ОГЛАВЛЕНИЕ
Аннотация……………………………………………………………………………………..3
ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………………………………………....3
ГЛАВА
1. ВОДА ВОКРУГ НАС……………………………………………………….……4
ГЛАВА
2. ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ВОДЫ……………………………..……………..4
ГЛАВА
3. УДИВИТЕЛЬНЫЕ СВОЙСТВА ВОДЫ………………………..………………5
ГЛАВА
4. ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ВОДЫ……………………………..……………6
ГЛАВА
5. ВОДА И ЗДОРОВЬЕ…………………………….……………………………….7
ГЛАВА
6.ЗАГРЯЗНЕНИЕ ВОДОЕМОВ…………………………………….……………...8
ГЛАВА
7. МОИ ОПЫТЫ …………………………………………………...………………9
ЗАКЛЮЧЕНИЕ……………………………………………………….……………………..10
СПИСОК
ЛИТЕРАТУРЫ ……………………………………………………………….....11
Аннотация
Многоликая
вода
В данной работе рассматривается роль
воды в природе. Рассказывается о важности этого природного ресурса для
человека, рассматриваются физические и химические свойства воды. Затронут
вопрос о необходимости бережного отношения к воде.
Смысл данного исследования –
подтверждение следующей гипотезы: "Если о значении воды мы будем больше
знать и рассказывать другим, то к воде будем относиться очень бережно!"
Проведены и описаны опыты, позволяющие продемонстрировать некоторые свойства
воды.
Работа содержит интересные факты о
воде, о ее необыкновенных свойствах при определенных условиях
Введение
Ни на одной планете нет такого
количества воды как на Земле. Знаменитый английский писатель-фантаст Артур
Чарлз Кларк писал: «Довольно неуместно называть эту планету – Земля, когда
очевидно, что она - Океан». Большую часть поверхности земного шара покрывает
Мировой океан (71%), а если бы на Земле не было впадин и выпуклостей, то вода
покрыла бы ее слоем толщиной 3 километра.
Вода встречается повсюду: в
растениях, животных, воздухе, даже в каменной оболочке планеты. Она взрывается
горячими гейзерами, пробивается минеральными источниками, воспаряет кучевыми и
перистыми облаками, проливается ливневыми потоками, просачивается под землю по
тончайшим невидимым капиллярам, низвергается водопадами, несется гигантскими
океаническими течениями, свисает сосульками и сползает ледниковыми языками.
Вероятно, мало кто из нас задумывался
над удивительными свойствами воды, Ведь никакое другое вещество не
встречается на Земле в таких количествах, да еще одновременно в трех
состояниях: твердом, жидком и газообразном.
Так давайте зададимся “Что же такое
вода, и какова ее роль?”
Цель проекта:
исследовать свойства воды и понять в чем их
уникальность.
Задачи проекта:
- рассмотреть распространение воды в
природе;
- рассмотреть физические свойства воды;
- изучить химические свойства воды;
- изучить что такое легкая и тяжелая вода;
- исследовать влияние воды на здоровье людей;
- основные способы очистки воды.
ГЛАВА 1. Вода вокруг нас
«Вода повсюду. Она и вокруг нас: в
океанах и морях, в реках и озерах, в дожде и в снеге, в льдинах и водопроводных
трубах, в питье и в пище. Вода занимает ¾ поверхности Земли. Около 1/5 суши
покрыто твердой водой(льдом и снегом), добрая половина ее всегда закрыта
облаками, которые состоят из водяных паров и мельчайших капелек воды, а там,
где никаких облаков нет, в воздухе всегда есть водяные пары»[2].
Вода вылепила лицо нашей планеты. Вся
земная жизнь рождена водой и не может существовать без нее. Мы дети воды.
Растения на 80 – 99% состоят из воды, животные – на 60-70%. В организме
взрослого человека воды содержится 65 %. И чем моложе организм, тем он богаче
водой. Наша кровь на 80 % состоит из воды. Потеря 10-20 % воды опасно для
жизни. По утверждению биологов, без пищи человек может прожить около двух
месяцев, без воды – не более пяти дней.
Россия – великая водная держава. На
территории нашей страны протекает 2,5 миллиона рек общей протяженностью 8
миллионов километров, находятся 2,7 млн.озер и 2290 водохранилищ. В России
сосредоточено около четверти мировых запасов пресных и подземных вод.
ГЛАВА 2. Физические свойства
воды
Перефразируя классика, можно
воскликнуть: «Вода! Как много в этом звуке для сердца нашего слилось». Тут даже
по поводу «слилось» все верно: чаще всего Н2О встречается все-таки
в жидком состоянии – это океаны, моря, озера, реки, пруды, другие водоемы.
Так давайте зададимся вопросом: “Что
же такое вода, и какова ее роль в природе и в живых организмах?”
Вода имеет огромное значение не
только в формировании погоды и всего климата на нашей планете, но и в создании
и поддержании жизни на Земле, в химическом строении живых организмов.
Вода обладает высоким поверхностным
натяжением и среди жидкостей уступает только ртути (Приложение 1.)
Вода (химическая формула Н2О)
может существовать в трех «лицах» - в трех агрегатных состояниях. При
температуре 00С вода замерзает,
превращаясь в лед. При 1000С
она закипает, переходя в состояние водяного пара. Но … важное уточнение: все
эти процессы происходят при нормальном атмосферном давлении (760 мм рт.ст.)!
ГЛАВА 3. Удивительные свойства воды
Вероятно, мало кто из нас задумывался
над удивительными свойствами воды, и это, пожалуй, понятно – ведь вода повсюду
окружает нас, она очень обычна на нашей планете. Однако, сама обыденность
необычна. Ведь никакое другое вещество не встречается на Земле в таких
количествах, да еще одновременно в трех состояниях: твердом, жидком и
газообразном.
Итак, перечислим же ее необычные
стороны.
А) При снижении давления температура
плавления льда медленно растет, а температура кипения воды падает. Поэтому в
горах нельзя сварить яйцо вкрутую, сколько бы времени вода ни кипела. С ростом
давления, наоборот, растет температура кипения, также как и плотность водяного
пара в точке кипения, а плотность жидкой воды падает. Но ничто не может расти
бесконечно. Ученые обнаружили критическую точку, при которой плотность и другие
свойства жидкой и газообразной воды становятся одинаковыми. И тогда, сколько
давление ни поднимай, разницы между жидкой водой и водяным паром не будет,
следовательно, не будет ни кипения, ни испарения. Вот такая она – загадочная
водяная душа.
Б) Специалисты научились получать не
только перенасыщенный пар, но и перегретую и переохлажденную воду. Конечно,
такие состояния не очень устойчивы, но они существуют. Нетрудно получить
переохлажденную жидкость, охладив жидкую воду в чистом сосуде ниже 00С.
Не замерзая, она способна переохлаждаться до минус 30градусов! А перегреть
чистую воду можно до +2000С. Это «умение» воды используется в медицине,
промышленности (например, в паровых турбинах).
В) Следующая аномалия: высокая
теплоёмкость. «У воды она в 10 раз больше, чем у железа. Из-за исключительной
способности воды поглощать тепло температура при её нагревании и охлаждении
изменяется незначительно, поэтому морским обитателям никогда не угрожает
сильный перегрев, ни чрезмерное охлаждение.
Г) У воды очень высокая удельная
теплота парообразования. Если бы у воды не было этого свойства, многие озёра и
реки летом быстро бы пересохли до дна, и вся жизнь в них погибла» »[2].
Д) Замерзая вода расширяется на 9% по
отношению к прежнему объёму. Поэтому лёд всегда легче незамёрзшей воды и
всплывает наверх. Под такой "шубой" даже зимой в Арктике морским
животным не очень холодно (Приложение.2).
Е) Молекулы воды притягиваются друг к другу.
Но они также притягиваются и к молекулам той поверхности, с которой
соприкасаются. Если последние силы значительны, мы говорим, вода смачивает
поверхность. Вода смачивает чистые поверхности стекла, металлов,
картона, растекаясь по их поверхности. Но если поверхности покрыты воском,
парафином или промаслены, то вода скатывается в большие капли-лепешки (Приложение
3 и 4).
ж) Выдающийся российский ученый Борис
Владимирович Дерягин— советский и российский физико-химик
открыл еще одну разновидность воды, у которой плотность на 40% выше, чем у обычной
воды. Ее особенность в том, что она закипает при температуре +3000С.
Видимо, недаром исследователи утверждают, что практически все свойства воды
аномальны, а многие не подчинены логике законов физики.
ГЛАВА 4. Химические свойства воды
С точки зрения химии – вода
«простейшее устойчивое соединение водорода с кислородом». На самом деле не так
все просто. Многие качества воды объясняются как раз особыми характеристиками
атомов, входящих в молекулы этих веществ, - водорода (Н) и кислорода (О) и
связей между ними.
Вода, к примеру, - единственное
соединение с водородом, которое находится при обычных условиях в жидком
состоянии, все другие соединения – газообразны.
«Молекула воды имеет угловое строение; входящие в ее состав
ядра образуют равнобедренный треугольник, в основании которого находятся два
протона, а в вершине — ядро атома кислорода, Межъядерные расстояния О—Н близки
к 0,1 нм, расстояние между ядрами атомов водорода равно примерно 0,15 нм. Из
восьми электронов, составляющих внешний электронный слой атома кислорода в
молекуле воды две электронные пары образуют ковалентные связи
О—Н, а остальные четыре электрона представляют собой две не поделенных
электронных пары» »[7].
Она является хорошим растворителем: перечень
веществ, способных растворяться в воде огромен, поэтому в природных условиях
совершенно чистая вода встречается редко, обычно в ней содержатся растворенные
вещества – соли и газы.
В воде присутствуют положительные и
отрицательные частицы – ионы, благодаря чему она хорошо проводит электричество.
Электрики знают: там, где провода под током, воды быть не должно.
Легкая и тяжелая вода
С легкой водой все довольно просто:
так называют воду, прошедшую особую очистку. Её молекулярный вес и плотность
меньше, чем у обычной Н2О. Химическая формула такой воды – 1Н2
16О.
В природе легкой воды нет, её
получают в лаборатории, а используют в медицине. Легкая вода усиливает действие
лекарственных препаратов, способствует быстрому заживлению и восстановлению
костных и мышечных тканей после травм, нормализует обмен веществ и артериальное
давление, защищает клетки от радиации.
Но если есть легкая вода, с
«облегченной» молекулой, значит, должна быть и тяжелая?
Такая вода есть! Легкий водород 1Н
(протий), из которого почти целиком состоит обычная вода, заменен в ней тяжелым
2Н (дейтерием). Удельная масса дейтериевой воды на 10% выше, чем у
воды обычной (протиевой). У неё тоже нет ни цвета, ни вкуса, ни запаха, но в
отличие от обычной Н2О, она замедляет биологические процессы и
действует на живые организмы угнетающе. Микробы в тяжелой воде гибнут, семена
не прорастают, если поливать такой водой растения и цветы, они вянут.
Но если для жизни она - почти
«мертвая», то в современной ядерной энергетике без неё не обойтись.
Дейтериевая вода незаменима в процессах, происходящих в реакторах атомных
электростанций и двигателей. Обычная вода там не годится.
ГЛАВА 5. Вода и здоровье людей
С огромным уважением к воде
относились наши предки. «Земля – золото, а вода – солнце расплавленное», -
говорили они. О живой воде повествуют многие сказки и легенды. Существует ли
она на самом деле? Такой как в сказке, конечно, нет, но одну разновидность воды
и сегодня называют живой.
Люди давно заметили: даже в суровой
Арктике весной, у кромки тающего льда, бурлит жизнь; в горах, вблизи ледников,
расцветают медоносные альпийские луга. А причина этого оживления и расцвета - талая
вода. Исследования биологов показали, что по своей структуре она ближе всего к
той воде, которая содержится в живых организмах.
Но, по правде говоря, вся вода для
нас живая. «Жизнь – постоянное движение жидкости между клетками и внутри них.
Когда в человеческом организме это движение проходит нормально, отрегулировано,
то все идет хорошо, но стоит нарушиться течению живительных потоков, начинаются
недомогания» [8]
Обезвоживание ни к чему хорошему не
приводит: повышается температура, краснеет кожа, учащается сердцебиение, мышцы
слабеют, появляется головная боль.
Медики советуют пополнять водный
баланс постоянно, небольшими порциями, так, чтобы в сумме получалось примерно
2,5 литра в сутки. В древнеиндийском учении о тайнах медицины – Аюрведе
(«Знание жизни») есть немало заповедей, связанных с водой. Вот некоторые из них:
«Раны быстрее заживают у тех, кто
дружен с водой и приурочен к чистоте. Чистые руки – здоровая голова. Десять
преимуществ дает омовение: ясность ума, свежесть, бодрость, здоровье, силу, красоту,
молодость, чистоту, приятный цвет кожи и внимание красивых людей».
В отличие от простой воды в
природе существует минеральная вода, которая содержит определенные минеральные
соли, газы, органические вещества и другие химические соединения во всем
многообразии их сочетаний и концентрации. Химико – физический состав
минеральной воды , содержание в них биологически активных компонентов делает ее
особо полезной и даже лечебной.
Сегодня для лечения различных
заболеваний в нашей стране используют 42 типа природных минеральных вод. Они
найдены в 73 областях и республиках Российской Федерации.
ГЛАВА 6. Загрязнение водоёмов
К сожалению, основные
потребители воды и являются основными источниками загрязнения гидросферы.
Трудно представить
какую – либо отрасль народного хозяйства, существование которой было бы
возможно без использования воды. К наиболее водоемким относится химическая
промышленность. Без воды невозможно представить выделку кожи, крашение тканей,
мыловарение и т.д. Источником загрязнения воды является также коммунальное
хозяйство.
В результате
деятельности человека происходит ухудшение качества воды. Мы пришли к тому, что
природная вода представляет для человека серьезную угрозу его здоровью, поэтому
приходится подвергать ее очистке, что и делается на водоочистительных станциях.
На этих сооружениях состав воды доводится до требований государственных
стандартов.
Вода это бесценный дар
природы, требует особенно бережного отношения. Следует задуматься и понять, что
те проблемы, которые мы решали – мы и создали. И здесь не может быть
посторонних наблюдателей. У экологических проблем нет границ, мы уже не имеем
права думать о сиюминутной выгоде. Мы обязаны предвидеть последствия действий с
мелочей повседневной жизни. Как говорится «Не плюй в колодец, пригодится воды
напиться».
В очистке вод важное место занимает
использование некоторых растений и животных, которые являются живыми фильтрами.
Например, растение водный гиацинт поглощает ядовитые вещества, используемые
человеком для борьбы с вредными насекомым. Камыш очищает воду от
болезнетворных бактерий, излишек солей, отходов нефти. Хорошо очищает воду
осока, рогоз, хвощ болотный, хлорелла.
Животные-фильтры (беззубка,
перловица) прогоняют через себя за сутки 30 литров воды. Фильтруют воду и
небольшие рачки, обитающие на поверхности водоемов. Один рачок способен
отфильтровать до полутора литров воды в сутки.
Способов воспроизводства в больших
объемах воды не существует, не существует также и заменителей воды, поэтому
необходимо обращаться с самым ценным природным ресурсом с величайшей
осторожностью.
ГЛАВА 7. Мои опыты
№ опыта
|
Названия опыта
|
Выводы и практическое значение
|
Приложение 1
|
Опыт
№1 «Горка воды»
|
На
поверхности воды образуется прочная пленка, удерживающая воду над стаканом. Самая
прочная у чистой воды.
|
Приложение
2
|
Опыт
№2. Увеличение объема воды.
|
Замерзая
вода расширяется на 9% по отношению к прежнему объёму. Поэтому лёд всегда
легче незамёрзшей воды и всплывает наверх.
Данные
свойства воды необходимо учесть при низких температурах.
|
Приложение
3
|
Опыт
№3"Веревочный водопровод"
|
Молекулы
воды притягиваются друг к другу. Но они также притягиваются и к молекулам той
поверхности, с которой соприкасаются. Если последние силы значительны, мы
говорим, вода смачивает поверхность. Вода смачивает чистые
поверхности стекла, металлов, картона, растекаясь по их поверхности. Но если
поверхности покрыты воском, парафином или промаслены, то вода скатывается в
большие капли-лепешки.
|
Приложение
4
|
Опыт
№4 "Заплетаем воду в косы"
|
Силы
сцепления молекул воды достаточно большие.
|
Приложение
5
|
Опыт
№ 5"Физическая ромашка"
|
Они
соединят струйки воды в единую.
|
Приложение
6
|
Опыт-загадка
№ 6
|
При
купании в водоемах избегать такие места, где образуются воронки.
|
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
Во время выполнения своей
исследовательской работы я изучил роль воды в природе: нет более драгоценного
ископаемого, чем вода, без которой жизнь невозможна.
Я рассмотрел физические свойства
воды, из которых выделил 3 уникальных. Узнал, что такое тяжелая и лёгкая вода. Изучил
химические свойства воды: она является хорошим растворителем: перечень
веществ, способных растворяться в воде огромен
Питьевая вода - важнейший фактор здоровья человека.
Санитарное состояние большей части открытых водоемов России в последние годы
улучшилось из-за уменьшения сброса стоков промышленных предприятий, но все еще
остается тревожным.
Я рассмотрел основные типы
загрязнения воды, способы очистки воды. актуальность проблемы
загрязнения водоемов.
В данной работе не все удалось
рассказать, не всех тем коснуться. Но было отмечено все величие, значение,
красота и необходимость воды. Любите воду, берегите ее – это одна из самых
больших ценностей человечества!
Гимном этому необыкновенному веществу
звучат строки французского писателя А. де Сент-Экзюпери: «Вода, у
тебя нет ни цвета, ни вкуса, ни запаха, тебя невозможно описать, тобою
наслаждаются, не ведая, что ты такое. Нельзя сказать, что ты необходима для
жизни: ты — сама жизнь. Ты наполняешь нас радостью, которую не объяснишь нашими
чувствами. С тобою возвращаются к нам силы, с которыми мы уже простились. По
твоей милости в нас вновь начинают бурлить высохшие родники нашего сердца».
Список литературы.
1.
Демина Т.А. «Экология, природопользование, охрана
окружающей среды.» Москва, Аспект пресс, 1995.
2.
Детская энциклопедия. №6 2013.
Познавательный журнал.
3.
Физика в школе. Журнал . издательский дом
«Первое сентября». Март 2013.
4.
Хотунцев Ю.Л. «Человек, технологии, окружающая
среда» Москва: Устойчивый мир, 2001 г.
5.
Хотунцев Ю.Л. «Человек, технологии, окружающая
среда» Москва: Устойчивый мир, 2001 г.
Интернет- источники.
6.
https://ru.wikipedia.org/wiki/
7.
http://images.yandex.ru/
8.
http://www.yugzone.ru/brainmusic/download_mp3/Sound_Of_Nature.htm
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.