Муниципальное образовательное учреждение средняя общеобразовательная школа №37 с углубленным изучением английского языка г. Ярославль Вода - уникальное вещество планеты Вода, вода, везде вода Работу выполнила команда «Кислотки» Баскакова А. и Пашинковская Д. Откуда берется вода? 4,5 миллиарда лет тому назад Земля представляла собой огненный газовый шар. Понемногу она остыла и окуталась огромными слоями облаков: это было начало «потопа». Сегодня 99,7% воды на Земле находится в форме льда или соленой воды. Пресная вода составляет всего 0,3% этих резервов. Сюда входит речная, озерная и подземная вода. Открытие воды С водой человек познакомился с первых минут своего существования. Однако состав этого вещества был установлен только в 1783 году. Многие учёные изучали воду, пока, наконец-то, французский учёный Антуан Лавуазье сумел получить 3г чистой воды и доказал, что вода – это сложное вещество, а не простое, как считали раньше. И состоит вода всего из двух элементов: водорода и кислорода Н2О. Природные воды гидросферы Водный объект Ледники, подземные льды Подземные воды Влага в почве Пресные озера Болота Вода в руслах рек Вода в атмосфере Биологические воды (в живых организмах) Содержание воды, тыс.км3 24 364 10 530 17 91 12 2 13 1 Общее содержание воды в гидросфере: 35 030 тыс.км3 Вода в организме человека В организме человека воды примерно 65%. В среднем организм взрослого человека состоит из 35-50л воды. С возрастом количество воды уменьшается. Самая богатая водой ткань – стекловидное тело глаза - 99%, а самая бедная – эмаль зуба - 0,2%. Потеря организмом 15-20% воды может привести к его смерти. Человек ежедневно должен употреблять почти 2 литра воды. Воздух, который мы вдыхаем, должен быть насыщен водой прежде, чем он попадёт в лёгкие человека. Следовательно, без воды мы не можем даже дышать. Строение молекулы воды Молекула воды имеет структуру равнобедренного треугольника. Атомы водорода по отношению к кислороду образуют угол, равный 104,5°. Она представляет собой диполь, содержащий положительный и отрицательный заряды на полюсах. Связи О- H – ковалентные полярные. Кристаллическая решётка в твердом состоянии- молекулярное. Свойства воды Чистая вода прозрачна, не имеет запаха и вкуса. Наибольшую плотность она имеет при 0° С (1 г/см3). Плотность льда меньше плотности жидкой воды, поэтому лед всплывает на поверхность. Вода замерзает при 0° С и кипит при 100° С при давлении 101 325 Па. Она плохо проводит тепло и очень плохо проводит электричество. Вода — хороший растворитель. Особенности воды -это единственное вещество, которое находится в природе в 3 агрегатных состояниях- жидком, твердом и газообразном состояниях -обладает высокой удельной теплотой плавления -имеет высокую теплоемкость -имеет диамагнитность -полярное вещество -при нагревании и охлаждении расширяется -обладает поверхностным натяжением - обладает вязкостью Водородные связи между молекулами воды Эта связь образуется между атом водорода одной молекулы воды и атом кислорода другой молекулы воды. Водородные связи более длинные и примерно в 10-20 раз менее прочные, чем обычные ковалентные, но именно они заставляют воду быть жидкостью или льдом (а не газом) в обычных условиях. Водородные связи разрушаются только тогда, когда жидкая вода переходит в пар. В кристалле льда между молекулами остаются пустоты. Поэтому лед имеет меньшую плотность, чем жидкая вода и плавает на её поверхности. Эти связи объясняют, почему у воды высокая теплоёмкость, объясняют наличие поверхностного натяжения. ТЯЖЕЛАЯ ВОДА Вода, содержащая тяжелый водород, называется тяжелой водой и обозначается формулой D2О. По таблице видно что она отличается от обычной воды. Свойство Молекулярная масса Плотность при 20° C, г/см3 Температура кристаллизации, ° C Температура кипения D 2O 20 1,1050 3,8 101,4 H2O 18 0,99 0 100 Роль воды на Земле 1 Колыбель жизни 2 Среда обитания большинства живых существ 3 Среда протекания всех биохимических реакций 4 Основная пища растений: H2O+CO2-> органические вещества + О2 5 Важнейший преобразователь неживой природы (скалы -> почва) 6 Главный растворитель неживой природы (соли мирового океана) 7 Участник практически всех химических реакций на Земле 8 Мощный источник энергии 9 Важнейший регулятор климата Земли Органолептические исследования воды Для исследования мы выбрали три пробы воды: 1- водопроводная вода, прошедшая через фильтр; 2- водопроводная вода; 3 – талый снег, взятый перед входом в школу 1. Запах при t = 60 0 Вода - 1 Вода - 2 Вода - 3 0-нет запаха 1- очень слабый 2- слабый 2. Прозрачность – высота водяного столба, через который просматривается чёрный крест Вода -1 Вода - 2 Вода - 3 40 см 40 см 4 см Вода - 1 Вода - 2 Вода - 3 нет слегка желтоватый серый 3. Цвет Физико-химические исследования воды 1. Кислотность рН с помощью универсальной индикаторной бумаги Вода - 1 Вода - 2 Вода - 3 рН = 6 очень слабокислая рН = 6 очень слабокислая рН = 5 слабокислая 2. Электропроводность Вода - 1 Вода - 2 Вода - 3 Нить накала не светится Нить накала светится слегка заметно Нить накала светится чуть ярче 3. Минеральный состав с помощью качественных реакций пробы Cl- SO42- Ca 2+, Mg 2+ Вода - 1 Не обнаружено Не обнаружено Не обнаружено Вода - 2 Появление мутности Появление мутности Появление небольшой мутности Вода - 3 Небольшой серый осадок Небольшой белый осадок Мутность хорошо заметна 4. Плотность воды с помощью ареометра – у всех образцов плотность составила 1г/ см3 Результаты для талого снега Результаты обнаружения ионов в талом снеге через 5 дней Выступление перед учениками Опыты с водой Вода используется для тушения огня Вода – полярное вещество Водой можно зажечь костер Вода – участник химических реакций Вода – ускоритель химических реакций Отзывы учеников 1. Какой факт о воде вас заинтересовал? Без воды не было бы жизни, Существует тяжелая вода С водой можно сделать много опытов Вода может вызвать огонь 2. Какой опыт с участием воды вам больше всего понравился? Взаимодействие магния с водой (9 учеников) Зажигание костра водой (5 учеников) Взаимодействие алюминия с йодом с участием воды (6 учеников) 3. Зачем вода человеку? 1. утолять жажду( 8 ученика) 2. для гигиены (6 ученика) 3. тушить огонь ( 3 ученика) 4. заниматься плаванием ( 2 человека) 5. поливать цветы (1 ученик) Литература • Аликберова Л.Ю. Занимательная химия. М, 1999 • Савина Л.А. автор-составитель Я познаю мир (химия). М. 1998 • Синюков В.В. Вода известная и неизвестная. М., 1987 • Степин Б.Д., Аликберова Л.Ю. Книга по химии для домашнего чтения. М., 1995 • Журнал Сорос №9 1996, стр. 80 • Журнал Химия в школе №4 1987, стр. 69 • Учебно-методическая газета для учителей химии и естествознания, издательский дом «Первое сентября», №12 2009