Географическое краеведение
план-конспект занятия по краеведению (6 класс)

«Определение физических и химических свойств воды»

Объект исследования – вода  

Проблема исследования: что такое вода? каковы ее основные свойства? 

 Цель работы: изучить основные свойства воды, понять её важность и назначение в окружающем мире. 

Давайте представим, что произойдет в природе нашей местности, если бы в ней совсем исчезла вода?  

 Никого из нас не удивляет когда идет дождь и падает снег. Мы любим смотреть на текущую реку, маленький, бьющий из – под земли ручеек.  Вода – самая загадочная жидкость на Земле. Ученые по сей день, как и сотни лет назад, не могут дать точного ответа на вопрос «Что такое вода?». Что такое вода в нашей каждодневной жизни? Это один из основных и незаменимых продуктов питания. Ученые доказали, что для сохранения здоровья человек должен в сутки потреблять до 2,5 литров жидкости – это обеспечит ему хорошее самочувствие, помогает умственному труду и придает силы.  

Редко кто из нас задается вопросом: «Что такое вода?» а ведь без нее жизнь человека просто невозможна. Вода – это универсальный растворитель для всех питательных и минеральных веществ,  она способна регулировать температуру нашего тела. Именно с помощью воды наши мышцы выполняют  свою основную функцию – сократительную.  

Что такое вода? Это многообразное, хотя и простейшее соединение, которое является основным строительным материалом нашей планеты. Ни одно растение, животное и просто микроб не может прожить без воды. Задача всех живущих на Земле сегодня людей – сохранение воды.  Сохранив воду, мы сохраним жизнь на нашей планете. Ведь заменить воду ничем нельзя! 

Вода самое распространенное неорганическое соединение на нашей планете. Ученые считают, что основные физические и химические свойства воды – не правило, а исключение в природе. Ведь в соответствии с положением кислорода в таблице Менделеева свойства воды должны быть совсем другими. Доказано, что вода состоит из водорода и кислорода. Казалось бы, и соединению этих элементов следует оставаться газом. А вода – жидкость! 

 Вода всегда занимала и будет занимать особое положение среди природных богатств Земли. Это важнейший природный ресурс, так как она необходима прежде всего для жизнедеятельности человека и каждого живого существа. Вода используется человеком не только в быту, но и в промышленности, в сельском хозяйстве. 

Гипотезы происхождения воды на Земле  

Существует несколько гипотез появления воды на земном шаре. 

Первая: Первая гипотеза исходит из «горячего» происхождения Земли. Считается, что некогда Земля была расплавленным огненным шаром, который, излучая тепло в пространство, постепенно остывал. Появилась первородная кора, возникли химические соединения элементов и среди них соединение водорода с кислородом, или, проще говоря, вода. 

Пространство вокруг Земли все более заполнялось газами, которые непрерывно извергались из трещин остывающей коры. По мере охлаждения пары образовывали облачный покров, плотно окутавший нашу планету. Когда температура в газовой оболочке упала настолько, что влага, содержащаяся в облаках, превратилась в воду, пролились первые дожди. Тысячелетие за тысячелетием низвергались дожди. Они-то и стали тем источником воды, которая постепенно заполнила океанические впадины и образовала Мировой океан. 

Вторая: Вторая гипотеза исходит из «холодного» происхождения Земли с ее последующим разогревом. Разогрев стал причиной вулканической деятельности. Извергаемая вулканами лава выносила на поверхность планеты пары воды. Часть паров, конденсируясь, заполняла океанические впадины, а часть образовала атмосферу. Как теперь подтверждено, главной ареной вулканической деятельности на первых стадиях эволюции Земли действительно являлось дно современных океанов. 

Согласно этой гипотезе вода содержалась уже в той первичной материи, из которой сложилась наша Земля. Подтверждением такой возможности является наличие воды в падающих на Землю метеоритах. В «небесных камнях» ее до 0,5 %. На первый взгляд мизерное количество. 

Теперь прикинем: Земля весит 6-1021 т. Если она образовалась из подобных метеоритов, то в ней сейчас должно находиться примерно 30-1018 т воды! Тогда общее количество воды на Земле [(13—15)109 т.] по крайней мере в 200 раз меньше истинного. Получается, что наша старушка-Земля от самого центра до поверхности, как губка, пропитана водой. 

Третья: Третья гипотеза также исходит из «холодного» происхождения Земли с последующим ее разогревом. 

На какой-то стадии разогрева в мантии Земли на глубинах 50— 70 км из ионов водорода и кислорода начал возникать водяной пар. Однако высокая температура мантии не позволяла ему вступать в химические соединения с веществом мантии. 

Под действием гигантского давления пар выжимался в верхние слои мантии, а затем и в кору Земли. В коре более низкие температуры стимулировали химические реакции между минералами и водой, в результате разрыхления пород, образовались трещины и пустоты, которые немедленно заполнялись свободной водой. Под действием давления воды трещины раздавались, превращались в разломы, и вода через них устремлялась на поверхность. Так возникли первичные океаны. 

Однако деятельность воды в коре Земли этим не исчерпывалась. Горячая вода довольно легко растворяла в себе кислоты и щелочи. Эта «адская смесь» разъедала все и вся вокруг, превращаясь в своеобразный рассол, который и придал морской воде присущую ей и поныне соленость. 

Тысячелетия сменяли друг друга. Рассол вширь и вглубь неумолимо расползался под гранитными основаниями континентов. Проникнуть же в собственно гранит ему дано не было. Пористая структура гранита, подобно тонкому фильтру, задерживала взвеси. «Фильтр» засорялся, а засорившись, начинал играть роль экрана, преграждавшего путь воде. 

Если все это имело место, то под материками на глубине 12— 20 км расстилаются океаны сжатой и насыщенной растворенными солями и металлами воды. Вполне возможно, что такие океаны раскинулись и под многокилометровой толщей базальтового дна наземных океанов. 

В пользу приведенной гипотезы свидетельствует резкое возрастание скорости сейсмических волн на глубине 15—20 км, т. е. как раз там, где должна пролегать граница предполагаемого раздела между гранитом и поверхностью рассола, граница резкого изменения физико-химических свойств вещества. 

Строение гидросферы Земли  

Гидросфера — это водная оболочка Земли, которая обеспечивает жизнедеятельность человека и других живых организмов. 

Гидросфера включает поверхностные и подземные воды. Поверхностные воды в основном сосредоточены в Мировом океане, содержащем около 97% всей воды на Земле.  

Пресная вода составляет всего около 3 процентов водных ресурсов земли. К тому же большая часть этой воды почти недоступна для человека 

Вечные льды и снега 68,7%  

Грунтовые воды 30,1% 

Вечная мерзлота, подземный лед 0,9% 

Озера, реки и болота 0,3% 

Мировой океан  

Способы очистки воды

Основные виды загрязнения гидросферы

Под загрязнением водных ресурсов понимают любые изменения физических, химических и биологических свойств воды в водоемах в связи со сбрасыванием в них жидких, твердых и газообразных веществ, которые причиняют или могут создать неудобства, делая воду данных водоемов опасной для использования, нанося ущерб народному хозяйству, здоровью и безопасности населения.  

Источниками загрязнения признаются объекты, с которых осуществляется сброс или иное поступление в водные объекты вредных веществ, ухудшающих качество поверхностных вод, ограничивающих их использование, а также негативно влияющих на состояние дна и береговых водных объектов. 

Загрязнение поверхностных и подземных вод можно распределить на такие типы: 

• механическое - повышение содержания механических примесей, свойственное в основном поверхностным видам загрязнений; 
• химическое - наличие в воде органических и неорганических веществ токсического и нетоксического действия; 
• бактериальное и биологическое - наличие в воде разнообразных патогенных микроорганизмов, грибов и мелких водорослей; 
• радиоактивное - присутствие радиоактивных веществ в поверхностных или подземных водах; 

• тепловое - выпуск в водоемы подогретых вод тепловых и атомных электростанций. 

Основными источниками загрязнения и засорения водоемов является недостаточно очищенные сточные воды промышленных и коммунальных предприятий, крупных животноводческих комплексов, отходы производства при разработке рудных ископаемых; воды шахт, рудников, обработке и сплаве лесоматериалов; сбросы водного и железнодорожного транспорта; отходы первичной обработки льна, пестициды и т.д. 

Сточные воды разделяют на три группы:  

• фановые, или фекальные; 
• хозяйственно-бытовые, включающие стоки от душей, прачечных и др.; 

• подсланевые, или нефтесодержащие. 

Объем потребляемой воды зависит от региона и уровня жизни населения и составляет в среднем от 3 до 700 литров в день на одного человека. Главная причина обострения проблемы водных ресурсов заключается не в увеличении водопотребления, а в загрязнении многих водоисточников. Загрязнение воды может оказывать вредное воздействие на здоровье людей двумя путями: через заражения человека микробами и вирусами или паразитными возбудителями заболеваний и через попадание в организм ядовитых химических или радиоактивных веществ. 

Поэтому остро встает вопрос об охране водных ресурсов и очистке сточных вод. Наиболее эффективный путь защиты водоемов от загрязнений это создание безотходного производства. Но в настоящее время наибольшее распространение получила очистка сточных вод. 

Методы очистки сточных вод Всемирная организация здравоохранения предупреждает, что 80% заболеваний на планете вызваны потреблением некачественной питьевой воды. Проблема чистой воды стоит перед многими странами.  В России каждая пятая проба водопроводной воды не соответствует санитарно-химическим нормам, каждая восьмая – микробиологическим, а 90% питьевой воды в стране не соответствует рекомендуемым санитарным нормам, химическим и микробиологическим стандартам. Эту воду используют 70% городов и населенных пунктов.  

Больше всего нам портит жизнь хлор, используемый для дезинфекции воды. Хотя вначале он спасает от инфекций, однако потом его производные начинают медленно убивать нас, так как обладают канцерогенным, мутагенным эффектом, влияют на наследственность. 

Для освобождения от хлора воду целесообразно отстаивать (от нескольких часов до суток). Для освобождения от микробов и хлора воду необходимо кипятить не более 1-3 мин. Сырую воду можно пить только в крайних случаях. 

В последнее время стали использоваться различные бытовые фильтры для доочистки воды. Фильтр должен удалять микробы, хлор и его производные, тяжелые металлы, нефтепродукты, нитраты и нитриты, пестициды. Однако опасно и вторичное загрязнение воды микроорганизмами, осевшими на самом фильтре. 

Хорошо зарекомендовал себя отечественный фильтр «Аквафор», выполненный в виде насадки на кран. В этом фильтре глубокая очистка воды достигается за счет использования «Аквалена» – сорбента нового поколения. Это вещество применяется в медицине для очистки крови. Фильтр эффективно противодействует любым загрязнениям: бактериальным, тяжелым металлам, фенолу, хлороформу, бензопирену. Его можно с одинаковым успехом использовать в любом регионе, а также на даче, в походе, в деловой поездке. После фильтров, как бы хороши они не были, воду лучше кипятить.  

Японцы и американцы переходят сейчас на электрохимические фильтры. Таким фильтром является российско-английский фильтр «Изумруд». Принцип его действия основан на химической реакции, проходящей под воздействием сильного электрического поля в присутствии катализатора. В результате вода полностью очищается от микроорганизмов, органических соединений и ионов тяжелых металлов. Удается даже снизить концентрацию минеральных солей, что практически недостижимо при любом другом способе очистки. Эти фильтры вечные, в них нет расходуемых материалов, однако нужна электроэнергия. 

Одним из основных направлений работы по охране водных ресурсов является внедрение новых технологических процессов производства, переход на замкнутые (бессточные) циклы водоснабжения, где очищенные сточные воды не сбрасываются, а многократно используются в технологических процессах. Замкнутые циклы промышленного водоснабжения дадут возможность полностью ликвидировать сбрасываемые сточные воды в поверхностные водоемы.  

Давайте беречь воду ведь она наше всё, она дала нам жизнь, без неё мы не можем жить ведь мы состоим из воды на 80%.