Открытое мероприятие по химии, биологии  и экологии

22 марта – всемирный день воды

"Путешествие в мир воды"

               Разработали:

                                                           Преподаватель высшей категории

                        Бутова М.В.

       "Путешествие в мир воды"

              Вода! У тебя нет ни вкуса, ни цвета, ни запаха , тебя невозможно описать, тобой наслаждаются, не ведая, что ты такое! Нельзя сказать, что ты необходима для жизни: ты-сама жизнь. Ты наполняешь нас невыразимой радостью… Ты - самое большое богатство на свете .     

                                                                                                      Антуан де  Сент -Экзюпери

Цели:

1. Систематизация знаний учащихся о воде и ее уникальных свойствах.

2. Развитие познавательного интереса.

3. Воспитание экологической культуры.

Учитель:

22 марта объявлен международным днем защиты воды не потому, что ее становится все меньше, а потому, что чистая вода, от которой зависит наша жизнь, становится большой редкостью.

Сегодня мы совершим научно-познавательное путешествие  в мир воды', в ходе которого вы сможете показать свои знания в этой области. Поехали…

1 станция – научная.

Никого из нас не удивляет дождь или падающий снег, гладь плавно текущей реки или озера. Другое дело – огромные просторы морей и океанов, водопады, гигантские ледники, сползающие с заоблачных высот, струи гейзеров, подобно фонтанам бьющие из-под земли. От этих красот у любого захватит дух. Но редко кто задумывается над тем, откуда взялись моря или реки, дождь или снег, каковы свойства воды, предстающей в таком разнообразном виде.

Происхождение воды на Земле столь же неясно, как и происхождение самой нашей планеты. Есть несколько гипотез того, откуда взялась вода. В зависимости от ответа на этот вопрос ученые разделились на два лагеря – сторонников метеоритного и сторонников “горячего” происхождения Земли. Первые считают, что Земля вначале была большим холодным твердым метеоритом, вторые – что расплавленным огненным шаром. Сторонники метеоритного происхождения говорят, что вода в виде льдистой или снегоподобной массы входила в состав того самого метеорита, который стал прапрапрадедом Земли. Сторонники “горячего” происхождения утверждают, что вода выделялась, как пот, из разогретого глубинного вещества (магмы) Земли в процессе его охлаждения и отвердения (кристаллизации). Вода просочилась на поверхность и скапливалась в низинах – так постепенно образовывались моря и океаны. А потом, из-за того что Солнце неравномерно нагревало поверхность Земли, начался круговорот воды, появились реки и озера и т.д.

         Вода – самое распространенное неорганическое соединение на нашей планете. Основные физические и химические свойства воды – не правило, а исключение в природе, хотя бы в том смысле, сто в соответствии с положением кислорода в таблице Менделеева свойства воды должны быть совсем другие. Доказано, что вода состоит из водорода и кислорода. Казалось бы, и соединению этих элементов следует оставаться газом. Кстати, многие элементы, соединяясь с водородом, так и “поступают”. Например, его соединения с теллуром (Н₂Те), селеном (Н₂Sе), или серой (Н₂S) при температуре свыше 0^о С газообразны. А вода – жидкость! Все свойства воды уникальны, исключительны и аномальны. Поэтому из-за своих качеств это соединение наиболее благоприятно для жизни.

Вода – основа всех жизненных процессов, единственный источник кислорода в главном движущем процессе на Земле – фотосинтезе. Вода присутствует на Земле не только в водоемах, но и в воздухе, и в почве, и во всех живых существах.

Вода составляет 80 % массы клетки в молодом организме человека или животного и 60 % - в клетках старого. В клетках головного мозга ее 85 %, а в клетках развивающегося зародыша – 90 %. Если человек теряет 20 % воды, то наступает смерть. Правда, не во всех клетках человека содержание воды столь велико. Например, в клетках эмали зубов ее только 10 – 15 %. Много воды в клетках мякоти сочных плодов и листьях растений, но ее очень мало в клетках сухих семян или спорах растений и микроорганизмов, поэтому они могут храниться очень долго, пока опять не обводнятся в условиях, способствующих их прорастанию.

В естественном состоянии вода никогда не свободна от примесей. В ней растворены различные газы и соли, находятся взвешенные твердые частички. В 1 л пресной воды может содержаться до 1 г солей. Чтобы доказать это проведем опыт.

Возьмем два чистых обезжиренных стекла. На одно нанесем несколько капель простой воды (взятой из природного источника), а на другое – дистиллированной (не содержит солей). Выпарим воду со стекол при помощи спиртовки и сравним их. На первом стекле образуется белый налет, который указывает на наличие солей. Чем он интенсивней, тем больше солей растворено в воде.

. Большая часть всей воды на нашей сосредоточена в морях и океанах. Запас пресной воды составляет всего 2 %. Большая часть пресных вод (85 %) сосредоточена во льдах полярных зон и ледников. Возобновление пресных вод происходит в результате круговорота воды.

Тревогу мирового сообщества вызывает загрязнения мирового океана. Ежегодно в тихий океан попадает более 9 млн т отходов, в Атлантический – более 30 млн т. В Мировой океан ежегодно поступает 13 – 14 млн т нефтепродуктов. Одна капля нефти покрывает 20 м² поверхности; по данным космической съемки, около 30 % поверхности мирового океана покрыто нефтяной пленкой.

На территории России 24 тыс. предприятий выбрасывают вредные вещества в водоемы. Качество воды основных крупных рек России оценивается как неудовлетворительное. Это связано с неудовлетворительной работой очистных сооружений из-за технической отсталости и малой мощности либо с их отсутствием. Около 80 % сточных вод, сбрасываемых предприятиями в реки, не подвергается очистке. В воду попадают излишки удобрений с полей, вызывающие эвтрофикацию водоемов: изменяется химический состав воды, бурно разрастаются водоросли, нарушается биологический круговорот веществ.

. к числу наиболее чистых водоемов не только в России, но и на Земле относится знаменитый Байкал – огромное сибирское озеро, содержащие 1/5 часть всех мировых запасов поверхностных пресных вод. Он существует более 20 млн. лет и сохраняет очень низкий уровень минерализации. Одна из самых чистых рек, отличающихся высокой прозрачностью воды – Ангара. Она берет начало в Байкале и течет на значительном протяжении по каменному ложу.

Из–за техногенного загрязнения фтором, бором, тяжелыми металлами ухудшается санитарное состояние и подземных источников водоснабжения. Естественно, загрязнение природных вод самым непосредственным образом влияет на качество питьевой воды идущей в наши квартиры.

2 станция – познавательная (сотрудник библиотеки)

Учащиеся  делятся на 2 команды, проводится викторина «Что, где, когда?»

1.Кто и когда впервые осуществил синтез воды? (А.Лавуазье, 1775год)

2. Какой воздух тяжелее – сухой или влажный? (сухой, т.к. молекулярная масса воды меньше молекулярной массы воздуха)

3.Почему яйцо не тонет в соленой воде? ( потому что плотность соленой воды больше, чем пресной, поэтому больше и выталкивающая сила)

4.Можно ли высушить белье на морозе? ( можно, т.к. лед тоже испаряется)

5. Назовите 8 наименований состояния воды, принятых в метеорологии. (пар, лед, снег, град, иней, туман, тучи, облака)

6.Какой водопад считается самым мощным в мире? (Ниагарский)

7. Почему стальная игла не тонет в абсолютно чистой воде? (ее удерживают силы поверхностного натяжения).

8. В каком органе человека содержится наибольшее и наименьшее количество воды? (стекловидное тело глаза 99% и эмаль зуба 0,2%)

Каждая команда получает задание:

2. ВЫБЕРИ ПРАВИЛЬНЫЙ ОТВЕТ.

1.Началом пищевых цепей в водных экосистемах являются:

а) рыбы, б) икра рыб, в) планктон, г) личинки рыб.                                                            

2. Эвтрофикация вызывается:

а) кислотными дождями, б) сточными водами, в) ветровой эрозией,

г) разливами нефти.                                                                                                               

3. Главным виновником химического загрязнения воды является:

а) водная эрозия, б) ветровая эрозия, в) человек, г) гниение растений.                           

4. Пригодная для питья вода должна иметь рН:

а) 4, б) 5, в) 7, г) 9.                                                                                                                  

5. Биоиндикатором загрязненной воды является:

а) аир болотный, б) водяной орех, в) ряска.                                                                        

6. Причиной обмеления малых рек является:

а) севообороты, б) глубокая вспашка, в) вырубка лесов, г) строительство дорог.           

7. Самый лучший метод очистки воды от загрязнения органическими

веществами: а) механический, б) химический, в) биологический,

г) физический.                                                                                                                           

8. В среднем на одного жителя России в сутки расходуется воды:

а) 120л., б) 150л., в) 170л., г) 200л.                                                                                       

9. Цунами – это:

а) ветер, б) волна, в) сильный ливень, г) крупный град.                                                      

10. Биологический метод очистки воды от загрязнения основан на использовании: а) рыб, б) растений, в) микроорганизмов, г) торфа. 

           (учитель)                       Озвучим рекорды:

       1.Самая длинная река Европы?  (Волга)

      2. Самая длинная река в мире? (Нил)

3.Самый большой океан? (Тихий)

4. Самый маленький океан? (Северный Ледовитый)

5.Самое глубокое озеро мира? (Байкал)

6.Материк, содержащий 80% мировых запасов пресной воды? (Антарктида)

7.Самая полноводная река мира (Амазонка)

3 станция – опытная.(демонстрирует учитель, привлекаются учащиеся)

Опыт №3. Лед и вода.

В стакан с водой помещаем кубик льда, готовим обычную нитку.

Вопрос: можно ли достать лед из стакана, не замочив рук?

Приложим нитку к кубику и посыпаем ее солью, через минуту нитка примерзнет и лед легко достанем из стакана.

Опыт №1. Снег и соль.

На обычную дощечку наливается вода и стаканчик с талым снегом тоже ставится туда, насыпаем в стакан соль, а ты, дружок, мешать изволь! Считаю я до 10, а ты все палочкой крути! 1-2-3-4-5-6-7-8-9-10.  Примерз стакан химический, процесс ….эндотермический!

Опыт №2. Сломанный карандаш.

Этот опыт основан на свойствах воды и света.

Реквизит: стакан, водопроводная вода, карандаш.

Подготовка:

1. Наполним стакан примерно на 2/3 водопроводной водой.

2. Разместим стакан с водой и карандаш на столе.

Начинаем научное волшебство:

1. Держим карандаш перед собой. Объявляем зрителям: "Сейчас я сломаю карандаш, просто опустив его в стакан с водой".

2. Опускаем карандаш вертикально в воду, чтобы его кончик оказался примерно посередине между дном стакана и поверхностью воды.

3. Держим карандаш в задней части стакана, дальше от зрителей.

4. Поводим карандашом туда-сюда в воде, держа его вертикально. Спросим у зрителей, что они видят.

5. Достанем карандаш из воды.

Результат

Зрителям покажется, что карандаш сломался. С их точки зрения, та часть карандаша, что находится под водой, слегка смещена относительно той части, что находится под водой.

Объяснение:

Такой эффект возникает благодаря рефракции. Свет распространяется по прямой, но, когда луч света переходит из одного прозрачного вещества в другое, его направление меняется. Свет, отраженный от карандаша, проходя сквозь воздух, кажется зрителям находящимся в одном месте, а сквозь воду - в другом.

                              4 станция – удивительная

Квантовые свойства воды

На молекулярном уровне вода удивляет ещё больше. В 1995 году проводимый учеными эксперимент по рассеянию нейтронов дал неожиданный результат: физики обнаружили, что нейтроны, направленные на молекулы воды, «видят» на 25% меньше протонов водорода, чем ожидалось. Оказалось, что на скорости одной аттосекунды (10 -18 секунд) имеет место необычный квантовый эффект, и химическая формула воды вместо H2O, становится H1.5O!

Есть ли у воды память?

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.

Сторонники гомеопатии объясняют этот парадокс концепцией под названием «память воды», согласно которой вода на молекулярном уровне обладает «памятью» о веществе, некогда в ней растворенном и сохраняет свойства раствора первоначальной концентрации после того, как в нём не остается ни одной молекулы ингредиента.

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, ученые заявили, что им удалось доказать реальность эффекта «памяти воды». Однако опыты, проведенные под наблюдением независимых экспертов, результатов не принесли. Споры о существовании феномена «памяти воды» продолжаются.

Вода обладает множеством других необычных свойств, о которых мы не рассказали в этой статье. Например, плотность воды меняется в зависимости от температуры (плотность льда меньше плотности воды); вода обладает довольно большой величиной поверхностного натяжения; в жидком состоянии вода представляет собой сложную и динамически меняющуюся сеть из водных кластеров, и именно поведение кластеров влияет на структуру воды и т.д.

5 станция – кинематографическая

 Просмотр фильма «Путешествие капли воды»

Подведение итогов и вручение призов.

Человек, запомни навсегда:

       Символ жизни на Земле – Вода!

                                        Экономь ее и береги –

          Грязь, халатность – вот ее враги!

При подготовке мероприятия использованы различные интернет-ресурсы.