Все мы с вами знаем, что без воды не было бы жизни. Знаем также и то, что вода, будучи достаточно изученной жидкостью, все же остается одной из главных научных тайн. Иначе говоря, вода, пожалуй, наименее понятная жидкость, из всех, что известны человеку. Ведь ученые до сих пор далеко не полностью изучили все её возможности. Наши далекие предки очень хорошо понимали значение этой драгоценной жидкости. Недаром вода во многих уголках планеты была объектом поклонения. В свое время великий Юлий Цезарь даже обещал прекратить войну, если египтяне согласятся указать ему источник Нила.
Вода широко распространена в природе. Гидросфера – водная оболочка Земли, включающая океаны, моря, озера, водохранилища, подземные воды, почвенную влагу, составляет около 1,4 – 1,5 млрд куб. км. Три четвертых поверхности Земли покрыто сплошной пеленой вод – океанами, морями и лишь немногим более одной четвертой остается на долю суши. Более точные измерения показали, что поверхность суши – 148,8 млн кв. км; водная поверхность – 361,1 млн кв. км. Аким образом, мы видим, что суша занимает приблизительно 29% территории нашей планеты, а вода – 71%. Организм человека пронизан миллионами кровеносных сосудов. Такая же кровеносная система есть и у нашей планеты. Кровь Земли – это вода, а кровеносные сосуды – реки, речушки, ручьи, озера. Вода на Земле играет ту же роль, что и кровь в организме человека. «Возница природы» - так назвал воду великий Леонардо да Винчи. Именно она, переходя из почвы в растение, из растения в атмосферу, стекая по рекам с материков в океаны и возвращаясь обратно с воздушными потоками, соединяет друг с другом различные компоненты природы, превращая их в единую географическую систему. Вода не просто переход из одного природного компонента в другой. Как и кровь, она переносит с собой огромное количество химических веществ. Все растения могут потреблять питательные вещества, содержащиеся в почве, только с водой. Вода также удаляет отходы, образующиеся в результате жизнедеятельности различных географических систем. Вода оказывает влияние и на климатические условия. Она на Земле находится в постоянном круговороте. Движущей силой круговорота воды является солнечная энергия и сила тяжести.
Что такое вода? “ Вода – одно из начал всего существования на Земле” - говорили в древности. “Вода - простое и неделимое” - считали в древние века. “Нет, - сказал великий Антуан Лавуазье – вода состоит из кислорода и водорода, её можно получить с помощью химической реакции. 24 июня 1783 года выдающемуся французскому химику Лавуазье удалось синтезировать воду из кислорода и водорода. Вот так стало известно, что вода состоит из двух элементов водорода и кислорода. Вода - это оксид водорода Н2О, её молярная масса = 18 г/моль. Вода получается в результате реакции: 2Н2 +О2 = 2Н2О.
Основное свойство воды – её растворяющая способность. Она растворяет жидкие, твердые и газообразные вещества. Именно от этой особенности напрямую зависит жизнь всей нашей планеты. Ведь практически все газы, присутствующие в воздухе, растворимы в воде, что и обеспечивает всем водным организмам необходимый свободный кислород. Вода является хорошим растворителем, но не все вещества одинаково растворяются в воде. Хорошо растворяются в воде сахар, соль. Слабо растворяется в воде гипс. И практически не растворяются в воде хлорид серебра, сульфат бария.
Жидкой рудой называют океаническую воду. В каждом кубическом километре её растворено более 35 млн. тонн твердых солей. Уже сегодня из морской воды извлекают натрий, хлор, золото, уран. Вода многих источников обладает целебными свойствами, например сероводородная вода. Наиболее ценной для организма является талая вода. Она оказывает благоприятное биологическое воздействие на организм.
Вода вступает в реакции соединения со многими сложными веществами, например с оксидами металлов. (демонстрация опыта) СаО + Н2О = Са(ОН)2 Вода реагирует с активными металлами, образуя растворимые гидроксиды и водород (демонстрация опыта) вода так же взаимодействует почти со всеми оксидами неметаллов и некоторыми неметаллами. (демонстрация с компьютера)
Вода широко применяется во всех отраслях народного хозяйства. Воду мы используем для питья, приготовления пищи, растворов, лекарств, промывки различных веществ. В технике для охлаждения, в сельском хозяйстве для полива и орошения. В медицине широко используется физиологический раствор –0,9% раствор поваренной соли NaCl.
Совершая круговорот, вода участвует во многих химических и физических процессах живой и неживой природы. При этом она может подвергаться загрязнению. Чистую воду получают: 1.Путем перегонки (дистилляция), на водоочистительных станциях, с помощью новых полимеров – ионитов, способных опреснять морскую воду. Иониты, опресняя воду, избавляют котлы от накипи и тем самым экономят топливо (фрагмент очистки воды).
Вода – один из самых удивительных природных материалов. Образцы воды не экспонируются ни в одном из минералогических музеев мира. Вода не только жизненно важная жидкость – это ещё и очень странная жидкость. Вода единственная из всех известных на планете жидкостей способная иметь в природе три физические формы – жидкую, твердую и газообразную. И хотя Андерс Цельсий и использовал для определения температурной шкалы точку таяния льда 00С и точку кипения воды 1000С, эта таинственная жидкость может замерзать при температуре 1000С, а также оставаться жидкой при температуре – 680С, в зависимости от содержания кислорода и атмосферного давления.
Вода имеет наибольшую удельную теплоту плавления и наибольшую теплоемкость, поэтому её используют в радиаторах водяного отопления. Самыми эффективными считаются водяные системы охлаждения. Проделает такой опыт: поднесем пластиковый стаканчик к пламени спиртовки – он плавится. Нальем в него воду и повторим опыт. Как видите, стаканчик остается целым, а вода в нем нагревается. Воду можно нагреть в пластиковом стаканчике, потому, что у неё большая удельная теплоемкость.
Температура кипения воды зависит от атмосферного давления. Чем больше высота над Землей, тем ниже температура кипения. В горах Тибета, например, местные жители пьют чай, в то время когда он кипит и булькает, но многие жители этих мест получали ожоги, если пытались пить кипящий чай в Индии, находящейся приблизительно на уровне моря.
Дистиллированная вода является диэлектриком, т.е. она не проводит электрический ток. Проделаем такой опыт: опустим два угольных стержня в сосуд с дистиллированной водой. Соединим угольные стержни через ключ с источником тока, включив в электрическую цепь низковольтную лампочку. Мы видим, что лампочка не горит. Заменим дистиллированную воду водой из-под крана, и повторим опыт. Лампочка горит, следовательно, вода из-под крана – проводник.
О возможности использования воды как источника тепловой энергии писал Ж.Верн: “- Какое топливо заменит уголь? вода, ответил инженер. Вода? – переспросил Пенкроф… Да, но вода, разложенная на составные части, - пояснил Сайерс Смит. – Без сомнения это будет делаться при помощи электричества, которое в руках человека станет могучей силой. Да, я уверен, что наступит день и вода заменит топливо; водород и кислород, из которых она состоит, будут применяться и раздельно; они окажутся неисчерпаемым и таким мощным источником тепла и света, что углю до них далеко! Наступит день, друзья мои, и в трюмы пароходов станут грузить не уголь, а баллоны с двумя этими сжатыми газами, и они будут сгорать с огромнейшей тепловой отдачей. Вода – это уголь грядущих веков”.
В наши дни мечты героев Ж.Верна стали реальностью. В виде топлива уже используется водород, т.к. при его горении выделяется большое количество теплоты. Особенно большое значение в перспективе будет иметь водород как экологически чистое топливо, ибо при его сгорании образуются водяные пары, не отравляющие атмосферу. Самолет с двигателем, работающем на водороде, прошел успешное испытание в России при перелете из Москвы во Владивосток.
В отличие от всех остальных жидкостей вода расширяется при замерзании. Это свойство воды позволяет льду плавать на ее поверхности. Жидкости, как правило, замерзают снизу вверх, вода же - сверху вниз. Это первое необычное свойство, благодаря которому вода находится на поверхности земли, а лед плавает по воде. Если бы не это свойство, большая часть нашей планеты была закована во льды, и жизнь в ее морях, озерах, прудах и реках была бы невозможна.
Леонардо да Винчи назвал воду “Соком жизни на Земле”. Действительно, все живое в среднем состоит из этого вещества: человек – 60%, медуза – 95%, клетки мозга – 85%, кровь – 80%, клетки костной ткани – 20%. Потеря воды в количестве 1% от веса тела вызывает жажду. Если потеря воды в 10 раз больше (т.е. составляет 10% от веса тела, это может привести к смерти). Почти все химические реакции идут в водной среде. Кроме того, испаряясь, вода охлаждает организм обитателей суши. Если бы человек не испарял пот, то после часа напряженной работы или игры в футбол его температура тела подскочила бы до 460. Писатель Антуан де Сент-Экзюпери так сформулировал мысль о соотношении воды и жизни: “Вода! Ты не просто необходима для жизни, ты и есть сама жизнь!”
Вода сама по себе не имеет питательной ценности, но она – непременная составляющая часть всего живого. Ни один из живых организмов нашей планеты не может существовать без воды. Из воды состоят все живые растительные и животные существа: рыбы – на 75%; медузы – на 99%; картофель - на 76%; яблоки - на 85%; помидоры - на 90%; огурцы - на 95%; арбузы - на 96%. В целом организм человека состоит по весу на 50-86% из воды (86% у новорожденного и до 50% у пожилых людей). Содержание воды в различных частях тела составляет: кости – 20-30%; печень - до 69%; мышцы – до 70%; почки - до 82%; Это обстоятельство позволило фантасту В. Савченко заявить о том, что у человека “гораздо больше оснований считать себя жидкостью, чем, скажем, у сорока процентного раствора едкого натрия”. На протяжении всей своей жизни человек ежедневно имеет дело с водой. Он использует ее для питья и пищи, для умывания, летом – для отдыха, зимой – для отопления. Для человека вода является более ценным природным богатством, чем уголь, нефть, газ, железо, потому что она незаменима. Без пищи человек может прожить около 50-ти дней, если во время голодовки он будет пить пресную воду, без воды он не проживет и неделю - смерть наступит через 5 дней.
В организме человека вода:
Обычный человек теряет в день 2-3 литра воды. В жаркую погоду, при высокой влажности, во время занятий спортом расход воды возрастает. Даже благодаря дыханию человек теряет почти пол-литра воды ежедневно.
Суточная потребность взрослого человека в воде – 30-40 грамм на 1 кг веса тела. Приблизительно 40% ежедневной потребности организма в воде удовлетворяется с пищей, остальное мы должны принимать в виде различных напитков. Летом ежедневно нужно употреблять 2 - 2,5 литра воды. В жарких районах планеты - 3,5 - 5,0 л в сутки, а при температуре воздуха 38 –40С и низкой влажности работающим на открытом воздухе потребуется в сутки 6,0 - 6,5 л воды. Небезынтересно узнать, что в кашах содержится до 80% воды, в хлебе – около 50%, в мясе – 58-67%, в овощах и фруктах – до 90% воды, т.е. “сухая” еда состоит на 50-60% из воды.
По некоторым оценкам за 60 лет жизни человек выпивает около 50т воды – целую цистерну.
Участвуя в обмене веществ, вода позволяет уменьшить жировые накопления и снизить вес. Многие из тех, кто хочет похудеть, считают, что их организм удерживает воду, и стараются меньше ее пить. Однако вода является естественным мочегонным средством и, если вы ее пьете, то теряете в весе.
Если организм получает достаточное количество воды, то человек становится более энергичным и выносливым. Ему проще контролировать свой вес, поскольку улучшается пищеварение, а когда вас тянет перекусить, часто достаточно бывает просто попить воды, чтобы снизить аппетит.
Исследованиями ученых уже доказано, что употребление достаточного количества воды может свести к минимуму боли в спине, мигрени, ревматические боли, а также понижение уровня холестерина в крови и кровяного давления, уменьшая тем самым вероятность сердечного приступа. Потребление достаточного количества воды — это один из лучших способов предотвратить образование камней в почках. Так как вода не содержит солей, жира, холестерина и кофеина, то, соответственно, она по-другому выводится из организма.
Регулярное потребление воды улучшает мышление и координационные действия мозга. Головной мозг и весь организм будут достаточно заряжены нужными веществами, если вода, которую мы пьем, будет высокого качества, то есть, будет богата минеральными веществами. Здоровый человек не должен ограничивать себя в питье, но гораздо полезнее пить часто и понемногу. Вредно выпивать сразу много жидкости, так как вся жидкость всасывается в кровь, и, пока ее излишек не будет выведен из организма почками, сердце получает излишнюю нагрузку.
Таким образом, можно сделать вывод о том, что роль воды для человека огромна.
В настоящее время перед жителями Земли стоит вопрос загрязнения водных ресурсов. Процесс диффузии играет большую роль в загрязнении рек, морей и океанов. Например, можно быть уверенным, что моющие средства, слитые в канализацию в Одессе, окажутся у берегов Грузии и Турции из-за диффузии существующих течений. Годовой сброс производственных и бытовых стоков в мире равен примерно 9,3 трлн. тонн. Загрязнение водоемов приводит к тому, что в них исчезает жизнь, а воду, используемую для питья, приходится очищать, что очень дорого. Кроме того, в загрязненной воде происходят химические реакции с выделением тепла. Температура воды повышается больше, при этом снижается содержание кислорода в воде, что плохо для водных организмов. Из-за повышения температуры воды многие реки зимой теперь не замерзают.
А может ли человеческая деятельность повлиять на испарение воды в водоеме? Давайте проделаем простой опыт. Если в стакан воды осторожно опустить на поверхность 3-4 капли растительного масла, то с течением времени они расплывутся и покроют всю поверхность воды тонкой пленкой. Молекулам воды трудно пробиться через вязкую пленку масла. Испарение будет происходить значительно медленнее. А теперь обратите внимание на отражение света от поверхности чистой воды и поверхности, покрытой масляной пленкой. Свет отражается по-разному. Во втором случае сильнее. А это значит, что солнечного света, необходимого для жизни водных животных и растений, проникает в воду меньше. Вывод ясен. Человек может повлиять своим вмешательством на состояние вещества и на превращение его из одного состояния в другое. Как в лабораторных, так и в природных условиях.
Много ли мы выливаем нефти, бензина, масел в Мировой океан? Очень много. В 1970 году было вылито 70 млн. тонн, а в 1991 уже 190 млн. тонн в результате аварий танкеров, морских буровых платформ и нефтепроводов. Нефть, вылитая в одном месте, распространяется по поверхности Мирового океана. Таким образом, главная жидкость нашей планеты - вода Мирового океана загрязняется и меняет свои свойства. А нарушение круговорота воды в природе приводит к гибели жизни на Земле. (смотрим видео – фрагмент о работе очистных сооружений).
Журнал “Вокруг света” утверждает: Водой покрыто почти три четверти земной поверхности, но лишь 2,5% от общемирового запаса можно пить. К тому же две трети от этого “мизера” представляют собою лед. А из оставшейся трети большая часть нам достается в виде муссонных дождей, наводнений и прочих бедствий. Реально человеку доступно менее 0,08% всего запаса, что, впрочем, покрывает современное водопотребление в мире, составляющее примерно 4130 км3 в год (около 70% имеющейся у нас воды мы используем в сельском хозяйстве). Но Всемирный водный совет полагает, что к 2020 году, чтобы “напоить и прокормить растущее население планеты, понадобится на 17% воды больше, чем будет в наличии. Уже сегодня каждый пятый человек не имеет в распоряжении чистой питьевой влаги, а каждый второй имеет только ту, которая не прошла адекватной очистки. Существуют прогнозы, что при удвоении народонаселения к 2050 году при стремительно растущих запросах через несколько лет наступит всеобщий водный кризис – пострадать могут до 2,5 миллиарда человек. Как бы при этих обстоятельствах запасы пресной воды не стали новым источником конфликтов в международных речных бассейнах.
Вопросы для проведения тестирования.
1. Вариант
Для очистки воды от растворенных примесей используется:
А) перегонка Б) отстаивание В) фильтрование
Вода не реагирует с:
А) натрием Б) золотом В) оксидом кальция
Как изменится уровень воды в стакане, где находится смесь воды и льда, если весь лед растает?
А) не изменится Б) увеличится В) уменьшится
В каком состоянии находится лед при комнатной температуре?
А) жидком Б) твердом В) газообразном
Как изменяется внутренняя энергия жидкости при испарении?
А) увеличивается Б) уменьшается В) не изменяется
Пресная вода является природным ресурсом:
А) исчерпаемым и невозобновимым Б) исчерпаемым и возобновимым В) неисчерпаемым
Наибольшее число озер в России располагается:
А) на северо-востоке Б) на северо-западе В) на юго-востоке
Наиболее эффективным способом защиты вод от промышленных загрязнений является:
А) строительство очистных сооружений Б) перевод предприятий на замкнутый водооборот В) лесопосадки
Водная проблема, имеющаяся в России, обусловлена главным образом:
А) малым количеством атмосферных осадков Б) общим дефицитом воды В) неравномерным размещением водных ресурсов
Выберите, какие из перечисленных внутренних вод созданы человеком:
А) болота Б) озера В) пруды
2 Вариант
1. Металл, плотность которого меньше воды
А) железо Б) натрий В) цинк
2. Вещество, дезинфицирующее воду:
А) углекислый газ Б) озон В) уголь
3. Выберите формулу, по которой можно вычислить количество теплоты необходимое для плавления льда, взятого при температуре 00С
А) Q =Lm ; Б) Q= сm (tk – tn); В) Q = m
4. Что такое конденсация?
А) переход вещества из жидкого состояния в твердое. Б) переход вещества из жидкого состояния в газообразное. В) переход вещества из газообразного состояния в жидкое.
5. Какой буквой обозначается удельная теплота парообразования?
А) q; Б) L; В)
6. Выберите, какие из перечисленных внутренних вод созданы человеком:
А) болота Б) озера; В) пруды
7. Самый большой речной бассейн имеет:
А) Волга; Б) Енисей; В) Обь
8. Больше всего болот в России находится:
А) В Западной Сибири Б) в Европейской части В) В Восточной Сибири
9. На какой территории России нефтяные пятна превратили много рек и озер в “мертвые”?
А) на Камчатке Б) в Западной Сибири В) в Забайкалье
10. Вместе с созданием водохранилищ одним из наиболее эффективных способов предотвращения наводнений, является;
А) сведение лесов Б) лесопосадки В) понижения уровня грунтовых вод
Загадки о воде
Много меня - пропал бы мир, мало меня - пропал бы мир, (Вода)
Книзу летит капельками, а кверху - невидимкою. (Вода)
Ни рук, ни ног, а гору разрушает. (Капля)
Чего в гору не выкатить, в решете не унести, в руках не удержать? (Вода)
Не конь, а бежит, не лес, а шумит. (Река)
Текло, текло – и легло под стекло. (Река подо льдом)
Стоит корыто полно воды налито. (Озеро)
Летом и в зной угостит водой ледяной. (Родник)
Шарады
Вот Вам легкая шарада: К ноте «Н» прибавить надо Нота больше не поет А рекой она течет. (Дон)
Две первые буквы найдите в «бору», Четыре последних составят игру. По целому трудно бывает пройти, Вам лучше сторонкой его обойти. (Болото)
В ярме шагает первый слог, Второй, конечно же, предлог. А целое корабль качает, То вверх, то вниз его бросает. (Волна)
Слог первый в числах поищите, В нем «Т» на «П» вы замените. Второй – Военное сражение. Все – моря сильное волнение. (Прибой)
Метаграмма
Я – Сибирская река, Широка и глубока. Букву «Е» на «У» сменить - Стану ночью всем светить.
Е
У
С буквой «К» - теку привольно Меж зеленых берегов а вот с «С» - кусаюсь больно, Хоть совсем я без зубов.
К
С
С буквой «З» оно блестит, В сейфах банковских лежит. С буквой «Б» - гнилое место, Там земля как будто тесто.
З
Б
Я глубока и полноводна, Россия вся гордится мной. Но «И» ты спереди прибавишь - И стану птицей я лесной.
И
Меня ребенок каждый знает: Я сказки Пушкина герой. Но если «Л» на «Н» заменишь, Сибирской стану я рекой.
Л
Н
Это интересно
В конце урока ученик читает стихотворение Р. Рождественского
Кромсаем лед, меняем рек теченье, твердим о том, что дел невпроворот. Но мы еще придем просить прощенье у этих рек, речушек и болот, У самого громадного восхода, у самого мельчайшего малька. Пока нам это делать неохота, пока нам не до этого, пока… Аэродромы, пирсы и перроны, леса без птиц и реки без воды. Все меньше окружающей природы, все больше окружающей среды.
Представьтесь*
Ваш комментарий*
