюли вода нагревается и поднимается вверх, холодная занимает ее место, затем она тоже нагревается и поднимается вверх. Эти движения воды распространяют тепло на всю остальную воду в кастрюле.

            Примеры в природе. В этом же скрывается секрет морских течений. Все океаны пересекаются постоянными теплыми и холодными течениями. Настоящие реки текут в океанах, влияя на морскую биологическую среду и на климат всей Земли. [3]

            В природе течения порождаются, ветрами, перепадами температур и соленостью морской воды. Холодные потоки воды берут начало в полярных морях и протекают по дну океанов. Теплые течения зарождаются в тропических теплых морях и движутся по поверхности. Течения перемешивают воду, доставляют кислород в морские глубины, равномерно распределяют минеральные соли, влияют на развитие жизни. Они определяют климат, влияя на температуру омываемых берегов. Теплое течение Гольфстрим зарождается в Карибском море, достигает берегов Европы и смягчает их климат. Холодное течение Лабрадор, наоборот, охлаждает Атлантическое побережье Соединенных Штатов, что приводит к очень суровым зимам. [3]

6.      Сила воды

            В городе Волгодонске много фонтанов: в парке Победы, на площади около ДК им. Курчатова, в сквере Машиностроителей, около кинотеатра «Комсомолец». Я узнал, как можно сделать самый простой фонтан в домашних условиях.

            Опыт №8. Самый простой фонтан. Мне понадобились пластмассовая трубка, скотч, пипетка, воронка, вода.

            С помощью скотча прикрепил к одному концу трубки воронку, а к другому – пипетку. Через воронку наполнил трубку водой. Опустил конец трубки с пипеткой и убрал палец.

            Результат: из пипетки вырвалась струйка воды. Чем выше поднимал воронку, тем выше бил фонтанчик.

            Вывод: высокий столб воды оказывает более сильное давление, и вода с силой вырывается из пипетки. Если поднять воронку выше, столб воды увеличится, и фонтанчик поднимется  еще выше. [3]

            Примеры в природе: водопады.

            Использование человеком.  Вот уже много веков люди используют энергию воды: она вращает колеса мельниц. С гор течет вода, и ее давление используется для производства электроэнергии на гидроэлектростанциях. [1]

            Самая ближайшая к нашему городу ГЭС – Цимлянская! Она построена на реке Дон в 1949—1954 годах в рамках программы сооружения Волго-Донского судоходного пути. Она имеет важное экономическое значение, обеспечивая судоходство на нижнем Дону, работу Волго-Донского судоходного канала, орошение больших массивов засушливых земель, водоснабжение, защиту от наводнений и выработку электроэнергии. Цимлянская ГЭС является единственной на Дону. Ее напорные сооружения образуют крупное Цимлянское водохранилище. За время эксплуатации Цимлянской ГЭС выработано большое количество электроэнергии. Но выработка электроэнергии не является основной задачей Цимлянского гидроузла, его режим работы подчинён обеспечению судоходства, водоснабжения. Производство электроэнергии осуществляется при этом попутно. [6]

Результаты своей исследовательской работы я внес в таблицу.

7.  Результаты.

№	Свойства воды	№ опыта	Природные процессы	Использование человеком возможностей воды
1	Вода существует в 3 – х природных состояниях.	1	Смена времен года, образование и таяние льда, снега,	Замораживание продуктов (для хранения), размораживание продуктов, употребление ледниковой воды в пищу.
2	Вода испаряется.	2	Испарение воды с поверхности Земли, круговорот воды в природе, образование осадков.	Изготовление сухофруктов, сушка белья, приготовление пищи, охлаждение предметов.
3	Вода – растворитель.	3	Регулирует жизненно важные процессы в живых организмах, содержание примесей в воде.	В искусстве, в кулинарии, в медицине, влажная уборка, гигиена тела.
4	Воду можно очищать.	4	Родниковая или колодезная вода.	Очистка воды из водоемов, доочистка водопроводной воды.
5	Увеличение объёма льда при замораживании.	5	Природный лёд, айсберги.	Построение домов изо льда – иглу, теплозащита водопроводных труб от промерзания.
6	Расширение воды при нагревании.	6	Гейзеры.	Паровой двигатель, двигатель внутреннего сгорания, увеличение количества воды в кастрюле при нагревании
7	Движение воды.	7	Образование морских течений.	Постепенное нагревание воды в кастрюле.
8	Сила воды.	8	Водопады.	Водяные мельницы, выработка электроэнергии на гидроэлектростанциях, фонтаны.

Заключение.

            Проведенная исследовательская работа расширила мои представления об  окружающем мире.             Цели исследования я достиг: опытным путем  определил некоторые свойства воды.

Выводы:

    1.Вода является основополагающим компонентом всех живых организмов. Растения и животные не могут жить без воды. Все внутренние процессы связаны с водой: пищеварение, дыхание, обмен веществ, и др.

    2.Проведенные опыты, наблюдения, помогли мне понять такие природные явления, как  смена времен года, образование льда и осадков, кипение, испарение, растворение, понять силу падающей воды и образование водных течений.

3. Найденную информацию я систематизировал в таблице, из которой видно, что человек научился использовать свойства воды как в быту, так и на производстве.

Библиографический список

1.      Дитрих А., Юрмин Г., Кошурникова Р. Почемучка. - М.: Педагогика-пресс, 1998г.

2.      Ивченкова Г. Г., Потапов И.В. Окружающий мир. 1 класс: учебник. – М.: Дрофа; Астрель, 2016.

3.      Мейяни А. Большая книга экспериментов для школьников – М.: ЗАО «РОСМЭН-ПРЕСС», 2006.

4.      Савина Л.А. Я познаю мир: Детская энциклопедия: Химия. – М.: АСТ, 1997.

5.      Чижевский А.Е. Я познаю мир: детская энциклопедия: Экология. – М.: ООО «Издательство АСТ», 1997.

6.      https://ru.wikipedia.org/wiki

7.      http://old.prosv.ru/ebooks/Gumaev_Fizika_9-10kl/5.html

8.      http://www.mupvkh.ru

Краткое описание документа:

Вода является основополагающим компонентом всех живых организмов. Растения и животные не могут жить без воды. Все внутренние процессы связаны с водой: пищеварение, дыхание, обмен веществ, и др. Цель работы - опытным путем определить некоторые свойства воды. С помощью опытов понять природные процессы, связанные с водой. Доказать, что человек использует воду в различных сферах своей деятельности, опираясь на ее свойства.