Тема вода: роль воды в природе и жизни человека – Вода — Википедия

роль воды в природе и жизни человека

вода

Четыре элемента природы, четыре стихии родили на Земле жизнь — это огонь, воздух, земля и вода. Причем вода появилась на нашей планете на несколько миллионов лет, чем та же почва или воздух.

Казалось бы, вода уже изучена человеком, но ученые до сих пор находят самые удивительные факты об этом природном элементе.

Вода стоит особняком в истории нашей планеты.
Нет природного тела, которое могло бы
 сравниться с ней по влиянию на ход основных,
 самых грандиозных, геологических процессов.
В.И. Вернадский

строение воды

Вода — это самое распространенное неорганическое соединение на земле. И первое исключительное свойство воды в том, что она состоит из соединений атомов водорода и кислорода. Казалось бы, такое соединение, согласно химическим законам, должно быть газообразным. А вода — жидкая!

три состояния воды

Так, например, всем известно, что вода существует в природе в трех состояниях: твердом, жидком и в виде пара. Но уже сейчас выделяют более 20 состояний воды, из которых только 14 — это вода в замерзшем состоянии.

Удивительно, но вода — единственное вещество на Земле, плотность которого в твердом состоянии меньше, чем в жидком. Именно поэтому лед не тонет, а водоемы не промерзают до самого дна. Разве что при экстремально холодных температурах.

Еще один факт: вода — универсальный растворитель. По количеству и качеству растворенных в воде элементов и минералов ученые выделяют приблизительно 1330 видов воды: минеральная и талая, дождевая и роса, ледниковая и артезианская…

Вода в природе

речная вода

В природе вода играет важнейшую роль. При этом она оказывается задействованной в самых разных механизмах и жизненных циклах на земле. Вот лишь несколько фактов, которые наглядно демонстрируют ее значимость для нашей планеты:

дождевая вода

 

  • Значение круговорота воды в природе просто огромно. Именно этот процесс позволяет животным и растениям получать столь необходимую для их жизни и существования влагу.
  • Моря и океаны, реки и озера — все водоемы играют важнейшую роль в создании климата той или иной местности. А высокая теплоемкость воды обеспечивает комфортный температурный режим на нашей планете.
  • Вода играет одну из ключевых ролей в процессе фотосинтеза. Не будь воды, растения не могли бы перерабатывать углекислый газ в кислород, а значит — воздух был бы непригоден для дыхания.

Вода в жизни человека

дождевая вода

Главный потребитель воды на Земле — это человек. Не случайно все мировые цивилизации формировались и развивались исключительно вблизи водоемов. Значение же воды в жизни человека просто огромное.

  • Тело человека тоже состоит из воды. В теле новорожденного — до 75% воды, в теле пожилого человека — более 50%. При этом известно, что без воды человек не выживет. Так, когда у нас исчезает хотя бы 2% воды из организма, начинается мучительная жажда. При потере более 12% воды человеку уже не восстановится без помощи врачей. А потеряв 20% воды из организма, человек умирает.
  • Вода является для человека исключительно важным источником питания. По статистике человек за месяц в норме потребляет 60 литров воды (2 литра в день). 
  • Именно вода доставляет к каждой клеточке нашего организма кислород и питательные вещества.
  • Благодаря наличию воды наш организм может регулировать температуру тела.
  • Вода также позволяет перерабатывать пищу в энергию, помогает клеткам усваивать питательные вещества. А еще вода выводит шлаки и отходы из нашего тела.
  • Человек повсеместно использует воду для своих нужд: для питания, в сельском хозяйстве, для различного производства, для выработки электроэнергии. Неудивительно, что борьба за водные ресурсы идет нешуточная. Вот всего лишь несколько фактов:

дождевая вода

Более 70% нашей планеты покрыто водой. Но при этом всего 3% всей воды можно отнести к питьевой. И доступ к этому ресурсу с каждым годом становится все труднее. Так, по данным РИА-новости за последние 50 лет на нашей планете произошло более 500 конфликтов, связанных с борьбой за водные ресурсы. Из них более 20 конфликтов переросли в вооруженные столкновения. Это всего лишь одна из цифр, ярко демонстрирующих то, насколько важна роль воды в жизни человека.

Загрязнение воды

дождевая вода

Загрязнением воды называют процесс насыщения водоемов вредными веществами, отходами производства и бытовыми отходами, в результате которого вода теряет большую часть своих функций и становится непригодной для дальнейшего потребления.

Основные источники загрязнения:

  1. Нефтеперерабатывающие предприятия
  2. Тяжелые металлы
  3. Радиоактивные элементы
  4. Ядохимикаты
  5. Стоки городских канализаций и животноводческих ферм.

Ученые давно бьют тревогу, что мировой океан ежегодно получает свыше 13 млн. тонн отходов нефтепродуктов. При этом Тихий океан получает до 9 млн.тонн, а Атлантика — более 30 млн.тонн.

По данным Всемирной Организации Здравоохранения на нашей планете уже не осталось источников, в которых присутствовала бы чистая природная вода. Есть лишь водоемы, загрязненные менее остальных. И это грозит катастрофой нашей цивилизации, так как без воды человечество просто не выживет. А заменить ее нечем.

Вода — Википедия

Вода
Water molecule dimensions.svg
({{{картинка}}})
Water3d3.png({{{картинка3D}}}
)
Вода в бассейне({{{изображение}}})
Систематическое
наименование
Оксид водорода
Вода[1]
Традиционные названия вода
Хим. формула H2O
Состояние жидкость
Молярная масса 18,01528 г/моль
Плотность 0,9982 г/см3[2]
Твёрдость 1,5[6]
Динамическая вязкость 0,00101 Па·с
Кинематическая вязкость 0,01012 см²/с
(при 20 °C)
Скорость звука в веществе (дистиллированная
вода) 1348 м/с
Температура
 • плавления 273,1 K (0 ° C)
 • кипения 373,1 K (99,974 ° C) °C
 • разложения 2200 °C
Тройная точка 273,2 K (0,01 ° C), 611,72 Па
Критическая точка 647,1 K (374 ° C), 22,064 МПа
Мол. теплоёмк. 75,37 Дж/(моль·К)
Теплопроводность 0,56 Вт/(м·K)
Энтальпия
 • образования -285,83 кДж/моль
 • кипения 40,656 кДж/моль[3] и 40 655,928 Дж/моль[4]
Удельная теплота испарения 2256,2 кДж/кг[5]
Удельная теплота плавления 332,4 кДж/кг[5]
Показатель преломления 1,3945, 1,33432, 1,32612, 1,39336, 1,33298 и 1,32524
Рег. номер CAS 7732-18-5
PubChem 962
Рег. номер EINECS 231-791-2
SMILES
InChI
RTECS ZC0110000
ChEBI 15377
ChemSpider 937
NFPA 704 NFPA 704 four-colored diamond
Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.
Commons-logo.svg Медиафайлы на Викискладе
Commons-logo.svg 71 % поверхности Земли покрывает вода

Вода́ (оксид водорода) — бинарное неорганическое соединение с химической формулой H2O: молекула воды состоит из двух атомов водорода и одного — кислорода, которые соединены между собой ковалентной связью. При нормальных условиях представляет собой прозрачную жидкость, не имеющую цвета (при малой толщине слоя), запаха и вкуса. В твёрдом состоянии называется льдом (кристаллы льда могут образовывать снег или иней), а в газообразном — водяным паром. Вода также может существовать в виде жидких кристаллов (на гидрофильных поверхностях)[7][8]

.

Вода является хорошим сильнополярным растворителем. В природных условиях всегда содержит растворённые вещества (соли, газы).

Исключительно важна роль воды в глобальном кругообороте вещества и энергии[9], возникновении и поддержании жизни на Земле, в химическом строении живых организмов, в формировании климата и погоды. Вода является важнейшим веществом для всех живых существ на Земле[10].

Всего на Земле около 1400 млн км³ воды. Вода покрывает 71 % поверхности земного шара (океаны, моря, озёра, реки, льды — 361,13 млн км²[11][12]). Бо́льшая часть земной воды (97,54 %) принадлежит Мировому океану — это солёная вода, непригодная для сельского хозяйства и питья. Пресная же вода находится в основном в ледниках (1,81 %) и подземных водах (около 0,63 %), и лишь небольшая часть (0,009 %) в реках и озерах. Материковые солёные воды составляют 0,007 %, в атмосфере содержится 0,001 % от всей воды нашей планеты[13][14].

Происходит от др.-русск. вода, далее от праславянского *voda[15] (ср. ст.-слав. вода, болг. вода́, сербохорв. во̀да, словен.

vóda, чеш. voda, слвц. voda, польск. woda, в.-луж., н.-луж. woda), затем от праиндоевропейского *wed-, родственно лит. vanduõ, жем. unduo, д.-в.-н. waʒʒar «вода», гот. watō, англ. water, греч. ὕδωρ, ὕδατος, арм. get «река», фриг. βέδυ, др.-инд. udakám, uda-, udán- «вода», unátti «бить ключом», «орошать», ṓdman- «поток», алб. uj «вода»[16][17]. Также родственно русским словам ведро, выдра. В рамках необщепринятой гипотезы о существовании некогда праностратического языка слово может сравниваться с гипотетическим прауральским *wete (ср., например, фин. vesi, эст. vesi, коми va, венг. víz), а также с предполагаемыми праалтайскими, прадравидийским и пр. словами, и реконструироваться как *wetV для праязыка[18].

С формальной точки зрения вода имеет несколько различных корректных химических названий:

  • Оксид водорода: бинарное соединение водорода с атомом кислорода в степени окисления −2, встречается также устаревшее название окись водорода.
  • Гидроксид водорода: соединение гидроксильной группы OH- и катиона (H+)
  • Гидроксильная кислота: воду можно рассматривать как соединение катиона H+, который может быть замещён металлом, и «гидроксильного остатка» OH-
  • Монооксид дигидрогена
  • Дигидромонооксид

Физические свойства[править | править код]

Вода при нормальных условиях находится в жидком состоянии, тогда как аналогичные водородные соединения других элементов являются газами (H2S, CH4, HF). Атомы водорода присоединены к атому кислорода, образуя угол 104,45° (104°27′). Из-за большой разности электроотрицательностей атомов водорода и кислорода электронные облака сильно смещены в сторону кислорода. По этой причине молекула воды обладает большим дипольным моментом (p = 1,84 Д, уступает только синильной кислоте и диметилсульфоксиду). Каждая молекула воды образует до четырёх водородных связей — две из них образует атом кислорода и две — атомы водорода[19]. Количество водородных связей и их разветвлённая структура определяют высокую температуру кипения воды и её удельную теплоту парообразования[19]. Если бы не было водородных связей, вода, на основании места кислорода в таблице Менделеева и температур кипения гидридов аналогичных кислороду элементов (серы, селена, теллура), кипела бы при −80 °С, а замерзала при −100 °С[20].

При переходе в твёрдое состояние молекулы воды упорядочиваются, при этом объёмы пустот между молекулами увеличиваются, и общая плотность воды падает, что и объясняет меньшую плотность (больший объём) воды в фазе льда. При испарении, напротив, все водородные связи рвутся. Разрыв связей требует много энергии, отчего у воды самая большая удельная теплоёмкость среди прочих жидкостей и твёрдых веществ. Для того чтобы нагреть один литр воды на один градус, требуется затратить 4,1868 кДж энергии. Благодаря этому свойству вода нередко используется как теплоноситель.

Помимо большой удельной теплоёмкости, вода также имеет большие значения удельной теплоты плавления (333,55 кДж/кг при 0 °C) и парообразования (2250 кДж/кг).

Температура, °СУдельная теплоёмкость воды, кДж/(кг*К)
-60 (лёд)1,64
-20 (лёд)2,01
-10 (лёд)2,22
0 (лёд)2,11
0 (чистая вода)4,218
104,192
204,182
404,178
604,184
804,196
1004,216

Физические свойства разных изотопных модификаций воды при различных температурах[21]:

Модификация водыМаксимальная плотность при температуре, °СТройная точка при температуре, °С
Н2O3,98340,01
D2O11,23,82
T2O13,44,49
Н218O4,30,31

Вода обладает также высоким поверхностным натяжением, уступая в этом только ртути[22][23][24]. Относительно высокая вязкость воды обусловлена тем, что водородные связи мешают молекулам воды двигаться с разными скоростями.

Вода является хорошим растворителем полярных веществ. Каждая молекула растворяемого вещества окружается молекулами воды, причём положительно заряженные участки молекулы растворяемого вещества притягивают атомы кислорода, а отрицательно заряженные — атомы водорода. Поскольку молекула воды мала по размерам, много молекул воды могут окружить каждую молекулу растворяемого вещества.

Это свойство воды используется живыми существами. В живой клетке и в межклеточном пространстве вступают во взаимодействие растворы различных веществ в воде[25]. Вода необходима для жизни всех без исключения одноклеточных и многоклеточных живых существ на Земле.

Вода обладает отрицательным электрическим потенциалом поверхности.

Commons-logo.svg Капля, ударяющаяся о поверхность воды

Чистая вода — хороший изолятор. При нормальных условиях вода слабо диссоциирована и концентрация протонов (точнее, ионов гидроксония H3O+) и гидроксильных ионов OH составляет 10-7 моль/л. Но поскольку вода — хороший растворитель, в ней практически всегда растворены те или иные соли, то есть присутствуют другие положительные и отрицательные ионы. Благодаря этому вода проводит электричество. По электропроводности воды можно определить её чистоту.

Вода имеет показатель преломления n=1,33 в оптическом диапазоне. Однако она сильно поглощает инфракрасное излучение, и поэтому водяной пар является основным естественным парниковым газом, отвечающим более чем за 60 % парникового эффекта. Благодаря большому дипольному моменту молекул, вода также поглощает микроволновое излучение, на чём основан принцип действия микроволновой печи.

Агрегатные состояния[править | править код]
Commons-logo.svg

По состоянию различают:

Commons-logo.svg

При нормальном атмосферном давлении (760 мм рт. ст., 101 325 Па) вода переходит в твёрдое состояние при температуре в 0 °C и кипит (превращается в водяной пар) при температуре 100 °C (значения 0 °C и 100 °C были выбраны как соответствующие температурам таяния льда и кипения воды при создании температурной шкалы «по Цельсию»). При снижении давления температура таяния (плавления) льда медленно растёт, а температура кипения воды — падает. При давлении в 611,73 Па (около 0,006 атм) температура кипения и плавления совпадает и становится равной 0,01 °C. Такие давление и температура называются тройной точкой воды. При более низком давлении вода не может находиться в жидком состоянии, и лёд превращается непосредственно в пар. Температура возгонки (сублимации) льда падает со снижением давления. При высоком давлении существуют модификации льда с температурами плавления выше комнатной.

С ростом давления температура кипения воды растёт[26]:

Давление, атм.Температура кипения (Ткип), °C
0,987 (105 Па — нормальные условия)99,63
1100
2120
6158
218,5374,1

При росте давления плотность насыщенного водяного пара в точке кипения тоже растёт, а жидкой воды — падает. При температуре 374 °C (647 K) и давлении 22,064 МПа (218 атм) вода проходит критическую точку. В этой точке плотность и другие свойства жидкой и газообразной воды совпадают. При более высоком давлении и/или температуре исчезает разница между жидкой водой и водяным паром. Такое агрегатное состояние называют «сверхкритическая жидкость».

Вода может находиться в метастабильных состояниях — пересыщенный пар, перегретая жидкость, переохлаждённая жидкость. Эти состояния могут существовать длительное время, однако они неустойчивы и при соприкосновении с более устойчивой фазой происходит переход. Например, можно получить переохлаждённую жидкость, охладив чистую воду в чистом сосуде ниже 0 °C, однако при появлении центра кристаллизации жидкая вода быстро превращается в лёд.

Оптические свойства[править | править код]

Они оцениваются по прозрачности воды, которая, в свою очередь, зависит от длины волны излучения, проходящего через воду. Вследствие поглощения оранжевых и красных компонентов света вода приобретает голубоватую окраску. Вода прозрачна только для видимого света и сильно поглощает инфракрасное излучение, поэтому на инфракрасных фотографиях водная поверхность всегда получается чёрной. Ультрафиолетовые лучи легко проходят через воду, поэтому растительные организмы способны развиваться в толще воды и на дне водоёмов, инфракрасные лучи проникают только в поверхностный слой. Вода отражает 5 % солнечных лучей, в то время как снег — около 85 %. Под лёд океана проникает только 2 % солнечного света.

Изотопные модификации[править | править код]

И кислород, и водород имеют природные и искусственные изотопы. В зависимости от типа изотопов водорода, входящих в молекулу, выделяют следующие виды воды:

Последние три вида возможны, так как молекула воды содержит два атома водорода. Протий — самый лёгкий изотоп водорода, дейтерий имеет атомную массу 2,0141017778 а. е. м., тритий — самый тяжёлый, атомная масса 3,0160492777 а. е. м. В воде из-под крана тяжелокислородной воды (H2O17 и H2O18) содержится больше, чем воды D2O16: их содержание, соответственно, 1,8 кг и 0,15 кг на тонну[20].

Хотя тяжёлая вода часто считается мёртвой водой, так как живые организмы в ней жить не могут, некоторые микроорганизмы могут быть приучены к существованию в ней[20].

По стабильным изотопам кислорода 16O, 17O и 18O существуют три разновидности молекул воды. Таким образом, по изотопному составу существуют 18 различных молекул воды. В действительности любая вода содержит все разновидности молекул.

Химические свойства[править | править код]

Вода является наиболее распространённым растворителем на планете Земля, во многом определяющим характер земной химии, как науки. Большая часть химии, при её зарождении как науки, начиналась именно как химия водных растворов веществ.

Её иногда рассматривают как амфолит — и кислоту и основание одновременно (катион H+анион OH). В отсутствие посторонних веществ в воде одинакова концентрация гидроксид-ионов и ионов водорода (или ионов гидроксония), pKa ≈ 16.

Вода — химически активное вещество. Сильно полярные молекулы воды сольватируют ионы и молекулы, образуют гидраты и кристаллогидраты. Сольволиз, и в частности гидролиз, происходит в живой и неживой природе, и широко используется в химической промышленности.

Воду можно получать:

  • в ходе реакций —
2h3O2→2h3O+O2↑{\displaystyle {\mathsf {2H_{2}O_{2}\rightarrow 2H_{2}O+O_{2}\uparrow }}}
NaHCO3+Ch4COOH→Ch4COONa+h3O+CO2↑{\displaystyle {\mathsf {NaHCO_{3}+CH_{3}COOH\rightarrow CH_{3}COONa+H_{2}O+CO_{2}\uparrow }}}
2Ch4COOH+CaCO3→Ca(Ch4COO)2+h3O+CO2↑{\displaystyle {\mathsf {2CH_{3}COOH+CaCO_{3}\rightarrow Ca(CH_{3}COO)_{2}+H_{2}O+CO_{2}\uparrow }}}
h3SO4+2KOH→K2SO4+2h3O{\displaystyle {\mathsf {H_{2}SO_{4}+2KOH\rightarrow K_{2}SO_{4}+2H_{2}O}}}
HNO3+Nh5OH→Nh5NO3+h3O{\displaystyle {\mathsf {HNO_{3}+NH_{4}OH\rightarrow NH_{4}NO_{3}+H_{2}O}}}
2Ch4COOH+Ba(OH)2→Ba(Ch4COO)2+2h3O{\displaystyle {\mathsf {2CH_{3}COOH+Ba(OH)_{2}\rightarrow Ba(CH_{3}COO)_{2}+2H_{2}O}}}
  • Восстановлением водородом оксидов металлов —
CuO+h3→Cu+h3O{\displaystyle {\mathsf {CuO+H_{2}\rightarrow Cu+H_{2}O}}}

Под воздействием очень высоких температур или электрического тока (при электролизе)[27], а также под воздействием ионизирующего излучения, как установил в 1902 году[28]Фридрих Гизель[en] при исследовании водного раствора бромида радия[29], вода разлагается на молекулярный кислород и молекулярный водород:

2h3O→2h3↑+O2↑{\displaystyle {\mathsf {2H_{2}O\rightarrow 2H_{2}\uparrow +O_{2}\uparrow }}}

Вода реагирует при комнатной температуре:

2h3O+2Na→2NaOH+h3↑{\displaystyle {\mathsf {2H_{2}O+2Na\rightarrow 2NaOH+H_{2}\uparrow }}}
  • со фтором и межгалоидными соединениями
2h3O+2F2→4HF+O2{\displaystyle {\mathsf {2H_{2}O+2F_{2}\rightarrow 4HF+O_{2}}}}
h3O+F2→HF+HOF{\displaystyle {\mathsf {H_{2}O+F_{2}\rightarrow HF+HOF}}} (при низких температурах)
3h3O+2IF5→

Вода в жизни природы и человека

Вода, у тебя нет цвета, нет вкуса, нет запаха,
тебя невозможно описать, люди тобою наслаждаются,
при этом не ведая, что ты есть такое..
Нельзя сказать, что ты необходима для жизни -
ты есть сама жизнь.
(Антуан де Сент-Экзюпери)

Все ли мы знаем о таком привычном для нас веществе, которое всегда и в природе, и в быту сопровождает нас?

Вода - самое распространенное на Земле вещество, она занимает более 70% площади поверхности земли, и только около 30% приходится на долю суши. Вода придает Земле тот неповторимый вид, который отличает ее от других планет Солнечной системы.

С древности люди поклонялись воде и обожествляли, об этом можно посмотреть  в фильме «Великая тайна воды». Видео 22.

В философии древних греков отражалось глубокое понимание значения воды во всех явлениях природы и в жизни человека.  Так, Фалес Милетский, великий древнегреческий философ и математик, живший в 6-7 в.в. до н.э., высказал гениальную догадку, что вода - первооснова всего на Земле. Современная наука, в том числе экология, полностью подтвердила это. Вода - непременная составная часть всего живого, она играет первостепенную роль в жизни всех живых существ, в том числе человека.Как утверждают ученые, жизнь на Земле впервые появилась в воде, а лишь потом распространилась на сушу/ Свою зависимость от воды наземные организмы сохранили в ходе эволюции в течение многих миллионов лет.

Как Вы думаете, сколько времени может прожить человек без пищи, а сколько - без воды?

Вода обеспечивает доставку питательных веществ и кислорода ко всем клеткам тела, защиту и буферизацию жизненно важных органов, регуляцию температуры тела, помогает в преобразовании пищи в энергию, усвоении питательных веществ органами, вывод шлаков и отходов в процессе жизнедеятельности и выполнение целого ряда других функций. Видео 23.

Попробуйте подышать на холодное стекло. Что Вы увидите? Пары воды, которую Вы выдохнули, сконденсировались на холодном стекле, превратились в жидкую воду. Откуда эта вода взялась в нашем организме?

Не будем забывать, что вода - среда обитания огромного числа живых организмов, отличающихся друг от друга и определяющих  различные свойства вод океанов, морей, озер, рек и болот.

Благодаря воде в природе происходитперенос веществ из почвы в растения, с суши в реки, озера и океаны, из атмосферы на сушу, питание живых организмов  этих систем и вынос отходов их жизнедеятельности. Значение воды в природе иногда сравнивают с той ролью, какую выполняет кровь в живом организме.

Почему воду справедливо называют чудом природы?
Что знает о воде современная наука?

Несмотря на широкую распространенность и доступность вода все еще остается непознанным до конца веществом. Ежегодно публикуются новые работы по исследованию свойств воды, и она не перестает удивлять ученых. Без преувеличения можно сказать, что среди необозримого множества природных веществ вода является одним из самых необыкновенных. Она обладает целым рядом физических и химических свойств, которые называют уникальными или аномальными. Эти свойства воды обеспечивают протекание многих природных процессов и существование жизни на Земле в целом. Видео 24.

Необычными свойства воды кажутся по сравнению с жидкостями. Но ученые установили, что жидкая вода имеет структуру, так как ее молекулы способны сцепляться, образовывая межмолекулярные связи, которые очень легко разрываются. То есть можно сказать, что жидкая вода является полимером! Связями между молекулами воды объясняются многие ее необычные свойства. Например, для кипячения воды необходимо затратить много энергии, которая тратится на разрыв этих связей.«Аномальные» температуры кипения, а также замерзания воды обусловливают способность воды находиться в природе в трех агрегатных состояниях (жидком, твердом и газообразном). На планете нет другого вещества, которое находились бы в трех агрегатных состояниях.

Приходилось ли Вам видеть воду в природе одновременно в двух или даже в трех агрегатных состояниях? Где?

Это приводит к тому, что водная оболочка Земли (гидросфера) и, соответственно, жизнь на планете практически не прерывается на поверхности планеты, все ее компоненты объединяются в единое целое благодаря воде. Если представить, что вода обладала бы «нормальной» температурой кипения, то она бы закипала при температуре минут 70 градусов.

В каком состоянии она находилась бы в условиях существующего на Земле температурного режима? И где бы в таком фантастическом мире могли бы возникать водоемы?

Для жизни на Земле также чрезвычайно важным является такое свойство воды, как ее  высокая теплоемкость, Теплоемкость - количество теплоты, поглощаемой телом при нагревании на 1 градус.    она определяет стабильность температурного режима на планете. Для того чтобы нагреть какую-то массу воды на 1 градус, требуется гораздо больше тепла, чем для того, чтобы произвести нагревание на 1 градус такой же массы любого другого вещества. Благодаря исключительно высокой термической инертности воды Мировой океан, а также многочисленные водоемы суши как нельзя лучше выполняют роль гигантского планетарного терморегулятора, сглаживающего суточные и сезонные перепады температуры. В дневное время, а также летом, водные массы медленно нагреваются, поглощая при этом много тепла, что не позволяет воздуху разогреваться очень сильно. По ночам и в зимние периоды, наоборот, водные массы медленно остывают, выделяя накопленное ранее тепло, что не позволяет воздуху чрезмерно остывать.

Как Вы думаете, какой был бы климат на Земле, если бы вода не обладала такой высокой теплоемкостью?

Еще одним замечательным свойством воды является ее исключительно высокая растворяющая способность, она - универсальный растворитель огромного количества химических веществ, среда, в которой протекают все процессы жизнедеятельности.

Существуют и другие важные для природы «аномальные» свойства воды, такие какочень большая способность к  капиллярному движению, Под капиллярным движением воды в грунтах понимается их способность поднимать воду по капиллярным порам снизу вверх или в стороны вследствие воздействия капиллярных сил, которые возникают на границах раздела различных компонент грунта. В их основе лежат силы взаимодействия воды и воздуха с твердыми частицами грунта, проявляющиеся в смачивании последних и в других явлениях.    высокое  поверхностное натяжение См.: http://theoryandpractice.ru/posts/1012-chto-takoe-poverkhnostnoe-natyazhenie-i-pochemu-vodomerki-ne-tonut   .

Поверхностная пленка воды является для многих водных организмов опорой для движения

А какое колоссальное значение имеет«необычное» увеличение плотности воды при нагревании в диапазоне температур от 0 до 4 градусов! Плотность практически всех веществ уменьшается при нагревании во всем диапазоне температур. Однако плотность воды при нагревании от 0 градусов до 4 градусов возрастает. Это связано с тем, что, как мы уж говорили, вода является структурированной жидкостью, и в этом интервале  имеющиеся в структуре льда полости заполняются молекулами воды. Далее от 4 градусов до 100 градусов вода ведет себя «нормально» - т.е. ее плотность при нагревании уменьшается. Видео 25.

Как Вы думаете, как это свойство воды сказывается на жизни водоемов в холодное время года? Почему в них возможна жизнь зимой?

Если бы любое из названных свойств воды каким-то невероятным способом стало «нормальным», то это имело бы самые серьезные последствия для всего происходящего на поверхности планеты. О жизни капли воды со времени ее образования на Земле и до наших дней можно написать самую удивительную и увлекательную повесть. Вместе с миллионами других капель эта капля точила и растворяла горы, в виде кристаллов льда она тысячи лет хранилась в высокогорных ледниках, совершила не одно кругосветное путешествие вместе с морскими течениями, затопляла села и города во время наводнений, плавала в облаках над океанами и морями, разбивала корабли о прибрежные скалы, насыщала влагой травы, кусты и деревья; каплей росы она сверкала в душистых лепестках розы, взращивала посевы, излечивала больного человека и несла жизнь в пустыне утомленному путнику. Посмотрите фильм «Приключения капельки воды», из него Вы узнаете много увлекательных фактов про воду. Какими путями движется вода на Земле? Как осуществляется ее круговорот?

Земля представляет собой шар, окутанный водяными парами и хотя неравномерно, но щедро смоченный и пропитанный водой. Энергия Солнца поднимает воду в виде водяных паров вверх, охлаждается, конденсируется, затем сила тяжести увлекает ее вниз. Благодаря этим двум силам вода на Земле находится в непрерывном движении. Остановить движение воды - это значит превратить Землю в безжизненное космическое тело. Видео 26.

Полная смена воды в атмосфере происходит очень быстро, приблизительно через каждые 9 дней, речная вода меняется в среднем 20 раз в году, а для полной смены подземных вод  требуется по меньшей мере 8 тыс. лет.

  

За последнее время в естественный круговорот воды на Земле вторгся человек. Использование человеком воды достигло таких размеров, что стало оказывать заметное влияние на скорость круговорота и количество воды в его отдельных звеньях. То есть безответственная деятельность человека на планете оказывает влияние даже на такой глобальный природный процесс, как круговорот воды на планете.

Сделаем вывод. Вода благодаря своим поистине уникальным свойствам является одним из важнейших факторов жизнеобеспечения на Планете. Наша жизнь полностью зависит от воды.

Сколько нужно воды человеку и насколько важна ее экономия? Об этом мы поговорим в следующей теме.

Исследовательский проект «Удивительная вода»

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

средняя общеобразовательная школа № 13 им. В.А. Джанибекова

Щёлковского муниципального района

Московской области

____________________________________________________________________________________________________________________

Исследовательский проект

«Удивительная вода»

Выполнили работу:

ученики 3 «В» классаhello_html_43798490.jpg

МБОУ СОШ №13

им. В.А. Джанибекова

Веселова Мария

Чибитко Екатерина

Сероешко Евгения

Рудницкий Максим

Иванова Светлана

Безручко Тимофей

Чумаченко Никита

Паленова Виктория

Руководитель проекта:

учитель начальных классов

Мельникова Светлана Диментьевна

2015 – 2016 учебный год

СОДЕРЖАНИЕ

  1. Введение

1.1 Актуальность.

1.2 Цель и задачи проекта.

  1. Основная часть

    1. Вода. Что мы знаем о ней?

    2. Физические свойства воды

    3. Интересные факты о воде

  2. Опыты, демонстрирующие удивительные свойства воды

  3. Заключение

  4. Список литературы

I . ВВЕДЕНИЕ

Мы представляем проект на тему «Удивительная вода». Работу выполнили ученики 3 «В» класса средней школы №13 Веселова Мария, Чибитко Екатерина, Сероешко Евгения, Рудницкий Максим, Иванова Светлана, Безручко Тимофей, Чумаченко Никита, Паленова Виктория.

1.1 Актуальность

«Вода! У тебя нет ни вкуса, ни цвета, ни запаха, тебя невозможно описать, тобою наслаждаются, не ведая, что ты такое. Нельзя сказать, что ты необходима для жизни: ты сама жизнь».

Антуан де Сент-Экзюпери

Безгранично многообразие жизни на нашей планете, но жизнь есть только там, где есть вода. И нет живого существа, которое могло бы обойтись без воды. Среди невообразимого множества веществ вода занимает совершенно особое, исключительное место

В течение дня мы много раз слышим это слово, используем воду для умывания, приготовления кофе и чая, пищи, стираем, моем руки, моемся сами, моем полы, убираем жилища.... Очень часто мы слышим фразу "Вода - это жизнь!"

В любое время года: будь то жаркое лето или холодная зима, у нас возникает желание выпить стакан воды или чашку душистого чая…

На уроках окружающего мира мы часто говорим о бережном отношении к воде. Однажды, знакомясь со свойствами воды, у нас возник вопрос: «Можно ли прожить без воды?»

Вы слыхали о воде?hello_html_420a42b.jpg

Говорят, она везде!

В луже, в море, в океане,

И в водопроводном кране.

Как сосулька замерзает,

В лес туманом заползает,

На плите у нас кипит,

Паром чайника шипит.

Без нее нам не умыться,

Не наесться, не напиться!

Смею вам я доложить

Без нее нам не прожить. Н. Рыжова.

Мы выдвинули гипотезу: если бы не было воды, то не было бы жизни на Земле.

1.2 Цель и задачи проекта

Цель работы: показать удивительность и значение воды для всего живого на Земле.

Для её достижения необходимо решить следующие задачи:

  • изучить информацию по данному вопросу;

  • провести опыты;

  • проанализировать полученные результаты;

  • сделать выводы.

Предмет исследования: свойства воды.

Объект исследования: вода и её различные состояния.

Методы исследования:

II. ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ

2.1 Вода. Что мы знаем о ней?

Как вы думаете, много ли воды на земле?

Посмотрите на глобус. Такой видят космонавты Землю из космоса.

Судя по фотографиям, сделанным из космоса, нашей планете больше подошло бы название “Океан”.

Если взглянуть на глобус, больше всего на нём голубой краски. Голубым цветом изображают воду. Вода занимает 3\4 поверхности земного шара.hello_html_b087c03.jpg

Вода – одно из самых важных для человека веществ. Без неё не обойтись никому и никогда, и заменить её нечем. Именно в воде возникли первые живые существа.

Море, шторм, волны… как это всё красиво, грациозно и неукротимо…

hello_html_3b6ea910.jpghello_html_m2b87c239.jpghello_html_ma19df53.jpg

Вода повсюду - это родники, водопады, океаны, моря и т.д. Часть воды постоянно находится в атмосфере в виде облаков и невидимого водяного пара.

hello_html_41f9dd0a.jpg

Вода есть и под землёй. Также в виде огромного скопления льда у Северного и Южного полюсов. Там лёд на суше и в океане.

2.2 Физические свойства воды

Вид молекулы водыhello_html_3a0b331b.jpg

Существуют три агрегатных состояния воды:

  1. Твёрдое - лёд.

  2. Жидкое - вода.

  3. Газообразное - водяной пар.

При атмосферном давлении вода замерзает при температуре 0°C и кипит при температуре 100°C.

Вода – такое уникальное вещество, которое может переходить из одного состояния в другое, и обратно при незначительных изменениях. При переходах из одного состояния в другое могут происходить различные процессы: испарение (вода из жидкого состояния постепенно переходит в воздух в виде пара), конденсация (водяной пар переходит в жидкое или твёрдое состояние ), заиндевение ( образование инея – переход газообразной воды в твёрдое состояние), замерзание ( жидкая вода превращается в снег, лёд).Таким образом, вода может осуществлять не только постепенные переходы из одного состояния в другое ( лёд – вода – пар – вода – лёд), но и скачкообразные, минуя некоторые фазы ( лёд – пар или пар – иней). При переходах воды из одного состояния в другое существенно изменяются её свойства.

hello_html_51b01b76.jpghello_html_8ca9d03.jpghello_html_6195117a.jpghello_html_m1a576971.jpg

испарение конденсация заиндевение замерзание

2.3 Интересные факты о воде

Вода входит в состав любого живого организма. Достаточно помять лист растения в руках, и мы обнаружим в нём влагу. Вода содержится во всех частях растений. Вспомни, как много сока в плодах - арбузе, апельсине, лимоне. Этот сок - вода с растворёнными в ней различными веществами.

Организм человека, в том числе кровь, мозг, больше чем наполовину состоит из воды.

на 1кг тела коровы- 600г воды, утки- 700г воды;

у медузы на 100г тела- 99г воды.

Таким образом, мы видим, что вода входит в состав любого организма.

Вода также является домом для множества растений и животных.

При недостатке воды жизнь живых существ сильно нарушается. Растения без воды увядают и могут погибнуть.

Животные, если их лишили воды, быстро гибнут. Например, собака может прожить без пищи до 100 дней, а без воды - не больше 10 дней.

Без пищи человек может прожить больше месяца, а без воды не может прожить более трех суток. Человек за сутки употребляет более 2 литров воды.

Воду пьют поля и леса.

hello_html_m72f67f15.jpg

Но вода не только «поит», но ещё и кормит – по морям и океанам днём и ночью плывут тысячи кораблей, рыболовных судов. Именно поэтому издавна многие города строились на берегах рек.hello_html_7c9cc517.jpg

Вода «добывает» электрический ток, работая на электростанциях.

Без воды не замесить тесто для хлеба, не приготовить бетон для стройки, не сделать ни бумагу, ни ткань для одежды, ни резину, ни конфеты, ни лекарства, - ничего не сделать без воды.

Можно сделать вывод:

  • Вода есть под землёй.

  • Вода содержится во всех частях растений.

  • Организм человека состоит из воды, она находится в крови.

  • Вода входит в состав любого живого организма.

  • Воду пьют леса и поля.

Например:

  • Для производства 1т стали надо- 150т воды

  • Для производства 1т бумаги- 250т воды

  • Чтобы вырастить 1т свеклы- 10т воды

Как вы думаете, много ли весит один кубометр воды? И сможет ли поднять такое количество воды один человек?

1 м 3 воды весит 1тонна или 1000 кг. А поднять его могут 15 – 20 человек или подъёмный кран

Если в квартире не исправен кран, то из него за час вытекает 1 стакан воды. При утечке из крана за сутки набирают одно ведро.

Немного интересной и полезной информации о воде.

  1. При утрате 2% воды от массы тела у человека появляется жажда, при потере 6-8 %- полуобморочное состояние, при потере 10% - начинаются галлюцинации и появляются проблемы с глотанием. При нехватке 12% - человек погибает.

  2. В составе мантии Земли воды содержится в 10-12 раз больше, чем в Мировом океане.

  3. Только 3% воды на Земле - пресная, причем большая ее часть содержится в ледниках. И лишь 1,1% воды на Земле пригоден для питья.

  4. Вода отражает 5% солнечных лучей, в то время как снег – около 85%. Под лед океана проникает только 2% солнечного света.

  5. Лед неодинаково холоден.

  6. Горячая вода замерзает быстрее холодной. Ученые так до конца и не понимают природу этого явления.

  7. Сверхохлаждение воды. Этим свойством обладает очень чистая вода. При охлаждении ниже точки замерзания такая вода остается жидкой. Её кристаллизация может быть спровоцирована пузырьками газа, примесями, неровной поверхностью емкости. Когда процесс кристаллизации запускается, можно наблюдать, как сверхохлажденная вода моментально превращается в лед.

  8. «Стеклянная» вода. При температуре -38 °C даже самая чистая сверхохлажденная вода внезапно превратится в лед. При -120 °C вода становится сверхвязкой или тягучей, как патока, а при температуре ниже -135 °C она превращается в «стеклянную» или «стекловидную» воду – твердое вещество, в котором отсутствует кристаллическая структура.

  9. Всемирный Водный День празднуется каждый год 22 марта.

  10. Химическое соединение H2O в чистом виде в природе не существует. Вода - универсальный растворитель, она растворяет в себе всё, что встречает на пути.

  11. Человек за свою жизнь выпивает в среднем 35 тонн воды.

  12. Вода — единственная субстанция, которая встречается в природе в трех формах: твердой (лед), жидкой и в виде газа.

  13. В природе существует около 1330 видов воды. Они различаются по происхождению и по количеству растворенных в ней веществ.

  14. До 80% заболеваний обусловлено употреблением загрязненной воды.

III. ОПЫТЫ, ДЕМОНСТРИРУЮЩИЕ

УДИВИТЕЛЬНЫЕ СВОЙСТВА ВОДЫ

Для того что бы наглядно увидеть свойства воды можно провести следующие опыты.

Чтобы узнать некоторые свойства воды, я провёл несколько опытов, доказывающих её уникальность и практическое использование в жизни человека.

Опыт № 1.hello_html_m3ee656ae.jpg

Какова прозрачность воды?

В стакан с водой я опустил ложку. Видна ли она? О каком свойстве воды это говорит?

1 свойство: вода - прозрачна.

Опыт № 2.

Какого цвета вода?hello_html_449dcb80.jpg

Мы видим перед собой разноцветные краски. Сравните цвет воды и цвет красок.

2 свойство: Вода – бесцветна.

Опыт № 3.

Насыпьте в стакан с водой соли или сахара. Вода растворит кристаллы соли и сахара. Значит:hello_html_56951d57.jpg

3 свойство: вода - самый сильный природный растворитель: в воде растворяются в той или иной степени все вещества. Каждый раз, например, выпивая стакан горячего чая, мы вместе с ним выпиваем 0,1 миллиграмма растворенного в нем стекла.

Опыт №4.hello_html_m75d7365f.jpg

При помощи фильтра можно очистить мутную воду.

Такая очистка называется фильтрованием.

4 свойство: вода фильтруется.

Опыт №5.hello_html_2167b5a3.jpg

Что произойдёт с водой, если её вылить из посуды? Можно ли воду из одного стакана перелить в другой? Во всех этих случаях проявляется одно и то же свойство воды. Какое?

5 Свойство: вода течёт, имеет текучесть. Именно этим свойством мы пользуемся, когда умываемся, пьём чай. Вода не имеет собственной формы, она принимает форму того предмета, в который её наливают.

Изучив эти свойства, делаем вывод:

Вода – прозрачна, бесцветна.

Вода – это жидкость.

Вода может растворять одни предметы и не растворять другие.

Воду можно очистить с помощью фильтра.

Опыты на поверхностное натяжение воды.

Опыт № 1. «Вода течёт вверх».

Для опыта нам понадобятся: бумажная салфетка, маркеры на водной основе, стакан с водой. Проведение опыта: отрезаем от бумажной салфетки полоску 3см.*20см. На одном краю полоски ставим точки маркерами. Полоску опускаем в высокую прозрачную ёмкость с водой (уровень воды 2см).hello_html_m53190c5f.png

Что происходит: бумажная полоска, опущенная в воду, постепенно начинает намокать и вместе с водой по ней вверх поднимаются цветные полосы, получившиеся от маркерных точек.hello_html_39551de4.jpg

Объяснение: мы отлично знаем, что вода стекает вниз, но благодаря высокому поверхностному натяжению вода проявляет капиллярные свойства, что дает ей способность подниматься вверх вопреки земному притяжению.

Опыт № 2 «Скрепка на поверхности воды».

Для этого опыта мне понадобились стакан с водой и скрепка.

Проведение опыта: В стакан с водой очень медленно и осторожно опускаем скрепку.

Что происходит: скрепка плавает на поверхности воды.

Объяснение: Скрепка может плавать по поверхности воды благодаря особому свойству воды – поверхностному натяжению, которого достаточно для того, чтобы выдержать вес скрепки.

Опыт № 3 «Трусливый перец».

Для опыта необходимы: миска с водой, перец и жидкое мыло. Проведение опыта: в миску с водой насыпаем перец, он тонким слоем расходится по поверхности жидкости. Для проверки точности опыта сначала опускаем в воду чистый палец. Затем палец с каплей жидкого мыла.hello_html_50475c74.jpg

Что происходит: В первом случае вода и перец обволакивают палец и при его поднятии из миски, перец остается на всей поверхности воды и немного на пальце. Во втором случае, как только палец с каплей мыла касается воды, перец «убегает» к краям миски.hello_html_mc129d49.jpg

Объяснение: Мыло уменьшает поверхностное натяжение воды и перец уплывает в сторону большего натяжения.

Опыт № 4 «Вода не выливается из перевернутого сосуда».

Для опыта понадобятся: Емкость с водой, пустая бутылочка, бинт и резинка.

Проведение опыта: на горлышко пустой бутылочки накладываем квадратик бинта и закрепляем его с помощью резинки. В бутылочку заливаем воду. Вода легко проходит сквозь бинт и наполняет бутылочку. Теперь зажимаем горлышко бутылки ладонью и переворачиваем её. hello_html_5e4eb0a8.pnghello_html_7f7a6fcc.jpghello_html_30e0e18c.jpg

Что происходит: немного воды выливается из бутылочки, но когда она принимает ровное вертикальное положение, вода перестает вытекать и удерживается в бутылке, даже не смотря на то, что в бинте достаточно большие отверстия. hello_html_m19347daf.jpg

Объяснение: Вода заполняет всё пространство между волокнами бинта и из-за силы поверхностного натяжения не может вытечь из перевёрнутой бутылки. Если механически нарушить поверхность, то вода так же начнет течь.

Для человека очень важно знать свойства воды, так как в своей деятельности он очень тесно соприкасается со всем живым на нашей планете, чья жизнь невозможна без воды.

Совсем чистой воды в природе нет. Её можно получить только в лаборатории. Такая вода невкусная, в ней нет солей, поэтому она не годится для питья.

Основные запасы пресной воды сосредоточены в полярных льдах.

Есть опасения, что исчезновение полярных льдов может оказать катастрофическое воздействие на климат планеты. Существование обширных ледовых зон способствует смягчению температуры планеты, поскольку лед отражает солнечные лучи и охлаждает Землю.

В последние столетия помимо естественного загрязнения природных источников возникла проблема коммунального, промышленного, сельскохозяйственного загрязнения воды.

Вывод: Не надо загрязнять водоёмы. От загрязнения воды страдает всё живое.

Опасно пить воду из-под крана. Она, конечно, хлорируется. В то же время вода бывает мутной из-за присутствия в ней других примесей.

Почему нельзя пить воду сразу из-под крана?

Вода, которая течёт из-под крана, хлорируется. В то же время вода бывает мутной из-за присутствия в ней других примесей.

Поэтому воду лучше пить отфильтрованной или, по крайней мере, отстоявшейся и кипячёной.

Вода - одно из самых загадочных веществ нашей планеты.

Пустыня. Песок, … Жара. Солнце безумствует. В тени 80 градусов Цельсия. Ничего живого на сотни, тысячи километров. Ни кустика, ни былинки. Только ночью, когда жара спадает, в пустыне просыпается какая-то жизнь. А утром снова. … И, вдруг, среди этого царства смерти - буйство жизни - оазис. Деревья, кустарники, трава, животные, люди. Что же случилось? Да, просто, здесь вырыли глубокие колодцы, и в них оказалась вода. А вода - это жизнь!

IV. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Академик И.В. Петрянов по поводу загадочных свойств воды утверждает следующее: "Почти все физико-химические свойства воды – исключение в природе. Она действительно самое удивительное вещество на свете. Ученые уже немало узнали о воде, разгадали многие ее тайны. Но чем больше они изучают воду, тем больше убеждаются в неисчерпаемости ее свойств, некоторые из которых настолько любопытны, что порой все еще не поддаются объяснению".

В своей работе я попытался познакомить вас с этими свойствами и провести опыты, подтверждающие их. На основании проведенных опытов мне открылись новые, ранее не изученные мною свойства воды. Я узнал много нового и интересного.

Выводы:

  • Вода – это жизнь, красота и здоровье.

  • Вода – помощник человека.

  • Количество воды ограничено.

  • Вода загрязняется.

  • Мертвый океан - мертвая планета, а значит, и все человечество.

Подведя итог, мы хотим сказать, что питьевой воды на планете становится всё меньше и меньше и её качество понижается. Воду надо беречь! Это надо понять и запомнить каждому.

Беречь воду — это значит беречь жизнь, здоровье, красоту окружающей природы.

V. СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ:

  1. Чижевский А. «Я познаю мир». Энциклопедия. Москва «Астрель», 2006 .

  2. Энциклопедия «Мир вокруг нас». М., 2000

  3. Дмитриева О., Т. Максимова Т. «Окружающий мир». В помощь школьному учителю. Москва, 2010.

  4. http://ru.wikipedia.org/wiki/

  5. http://www.portal-slovo.ru

  6. http://www.vodainfo.com

Вода. Свойства воды. Водные растворы. Конспект по химии

Вода. Свойства воды. Водные растворы

Ключевые слова конспекта: вода, физические и химические свойства воды, водные растворы.



Физические свойства воды

Чистая вода — прозрачная жидкость, без цвета, вкуса и запаха, плотность 1 кг/л, температура кипения 100 °С при 1 атм, температура плавления 0°С. У воды высокая удельная теплоемкость — 4,12 кДж/кг К), поэтому она долго нагревается и медленно остывает. У воды большая теплота испарения. На испарение 1 г воды требуется 2,25 кДж теплоты.

Атомы Н и О в молекуле воды соединены полярными ковалентными связями. На атоме водорода в молекуле Н2О имеется небольшой положительный заряд δ+, а на атоме кислорода — небольшой отрицательный δ-. Поскольку молекула воды имеет уголковое строение, она представляет собой двухполюсную частицу — диполь: . Между молекулами воды существует межмолекулярная водородная связь: Н2··· Н2O.

Химические свойства воды

Вода реагирует со многими металлами по типу реакций замещения.

С наиболее активными металлами — от Li по Аl в ряду активности металлов при комнатной температуре протекают реакции замещения одного атома Н в молекуле Н2O. С магнием реакция идет при нагревании, с алюминием — после снятия защитной оксидной пленки. В реакции образуются гидроксиды металлов — соединения, содержащие гидроксогруппу ОН, и водород:

2Li + 2Н2O = 2LiOH + Н2↑,
Са + 2Н2O = Са(ОН)2 + Н2↑.

Менее активные металлы — Zn, Mo, W, Fe — взаимодействуют с водой при высокой температуре (400-600 °С). В этих реакциях образуются оксиды металлов и водород:

Zn + Н2O = ZnO + Н2↑,
3Fe + 4Н2O = Fe3O4 + 4Н2

Вода реагирует с оксидами активных металлов (реакция гидратации). При этом получаются растворимые в воде гидроксиды металлов — щелочи:

Na2O + Н2O = 2NaOH,
СаО + Н2O = Са(ОН)2.

Вода соединяется с оксидами многих неметаллов. При этом получаются растворимые в воде гидроксиды неметаллов — кислоты:

СO2 + Н2O = Н2СO3,
SO3 + Н2O = H2SO4.

Гидролиз — это обратимая реакция обмена, например соли с водой. При этом происходит расщепление молекул воды на Н и ОН, которые входят в состав двух новых веществ:

К2СO3 + Н2O = КНСО3 + КОН,
РС
l3 + ЗН2O = Н3РО3 + ЗНСl.

Вода в жизнедеятельности человека. Водные растворы

Вода — жизненная среда всех живых организмов. Человек живет на суше, но его организм на 65-70% состоит из воды. Все процессы в живой клетке осуществляются в водной среде. В сутки человеку необходимо 2 л питьевой воды. Кроме того, вода нужна, чтобы варить пищу, стирать белье, умываться. Большие количества пресной воды расходуются в промышленности и сельском хозяйстве (растворитель). Отметим, что соленая вода морей и океанов для этих целей непригодна. Доля пресной воды в общих запасах воды на Земле составляет менее 3% от всех водных ресурсов.

Вода — химический реагент. Соединяясь с оксидами активных металлов, вода образует щелочи, а в реакциях с оксидами неметаллов дает кислоты — два больших и важных в деятельности человека класса веществ. Один из способов синтеза этилового спирта (этанола) C2H5OH — реакция этилена С2Н4 с водой:

С2Н4 + Н2O = С2Н5ОН.

Жесткость воды — это свойства воды, обусловленные содержанием в ней ионов Са2+, Mg2+, Fe2+. Если концентрация этих ионов велика, то воду называют жесткой, если мала — мягкой. При стирке с мылом в жесткой воде образуются осадки, часть мыла уходит в осадок и ухудшается качество ткани. Такая вода непригодна для охлаждения в радиаторах автомобилей, в паровых котлах и стиральных машинах. При нагревании жесткой воды образуется накипь, которая забивает трубы и ускоряет изнашивание механизмов. Различают временную и постоянную жесткость воды.

Временная или карбонатная жесткость вызвана присутствием растворенных гидрокарбонатов кальция Са(НСО3)2, магния Mg(HCO3)2 и железа Fe(HCO3)2. При кипячении воды гидрокарбонаты разлагаются с образованием осадка карбоната, и жесткость воды снижается:

Са(НСO3)2 = СаСО3↓ + СO2↓ + Н2O,
Fe(HCO3)2 = FeCO3↓ + CO2↓ + Н2O.

Другой способ устранения временной жесткости — действие известкового молока или соды:

Постоянная жесткость воды обусловлена присутствием в ней хлоридов, сульфатов и других растворимых солей кальция, магния и железа. Ее устраняют действием соды:

СаСl2 + Na2CO3 = СаСO3↓ + 2NaCl.

Водный раствор — разновидность раствора, в котором растворителем служит вода. Будучи превосходным растворителем, именно вода используется для приготовления большинства растворов в химии.

Вещества, которые плохо растворяются в воде, называют гидрофобными (‘боящимися воды’), а хорошо в ней растворяющиеся — гидрофильными (‘любящими воду’). Примером типичного гидрофильного соединения может служить хлорид натрия (поваренная соль).

Если вещество образует водный раствор, который хорошо проводит электрический ток, то он называется сильным электролитом; в противном случае — слабым.


Конспект урока по химии «Вода. Свойства воды. Водные растворы». Выберите дальнейшее действие:

Вода - интересные факты

Вода — уникальное вещество планеты. Несмотря на то что мы ежедневно пьем воду, используем ее для приготовления пищи, ухода за собой и прочих бытовых дел, эта жидкость полна загадок и хранит множество секретов. Ученые по сей день исследуют вещество и открывают все новые интересные факты о воде. Если вам кажется, что вы в полной мере осведомлены, что такое вода, после прочтения этой статьи заново откроете ее для себя.

Вода: самые интересные факты

  • На сегодняшний день 70% земного шара покрыто водой. Однако пить и использовать для приготовления пищи можно всего 1%.
  • Вода — это 70% человеческого тела и 80% — младенца.
  • За день здоровый человек может выпить до 48 стаканов жидкости.
  • Чрезмерное употребление жидкости в течение недлительного срока может стать причиной возникновения водной интоксикации. Такая реакция возникает в организме, когда вода снижает уровень содержания натрия в крови и тем самым создает водный дисбаланс в головном мозге.
  • Смерть от обезвоживания наступает примерно через три дня. Интересный факт: обезвоживание наступает и в результате повышенных физических нагрузок, и вследствие переедания.
  • Если организм потеряет свыше 10% жидкости, человек умрет.
  • Исследования ЮНЕСКО показали, что чистейшая вода Земли находится на территории Финляндии.
  • Более миллиарда населения земного шара не имеет доступа к чистой воде.
  • Чтобы получить лед, лучше использовать для заморозки горячую воду.
  • Вода может сохранять жидкое состояние, даже если температура воздуха опускается до –42 °C. Однако это свойственно только чистейшей воде, не имеющей примесей. Это связано с тем, что образование льда происходит вокруг веществ, содержащихся в жидкости.
  • Ежедневно выпивая по 6 стаканов воды, человек укрепляет сердце. Исследования показали, что люди, регулярно выпивающие по 1,5 литра воды (это примерно 6 стаканов), имеют более здоровое сердце, нежели те, кто выпивает всего 2 стакана.
  • Среднестатистический житель планеты на протяжении своей жизни выпивает около 35 тонн воды.
  • Человек испытывает жажду, если лишается свыше 1% воды, содержащейся в организме.
  • Ежедневно один человек использует порядка 90100 литров воды. Причем большая часть этой жидкости припадает на смыв в туалете.
  • Всем известно, из чего состоит вода, — водорода и оксигена. Однако знакомая всем школьникам химическая формула h3O — это всего лишь знаки на бумаге. В природе идеально чистой воды нет. Это связано с тем, что, будучи прекрасным растворителем, эта жидкость содержит в своем составе множество добавок.
  • Внутренние воды Казахстана на 80% состоят из бессточных областей. А на территории государства есть  свыше 48 тысяч озер.

Помните, что вода — это жизнь и относиться к ней нужно бережно. Возьмите за правило ежедневно выпивать не менее двух литров чистой воды, экономьте жидкость в бытовых делах и не загрязняйте водоемы. Храните здоровье воды и будьте здоровы сами!

Читайте также: Круговорот воды в природе: интересные факты

Интересные факты о минеральной воде

Многие из нас стараются оздоровить свой организм, регулярно употребляя минеральную воду. Но, чтобы польза для организма была максимальной, следует принять во внимание самые интересные факты об этом напитке:

  1. Так называемой натуральной может быть лишь минеральная вода, которую добывают из природных источников. А вот вода, в которую добавляют соли искусственным образом, не считается таковой.
  2. Ежедневно выпивая литр минералки, можно на 45% снизить риск развития рака кишечника, на 50% — развитие рака мочеполовой системы и на 80% — развитие рака молочной железы.
  3. Полтора литра минеральной воды в день сжигают дополнительных 6070 килокалорий. А выбирая воду, обогащенную кальцием, вы запускаете еще и процесс активного жиросжигания.
  4. Минеральную воду следует хранить при температуре до +14 °C  и непременно в горизонтальном положении. Открытая бутылка не должна храниться более двух дней.
  5. Не стоит отдавать предпочтение лишь одной торговой марке. Периодически меняя напитки, вы обеспечите своему организму полноценное насыщение разнообразными микроэлементами, избежав тем самым «передозировки».
  6. При интенсивных тренировках тело лишается не только жидкости, но и натрия. Чтобы восполнить его недостаток, следует выпить воду, насыщенную солями данного минерала.
  7. Снять усталость поможет стакан минеральной воды, содержащей магний.
  8. Наличие углекислого газа в минералке необходимо. Он помогает напитку сохранить все полезные вещества. Если пить такую воду вам не нравится,  откройте бутылку и дайте газу улетучиться.

Важность воды в нашей жизни сложно переоценить. Человек ни единого дня не способен провести без этого удивительного вещества. Берегите воду и будьте здоровы!

Читайте также:  При какой температуре кипит вода высоко в горах

Значение воды в природе и жизни человека

Природа и человек взаимосвязаны. Вода - это основа жизни, что природы, что человека. Человек на 80% состоит из воды, причем чем меньше мы пьем, тем хуже для организма. Это сразу заметно: кожа на лице менее эластична, отечность появляется, волосы сухие, начинает накапливаться лишний вес. Посмотрим на природу через призму воды. Все живое погибает, сохнет, одним словом, жизнь заканчивается тогда, когда вода становится дефицитом в природе, отсюда болезни, и всевозможные нежелательные метаморфозы.

Вода — оксид водорода, прозрачная жидкость, самое распространенное вещество на нашей планете.Роль воды в природе:Вода имеет важное значение для жизни всего живого.Именно в воде появились первые признаки жизни, и первые организмы.Также без воды не может существовать вся экосистема (животные, растения, птицы, бактерии).Вода в атмосфере стабилизирует климат и погоду Земли.Участвует в геологических процессах (почва, горы, холмы)Вода является драгоценным сырьем для сохранения жизни на планете.Роль воды в жизни человека:Все мы знаем, что организм человек из 75% состоит из воды.Человек не сможет существовать без воды.Вода для человека - необходимая и незаменимая потребность для жизни.Вода в организме человека обеспечивает передвижение крови по сосудам.Вода - главный источник энергии для обеспечения существования человека.Без еды человек сможет прожить около 40 дней, а без воды умрёт уже через пять дней.

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о