Свойства воды опыт 1: Плешаков. 3 класс. РТ №1, с. 29 – 32

Урок окружающего мира. 3 класс. Вода и её свойства (практическая работа)

Окружающий мир 3 класс.

Тема: Вода и её свойства (практическая работа)

Цели:

Образовательная:

формирование целостного взгляда на мир через наблюдение, осознание, восприятие и

деятельность;

познакомить со свойствами воды, с тремя состояниями в природе;

учить работать с предложением через практический подход;

Развивающая:

развивать такие приёмы умственной деятельности как сравнение, классификация, анализ; развивать осознанное отношение к результату своего учебного труда; развитие самоконтроля;

Воспитывающая:

воспитывать чувство сотрудничества и взаимопомощи по отношению друг к другу; воспитывать бережное отношение к воде, к природе в целом.

Задачи:

Образовательные:

• экспериментальным путем выявить свойства воды

• расширить представления детей об окружающем мире через сопоставления, сравнения, связи содержательно-смысловых фрагментов о воде

• создать условия для усвоения школьниками новых естественнонаучных понятий

• использовать имеющийся опыт детей при работе с новым материалом

Развивающие:

• содействовать развитию умения сравнивать, анализировать, обобщать, видеть цель, добиваться результата

• развитие устных речевых умений учащихся

Воспитательная:

Планируемые результаты:

Предметные:

– узнают о значение воды для живого, физические свойства и химическое свойства воды, необходимость бережного использования воды

– научатся определять с помощью наблюдений и опытов свойства воды, сравнивать, анализировать, обобщать, классифицировать изучаемый объект – воду, называя ее существенные признаки

– научатся экспериментировать, выполнять простые опыты по определению физических свойств воды

Метапредметные:

Учить

– осуществлять поиск информации, необходимой для решения учебных задач, из материалов учебника (текстов и иллюстраций), рабочей тетради, собственных наблюдений объектов природы и культуры, личного опыта общения с людьми – понимать информацию, представленную в вербальной форме, изобразительной, схематической, модельной и др. – аргументировано отвечать на вопросы, обосновывать свою точку зрения, строить понятные для партнёра высказывания

– адекватно использовать речевые средства для решения задач общения (приветствие, прощание, учебная игра, диалог) – вступать в учебное сотрудничество с учителем и одноклассниками, осуществлять совместную деятельность в малых и больших группах – допускать возможность существования у людей различных точек зрения, проявлять терпимость по отношению к высказываниям других, проявлять доброжелательное отношение к партнёрам

– принимать (ставить) учебно-познавательную задачу и сохранять её до конца учебных действий;

-определять и формулировать цель деятельности на уроке.

Личностные:

– формировать интерес к предметно-исследовательской деятельности, предложенной в учебнике и учебных пособиях-формировать мотивации к обучению и целенаправленной познавательной деятельности – учить организовывать свою деятельность, готовить рабочее место для выполнения разных видов работ (наблюдений, эксперимента, практической работы)

Оборудование:

Общеклассное: стаканы с водой, полоски цветной бумаги, гвоздь, пробка, плакат с пословицей и названиями рек, глобус.

ТСО: компьютер, мультимедийный проектор, презентация.

Индивидуальное: учебник 3 класса “Окружающий мир”, автор А. А. Плешаков, рабочая тетрадь с печатной основой, смайлики с изображением капелек воды (жёлтые и синие)

Технологии: личностно-ориентированное обучение, деятельностный подход, развивающее обучение, проблемное обучение, игровые технологии, здоровьесберегающие, информационно-коммуникативные технологии, групповые технологии.

Тип урока: урок «открытия» нового знания (урок исследование)

Ход урока

1. Организационный момент.

Добрый день любители природы.

Сегодня мы продолжим узнавать загадки окружающего мира.

Какое настроение возьмём с собой.

Тогда вперёд за знаниями.

2. Постановка темы урока.

1). Вступительное слово учителя:

– Каждый из нас мечтает хотя бы раз в жизни увидеть чудо, часто не замечая того. Что чудеса постоянно окружают нас.

Например: фантастические узоры инея, причудливые формы облаков, узорчатые кружева снежинок, громады айсбергов, весенний дождь.

– Сегодня мы будем говорить об одном из наиболее замечательных и таинственных чудес.

2). Отгадывание темы урока.

– Посмотрите на доску: В этом ребусе заключена тайна нашего урока. Отгадайте её (на доску вывешивается ребус, учащиеся его рассматривают, предлагают варианты отгадок. Отгадка – вода).

– Как вы думаете, о чём мы сегодня будем говорить на уроке?

– Что это за таинственное чудо? – это ВОДА!

3. Актуализация знаний.

а) – Ребята, скажите, где в природе мы встречаемся с водой?

– А теперь давайте посмотрим, где в природе встречается вода и почему воду таинственной называют

б) Показ презентации “Вода и её свойства” – Слайд 1: ” Вода в природе”

Слайд 2: картинка + стихи:

Вы слыхали о воде? Говорят она везде! В луже, в море, в океане и в водопроводном кране.

Слайд 3: Как сосулька замерзает + картинка

Слайд 4: В лес туманом заползает

Слайд 5: Ледником в горах зовётся + картинка

Слайд 6: Лентой серебристой вьётся.

Мы привыкли, что вода, наша спутница всегда + картинка

Слайды 7-9: Дождь, роса. Лёд, снег. Облака, пар, туман,

Слайд 10: Вода под микроскопом.

Слайды 11 -15: Океан. Море. Река. Озеро. Болото + картинки – всё это водоёмы.

4. Физкультминутка.

На болоте 2 лягушки.
Две зелёные квакушки.
Рано утром просыпались, полотенцем растирались
И обратно возвращались.
Вот здоровья в чём секрет!
Всем друзьям физкульт – привет.

5. Продолжение работы.

– Как вы думаете, много ли воды на земле? Посмотрите на глобус. Реки покрывают наш Земной шар, словно голубой паутиной. Космонавты из космоса видят нашу планету голубой, так как воды на Земле больше, чем суши. Вода занимает ¾ поверхности земного шара.

– Как вы думаете, какую роль играет вода в жизни организмов? Прочитаем об этом в учебнике на с. 53.

6. Практическая часть урока. Проведение опытов.

– А сейчас пришло время поближе познакомиться с водой. Открыть тайны воды помогут опыты.

а) ОПЫТ №1. (проводит учитель)

Оборудование: стаканы с водой, полоски белого, синего и красного цвета, стакан с молоком.

Содержание опыта: 1). Рассмотрите воду в стакане. Какого она цвета?

Давайте сравним воду, которая в стакане с полосками белого, синего, красного цвета.

– Что можно сказать о цвете воды? Она ни белого, ни синего, ни красного цвета.

Вывод: вода не имеет цвета, она прозрачная (запись в тетрадь – с. 31)

На доску вывешивается значок прозрачности воды –

Цвет и изображение. Перечёркнутый глаз.

б) ОПЫТ №2 ( проводит ученик).

Оборудование: стакан с водой.

Содержание опыта:

– Второй опыт мне поможет провести мой помощник…(девочка выходит к учителю и начинает свой опыт с рассказа).

– Однажды мне стало интересно, есть ли у воды запах? Я спросила у мамы: “А какой у воды запах?”

Мама сказала: “Давай узнаем. Надо провести опыт”.

Мы налили воду в стакан и понюхали: сначала мама, потом – я.

Мама сказала: “Я ничего не почувствовала, никакого запаха нет”.

– И я тоже не почувствовала никакого запаха.

– Теперь я вам предлагаю: понюхайте воду в моём стакане. Какой запах вы чувствуете?

Вывод: ни мама, ни Лена, ни вы, ребята, запаха у воды не почувствовали. Значит, вода не имеет запаха (запись в тетрадь)

На доску вывешивается значок воды без запаха

Перечёркнутый нос

в) ОПЫТ №3 ( проводит ученик).

Оборудование: стакан с водой.

Содержание опыта:

Этот опыт мне тоже поможет провести помощник… (мальчик выходит к учителю и начинает свой опыт с рассказа).

– А у меня возник такой вопрос: есть ли у воды вкус?

Мы потребляем воду из пищи.

– Пьём сок, чай. Едим на обед суп. Все эти продукты разные на вкус.

Вот интересно: есть ли вкус у простой воды?

Итак, я пробую воду. Вкуса я не почувствовал. Я думаю, что у воды вкуса – нет.

А теперь и вы попробуйте воду.

Как вы думаете: Есть ли у воды вкус?

Вывод: вода не имеет вкуса (запись в тетрадь)

На доску вывешивается значок воды без вкуса

Перечёркнутый язык

г) – Сейчас вы увидели три опыта, которые нам помогли раскрыть некоторые тайны воды. Мы узнали свойства воды. Какие это свойства мы сейчас повторим, а помогут нам значки.

– Закрепление: Вода – это бесцветная, прозрачная (жидкость), не имеет запаха и вкуса.

(выходят кадры презентации – идёт продолжение презентации – слайды 16-17).

6. Работа с учебником и тетрадью.

– Ещё не все тайны воды раскрыты. Другие тайны нам поможет раскрыть учебник. Открываем с. 53.

а) – На с. 52 – 53 найдите и прочитайте описание ещё 4 опытов.

– Можно ли растворить в воде соль? А сахар? Для этого опыт не нужен. Мы каждый день утром пьём чай с сахаром. В обед едим суп.

– Утонет ли в воде гвоздь? А пробка? Проверим.

(гвоздь утонул, а пробка нет). Гвоздь железный, тяжёлый – утонул.

– Пробка лёгкая – осталась плавать.

– Подробно о том, почему одни предметы плавают, а другие тону, вы узнаете на уроках физики.

– Как воду можно очистить? Запись результатов опытов в тетрадь.

б) Работа в парах.

С. 32 в тетради – задание 5. Проверка.

в). А теперь давайте рассмотрим таблицу ” Превращение воды” (с.55 внизу)

– Какое слово написано в середине? – Вода.

– Как вы думаете, что показывают стрелочки?

– Прочитайте название темы текста. Причитаем текст.

Сообщение учителя: Снег, дёд, град, иней – это вода в природе находится в твёрдом состоянии (слова вывешиваются на доску и значок твёрдости – квадрат). Роса – это вода в жидком состоянии – на доске капелька воды. Туман, пар – это вода в газообразном состоянии – чайник с паром.

г). Выполнение заданий на с.53 – 54.

– Скажите, зачем нужна вода?

Вывод: Вода – это жизнь.

И сейчас мы в этом убедимся, посмотрев презентацию.

д). Показ презентации (окончание презентации – слайды 18-29).

На последнем кадре ученик читает стихотворение:

Символ жизни на Земле – вода!

Экономь её и береги!

Мы ведь на планете не одни!

7. Итог урока. Рефлексия.

– Что нового узнали на уроке?

Посмотрите, у вас на партах лежат капельки воды синие и жёлтые.

Синяя капелька – урок понравился, было интересно.

Жёлтая – возникали трудности.

– Поднимите капельку, которую считаете нужной.

8. Домашнее задание.

Вспомнить то, о чём говорили на уроке, подготовить рассказ о свойствах воды.

Учебник стр. 51 – 56 читать, ответить на вопросы. Р/т – с.29 – 30 № 1, 2, 3.

По желанию – с. 32 № 6

Литература

1. Сборник рабочих программ. 1 – 4 классы. М.: Просвещение. 2011 год

2. Методические рекомендации. 3 класс. М.: Просвещение. 2011 год

3. А.А.Плешаков Учебник “Окружающий мир” 3 класс. В 2 ч. Ч.1./ А.А.Плешаков. – 3-е изд.- М.: Просвещение, 2013год.

4. Рабочая тетрадь 2 ч. к учебнику для 3 класса “Окружающий мир” А.А.Плешаков. – М.: Просвещение, 2013 год.

5. А. А. Плешаков. Атлас-определитель. М.: Просвещение, 2012 год

6. Интернет-ресурсы: images.yandex.ru

5

Исследование физических свойств воды при помощи опытов

• Авторы
• Руководители
• Файлы работы
• Презентация
• Наградные документы

Савин А.А. 1

---

1МБОУ СОШ №6 им. А.П. Бондина

Малых И.В. 1

---

1МБОУ СОШ №6 им. А.П. Бондина

---

Автор работы награжден дипломом победителя III степени

Диплом школьникаСвидетельство руководителяДиплом участника II этапаДиплом за подготовку участника II этапаДиплом лауреата II этапаДиплом за подготовку лауреата II этапа

Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке “Файлы работы” в формате PDF

Введение

И в ванне, и в бане —

Всегда и везде

Вечная слава воде!

К. Чуковский «Мойдодыр»

Вода – самое простое и привычное вещество на планете. Но в то же время вода таит в себе множество загадок. Ее до сих пор продолжают исследовать ученые, находя все больше интересных данных о воде.

Актуальность темы: пока есть на Земле вода, она будет источником изучения и восхищения.

Объект исследования: вода

Предмет исследования: свойства воды.

Цель исследования: продолжить изучать удивительные и уникальные свойства и состояния, которые скрывает в себе вода.

Задачи:

– познакомиться и убедиться на опытах, какие удивительные свойства можно узнать, изучая воду

– сформулировать выводы после проведения опытов.

Используемые методы:

1. Сбор информации из разных электронных источников.

2. Чтение полученной информации.

3. Проведение простых опытов с водой.

4. Наблюдение за свойствами воды во время проведения простых опытов.

Гипотеза: предположим, что вода обладает уникальными свойствами. Практическое применение: изученные свойства помогут мне расширить знания о воде, а так же пригодятся в повседневной жизни.

Теоретическая часть.

«Я прочитал о воде все,

что только смог найти и понял,

что это одна из самых

таинственных субстанций»

Патрик Фланаган

Люди настолько привыкли к воде, что считают ее обычной субстанцией, но в действительности это крайне загадочное вещество. Вода – самое удивительное и самое распространенное природное соединение – источник жизни на Земле в этом я убедился, когда заинтересовался темой о воде и стал изучать удивительные свойства воды, проводил различные опыты и эксперименты.

Много великих людей пишут о воде. Больше всего мне запомнилось высказывание Антуана де Сент-Экзюпери: «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».

Мне стало интересно, что в ней удивительного и необычного. Тогда я решил провести собственное исследование и узнать какими же свойствами может обладать вода. Задал себе вопрос: «Что же такое вода?».

Для изучения данного вопроса я обратился к родителям, с просьбой помочь найти интересное и необычное о воде. Почитав информацию в интернете, я узнал, что:

* В организме человека в среднем содержится 70% воды. Другими словами большая часть тела человека состоит из воды.

* Если человек теряет 2% воды от массы своего тела, то он испытывает жажду, поэтому вода нам жизненно необходима.

* 70 % поверхности земли занимают реки, моря и океаны.

* Вода играет важную роль в нашей жизни: мы пьем ее, стираем белье, готовим еду, поливаем растения.

* Вода – один из уникальных и ценных ресурсов, необходимый всему живому на Земле.

Вода – незаменимое средство гигиены и закаливания организма.

* Вода – единственное из природных веществ, которое может существовать в трёх состояниях: жидком, твёрдом и газообразном.

Делая подборку из различных информационных электронных источников, я прочитал материал о японском исследователе Масару Эмото, который являлся известным экспериментатором и изучал структуру воды.

Я познакомился с химической формулой воды – h3O и узнал, что вода состоит из двух атомов водорода и одного атома кислорода.

Наша Земля из космоса выглядит как голубая планета.

И это не случайно. Ведь большая часть ее поверхности покрыта водой, благодаря которой на Земле возможно существование жизни.

Но еще в первой половине XIX века натуралисты обнаружили, что некоторые из характеристик воды нарушают общепринятые законы природы. Позже известным русским ученым Дмитрием Менделеевым была составлена периодическая таблица, на основании которой он предсказал существование еще не известных науке элементов, а также свойства этих элементов и их соединений. Так вот оказалось, что вода не признает никаких закономерностей этой периодической системы.

Согласно логике этой системы, вода должна была бы замерзать при -90°С, а она замерзает при 0°С, кипеть при -70°С, а она кипит при 100°С. И это далеко не все, что делает воду уникальным веществом.

Почти все физико-химические свойства воды — исключение в природе. Она действительно самое удивительное вещество на свете.

С помощью электронных источников и познавательных журналов я изучил некоторые удивительные свойства воды, о которых сейчас расскажу.

Практическая часть.

Перед тем, как начать проводить различные опыты, которые мне понравились я подготовил все необходимое для проведения данных опытов.

Далее я приступил к практическому изучению свойств воды.

1. Вода – это прозрачная жидкость, не имеющая цвета и запаха.

Материалы и инструменты	Ход работы	Результат
3 стакана: сок, чистая вода, молоко	Я взял 3 стакана и налил в них сок, молоко и воду. Вода – прозрачная, через стакан с водой мы можем увидеть предметы, значит не имеет цвета. С помощью органов чувств я определил и провел сравнительный анализ: вода – не имеет вкуса, а сок и молоко вкус имеют. вода – не имеет запаха, сок и молоко можно различить по запаху.

Вывод: чистая вода не имеет вкуса, цвета и запаха.

2. Вода – это универсальный растворитель.

Материалы и инструменты	Ход работы	Результат
3 стакана с водой, кофе с молоком, сахар, опилки.	3 стакана с водой и растворил в них кофе с молоком, сахар и опилки. В ходе опыта выявились такие свойства: * Кофе с молоком и сахар растворились в воде. * Опилки в воде не растворились, а только набухли.

Вывод: вода – универсальный растворитель, но не все вещества растворяются в воде полностью.

3. Вода текуча.

Материалы и инструменты	Ход работы	Результат
пустой стакан, вода, текущая из крана.	Для проверки данного утверждения, я взял пустой стакан и поставил его под кран, когда стакан наполнился водой, вода стала вытекать из него.

Отсюда можно сделать вывод: вода текуча.

4. Вода не имеет формы, она принимает всегда форму того сосуда, в который ее помещают.

Материалы и инструменты	Ход работы	Результат
3 ёмкости различной формы, вода	Для проверки этого утверждения я взял 3 ёмкости различной формы и наполнил их водой.

Вывод: вода приняла форму этих ёмкостей.

5. Вода умеет перемещаться.

Материалы и инструменты	Ход работы	Результат
3 стакана, вода, краски (синяя и оранжевая), салфетки	Для этого я взял три стакана. Расположил их таким образом, чтобы в первом и третьем стакане находилась вода. Эту воду я закрасил. Первый стакан был окрашен в синий цвет, а третий стакан в оранжевый цвет. При этом второй стакан оставался пустой между этими двумя стаканами. Затем я взял две салфетки и опустил один конец первой салфетки в стакан с водой синего цвета, а второй конец этой же салфетки опустил в пустой стакан. То же самое я проделал и со второй салфеткой. Один ее конец опустил в стакан с водой оранжевого цвета, а другой конец в пустой стакан. Через некоторое время я увидел, что вода, поднимаясь по салфеткам, переходит в пустой стакан.

Вывод: при помощи салфеток вода переместилась в пустой стакан.

Происходящее называют «капиллярным эффектом». С помощью капиллярного эффекта получают влагу растения. Они впитывают жидкость корнями из земли и благодаря небольшим зазорам внутри ствола доставляют её наверх к листьям и плодам.

7. Одним из неповторимых свойств воды является ее способность расширяться при замерзании.

Материалы и инструменты	Ход работы	Результат
Вода, банка с крышкой.	Я взял банку и до краев наполнил её водой. Затем я поставил банку в морозилку и достал через 3 часа. Вода замерзла и увеличилась в объеме, я увидел как лед вышел за пределы банки, приоткрыв при этом крышку.

Вывод: Все вещества при замерзании, то есть при переходе из жидкого состояния в твердое, сжимаются, а вода наоборот — расширяется. Ее объем при этом увеличивается на 9%. Это связано с тем, что молекулы воды при замерзании начинают отдаляться друг от друга. В результате масса остается такой же, как и была, а объем увеличивается.

8. Теплопроводность воды.

Материалы и инструменты	Ход работы	Результат
вода, 2 воздушных шарика (один просто надутый и второй с водой) и свечка.	Сначала я первый шарик поднесу к свече, как только пламя коснулось шарика, шарик лопнул. Затем я взял шарик с водой и также поднес его к свече.

Я увидел, что шарик с водой не лопается, вода начинает забирать большую часть тепла и не дает стенкам шарика расплавиться.

Вывод: вода, находящаяся в шарике поглощает тепло и не дает свече расплавить шарик.

9. Сверхохлаждение воды.

Этим свойством обладает очень чистая вода, поэтому для данного опыта я взял чистую воду из скважины.

Материалы и инструменты	Ход работы	Результат
Бутылка 0,5л с чистой водой	я взял чистую воду из скважины, налил ее в бутылку и положил на 2 часа в морозильную камеру. Через 2 часа я аккуратно достал бутылку и увидел, что вода не замерзла, затем я поднял бутылку и ударил ей по столу, я увидел, что очень быстро вода превратилась в лед.

Вывод: вода может превратиться в лед за секунды, т.к. при ударе в бутылке появляются пузырьки газа, которые запускают процесс кристаллизации и моментально превращают воду в лед.

10. Поверхностное натяжение воды – ОЧЕНЬ интересное свойство.

Материалы и инструменты	Ход работы	Результат
Два стакана с водой, 3 скрепки	Я провел опыт со скрепкой. Сначала я просто опустил скрепку в воду и увидел, что она утонула. Затем я с помощью второй скрепки опустил ее на поверхность воды, и скрепка осталась на поверхности.

Вывод: Благодаря молекулам воды, которые очень близко расположены друг к другу, вода образует пленку, которая может удерживать предметы.

Когда я читал журнал «Домашняя лаборатория», то мне встретился опыт с этим же интересным свойством. Тогда, я решил его провести сам. После того, как мне этот опыт удался, сразу вспомнились слова моей бабушки, которая часто приговаривает «Воду в решете не унесёшь». Не права моя бабушка! Оказывается, унести воду можно!

Материалы и инструменты	Ход работы	Результат
Бутылка, вода, марля, резинка, зубочистки.	Для начала я наполнил бутылку водой, на горлышко поместил марлю и с помощью резинки закрепил ее. Затем я перевернул бутылку. Вода немного вылилась, но почти сразу прекратила течь. Далее я попробовал вставить зубочистку в ячейки марли, зубочистки легко проникли в бутылку, но при этом вода не выливается.

Вывод: вода из перевернутой бутылки не выливается благодаря силе поверхностного натяжения, а также атмосферному давлению, которое давит на воду у каждой ячейки марли.

На этом же свойстве воды основан способ передвижения водомерки.

11. Вода переворачивает изображение.

Материалы и инструменты	Ход работы	Результат
простая банка с водой, лист бумаги, маркер	Для начала я нарисовал три стрелки. Взял пустую банку и посмотрел на нарисованные стрелки через нее. Стрелки направление не поменяли. Затем я наполнил банку водой наполовину. Посмотрев, через нее, увидел, что стрелки, на которые мы смотрим через воду в банке поменяли свое направление. Далее я наполнил банку водой полностью. Теперь все стрелки направлены в обратную сторону.

Вывод: Когда в банку наливается вода, получается линза, которая переворачивает изображение. Когда луч света проходит сквозь линзу, он искривляется в сторону центра. Точка, в которой лучи сходятся вместе, называется фокусом, но за его пределами изображение переворачивается, потому что лучи меняют направление.

8. Горячая и холодная вода не смешиваются (свойство воды с разными плотностями).

Материалы и инструменты	Ход работы	Результат
два одинаковых стакана: один с тёплой, второй — с холодной водой, пищевые красители и пластиковая карточка.	Холодную воду я окрасил в синий цвет, а горячую в оранжевый. лотно прижимаем перегородку к стакану с горячей водой и переворачиваем дном вверх. Ставим сверху на стакан с холодной водой так, чтобы ободки точно сходились. Медленно и аккуратно выдвигаем перегородку, постоянно следя за тем, чтоб стаканы не разъехались и наблюдаем очень красивую картину: жидкости соприкасаются, но не смешиваются. А теперь попробуем наоборот ставим стакан с горячей водой на стол, а стакан с холодной водой сверху, теперь убираем карточку и видим, что вода смешивается в стаканах.

Объяснение простое – это происходит потому, что слой тёплой воды, а значит менее плотной, начинает подниматься вверх, а холодная вода опускается вниз и начинается процесс смешивания.

Вывод.

Окружающая нас вода — это вещество с уникальными свойствами, которые не только еще полностью не объяснены, но далеко не все известны. Нет вещества, более удивительного и загадочного, чем обыкновенная вода. Изучая статьи о воде, работая над опытами, я убедился, что вода – чудесный объект неживой природы. Вода уникальна! Вода имеет огромное значение, как для человека, так и для всей планеты в целом. Без воды жизнь на Земле была бы невозможна.

На основании проведенных опытов мне открылись новые, ранее не известные для меня свойства воды. Я узнал много нового и интересного. Благодаря силе поверхностного натяжения вода может не выливаться из перевёрнутого сосуда. Вода обладает теплопроводностью, а также может превратиться в лед за секунды.

Каждый раз проводя опыты с водой, я убеждаюсь в ее удивительных свойствах. Также мне стало интересно, если вода обладает такими свойствами, то какие агрегатные состояния есть у воды и как это можно использовать в жизни. Я решил дальше изучать свойства и различные состояния воды, проводить опыты, потому что это очень интересно и познавательно.

• Вода – это прозрачная жидкость, не имеющая вкуса, цвета и запаха.

• Она принимает форму того сосуда, в который ее помещают.

• Вода – универсальный растворитель.

• Вода текуча.

• Вода перемещается из одного сосуда в другой.

• Вода имеет поверхностное натяжение.

• вода имеет теплопроводность

• вода может замерзнуть за секунду

• вода расширяется при замерзании

• холодная и горячая вода имеет разные плотности и при этом не смешивается

• вода – это своеобразная линза, которая может переворачивать изображения

Вода – действительно уникальное вещество

Используемая литература.

1. Журнал для детей «Домашняя лаборатория» (выпуск №25)

2. «Просвещение» Школа России, Плешаков А.А. Учебник Окружающий мир 2 кл 2012г, 3 класс 2017г.

3. [Электронный ресурс] / Режим доступа:

http://izbenka.org/igrovaya/shkola-opytov-i-eksperimentov/eksperiment-udivitelnaya-voda/

4. [Электронный ресурс] / Режим доступа: https://sibmama.ru/opit_exeriment_2.htm

5. [Электронный ресурс] / Режим доступа:

https://www.adme.ru/zhizn-nauka/5-prostyh-opytov-kotorye-stoit-pokazat-detyam-897310/

6. [Электронный ресурс] / Режим доступа: http://shalash.dp.ua/index.php/interesnosti/1059-udivitelnye-svojstva-obychnoj-vody

7. [Электронный ресурс] / Режим доступа:

https://users. livejournal.com/-nikolya-/816305.html

8. Что такое вода. Электронный ресурс / Режим доступа: https://infourok.ru/material.html?mid=74285, http://fb.ru/article/138512/chto-takoe-voda-voda-v-prirode-formula-vodyi

Просмотров работы: 472

“Изучаем свойства воды и ее значение для мира живой природы”. Детское экспериментирование

Задачи:

• показать детям, что плавать или тонуть предметы могут в различных жидких средах;
• доказать опытным путем, что вода может быть сильной;
• познакомить со свойствами воды;
• наглядно показать круговорот воды в природе;
• объяснить значение воды для мира живой природы.

Цель: вызвать у детей желание продолжить опыты с водой, систематизировать знания о свойствах воды, познакомить детей с некоторыми неизвестными им свойствами воды и их практическим применением в обыденной жизни.

Наполняем чистой водой половину литровой банки. Опускаем в нее сырое яйцо.

Во второй банке разводим до 5 столовых ложек поваренной соли на 0,5 л воды (очень насыщенный раствор).

Выливаем медленно насыщенную солью воду в банку, где лежит на дне яйцо. Что происходит??? Яйцо постепенно начинает подниматься на поверхность – всплывать.

Вспоминаем с детьми, что в море на воде держаться гораздо легче, чем в бассейне. Почему? Потому что в море вода соленая, а в бассейне – нет. Говорим, что воду в речках, озерах, прудах называют пресной.

Вывод: Соленая вода тяжелее, чем пресная, поэтому плавать в море легче, чем в реке. Яйцо всплывает, потому что вода стала тяжелой из-за раствора соли.

Опыт 1: “Плавучесть предметов в разных средах”

Что произойдет, если в банку с соленым раствором добавить еще воды?

– Жидкость перемешалась.

Вспоминаем с детьми, что пуговица, когда мы ее опускали на воду, тонула.

– Что произойдет, если в банку с соленой водой опустить пуговицу?

Предположения детей:

– Яйцо в соленой воде всплыло, значит, пуговица будет плавать.

Опускаем пуговицу на поверхность воды, действительно, не потонула – осталась на поверхности воды.

– Что произойдет, если взять растительное масло и добавить в эту же емкость воды?

Проверяем опытным путем, масло остается в банке над водой. Пробуем перемешать, масло разделяется на шарики, но с водой не смешивается и снова поднимается на поверхность. Опускаем пуговицу, Она остается на граничном слое масла с водой.

– А если воду добавить в жидкость для мытья посуды? Как поведет себя пуговица в этом случае?

В банку с жидкостью для мытья посуды наливаем воды, слой воды остается сверху. Пуговица задержалась на граничном слое, а потом упала на дно банки.

Перемешается ли жидкость для мытья посуды с водой? Пробуем помешать ложечкой. Да, все перемешалось, получился мыльный раствор.

Вывод: есть жидкие вещества, которые смешиваются с водой, есть, которые не смешиваются.

Все зависит от плотности и растворимости этих веществ

В разных веществах одинаковые предметы могут плавать или тонуть. Это зависит от плотности предмета и вещества.

Опыт 2: “Растворяется или нет?”

Для проведения опыта берем кипяченую воду и пищевые продукты. Вспоминаем правила поведения в мини-лаборатории.

Предлагаю детям проверить растворимость некоторых веществ. Для проведения опыта готовим стаканчики с порошком какао, листьями чая, сахарным песком, солью, мукой… А также ложечки, чашечки с водой.

Воду дети выливают в стаканчики с выбранным ими веществом, тщательно размешивают и наблюдают за результатом.

Вывод: есть растворимые (сахар) и нерастворимые (листья чая) в воде вещества, есть вещества частично растворимые (порошок какао). Некоторые вещества придают воде вкус и запах.

Рассказать детям о силе воды, предложить провести опыты по ее исследованию:

Опыт 3: “Водяная мельница”

Дети по схеме в свободной деятельности изготавливают вертушку, которая работает по принципу мельницы, затем проделываем опыт: льем воду на вертушку и наблюдаем за ее вращением. Выясняем, почему вертушка вращается (лопасть вертушки сделана под углом, вода толкает ее и перемещает, под струю попадает другая лопасть, она вращается). Дети делают вывод: падающая вода обладает силой и надо увеличить поток воды, чтобы вращение шло быстрее.

Рассказать о применении этого свойства воды при получении электричества, на мельницах…

“Чудесные спички”

Берем 5 спичек. Надламываем их посередине. Сгибаем под углом и укладываем на блюдце, уголком к середине.

На место сгиба каждой спички капаем шприцом несколько капель воды.

Наблюдаем. Что происходит? Сгибы начинают расправляться, соединяя концы спичек друг с другом, образуя звезду. Почему?

Вывод: Волокна дерева впитывают влагу, дерево набухает. Волокна, которые не сломались, начинают “толстеть” и расправляются.

Опыт 4: “Вода вверх ногами”

Наполняем наполовину водой детское ведерко. Привязываем к ручке веревку и начинаем быстро раскручивать ведерко в вертикальной плоскости.

Что происходит? Даже когда ведро находится над головой перевернутым, вода из него не выливается. Почему?

Вывод: Вращаясь, вода прижимается к стенкам и дну ведерка и поэтому не может вылиться. Если скорость вращения недостаточная, может получиться холодный душ.

Опыт 5: “Батискаф”

Говорим с детьми об исследованиях жизни в водоемах, о подводных лодках и водолазах, о батискафах исследователей. Предлагаю проверить волшебство, как можно выйти сухим из воды? Это возможно?

В емкость с водой опускаем лодку – крышечку пузырька. Предварительно вспомнив – поплывет или потонет и почему. В лодку помещаем водолаза – кусочек сахара. Водолаз должен опуститься на “дно морское” и не промокнуть!

Накрываем строго вертикально нашу лодку сверху перевернутым вверх дном стаканом и постепенно опускаем стакан вниз, на дно. О ЧУДО! Лодка тоже опускается на дно! А теперь аккуратно, не торопясь поднимаем стакан к поверхности и снимаем его с поверхности воды – водолаз в лодке остался, благодаря батискафу, сухим!

Опыт 6: “Круговорот воды в природе”

Известно, что вода на Земле постоянно циркулирует: поднимается в виде пара вверх, а затем, остывая, падает на землю в виде осадков. Как же это происходит?

В банку наливаем горячую воду. Подкрашиваем. Берем сухое блюдце. Дети трогают его, проверяя, что оно действительно не оставляет мокрых пятен на пальцах.

Накрываем блюдцем и ждем некоторое время, наблюдая, как пар от воды в банке поднимается вверх. Что с ним происходит дальше?

Снимаем блюдце. Чудо-блюдце стало мокрым, вода собралась на нем крупными каплями.

Вывод: Касаясь блюдца, пар охлаждается, блюдце запотевает, на нем появляются капли воды. В природе, испаряясь, вода поднимается вверх, там охлаждается и возвращается в виде осадков на землю.

Но ведь мы не кипятим всю воду на Земле, чтобы она поднялась вверх в виде пара. Предлагаю накрыть стаканчиками землю в цветочных горшках после полива цветов и пронаблюдать, что будет? А если накрыть землю, не поливая цветок – что будет в этом случае?

Вывод: Стаканчики “запотели” внутри, на стенках появилась влага из-за испарения воды в цветочном горшке. В горшке, который не поливали, влаги на стенках стаканчика образовалось меньше – растению необходима вода, иначе оно может погибнуть.

Опыт 7: “Движение воды через корешки растений”

Доказать, что корешок растения всасывает воду, уточнить функцию корней растений, установить взаимосвязь строения и функции.

Черенок бальзамина с корешками, вода с пищевым красителем.

Дети рассматривают черенки бальзамина с корешками, уточняют функции корешков. (Укрепляют растение в почве, берут из нее влагу). Что могут еще брать корешки из воды? Предположения детей обсуждаются. Рассматривают пищевой краситель – “питание”, добавляют его в воду, размешивают. Выясняют, что будет происходить, если корешки могут забирать не только воду (корешок должен окраситься в другой цвет).

Через несколько дней результаты опыта дети зарисовывают.

Вывод: корешки берут из почвы не только воду, но и питательные вещества. Что произойдет, если в земле окажутся вредные для растения вещества?

Поговорить о значении соблюдения правил охраны окружающей среды.

Опыт 8: “Вершки и корешки”

Выяснить значение воды для прорастания семян. Что раньше появится из семени – корешок или листик? Дети выбирают предложенные семена (горох, фасоль, подсолнечник, тыква…), создают условия для х прорастания – в прозрачную емкость кладут плотно к стенкам влажную ткань или бумажную салфетку. Между салфеткой и стенками помещаем семена, салфетку по мере необходимости увлажняем. Ежедневно в течение 10–12 дней наблюдаем за происходящими изменениями: сначала появится корешок, затем пойдут стебельки: корешки будут разрастаться, верхний побег увеличиваться. Почему сначала вырос корешок? Предположения детей.

Вывод: сначала появляется корешок, он питает растение.

Опыт 9: “Изучаем непосредственно свойства воды”

Уточнить представления детей о свойствах воды: прозрачная, без запаха, без вкуса, не имеет собственной формы.

Детям наливают воду в стаканчики, предлагают ее рассмотреть. Какая вода?

Предлагаются подсказки – схемы: вкус, цвет, запах, форма.

Повторяем правило: пробовать на вкус без разрешения нельзя. Почему?

Имеет ли вода запах? Детям предлагается понюхать воду. Что заметили? Сравним запах воды с запахом напитка из ягод смородины. Делаем вывод – напиток пахнет ягодами, а у воды запаха нет.

Имеет ли вода вкус? Пробуем воду из стаканчика на вкус (вода кипяченая!), сравним ее со вкусом напитка из ягод – напиток имеет вкус смородины, а вывод: вода не имеет вкуса.

Какой формы вода? Предлагаю поочередно налить воду в разные емкости – стаканчик с круглым дном, баночку с квадратным дном, ракушку. .. Какую форму принимает вода?

Вывод: вода текуча, принимает форму сосуда, в который налита.

Опыт 10: “Ледяная тайна”

Говорим с детьми еще об одном свойстве воды – она может быть твердой – замерзать. Приносим в группу льдинки и снег, выясняем, что в теплом помещении лед и снег превращаются в воду.

С прогулки приносим большой кусок льда. После того, как все дети переоделись, опускаем его в емкость с водой. Что происходит?

Лед не тонет! Почему, ведь лед – это та же вода, но замерзшая.

Вывод: Плотность льда меньше, чем плотность воды, поэтому лед держится на поверхности воды.

Рассказываю детям, что с наступлением холодов холодная вода на поверхности начинает охлаждаться и опускается вниз, где перемешивается с остальной водой. Когда температура всей воды достигает 4 градуса, вода с поверхности уже не опускается и не перемешивается с остальной, а остается тонким слоем на поверхности. Этот тонкий слой служит “покрывалом” для водоема, не дает морозу сковать водоем до дна, оберегая его обитателей от замораживания.

В свободное время наливаем в пластиковые стаканчики (по количеству детей) воды, каждый ребенок берет из формочки приготовленный в морозильнике кусочек льда, проверяет – будет ли его льдинка держаться на поверхности воды.

Опыт 11: “Через край”

Делаем в крышке пластмассового пузырька отверстие. Ставим в отверстие соломинку для коктейля, закрепляем ее наклонно.

В пузырек наливаем очень холодной воды, закрываем его крышкой с соломинкой.

В емкость наливаем горячей воды, ставим в нее подготовленный пузырек. Что произойдет? Через некоторое время вода из пузырька начинает подниматься и стекать по соломинке вниз.

Почему это происходит, ведь мы не доливали воды в пузырек?

Вывод; после того, как пузырек поместили в емкость с горячей водой, холодная вода в нем начала нагреваться, увеличиваясь в объеме. Поэтому из закрытого пузырька стала подниматься по соломинке, т.к. объема ей уже не хватало.

Обратить внимание детей, что нельзя наливать в чайник для кипячения воды до краев, нагреваясь, она будет выливаться через край.

Опыт 12: “Фонтан”

Сделать отверстия в боковых стенках на расстоянии 5-7см от дна пластмассовой бутылки. Заклеить их скотчем. Налить в бутылку воды, закрыть крышкой. Над большой емкостью аккуратно снимаем скотч и медленно открываем крышку. Что видим? Маленькое чудо. Если крышка закрыта, вода не выливается через отверстия в бутылке. Когда раскрываем крышку – “просыпается” фонтан.

Вывод: когда раскрываем крышку, на поверхность воды в бутылке с большей силой давит воздух, поэтому вода начинает вытекать через отверстия.

Обратить внимание детей на практическое применение “фонтана” – можно таким способом сделать умывальник на даче.

Далее проводятся итоговые занятия по свойствам воды. Дети готовят рисунки и презентации по свойствам воды, их практическому применению, о значении воды для растений, животных, человека, о способе сохранения водных ресурсов планеты Земля.

Список используемой литературы

1. А.И. Савенков Детское исследование как метод обучения старших дошкольников (материалы курсов повышения квалификации).
2. А.И. Савенков Методика исследовательского обучения дошкольников.
3. Н.М. Зубкова Научные ответы на детские почему.
4. Н.М. Зубкова Пять тысяч – где, семь тысяч – как, сто тысяч – почему.

5.1 Свойства воды. Введение в океанографию

Наиболее очевидной особенностью океанов является то, что они содержат воду. Вода настолько вездесуща, что может показаться не очень интересным веществом, но она обладает многими уникальными свойствами, влияющими на глобальные океанографические и климатологические процессы. Многие из этих процессов связаны с образованием между молекулами воды.

 

Рисунок 5.1.1 Водородные связи (штриховые линии) между молекулами воды. Атомы кислорода показаны красным, атомы водорода — белым (общественное достояние, через Wikimedia Commons).

Молекула воды состоит из двух атомов водорода и одного атома кислорода. Электроны, ответственные за связи между атомами, распределены по всей молекуле неравномерно, так что водородные концы молекул воды имеют небольшой положительный заряд, а кислородный конец имеет небольшой отрицательный заряд, что делает воду . Отрицательная кислородная сторона молекулы образует притяжение к положительному водородному концу соседней молекулы. Эта довольно слабая сила притяжения называется водородной связью (рис. 5.1.1). Если бы не водородные связи, вода испарялась бы при -68 ^o C, что означает, что жидкая вода (и, следовательно, жизнь) не может существовать на Земле. Эти водородные связи ответственны за некоторые уникальные свойства воды:

1. Вода – это единственное вещество, существующее в природе в твердом, жидком и газообразном состояниях при обычных для Земли диапазонах температур и давлений. Это связано с относительно высокими температурами замерзания и испарения воды (см. ниже).

2. Вода имеет высокое , которое представляет собой количество тепла, которое необходимо добавить, чтобы повысить ее температуру. это теплота, необходимая для повышения температуры 1 г вещества на 1 ^o C. Вода имеет самую высокую удельную теплоемкость из всех жидкостей, кроме аммиака (табл. 5.1.1).

Таблица 5.1.1 Удельная теплоемкость ряда обычных веществ

	Удельная теплоемкость (калории/г/C o )
Аммиак	1,13
Вода	1,00
Ацетон	0,51
Зерновой спирт	0,23
Алюминий	0,22
Медь	0,09
Серебро	0,06

Таким образом, вода является одной из самых трудных для нагревания или охлаждения жидкостей; он может поглощать большое количество тепла без повышения его температуры. Помните, что температура отражает среднее количество молекул внутри вещества; чем энергичнее движение, тем выше температура. В воде молекулы удерживаются вместе водородными связями, и эти связи необходимо преодолеть, чтобы позволить молекулам свободно двигаться. Когда к воде добавляется тепло, энергия должна сначала пойти на разрыв водородных связей, прежде чем температура начнет повышаться. Следовательно, большая часть добавочного тепла поглощается за счет разрыва Н-связей, а не за счет повышения температуры, что придает воде высокую теплоемкость.

Водородные связи также придают воде высокую скрытую теплоту; теплота, необходимая для перехода из твердого состояния в жидкое или из жидкого в газообразное. — это количество тепла, необходимое для перехода из твердого состояния в жидкое; 80 кал/г в случае таяния льда в воду. Лед является твердым телом, потому что водородные связи удерживают молекулы воды в твердой кристаллической решетке (см. ниже). При нагревании льда температура поднимается до 0, ^o С. В этот момент любое дополнительное тепло идет на плавление льда за счет разрыва водородных связей, а не на повышение температуры. Так что пока есть лед, температура воды не повысится. Вот почему ваш напиток останется холодным, пока в нем есть лед; любое поглощенное тепло идет на таяние льда, а не на подогрев напитка.

Когда весь лед растает, дополнительное тепло повысит температуру воды на 1 ^o C на каждую добавленную калорию тепла, пока она не достигнет 100 ^o C. В этот момент любое дополнительное тепло идет на преодоление водородные связи и превращение жидкой воды в водяной пар, а не повышение температуры воды. Теплота, необходимая для испарения жидкой воды в водяной пар, равна , что имеет значение 540 кал/г (рис. 5.1.2).

Рисунок 5.1.2 Скрытая теплота, необходимая для фазовых переходов в воде. Скрытая теплота плавления — это теплота, необходимая для таяния льда (80 кал/г), а скрытая теплота парообразования — это теплота, необходимая для превращения жидкой воды в водяной пар (540 кал/г) (PW).

Высокий уровень воды помогает регулировать глобальный климат, поскольку океаны медленно поглощают и выделяют тепло, предотвращая резкие колебания температуры (см. раздел 8.1). Это также означает, что водные организмы не так подвержены таким быстрым изменениям температуры, как наземные организмы. Глубоководный организм может испытывать не более 0,5 ^o C изменение температуры в течение всей жизни, в то время как наземные виды могут столкнуться с изменениями более чем на 20 ^o C за один день!

3. Вода растворяет больше веществ, чем любая другая жидкость; это «универсальный растворитель» , поэтому в океане растворено так много веществ. Вода особенно хорошо растворяет ионные соли; молекулы, состоящие из противоположно заряженных частиц, таких как NaCl (Na ⁺ и Cl ^– ). В воде заряженные ионы притягивают молекулы воды. Ионы окружаются слоем молекул воды, ослабляя связь между ионами до 80 раз. При ослаблении связей между ионами вещество растворяется (рис. 5.1.3).

Рисунок 5.1.3 Притяжение между полярными молекулами воды и заряженными ионами (например, в NaCl) больше, чем притяжение между заряженными ионами, вызывая диссоциацию ионов и растворение соли (PW).

4. Твердая фаза менее плотна, чем жидкая фаза . Другими словами, лед плавает. Большинство веществ более плотные в твердом состоянии, чем в жидком, поскольку их молекулы более плотно упакованы в твердом состоянии. Исключение составляет вода: плотность пресной воды составляет 1,0 г/см 9 .0011 3 , а плотность льда 0,92 г/см ³ , и опять же это связано с действием водородных связей.

По мере снижения температуры воды молекулы замедляются, в конечном итоге замедляясь настолько, что могут образовываться водородные связи и удерживать молекулы воды в кристаллической решетке. Молекулы в решетке расположены дальше друг от друга, чем молекулы в жидкой воде, что делает лед менее плотным, чем жидкая вода (рис. 5.1.4). Это знакомо каждому, кто когда-либо оставлял полную бутылку с водой в морозильной камере только для того, чтобы она лопнула, когда вода замерзнет и расширится.

 

Рисунок 5.1.4 Структура кристаллической решетки льда, показывающая молекулы воды, удерживаемые вместе водородными связями (автор Adam001d (собственная работа) [CC BY-SA 3.0], через Wikimedia Commons).

Но зависимость между температурой и плотностью воды не является простой линейной. Когда вода охлаждается, ее плотность, как и ожидалось, увеличивается, так как молекулы воды замедляются и сближаются. Однако пресная вода достигает максимальной плотности при температуре 4 ^o C, а по мере охлаждения выше этой точки ее плотность снижается, поскольку начинают формироваться водородные связи и увеличивается межмолекулярное расстояние (рис. 5.1.5, вставка). Плотность продолжает снижаться, пока температура не достигнет 0, ^o C и образуются кристаллы льда, резко снижающие плотность (рис. 5.1.5).

 

Рисунок 5.1.5 По мере снижения температуры плотность воды увеличивается, пока не достигнет максимальной плотности при 4 ^o C (врезка). Затем плотность немного снижается до 0 ^o C, где она резко снижается по мере образования кристаллов льда (Клаус-Дитер Келлер, [CC BY-SA 3.0], через Wikimedia Commons).

То, что лед менее плотный, чем вода, имеет ряд важных последствий. Лед, плавающий на поверхности океана, помогает регулировать температуру океана и, следовательно, глобальный климат, влияя на количество солнечного света, который отражается, а не поглощается (см. раздел 8.1). В меньших масштабах поверхностный лед может предотвратить замерзание озер и прудов зимой. По мере того как пресная поверхностная вода охлаждается, она становится более плотной и опускается на дно. Затем новая поверхностная вода охлаждается и опускается, и процесс повторяется в так называемом , где более плотная вода тонет, а менее плотная вода поднимается на поверхность только для того, чтобы охладиться и опуститься. Таким образом, весь водоем охлаждается несколько равномерно. Этот процесс продолжается до тех пор, пока поверхностная вода не остынет ниже 4 ^o C. Ниже 4 ^o C вода по мере охлаждения становится менее плотной, поэтому она больше не тонет. Вместо этого он остается на поверхности, становясь все холоднее и менее плотным, пока не замерзнет при температуре 0, ^o C. Как только пресная вода замерзает, лед всплывает и изолирует остальную воду под ним, уменьшая дальнейшее охлаждение. Самая плотная придонная вода по-прежнему находится на уровне 4 ^o C, поэтому он не замерзает, позволяя дну озера или пруда оставаться незамерзшим (что является хорошей новостью для живущих там животных), независимо от того, насколько холодно на улице.

Растворенные в морской воде соли препятствуют образованию кристаллической решетки и, следовательно, затрудняют образование льда. Таким образом, морская вода имеет точку замерзания около -2 ^o C (в зависимости от солености) и замерзает до достижения температуры максимальной плотности. Таким образом, морская вода будет продолжать тонуть по мере того, как становится холоднее, пока, наконец, не замерзнет.

5. Вода имеет очень высокое , самое высокое из всех жидкостей, кроме ртути (Таблица 5.1.2). Молекулы воды притягиваются друг к другу водородными связями. Молекулы, не находящиеся на поверхности воды, окружены другими молекулами воды во всех направлениях, поэтому силы притяжения равномерно распределяются во всех направлениях. Но для молекул на поверхности над ними мало соседних молекул, только внизу, поэтому все силы притяжения направлены внутрь, от поверхности (рис. 5.1.6). Эта внутренняя сила заставляет капли воды принимать сферическую форму, а вода собирается на поверхности, поскольку сферическая форма обеспечивает минимально возможную площадь поверхности. Эти силы притяжения также заставляют поверхность воды действовать как эластичная «кожа», которая позволяет таким вещам, как насекомые, сидеть на поверхности воды и не тонуть.

Рисунок 5.1.6 Чистая сила притяжения между молекулами на поверхности направлена ​​внутрь, что приводит к поверхностному натяжению. Для молекул в центре сила одинакова во всех направлениях (PW).

Таблица 5.1.2 Поверхностное натяжение различных жидкостей

Жидкость	Поверхностное натяжение (миллиньютон/метр)	Температура o С
Меркурий	487,00	15
Вода	71,97	25
Глицерин	63,00	20
Ацетон	23,70	20
Этанол	22,27	20

Структура воды: свойства

Версия для печати

Структура воды: свойства

Исследования показали, что кластеризация молекул воды в растворах происходит за счет так называемых водородных связей (слабое взаимодействие), которые составляют около 10% прочность ковалентной связи с водой. Это немаловажно, и для разрыва связей требуется энергия, или она выделяется при образовании водородных связей. Такие связи не являются постоянными, и происходит постоянный разрыв и восстановление связей, которые, по оценкам, длятся несколько триллионных долей секунды. Тем не менее, большая часть молекул воды в любой момент времени связана в растворе. Но эта структура приводит к другим важным свойствам воды.

В рамках данного курса мы рассмотрим только шесть из этих важных свойств:

1. Теплоемкость
2. Скрытая теплота (плавления и испарения)
3. Тепловое расширение и плотность
4. Поверхностное натяжение
5. Точки замерзания и кипения
6. Свойства растворителя

Как упоминалось выше, эти свойства важны для физических и биологических процессов на Земле. По сути, большое количество воды сдерживает изменения окружающей среды на поверхности Земли, а это означает, что изменения температуры поверхности Земли, например, относительно незначительны. Таким образом, высокая теплоемкость воды способствует непрерывности жизни на Земле, поскольку вода охлаждается/нагревается медленно по сравнению с сушей, способствуя сохранению и переносу тепла, сводя к минимуму экстремальные температуры и помогая поддерживать постоянную температуру тела в организмах. Однако есть и другие эффекты свойств воды. Его низкая вязкость позволяет быстрому потоку выравнивать перепады давления. Его высокое поверхностное натяжение позволяет передавать энергию ветра на поверхность моря, способствуя нисходящему смешиванию кислорода в больших водоемах, таких как океан. Кроме того, это высокое поверхностное натяжение помогает отдельным клеткам в организме сохранять свою форму и контролировать поведение при падении (вы видели «Жизнь муравья»?). Кроме того, высокая скрытая теплота испарения очень важна для переноса тепла/воды в атмосфере и является существенной составляющей переноса тепла из низких широт, где приток солнечной энергии более интенсивен, в высокие широты, испытывающие дефицит солнечной энергии.

Видео: Вода — жидкость Потрясающе: ускоренный курс биологии №2 (11:16)

Потратьте несколько минут, чтобы узнать, почему вода — самое интересное и важное вещество во Вселенной.

Вода — жидкость Потрясающе: ускоренный курс биологии №2

Нажмите здесь, чтобы просмотреть стенограмму видеоролика «Вода — жидкость». вся наша планета Земля, которая встречается в природе в твердой, жидкой и газообразной формах, и чтобы отпраздновать эту волшебную связь между двумя атомами водорода и одним атомом кислорода здесь, сегодня мы собираемся отпраздновать чудесные поддерживающие жизнь свойства воды, но мы собираемся сделайте это чуть более одетым. Намного лучше.

Мы остановились здесь, на ускоренном курсе биологии, мы говорим о жизни и о довольно важном факте, что вся жизнь, какой мы ее знаем, зависит от того, есть ли вокруг вода. выяснить, есть ли жизнь где-то еще, потому что вы знаете, что это самый важный вопрос, который у нас есть прямо сейчас, я был очень взволнован, когда они находят воду где-то особенно в жидкой воде, и это одна из причин, почему я и многие другие люди в декабре прошлого года, когда семилетний марсоход Opportunity обнаружил на Марсе 20-дюймовую жилу гипса, которая почти наверняка была отложена, как долгоживущая жидкая вода на поверхности Марса, и это было, вероятно, миллиарды лет назад. . И поэтому будет трудно сказать, привела ли вода, которая была там, к какой-то жизни, но, возможно, мы сможем понять это, и это было бы действительно интересно. Но почему мы думаем, что вода необходима для жизни? Почему вода на других планетах нас так чертовски волнует?

Итак, давайте начнем с изучения удивительных свойств воды. Чтобы сделать это, нам придется начать с этой самой популярной в мире молекулы или, по крайней мере, самой запоминающейся молекулы в мире, мы все знаем о ней, старой доброй воде. Два атома водорода один кислород каждый водород делит электрон с кислородом в том, что мы называем ковалентной связью. Итак, как вы можете видеть, вы нарисовали мою молекулу воды особым образом, и на самом деле она выглядит именно так, как будто она имеет форму буквы V, потому что этот большой атом кислорода немного более жаден к электронам. Она имеет небольшой отрицательный заряд, в то время как эта область с атомами водорода имеет небольшой положительный заряд, благодаря этой полярности все молекулы воды настолько сильно притягиваются друг к другу, что фактически слипаются, и это называется водородными связями, и мы говорили о них. в последний раз, по сути, происходит то, что положительный полюс вокруг этих атомов водорода связывается с отрицательным полюсом вокруг атомов кислорода другой молекулы воды, и поэтому это слабая связь, но посмотрите, они связаны серьезно, я не могу переоценить важность этой водородной связи. поэтому, когда ваш учитель спросит вас, что важно в воде, начните с водородных связей, и вы должны поместить ее во все промежутки и, возможно, несколько блесток вокруг нее. Когезия поверхностного натяжения — это притяжение между такими вещами, как притяжение между одной молекулой воды и другой молекулой воды. самое высокое сцепление любой неметаллической жидкости, и вы можете увидеть это, если налейте немного воды на вощеную бумагу, или на тефлон, или на что-то еще, где вода собирается в бусинки, вот так некоторые листья растений делают это очень хорошо. Это довольно круто, так как вода слабо прилипает к вощеной бумаге или к растению, но сильно прилипает к самой себе, молекулы воды удерживают эти капли вместе в конфигурации, которая создает наименьшую площадь поверхности. Именно это высокое поверхностное натяжение позволяет некоторым жукам и даже мне подумайте, что одна ящерица, а также один Иисус могут ходить по тому, что Кюи силы воды делает в своих пределах.

Конечно, есть и другие вещества, к которым вода прилипает. Возьмем, к примеру, стекло, это называется адгезией, и вода здесь растекается, а не бьется, потому что силы сцепления между водой и стеклом сильнее, чем силы сцепления отдельных молекул воды в капельке воды. Адгезия — это притяжение между водой и стеклом. два разных вещества, так что в этом случае молекулы воды и молекулы стекла эти свойства приводят к одной из моих любимых вещей в воде — тому факту, что она может бросить вызов гравитации. Эта действительно крутая вещь, которая только что произошла, называется капиллярным действием, и ее можно легко объяснить тем, что мы теперь знаем о когезии и адгезии, благодаря адгезии молекулы воды притягиваются к молекулам в соломинке, но когда молекулы воды прилипают к соломинке. другие молекулы втягиваются за счет когезии вслед за другими молекулами воды, благодаря когезии, поверхностное натяжение, созданное здесь, заставляет воду подниматься вверх по соломинке, и она будет продолжать подниматься до тех пор, пока в конечном итоге гравитация не потянет вниз вес воды, и соломинка не преодолеет силу. поверхностное натяжение. Тот факт, что вода является полярной молекулой, также делает ее действительно хорошей растворяющей жидкостью.

Это хороший растворитель, заметьте, что вода не очень хороший растворитель, это потрясающий растворитель! Есть больше веществ, которые можно растворить в воде, чем в любой другой жидкости на Земле, и да, это включает в себя самую сильную кислоту, которую мы когда-либо создавали. Эти вещества, которые растворяются в воде, — это сахар или соль, и те, с которыми мы знакомы, называются гидрофильными. и они гидрофильны, потому что они полярны, а их полярность сильнее, чем силы сцепления стенки, поэтому, когда вы помещаете одно из этих полярных веществ в воду, оно достаточно сильное, чтобы разрушить все небольшие силы сцепления. Все эти маленькие водородные связи, и вместо водородных связей друг с другом вода будет водородной связью вокруг этих полярных веществ. Поваренная соль является ионом, и прямо сейчас она разделяется на ионы, поскольку полюса наших молекул воды взаимодействуют с ней, но что происходит, когда есть молекула, которая не может разрушить силы сцепления воды, она не может проникнуть в нее и проникнуть в нее, в основном, что происходит, когда это вещество не может преодолеть сильные силы сцепления воды и не может проникнуть внутрь воды? Вот и получается то, что мы называем гидрофобным веществом или будто бы чем-то, что боится воды.

Эти молекулы лишены заряженных полюсов они неполярны и не растворяются в воде потому что по существу они выталкиваются из воды силами сцепления воды воду мы можем назвать универсальным растворителем но это не значит что она растворяет все что есть В истории было много эксцентричных ученых, но все эти разговоры о воде заставили меня задуматься о, пожалуй, самом эксцентричном из эксцентриков человеке по имени Генри Кавендиш, он общался со своими служанками только с помощью записок и добавил лестницу к задней части своего дома, чтобы избегать контакта с его домработницей. Некоторые считают, что он, возможно, страдал от формы аутизма, но почти каждый признает, что он был научным гением. Его лучше всего помнят как первого человека, распознавшего газообразный водород как отдельное вещество и определившего состав воды в 1700-х годах. Большинство людей думали, что вода сама по себе является элементом, но Кавендиш заметил, что водород, который он назвал горючим воздухом, реагировал с кислородом, известным тогда как Устрашающее название размораживания закрытого воздуха для образования воды. Кавендиш не совсем понял, что он здесь открыл, отчасти потому, что он не верил в химические соединения. Он объяснил свои эксперименты с водородом с точки зрения огнеподобного элемента, называемого флогистоном. гравитация в основном сравнительная плотность водорода и других газов по отношению к обычному воздуху это особенно впечатляет, если учесть грубые инструменты, с которыми он работал, например, это то, с чем он делал свой газообразный водород, он продолжал не только устанавливать точный состав атмосферу, но и открыл плотность земли неплохо для парня, который был настолько болезненно застенчив, что единственный существующий его портрет был нарисован без его ведома, так что за все его десятилетия экспериментов было опубликовано всего около 20 работ в годы после его Исследователи смерти выяснили, что Кавендиш на самом деле открыл закон Рихтера, закон Ома, закон Кулона и несколько других законов. законов, это много чертовых законов, и если бы он получил признание за них все, нам пришлось бы иметь дело с восьмым недостатком Кавендиша и четвертым законом Кавендиша. Так что я лично рад, что он на самом деле не получил кредит.

Прямо сейчас мы проведем довольно удивительную науку, вы, ребята, не поверите, хорошо, вы готовы, он плывет. Да, я знаю, что вы не удивлены этим, но вы должны быть удивлены, потому что все остальное, когда оно твердое, гораздо более плотное, чем когда оно жидкое, точно так же, как газы намного менее плотны, чем жидкости, но та простая характеристика воды, что она плавает в твердой форме, одна из причин, почему жизнь на этой планете, какой мы ее знаем, возможна, и почему твердая вода менее плотна, чем жидкая вода, в то время как все остальное является полной противоположностью этому. Что ж, вы можете поблагодарить свои водородные связи еще раз, так что при температуре около 32 градусов по Фаренгейту или нулю градусов по Цельсию, если вы ученый или из той части мира, где все имеет смысл, молекулы воды начинают затвердевать, и образуются водородные связи в этих молекулах воды. кристаллические структуры, которые распределяют молекулы более равномерно, что, в свою очередь, делает замороженную воду менее плотной, чем ее жидкая форма, поэтому почти во всех случаях плавающий водяной лед – это действительно хорошо, если я клянусь, что он плотнее воды, он замерзнет, ​​а затем утонет, а затем замерзнет, ​​чем утонет чем замерзнуть, чем утонуть, так что просто поверьте мне в этом, вы не хотите жить в мире, где я тону, это не только нанесет полный ущерб водным экосистемам, которые в основном являются тем, как жизнь сформировалась на земле, в первую очередь, это также Вы знаете, что весь лед и Северный полюс утонут, а затем вся вода повсюду поднимется, и у нас не будет земли, которая будет раздражать.

Есть еще одно удивительное свойство воды, о котором я забыл, так почему здесь так жарко. О, теплоемкость, да, у воды очень высокая теплоемкость, и, вероятно, это ничего не значит для вас, но в основном это означает, что вода действительно хорошо удерживает тепло, поэтому мы любим класть грелки в нашу кровать и с ними, когда мы вы одиноки, но кроме того, что вы искусственно согреваете свою постель, также очень важно, что океаны трудно нагревать и охлаждать, они становятся гигантскими поглотителями тепла, которые регулируют температуру и климат нашей планеты, поэтому, например, это намного приятнее. в Лос-Анджелесе, где температура океана постоянно держится на одном уровне, и, скажем, в Небраске в меньшем масштабе, мы можем очень легко и визуально увидеть высокую теплоемкость воды, поставив кастрюлю без воды на плиту и увидев, как плохо это проходит, но затем вы добавляете в него немного воды, и он кипит, черт возьми, целую вечность, о, и если вы еще этого не заметили, или когда вода испаряется с вашей кожи, она охлаждает вас теперь, это принцип за потоотделением, которое является чрезвычайно эффективной, хотя и несколько смущающей частью жизни, но это пример еще одной невероятно крутой вещи о воде, когда мое тело нагревается, и оно потеет, что тепло возбуждает некоторые молекулы воды на моей коже до такой степени, что они ломаются эти водородные связи и они испаряются, и когда они убегают, они забирают эту тепловую энергию с собой, оставляя меня прохладнее, прекрасно, это не было упражнением, хотя я не знаю, почему так сильно потею, это может быть пульверизатор, которым я продолжаю опрыскивать себя она, может быть, это просто потому, что это такое предприятие с высоким уровнем стресса, пытающееся научить вас людям вещам, я думаю, мне нужно немного воды, но пока я пью, а есть обзор всех вещей, о которых мы говорили сегодня, если у вас есть пара вещи, в которых вы не совсем уверены, просто вернитесь и посмотрите их, это не займет у вас много времени, и вы станете умнее. Я обещаю, что ты так хорошо справишься с этим тестом, что ты либо не сдашь, либо подойдешь к нему хорошо, пока

Кредит: Ускоренный курс

‹ Конфигурация молекулы воды вверх Теплоемкость ›

Информация о свойствах воды по темам

Школа водных наук 22 октября 2019 г.

Пусть твой голос услышат

Есть несколько минут? Мы опрашиваем пользователей об их опыте работы в Школе наук о воде.

Свойства воды Фотогалерея

Узнайте о свойствах воды с помощью изображений

Свойства воды Вопросы и ответы

Ответы на ваши вопросы

• Обзор
• Наука

Глядя на воду, можно подумать, что это самое простое. Чистая вода практически бесцветна, не имеет запаха и вкуса. Но это совсем не просто и не понятно и жизненно необходимо для всего живого на Земле. Там, где есть вода, есть и жизнь, а там, где воды мало, жизнь должна бороться или просто «выбросить полотенце». Продолжайте узнавать о десятках свойств воды.

•  Школа наук о воде ДОМАШНЯЯ страница •

Узнайте о свойствах воды

Источники/Использование: Некоторое содержимое может иметь ограничения. Посетите СМИ, чтобы узнать подробности.

Вода не… просто вода. Глядя на воду, можно подумать, что это самое простое. Чистая вода практически бесцветна, не имеет запаха и вкуса. Но это совсем не просто и не понятно и жизненно необходимо для всего живого на Земле. Узнайте о свойствах самого фундаментального вещества на Земле.

Кредит: Dreamstime. Creative Commons

Вода есть везде, от огромных океанов до невидимых молекул воды, составляющих водяной пар в воздухе. Конечно, вы можете видеть и чувствовать физические свойства воды, но есть также множество химических, электрических и атомарных свойств воды, которые влияют на всю жизнь и все вещества на Земле. Используйте этот список, чтобы исследовать свойства воды.

Физические свойства воды

• Факты о воде
• Адгезия и когезия воды
• Капиллярное действие и вода
• Акварель
• Сжимаемость воды
• Плотность воды
• Теплоемкость и вода
• Водяной мениск
• Радуга (вода и свет)
• Поверхностное натяжение и вода
• Отложения и взвешенные отложения
• Температура и вода
• Мутность и вода
• Давление паров и воды
• Вода, универсальный растворитель

Химические свойства воды

• Щелочность и вода
• Проводимость (электропроводность) и вода
• Растворенный кислород и вода
• Жесткость воды
• рН и вода
• Соленая вода и соленость

Похожие темы

• Сколько весит облако?
• Капли дождя имеют форму слез?
• Капли дождя разных размеров
• Вода в тебе: вода и человеческое тело
• Вода в космосе: как ведет себя вода в открытом космосе?

Свойства воды Ресурсы

• Свойства воды Тест Верно/Неверно
• Свойства воды Вопросы и ответы
• Свойства воды Фотогалерея

Ниже приведены другие научные темы, связанные со свойствами воды.

• Обзор

  Глядя на воду, можно подумать, что это самое простое. Чистая вода практически бесцветна, не имеет запаха и вкуса. Но это совсем не просто и не понятно и жизненно необходимо для всего живого на Земле. Там, где есть вода, есть и жизнь, а там, где воды мало, жизнь должна бороться или просто «выбросить полотенце». Продолжайте узнавать о десятках свойств воды.

  •  Школа наук о воде ДОМАШНЯЯ страница •

  Узнайте о свойствах воды

  Источники/Использование: Некоторое содержимое может иметь ограничения. Посетите СМИ, чтобы узнать подробности.

  Вода не… просто вода. Глядя на воду, можно подумать, что это самое простое. Чистая вода практически бесцветна, не имеет запаха и вкуса. Но это совсем не просто и не понятно и жизненно необходимо для всего живого на Земле. Узнайте о свойствах самого фундаментального вещества на Земле.

  Кредит: Dreamstime. Creative Commons

  Вода есть везде, от огромных океанов до невидимых молекул воды, составляющих водяной пар в воздухе.