Тезисы исследовательская деятельность по физике 'Двуликая вода' (8 класс)

Уважаемая аудитория!

Тема нашей работы: «Двуликая вода».

(Слайд 1)

Цель работы: Рассмотреть физико-химические свойства воды

Задачи работы:

1) Изучить литературу по теме.

2) Дать общую характеристику воды.

3) Изучить физико - химические свойства воды

4) Определить роль аномалии воды в биологической жизни на Земле.

5) Проделать опыты, подтверждающие аномальные свойства воды.

Объект исследования: Вода.

Гипотеза: Знание аномальных свойств воды позволят лучше понимать физико-химические процессы, происходящие в организме человека и в живой природе.

Методы исследования:

• обзор и анализ литературы

• эксперимент

• сравнение и обобщение; (Слайд 2)

Вода играет очень большую роль в жизни всего живого на Земле. Она является средой, в которой протекают все химические превращения, связанные с жизнедеятельностью организмов. Выпитая или поступившая с пищей вода всасывается в желудке и кишечнике, поступает в кровь и распределяется по тканям организма. Только в жидкой водной среде совершаются процессы пищеварения и усвоения пищи в желудочно-кишечном тракте, происходит синтез живого вещества в клетках.

Тем самым, вода обладает уникальными свойствами. Перед нами встал вопрос, в чем же аномальные свойства воды? (Слайд 3)

Молекула воды уникальна. Формула ее наверняка всем известна: Н2О. но вот некоторые свойства воды напрямую зависят от строения ее молекулы.

В природе вода существует сразу в трех агрегатных состояниях. При нормальных условиях это жидкое вещество без цвета, запаха и вкуса. При падении температуры вода кристаллизуется и превращается в лед. При повышении температуры жидкость переходит в газообразное состояние - водяной пар. (Слайд 4)

Вода обладает высокой удельной теплоемкостью, которая имеет большое биологическое значение. Вода нагревается впятеро медленнее песка. А чтобы нагреть на 1 ºС литр воды, потребуется 4200 Дж/кг·К. (Слайд 5)

Вода имеет еще очень важную особенность: у нее высокая скрытая теплота испарения и скрытая теплота плавления. Если бы не это свойство воды - медленно испаряться даже в жару - многие водоемы летом быстро бы пересыхали до дна, и вся жизнь в них погибла бы. (Слайд 6)

При замерзании вода расширяется на 11%, именно поэтому лед всегда легче. Лед всплывает вверх, и редкий водоем промерзает до дна. Одновременно лед является хорошим теплоизолятором. (Слайд 7)

Удельная теплота парообразования воды почти в 7 раз выше ее удельной теплоты плавления. Эти свойства воды во многом определяют климат нашей планеты. (Слайд 8)

Нельзя не обратить внимания на другую немаловажную аномалию воды: у нее из всех жидкостей, кроме ртути, самое большое поверхностное натяжение. Все мы видели, как по поверхности воды, словно по паркету, бегают насекомые - вертячки и водомерки, - ведь эта поверхность всегда затянута тончайшей пленкой из молекул. (Слайд 9)

В чем же причины аномального свойства воды? Во-первых, в ее молекулярном строении. Молекулы связаны друг с другом силами притяжения, такую связь называют водородной. Во-вторых, модель молекулы воды - правильный тетраэдр, в центре которого находится атом кислорода, в двух вершинах - по атому водорода. В-третьих, каждая молекула воды стремится связаться с четырьмя соседними молекулами. (Слайд 10)

Мною были проведены 4 микроисследования, доказывающие и подтверждающие причины аномального поведения воды.

В первом исследовании я решил доказать малую теплопроводность воды. На дне пробирки с водой находится кусочек льда. В верхней части пробирку с водой нагреваем сухим горючим, через 20 минут в верхней части появляются пузырьки, и вода закипает.

Из этого следует вывод, что теплопроводность воды низкая, а механизм конвекции практически не работает. При естественной конвекции происходит изменение плотности воды, и теплые слои поднимаются именно наверх, поэтому лед и не тает. (Слайд 11)

Целью нашего следующего исследования явилось наблюдение электропроводимости жидкости: дистиллированной воды, питьевой воды, воды из источника. Мне понадобились пробирки с жидкостями, электрический тестер, амперметр, два электрода.

Результаты исследования показали, что любой раствор жидкости является проводником тока, а сама дистиллированная вода - диэлектрик (не проводник тока). Чем больше соли в воде, тем проводимость больше. (Слайд 12)

В третьем исследовании я решил подтвердить тот факт, что вода имеет свойство расширяться при замерзании. Для этого мне понадобились 2 банки с водой. При низких температурах - -20°С, при замерзании воды возникает большое механическое напряжение, которое стекло не выдерживает. Опыт ярко доказывает, что вода при замерзании расширяется. (Слайд 13)

И в последнем исследовании предполагалось подтвердить наличие силы поверхностного натяжения воды. Здесь я использовал емкости с водой, иглу и капилляр. Игла удерживалась на поверхности воды. А вода поднималась по капилляру. Капля воды ведет себя, как резиновый мешочек с жидкостью; не только мелкие предмет: пылинки и соринки удерживаются на поверхности воды, но и металлическая игла. (Слайд 14)

В заключении хочется сказать, изучив, физико-химические свойства воды, мы пришли к выводу: основная причина аномального поведения воды и проявления её удивительных свойств заключается во внутреннем строении молекулы и соотношении водородной и ковалентной связи. В молекуле воды господствует ковалентная связь, и эта молекула является хорошим электрическим диполем.

Поэтому вода - лучший в мире растворитель! Она растворяет очень многие вещества, но сама при этом остается инертной, ее свойства мало изменяются от растворяемых веществ. Все растворы, циркулирующие в живых организмах, - водные. Именно благодаря этому свойству вода и смогла стать носителем жизни. (Слайд 15)