Вода
Презентация посвящена воде во всех ее аспектах. В ней рассказывается о том, какая бывает вода, о ее свойствах и о том, какую роль вода играет в нашей жизни.
Скачать:
| Вложение | Размер |
|---|---|
 voda.ppt | 2.63 МБ |
Предварительный просмотр:
Подписи к слайдам:
«Человек не ценит воду до тех пор, пока не иссякнет источник» Монгольская пословица
Вода – одно из самых распространенных на Земле веществ. Без воды нет жизни, она – «кровь» земли. Современное потребление воды в мире составляет 4000 км 3 в год. На каждого жителя планеты приходится по 1000 м 3 воды. Физиологическая потребность человека составляет около 2,5 л в день.
Таково минимальное количество воды, которое требуется на каждого человека в год для питья, гигиены и выращивания продуктов питания. Этот объем эквивалентен почти половине объема олимпийского плавательного бассейна.
Многие пищевые продукты можно получить искусственным путем. Но потребности живого организма в воде может удовлетворить только природная вода.
Самое важное для жизни – вода. Вода имеет огромное значение в жизни растений, животных и человека. Она обеспечивает жизнедеятельность организма, принимая участие в целом ряде биохимических реакций, а также являясь средой, в которой эти реакции протекают. У взрослого человека доля воды в организме составляет 65%. Человек и животные могут в своем организме синтезировать первичную («ювенальную» воду, образовывать её при сгорании пищевых продуктов и самих тканей.
Водные ресурсы планеты испытывают большую нагрузку в связи с ростом населения и повышением его доходов.
Четвертая часть человечества ощущает недостаток пресной воды. Свыше 500 млн. жителей земли страдают от недостатка и плохого качества питьевой воды.
Вода в природе Поверхность Земли, занятая водой, в 2,5 раза больше поверхности суши. Много воды находится в газообразном состоянии в виде паров в атмосфере. В виде огромных масс снега и льда лежит она круглый год на вершинах гор и в полярных странах. В недрах земли также находится вода, пропитывающая почву и горные породы. Общие запасы воды на Земле составляют 1454 млн. км 3 , из них менее 2 % относятся к пресным водам, а доступны для использования только 0,3 %.
Какая бывает вода -Дистиллированная вода -Обыкновенная вода. -Тяжёлая вода. -Лёгкая вода. -Жёсткая вода. -Баритовая вода. -Святая вода. -Жавелевая вода. - Лабарракова вода. -Сухая вода. -Скользкая вода. -Конституционная вода. -Фагеденическая вода. -Серебряная вода. -Талая вода.
Дистиллированная вода. Чистой воды в природе нет – она всегда содержит примеси. Чистую воду получают методом перегонки. Перегнанная вода называется дистиллированной. Количество примесей в пресных водах обычно составляет от 0,01 до 0,1 % по массе. Морская вода содержит 3,5 % растворенных веществ, главную массу которых составляет NaCl – поваренная соль.
Обыкновенная вода Нигде нет обыкновенной воды. Она всегда необыкновенная. Даже по изотопному составу вода всегда различна. Состав воды зависит от истории воды – от того, что с ней происходило в процессе круговорота в природе. При испарении вода обогащается протием 1 Н, поэтому дождевая вода отличается от озерной. В закрытых озерах вода содержит больше дейтерия 2 Н, чем вода горных ручьев. Вода из тающего льда другая и отличается от воды, из которой этот лед был получен.
Легкая вода Это та самая вода, формулу которой знают все – Н 2 О. Но такой воды в природе нет. Такую воду с огромным трудом приготовили ученые. Она им понадобилась для точного изучения свойств воды. Пока такая вода существует только в нескольких крупнейших лабораториях мира.
Тяжелая вода Строго говоря, нужно было бы называть тяжелой воду, состоящую только из одних тяжелых изотопов водорода (дейтерия) и кислорода – D 2 18 O. Но такой воды нет даже в лабораториях ученых. В науке и ядерной технике принято условно называть тяжелой водой тяжеловодород-ную воду. Она содержит только дейтерий 2 D , в ней совсем нет легкого изотопа водорода 1 Н. Формулу тяжелой воды написать нельзя. Это не химическое соединение, а смесь нескольких различных вод. Во всех них содержится дейтерий, а изотопный состав кислорода различен.
Жесткая вода Это вода, которая содержит значительное количество солей кальция и магния. Жесткая вода дает мало пены с мылом, а на стенках сосудов, где кипятили такую воду, образуется накипь. Жесткая вода невкусна. Она нежелательна для приготовления пищи.
Баритова вода Это раствор гидроксида бария Ba (ОН) 2 в воде
Жавелевая вода Если хлор пропускать через охлажденный раствор гидроксида калия, то в результате получается «жавелевая» вода – хорошее отбеливающее средство: Cl 2 + 2KOH = KCl + KClO + H 2 O Название происходит от названия пригорода Парижа Жавель, где в 1792 г. было организовано производство этого отбеливателя.
Лабарракова вода Образуется при пропускании хлора через охлажденный раствор гидроксида натрия NaOH . Содержит гипохлорит натрия NaClO , который под воздействием углекислого газа воздуха разлагается с образованием неустойчивой хлорноватистой кислоты HClO : NaClO + CO 2 + H 2 O = NaHCO 3 + HClO Обладает дезинфицирующим и отбелива-ющим действием. Выпускается под торговой маркой «Белизна». Впервые предложена А.Х.Лабарраком.
Сухая вода Недавно ученые сумели приготовить сухую воду. К обычной воде добавили немного порошка несмачиваемой кремниевой кислоты H 2 SiO 3 . Вода сразу становится сухой и сыпучей. Такую воду можно пересыпать или перевозить в пакетиках.
Скользкая вода Оказалось, что если растворить в воде ничтожное количество полимера полиэтиленоксида, то вода начинает течь по трубам почти втрое быстрее обычной. Струя такой воды из шланга бьет почти в 2,5 раза дальше. Тела движутся в ней гораздо быстрее. «Скользкую» воду начинают применять при тушении пожаров.
Фагеденическая вода Это фармацевтический препарат, который готовят, смешивая известковую воду с раствором хлорида ртути( II ) : Ca(OH) 2 + HgCl 2 = CaCl 2 + HgO + H 2 O «Фагеденическую воду» используют при лечении кожных болезней.
Конституционная вода И основания, и кислоты образуются при участии воды. Вода входит в состав этих веществ, как неотъемлемая часть. Это, так называемая «конституционная вода». Выделить конституционную воду, не разрушая вещества, нельзя. CaO + H 2 O = Ca(OH) 2 SO 3 + H 2 O = H 2 SO 4
Серебряная вода Издавна известно, что вода, некоторое время находившаяся в серебряном сосуде, а затем перелитая в бутыль, в течение года не портилась. При полете космонавтов использовалась для питья серебряная вода. Ионы серебра обладают антимикробным действием. Серебряная вода служит эффективным средством при лечении воспалительных процессов.
Талая вода Активное биологическое действие на живой организм талой воды впервые было обнаружено в Арктике, когда при таянии льда было замечено интенсивное развитие планктона. Вода тающего льда оказывает омолаживающее действие на организм как животных, так и человека. В талой воде сохраняются очаги ледяных структур, а в пустоты ледяной решетки биомолекулы укладываются без их повреждения с сохранением потенциальных жизненных функций. Любопытно, что замороженный до твердого состояния ископаемый тритон, пролежавший в мерзлоте на глубине 14 м около миллиона лет, ожил.
Чистая вода – прозрачная жидкость, не имеет запаха и вкуса. Наибольшую плотность она имеет при 4 о С. Плотность льда меньше плотности жидкой воды, поэтому лед всплывает на поверхность. Вода замерзает при 0 о С и кипит при 100 о С при давлении 101325 ПА. Она плохо проводит теплоту и очень плохо проводит электричество. Вода – хороший растворитель. Физические свойства воды
Химические свойства воды Вода – весьма реакционоспособное вещество. 1). Вода образует многочисленные соединения – гидраты: 5 H 2 O + CuSO 4 = CuSO 4 *5H 2 O 2). Вода вступает в реакции замещения с активными металлами : 2Na + 2H 2 O = 2NaOH + H 2 Ca + 2H 2 O = Ca(OH) 2 + H 2 3). Вода реагирует с менее активными металлами при нагревании : Zn + H 2 O = ZnO + H 2
4). Вода реагирует с некоторыми неметаллами : C + H 2 O = CO + H 2 5). Вода реагирует с оксидами активных металлов, при этом получаются щелочи: L 2 O + H 2 O = 2LiOH 6). Вода реагирует почти со всеми оксидами неметаллов с образованием кислот: SO 3 + H 2 O = H 2 SO 4 7). Под действием постоянного тока или при высокой температуре вода разлагается: 2 H 2 O = 2H 2 + O 2
Аномальные свойства воды
Вода принадлежит к единственному веществу на нашей планете, которое в обычных условиях температуры и давления может находиться в трёх агрегатных состояниях – твёрдом (лёд), жидком и газообразном (невидимый глазу пар).
Плотность В отличие от всех известных жидкостей, плотность которых монотонно увеличива- ется с понижением температуры, плотность воды максимальна при 4 0 С, а при дальнейшем понижении температуры вновь начинает убывать. Это уникальное свойство воды делает возможным жизнь в реках и озерах – в противном случае эти относительно мелкие водоемы промерзли бы до дна в зимний период и были бы лишены почти всех живых организмов.
Теплоемкость Вода обладает огромной теплоемкостью – благодаря этому теплые океанические течения согревают многие северные регионы планеты, принося тепло из южных широт.
Поверхностное натяжение Аномально высокое поверхностное натяжение жидкой воды не только позволяет некоторым насекомым спокойно ходить по ее поверхности, но и благодаря капиллярным силам обеспечивает поступление питательных веществ к кронам деревьев.
Температура замерзания и кипения Если рассмотреть ряд соединений водорода с другими элементами шестой группы Периодической системы ( S , Se, Te), то можно заметить, что существует закономерность между их молекулярными массами и температурами замерзания и кипения: чем выше молекулярные массы, тем выше температурные значения. Вода – исключение из этой закономер-ности.
Зависимость температуры замерзания и кипения некоторых соединений водорода от молекулярной массы Соединения водорода Молекулярный вес Температура, С замерзания кипения H 2 Te 130 -51 -4 H 2 Se 92 -64 -42 H 2 S 34 -82 -61 H 2 O 18 0! +100!
Молекула воды
Объяснить аномальные свойства воды на основании лишь строения ее молекулы ученые не могли. Секрет кроется в структуре, в которую самоорганизуются молекулы жидкой воды благодаря наличию так называемых водородных связей между молекулами.
Водородные связи H \ { 0,276 нм } O * * * H O / \ H H
В молекуле воды энергия химической связи Н-О составляет 456 кДж/моль, а энергия водородной связи Н…О 21 кДж/моль. Благодаря наличию водородных связей, каждая молекула воды образует связи с соседними молекулами, образуя пространственную сетку. Однако в жидком состоянии вода – неупорядоченная жидкость; эти водородные связи – спонтанные, короткоживущие, быстро рвутся и образуются вновь.
Большая часть современных исследователей придерживается мнения о двухструктурной модели воды, согласно которой вода представляет собой смесь 1) рыхлой льдоподобной и 2) плотно упакованной структур. При температуре около 4 о С пустоты льдоподобной структуры заполняются свободными молекулами воды, и плотность ее становится максимальной.
Структура льда Во льду каждая молекула воды окружена четырьмя ближайшими к ней молекулами, размещенными в вершинах правильного тетраэдра. В структуре льда много пустот, которые даже больше самих молекул воды, и, таким образом, лед имеет ажурную структуру.
Ажурная структура льда
Во льду молекулы воды соединены в правильный шестиугольник
Эта гексагональная симметрия льда и заставляет снежинки при всем их бесконечном разнообразии расти в форме звездочек с шестью (реже – с тремя или двенадцатью) лучами, но никогда с четырьмя или пятью.
Предлагаем вам полюбоваться красотой снежинок
Согласно данным ООН, к 2025 году более половины стран земного шара столкнутся с недостатком пресной воды, а к середине века – уже до ¾ населения Земли
У человека потеря 10% воды вызывает целый ряд расстройств, а потеря 20% воды – смерть…
22 марта – Всемирный день воды Мир вступил в эпоху войн за ресурсы, важнейшим из которых является вода. Хотя вода занимает 70% поверхности земного шара, лишь 2 % из общего количества воды приходится на пресную воду и только 1% поверхности суши всего мира занят пресноводными экосистемами. По данным журнала Science , люди уже используют примерно 54% всего доступного стока поверхностных вод.
Вместе мы должны сделать все от нас зависящее, чтобы превратить XXI век в столетие «водного мира», а не «водных войн».
Павел Петрович Бажов. Хрупкая веточка
"Не жалею, не зову, не плачу…"
Рисуем пшеничное поле гуашью
Две снежинки
Нечаянная победа. Айзек Азимов