Исследовательская работа «Удивительные свойства обычной воды»

ВВЕДЕНИЕ

Привычное не удивляет, и то, что мы постоянно используем, лишено таинственности. Но все же есть на планете явления, которые не перестают вызывать восторг и изумление. Они не подчиняются известным законам.

К примеру, вода. Вода – самое простое и привычное вещество на планете. Кажется, что проще воды ничего не бывает. Вода сопровождает каждое мгновение нашей жизни. Мы узнаём её в виде жидкости и твёрдого тела, мы любуемся её парами, проплывающими над нами в виде белых облаков.  Вода – самое распространённое, знакомое и необходимое вещество для человека на Земле: сам человек на 3/4 состоит из воды; воду мы пьём; водой мы моемся; на воде готовим пищу; используем её в системе отопления; на основе воды изготавливаются множество необходимых для человека веществ (кремы, шампуни).

Вода  согревает нас, она  поглощает солнечное тепло и, медленно остывая, отдает его понемногу атмосфере. Поэтому на Земле не бывает резких перепадов температур и жить вполне приятно. Если бы атмосфера не содержала водяных паров, космический холод заморозил бы все на земле.  

Но как ни странно, о воде, веществе таком привычном и знакомом, мы знаем далеко не все. Вода таит в себе множество загадок. Ее до сих пор продолжают исследовать ученые, находя все больше интересных данных о свойствах воды, некоторые из которых настолько любопытны, что порой все еще не поддаются объяснению. То есть их не должно быть. Но они есть. Чудо! Или загадка...

Тему исследования мы определили так: «Удивительные свойства обычной воды».

Гипотеза: предположим, что вода обладает удивительными свойствами, но как это доказать?

Проблема состояла в том, чтобы найти ответы на интересующие меня вопросы:

• Что такое вода?
• Все ли уже известно о воде?
• Какие физические свойства воды известны и доказаны?
• Какие существуют интересные факты о воде?

Мы решили провести исследование, цель которого - выявить удивительные свойства воды, доказать на опытах факты, взятые из разных источников информации.

Для достижения цели необходимо решить следующие задачи:

• изучить и проанализировать информацию по данной проблеме;
• определить и выделить интересные факты, удивительные свойства воды;
• провести опыты, доказывающие уникальность воды;
•  проанализировать полученные результаты;
•  сделать выводы;
• создать сборник «Удивительная вода»  - интересные опыты с водой для юных исследователей.

Объект исследования: вода и её различные состояния.

Предмет исследования: свойства воды.

Методы исследования:

• изучение и анализ литературы и Интернет–статей по данной теме;
• наблюдение;
• опыты;
• сравнение;
• обобщение.

Практическая направленность - исследуя удивительные свойства воды, мы расширяем кругозор, развиваем логическое мышление и тренируем интеллект. Полученные знания можно использовать для проведения уроков и внеклассных мероприятий в начальных классах с целью вызвать интерес у учащихся к окружающему миру и выработать необходимые качества и умения использовать творческий опыт и знания в жизни.

Глава I.  Теоретическая часть. Вода. Что мы о ней знаем?

1.1 Что такое вода?

Такой вопрос может показаться не только странным, но и немного невежливым. Кто же этого может не знать? Всякий знает, что вода — это соединение водорода и кислорода. Вот ее всем известная формула: Н2О. С водой очень хорошо знаком каждый, кто привык умываться по утрам, пьет чай, умеет плавать, любит бегать под дождем, не боясь промокнуть, кататься на коньках и ходить на лыжах.

И всё же за ответом на этот вопрос я отправился в библиотеку.

Из книг я узнал, что название воды произошло еще с незапамятных времен и с того времени водой называют любую «живую» влагу, которая так необходима для жизни людей, животных и окружающей нас природы. Точного определения, почему воду назвали водой, не существует, так как каждый народ имеет свое название, которое определяет значение воды для окружающих.

Вода образует водную оболочку нашей планеты – гидросферу (от греческих слов “гидор” – вода, “сфера” – шар).

Пожалуй, на Земле нет более распространенного и в то же время более загадочного вещества, чем вода. Действительно, достаточно вспомнить, что все живое вышло из воды и состоит из нее более чем на 50%. 71% поверхности Земли покрыто водой и льдом, а значительная часть северных территорий суши представляет собой вечную мерзлоту. Чтобы наглядно представить себе суммарное количество льда на нашей планете, заметим, что в случае их таяния вода в Мировом океане поднимется более чем на 50 м, что приведет к затоплению гигантских территорий суши на всем земном шаре. Во Вселенной, в том числе и в Солнечной системе, обнаружены огромные массы льда. Нет ни одного мало-мальски существенного производства, бытовой деятельности человека, в которой не использовалась бы вода.

Известный советский ученый академик И.В.Петрянов свою научно – популярную книгу о воде назвал “Самое необыкновенное вещество в мире”. А доктор биологических наук  Б.Ф.Сергеев начал свою книгу  “Занимательная физиология” с главы о воде – “Вещество, которое создало нашу планету”.

Вывод: вода – вещество привычное и необычное.

1.2. Физические свойства воды 

Вид молекулы воды мы нашли в энциклопедии.

Из уроков окружающего мира мы знаем, что вода – единственное вещество на Земле, которое существует в природе в трёх состояниях:

1. Твёрдое - лёд.
2. Жидкое - вода.
3. Газообразное - водяной пар.

Вода – такое уникальное вещество, которое может переходить из одного состояния в другое, и обратно при незначительных изменениях. При переходах из одного состояния в другое могут происходить различные процессы: испарение   (вода из жидкого состояния постепенно переходит в воздух в виде пара), конденсация (водяной пар переходит в жидкое или твёрдое состояние), заиндевение (образование инея – переход газообразной воды в твёрдое состояние), замерзание (жидкая вода превращается в снег, лёд). Таким образом, вода может осуществлять не только постепенные переходы из одного состояния в другое (лёд – вода – пар – вода – лёд), но и скачкообразные, минуя некоторые фазы (лёд – пар или пар – иней). При переходах воды из одного состояния в другое существенно изменяются её свойства.

Однако в энциклопедии мы прочитали, что ученые выделяют 5 различных состояний воды в жидком виде и 14 состояний в замерзшем виде.

Так же возможны состояния - пересыщенный пар, перегретая жидкость, переохлаждённая жидкость. Эти состояния могут существовать длительное время, однако они неустойчивы и при соприкосновении с более устойчивым состоянием происходит переход. Например, нетрудно получить переохлаждённую жидкость, охладив чистую воду в чистом сосуде ниже 0°C, однако при появлении центра кристаллизации жидкая вода быстро превращается в лёд.

При атмосферном давлении вода замерзает при температуре 0°C и кипит при температуре 100°C.

«Стеклянная» вода. При температуре -38 °C даже самая чистая сверхохлажденная вода внезапно превратится в лед. При -120 °C вода  становится сверхвязкой или тягучей, как патока, а при температуре ниже -135 °C она превращается в «стеклянную» или «стекловидную» воду – твердое вещество, в котором отсутствует кристаллическая структура.

Сверхохлаждение воды. Этим свойством обладает очень чистая вода. При охлаждении ниже точки замерзания такая вода остается жидкой. Её кристаллизация может быть спровоцирована пузырьками газа, примесями, неровной поверхностью емкости. Когда процесс кристаллизации запускается, можно наблюдать, как сверхохлажденная вода моментально превращается в лед.

Обычно среди свойств воды называются такие, как:

-прозрачная,

-бесцветная,

-без запаха,

-текучая,

-принимает любую форму, в которую её налить,

-может замерзать,

-может испаряться,

-вода расширяется и сжимается,

-растворяет вещества.

Вода – удивительное вещество. В отличие от других аналогичных соединений она имеет много аномалий. К ним относятся необычно высокая температура кипения и теплота парообразования. Вода характеризуется высокой теплоемкостью, которая позволяет использовать ее в качестве теплоносителя. Необычно высокое поверхностное натяжение воды обусловило ее хорошую способность смачивать поверхности твердых тел и проявлять капиллярные свойства, что дает ей способность подниматься вверх по порам и трещинам пород и материалов вопреки земному притяжению.

Весьма редкое свойство воды проявляется при ее превращении из жидкого состояния в твёрдое. Этот переход связан с увеличением объёма и с  уменьшением плотности.

Ученые доказали, что строение воды в твердом состоянии имеет  полости и пустоты. При плавлении они заполняются молекулами воды, поэтому плотность жидкой воды оказывается выше плотности твердой. Поскольку лед легче воды, то он плавает на ней, а не опускается на дно.

Способность воды расширяться при замерзании приносит много хлопот в быту и технике. Практически каждый человек был свидетелем того, что замерзшая вода разрывает стеклянную емкость, будь то бутылка или графин.

Ещё одно интересное свойство воды: увеличение давления приводит к плавлению льда. Это можно наблюдать на практике, например скольжение коньков на льду. Площадь лезвия конька невелика, поэтому давление на единицу площади большое и лед под коньком подплавляется.

Интересно, что если над водой создать высокое давление и затем ее охладить до замерзания, то образующийся лед в условиях повышенного давления плавится не при 0°C, а при более высокой температуре.

Так, лед, полученный при замерзании воды, который находится под давлением 20000 атм, в обычных условиях плавится только при 80°C.

Еще одна аномалия жидкой воды связана с неравномерным изменением ее плотности при изменении температуры. Уже давно установлено, что наибольшей плотностью вода обладает при температуре +4°C. При охлаждении воды в водоеме более тяжелые поверхностные слои тонут, в результате чего происходит хорошее перемешивание теплой и более легкой глубинной воды с поверхностной.

Вывод: вода удивительна своими самыми обычными свойствами. И эти свойства мы  рассмотрим в практической части и продемонстрируем некоторые наиболее интересные опыты.

1.3. Вода в жизни человека, животных и растений.

Все живое и неживое: любые почвы и горные породы на нашей планете, все предметы, тела, организмы содержат ее.  Вода - это вещество, которое создало нашу планету, и наша жизнь без нее невозможна!

Вода входит в состав любого живого организма. Достаточно помять лист растения в руках, и мы обнаружим в нём влагу. Вода содержится во всех частях растений. Вспомни, как много сока в плодах -  арбузе, апельсине, лимоне. Этот сок - вода с растворёнными в ней различными веществами.

Организм человека, в том числе кровь, мозг, больше чем наполовину состоит из воды. Содержание воды в организме новорожденного составляет 97%, с возрастом снижаясь до 70 - 75%, в частности, в мозге содержится около 85% воды, а тело человека почти на 63 – 68 % состоит из воды. На 1кг тела коровы- 600г воды, утки- 700г воды, у медузы на 100г тела- 99г воды.

Содержание воды в разных организмах различается: например, у водорослей – 90-98%, в листьях наземных растений – 75-86%, в семенах злаков – 12-14%, у мхов и лишайников – 5-7%,  у кишечнополостных – 95-98%, у насекомых – 45-65%, у млекопитающих – 60-70%.

Таким образом, мы видим, что вода входит в состав любого организма.

Ежедневное потребление человеком питьевой воды составляет в среднем около 2 л, а общее потребление воды на душу населения в развитых странах составляет 150 - 300 л в день.

При недостатке воды жизнь живых существ сильно нарушается. Растения без воды увядают и могут погибнуть. Животные, если их лишили воды, быстро гибнут. Например, собака может прожить без пищи до 100 дней, а без воды - не больше 10 дней. Без пищи человек может прожить больше месяца, а без воды  не может прожить более трех суток. При потере организмом 10% воды наступает самоотравление, а при 21% - смерть.

Мы выяснили, что свойства воды, содержащейся в живых организмах,  существенно отличаются от показателей воды, которую мы используем каждый день. Ярким примером этого служит тот факт, что вода внутри животных и растений не замерзает при температурах до - 50°С  и ниже.  Вода остается жидкостью при нагревании до + 1000 С. Для обитателей водной среды это также важно.

Учёные утверждают, что Земля давно бы остыла и превратилась безжизненный кусок камня, если бы не вода. Нагреваясь, она поглощает тепло, остывая, отдаёт его. Земная вода и поглощает, и возвращает очень много тепла, и тем самым  «выравнивает» климат. Это делает водную среду достаточно комфортной для обитания живых организмов. А от космического холода предохраняют Землю вода  в атмосфере – в виде облаков  и в виде паров. У воды при нагревании медленно повышается  температура, а при охлаждении вода отдает много тепла окружающей среде, поэтому  вблизи больших водоемов не бывает очень низких температур.

Вода также является домом для множества растений и животных. Воду пьют поля и леса. Но вода не только «поит», но ещё и кормит – по морям и океанам днём и ночью плывут тысячи кораблей, рыболовных судов. Именно поэтому издавна многие города строились на берегах рек.

Вода «добывает» электрический ток, работая на электростанциях. Без воды не замесить тесто для хлеба, не приготовить бетон для стройки, не сделать ни бумагу, ни ткань для одежды, ни резину, ни конфеты, ни лекарства, - ничего не сделать без воды. 

Например:

• для производства 1т стали надо 150т воды;
• для производства 1т бумаги - 250т воды;
• чтобы вырастить 1т свёклы - 10т воды.

          Как вы думаете, много ли весит один кубометр воды? И сможет ли поднять такое количество воды один человек? 1 м 3 воды весит 1тонна или 1000 кг. А поднять его могут 15 – 20 человек  или подъёмный кран.

         Если в квартире не исправен кран, то из него за час вытекает 1 стакан воды. При утечке из крана за сутки набирают одно ведро.

 Вывод: вода - самое удивительное и самое загадочное вещество на Земле. Она играет важнейшую роль во всех жизненных процессах и явлений, происходящих на нашей планете и за ее пределами.

1.4. Все ли уже известно о воде?

Из интернет-статей мы узнали, что основы современного понимания воды заложили около 200 лет назад Генри Кавендиш и Антуан Лавуазье, обнаружившие, что вода – это не простой химический элемент, как считали средневековые алхимики, а соединение кислорода и водорода в определенном отношении.

В 30-х годах нашего века, химики были уверены, что состав воды им хорошо известен. Но однажды одному из них пришлось измерить плотность остатка воды после электролиза. Он был удивлен: плотность оказалась на несколько стотысячных долей выше нормальной.

В науке нет ничего незначительного. Эта ничтожная разница потребовала объяснения. В результате ученые открыли много новых больших тайн природы. Они узнали, что вода очень сложна. Были найдены новые формы воды. Каждое новое, более точное измерение, каждый новый верный расчет, каждое новое наблюдение не только повышает уверенность в знании и надежности уже добытого и известного, но и раздвигает границы неведомого и еще не познанного и прокладывает к ним новые пути.

Вместе с тем после многочисленных успехов физики и химии воды последних лет вряд ли можно утверждать, что свойства этого простого вещества понятны до конца.

Вывод: несмотря на многовековую историю изучения, простейший химический состав и исключительную важность для жизни на Земле, природа воды и льда таит в себе много загадок.

1.5. Секреты воды.

Современная наука продолжает изучать и находит новые свойства воды. Изучая свойства воды, мы узнали очень интересный факт. Вода обладает «памятью» – накапливает и сохраняет сообщаемую ей информацию. Если воде при замерзании произнести добрые слова или красивую музыку, то получаются великолепной красоты кристаллы, если же слова и музыка были агрессивными – кристаллы получаются мелкими и уродливыми. Этими исследованиями более двадцати лет занимается Японский ученый Масару Емото.

(Приложение 1)

Предполагается, что вода океана хранит память о созданиях, обитавших в его глубинах. Ледники тоже могут вмещать в себя миллионы лет истории нашей планеты. По мнению руководителя  лаборатории научно-экспериментального центра Минздрава РФ Станислава Зенина, вода состоит не из отдельных молекул, а из крупных соединений, включающих до 900 молекул - так называемых кластеров.  Вода, состоящая из множества кластеров различных типов, воспринимает, хранит и передает самую различную информацию.         Вода реагирует на мысли и эмоции окружающих ее людей, на события, происходящие с населением. Кристаллы, образовавшиеся из только что полученной очищенной  воды, имеют простую форму хорошо известных шестиугольных снежинок. Накопление информации меняет их строение, усложняя, повышая их красоту, если информация добрая, и, напротив, искажая или даже разрушая первоначальные формы, если информация злая, оскорбительная. Наблюдали такую ситуацию, когда кристаллы, образовавшиеся из воды, находившейся рядом с цветком, повторили его форму.

Таким образом, вода обладает памятью, которая ей позволяет даже после значительного разбавления распознавать хранящуюся в молекулах информацию. При этом негативная (в смысле вредная) информация также сохраняется. Вода циркулирует вокруг земного шара, протекает через наши тела и разносится по всему миру. Если бы мы могли прочесть информацию, которая хранится в памяти воды, то узнали бы историю.

(Приложение 2)

Исследуя свойства обычной воды, мы решили еще найти информацию о  «святой»  воде.

При проведении анкетирования мы задали ребятам вопрос о «святой» воде. Оказывается, у многих дома она есть, но свойства ее не известны. Мы  выяснили следующее. Святая вода по-гречески называется "великая агиазма", то есть "великая святыня". На Руси с давних времен верили, что в день Крещения вода приобретает особые целительные свойства: в ней нельзя простудиться, она убережет человека от болезней, порчи и сглаза. Верили также и в то, что в ночь на Крещение вода во всех источниках освящается сама собой, независимо от церковных церемоний. Но ученые доказали,  что святая вода отличается повышенным содержанием серебра, имеет в связи с этим большие очищающие возможности и действительно помогает  человеческому организму, исправляя работу нездоровых органов.

Вывод: понять воду - значит понять вселенную, все чудеса природы и саму жизнь.

1.6.  Интересные факты о воде.

Из литературных источников мы узнали много интересной и полезной информации о воде, которой поделились с одноклассниками.

1. Всемирный Водный День празднуется каждый год 22 марта.
2. Вода может быть бесплатной, а может быть и очень дорогой. Самая дорогая в мире вода продается в Лос-Анджелесе. Производители упаковывают драгоценную жидкость со сбалансированным вкусом и значением ph в бутылки со стразами "Swarovski". Стоит такая вода 90 $ за 1 л.
3. Самая чистая вода в Финляндии.  Всего в исследовании свежей природной воды принимало участие 122 страны. При этом 1 млрд. людей по всему миру вообще не имеет доступа к безопасной воде.
4. За всю свою жизнь человек выпивает примерно 35 т воды.
5. При утрате 2% воды от массы тела у человека появляется жажда, при потере 6-8 %- полуобморочное состояние, при потере 10% - начинаются галлюцинации и появляются проблемы с глотанием. При нехватке 12% - человек погибает.
6. В природе существует около 1330 видов воды. Они различаются по происхождению и по количеству растворенных в ней веществ.
7. Где больше всего воды? Ответ кажется очевидным: в Мировом океане. Однако на самом деле, в составе мантии Земли воды содержится в 10-12 раз больше, чем в Мировом океане.
8. Мы можем пить только 3% воды – именно столько у нас запасов пресной воды. Но даже большая часть этих 3% недоступна, так как содержится в ледниках.  
9. Вода отражает 5% солнечных лучей, в то время как снег – около 85%. Под лед океана проникает только 2% солнечного света.
10. Химическое соединение H2O в чистом виде в природе не существует. Вода - универсальный растворитель, она растворяет в себе всё, что встречает на пути.
11. Вода не только дарит жизнь, но может и отнимать ее. 85% всех заболеваний в мире передается с помощью воды. Ежегодно 25 млн. человек умирает от этих заболеваний.

Глава II. Практическая часть. Исследование свойств и особенностей воды.

«Понять воду - значит понять вселенную,
все чудеса природы и саму жизнь»

Масару Эмото

2.1. Опыты, демонстрирующие удивительные свойства воды

Цель нашей практической работы – не столько добиться собственных научных результатов, сколько получить основные знания, умения, навыки в области методов научного исследования.

Для того что бы наглядно увидеть удивительные свойства воды можно провести следующие опыты.

 (Приложение 3)

2.1.1.  Опыт первый: проверяем оптические свойства воды.

Оборудование: банка с водой, яйцо, монета и карандаш.

В процессе работы мы выявляли свойство воды увеличивать предметы. Для этого мы опускали в банку с водой сначала яйцо, затем карандаш, а в конце под дно банки подкладывали монетку.  

Результат: каждый раз вода выполняла роль увеличительного стекла.  

Вывод: предмет, погружённый в воду, кажется больше своих реальных размеров из-за преломления лучей света при прохождении из одной оптической среды (воздух) в другую (вода).

2.1.2. Опыт второй: правда ли вода увеличивается в объёме при нагревании?

Оборудование: узкая бутылка, подкрашенная вода, маркер, металлическая кружка.

Мы налили воды в бутылку (температура воды изначально была около 20 0С) и отметили уровень воды маркером. Далее нагрели бутылку на водяной бане при помощи металлической кружки (температура воды при этом была около 80 0С).

Результат: после нагревания было заметно, что уровень воды в бутылке стал выше.

Вывод: вода действительно расширяется при нагревании. Если продолжить нагревать бутылку с водой, то вода постепенно испариться - это еще одно свойство воды (свойство испаряться).

2.1.3. Опыт третий: а что происходит с водой при замерзании?

Все мы знаем, как лопается стеклянная бутылка, наполненная доверху водой, при замерзании. Но как показать это свойство быстро и безопасно?

Оборудование: пластмассовая баночка и вода.

Мы заполнили пластмассовую баночку до верха водой и плотно закрыли крышкой. Затем положили в морозилку.

Результат: когда вода замёрзла и превратилась в лёд, она выдавила крышку.

Вывод:  вода способна расширяться при замерзании в отличие от других веществ, которые сжимаются. Это обусловлено её молекулярным строением.   

2.1.4. Опыт четвёртый: проверяем силу воды.

Оборудование: пластиковая карточка, стакан, вода и монеты.

Сначала кладём карточку на пустой стакан и пробуем положить на её край монету.

Результат: карточка падает.

Теперь доверху нальём воду в стакан и повторим опыт. Аккуратно будем класть по одной монетке на край карточки.

Результат: вода удержала 6 монет.

Вывод: Чем больше площадь соприкосновения поверхности воды с карточкой, тем больше нужно приложить силы, чтобы нарушить эту связь.

2.1.5. Опыт пятый: горка из воды.

Оборудование: стакан, вода и монеты.

Наливаем в стакан прохладную воду до краёв. Затем аккуратно опускаем  по одной монетке в воду.

Результат: вода в стакане поднялась над поверхностью, но не вылилась на стол, а поднялась горкой, своеобразной водяной линзой, над краями стакана.

Вывод: «виновато» поверхностное натяжение воды. Эта сила возникает на границе воды и воздуха. Так как поверхность воды чуть более плотная, чем остальная её часть, образуется своего рода «плёнка», которая не даёт воде перелиться через край стакана.

2.1.6. Опыт шестой: тонет – не тонет.

Оборудование: банка с водой, яйцо, соль.

Банку наполняем чистой водой и опускаем в неё яйцо.

Результат: яйцо опустилось на дно, «утонуло».

Затем в банку насыпаем поваренной соли (2 столовые ложки на 0,5 л воды) и опускаем туда яйцо.  

Результат: яйцо осталось на поверхности.

Вывод: это объясняется тем, что солёная вода плотнее, поэтому и плавать в море легче, чем в реке.

2.1.7. Опыт седьмой: цветные слои.

Оборудование: прозрачная бутылка, подсолнечное масло и подкрашенная вода.

Наполним бутылку подсолнечным маслом и подкрашенной водой, при этом треть бутылки оставим пустой и плотно закроем крышку.

Результат: жидкости не смешались - вода опустилась на дно, а масло поднялось наверх.

 А теперь попробуем хорошенько встряхнуть нашу волшебную бутылку.

Результат: через несколько секунд всё вернётся на свои места.

Вывод: так происходит, потому что структура подсолнечного масла менее тяжёлая и плотная, чем у воды.

2.1.8. Опыт восьмой: делаем облако.

Оборудование: трёхлитровая банка, крышка, горячая вода и кубики льда.

Наливаем в трёхлитровую банку горячей воды (примерно 2,5 см). Затем кладём на крышку несколько кубиков льда и ставим её на банку.

Результат: воздух внутри банки, поднимаясь вверх, будет охлаждаться, а содержащийся в нем водяной пар будет конденсироваться, образуя облако.

Вывод: этот эксперимент моделирует процесс формирования облаков при охлаждении тёплого воздуха. А откуда же берётся дождь? Оказывается, капли, нагревшись на земле, поднимаются вверх. Там им становится холодно, и они жмутся друг к другу, образуя облака. Встречаясь вместе, они увеличиваются, становятся тяжелыми и падают на землю в виде дождя.

2.1.9. Опыт девятый: можно ли зубочисткой поднять кубик льда?

Оборудование: кубик льда, ёмкость с водой, зубочистка и соль.

Кубик льда кладём в миску с водой, аккуратно прикладываем сверху зубочистку и посыпаем вокруг неё совсем немного соли. Теперь подождём пару секунд и поднимем зубочистку.

Результат: зубочистка приклеилась ко льду настолько сильно, что поднимает весь кубик!

Вывод: секрет прост - во всем «виновата» соль. Чтобы замёрзнуть, солёной воде необходима более низкая температура, чем пресной. Посыпав соль на кубик, мы заставили лёд таять. При этом солёный раствор постепенно стекает в ёмкость, а зубочистка вмерзает в новообразованный лёд.

2.1.10. Опыт десятый: дрессированные зубочистки.

Оборудование: ёмкость с чистой водой, 5-7 зубочисток, кубик сахара и небольшой кусочек мыла.

Аккуратно кладём зубочистки на поверхность воды в произвольном порядке, главное, чтобы они не соприкасались. Затем кладём в середину миски сахар.

Результат: зубочистки спешат к центру.

Теперь кладём в то же место мыло.

Результат: зубочистки спешат в разные стороны!

Вывод: сахар впитывает влагу, и зубочистки стремятся к созданному «водовороту», если можно так выразиться. Мыло, в свою очередь, создаёт дисбаланс в натяжении воды - в центре миски оно становится слабее, и зубочистки стремятся туда, где натяжение поверхности более сильно.

2.1.11. Опыт одиннадцатый: чудо – перец.

Оборудование: ёмкость с чистой водой, молотый перец и жидкое мыло.

В ёмкость с водой насыпаем молотый перец, специи  должны покрыть всю поверхность воды. Затем макаем палец в жидкое мыло и дотрагиваемся до поверхности.

Результат:  мелкий перец начинает бежать от пальца в разные стороны!

Вывод: мыло меняет натяжение воды и перец стремится от  пальца к краям ёмкости, где натяжение выше.

2.1.12. Опыт двенадцатый: может ли вода подняться вверх?

Оборудование: 4 стаканчика, вода (окрашенная в разные цвета) и бинт.

Мы наливаем в стаканы воду, окрашенную в разные цвета. Затем опускаем в них бинт, свёрнутый в несколько слоёв так, чтобы в воде была только часть бинта.

Результат: через некоторое время бинт станет весь разноцветным.

Вывод: этот опыт демонстрирует капиллярный эффект, то есть способность воды подниматься вверх по узеньким канальцам ниток, из которых сделан бинт.

2.1.13. Опыт тринадцатый: бумажные цветы.

Оборудование: вода, ножницы, листы цветной бумаги (тонкие и плотные) и просторная ёмкость для воды.

Аккуратно складываем листы бумаги, вырезаем цветочки и загибаем их лепестками внутрь. Затем кладём цветочки в ёмкость с водой.

Результат: через несколько минут происходит невероятное – цветы раскрывают свои лепесточки!

Вывод: все довольно просто. Лепестки бумажных цветов впитывают в себя воду и под собственной тяжестью они «распускаются».

Заключение

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

В своей исследовательской работе мы собрали информацию о воде из разных источников - из книг,  научно - популярных статей и фильмов из Интернета. Проанализировали её и выделили свойства  воды, которые придают ей уникальность. Мы постарались описать некоторые необычные свойства воды: ее физико-химические  свойства; способность воды воспринимать и сохранять информацию. Итак, найдя ответы на интересующие нас вопросы, мы сделали первый вывод, что вода – действительно чудо природы. Вода – это жизнь и заменить её ничем нельзя. Она волшебница: она и туча, и туман, и ручей, и океан, и летает, и бежит, и стеклянной может быть.  

Нами была проведена серия опытов, наглядно доказывающих такие удивительные свойства воды, как: способность растворять, испаряться и  в газообразном состоянии конденсироваться. На основании проведенных опытов мне открылись новые, ранее не изученные мною свойства воды. Во-первых, вода может течь не только вниз. Она самопроизвольно может подниматься вверх. Во-вторых, благодаря поверхностному натяжению, вода, даже в переполненном стакане не прольётся, а поднимется своеобразной «горкой».  Так же я узнал, что предмет, погружённый в воду, кажется больше своих реальных размеров из-за преломления лучей света при прохождении из одной оптической среды (воздух) в другую (вода). Вода способна расширяться при замерзании в отличие от других веществ, которые сжимаются.

На основании данных, полученных опытным путем, а также в результате теоретического анализа научно-популярной литературы можно сделать  вывод, подтверждающий гипотезу исследования: вода – действительно уникальное вещество, и мы с полной уверенностью можем сказать: «Вода – это жизнь»!

Оказалось, что проведение опытов – это не только способ изучения, но и способ очень весело проводить время. Такие опыты-фокусы очень понравились моим одноклассникам, думаю, что они помогли детям познакомиться с удивительными свойствами самой простой воды.

Мы достигли своей цели и надеемся, что исследования, проведенные  в данной работе,  расширят кругозор учащихся и у них появится  интерес к изучению физики.  А для этого мы издали свой первый сборник опытов.

(Приложение)

А сколько еще неизвестного, неизведанного и ценного для человека таит в себе, казалось бы, обычная вода?!  Именно, во имя сохранения одного из главных богатств на Земле – воды, нам необходимо расширять о ней свои знания.

Список источников информации

Литература:

1. Алексеева М.Н. Физика - юным. – Москва, Просвещение,1980.
2. «Большая Российская Энциклопедия», том 5 – Москва, научное издательство «Большая Российская Энциклопедия», 2006.
3. «Большая энциклопедия эрудита»– Москва, издательство «Махаон», 2004.
4. Дж.Эллиот, К.Кинг «Детская энциклопедия» – Москва, Росмэн, 1994.
5. Зенин С.В.  Вода - хранитель и транслятор информации – Москва, Наука, 1999.
6. Исмаилова С. «Энциклопедия для детей. География» – Москва, Аванта+, 2000.
7. Масару Емото Послания, исходящие от воды. – Москва, ЭКСМО, 2006.
8. Наберухин Ю.И. Загадки воды. – Новосибирск, Химия, 1996.
9. Научные эксперименты / Пер. с англ. А.Филоновой. – Москва, Эгмонт Россия Лтд., 2006.
10. Перышкин А.В. Физика. 7 класс – Дрофа, Москва 2008.
11. Справочник школьника по химии / Под ред. Кузьменко Н.Е., Еремина В.В. – Москва, Экзамен, 2007.
12. Энциклопедия «Что такое. Кто такой» – Педагогика-Пресс, Москва,1995.
13. «Энциклопедия для детей», том 19, «Экология» – Москва, издательство «Мир энциклопедий Аванта+», 2006.

Сайты в Интернете:

http://www.nkj.ru/ - «Наука и жизнь». Электронное  издание.

http://www.znanie-sila.ru/ - «Знание-сила» - научно-популярный журнал 

http://www.youtube.com/watch?v=NQQbrgjGukI - «Необычные свойства воды»

http://www.youtube.com/watch?v=YuyQiBBGxvs - «Великая тайна воды»

http://www.youtube.com/watch?v=u4y1mNHW8is - «Вода. Новое измерение»

http://www.o8ode.ru/article/answer/ice/voda_pri_4degc.htm - молекулы воды

http://www.youtube.com/watch?v=sbCW2RydyLU - эксперименты

Иллюстрации:

1. Собственные фотографии
2. https://yandex.ru