Проект "Удивительные свойства воды"

Где и как использует человек свойства воды

Без воды немыслима жизнь на планете Земля, немыслима жизнедеятельность человека. Вода – наиболее распространенное, доступное и дешевое вещество. Именно доступность и незаменимость воды обусловила ее широкое применение в быту, промышленности и сельском хозяйстве, медицине – во всех сферах человеческой деятельности. Трудно вспомнить, где вода не применяется.

Вода – это самая большая и удобная дорога. По ней день и ночь плывут суда, везут разные грузы, пассажиров.

Вода ещё и кормит, являясь средой обитания промысловых животных.

Вода “добывает” электрический ток, работая на гидроэлектростанциях.

Неизмеримо велика роль воды в природе и жизни человека. Можно сказать, что все живое состоит из воды и органических веществ. Она - активнейший участник формирования физической и химической среды, климата и погоды. При этом она влияет и на экономику, промышленность, сельское хозяйство, транспорт и энергетику.

В первую очередь человек воду употребляет в пищу: утоляет ею жажду, готовит на ней блюда. Учеными выявлено, что для нормального физического состояния всех человеческих органов, необходимо в день выпивать 1,5-2 литра воды, не считая выпитых в течение дня соков и прочих жидкостей

Личную гигиену не совершить без воды. На умывание требуется на одного человека до 10 литров воды, при использовании туалета в доме с принужденной канализацией – до 45 литров ежедневно, на купание отводят в среднем до 190 л.

С помощью воды осуществляют уборку помещений. Подсчитано, в среднем на мытье посуды, полов, окон, стирку, полив комнатных цветов в сутки уходит до 180-200 литров воды.

Воду используют широко на сельских угодьях, в земледелии. Также ежегодно в сезон расходуют воду в больших количествах для полива огородов и садов дачники.

Без воды не замесить тесто для хлеба, не приготовить бетон для стройки, не сделать ни бумагу, ни ткань для одежды, ни резину, ни металл, ни конфеты, ни пластмассу, ни лекарств – ничего не сделать без воды.

При тушении пожаров без больших объемов воды не обойтись, так как вода в таких случаях используется и как охладительная жидкость, и как изоляционная в пенном составе (не допускает к открытому огню поток воздуха).

Используется вода и как основной теплоноситель. Для этого она применяется в теплосетях, теплотрассах.

Трудно себе представить многие виды спорта без воды, такие как плавание, водное поло, гребля.

К здоровому отдыху относится  и возможность посетить баню, сауну, аквапарк, бассейн, где без воды также не обойтись.

Широко используется вода в области химии, как растворитель и разбавитель многих веществ, в промышленности, например, горнодобывающей и нефтяной.

В настоящее время остро ощущается дефицит чистой воды. Задача человека использовать воду и ее свойства в свое благо, не создавая проблем в водной экосистеме, которые могут привести к катастрофе – загрязнению и сокращению объемов пресных вод и вод морей и океанов.

Знание о свойствах воды  позволяет нам более умело использовать их в повседневной жизни

В химии вода – растворитель; один из составных частей некоторых химических реакций. В конечном итоге, вывод в окружающую среду жидких отходов производства осуществляется тоже в виде водных растворов.
В медицине вода – растворитель, лекарственное средство, средство санитарии и гигиены.

В сельском хозяйстве вода – "транспортное средство" питательных веществ к клеткам растений и животных, участник процесса фотосинтеза, регулятор температуры живых организмов. Объемы воды, которые затрачиваются для полива сельскохозяйственных растений, при кормлении животных, птицы, не уступают объемам, используемым промышленностью.
В быту вода – средство санитарии и гигиены, участник химических реакций, протекающих при приготовлении пищи. Вода моет всех людей, машины, дороги.

Норма водопотребления на одного человека существенно отличается по отдельным городам. Вспомним о приблизительно 6 миллиардах человек, населяющих планету Земля и нам станет ясно, почему время от времени возникают разговоры о все возрастающих проблемах с питьевой водой даже в регионах планеты, где очень много воды.

Вода – вещество, которое находится в жидком состоянии, оно бесцветное, прозрачное, не имеет запаха, оно может изменять форму и растворять разные вещества.

Свойство прозрачности воды используется человеком очень широко: аквариумы с диковинными рыбками и водорослями, бассейны и фонтаны с красивым дизайном дна и стен и другое.

Вода не имеет запаха. Можно понюхать и убедиться. Это свойство воды человек использует, например, при спасении от преследующих хищных животных: стоит войти в воду – как след человека будет потерян, животное не сможет определить направление движения человека, вошедшего в воду.

Вода течет. Например: если вылить ее на плоский поднос - она растекается в лужу. Человеком это свойство воды широко используется в жилищно коммунальном хозяйстве: вода, протекая по трубам, поступает в наши дома и квартиры.

Вода может растворять разные вещества. Если в пробирку насыпать измельченный мел, то вода станет мутной потому, что часть мела растворилась в воде.

Вода - прекрасный растворитель и потому невозможно встретить в природе жидкую "чистую" воду, то есть воду, в которой не растворены какие-либо вещества. Воду можно очистить с помощью фильтра. Если положить в воронку бумажную салфетку или вату и пропустить через нее воду, в которой растворен мел, то можно увидеть, что вода стала более чистой. Если сделать это еще несколько раз, вода станет совсем прозрачной.

                           « Скажи мне – и я забуду;

                            Покажи мне – и я запомню;

                            Дай сделать – и я пойму».

(китайская притча)

Опыты с  водой

Для выявления свойств воды нами было проведено несколько опытов.

Опыт первый.  Нальем немного воды в формочку для льда, поместим ее в морозилку. Через пару часов вытащим формочку, убедившись, что вместо воды в ней появился лед. Что за чудо, откуда он взялся? Неужели твердый лед – это та же вода?

Сейчас проверим! В тепле лед быстро тает и превращается в обычную воду.

Вывод: на холоде жидкая вода замерзает и превращается в твердый лед. Но вода может превратиться не только в лед. Выльем талую воду в кастрюльку, поставим на огонь и внимательно за ней понаблюдаем.

 Когда вода закипит, появится пар. Аккуратно поднесем к кастрюльке зеркальце и видим образовавшиеся на нем капельки воды. Значит, пар – это тоже вода!

Если же кастрюлька покипит достаточно долго, то вся вода из нее исчезнет. Вся вода превратится в пар, который разлетится по воздуху.

Вывод: Жидкая вода замерзает и превращается в лёд при температуре 0 градусов. При нагревании до 100 градусов вода кипит и превращается в пар.

Опыт второй. Наберем в тарелку немного воды, отмерим маркером ее уровень на стенке тарелки и оставим на подоконнике на несколько дней. Заглядывая каждый день в тарелку, мы можем наблюдать чудесное исчезновение воды. Куда исчезает вода? Точно так же, как и в предыдущем опыте, она превращается в водяной пар – испаряется. Но в первом случае под воздействием высокой температуры вода исчезла в считанные минуты,  а во втором – за несколько дней.

Вывод: Вода способна испаряться.

Опыт третий. Всем известно, что происходит с сахаром, когда мы кладем его в чай и размешиваем ложкой. Но совсем ли исчезает сахар? Ведь чай был несладкий, а стал сладкий. Сахар не исчезает, он растворяется, распадается на крошечные, невидимые глазу частички и распределяется по всему стакану. То же самое происходит и с солью.  Чтобы это доказать, в столовую ложку наберем немного жидкости из того стакана, куда перед этим насыпали соль. Подержим ложку над огнем до тех пор, пока вода не испарится. В ложке останется белый порошок. После того, как ложка остынет, попробуем порошок на вкус. Без труда станет ясно, что это соль.

Вывод: Сахар и соль растворяются в воде, меняя ее вкус. Из соленой воды при выпаривании образуются кристаллы соли, из сладкой -  кристаллы сахара.

Опыт четветый . «Научи яйцо плавать»

Для проведения опыта нам понадобилось сырое яйцо, стакан с водой, несколько столовых ложек соли.        

        Кладем сырое яйцо в стакан с чистой водопроводной водой - яйцо опустится на дно стакана. Вынимаем яйцо из стакана и растворим в воде несколько ложек соли.        Опустим яйцо в стакан с солёной водой - яйцо останется плавать на поверхности воды.

Вывод: Соль повышает плотность воды. Чем больше соли в воде, тем сложнее в ней утонуть. В знаменитом Мёртвом море вода настолько солёная, что человек без всяких усилий может лежать на её поверхности, не боясь утонуть.

 Опыт пятый. «Заколдованная непроливайка».

Наполним стакан водой до самых краев. Теперь сконцентрируем свое внимание и очень осторожно опустим в стакан монетки по одной. Делаем это все осторожнее: вода начнет подниматься над краем стакана.

Что происходит?

Поверхностное натяжение собирает воду. Если приглядеться, то видно, что мениск продолжает линию стенок стакана, возвышаясь дугой посередине. Вода так же поднимается, когда мы погружаемся в ванну, наполненную водой.

Вывод: вода поднимается при погружении тела в воду.

Опыт шестой.

Наполним стакан примерно на 2/3 водопроводной водой. Разместим стакан с водой и карандаш на столе. Опустим карандаш вертикально в воду, чтобы его кончик оказался примерно посередине между дном стакана и поверхностью воды. Поводим карандашом туда-сюда в воде, держа его вертикально.

Со стороны покажется, что карандаш сломался: та часть карандаша, что находится под водой, слегка смещена относительно той части, что находится под водой.

Такой эффект возникает благодаря рефракции. Свет распространяется по прямой, но, когда луч света переходит из одного прозрачного вещества в другое, его направление меняется. Это и есть рефракция. Когда свет переходит из более плотного вещества, например, воды, в менее плотное, например, воздух, происходит рефракция, или видимое изменение угла падения луча. Свет в веществах разной плотности распространяется с разной скоростью.

Вывод: Свет, отраженный от карандаша, проходя сквозь воздух, кажется находящимся в одном месте, а сквозь воду - в другом.

Опыт «Торнадо в бутылке»

Для проведения опыта понадобится:

• Вода
• Прозрачная пластиковая бутылка с крышкой
• Блеск
• Жидкость для мытья посуды

Время на проведение эксперимента: примерно 15минут.

Начинаем эксперимент:

1. Заполняйте пластиковую бутылку водой, пока она не заполнит ¾ части бутылки.
2. Добавьте в водичку несколько капель жидкости для мытья посуды.
3. Через несколько секунд добавьте несколько щепоток блеска. Это поможет Вам лучше увидеть торнадо.
4. Плотно закройте бутылку крышкой.
5. Переверните бутылку верх дном и держите ее за «шею». Быстро, в течение нескольких секунд, покрутите бутылку круговыми движениями, остановитесь и загляните внутрь.

Примечание:

Возможно, Вам придется покрутить бутылку несколько раз, прежде чем Вы заставите торнадо работать должным образом.

Как это произошло?

Когда Вы прокручиваете бутылку круговыми движениями, Вы создаете вихрь воды, который выглядит как мини-торнадо. Вода быстро вращается вокруг центра вихря за счет центробежной силы. Центробежная сила – это сила внутрь направляющего объекта или жидкости, такой как воды по отношению к центру его круговой траектории. Вихри встречаются в природе, но там они очень страшные.

  Опыт «Мыльные пузыри»

Для проведения опыта понадобится:

• Жидкое мыло
• Вода
• Баночка
• Кусок проволоки

Время на проведение эксперимента:

Около 5 минут

Начинаем эксперимент:

1. Смешайте один стакан жидкого мыла с шестью стаканами воды.
2. Вылейте смесь в банку.
3. Конец проволоки согните в форму кольца.
4. Опустите проволоку в смесь, помакайте и осторожно вытащите ее.

Примечание:

Прежде чем проводить опыт «Мыльные пузыри» убедитесь в том, что Ваша проволока не покрыта нейлоновым слоем, так как если проволока будет покрыта нейлоновым слоем, Вы не сможете создавать мыльные пузырьки.

Наблюдение:

Попробуйте использовать средство для мытья посуды, шампунь или гель для душа и посмотрите, что из них создает лучше мыльные пузыри. Насколько большой мыльный пузырь Вы можете сделать?

Результат:

Пузыри образуются за счет того, что Вы смешиваете мыло с водой. Когда Вы согнули конец проволоки в колечко и, опустив в смесь, помакали ее, вода с частичками мыла перебралась на проволоку, а  после того, как Вы подуете в колечко, оттуда вылетит мыльный пузырёк.

Охрана воды.

Человек должен следить за чистотой всех водоёмов.
Чистая вода нужна для питья. В воде, загрязнённой сточными водами фабрик, заводов и жилищ, гибнут растения и животные. Большой вред водоёмам приносит загрязнение нефтяными продуктами. От них погибают рыбы и другие животные, которые служат им кормом, - насекомые, моллюски и другие. Реки и озёра сильно мелеют, когда вокруг них вырубают леса.

Закон об охране природы запрещает спускать в водоёмы вредные отбросы и сточные воды, вырубать леса вокруг водоёмов.

Почему воду нужно беречь?

«Воду нужно беречь» — твердят родители и воспитатели, дома и в детском саду. Об этом пишут в книгах и печатают в газетах. А выглядит это поучение весьма странно. Зачем же ее беречь, если ее вон сколько вокруг?

Дома отвернул краны – течет, хорошим напором, широкой струей. Хочешь тебе – холодная, хочешь - горячая. Готовь еду, купайся, стирай, сколько влезет. На улице измазался, играя в футбол, – колонка неподалеку. Нажал на рычаг – вода льется рекой, мойся, плещись сколько угодно. А вон по городу и за городом — сколько озер, рек, прудов. А уж море! Если поехать летом к морю, вообще перестаешь понимать, зачем же ее так беречь, воду-то эту, если ее огромные объемы, куда ни взгляни.

Теперь давайте посчитаем более конкретно. Каждый человек ежедневно выпивает около полутора-двух литров воды. Да плюс суп, да еще чай, кофе, компоты всякие. Это только внутрь. Сотни литров в день уходят на стирку, купание, другие потребности каждого из жильцов многоквартирного дома. А в деревне еще коровок-овечек напоить, а огород полить каждый вечер в жаркую погоду. Еще вода двигает лопасти электротурбин, вырабатывая энергию для нас, еще переносит на своих волнах огромные корабли. А сколько воды используется на любом производстве! Для охлаждения, увлажнения, промывания. Тонны, десятки тонн, сотни тысяч тонн ежедневно.

А теперь посмотрим на нашу планету. Нет, не на Вселенную – она как раз бесконечна. А планета, Земля? У нее есть северная и южная крайние точки, западная и восточная. То есть она ограничена в размерах, как ни крути. А, следовательно, ограничены и ее природные ресурсы. Представьте на минуточку: вода может закончиться! Одновременно, на всей планете. То есть совсем-совсем. Ни к соседям не сходить, чтобы набрать воды в чайник, ни у колонки не вымыться, и воды тебе ни отдадут, ни продадут ни за какие богатства мира. Представили? И как? Не очень, правда? Ну, помыться можно и подождать. А суп сварить? А просто – глотнуть свежей чистой воды, придя с тренировки или, вернувшись домой с жаркой улицы. А между тем, в течение одних суток, то есть двадцати четырех часов, человечество использует – вдумайтесь на минутку – семь миллиардов тонн воды! Даже страшно себе представить такое количество, не говоря уж о том, чтобы с ним навсегда попрощаться.

Да что там говорить – на нашей планете уже и сейчас существуют населенные пункты, страны и даже целые части материков, где люди страдают от нехватки воды. И будьте уверены: там они ее так бездумно не расходуют, берегут каждую капельку и очень точно просчитывают, сколько и когда ее потратят. Вот для того чтобы не пришлось скоро считать каждую каплю воды всему человечеству на Земле, воду крайне необходимо беречь. Закрывать краны, как только перестаешь пользоваться водой, экономно расходовать ее на любые нужды. Ну и, конечно, стараться не засорять любой из водоемов, будь то речка, озеро или пруд – каждому из нас когда-то придется напиться из такого же.

Вода выступает важным фактором жизнедеятельности всех живых организмов на Земле. Окажись вы в пустыне под ее беспощадно палящим солнцем, вы будите рады променять пусть не все, но некоторые сокровища на воду, на хотя бы один глоток этого живительного и бесценного «жидкого золота». Бедуины, путешествуя по пустыням, старались хорошо запасаться водой, так как если она закончится - они погибнут.

Что есть для нас вода сегодня? Разгадали ли мы ее главный секрет? 

С уверенностью говорить о том, что да, мы познали ее смысл нельзя. О воде написано много статей, воде посвящены стихи и пословицы, она олицетворение жизни в литературных произведениях. И еще больше будет написано в самое близкое время. К осознанию значимости и роли пресной воды в нашем повседневном мире привлечено внимание многих ученых земного шара. К изученным и открытым характеристикам воды со времен ее представления с точки зрения химии как два атома водорода и один атом кислорода немецким естествоиспытателем А. Гумбальтом, в наши дни добавилось очень много иных ее физико-химических свойств и ролей в жизни всего живого.

Многие столетия люди не знали, что представляет собой вода, и каким образом она появилась на планете. До XIX века люди не думали, что вода - химическое соединение. Данные о том, что вода есть химическое соединение стали известны лишь в XIX веке. На ранних стадиях ее изучения, воду относили к химическим элементам. Весь мир знал, что вода - химическое соединение, формула которого Н2О.

О наличии тяжелой воды стало известно в 1932 году. В наше время известно, что может быть 135 изотопных типов воды. Внешне тяжёлая вода смотрится как обыкновенная, но при этом ее состав непрост и многообразен. Вода - одно из бесчисленных химических соединений, с, казалось бы, легкой и совершенно непримечательной формулой, но в то же время - такой сложный смысл сокрыт в ней.

Вода все время контактирует с различными веществами в природе. Вода химически не меняется под действием большего количества соединений, которые она растворяет. Вода имеет возможность растворить, как и твердые тела, жидкости, так и газы. Воду можно отнести к категории максимально сложных веществ по своим качествам и способностям. Вода, какой бы она не была по составу, имеет разное воздействие на здоровье человека. Всякий вид воды формируется в своих установленных обстоятельствах. И если жизнь - это одушевленная вода, то, также как и жизнь, вода многолика и характеристики ее неиссякаемы. Вода обладает очищающим и освежающим влиянием, в связи с чем, часто используется в целительстве. Исходя из многих высказываний, имеющих отношение к воде: «много воды утекло», «воды не замутит», можно вообразить, что раньше люди знали о воде больше, чем мы и применяли ее силу на благо себе.

Хотя мы и представляем себе полную значимость воды в современном мире для нас, но не предполагаем, что наши представления не полны. Представим себе на минуту, что на Земле не стало бы питьевой воды, рек, морей, океанов. Что могло бы произойти? В подобном случае жизнь на нашей планете не могла бы даже появиться. Собственно воде Земля обязана появлением и развитием жизни, в таком случае, не будь ее, не было бы и нас. В данном случае ни один живой бы организм не выжил бы, а жизнь бы не возникла. Не будь воды, не знали бы мы ее строения, ее свойств, ее значимости, ее особенностей, не знали бы мы что такое жизнь.

Берегите воду! Вода незаменима никакими сокровищами мира. Вода несёт информацию о состоянии нашей планеты, в связи с этим ее требуется оберегать.

Мастер-класс «Удивительные свойства воды»