Проект «ТАЙНЫ ВОДЫ» Авторы: учащиеся 8в класса МОУ «СОШ 2 г.Калининска» Руководитель: Шустикова М.В. Проект «ТАЙНЫ ВОДЫ» Авторы: учащиеся 8в класса МОУ «СОШ 2 г.Калининска» Руководитель: Шустикова М.В.

Тип проекта: Информационно-исследовательский; Межпредметный; Групповой; Среднесрочный. Место в учебном процессе: Тема «Практическая работа. Анализ воды.» 8 класс.

Цель проекта : Изучить свойства воды, её значение в природе и жизни человека. Познакомиться с основными экологическими проблемами, связанными с загрязнением воды. Освоить методы определения прозрачности и интенсивности запаха воды.

Задачи: Изучить литературные источники о свойствах воды, её значение в природе и жизни человека. Практически познакомиться с методикой определения прозрачности и интенсивности запаха воды. Провести анализ воды. Подготовить компьютерную презентацию.

Теоретическая часть учебного проекта. План. Что мы знаем о воде? Физические свойства воды. Роль воды и растворов. Профессии воды. «Живая» и «мёртвая» вода. Круговорот воды в природе. Запасы воды на земле. Экологическое состояние воды. Водоёмы Калининского района.

Что мы знаем о воде? Капля. Качественный состав – состоит из водорода и кислорода, Тип вещества – сложное вещество, Количественный состав - в молекуле содержится 2 атома водорода и 1 атом кислорода, Относительная молекулярная масса – Мr (Н 2 О) =2 +16=18, Соотношение масс элементов в этом веществе: m (Н): m(О) =2 :16=1:8 Массовые доли элементов – W (H)=11,11% W (O)=88,89% Качественный состав – состоит из водорода и кислорода, Тип вещества – сложное вещество, Количественный состав - в молекуле содержится 2 атома водорода и 1 атом кислорода, Относительная молекулярная масса – Мr (Н 2 О) =2 +16=18, Соотношение масс элементов в этом веществе: m (Н): m(О) =2 :16=1:8 Массовые доли элементов – W (H)=11,11% W (O)=88,89%

Дождевая вода чище природной. Природная вода не бывает совершенно чистой. Наиболее чистой является дождевая вода, но и она содержит незначительные количества различных примесей, которые захватывает из воздуха.

Очищенная вода намного полезнее. Чтобы освободить природную воду от взвешенных в ней частиц, ее фильтруют сквозь слой пористого вещества, например, угля, обожженной глины и т. п. При фильтровании больших количеств воды пользуются фильтрами из песка и гравия. Фильтры задерживают также большую часть бактерий. Кроме того, для обеззараживания питьевой воды ее хлорируют; для полной стерилизации воды требуется не более 0,7 г хлора на 1 т воды

Жёсткая и мягкая воды. Количество примесей в пресных водах обычно лежит в пределах от 0,01 до 0,1% (масс.). Морская вода содержит 3,5% (масс.) растворенных веществ, главную массу которых составляет хлорид натрия (поваренная соль). Вода, содержащая значительное количество солей кальция и магния, называется жесткой в отличие от мягкой воды, например дождевой. Жесткая вода дает мало пены с мылом, а на стенках котлов образует накипь

Запасы воды на Земле. Вода весьма распространенное на Земле вещество. Почти 3/4 поверхности земного шара покрыты водой, образующей океаны, моря, реки и озера. Много воды находится в газообразном состоянии в виде паров в атмосфере; в виде огромных масс снега и льда лежит она круглый год на вершинах высоких гор и в полярных странах. В недрах земли также находится вода, пропитывающая почву и горные породы.

Виды водназваниеОбъём, млн. куб. км. Количество по отношению к общему объёму гидросферы, % Морские водыморская Подземные (за исключением почвенной) воды грунтовая61.44 Лёд и снег (Арктика, Антарктика, Гренландия, горные ледниковые обл.) лёд24,02 Поверхностные воды суши: озёра, водохранилища, реки, болота, почвенные воды пресная0,50,4 Атмосферные водыАтмосферн ая 0,0150,01 Воды, содержащиеся в живых организмах биологическ ая 0,000050,0003 Виды вод гидросферы.

Трудно найти в природе другое вещество, физические свойства которого были бы так необычны, разнообразны, аномальны.

Агрегатные состояния воды В природе вода встречается в трёх агрегатных состояниях: в жидком, твёрдом и газообразном

Температура кипения воды С, плавления – 0 0 С. Эти аномально высокие значения учёные объясняют тем, что молекулы воды способны соединяться в агрегаты с помощью водородных связей На разрыв этих связей и затрачивается большое количество тепловой энергии при нагревании Строение воды

Плотность воды Плотность воды Плотность воды при переходе из твёрдого состояния в жидкое не уменьшается, как почти у всех веществ, возрастает. Если это было бы не так, то при приближении зимы поверхностные слои природных вод охлаждались бы до 0 о С и опускались на дно, освобождая место более тёплым слоям. Так бы продолжалось до полного замерзания водоёма и жизнь в воде была бы невозможна

Плотность воды Но наибольшей плотности вода достигает при 4 о С. При этой температуре заканчивается перемещение слоёв, вызываемого охлаждением. В дальнейший момент охлаждённый слой с меньшей плотностью остаётся на поверхности, превращается в лёд и предотвращает остальные слои от замерзания.

Теплоёмкость воды Вода обладает аномально высокой теплоёмкостью – 4,18 Дж/(гК). Ни одно вещество не требует таких больших затрат теплоты для повышения его температуры на 1 о С. Вода медленно нагревается, но и медленно остывает, поэтому она является переносчиком тепла на всей планете

Высокая полярность воды вызывает: Диэлектрическую проницаемость Способность воды растворять другие полярные соединения Способность воды вызывать электролитическую диссоциацию кислот, оснований и солей

Поверхностное натяжение Вода обладает большим поверхностным натяжением По утверждению К.С.Лосева, у абсолютно чистой воды эта величина столь велика, что по ней можно было бы кататься на коньках, как по льду

Обладает ли вода памятью? При плавлении льда его структура разрушается. Но и в жидкой воде сохраняются водородные связи между молекулами: образуются ассоциаты как бы обломки структуры льда, состоящих из большего или меньшего числа молекул воды. Однако в отличит от льда каждый ассоциат существует очень короткое время: постоянно происходит разрушение одних и образование других агрегатов. В пустотах таких ледяных агрегатов могут размещаться одиночные молекулы воды.

Строение воды. Молекула воды имеет угловое строение; входящие в ее состав ядра образуют равнобедренный треугольник, в основании которого находятся два протона, а в вершине ядро атома кислорода, Межъядерные расстояния ОН близки к 0,1 нм, расстояние между ядрами атомов водорода равно примерно 0,15 нм. Из восьми электронов, составляющих внешний электронный слой атома кислорода в молекуле воды две электронные пары образуют ковалентные связи ОН, а остальные четыре электрона представляют собой две неподеленных электронных пары.

Строение молекулы воды Структура молекулы воды: а геометрия молекулы H 2 O (в парообразном состоянии); б электронные орбиты в молекуле H 2 O; в электронная формула молекулы H 2 O (видны необобществленные электронные пары); г четыре полюса зарядов в молекуле H 2 O расположены в вершинах тетраэдра.

«Подобное растворяется в подобном» Вещества с ионным типом химической связи лучше растворяются в полярных растворителях, неполярные вещества - в неполярных растворителях. Растворимость твердых веществ, как правило, увеличивается при повышении температуры, а у газов падает. Растворимость газов увеличивается при повышении давления.

Роль воды и растворов. хлорнатрийкислородкальций прочие Вода в океане 55,030,65,61,26,5 Кровь челове ка 49,330,69,90,88,2 происхождение жизни связывается с морем. вода представляет собой среду, в которой протекают химические процессы. вода принимает участие в биохимических реакциях. Кровь человека по химическому составу близка к морской воде Относительное содержание элементов в %

Вода в живом организме. Мозг человека-81%; В 5 л крови- 4л воды; Кости-30%; Хрящи-60%; Печень-70%; Мышцы-50-75%; Почки-83%; Высохшая мумия человека весит только 8кг. В сутки человек выделяет 3 л воды. Хлеб-40%; Яйца-65%; Мясо- 75%; Рыба-80%; Молоко-87%; Овощи-90%; Огурцы-98%;

Потребность воды у живых организмов. Подсолнух -1л/день, Тридцатилетняя берёза – 60л/день, Высокий хмель – 300л/день, Быстрорастущие клетки зародыша – 95%, Молодой организм – 70-80%, Старый организм – 60% воды, Ниже - смерть.

Плазмолиз – это уменьшение тургора, высасывание воды из клетки, что приводит к увяданию растения. Если почва очень засолена, то будет происходить высасывание воды из растений и их увядание! На черноземах осмотическое давление равно – 2,5 атм, на солончаках – 12,5 атм, клеточный сок растений – 5-10 атм.

Листья корни почва Концентрация растворов в листьях больше всего! Следовательно, происходит засасывание воды из почвы через корни в листья.

Проникая в клетки, вода создает в клетках избыточное давление, которое слегка растягивает оболочки клеток и поддерживает их в напряженном состоянии. Такое осмотическое давление, характерное для нормального состояния клетки называется тургор.

Профессии воды. Вода… -колыбель жизни на Земле. -основа жизни на Земле. -преобразователь природы, землекоп. -среда обитания живых существ. - главный растворитель. -целитель. -измеритель. -пожарник. -политик. -вода угрожает. -вода и магия. -источник энергии. -транспортное средство. -регулятор климата.

«Живая» и «мёртвая» вода

Круговорот воды в природе

Экологическое состояние воды. На качество воды и биологическую продуктивность Мирового океана влияют: Бесхозяйственная деятельность людей Увеличение количества стоков, содержащих вещества, опасные для всего живого; Синтетические моющие средства, сливаемые в моря, скапливаются у поверхности, губя молодь и водоросли, блокируя процесс природного самоочищения; В морской пене содержание радиоактивных изотопов в сотни и тысячи раз выше, чем на глубине; Водный транспорт; Сплав леса;

Потребление воды в быту.

ВОДОЁМЫ Калининского района. Калининский МР расположен в Среднем Поволжье, и все реки, протекающие по его территории, относятся к бассейну реки Дон ниже Цимлянской ГЭС. На территории района находится 360 прудов и озёр, общая площадь которых 1257 га. А также три реки: Баланда, Медведица, Терса и около десяти их притоков. Общая площадь рек 949 га. 1.р.Баланда: общая протяжённость164 км (в нашем районе – 158км), берёт начало в с. Упоровка Екатериновского района 2.р.Терса – вторая по протяжённости на территории нашего района (42 км). 3.р. Медведица (10 км). Все реки впадают в ДОН – батюшку. Все водоёмы в районе находятся под контролем (пять на федеральном уровне). 22 Марта – Всемирный день водных ресурсов.

Практическая часть проекта. ОПЫТ 1. Определение прозрачности воды. Оборудование и реактивы: стеклянный цилиндр диаметром см и высотой см, печатный текст (газета, учебник); дистиллированная вода, образец речной воды, линейка.

Содержание и порядок выполнения опыта. 1.Изучите инструкцию по проведению опыта. Установите стеклянный цилиндр диаметром см и высотой см на печатный текст (газета, учебник) и наливайте исследуемую воду, следя за тем, чтобы можно было читать через воду текст. Отметьте, на какой высоте вы не будете видеть шрифт. Измерьте высоту столба воды линейкой. Проведите опыт сначала с дистиллированной водой, а затем с водой из водоёма. Сравните результаты исследования. 2. Проведите описанный опыт.

Оформите отчёт, заполнив таблицу: Что делали? Что наблюдали? Выводы Высота столба воды …….см

ОПЫТ 2. Определение интенсивности запаха воды. Оборудование и реактивы: коническая колба со стеклянной пробкой, образцы воды.

Содержание и порядок выполнения опыта. 1.Изучите инструкцию по проведению опыта. В коническую колбу налейте исследуемую воду (до 2/3 объёма). Возьмите пробку, закройте ею колбу и сильно встряхните её в закрытом состоянии. Затем откройте колбу. Отметьте характер и интенсивность запаха. 2. Проведите описанный опыт, соблюдая правила техники безопасности.

Дайте оценку интенсивности запаха воды в баллах, пользуясь таблицей: Характеристика запахаИнтенсивность запаха (балл) Отсутствие ощутимого запаха1 Очень слабый запах (не замечается потребителями, но обнаруживается специалистами) 2 Слабый запах (обнаруживается потребителями, если обратить на это внимание) 3 Отчётливый запах (неприятный и может быть причиной отказа от питья) 4 Очень сильный запах (делает воду непригодной для питья) 5

Оформите отчёт, заполнив таблицу: Что делали? Что наблюдали? Выводы

Капля. Сделайте вывод о свойствах исследуемой пробы воды.

Заключение Нет предела человеческому разуму. Нет предела его возможностям; и то, что мы теперь так много знаем о природе и свойствах поистине самого удивительного в мире вещества – воде, открывает перед вами, перед теми, кто читает книгу ещё большие, неограниченные возможности. И кто может сказать, что вы ещё узнаете, умейте только видеть и удивляться. Вода, как и всё в мире, неисчерпаема. Вода – загадочное вещество. До сих пор учёные не могут ещё понять и объяснить очень многие её свойства. Будет вода – будет мир! Все будущие экономические и политические проекты будут связаны с водой,