Исследовательская работа Вода -чудо природы

Подпись участника конференции

Подпись руководителя (педагога, подготовившего учащегося) _____________

"____" _______________ 2016 г.

ОГЛАВЛЕНИЕ

1. Введение.

Нет на Земле напитка лучше,

чем стакан чистой холодной воды.

В. Песков

Вода, у тебя нет ни вкуса, ни цвета, ни запаха. Тебя невозможно описать, тобой наслаждаются, не ведая, что ты такое! Нельзя сказать, что ты необходима для жизни: ты - сама жизнь. Ты самое большое богатство на свете.

Вода - краса природы! Эту красу мы видим повсюду: и в тихой речке, подернутой туманом, и в глубине озера, по которому белыми корабликами плывут лебеди, и в синем море, где режет волны быстроходный корабль.

Эта краса и в тонкой струйке воды, которой мы умываемся. Она и в облаках, бегущих по безбрежному воздушному океану. И в грибном дождике, напоившем влагой каждый кустик. А что если бы не было воды?

Об этом даже подумать страшно. Не было бы дождя, снега, высохли бы реки, моря, озера, сгорели бы травы и деревья. Значит, не было бы рыб, птиц, животных и человека. Не было бы жизни на Земле.

Вода - это не просто обычная жидкость. Это самое распространенное вещество в природе и главная составная часть всех живых организмов. Сколько воды на Земле? Много или мало? Землю иногда называют «Голубой планетой». Оказывается, вода покрывает 70% поверхности Земли. Это много. Ученые подсчитали, что 97% всех запасов воды на планете Земля приходится на соленые воды морей и океанов. И только 3% водных запасов - пресная вода. А это очень мало.

В природе ею заполнены чаши океанов, моря, озера, реки, болота. Есть и искусственные водоемы - пруды, водохранилища и каналы. Она есть также и в глубине Земли, и в ее атмосфере.

Она постоянно совершает круговорот в природе. Когда солнце нагревает поверхность Земли, вода превращается в пары и попадает в атмосферу. Когда вода в атмосфере охлаждается, она образует облака.

Затем некоторое количество этой воды вновь выпадает на Землю в виде дождя. Вода главный компонент жизни. Она необходима для жизнедеятельности растений и животных..

1. Голубая планета.

Вот что я узнала. По предположению вода существовала во Вселенной в виде льда или пара задолго до возникновения нашей планеты. Она оседала на пылинки и кусочки космических частиц. Из соединения этих материалов сформировалась Земля, а вода образовала в самом центре планеты подземный океан. Вулканы и гейзеры формировали нашу молодую планету многие тысячелетия. Они извергали из недр Земли фонтаны горячей воды, большое количество пара и газов. Этот пар окутывал нашу планету как одеялом.

Поверхность Земли постепенно остывала. Водяной пар начал превращаться в жидкость. Дожди обрушились на нашу планету, наполняя будущие океаны бурлящей грязной водой. Потребовалось много лет, чтобы океаны остыли, очистились и стали такими, какими мы их знаем сегодня: солёными, голубыми, водными просторами и покрывают большую часть поверхности Земли. Поэтому Землю называют - ГОЛУБОЙ ПЛАНЕТОЙ. Есть много мнений возникновения жизни на Земле, но все они сходятся в том, что основой для зарождения жизни была вода.

2. Роль воды в жизни человека.

«Нельзя сказать, что вода необходима для жизни: она и есть жизнь»,- так сказал Сент Экзюпери об этой жидкости, которую мы употребляем , не особенно задумываясь. Это простейшее химическое соединение двух атомов водорода и одного атома кислорода H2O. Знаете ли Вы, что вода наиболее ценный для человека продукт, и что наш организм на 60-70% состоит из воды. Человеку необходимо выпивать как минимум 1,5 литра воды в сутки.

В нашей повседневной жизни мы сталкиваемся с водой постоянно. При этом можно сказать, что мы «воду пьем» и «воду льем». Об этих двух вариантах использования воды человеком мы сейчас и поговорим.

а) вода «пищевая» - сама по себе она не имеет питательной ценности, но у нее далеко не маленький перечень «обязанностей» в нашем организме:

- регулирует температуру тела;

- увлажняет воздух;

- доставляет в клетки организма питательные вещества и витамины;

- защищает жизненно важные органы;

- помогает преобразовать пищу в энергию;

- помогает питательным веществам усваиваться органами;

- выводит шлаки.

б) вода хозяйственно-бытовая не менее важный фактор в жизнедеятельности человека:

- питье и приготовление пищи;

- личная гигиена;

- мытье посуды;

- поливка цветов и домашние питомцы;

- промышленность и производство.

Итак, я убедилась, что вода играет огромную роль в жизни каждого человека и природы в целом.

3. Пресная вода и её значение.

В процессе исследования я выяснил, что пресной воды меньше, чем соленой. Всего в природе пресной воды менее 3% в мире. Для жизни необходима и важна пресная вода.

Россия по запасам воды в мире стоит в ряде лидеров. В этом отношении нас опережает только Бразилия. Крупнейшим хранилищем пресной воды в России выступает Сибирь и озеро Байкал. В озере Байкал содержится 1/5 всей пресной воды в мире и 3/4 всей пресной воды России. Примечательно то, что большинство наших граждан живет в местах, где пресной воды не достаточно. Всего порядка 8-10 % от всех запасов воды России.

Человек на 70% состоит из воды. Может прожить 3 суток без питья пресной воды. Наша жизнедеятельность приводит к постепенному уничтожению запасов пресной воды. Много пресной воды в России есть в водохранилищах и озерах. Вот самые крупные из них: Ладожское озеро 911,0 кубических километров, Онежское озеро 292,0 кубических километров, озеро Байкал 23000,0 кубических километров, Озеро Ханка 18,3 кубических километров. Водохранилища: Рыбинское - 26,3 кубических километров, Самарское - 58,0 кубических километров, Волгоградское - 31,4 кубических километров, Цимлянское - 23,7 кубических километров, Саяно-Шушенское - 31,3 кубических километров, Красноярское - 73,3 кубических километров и соответственно Братское - 170,0 кубических километров. Пресная вода находится в пресных озерах, реках, ручьях болотах. Большая часть воды содержится также в снегах и пресноводных айсбергах. Пресная вода находится в земной коре это подземные и поверхностные воды. Пресную воду мы также получаем из атмосферы в виде осадков - дождя и снега. Другой источник воды - живые организмы. растения и животные на две трети состоят из воды. Человеческий организм находится в состоянии непрерывного водного обмена с окружающей средой: он выделяет воду в виде пота и мочи и ежедневно восполняет водные потери пресной водой.

4. Три состояния воды.

Известно, что в природе вода может находиться в трех различных состояниях, таких как: газообразное, жидкое или твердое.

Облака, снег и дождь представляют собой различные состояния воды. Облако состоит из множества капелек воды или кристалликов льда, снежинка-это совокупность мельчайших кристалликов льда, а дождь-это всего лишь жидкая вода.

Вода, находящаяся в газообразном состоянии, называется водяным паром. Когда говорят о количестве влажности в воздухе, обычно подразумевают количество водяных паров. Если воздух описывается как «влажный», это означает, что в воздухе содержится большое количество водяных паров.

Лед - твердое агрегатное состояние воды. Толстый слой льда имеет голубоватый цвет, что связано с особенностями преломления им света. Сжимаемость льда очень низка. Лед при нормальном давлении существует только при температуре 0° С или ниже и обладает меньшей плотностью, чем холодная вода. Именно поэтому айсберги плавают в воде. При этом, поскольку отношение плотностей льда и воды при 0° С постоянно, лед всегда выступает из воды на определенную часть, а именно на 1/5 своего объема

На­блю­дая ле­до­ход на реке, мы видим воду в твер­дом (лед и снег), жид­ком (те­ку­щая под ним) и га­зо­об­раз­ном со­сто­я­нии (мель­чай­шие ча­сти­цы воды, под­ни­ма­ю­щи­е­ся в воз­дух, ко­то­рые ещё на­зы­ва­ют во­дя­ным паром).

Рис. 1. Ле­до­ход на реке (Ис­точ­ник)

Вода может од­но­вре­мен­но на­хо­дит­ся во всех трех со­сто­я­ни­ях: в воз­ду­хе все­гда есть во­дя­ной пар и об­ла­ка, ко­то­рые со­сто­ят из ка­пе­лек воды и кри­стал­ли­ков льда.

Рис. 2 Об­ла­ко (Ис­точ­ник)

Во­дя­ной пар неви­дим, но его можно легко об­на­ру­жить, если оста­вить в теп­лой ком­на­те охла­ждав­ший­ся в хо­ло­диль­ни­ке в те­че­ние часа ста­кан с водой, на стен­ках ко­то­ро­го сразу по­явят­ся ка­пель­ки воды. При со­при­кос­но­ве­нии с хо­лод­ны­ми стен­ка­ми ста­ка­на, во­дя­ной пар, со­дер­жа­щий­ся в воз­ду­хе, пре­об­ра­зу­ет­ся в ка­пель­ки воды и осе­да­ет на по­верх­но­сти ста­ка­на.

Рис3. Кон­ден­сат на стен­ках хо­лод­но­го ста­ка­на (Ис­точ­ник)

5. Водяной пар, конденсация

По этой же при­чине в хо­лод­ное время года за­по­те­ва­ет внут­рен­няя сто­ро­на окон­но­го стек­ла. Хо­лод­ный воз­дух не может со­дер­жать столь­ко же во­дя­но­го пара, сколь­ко и теп­лый, по­это­му ка­кое-то его ко­ли­че­ство кон­ден­си­ру­ет­ся - пре­вра­ща­ет­ся в ка­пель­ки воды.

Рис. 4. За­по­тев­шее окно (Ис­точ­ник)

Белый след за ле­тя­щим в небе са­мо­ле­том - тоже ре­зуль­тат кон­ден­са­ции воды.

Рис. 5. След за са­мо­ле­том (Ис­точ­ник)

Если под­не­сти к губам зер­каль­це и вы­дох­нуть, на его по­верх­но­сти оста­нут­ся мель­чай­шие ка­пель­ки воды, это до­ка­зы­ва­ет то, что при ды­ха­нии че­ло­век вды­ха­ет с воз­ду­хом во­дя­ной пар.

6. Свой­ства воды в жид­ком со­сто­я­нии

6. 1. Чистая вода или раствор многих веществ

В чи­стом виде вода не имеет вкуса, за­па­ха и цвета, но она почти ни­ко­гда не бы­ва­ет такой, по­то­му что ак­тив­но рас­тво­ря­ет в себе боль­шин­ство ве­ществ и со­еди­ня­ет­ся с их ча­сти­ца­ми. Так же вода может про­ни­кать в раз­лич­ные тела (уче­ные нашли воду даже в кам­нях).

Рис. 6. Вода (Ис­точ­ник)

Если в ста­кан на­брать воды из-под крана, она будет ка­зать­ся чи­стой. Но на самом деле, это - рас­твор мно­гих ве­ществ, среди ко­то­рых есть газы (кис­ло­род, аргон, азот, уг­ле­кис­лый газ), раз­лич­ные при­ме­си, со­дер­жа­щи­е­ся в воз­ду­хе, рас­тво­рен­ные соли из почвы, же­ле­зо из во­до­про­вод­ных труб, мель­чай­шие нерас­тво­рен­ные ча­сти­цы пыли и др.

Рис. 7. Вода в ста­кане (Ис­точ­ник)

Если на­не­сти пи­пет­кой ка­пель­ки во­до­про­вод­ной воды на чи­стое стек­ло и дать ей ис­па­рить­ся, оста­нут­ся едва за­мет­ные пят­ныш­ки.

Рис. 8. Капли воды на стек­ле (Ис­точ­ник)

В воде рек и ру­чьев, боль­шин­ства озер со­дер­жат­ся раз­лич­ные при­ме­си, на­при­мер, рас­тво­рен­ные соли. Но их немно­го, по­то­му что эта вода - прес­ная.

Рис. 9. Река (Ис­точ­ник)

6. 2. Вода под землей

Вода течет на земле и под зем­лей, на­пол­ня­ет ручьи, озера, реки, моря и оке­а­ны, со­зда­ет под­зем­ные двор­цы.

Рис. 10. Под­зем­ная пе­ще­ра (Ис­точ­ник)

Про­кла­ды­вая себе путь сквозь лег­ко­рас­тво­ри­мые ве­ще­ства, вода про­ни­ка­ет глу­бо­ко под землю, унося их с собой, и через ще­лоч­ки и тре­щин­ки в скаль­ных по­ро­дах, об­ра­зуя под­зем­ные пе­ще­ры, ка­па­ет с их свода, со­зда­вая при­чуд­ли­вые скульп­ту­ры. Мил­ли­ар­ды ка­пе­лек воды за сотни лет ис­па­ря­ют­ся, а рас­тво­рен­ные в воде ве­ще­ства (соли, из­вест­ня­ки) осе­да­ют на сво­дах пе­ще­ры, об­ра­зуя ка­мен­ные со­суль­ки, ко­то­рые на­зы­ва­ют ста­лак­ти­та­ми.

Рис.11. Ста­лак­ти­ты (Ис­точ­ник)

Сход­ные об­ра­зо­ва­ния на полу пе­ще­ры на­зы­ва­ют­ся ста­лаг­ми­та­ми.

Рис. 12. Ста­лаг­ми­ты (Ис­точ­ник)

А когда ста­лак­тит и ста­лаг­мит срас­та­ет­ся, об­ра­зуя ка­мен­ную ко­лон­ну, это на­зы­ва­ют ста­ла­г­на­том.

Рис. 13. Ста­ла­г­нат (Ис­точ­ник)

7. Свойства воды при нагревании и охлаждении

При на­гре­ва­нии вода «рас­ши­ря­ет­ся». Это может до­ка­зать про­стой опыт: в колбу с водой опу­сти­ли стек­лян­ную труб­ку и за­ме­ри­ли уро­вень воды в ней; затем колбу опу­сти­ли в сосуд с теп­лой водой и после на­гре­ва­ния воды по­втор­но за­ме­ри­ли уро­вень в труб­ке, ко­то­рый за­мет­но под­нял­ся, по­сколь­ку вода при на­гре­ва­нии уве­ли­чи­ва­ет­ся в объ­е­ме.

Рис. 14. Колба с труб­кой, циф­рой 1 и чер­той обо­зна­чен пер­во­на­чаль­ный уро­вень воды

Рис. 15. Колба с труб­кой, циф­рой 2 и чер­той обо­зна­чен уро­вень воды при на­гре­ва­нии

При охла­жде­нии вода «сжи­ма­ет­ся». Это может до­ка­зать сход­ный опыт: в этом слу­чае колбу с труб­кой опу­сти­ли в сосуд со льдом, после охла­жде­ния уро­вень воды в труб­ке по­ни­зил­ся от­но­си­тель­но пер­во­на­чаль­ной от­мет­ки, по­то­му что вода умень­ши­лась в объ­е­ме.

Рис. 16. Колба с труб­кой, циф­рой 3 и чер­той обо­зна­чен уро­вень воды при охла­жде­нии

Так про­ис­хо­дит, по­то­му что ча­сти­цы воды, мо­ле­ку­лы, при на­гре­ва­нии дви­жут­ся быст­рее, стал­ки­ва­ют­ся между собой, от­тал­ки­ва­ют­ся от сте­нок со­су­да, рас­сто­я­ние между мо­ле­ку­ла­ми уве­ли­чи­ва­ет­ся, и по­это­му жид­кость за­ни­ма­ет боль­ший объем. При охла­жде­нии воды дви­же­ние её ча­стиц за­мед­ля­ет­ся, рас­сто­я­ние между мо­ле­ку­ла­ми умень­ша­ет­ся, и жид­ко­сти тре­бу­ет­ся мень­ший объем.

Рис. 17. Мо­ле­ку­лы воды обыч­ной тем­пе­ра­ту­ры

Рис. 18. Мо­ле­ку­лы воды при на­гре­ва­нии

Рис. 19. Мо­ле­ку­лы воды при охла­жде­нии

Та­ки­ми свой­ства­ми об­ла­да­ет не толь­ко вода, но и дру­гие жид­ко­сти (спирт, ртуть, бен­зин, ке­ро­син).

Зна­ние этого свой­ства жид­ко­стей при­ве­ло к изоб­ре­те­нию тер­мо­мет­ра (гра­дус­ни­ка), где ис­поль­зу­ет­ся спирт или ртуть.

Рис. 20. Тер­мо­метр (Ис­точ­ник)

8. Свойства воды при замерзании</</h2>

При за­мер­за­нии вода рас­ши­ря­ет­ся. Это можно до­ка­зать, если ем­кость, на­пол­нен­ную до краев водой, неплот­но на­крыть крыш­кой и по­ста­вить в мо­ро­зиль­ную ка­ме­ру, через время мы уви­дим, что об­ра­зо­вав­ший­ся лед при­под­ни­мет крыш­ку, выйдя за пре­де­лы ем­ко­сти.

Это свой­ство учи­ты­ва­ет­ся при про­кла­ды­ва­нии во­до­про­вод­ных труб, ко­то­рые обя­за­тель­но утеп­ля­ют­ся, чтобы при за­мер­за­нии об­ра­зо­вав­ший­ся из воды лед не разо­рвал трубы.

В при­ро­де за­мер­за­ю­щая вода может раз­ру­шать горы: если осе­нью в тре­щи­нах скал скап­ли­ва­ет­ся вода, зимой она за­мер­за­ет, и под на­по­ром льда, ко­то­рый за­ни­ма­ет боль­ший объем, чем вода, из ко­то­рой он об­ра­зо­вал­ся, гор­ные по­ро­ды трес­ка­ют­ся и раз­ру­ша­ют­ся.

Вода, за­мер­за­ю­щая в тре­щи­нах дорог, при­во­дит к раз­ру­ше­нию ас­фаль­то­во­го по­кры­тия.

Длин­ные греб­ни, на­по­ми­на­ю­щие склад­ки, на ство­лах де­ре­вьев - раны от раз­ры­вов дре­ве­си­ны под на­по­ром за­мер­за­ю­ще­го в ней дре­вес­но­го сока. По­это­му в хо­лод­ные зимы можно услы­шать треск де­ре­вьев в парке или в лесу.

9. Экология воды.

Борьба с загрязнением окружающей среды - одна из важнейших проблем современности.

Жидкие отходы производства, сбрасываемые в реки, отравляют все живое и представляют опасность для людей, если попадают в водопровод. Попавшие в воду удобрения могут вызвать бурный рост сине - зеленых водорослей, поглощающих из воды кислород, отчего другие растения и животные гибнут.

Одним из распространенных загрязнителей водоемов являются вещества, которые используются в качестве моющих средств. Они способствуют образованию опухолей. Исследователи утверждают, что эти вещества покрыли слоем пены многие европейские реки. Их обнаруживают даже в питьевой воде. Они не поддаются очистке. Поэтому ученых стараются их заменить. Загрязнения воды вызывают ухудшение состояния здоровья.

Основными источниками загрязнения водоемов являются:

атмосферные осадки, содержащие загрязняющие вещества промышленного происхождения, которые вымываются из атмосферы;

городские сточные воды (бытовые, канализационные стоки, содержащие вредные для здоровья синтетические моющие средства и др.);

промышленные сточные воды;

сельскохозяйственные сточные воды (отходы животноводческих комплексов, смыв с полей удобрений и пестицидов дождями и весенними талыми водами и др.).

Наиболее значимую долю загрязнения водоемов составляют промышленные сточные воды, половина объема которых (по данным отечественных природоохранных служб) сбрасывается в водоемы без очистки, а большая часть второй половины - в недостаточно очищенном виде. Поэтому почти все реки загрязнены нефтепродуктами, тяжелыми металлами, органическими и минеральными соединениями. Сельскохозяйственные сточные воды несут в реки и озера огромное количество удобрений и пестицидов. Сброс сточных вод в водоемы сопровождается накоплением загрязняющих веществ в донных осадках в больших концентрациях, что может приводить к резкому повышения уровня загрязнения в паводковых водах и к вторичному загрязнению, связанному с образованием новых (часто более вредных, чем исходные) химических соединений.

Социологический опрос.

Для того чтобы выяснить уровень знаний населения и учащихся школы о качестве питьевой воды и влиянии её на организм человека, я провела анкетирование среди школьников и взрослых жителей

Я задала ряд вопросов:

1.Что вы думаете о качестве воды?

2.Вы пьете сырую воду?

3.Какую воду вы пьете чаще?

4.Ваши предложения по улучшению качества воды.

И вот что получилось Результат опроса показал, что более половины населения не употребляют сырую воду.

На вопрос какую воду вы чаще пьете, 64 человек из ста сказали кипяченую, 12 человек профильтрованную, и 24 сырую

При опросе о качестве воды, выяснилось, что более 60 человек из 100 считают, что надо улучшить систему очистки, 38 человек считает, что надо чаще проверять воду на пригодность к использованию.

Причина заключается в том, что население недостаточно информировано о последствиях воздействия некачественной воды на организм каждого из нас. Взрослые и школьники недооценивают вред, наносимый такой питьевой водой всем живым существам и человеческому организму.

Исходя из результатов, проведенного анкетирования, сделан вывод о том, что данная проблема актуальна и важна для каждого из нас.

Многие имеют поверхностные, отрывочные знания о проблеме воздействия воды на живые организмы, в том числе и организм человека.

Не каждый из опрошенных связывает имеющиеся заболевания, различные недомогания с качеством питьевой воды.

ΙΙΙ. Заключение.

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.

В наши дни водная проблема стала одной из самых важных.

Благодаря воде, на нашей планете зародилась и до сих пор существует жизнь. Мы привыкли к воде и часто забываем о том, что вода - это самая большая драгоценность на Земле. Но запасы воды не безграничны. Если исчезнет вода - исчезнет и жизнь. Наша планета станет такой же безжизненной планетой, как и другие планеты в солнечной системе.

Пока ещё не поздно, нам надо сделать всё необходимое для сохранения водоёмов и спасти нашу голубую планету, а значить и нас самих.

Предлагаю ряд охранных мероприятий:

1. Не сбрасывать в реку и не складировать в городе и на берегу бытовой мусор, отходы промышленных, сельскохозяйственных предприятий;

2. Запретить вырубку деревьев и кустарников по долинам рек;

3. Не мыть автотранспортные средства у реки;

4. Проводить регулярные мероприятия по очистке берегов рек и улиц от бытового мусора;

5. Необходимо охранять водные богатства, рационально и бережно их использовать.

«Вода- это чудо природы, самое драгоценное ископаемое» - говорил

А. П. Карпиненский.

Вода имеет свои уникальные и тонкие черты. Она бесцветна, без вкуса, без запаха, прозрачна, не имеет формы, текуча, обладает теплоемкостью и хороший растворитель. Туман, облака, роса, дождь, град, иней, снег, гололед, изморозь - все это вода в разных состояниях. Без нее не обходятся ни в одном уголке нашей планеты. Ее влияние поистине огромно. Люди должны сохранить присутствие воды в нашей жизни.

«Ведь вода - это и есть жизнь» - писал А. Де Сент-Экзюпери.

ΙV. Список литература:

1. «Вулканы»: Детская энциклопедия - 2-изд., перераб. - Москва изд., «Махаон», 2007 - 124с., ил.

2. «Мир моря»: Детская энциклопедия - 2-изд., перераб. - Москва изд., «Махаон», 2007 - 123с., ил.

3. Капля, речка, океаны. Текст А. Ефремова Санкт - Петербург. Издательский дом «Современная педагогика», 2004. -519,[1] с.: ил.

4. Книга для чтения по охране природы: Для учащихся сред. шк./Сост.А.Н.Захлебный. - М.:Просвещение, 1986. - 175 с., ил.

5. Что такое. Кто такой: Детская энциклопедия: В 3 т. Ч-80 Т.1. А - Ж/Сост.В.С.Шергин, А. И. Юрьев. -5-у изд., перераб. И доп. - М.: