ВОДА ВО ВСЕЛЕННОЙ Количество воды во Вселенной неимоверно, по своей распространенности в космосе это вторая после водорода молекула Установлено, что исходные. - презентация

1

2 ВОДА ВО ВСЕЛЕННОЙ Количество воды во Вселенной неимоверно, по своей распространенности в космосе это вторая после водорода молекула Установлено, что исходные элементы для образования воды водород и кислород в нашей Галактике принадлежат к шести самым распространённым веществам космоса. Скопления молекул воды и гидроксидных радикалов обнаружены за пределами Солнечной системы. В созвездиях Кассиопеи и Ориона найдены облака, состоящие из молекул воды. Размеры облаков колоссальны их протяжённость в 40 раз превышает расстояние от Солнца до Земли

3 ПРОИСХОЖДЕНИЕ ВОДЫ НА ЗЕМЛЕ Сторонники метеоритного происхождения нашей планеты, склонны считать, что Земля вначале была большим холодным метеоритом и вода в виде льдистой или снегоподобной массы входила в его состав. Сторонники же «горячего» происхождения Земли утверждают, что вода выделялась, как пот, из разогретого глубинного вещества (магмы) Земли в процессе его охлаждения и отвердения (кристаллизации). Вода просочилась на поверхность и скапливалась в низинах – так постепенно образовывались моря и океаны. Происхождение воды на Земле столь же неясно, как и происхождение самой нашей планеты. Есть несколько гипотез того, откуда взялась вода.

4 КОСМИЧЕСКИЕ ВОДОВОЗЫ Вплоть до 1990-х годов господствовала теория, согласно которой вода была доставлена на Землю кометами. Эти небесные тела, оставляющие роскошные росчерки на небе, идеально подходили на роль «водовозов» - ведь они представляют собой подобие грязных снежков, наполовину состоящих из льда. Но когда наконец удалось проанализировать химический состав комет, выявилось серьезнейшее различие между их водой и нашей, земной: здесь и там - разные составы изотопов.

5 МОЛЕКУЛА ВОДЫ До XIX века воду считали обычным химическим элементом. Лишь в 1805 году немецкий ученый Александр Гумбольдт и французский физико-химик Жозеф Луи Гей- Люссак установили, что вода состоит из молекул, каждая из которых содержит два атома водорода и один кислорода. На сегодняшний день известно, что по сочетанию в молекуле воды атомов водорода и кислорода могут существовать сорок восемь различных вод. Тридцать девять из них радиоактивные, девять - стабильные, устойчивые. Значит, наша обычная вода состоит из смеси девяти видов воды, имеющих различные химические свойства. Более того, чистой воды вообще не бывает, в ней всегда растворены какие-либо примеси.

6 СОСТАВ МОЛЕКУЛЫ ВОДЫ Экспериментальным путём установлено, что в воде по весу находится 11,11 процента водорода и 88,89 процента кислорода, причём водорода выделяется из воды по объёму в два раза больше, чем кислорода. Если оба эти выделившиеся газа смешать, то при комнатной температуре эта смесь может оставаться без изменения очень долго. Чтобы только одна шестая часть этой смеси превратилась в воду, нам пришлось бы ждать 54 миллиарда лет. Но стоит только поднести к этой смеси горящую спичку, как между кислородом и водородом моментально произойдёт химическая реакция: водород сгорит в кислороде, и в результате получится вода.

7 СТРОЕНИЕ МОЛЕКУЛЫ ВОДЫ В молекуле воды атомы водорода и атом кислорода находятся друг к другу под углом в 104,7 градуса. Расстояния между атомом кислорода и водородными атомами одинаковы и равны 97 десятимиллиардным долям сантиметра. Расстояние между атомами водорода равно 154 десятимиллиардным долям сантиметра. Если размер молекулы увеличить в десять миллиардов раз, этот треугольник поместился бы на столе среднего размера.

8 Почти все физико-химические свойства воды исключения в природе. Некоторые из этих аномалий имеют определяющее значение для развития и возникновения жизни, формирования климата и рельефа нашей планеты. УНИКАЛЬНЫЕ СВОЙСТВА Согласно аналогиям с веществами, схожими по молекулярным строениям, вода должна была бы кипеть при +70 °С, а замерзать при -90 °С. Но молекулы воды обладают необычайно сильной способностью притягиваться друг к другу, а разрываются с большим трудом, поэтому температуры плавления и кипения воды гораздо выше «нормальных». ТЕМПЕРАТУРА ЗАМЕРЗАНИЯ ВОДЫ О °С ТЕМПЕРАТУРА КИПЕНИЯ ВОДЫ °С

9 УНИКАЛЬНЫЕ СВОЙСТВА Вода обладает высокой удельной теплотой парообразования Такая особенность, например, защищает озера и реки нашей планеты от полного пересыхания летом. Вода, как и все жидкости при охлаждении сжимается. Но это происходит только до температуры +4 градуса После чего, вода, вопреки всем законам, начинает расширяться. Подсчитано, что при замерзании вода расширяется на 9 процентов. Поэтому лед всегда легче незамерзшей воды. Вода имеет высокую теплоёмкость Поглощая огромное количество теплоты, сама вода существенно не нагревается. Удельная теплоемкость воды в 5 раз выше, чем у песка, и почти в 10 раз выше, чем у железа. Вода – очень плохой проводник электричества Её один 1 см³ имеет такое же электрическое сопротивление, как медный провод, сечением 1 см² и длиной 150 млн. км. Но уже небольшое количество примесей резко увеличивают её электропроводность. Только вода в земных условиях встречается во всех трёх состояниях: жидком, твердом и газообразном Вода - универсальный растворитель Её растворяющему действию в той или иной мере подвластны и твёрдые тела, и жидкости, и газы. Поэтому исключительно чистую воду можно получить только в лаборатории и то в небольших количествах

10 СИЛА НАТЯЖЕНИЯ Среди необычных свойств воды трудно обойти вниманием ещё одно её исключительно высокое поверхностное натяжение 0,073 Н/м (при 20°С). Из всех жидкостей более высокое поверхностное натяжение имеет только ртуть. Вода лишь кажется бесформенной, растекаясь по любой поверхности. Сила поверхностного натяжения заставляет молекулы её наружного слоя сцепляться, создавая упругую внешнюю плёнку. Благодаря такой пленке некоторые предметы, будучи тяжелее воды, не погружаются в воду (например, осторожно положенная плашмя стальная иголка). Многие насекомые (водомерки, ногохвостки и др.) не только передвигаются по поверхности воды, но взлетают с неё и садятся, как на твёрдую опору. Более того, живые существа приспособились использовать даже внутреннюю сторону водной поверхности. Высокое поверхностное натяжение позволяет воде принимать шарообразную форму при свободном падении или в состоянии невесомости. Российские ученые смогли получить столбик сверхочищенной воды, диаметром всего 2,5 см. Оказалось, что сцепление молекул этой воды таково, что для разрыва этого столбика потребовалась сила в 900 кг. По поверхности озера из такой воды можно было бы ходить, и даже кататься на коньках.

11 ПАМЯТЬ ВОДЫ Исследования ученых из Института имени Макса Борна в Берлине показали, что вода преобразует свою структуру за поразительно короткое время в 50 фемтосекунд (одна фемтосекунда равна одной миллионной доле одной миллиардной секунды). Это быстрее, чем у любой другой жидкости. В современной науке существует мнение, что вода может быть носителем информации. Должно быть, это одно из самых загадочных свойств воды. Учёные предполагают, что вода состоит из супер-молекул, так называемых кластеров или ячеек, то есть, обладает особой молекулярной шестигранной структурой. Эта структура меняется, если на воду воздействовать различными способами – химическим, электромагнитным, механическим, и… информационным. Под этими воздействиями ее молекулы способны перестраиваться, и таким образом запоминать любую информацию. Феномен структурной памяти позволяет воде впитывать в себя, хранить и обмениваться с окружающей средой данными, которые несет свет, мысль, музыка или простое слово. И ЭТО ТОЛЬКО ОДНИ ИЗ САМЫХ ОСНОВНЫХ СВОЙСТВ И ФАКТОВ О ВОДЕ. НА САМОМ ДЕЛЕ ИХ СПИСОК МОЖНО ПРОДОЛЖАТЬ ЕЩЕ ДОЛГО

12 ЗЕМЛЯ – ГОЛУБАЯ ПЛАНЕТА ¾ поверхности Земли занимает вода. (1,5 млрд. кубических километров) Если распределить всю воду равномерно по поверхности земного шара, средний радиус которого 6370 км, получится плёнка толщиной менее 3 км. Только 2,5% от общего запаса воды на Земле, пригодны для питья 2/3 воды, пригодной для питья представляет собою лёд Человеку доступно и пригодно для питья лишь 0,08%.

13 МИРОВОЙ ЗАПАС ВОДЫ Источник: журнал National Geographic

14 ПРЕДСТАВЬТЕ СЕБЕ Если представить земные запасы в виде полного стакана воды, то пресная вода составит всего лишь несколько капелек на дне этого стакана.

15 ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ ЧТО… …самым крупным водоемом на Земле является Мировой океан, его площадь 361,2 млн км2, средняя глубина 3,8 км, а объем воды в нем 1370 млн км3 Самое безводное место на планете – пустыня Атакама в Чили Самый большой резервуар питьевой воды - озеро Байкал. Его объем куб. км …самый сильный водоворот Мальстрем находится в проливе Вест- Фиорд у берегов Норвегии и опасен даже крупным судам …самый широкий водопад – Ниагара, его ширина 914 м, мощность 4 млн лошадиных сил, на шум расходуется 40 тыс.л.с. …самый высокий вертикальный водопад – Сатерленд на реке Артур (Нов.Зеландия), его высота 580 м. …самый глубокий океан Земли – Тихий; его наибольшая глубина равна 10,8 километра.

16 ДЕФИЦИТ ПРЕСНОЙ ВОДЫ При имеющемся приросте населения Земли, уже к 2020 году, по прогнозу Всемирного водного совета, понадобится на 17% больше воды, чем имеется в наличии!

17 ВОДНЫЕ ЗАПАСЫ РОССИИ По обеспеченности водными ресурсами Российская Федерация занимает первое место в мире ОБЪЁМ РЕЧНОГО СТОКА РОССИИ: 4720 кубических километров в год Таким образом, на каждого россиянина приходится в среднем 29,4 тыс. куб. м. речного стока в год! А также – 3,4 тыс. куб. м. в год подземных вод. (на обновление этого ресурса необходимо свыше 1500–2000 лет). НО! Лишь 12% водных объектов относятся к чистым, 58% – к умеренно-загрязненным, 13% – к загрязненным, 13% – к грязным, 4% – к очень грязным. Несмотря на общее сокращение сброса загрязненных сточных вод, в Уральском федеральном округе в гг., он вырос на 10%. А следовательно очищать воду стало ещё сложнее!

18 МИР В КАЖДОЙ КАПЛЕ …блестеть в лучах зари на вершине Эльбруса... …мчаться в струе горной речки… …носиться с вьюгой над ледяными просторами Арктики… …быть жадно впитанной из почвы корнями сибирской сосны. Выпивая стакан воды, мы с полным основанием можем думать, что эта вода в своё время могла… Это объясняется уникальным природным явлением – круговоротом воды в природе. Если бы человек не вносил свои коррективы в этот процесс, возможно, сейчас нам не стоило бы переживать о дефиците пресной воды, пригодной для питья.

19 КРУГОВОРОТ ВОДЫ В ПРИРОДЕ Преодолевая силу тяжести, тепловая машина, приводимая в движение энергией Солнца, ежегодно поднимает с поверхности всего земного шара в атмосферу 86% всей влаги, причем вода испаряется – пресная. 411 тыс. куб. км поднимается с одной только поверхности океана; из них примерно 2/3 возвращается в виде атмосферных осадков обратно в океан. Это малый круговорот воды на Земле. Оставшаяся часть испарений уносится ветрами на сушу. Она присоединяется к водяным парам, поднимающимся в атмосферу с растительного покрова, из почвы и водоемов суши. 1/3 – это, кажется не так уж много. Но если бы океан этой третью не пополнял убыль воды, стекающей в него с суши, материки давно превратилась бы в пустыни. Еще древние греки догадывались о существовании гидрологического цикла именно им принадлежит концепция круговорота воды в природе. Сущность же и значение большого круговорота воды в природе впервые понял знаменитый английский астроном Эдмунд Галлей, дав ему название Великое явление природы.

20 ВЕЛИКОЕ ЯВЛЕНИЕ В ПРИРОДЕ Подземным путём, из ледников и по рекам океан получает 44–47 тыс. км3 воды в год Легко плывущие по небу пушистые белые облака нельзя назвать невесомыми: один кубический километр этого пуха содержит 2000 тонн чистейшей природной воды! Избыток континентальных вод переносится в океан реками. За одну минуту на Земле испаряется около 1 млрд тонн воды С каждого гектара вечнозеленых лесов за первые минуты после ливня испаряется до 10 тонн воды. В среднем на поверхность Земли в течение года выпадает слой осадков толщиной 1 м, но реальные их количества весьма неодинаковы для разных областей земного шара. Вода проходит через слои песка, глины и скальных пород. В особо плотных породах вода может пробиваться вниз всего на 30 сантиметров в год. Континентальный и морской круговороты обеспечивают довольно быстрое возобновление запаса пресных вод: в атмосфере за 8 дней, в реках за 10–20 дней, озёрах за 7–10 лет, в почве за год. В океанах вода обновляется за 3000 лет, а для воды, законсервированной в ледниках, цикл занимает 8–16 тысяч лет. Подземные воды могут обновляться от тысяч до миллионов лет.

21 ЗАГРЯЗНЕНИЕ ВОДЫ Казалось бы, на такой глобальный процесс, который бесперебойно работает на протяжении всего существования нашей планеты, человек повлиять не в силах, но… …можно проделать простой опыт. Если в стакан воды осторожно опустить на поверхность 3-4 капли растительного масла, то с течением времени они расплывутся и покроют всю поверхность воды тонкой пленкой. Молекулам воды трудно пробиться через вязкую пленку масла. Испарение будет происходить значительно медленнее.

22 ЗАГРЯЗНЕНИЕ ПРИРОДНЫХ ВОД В России ежегодно в воду и под землю уходит более 500 миллионов тонн промышленных стоков.

23 ЗАГРЯЗНЕНИЕ МИРОВОГО ОКЕАНА В Мировой океан ежегодно поступает около миллионов тонн нефтепродуктов. Нефть в водоемы попадает в результате утечки при погрузке танкеров, при авариях танкеров, сбросе остатков нефтяного груза. Ученые подсчитали, что каждый год во всем мире в водоемы попадает столько вредных веществ, что ими можно было бы заполнить 10 тысяч товарных поездов. Даже в водах Арктики нашли стиральный порошок. Годовой сброс производственных и бытовых стоков в мире равен примерно 9,3 трлн. тонн. загрязнение водоемов приводит к тому, что в них исчезает жизнь, а воду, используемую для питья, приходится очищать, что очень дорого. Без очищения воды, жизнь человека была бы невозможна.

24 ВОДА В ОРГАНИЗМЕ ЧЕЛОВЕКА Вода составляет около 80% массы тела ребенка и примерно 70% массы тела взрослого человека. Если человек теряет хотя бы 20 % воды, то наступает смерть

25 ПОТРЕБНОСТЬ ЧЕЛОВЕКА В ВОДЕ Обычный человек теряет в день 2-3 литра воды. В жаркую погоду, при высокой влажности, во время занятий спортом расход воды возрастает. Даже благодаря дыханию человек теряет почти пол-литра воды ежедневно. Суточная потребность взрослого человека в воде – грамм на 1 кг веса тела. По некоторым оценкам за 60 лет жизни человек выпивает около 50 тонн воды – целую цистерну!

26 ПИТЬ ИЛИ НЕ ПИТЬ? В подавляющем большинстве воды природных источников непригодны для питья и приготовления пищи без предварительной обработки. В нашей стране основным документом, регламентирующим качество воды, подаваемой в системы централизованного водоснабжения, являются Санитарные правила и нормы.

27 ВОДА В НАШЕМ ДОМЕ Перед тем, как вода зажурчит в нашем кране, ей необходимо проделать очень долгий путь. Износ водопроводных труб составляет порядка 70 процентов, поэтому была разработана программа по замене и ремонту аварийных участков водопровода, которая сейчас активно реализуется. Но чтобы заменить все трубы нужны деньги и время.

28 ЧТО ТАКОЕ НАКИПЬ? Многих волнует вопрос накипи в чайниках. На самом деле, в большинстве случаев, образование накипи – вполне естественно. Накипь образуется из-за наличия в воде солей кальция, магния и кремния, которые очень полезны, поскольку являются природными сорбентами. И не будь их в воде, наш организм испытывал бы дефицит.

29 БЕРЕГИТЕ ВОДУ Если мы сами не научимся беречь воду, то наши потомки могут остаться совсем без доступа к чистой питьевой воде. Вода, у тебя нет ни вкуса, ни цвета, ни запаха, тебя невозможно описать, тобой наслаждаются, не ведая, что ты такое. Нельзя сказать, что ты необходима для жизни: ты сама жизнь. Ты наполняешь нас радостью, которую не объяснить нашими чувствами. Антуан де Сент-Экзюпери Воду мы начинаем ценить не раньше, чем высыхает колодец. Томас Фуллер

30 ПОМНИ, ЧЕЛОВЕК! литров воды уходит во время приема 5-минутного душа На чистку зубов уходит 9 литров воды, на мытьё посуды – 91 литр При неисправности крана с самой тоненькой струйкой воды за сутки может уйти в канализацию до 150 литров чистейшей питьевой воды После 10- минутного душа уходит столько воды, сколько нужно 200 детям каждый день СБЕРЕЖЁМ ВОДУ ВМЕСТЕ!