Исследовательская работа "Вода-чудо природы"

Муниципальное общеобразовательное учреждение

«Средняя общеобразовательная школа №10»

г. Печора

VII учебно-исследовательская конференция

«Я – исследователь, я открываю мир!»

УЧЕБНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ:

Выполнил: Попыль Николай

ученик 3 «б» класса МОУ СОШ №10

Научный руководитель: Кузнецова Елена Анатольевна

Учитель начальных классов

г.Печора

2011г.

Содержание.

1. Введение.

2. Основная и практическая часть:

2.1 Три состояния воды;

2.2 Переход воды из одного состояния в другое;

2.3 Свойства воды;

2.4 Пресная вода и её значение.

3. Заключение.

Библиографический список.

Введение.

Вы слыхали о воде?

Говорят она везде!

Как сосулька замерзает.

В лес туманом заползает.

Ледником в горах зовётся.

Лентой серебристой вьётся.

Мы привыкли, что вода –

Наша спутница всегда!

Тема моей исследовательской работы «Вода – чудо природы». Я выбрал эту тему потому что – это самая 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. Кроме того, мне захотелось с помощью экспериментов доказать выдвинутую гипотезу.

Цель моей работы - доказать, что вода в природе способна переходить из одного состояния в другое, доказать, что вода прозрачна, не имеет формы, вкуса, запаха, цвета, вода – хороший растворитель.

Я выдвинул гипотезу – вода это единственное вещество, которое переходит в природе из одного состояния в другое. Вода прозрачна, не имеет формы, вкуса, запаха, цвета. Вода хороший растворитель.

Перед собой я поставил следующие задачи:

- изучить литературу о состоянии воды в природе, о свойствах воды;
- доказать с помощью экспериментов, что вода переходит из одного состояния в другое, что вода прозрачна, не имеет формы, вкуса, запаха, цвета, вода – хороший растворитель.

Итак,

Вода—весьма распространённое на Земле вещество. Почти три четвёртых поверхности земного шара покрыты водой, образующей океаны, моря, реки и озера. Много воды находится в газообразном состоянии в виде паров в атмосфере. В виде огромных масс снега и льда лежит она круглый год на вершинах высоких гор и в полярных странах. В недрах земли также находится вода, пропитывающая почву и горные породы.

Вода имеет очень большое значение в жизни растений, животных и человека. Дело в том, что тело человека почти на 63% - 68% состоит из воды.

Согласно современным представлениям, само происхождение жизни связывается с морем. Во всяком организме вода представляет собой среду, в которой протекают химические процессы, обеспечивающие жизнедеятельность организма; кроме того, она сама принимает участие в целом ряде биохимических реакций. Воде принадлежит важнейшая роль в геологии, истории планеты.

Вода – вещество привычное и необычное. Известный советский учёный академик И. В. Петрянов свою научно-популярную книгу о воде назвал "самое необыкновенное вещество в мире". А "Занимательная физиология", написанная доктором биологических наук Б. Ф. Сергеевым, начинается с главы о воде – "Вещество, которое создало нашу планету".

 Учёные абсолютно правы: нет на Земле вещества, более важного для нас, чем обыкновенная вода, и в тоже время не существует другого такого вещества, в свойствах которого было бы столько противоречий и аномалий, сколько в её свойствах.

Основная и практическая часть:

Три состояния воды.

Известно, что в природе вода может находиться в трех различных состояниях, таких как: газообразное, жидкое или твердое.

Облака, снег и дождь представляют собой различные состояния воды. Облако состоит из множества капелек воды или кристалликов льда, снежинка-это совокупность мельчайших кристалликов льда, а дождь-это всего лишь жидкая вода.

Вода, находящаяся в газообразном состоянии, называется водяным паром. Когда говорят о количестве влажности в воздухе, обычно подразумевают количество водяных паров. Если воздух описывается как «влажный», это означает, что в воздухе содержится большое количество водяных паров.

Лед – твердое агрегатное состояние воды. Толстый слой льда имеет голубоватый цвет, что связано с особенностями преломления им света. Сжимаемость льда очень низка. Лед при нормальном давлении существует только при температуре 0° С или ниже и обладает меньшей плотностью, чем холодная вода. Именно поэтому айсберги плавают в воде. При этом, поскольку отношение плотностей льда и воды при 0° С постоянно, лед всегда выступает из воды на определенную часть, а именно на 1/5 своего объема.

Переход воды из одного состояния в другое.

Для того, чтобы доказать, что вода переходит из одного состояния в другое я провёл несколько экспериментов.

Эксперимент 1.

Переход воды из жидкого состояния в твердое. (Приложение 1)

Эксперимент 2.

   Переход воды из жидкого состояния в газообразное, из газообразного в жидкое и из твердого в жидкое. (Приложение 1).

Переход вещества из газообразного состояния в жидкое или твёрдое вследствие его охлаждения или сжатия называется конденсацией.

Также происходит и в природе. С поверхности океанов, морей, рек и суши вода превращается в пар и поднимается в вверх. Там он охлаждается и превращается в капельки воды, из которых образуются облака. Из облаков вода выпадает на землю и пополняет реки, а реки несут её в океан.

Существует Большой круговорот воды в природе и еще два малых – океанический и континентальный. Большой круговорот воды в природе иначе называют Мировым. Над океаном  собираются осадки, ветры несут их на континенты, там они выпадают и со стоком вновь возвращаются в океан. Так природа превращает соленую воду в пресную. Малый океанический круговорот происходит над океаном – он заключается в непрерывном испарении воды, конденсации, образовании осадков и выпадении их обратно в океан. Континентальный круговорот воды происходит точно так же, только над поверхностью суши. Кстати, океан теряет в процессе круговорота больше воды, нежели получает с осадками. А на суше ситуация обратная – воды выпадает намного больше, чем испаряется. Вся вода, когда-либо выпавшая на сушу в виде осадков, рано или поздно  вернется в океан.

Как известно, наша Земля на три четверти покрыта водой. И большая часть этой воды – соленая. Существует три агрегатных состояния, в которых может находиться вода: жидкое, твердое и газообразное. От того, в каком из состояний пребывает вода, зависит скорость ее движения, а, следовательно, время, через которое совершается круговорот воды в природе. Пар быстро переносится ветром, конденсируется и выпадает в виде осадков. Вода, чтобы проделать этот путь, должна сначала испариться. А лед – еще и растаять.

Поэтому круговорот воды в природе в разных местах происходит с разной скоростью. Быстрее всего вода обновляется внутри живых организмов. Чтобы восстановить запас чистой воды внутри себя, человеку понадобится всего несколько часов. А вот ледники полярных стран полностью обновляются лишь один раз в 9700 лет. Вода, содержащаяся в почве, очищается каждый год, а та, что в облаках – раз в восемь дней. Горный ледник полностью обновит свой состав за 1600 лет. Весь Мировой океан способен полностью очиститься за 2700 лет.

Свойства воды.

Следующие мои эксперименты доказывают вторую часть моей гипотезы о свойствах воды.

Эксперимент 3. 

Вода не имеет формы (Приложение 2).

Эксперимент 4. 

Вода прозрачна, не имеет цвета и запаха. Вода не имеет вкуса (Приложение 2).

Эксперимент 5.

Вода это растворитель (Приложение 2).

Вода является наиболее распространённым растворителем на планете Земля, во многом определяющим характер земной химии, как науки. Большая часть химии, при её зарождении как науки, начиналась именно как химия водных растворов веществ.

Вода обладает рядом необычных особенностей:

1. При таянии льда его плотность увеличивается. Почти у всех остальных веществ при плавлении плотность уменьшается.
2. Вода при замораживании увеличивает свой объем.
3. При нагревании вода сжимается. Соответственно, при остывании - плотность падает. Благодаря этому могут жить рыбы в замерзающих водоёмах: когда температура падает ниже 4 °C, более холодная вода как менее плотная остаётся на поверхности и замерзает, а подо льдом сохраняется положительная температура.
4. Вода обладает высокой теплоемкостью.
5. Вода в природе встречается в трех агрегатных состояниях, это твердое (лед), жидкое и газообразное (водяной пар);
6. Вода способна переходить из одного состояния в другое.

Пресная вода и её значение.

В процессе исследования я выяснил, что пресной воды меньше, чем соленой. Всего в природе пресной воды менее 3% в мире.  Для жизни необходима и важна пресная вода.

Россия по запасам воды в мире стоит в ряде лидеров. В этом отношении нас опережает только Бразилия. Крупнейшим хранилищем пресной воды в России выступает Сибирь и озеро Байкал. В озере Байкал содержится 1/5 всей пресной воды в мире и 3/4 всей пресной воды России. Примечательно то, что большинство наших граждан живет в местах, где пресной воды не достаточно. Всего порядка 8-10 % от всех запасов воды России.

Человек на 70% состоит из воды. Может прожить 3 суток без питья пресной воды. Наша жизнедеятельность приводит к постепенному уничтожению запасов пресной воды. Много пресной воды в России есть в водохранилищах и озерах. Вот самые крупные из них: Ладожское озеро 911,0 кубических километров, Онежское озеро 292,0 кубических километров, озеро Байкал 23000,0 кубических километров, Озеро Ханка 18,3 кубических километров. Водохранилища: Рыбинское – 26,3 кубических километров, Самарское – 58,0 кубических километров, Волгоградское - 31,4 кубических километров, Цимлянское - 23,7 кубических километров, Саяно-Шушенское - 31,3 кубических километров, Красноярское – 73,3 кубических километров и соответственно Братское – 170,0 кубических километров. Пресная вода находится в пресных озерах, реках, ручьях болотах. Большая часть воды содержится также в снегах и пресноводных айсбергах. Пресная вода находится в земной коре это подземные и поверхностные воды. Пресную воду мы также получаем из атмосферы в виде осадков — дождя и снега. Другой источник воды – живые организмы. растения и животные на две трети состоят из воды. Человеческий организм находится в состоянии непрерывного водного обмена с окружающей средой: он выделяет воду в виде пота и мочи и ежедневно восполняет водные потери пресной водой. 

Республика Коми, где я проживаю, обеспечена водными ресурсами.

Река Печора входит в десятку самых крупных рек в России. Протяженность реки составляет 1809 км. Печора — самая большая и мощная река Севера Европейской части России. Она приносит Баренцеву морю ежегодно около 130 кубических км пресной воды. Это вдвое меньше количества воды, выносимого Волгой, но в 1,5 раза больше годового стока Днепра и Дона вместе взятых. В бассейне Печоры около 35000 рек и ручьев и более 61000 озер. Самая длинная река бассейна Печоры Уса протянулась почти более 500 км (кстати, популярная речка для сплавов).

В республике много болот. Ледяные шапки Уральских гор это тоже пресная вода. Также наша Республика Коми богата подземными водами, в том числе и минеральными.

Республика Коми.

Заключение.

В результате проведенных экспериментов  я доказал, что вода в природе способна переходить из одного состояния в другое; вода прозрачна, не имеет формы, вкуса, запаха, цвета. Вода это хороший растворитель. Выдвинутая гипотеза подтвердилась.

Вода входит в состав каждой клетки! Воду пьют леса и поля. Без неё не могут жить ни звери, ни птицы, ни люди.

Всем нужна чистая вода. Она основа здоровой жизни. Но чистой воды становится все меньше и меньше. И виноваты в этом сами люди. В реки, озера сливаются сточные воды фабрик и заводов, а также вода используемая в быту. От загрязнения воды страдает все живое.

Давайте беречь воду, ту самую простую воду, что течет из водопроводного крана, плещется в реках и озерах, ту, что мы пьем из родника, ведь беречь воду – это означает беречь жизнь!

Экономия воды – это не жадность. Это бережливость, забота о поколениях людей, которые будут жить после нас.

Вода – чудесный объект неживой природы!
Вода уникальна!

Закончу свою роботу словами А. де Сент-Экзюпери.

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.

Ты исполняешь нас с радостью,

которую не объяснишь нашими чувствами.

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)

Библиографический список.

1. Дерпгольц В. Ф. Вода во вселенной. - Л.: "Недра", 1971г.
2. Петрянов И.В., Самое необыкновенное вещество в мире. Москва, 1975г.;
3. Большая книга необходимых знаний школьника –М.: «ОЛМА Медиагрупп», 2007г.;
4. Большая энциклопедия – М.: «РОССА»;
5. «Тайны природы» -М.: «АСТРЕЛЬ АСТ», 2002г.
6. «Я познаю мир» -М.: «Издательский Дом «НИКС», 2002г.;
7. Пользование Интернетом.

Приложение №1.

Эксперимент 1.

Банку с водой я поместил в морозильную камеру. Через сутки я достал её и обнаружил, что под воздействием низкой температуры вода перешла из жидкого состояния в твёрдое, превратилась в лёд.

Кроме того, я заметил, что банка треснула.  При охлаждении жидкость расширилась, и лёд занял больший объём. Замораживая воду, мы её как будто растягиваем.

Эксперимент 2.

Я нагрел воду, над которой закрепил тарелку со льдом.  Вскоре нижняя сторона тарелки стала влажной, на ней появились капли, которые начали падать вниз. Следовательно, вода из жидкого состояния перешла в газообразное и из газообразного в жидкое. Лёд на тарелке растаял, то есть перешел из твёрдого состояния в жидкое.

Приложение №2

Эксперимент 3.

Я  налил воду в три сосуда разной формы. Вода приняла форму сосудов. Я сделал вывод, что вода не имеет формы.

Эксперимент 4. 

Я поставил рядом три стакана, один с водой, другой с томатным соком, третий с молоком и заметил, что вода прозрачна, не имеет цвета и запаха. Затем попробовал каждый напиток и сделал вывод, что вода не имеет вкуса.

Эксперимент 5.

В один стакан с водой я положил соль, в другой сахар. Соль и сахар растворились в воде. Следовательно, вода это растворитель.