Воду, драгоценный дар природы, академик А.Н. Карпинский назвал живой кровью, которая создает жизнь там, где ее не было. Вода - основа развития земледелия, энергетики и рыбного хозяйства, без нее не мыслимы быт и досуг человека.
Но всегда ли мы отдаем отчет в том, что значит для нас вода - это бесцветная, без запаха и вкуса жидкость? В сущности, говоря, она почти ничего нам не стоит в повседневной жизни, но бывают моменты, когда за один глоток воды человек готов пожертвовать всем.
Вложение | Размер |
---|---|
issledovatelskaya_rabota_po_fizike.docx | 776.74 КБ |
Секция: физика
Название работы: «Вода и жизнь на земле»
Автор работы:Абрамова Виктория Артемовна, ученица 9 «А» класса МКОУ СОШ №2 г. Нефтекумск |
Шашанова Татьяна Васильевна, учитель физики МКОУ СОШ № 2 г. Нефтекумск
Место выполнения работы:г. Нефтекумск МКОУ СОШ № 2
|
Научно-исследовательская работа на тему:
«Вода и жизнь на земле»
Содержание
Введение …………………………………………………………3-6
I. Исследовательская часть. Теоретическая часть
1.1.Вода – самое большое богатство на Земле.………………7-9
1.2 Вода в живом организме…………………………………..10-12
1.3. Вода и растения……………………………………………13-15
1.4. Физика воды ………………………………………………16-21
1.5. Загрязнение воды и здоровье ..............................................22-25
Вывод по главе I………………………………………………26-27
II. Проектная часть.
2.1 Исследование свойств и особенностей воды……………..28-33
2.2 Охрана воды…………………………………………………34-37
2.3. Мои исследования………………………………………….38-41
Вывод по главе II..........................................................................42-43
Заключение………………………………………………………44-45
Список использованных источников…………………………..46-47
ВВЕДЕНИЕ
Вода! У тебя нет ни вкуса, ни цвета, ни запаха, тебя не опишешь,
тобою наслаждаешься, не понимая, что ты такое?
Ты не просто необходима для жизни, ты и есть жизнь.
Антуан де Сент-Экзюпери
Воду, драгоценный дар природы, академик А.Н. Карпинский назвал живой кровью, которая создает жизнь там, где ее не было. Вода - основа развития земледелия, энергетики и рыбного хозяйства, без нее не мыслимы быт и досуг человека.
Но всегда ли мы отдаем отчет в том, что значит для нас вода - это бесцветная, без запаха и вкуса жидкость? В сущности, говоря, она почти ничего нам не стоит в повседневной жизни, но бывают моменты, когда за один глоток воды человек готов пожертвовать всем. Человек способен неделями обходиться без пищи, а вот без воды – только два-три дня. И вообще в нормальных условиях воды в свой организм он должен вводить в два раза больше (по весу), чем пищи.
Это состоящая из водорода и кислорода жидкость нужна не только для поддержания жизни человека. Без нее немыслима практически ни одна сфера производства - вода. Например, участвует почти во всех технологических процессах. Незаменима она и в сельском хозяйстве. Для примера, на выращивание пшеницы только для выращивания пшеницы только для одной булки необходимо 200л воды.
Хлеб, воздух, вода – простые вещи. Космос или ядерная физика кажутся нам на первый взгляд интересней и заманчивей.
Но подумаем, много ли мы знаем о воздухе, которым мы дышим или воде, которую каждый день пьем? Знаем ли мы, что состав воды не менее загадочны, чем происхождение марсианских каналов?
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...
Трудно представить, что стало бы с нашей планетой, если бы исчезла пресная вода. А такая угроза существует. От загрязненной воды страдает все живое, она вредна для жизни человека. Поэтому воду – наше главное богатство, надо беречь! Данная тема является особо актуальной в нашем современном мире.
Актуальность
Тема моей исследовательской работы «Вода и жизнь на земле». Вода – драгоценный дар природы, обеспечивающая жизнь на Земле.
Мне захотелось с помощью экспериментов доказать выдвинутую гипотезу: вода уникальное вещество, обладающее различными свойствами».
Уже сегодня нас тревожат сведения о том, что мы дышим грязным воздухом, едим загрязнённую посторонними примесями пищу и пьём такую же плохую воду. Проблема рационального использования и охраны водных ресурсов становится одной из самых острых как во всём мире, так и в России. Очень важно научиться наблюдать природу. Уметь бережно относиться к источникам воды, значит стать небезразличным к миру, в котором мы живем. Суметь увидеть, насколько жизнь нашей планеты зависит от водных ресурсов.
Цель исследовательской работы:
Уточнить и расширить знания о воде - и ее значении для живых существ, раскрыть основные факторы загрязнения воды и меры по охране ее чистоты. Выяснить, может ли существовать жизнь на земле без воды, и определить какими свойствами она обладает.
Задачи исследовательской работы:
1.Изучить информационные источники по данной теме.
2.Выяснить, откуда появилась вода; узнать, сколько воды на Земле и какая она бывает в природе.
3. Описать причины загрязнения водоемов.
4.Познакомиться с мерами охраны водоемов от загрязнения; доказать необходимость бережного отношения к воде;
5.Провести наблюдения, практические опыты и эксперименты с водой по изучению ее свойств и экономному расходованию.
6. Обобщить и сделать выводы.
Проблема: Бесконечна ли вода и нужно ли её беречь?
Объект исследования: вода
Предмет исследования: Вода - основа жизни.
Гипотеза: Вода благодаря своим свойствам уникальным свойствам очень необходима для жизни на Земле.
Если о значении воды мы будем больше знать и рассказывать другим, то к воде будем относиться очень бережно. Это утверждение даст ответ на главный вопрос: "Почему без воды не может быть жизни на Земле?"
План работы:
1. Изучить литературу по теме.
2. Изучить физические свойства воды и ее влияние на живые организмы.
3. Провести опыты с водой.
4. Обработать материал.
5. Сделать выводы.
Методы:
1.Практические: опыты, наблюдение, практический анализ.
2.Теоретические: изучение источников информации.
3. Анкетирование, сравнение, обобщение.
Оборудование: мультимедийный проектор, компьютер, презентация.
1.1.Вода – самое большое богатство на Земле
Хотя все в природе взаимосвязано и каждая деталь важна, все же отдельные явления и предметы более существенны, а другие менее при естественном равновесии как живой, так и неживой материи.
Какое вещество является самым главным, самым важным в окружающем нас материальном мире? Ответ на это вопрос можно дать уверенно и однозначно: природная вода. Вода – основа жизни, она вездесуща. Все живое и неживое содержит ее. Большая часть поверхности нашей планеты покрыта Мировым океаном. На земле нет ни одного естественного предмета, тела или пылинки, которые были бы лишены воды.
Спуститесь в подземные пещеры. Они поразят вас сложившейся системой многоэтажных помещений, коридоров, обширных залов со сводчатыми потолками, причудливой колоннадой, то свешивающейся сверху, то растущей снизу. В этих подземных пустотах подчас встретятся вам журчащий ручей или целое подземное озеро, по которому свободно можно кататься на лодке. Какой архитектор построил это сказочный подземный дворец? Природная вода!
Обратим свой взор к небу, мы увидим облака или тучи, тянущиеся на десятки, сотни, а иногда и на тысячи километров. Глядя, как легко они плывут в воздушном океане, окружающем нашу планету, не воображайте, что они невесомые. Масса 1 км3 обладает около 2000 т, и состоят они опять-таки из природной воды.
Все мы хорошо знаете текущие по суше водотоки – ручейки, речушки, реки. Ингода они низвергаются с высоты десятков и сотен метров водопадами, на многие сотни метров, наполняя воздух мельчайшей алмазной пылью, переливающейся в лучах солнца всеми цветами радуги. Крупные водотоки на сотни километров пропиливают даже в плотных породах широкие, до десятка километров, и глубокие, до многих сотен метров, долины. Все это делает сила природной воды.
Мы живём в России, стране с богатейшими водными ресурсами. В нашем регионе находится уникальный источник чистой воды – озеро Байкал. Объем воды в Байкале около 23 тыс. куб км, что составляет 20 % мировых и 90 % запасов российской пресной воды. Если бы на Земле не было других источников пресной воды, то благодаря Байкалу жители нашей планеты могли бы прожить около 40 лет.
Крупнейшие реки России – это Волга, Обь, Енисей, Лена, Амур. Реки являются источником водоснабжения для наших городов. Загрязняя реки сточными водами, мы наносим ущерб экологии нашей страны и своему здоровью.
Поверхностными источниками называют реки и озера, на долю которых приходится всего 0,01% от объема всей пресной воды на Земле. При этом большая ее часть находится в реках, и только 1,47% приходится на озера. Большинство рек на планете имеют такое течение, что обеспечить подачу воды из них естественным способом не представляется возможным. Поэтому, многие из них перекрыты плотинами, образующими искусственные открытые резервуары для хранения пресной воды, которые в ряде случаев используются для производства электроэнергии.
Мы привыкли к воде, как привыкают к самым обычным явлениям – ведь она всегда рядом с нами: в быту, на работе, в природе. Широкая распространенность воды породила представление о ней как о весьма простом теле. Таким образом, значение воды в природе и в жизни человека трудно переоценить. Без воды не было бы и самой жизни на планете. И мы согласны со словами писательницы Е. Уайт: “Чистая вода – лучшее благословение небесное, как при здоровом состоянии, так и во время болезни”.
1.2.Вода в живом организме.
Жизнь – биологическая форма движения материи. Жизненному процессу в отличие от неживой природы присущ обмен веществ, в основе которого лежат биохимические процессы. Изучение живых организмов, в том числе человеческого тела, показывает, что в их составе не обнаружено каких-либо химических элементов, не свойственных окружающему миру. Связь организма с внешней природой осуществляется через химические вещества, которые постоянно поступают в организм и являются составными элементами живой ткани.
На долю воды приходится основная часть массы любого живого существа на Земле. У взрослого человека вода составляет больше половину массы тела. Больше всего воды - 70% всей воды организма – находится внутри клеток, в составе клеточной протоплазмы. Остальное – это внеклеточная вода: часть ее (около 7%) находится внутри кровеносных сосудов и образует плазму крови, а часть (около 23%) омывает клетки так называемая межтканевая жидкость.
Многие вещества проникают в организм через пищу, обязательной составной частью которой является вода. В организме человека обнаружено около 40 элементов периодической системы Менделеева, и в первую очередь кислород, углерод, водород и азот, содержание которых очень значительно. До 80% минеральных солей (кальций, магний, натрий, калий, фосфор и др.), входящих в состав всех клеток и тканей человеческого тела, поступают в организм с водой. В состав живой ткани эти элементы чаще находятся не в свободной форме, а в виде химических соединений. При обязательном участии воды протекают физические и химические реакции.
Кроме внутреннего способа употребления воды, ее можно использовать для лечения организма извне. Водой можно делать паровые ингаляции, горячие ножные ванны, горячие припарки, согревающий компресс, контрастный душ, разнообразные ванны.
Вода – один из важнейших факторов внешней среды, от которых зависит здоровье миллионов масс населения.
Организм человека находится в состоянии постоянного обмена веществ с окружающей его внешней средой: различные неорганические и органические вещества непрерывно поступают в организм, претерпевают там многообразные превращения, а «отработанные» ненужные и излишние с такой же закономерностью выводятся наружу, в окружающую среду.
Обмен веществ является одним из главных признаков жизни.
Энергия, требуемая для нормальной жизнедеятельности организма, образуется за счет превращения и окисления сложных органических соединений, входящих в состав клеток и тканей нашего тела. Эта сторона обмена носит название диссимиляция. В то же время все клетки и ткани организма подвергаются постоянному обновлению, воссозданию и перестройке. Эта сторона обмена веществ называется ассимиляцией. В процессе обмена веществ ассимиляция и диссимиляция неразрывно связаны друг с другом.
Существуют разные виды обмена веществ – углеводный, белковый, жировой, минеральный, витаминный и другие. Для осуществления сложнейшей «технологии» создания живой материи, покрытия энергетических затрат на те или иные проявления жизни, организму необходимы: белки, жиры, углеводы, витамины, а также минеральные вещества и вода. Обмен веществ включает в себя как непременный, органически входящий в него процесс - обмен воды, или водный обмен.
Совокупность процессов всасывания воды в желудке и кишечнике, распределения ее между тканями организма и выделение через почки, легкие, кожу – в этом и состоит сущность водного обмена.
Клетки и межклеточные вещества живых тканей представляют собой сложные системы, отдельные части которых содержат в качестве необходимого компонента воду.
Кроме свободной воды в организме присутствует вода, связанная с другими веществами, так называемая гидратационная, или «вода набухания».
Вода – прекрасный растворитель для множества веществ живого организма, среда, в которой протекает большинство химических реакций, связанных с обменом веществ. При ее участии с помощью водного обмена происходит терморегуляция (то есть регулируются процессы теплоотдачи и теплопродукции).
С годами содержание в теле воды снижается, организм как бы постепенно «усыхает». Исследования показали, что в тканях старого человека содержания воды не превышает 60%. Очень важно поддерживать нормальный водный баланс и не допускать ни перегрузок, ни излишних ограничений в приеме жидкости. Следует учитывать, что много воды поступает в организм с пищей. Например, помидоры содержат 94%, картофель -76%, яйца -74%, хлеб – 40%, мясо – 75%, молоко – 87,5%, яблоки – 84% воды. В среднем 1,5 л воды мы получаем с жидкими блюдами, с чаем и другими напитками.
1.3. Вода и растения
Вода находится в вечном круговороте. Растения – самые активные участники этого великого природного процесса, благодаря которому ежегодно в движение приводится более 475 млрд.т воды.
Как известно, сухое созревшее семя при правильном хранении может годами не проявлять признаков жизни. Однако, попав во влажную среду, семя начинает набухать и выделять корешок. Это процесс – прорастания семени – происходит в результате насыщения водой клеток зародыша. В этих условиях и при соответствующей температуре воздуха клетки зародыша начинают размножаться путем деления.
Для того чтобы хорошо представить себе значение воды для растений, важно понять, из чего состоит их тело. Установлено, что главными элементами состава растений являются углерод (45%), водород (6,5%), кислород (42%), азот (1,5%); зола, включающая различные минералы (5%). Кислород т водород играют важную роль в формировании белков, жиров и углеводов растений. Источником кислорода для растений является вода. Углепические отверстия (устьичные отверстия) на кожице листьев растений и попадает в межклетки. В процессе дальнейшего усвоения углекислого газа непосредственное участие также вода. Образующийся при этом кислород выделяется в окружающую атмосферу.
Для превращения углекислого газа и воды в сахар, крахмал и другие органические вещества необходима солнечная энергия. Этот процесс называется фотосинтезом.
Высокая эффективность фотосинтеза высших зеленых растений наблюдается при небольшом дефиците воды в листьях. Уменьшение или увеличение воды вызывает уменьшение интенсивности этого процесса.
Испарение воды с поверхности листьев происходит одновременно с проникновением углекислого газа воздуха в клетки растений. Для того чтобы углекислый газ мог проникнуть в клетки растений, необходимо периодически открывать устичьичные отверстия на поверхности листьев. В то же время происходит и процесс испарения воды, находящийся в межклетниках растений. Установлено, что за период от сева до уборки одно растение кукурузы испаряет около 200 л воды. Расход влаги на 1 га кукурузного поля составит около 6 тыс. т, 1 га яровой пшеницы – 3,42 тыс. т, ячменя – 4,59 тыс. т, овса – 5,625 тыс. т, клевера – до 7430 т, капусты до 6000 т. Еще больше испаряют деревья: взрослая береза – около 70 л в день, липа – 38 л в день. Для создания 1 кг зерна пшеницы нужно от 0,75 до 1,2 тыс. кг воды.
В водном режиме растений важную роль играет влажность почвы. Различные почвы удерживают разное количество воды. Наиболее влагоемки глинистые почвы, наименее песчаные.
Если в дневное время в сухую и жаркую погоду растения теряют влаги больше, чем получают ее корневой системой, то ночью, когда процесс испарения снижается, и благодаря нагнетающей работе корней водный дефицит может выравниваться. Если приход воды систематически покрывает ее расход, растение может засохнуть.
Вода может быть поглощена растением в виде пара из атмосферного воздуха. Однако этот путь не имеет существенного значения в обеспечении растений водой, так как это не может спасти их от гибели в условиях почвенной засухи.
Растение оказывают большое влияние на поддержание влаги в почве и воздухе. Особенно это проявляется в лесу и близ расположенной к нему территории. Во время дождя большое количество воды тратится на смачивание кроны деревьев, много воды в виде капелек удерживается на листьях. Наибольшее количество дождевой воды и снега удерживают еловые деревья, слабее – лиственные. Деревья создают такие условия, которые способствуют уменьшению испарения воды из почвы. Кроме того, сами деревья выделяют большое количество воды в воздух.
Таким образом, вода – необходимое условие для жизни растений. При участии воды совершаются практически все физиологические процессы. Образуя внутреннюю среду, вода оказывает активное влияние на протекание жизненных процессов. Кроме того, вода создает условия единства и взаимосвязи почвы, растений и атмосферы.
1.4. Физика воды
Среди всех веществ, изучаемых физиками и физико-химиками,
вода во многих отношениях является самым трудным.
В.В. Шулейкин
Образование воды из соединений водорода и кислорода при возникновении электрической искры впервые было отмечено в 1783 году анг. физиком Г. Кавендишом. В последующем известны много исследований по уточнению Лавуазье, а в 1805 году – немецкий естествоиспытатель А. Гумбольдт и французский исследователь Гей-Люссак. Они определили состав воды: два объема водорода и один – кислорода молекулярный вес 18.
Чистая вода - существует ли она в природе?
Разумеется, под чистой водой мы подразумеваем не санитарно безупречную жидкость, а воду, отвечающую по составу нам химической формуле Н2О. При этом относительная атомная масса водорода, входящего в состав соединения, равна 1, а кислород 16, никаких других веществ в форме растворенных или взвешенных примесей водород не одержит. Такой окиси водорода, состоящей из двух весовых частей водорода и шестнадцати весовых частей кислорода, в природе в чистом виде не существует, да и искусственно получить такое вещество даже в современных лабораториях крайне трудно, а если и возможно, то только на очень короткий отрезок времени, измеряемый секундами.
Вода – понятие собирательное.
Природная вода, где бы она ни находилась и в каком бы агрегатном состоянии (газообразном, жидком или твердом) ни была всегда представляет собой раствор других веществ, газообразных, жидких или твердых, а также содержит подчас в незначительных количествах другие воды (с другими относительными атомными массами водорода и кислорода и другими свойствами. «Так что же,- значит, вод, даже чистых, без примесей, много? Стало быть, вода – понятие собирательное?» Да, бесспорно, это так, причем различаться между собой они могут по разным признакам. Но прежде чем рассмотреть эти различия остановимся на вопросе, что представляет собой и какими свойствами обладает та вода которую мы привыкли изображать формулой Н2О.
Каково строение идеальной молекулы воды?
Что же представляет собой та идеальная «чистая» вода Н2О с физической точки зрения? Как и большинство веществ, вода состоит из молекул, а последние из атомов. Структура атома следующая: вокруг положительно заряженного протонного ядра на определенных уровнях по различным орбитам движутся отрицательно заряженные электроны, образующие электронное облако. Число электронов в каждой оболочке для атома каждого элемента строго определенное. Так, у атома водорода лишь одна оболочка с единственным электроном, а у атома кислорода – две оболочки6 внутренняя с двумя электронами и внешняя с шестью. Образование молекулы воды из двух атомов водорода и одного атома кислорода показано на рис 1. Два атома водорода замещают вакансию двух недостающих (до восьми) электронов наружной оболочки для ее устойчивости.
Рис 1.
Диэлектрическая проницаемость у воды весьма велика и определяет интенсивность растворения водой различных веществ. При 0 0С диэлектрическая проницаемость воды (в твердой фазе) составляет 74,6; с повышением температуры она падает. Так, при 200С диэлектрическая проницаемость воды равна 81. Что это значит? Это значит, что два противоположных электрических заряда в воде взаимно притягиваются с силой, равной 1/80 их взаимодействия в воздухе, и что отделение ионов от кристаллов какой-либо соли в воде в 80 раз легче, чем в воздухе.
Многочисленные схемы строения молекулы воды являются гипотетическими, построенными на косвенных наблюдениях приборами некоторых признаков поведения и свойств молекул и атомов. При этом следует помнить, что ни атомы, ни молекулы не имеют четких границ из-за неопределенности, как формы, так и точных размеров орбит, по которым движутся электроны, образующие по сути дела электронное облако, зависящее от энергетического состояния электрона (рис.2)
Рис.2
Нормально ли поведение воды в сравнении с другими веществами?
Несмотря на то, что вода – вещество, принятое в качестве эталона мера плотности, объема и т.д. для других веществ, сама вода, как это ни странно, является самым анимальным среди них. Этих удивительных аномалий у воды много, рассмотрим основные из них.
Плотность. Общеизвестно, что все вещества при нагревании увеличивают свой объем и уменьшают плотность. У воды наблюдается то же самое, за исключением интервала от 0 до 40С, когда с возрастанием температуры объем воды не увеличивается, а наоборот сокращается. Для воды зависимость между объемом и температурой не однозначна, а двузначна. Например, при 3 и 50С масса воды занимает один и то же объем, так же как и при 0, 2 и 80С ит.д. Несмотря на указанную аномалию, вода служит эталоном плотности при 4 0С, когда 1 см3 ее имеет массу 1г.
Что же будет происходить с объемом воды при дальнейшем понижении температуры? Оказывается, что ниже 00С он продолжает увеличиваться, но только при условии переохлаждения. Однако переохлаждение требует исключительных условий: полной неподвижности воды и отсутствия центров кристаллизации льда.
Вода, лишенная растворенных газов, может быть переохлаждена до минус 700С без превращения в лед. При легком встряхивании либо при введении льдинки или другого центра кристаллизации она мгновенно превращается в лед, и температура ее подскакивает (на 700С) до 00С. Вода также может быть доведена до 1500С без закипания. При введении в такую перегретую воду пузырька воздуха она мгновенно закипает, и температура ее падает до 1000С.
При замерзании объем воды возрастает внезапно примерно на 11% и также внезапно, скачком, уменьшается в обратном направлении при таянии льда при 00С. Увеличение объема воды при замерзании имеет громадное значение кА в природе, так и технике. При замерзании воды в замкнутом пространстве и превращении ее в лед происходит расширение объема, что приводит к возникновению избыточного давления, достигающего, как показывают наблюдения 2500 кгс/см2. Именно этим объясняется как разрушительная сила замерзающей воды в замкнутых пустотах, трещинах горных пород, откалывающая подчас многотонные глыбы и дробящая их в дальнейшем на мелкие осколки, а так же разрывы водопроводных труб при замерзании в них воды.
С увеличением давления температура замерзания воды понижается примерно на 10С через каждые 130 атм. Так, при давлении 500 атм замерзание наступает при температуре минус 40С. Эта зависимость для воды, аномальна так у других веществ, наоборот, с ростом давления температура замерзания повышается.
Подобная аномалия воды очень важна в природе. Даже без учета растворенных в воде солей на больших глубинах в океане вода не замерзает, например, при температуре минус 30С она не замерзает даже на глубине 4000м, на больших глубинах тем более.
С повышением температуры жидкой воды ее плотность понижается: на интервале от максимальной плотности при 4 0С, равной 1, до точки кипения воды 1000С – на 4% (от 1 до 0,95838).
С повышением минерализации воды (т.е. количества содержащих в ней минеральных веществ) повышается и температура, при которой вода имеет максимальную плотность. Так, на поверхности Мирового океана плотность воды 1,02813, а глубине 10 км 1,07104 (разница 0,04291, или 4%). Таким образом, установившиеся мнение о практической несжимаемости воды справедливо только для сравнительно малых давлениях. Если бы вода была совершенно несжимаема, уровень океана поднялся бы на 30 м.
Важным обстоятельством в природе является то, что максимальная плотность воды, наблюдается при 40С, а лед оказывается легче живой воды и поэтому плавает на ее поверхности. Если бы этого не было, то водоемы и водотоки промерзали бы зимой до самого дна, что было бы настоящей катастрофой для всего живого в них.
Точки кипения и замерзания (плавления) Что касается температуры кипния, то она находится в прямой зависимости от давления: с увеличением давления она возрастает (рис 4)
Рис 4.
Это свойство воды раньше использовалось для определения высоты местности в горах. Температура кипения повышается также с увеличением в воде растворенных веществ.
Иная зависимость наблюдается между давлением и точкой замерзания(плавления) воды, с повышением давления она падает (но только до давления 2200 атм). При дальнейшем увеличении давления точка замерзания воды начинает расти: при давлении 3530 атм вода замерзает при минус 17; при 6380 атм - при 0 0С0С, при 16500 атм – при 600С.
При нормальном давлении вода может «замерзать» и при положительной температуре. Это наблюдается в газопроводе, когда проходящий по нему газ (в основном метан) плохо осушен, т.е. в нем присутствует вода. Объем у приводит к понижению температуры замерзания от нескольких градусов до 200С. Выпадающий «лед» содержит много газа (газогидрат).
Являясь хорошим растворителем, вода сохраняет свою инертность. Благодаря этому свойству, живые организмы получают важнейшие питательные вещества в растворах, в малоизмененном виде.
В воде могут растворяться твердые, жидкие и газообразные вещества. Абсолютно нерастворимых в воде веществ в природе нет: в ничтожных количествах этому процессу подвержены даже такие элементы как серебро, золото, гранит, базальт и др.
В естественных условиях практически невозможно представить чистую воду. Она всюду обогащена примесями различных веществ. Дождевая вода имеет примеси веществ, находящихся в атмосфере. В воздухе над морями и океанами содержится соли, характерные для морской и океанической воды. Вода рек и озер обогащена частицами поверхностной почвы и горных пород.
Сам факт существования воды в обычных для земной поверхности термодинамических условиях во всех трех фазах (твердой, жидкой и газообразной) делает это вещество крайне удивительным и необыкновенным.
1.5. Загрязнение воды и здоровье
Вода может оказывать на здоровье людей не только положительное, но и отрицательное влияние. Прежде всего это связано с качеством потребляемой волы: ее органическими свойствами, определяемыми цветом, вкусом и запахом, а также химическим и бактериальным составом. Влияние качества воды на здоровье человека было отмечено еще в глубокой древности. Например, Гиппократ рекомендовал употреблять кипяченую воду.
Еще до открытия существования болезнетворных микроорганизмов с водным фактором связывали многие эпидемии заразных кишечных заболеваний. После работ Пастера, Коха и других ученых стало известно эпидемиологическое значение воды в распространении таких инфекционных заболеваний, как холера, брюшной тиф, дизентерия, парафиты. Впоследствии была установлена возможность передачи через воду и других инфекционных заболеваний – туляремии, лептоспиртоз, инфекционного гепатита.
Фекалии человека и фекально-бытовые сточные воды являются основным источником патогенных микроорганизмов, распространяемых водой. Фекальное загрязнение воды ухудшает ее качество, а патогенные микроорганизмы, попадающие в нее с выделениями теплокровных животных, могут являться причиной роста заболеваемости кишечными инфекциями. Нередко встречаются сальмонеллы в сточных водах, в воде рек и в приливной морской воде.
Быстрый рост городов приводит к непрерывному увеличению количества хозяйственно-бытовых стоков в водоемы. Биологическая очистка сточных вод не обеспечивает эффективного снижения микробного загрязнения – требуется еще дезинфекция стоков. Однако она не всегда осуществляется, и в результате в водоемах обнаруживаются возбудители кишечных инфекций.
Отрицательно влияет на процессы самоочищения воды и химическое загрязнение водоемов в результате спуска туда промышленных стоков, вызывающих торможение окислительных процессов и отмирание микроорганизмов. Неблагоприятными факторами, нарушающими процессы самоочищения, является спуск термальных сточных вод крупных тепловых электростанций, а также увеличение поступления биогенных элементов (азота, фосфора и др.)
Причины инфекционных заболеваний водного происхождения различны. И в первую очередь – это неудовлетворительный контроль за очисткой воды, загрязнение водосборной и распределительной (резервуары, сеть, трубы) систем, употребление воды поверхностных водоемов без очистки. Вода – один из специфических факторов передачи кишечных инфекций, и в первую очередь тифо-паратифозных заболеваний. При этом эпидемические вспышки возникают не только при непосредственном использовании для питья загрязненной воды, но и при косвенном ее участии: мытье посуды, оборудования, а также рук и приготовления некоторых блюд.
По подсчетам специалистов, около 800 млн. человек на земном шаре страдают от болезней, вызванных нехваткой питьевой воды. Среди них желудочно-кишечные заболевания, катары, болотная лихорадка и т.п.
В реки озера нашей планеты, воду которых мы потребляем, ежегодно сбрасывается до 7000 млрд. м3 неочищенных стоков. Особенно интенсивно загрязняют пресные воды крупные города. На промышленных предприятиях сточные воды образуются в результате использования воды в технологическом процессе.
Более половины потребляемой воды расходуется на промышленность. Так, для приготовления 1 т стали требуется 25 м3 воды, резины – 4000 бумаги -1000, искусственного шелка - 400 м3.
Огромное количество воды потребляют современные крупные теплоэлектростанции. Только одна станция мощностью в 300 тыс. кВт расходует до 120 м3 воды в секунду или более 300 млн. м3 в год.
Только на одной овощеконсервной промышленностью страны на технологические нужды ежегодно расходуется свыше 80 млрд.л. воды.
Количество и степень загрязнения сточных вод зависит от вида перерабатываемого сырья и различных добавочных продуктов, уровня технологических процессов промышленных предприятий и ряда других факторов.
Химическая промышленность в современных условиях представляет собой сложный комплекс производств. Их сточные воды содержат многочисленные примеси органических и неорганических соединений. Сточные волы предприятий целлюлозно-бумажной промышленности характеризуются содержанием кислот, щелочей и различных органических соединений древесины.
Нефть и нефтепродукты придают воде привкусы и запахи. Особенно чувствительна к нефтепродуктам рыба. Незначительное количество нефти придает мясу рыб неустраняемые привкус и запах.
Качество воды в реках и озерах подвержено изменению и под влиянием минеральных удобрений, которые во время дождя смываются в водоемы.
Состав поверхностного стока зависит от санитарного состояния водосбросной площадки. Дождевые и талые и воды характеризуются резким колебанием химического состава, имеют высокую бактериальную загрязненность, содержат яйца гельминтоз.
Сброс так называемых термальных вод тепловыми электростанциями становится достаточно серьезным фактором влияния на санитарное состояние водоема. После использования воду возвращают в треку подогретой до 30 0С. Известно, что в подогретой воде уменьшается содержание растворенного кислорода и она стимулирует развитие вредных сине-зеленых водорослей. Все эти изменения служат причиной ухудшения качественных показателей воды, используемой населением. В такой воде не может находится рыба и другие живые организмы.
Массовый отдых является одной из причин ухудшения бактериологического состояния воды. Это особенно неблагоприятно, если водохранилище одновременно служит источником питьевого водоснабжения населения.
Вывод по главе I
В первой главе мы показали, что вода – основа жизни всех живых организмов на Земле, одно из главных богатств на Земле. Издавна человек селился рядом с водоёмом. Там, где есть вода – есть жизнь. Трудно представить, что стало бы с нашей планетой, если бы исчезла пресная вода. Человеку нужно выпивать в день около 2-х литров воды. И примерно в 20 раз больше ежедневно требуется каждому из нас для мытья, приготовления пищи и так далее.
В последние годы экологи всех стран бьют тревогу. Из-за небрежного отношения человека к водным ресурсам на Земле происходят большие изменения вредные для здоровья человека, приводящие к гибели животных и растений.
Наше государство старается охранять водные ресурсы. Действуют законы, которые предписывают гражданам нашей страны правила обращения с водными ресурсами и использования воды в технических целях, чтобы сохранить её в чистом виде для будущих поколений людей, для растений и животных. Но встречаются нарушители законов, которые не думают не только о других людях, даже и о собственном здоровье.
Часто встречаются случаи, когда большие заводы и фабрики выбрасывают свои отходы прямо в реку или озеро, когда в воду попадают различные продукты химии, яды, нефть, бытовой мусор.
Берега рек часто превращаются в свалку. В загрязнённой воде погибает всё живое: рыба, раки, растения. Река болеет, и её воды не могут быть использованы человеком.
В сельском хозяйстве люди применяют удобрения и ядохимикаты. Дождевая вода переносит часть их в водоёмы. Вот и опасное загрязнение воды! Работники сельского хозяйства всегда должны правильно хранить и использовать эти вещества!
II. Проектная часть
2.1 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.
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».
2.2. Охрана воды
Значение чистой воды для человека трудно переоценить. К сожалению, вода практически никогда не бывает чистой, то есть всегда содержит какие-то примеси и растворенные вещества. Она растворяет в себе огромное количество химических веществ, как органических, так и неорганических. Некоторые из них сами по себе возможно и не очень вредны для организма, но становятся вредными при контакте с другими. Другие же полезны, но сочетания могут приносить вред, в целом не сравнимый с пользой. Другая разновидность примесей – микроорганизмы, которые вызывают массу заболеваний: бактерии, вирусы, грибы, простейшие и т.д. Известно, что поступление в организм с питьевой водой веществ, в концентрациях выше предельно-допустимых, может вызвать необратимые изменения в работе важнейших систем жизнедеятельности человека.
Мероприятия по охране воды от загрязнения
Охрана воды от загрязнения проводится в соответствии с Федеральным законом от 30.03.1999 №52 – ФЗ (ред. от 29.07.2017) «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения» (с изм. и доп., вступ. В силу с 30.09.2017)
Статья 18. Санитарно-эпидемиологические требования к водным объектам
1. Водные объекты, используемые в целях питьевого и хозяйственно-бытового водоснабжения, а также в лечебных, оздоровительных и рекреационных целях, в том числе водные объекты, расположенные в границах городских и сельских населенных пунктов (далее – водные объекты), не должны являться источниками биологических, химических и физических факторов вредного воздействия на человека. (п. 1 в ред. Федерального закона от 14.07.2008 N 118-ФЗ)
2. Критерии безопасности и (или) безвредности для человека водных объектов, в том числе предельно допустимые концентрации в воде химических, биологических веществ, микроорганизмов, уровень радиационного фона устанавливаются санитарными правилами.
3. Использование водного объекта в конкретно указанных целях допускается при наличии санитарно-эпидемиологического заключения о соответствии водного объекта санитарным правилам и условиям безопасного для здоровья населения использования водного объекта. (в ред. Федерального закона от 14.07.2008 N 118-ФЗ)
4. Для охраны водных объектов, предотвращения их загрязнения и засорения устанавливаются в соответствии с законодательством Российской Федерации согласованные с органами, осуществляющими федеральный государственный санитарно-эпидемиологический надзор, нормативы предельно допустимых вредных воздействий на водные объекты, нормативы предельно допустимых сбросов химических, биологических веществ и микроорганизмов в водные объекты. (в ред. Федеральных законов от 22.08.2004 N 122-ФЗ, от 18.07.2011 N 242-ФЗ)
Проекты округов и зон санитарной охраны водных объектов, используемых для питьевого, хозяйственно-бытового водоснабжения и в лечебных целях, утверждаются органами исполнительной власти субъектов Российской Федерации при наличии санитарно-эпидемиологического заключения о соответствии их санитарным правилам. (в ред. Федерального закона от 22.08.2004 N 122-ФЗ)
5. Органы исполнительной власти субъектов Российской Федерации, органы местного самоуправления, индивидуальные предприниматели и юридические лица в случае, если водные объекты представляют опасность для здоровья населения, обязаны в соответствии с их полномочиями принять меры по ограничению, приостановлению или запрещению использования указанных водных объектов.
Границы и режим зон санитарной охраны источников питьевого и хозяйственно-бытового водоснабжения устанавливаются органами исполнительной власти субъектов Российской Федерации при наличии санитарно-эпидемиологического заключения о соответствии их санитарным правилам. (абзац введен Федеральным законом от 14.07.2008 N 118-ФЗ)
Статья 19. Санитарно-эпидемиологические требования к питьевой воде, а также к питьевому и хозяйственно-бытовому водоснабжению
1. Питьевая вода должна быть безопасной в эпидемиологическом и радиационном отношении, безвредной по химическому составу и должна иметь благоприятные органолептические свойства.
2. Организации, осуществляющие горячее водоснабжение, холодное водоснабжение с использованием централизованных систем горячего водоснабжения, холодного водоснабжения, обязаны обеспечить соответствие качества горячей и питьевой воды указанных систем санитарно-эпидемиологическим требованиям. (п. 2 в ред. Федерального закона от 07.12.2011 N 417-ФЗ)
3. Население городских и сельских поселений должно обеспечиваться питьевой водой в приоритетном порядке в количестве, достаточном для удовлетворения физиологических и бытовых потребностей.
Защита водных ресурсов от истощения и загрязнения вредными веществами предусматривает комплекс мер: разработку соответствующих законодательных актов; организацию мониторинга водных объектов; охрану поверхностных и подземных вод; подготовку воды, используемой в питьевых и хозяйственных целях; государственный контроль над использованием и охраной водных ресурсов.
Главная роль в охране вод играет государственный учёт поверхностных и подземных вод, который осуществляется в целях текущего и перспективного планирования рационального использования водных ресурсов, их восстановления и охраны. Своды систематизированных данных о водных объектах, водных ресурсах, режиме, качестве и использованию вод, а также о водопользователях включается в водный кадастр. Важной и сложной проблемой является защита поверхностных вод от загрязнения.
Поверхностные воды охраняются от засорения, истощения и загрязнения. Для предупреждения засорения осуществляют мероприятия, которые исключают попадание в них мусора, твердых отходов и других предметов, отрицательно воздействующих на качество вод и условия обитания гидробионтов. Строгий контроль за минимально допустимым стоком вод, ограничение их нерационального потребления способствуют защите гидросферы от истощения.
С целью защиты поверхностных вод от загрязнения предусматривается ряд мероприятий: мониторинг водных объектов; создание водоохранных зон; развитие безотходных и безводных технологий; внедрение систем оборотного водоснабжения; очистка промышленных и бытовых сточных вод; очистка и обеззараживание поверхностных и подземных вод, используемых для питьевых целей; наличие водоохранных лесных насаждений (до 50% хвойные породы, липа, тополь).
2.3. Мои исследования
Чтобы узнать какие знания имеются у учащихся по проблеме нашего проекта мы решили провести анкетирование среди учащихся начальной школы со 2 по 4 класс. Выбор учащихся мы сделали не случайно, так как на уроках по окружающему миру в начальных классах ребята изучают воду, говорят о ней и мы решили узнать, что им известно.
Вопросы
1. Опасно ли загрязнение воды для человека?
Ответы учащихся: да, нет, не знаю
Рисунок 1.1
2. Знаете ли вы о том как можно очистить грязную воду?
Ответы учащихся: да, нет, не знаю, использование фильтров, кипячение, дать отстояться
Рисунок 1.2
3. Как человек должен беречь воду?
Ответы учащихся: не бросать мусор в реку, экономить воду, закрывать кран, чтобы не было разлива топлива на воде
Рисунок 1.3
Анкетирование среди учащихся 5-7 классов
В опросе участвовало 40 человек
Вопрос:
№ 1. Знаете ли вы, чем опасно загрязнение воды для человека?
№ 2. Знаете ли вы меры для сбережения воды?
№ 3. Чистая ли вода в вашей местности?
№ 4. Убираете ли вы бытовые отходы возле водоёмов?
№5. Охраняются ли водоёмы в вашей местности?
№ 6. Рационально человечество использует запасы пресной воды?
Результаты исследования
Вопросы | № 1 | № 2 | № 3 | № 4 | №5 | № 6 | |||||||||||||
Ответы | Да | Нет | Не знаю | Да | Нет | Не знаю | Да | Нет | Не знаю | Да | Нет | Не знаю | Да | Нет | Не знаю | Да | Нет | Не знаю | |
5 кл | 14 | - | - | 14 | - | - | 14 | - | - | 10 | 4 | - | 5 | 7 | 3 | - | 14 | - | |
6 кл. | 15 | 15 | 12 | 3 | 5 | 10 | 2 | 8 | 5 | 15 | |||||||||
7 кл | 11 | 11 | 8 | 3 | 3 | 8 | 5 | 4 | 2 | 11 |
Из результатов таблицы мы сделали вывод, что большинство учащихся осознают опасность загрязнения воды для жизни человека и необходимость бережного отношения к главному богатству Земли. Не все участники опроса знают об охране наших водоёмов. Также, не все ребята убирают бытовой мусор. Меры для сбережения воды знают все, но не все выполняют.
Вместе мы составили правила бережного отношения к воде и вот что у нас получилось:
Рекомендации
Правила бережного отношения к воде
Если мы будем знать и выполнять правила экономного расходования воды, мы поможем сберечь воду.
Выводы по второй главе
Во второй главе мы я расширили свои знания о воде и исследовали о и её свойствах, познакомились с причинами загрязнения водоемов и мерами их охраны.
Вода – сок жизни. Такое определение дал воде Леонардо да Винчи. В воде зародилась жизнь, без воды не возможно вообще существование – ни растений, ни животных, ни людей. Академик Ферсман назвал воду «самым важным минералом на земле, без которого нет жизни». Вода – это величайшая ценность не только для жителей пустыни, но и для каждого человека. Восточная поговорка гласит: «Где вода, там жизнь. Где кончается вода, там кончается земля».
Таким образом, очевидно, что жизнедеятельность человеческого организма прочно связана с водой.
Воды на Земле одновременно и много и мало. На долю воды приходится примерно 70% поверхности земного шара, но основная масса воды солёная. В ней столько соли, что можно покрыть всю сушу слоем 200м. А пресной воды существует мало. Из общего количества всей воды на Земле, примерно 94%, составляет соленая вода морей и океанов. Пресную воду можно взять в малодоступных местах в виде ледников и подземных хранилищ.
Многие государства мира испытывают недостаток в питьевой воде. Учёные подсчитали, что её количество настолько мало, что на каждые сто литров солёной воды приходится всего лишь один литр пресной.
Представьте себе сразу 500 литровых банок, наполненных водой. Они, наверное, даже не поместились бы в этом классе. Вот столько воды пропадает зря, если из плохо закрытого крана в течение суток будет течь струйка толщиной всего лишь со спичку.
Сегодня уже не надо доказывать, какую роль играет вода в жизнедеятельности человека: от ее качества зависит состояние здоровья людей, уровень их санитарно-эпидемиологического благополучия.
В последние годы стало ясно, что качество питьевой воды и напитков определяет здоровье нации. Еще в XIX веке Луи Пастер утверждал, что «человек выпивает до 90% своих болезней».
Действительно, проблема дефицита качественной питьевой воды остро стоит уже в масштабах всей планеты. По официальной статистике, половина населения страны вынуждено употреблять воду, не соответствующую гигиеническим нормативам. Пятьдесят два процента населения городов по-прежнему тяготеют к употреблению обычной воды из-под крана. Во-первых, население привыкло использовать воду из водопровода, либо доверяя мерам отчистки, либо не видя для себя особого риска. Во-вторых, отсутствие достоверной информации о состоянии наших очистных сооружений, водопроводах и качестве воды. В-третьих, это сложная социальная и экономическая ситуация в стране. И, конечно, сказывается неумение сопоставлять цену здоровья и цену лекарств, за которые приходится платить в результате питья воды из-под крана.
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 свойства воды.
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»!
Мы достигли своей цели и надеемся, что исследования, проведенные в данной работе, расширят кругозор учащихся и у них появится интерес к изучению физики.
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.
Я всех призываю не загрязнять водоемы мусором, беречь и охранять водные ресурсы нашей планеты, экономить каждую каплю воды.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
Правовые акты
1 О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения: Федеральный закон от 30 марта 1999 г. N 52-ФЗ (ред. от 29.07.2017) // [Электронный ресурс]. Доступ из справ.-правовой системы «КонсультантПлюс» (дата обращения: 17.09.2017г.).
Научная и учебная литература
10.Наберухин Ю.И. Загадки воды. – Новосибирск, Химия, 1996.
13. Гладкий Ю.Н. Дайте, планете шанс!: Книга для учащихся /
Ю.Н. Гладкий, С.Б. Лавров. – М.: Просвещение, 1995. – 205 с.
Интерет-ресурсы:
1.http://www.nkj.ru/ - «Наука и жизнь». Электронное издание.
2.http://www.znanie-sila.ru/ - «Знание-сила» - научно-популярный журнал
3.http://www.youtube.com/watch?v=NQQbrgjGukI - «Необычные свойства воды»
4.http://www.youtube.com/watch?v=YuyQiBBGxvs - «Великая тайна воды»
5.http://www.youtube.com/watch?v=u4y1mNHW8is - «Вода. Новое измерение»
6.http://www.o8ode.ru/article/answer/ice/voda_pri_4degc.htm - молекулы воды
7.http://www.youtube.com/watch?v=sbCW2RydyLU - эксперименты
Барсучья кладовая. Александр Барков
Золотой циркуль
Как Снегурочке раскатать тесто?
Интервью с космонавтом Антоном Шкаплеровым
Любимое яичко