Елена Шемякова
Сообщение «Вода и её свойства»
Сообщение на тему
«ВОДА И ЕЁ СВОЙСТВА »
(слайд 1)
Свой рассказ я хочу начать с загадки : (слайд 2)
Что в гору не выкатить,
В решете не унести,
И в руках не удержать.
Что это? (вода )
Итак, что такое вода ? (слайд 3)
Вода – это прозрачная и бесцветная жидкость, которая не имеет запаха и вкуса.
В природе вода может находиться в газообразном, твёрдом и жидком состоянии.
Сколько её на земном шаре? (слайд 4)
Когда люди полетели в космос, то наблюдая из космических кораблей за нашей планетой, они увидели, что Земля голубая. Дело в том, что большая часть земной поверхности покрыта водой. Поверхности Земли покрыты водой и только поверхности нашей планеты составляет суша.
Где содержится вода на Земле ? (слайд 5)
На земле вода содержится в морях , озёрах и реках. Вода есть как на поверхности земли, так и под землёй. Под землёй вода содержится в родниках. Очень много воды, находящейся в твёрдом состоянии (лёд) имеются на полюсах нашей планеты - Северном и Южном. Здесь лёд есть и на суше, и в океане.
Зачем она нужна человеку и всему живому? (слайд 6)
Мы на 80 % состоим из воды. Без воды человек может прожить только 3 дня. Тело медузы на 90 – 95% состоит из воды.
В теле животных вода обычно составляет больше половины массы.
Вода содержится во всех частях растений. Много сока в плодах – арбузе, апельсине, лимоне. Этот сок - вода с растворёнными в ней различными веществами. Но даже в сухих семенах растений есть вода .
Воду пьют поля и леса. Без неё не могут жить ни звери, ни птицы, ни люди.
(слайд 7)
Но вода не только «поит» , но ещё и кормит – по морям и океанам днём и ночью плывут тысячи рыболовных судов.
Вода «добывает» электрический ток, работая на электростанциях. Вода моет всех людей , города, машины, дороги.
Вода – это самая большая и удобная дорога. По ней днём и ночью плывут суда, везут разные грузы, пассажиров.
Откуда наш организм может получить необходимую жидкость?
(слайд 8)
Наш организм может получить необходимую жидкость из еды и напитков.
Какими свойствами она обладает ? (слайд 9)
1. Не имеет формы.
2. Текуча.
3. Бесцветная.
4. Прозрачная.
5. Растворитель. Растворение – это проникновение молекул одного вещества между молекулами другого.
6. Без запаха.
7. Без вкуса.
(слайд 10)
Подводя итог, хочется сказать, что вода является источником жизни на земле. Вода необходима человеку , животному и растению. Поэтому очень важно охранять и беречь её!
Пользовательский поиск
Все самое интересное о воде
Добавлено: 2012-12-11
Все самое интересное о воде
Вода – самое простое и привычное вещество на планете. Но в то же время вода таит в себе множество загадок.
Потребность человека в воде стоит на втором месте после кислорода. Вода необходима нам для жизни! Как известно, человек может прожить до 6 недель без пищи, но только одну неделю без воды.
Химическое соединение H2O в чистом виде в природе не существует. Вода – универсальный растворитель, она растворяет в себе всё, что встречает на пути. Например, наслаждаясь вкусом колодезной воды, мы вливаем в себя «компот», состав которого не смог бы воспроизвести, пожалуй, никто.
Самая дорогая вода в мире продаётся в Лос-Анджелесе (США). Ее цена – 90 долларов за литр. По словам продавцов, вода имеет идеальный для человека pH баланс и изысканный вкус. Жидкость продают в специальных бутылках, украшенных кристаллами от Сваровски. Большую популярность вода получила среди зажиточной молодежи, которая выстраивается за ней в очереди в самых дорогих ночных клубах Калифорнии. Среди желающих приобрести эксклюзивные бутылки замечены и голливудские звезды.
Человек за свою жизнь выпивает в среднем 35 тонн воды.
Вода может снизить риск возникновения сердечного приступа, если человек выпивает более пяти стаканов воды в день. Однако такими свойствами обладает лишь чистая питьевая вода.
Воды надо пить больше, если вы любители спиртных напитков, а также чая или кофе. Поскольку при их потреблении почки работают на полную мощность, создавая угрозу обезвоживания.
В Югославии есть озеро Циркницкое. В нем вода исчезает летом и зимой, а весной и осенью возвращается вместе с рыбой.
Вода - единственная субстанция, которая встречается в природе в трех формах: твердой (лед), жидкой и в виде газа. Кстати, всего 3% воды на земле пресная, но при этом большая часть пресной воды содержится в замерзшем состоянии в ледниках.
Писатель Грибоедов в одном из своих произведений говорил: «Трудно забыть вкус талой воды высокогорных ручьев». Считается, что именно благодаря талой воде горцы живут так долго.
Некоторые газированные напитки, содержат вредные химические вещества, которые вызывают обезвоживание, а вовсе не утоляют жажду.
Один из самых водянистых продуктов – это арбуз. Арбуз на 93% состоит из воды.
Примерно 70 процентов Земли покрыто водой. Но только 1 процент из этой воды годен для питья!
В природе существует около 1330 видов воды. Они различаются по происхождению (например: дождевая, почвенная, из свежего снега и пр.), различается также по количеству растворенных в ней веществ.
Избавиться от излишнего веса американские диетологи рекомендуют с помощью «водяной» диеты, которая становится всё более популярной на Западе. Обнаружено, что при недостатке жидкости организм начинает посылать сигналы в мозг, сходные с сигналами голода. В результате люди начинают есть, в то время как надо пить! Выпивая каждый день по 2 -2,5 литра воды человек может подавить чувство голода и сократить количество потребляемой пищи. Но пить нужно именно воду, поскольку даже чай или кофе содержат вредные для диеты активные вещества.
В Алжире есть озеро из чернил. Водой этого озера можно писать на бумаге и чернила никогда не иссякают.
В Антарктиде есть озеро, вода в котором в 11 раз солонее морской и может замерзнуть только при t -50 град.С
2-ух процентное сокращение уровня воды в теле может привести к 20%-ому уменьшению в умственных и физических показателях.
Всего на Земле около трех миллионов кубических километров пресной воды. Ежедневно с поверхности земли испаряется 1 триллион тонн воды.
Если всю воду в мире, содержащуюся в различных резервуарах вылить в открытый океан, то его уровень поднимется на 3 см. Кстати, в последние 100 лет уровень океана во всем мире повышается более чем на миллиметр в год.
Как утверждают медики, вода помогает повысить давление. А ещё, как оказалось, лучший способ избавиться от отеков – пить много воды.
Человеческий организм на 60-70% состоит из воды, а детский на 80%. Пятимесячный эмбрион состоит из воды на 94%.
Как утверждают специалисты, достаточно выпить два стакана чистой воды чтобы преодолеть депрессию и усталость.
Вода доставляет в клетки организма питательные вещества (витамины, минеральные соли) и уносит отходы жизнедеятельности. Кроме того, вода участвует в процессе терморегуляции и дыхания.
По данным Юнеско, самая чистая вода в мире – в Финляндии. Исследование, проведенное в 122 странах мира, учитывало качество и количество свежей воды.
Во всём мире 1 милиард 100 миллионов человек не имеют доступа к воде. Так что мы с вами счатливые люди!
В Азербайджане есть горючая вода! От спички вода загорается голубым пламенем из-за метана.
Самая опасная вода в мире находится в Сицилии в одном из озёр. Со дна озера бьют 2 источника концентрированной кислоты, отравляющей воду.
В кубическом сантиметре морской воды содержится 1,5 грамма белка и немало других питательных веществ. Ученые подсчитали, что Атлантический океан «по питательности» оценивается в 20 тысяч урожаев, собираемых в год на всей суше.
Недавние опыты показали, что вода заряжает пищу энергией, после чего частицы пищи передают эту энергию организму в процессе пищеварения. Оказывается, еда без воды не имеет для тела абсолютно никакой энергетической ценности.
Через струю воды в вашем кране шириной в иголку вытекает примерно 840 литров воды в сутки.
Будем Здоровы!
ГЛАВНЫЙ СОСТАВИТЕЛЬ РЕФЕРАТА
ПЕТРУНИНА
АЛЛА
БОРИСОВНА
МУНИЦИПАЛЬНАЯ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ
СРЕДНЯЯ ШКОЛА №4
РЕФЕРАТ
по химии на тему:
“Вода и её свойства”
Выполнила :
ученица 11 ”Б” класса
Петрунина Елена
ПЕНЗА 2001г.
Вода – вещество привычное и необычное. Известный советский ученый академик И.В.Петрянов свою научно – популярную книгу о воде назвал “Самое необыкновенное вещество в мире”. А доктор биологических наук Б.Ф.Сергеев начал свою книгу “Занимательная физиология” с главы о воде – “Вещество, которое создало нашу планету”.
Ученые правы: нет на Земле вещества более важного для нас, чем обыкновенная вода, и в то же время не существует другого такого же вещества, в свойствах которого было бы столько противоречий и аномалий, сколько в её свойствах.
Почти ¾ поверхности нашей планеты занято океанами и морями. Твёрдой водой – снегом и льдом – покрыто 20% суши. Из общего количества воды на Земле, равного 1 млрд. 386 млн. кубических километров, 1 млрд. 338 млн. кубических километров приходится на долю солёных вод Мирового океана, и только 35 млн. кубических километров приходится на долю пресных вод. Всего количества океанической воды хватило бы на то, чтобы покрыть ею земной шар слоем более 2,5 километров. На каждого жителя Земли приблизительно приходится 0,33 кубических километров морской воды и 0,008 кубических километров пресной воды. Но трудность в том, что подавляющая часть пресной воды на Земле находится в таком состоянии, которое делает её труднодоступной для человека. Почти 70% пресных вод заключено в ледниковых покровах полярных стран и в горных ледниках, 30% - в водоносных слоях под землёй, а в руслах всех рек содержатся одновременно всего лишь 0,006% пресных вод.
Молекулы воды обнаружены в межзвёздном пространстве. Вода входит в состав комет, большинства планет солнечной системы и их спутников.
Изотопный состав. Существуют девять устойчивых изотопных разновидностей воды. Содержание их в пресной воде в среднем следующее: 1 Н216 О – 99,73%, 1 Н218 О – 0,2%,
1 Н217 О – 0,04%, 1 H2 Н16 О – 0,03%. Остальные пять изотопных разновидностей присутствуют в воде в ничтожно малых количествах.
Строение молекулы. Как известно, свойства химических соединений зависят от того, из каких элементов состоят их молекулы, и изменяются закономерно. Воду можно рассматривать как оксид водорода или как гидрид кислорода. Атомы водорода и кислорода в молекуле воды расположены в углах равнобедренного треугольника с длиной связи О – Н 0,957 нм; валентный угол Н – О – Н 104o 27’.
|
 |
Но поскольку оба водородных атома расположены по одну сторону от кислородного, электрические заряды в ней рассредоточиваются. Молекула воды полярна, что является причиной особого взаимодействия между разными её молекулами. Атомы водорода в молекуле воды, имея частичный положительный заряд, взаимодействуют с электронами атомов кислорода соседних молекул.Такая химическая связь называется в о д о р о д н о й . Она обьединяет молекулы воды в своеобразные полимеры пространственного строения. В водяном паре присутствует около 1% димеров воды. Расстояние между атомами кислорода – 0,3 нм. В жидкой и твёрдой фазах каждая молекула воды образует четыре водородные связи: две – как донор протонов и две – как акцептор протонов. Средняя длина этих связей – 0, 28 нм, угол Н – О – Н стремится к 1800.Четыре водородные связи молекулы воды направлены приблизительно к вершинам правильного тетраэдра.
Структура модификаций льда представляет собой трёхмерную сетку. В модификациях, существующих при низких давлениях, так называемый лёд – I, связи Н – О – Н почти прямолинейны и направлены к вершинам правильного тетраэдра. Но при высоких давлениях обычный лёд можно превратить в так называемые лёд – II, лёд – III так далее – более тяжёлые и плотные кристаллические формы этого вещества. Самые твёрдые, плотные и тугоплавкие пока – лёд – VII и лёд – VIII. Лёд – VII получен под давлением 3 млрд Па, он плавится при температуре + 1900 C. В модификациях – лёд – II - лёд – VI – с вязи Н – О – Н искривлены и углы между ними отличаются от тетраэдрического, что обусловливает увеличение плотности по сравнению с плотностью обычного льда. Только в модификациях лёд – VII и лёд – VIII достигается самая высокая плотность упаковки: в их структуре две правильные сетки, выстроенные из тетраэдров, вставлены одна в другую, при этом сохраняется система прямолинейных водородных связей.
Трёхмерная сетка водородных связей, построенная из тетраэдров, существует и в жидкой воде во всём интервале от температуры плавления до критической температуры, равной + 3,980С. Увеличение плотности при плавлении, как и в случае плотных модификаций льда, объясняется искривлением водородных связей.
Искривление водородных связей увеличивается с ростом температуры и давления, что ведёт к возрастанию плотности. С другой стороны при нагревании средняя длина водородных связей становится больше, в результате чего плотность уменьщается. Совместное действие двух фактов объясняет наличие максимума плотности воды при температуре + 3, 980С.
Физические свойства воды аномальны, что объясняется приведёнными выше данными о взаимодействии между молекулами воды.
Вода – единственное вещество на Земле, которое существует в природе во всех трёх агрегатных состояниях – жидком, твёрдом и газообразном.
Плавление льда при атмосферном давлении сопровождается уменьшением объёма на 9%. Плотность жидкой воды при температуре, близкой к нулю, больше, чем у льда. При 00С 1 грамм льда занимает объём 1,0905 кубических сантиметров, а 1 грамм жидкой воды занимает объём 1,0001 кубических сантиметров. И лёд плавает, оттого и не промерзают обычно насквозь водоёмы, а лишь покрываются ледяным покровом.
Температурный коэффициент объёмного расширения льда и жидкой воды отрицателен при температурах соответственно ниже - 2100С и + 3,980С.
Теплоёмкость при плавлении возрастает почти вдвое и в интервале от 00С до 1000С почти не зависит от температуры.
Вода имеет незакономерно высокие температуры плавления и кипения в сравнении с другими водородными соединениями элементов главной подгруппы VI группы таблицы Менделеева.
теллуроводород селеноводород сероводород вода
Н 2 Те Н 2 S е Н 2 S Н2 О
t плавления - 510С - 640С - 820С 00С
_____________________________________________________
t кипения - 40С - 420С - 610С 1000С
_____________________________________________________
Нужно подвести дополнительную энергию, чтобы расшатать, а затем разрушить водородные связи. И энергия эта очень значительна. Вот почему так велика теплоёмкость воды. Благодаря этой особенности вода формирует климат планеты. Геофизики утверждают, что Земля давно бы остыла и превратилась в безжизненный кусок камня, если бы не вода. Нагреваясь, она поглощает тепло, остывая, отдаёт его. Земная вода и поглощает, и возвращает очень много тепла, и тем самым “выравнивает” климат. Особенно заметно на формирование климата материков влияют морские течения, образующие в каждом океане замкнутые кольца циркуляции. Наиболее яркий пример – влияние Гольфстрима, мощной системы тёплых течений, идущих от полуострова Флорида в Северной Америке до Шпицбергена и Новой Земли. Благодаря Гольфстриму средняя температура января на побережье Северной Норвегии, за Полярным кругом, такая же, как в степной части Крыма, - около 00С, т. е. повышена на 15 – 200С. А в Якутии на той же широте, но вдали от Гольфстрима – минус 400С. А от космического холода предохраняют Землю те молекулы воды, которые рассеяны в атмосфере – в облаках и в виде паров. Водяной пар создаёт мощный “парниковый эффект”, который задерживает до 60% теплового излучения нашей планеты, не даёт ей охлаждаться. По расчётам М.И.Будыко, при уменьшении содержания водяного пара в атмосфере вдвое средняя температура поверхности Земли понизилась бы более чем на 50С (с 14,3 до 90С). На смягчение земного климата, в частности на выравнивание температуры воздуха в переходные сезоны – весну и осень, заметное влияние оказывают огромные величины скрытой теплоты плавления и испарения воды.
Но не только поэтому мы считаем воду жизненно важным веществом. Дело в том, что тело человека почти на 63 – 68 % состоит из воды. Почти все биохимические реакции в каждой живой клетке – это реакции в водных растворах. С водой удаляются из нашего тела ядовитые шлаки; вода, выделяемая потовыми железами и испаряющаяся с поверхности кожи, регулирует температуру нашего тела. Представители животного и растительного мира содержат такое же обилие воды в своих организмах. Меньше всего воды, лишь 5 – 7% веса, содержат некоторые мхи и лишайники. Большинство обитателей земного шара и растения состоят более чем на половину из воды. Например, млекопитающие содержат 60 – 68 %; рыбы – 70 %; водоросли – 90 – 98 % воды.
В растворах же (преимущественно водных) протекает большинство технологических процессов на предприятиях химической промышленности, в производстве лекарственных препаратов и пищевых продуктов.
Не случайно гидрометаллургия – извлечение металлов из руд и концентратов с помощью растворов различных реагентов – стала важной отраслью промышленности.
Вода – это важный источник энергоресурсов. Как известно, все гидроэлектрические станции мира, от маленьких до самых крупных, превращают механическую энергию водного потока в электрическую исключительно с помощью водяных турбин с соединёнными с ними электрогенераторами. На атомных электростанциях атомный реактор нагревает воду, водяной пар вращает турбину с генератором и вырабатывает электрический ток.
Вода, несмотря на все её аномольные свойства, является эталоном для измерения темпкратуры, массы (веса), количества тепла, высоты местности.
Шведский физик Андерс Цельсий, член Стокгольмской академии наук, создал в 1742 году стоградусную шкалу термометра, которой в настоящее время пользуются почти повсеместно. Точка кипения воды обозначена 100, а точка таяния льда 0 .
При разработке метрической системы, установленной по декрету французского революционного правительства в 1793 году взамен различных старинных мер, вода была использована для создания основной меры массы (веса) – килограмма и грамма: 1 грамм, как известно, это вес 1 кубического сантиметра (милилитра) чистой воды при температуре её наибольшей плотности – 40С. Следовательно, 1 килограмм – это вес 1 литра (1000 кубических сантиметров) или 1 кубического дециметра воды: а 1 тонна (1000 килограммов) – это вес 1 кубического метра воды.
Вода используется и для измерения количества тепла. Одна калория – это количество тепла, нужное для нагревания 1 грамма воды с 14, 5 до 15,50С.
Все высоты и глубины на земном шаре отсчитываются от уровня моря.
В 1932 году американцы Г.Юри и Э.Осборн обнаружили, что даже в самой чистой воде, которую только можно получить в лабораторных условиях, содержится незначительное количество какого-то вещества, выражающегося, по-видимому, той же химической формулой Н2 О, но обладающего молекулярным весом 20 вместо веса 18, присущего обычной воде. Юри назвал это вещество тяжёлой водой. Большой вес тяжёлой воды объясняется тем, что её молекулы состоят из атомов водорода с удвоенным атомным весом по сравнению с атомами обычного водорода. Двойной вес этих атомов в свою очередь обусловливается тем, что их ядра содержат, кроме единственного протона, составляющего ядро обычного водорода, ещё один нейтрон. Тяжёлый изотоп водорода получил название дейтерия
(D или 2 Н), а обычный водород стали называть протием. Тяжёлая вода, окись дейтерия, выражается формулой D2 О.
Вскоре был открыт третий, сверхтяжёлый изотоп водорода с одним протоном и двумя нейтронами в ядре, который был назван тритием (Т или 3 Н). В соединении с кислородом тритий образует сверхтяжёлую воду Т2 О с молекулярным весом 22.
В природных водах содержится в среднем около 0,016% тяжёлой воды. Тяжёлая вода внешне похожа на обычную воду, но по многим физическим свойствам отличается от неё. Точка кипения тяжёлой воды 101,40С, точка замерзания + 3,80С. Тяжёлая вода на 11% тяжелее обычной. Удельный вес тяжёлой воды при температуре 250С равен 1,1. Она хуже (на 5 – 15%) растворяет различные соли. В тяжёлой воде скорость протекания некоторых химических реакций иная, чем в обычной воде.
И в физиологическом отношении тяжёлая вода воздействует на живое вещество иначе: в отличие от обычной воды, обладающей живительной силой, тяжёлая вода совершенно инертна. Семена растений, если их поливать тяжёлой водой, не прорастают; головастики, микробы, черви, рыбы в тяжёлой воде не могут существовать; если животных поить одной тяжёлой водой, они погибнут от жажды. Тяжёлая вода – это мёртвая вода.
Имеется ещё один вид воды, отличающийся по физическим свойствам от обычной воды, - это омагниченная вода. Такую воду получают с помощью магнитов, вмонтированных в трубопровод, по которому течет вода. Омагниченная вода изменяет свои физико – химические свойства: скорость химических реакций в ней увеличивается, ускоряется кристаллизация растворённых веществ, увеличивается слипание твёрдых частиц примесей и выпадение их в осадок с образованием крупных хлопьев (коагуляция). Омагничивание успешно применяется на водопроводных станциях при большой мутности забираемой воды. Она позволяет также быстро осаждать загрязненные промышленные стоки.
Из химических свойств воды особенно важны способность её молекул диссоциировать (распадаться) на ионы и способность воды растворять вещества разной химической природы.
Роль воды как главного и универсального растворителя определяется прежде всего полярностью её молекул и, как следствие, её чрезвычайно высокой диэлектрической проницаемостью. Разноимённые электрические заряды, и в частности ионы, притягиваются друг к другу в воде в 80 раз слабее, чем притягивались бы в воздухе. Силы взаимного притяжения между молекулами или атомами погружённого в воду тела также слабее, чем в воздухе. Тепловому движению в этом случае легче разбить молекулы. Оттого и происходит растворение, в том числе многих труднорастворимых веществ: капля камень точит.
Лишь незначительная доля молекул (одна из 500 000 000) подвергается электролитической диссоциации по схеме:
Н2 + 1 /2 О2 Н2 О -242 кДж/моль для пара
286 кДж/моль для жидкой воды
При низких температурах в отсутствии катализаторов происходит крайне медленно, но скорость реакции резко возрастает при повышении температуры, и при 5500С она происходит со взрывом. При понижении давления и повышении температуры равновесие сдвигается влево.
Под действием ультрафиолетового излучения происходит фотодиссоциация воды на ионы Н+ и ОН- .
Ионизирующее излучение вызывает радиолиз воды с образованием Н2; Н2 О2 и свободных радикалов: Н*; ОН*; О* .
Вода – реакционноспособное соединение.
Вода окисляется атомарным кислородом:
Н2 О + С СО + Н2
При повышенной температуре в присутствии катализатора вода реагирует с СО; СН4 и другими углеводородами, например:
6Н2 О + 3Р 2НРО3 + 5Н2
Вода взаимодействует со многими металлами с образованием Н2 и сответствующего гидроксида. Со щелочными и щелочно-земельными металлами (кроме Мg) эта реакция протекает уже при комнатной температуре. Менее активные металлы разлагают воду при повышенной температуре, например, Мg и Zn – выше 1000С; Fe – выше 6000С:
2Fe + 3H2 O Fe2 O 3 + 3H2
При взаимодействии с водой многих оксидов образуются кислоты или основания.
Вода может служить катализатором, например, щелочные металлы и водород реагируют с CI2 только в присутствии следов воды.
Иногда вода – каталитический яд, например, для железного катализатора при синтезе NH3 .
Способность молекул воды образовывать трёхмерные сетки водородных связей позволяет ей давать с инертными газами, углеводородами, СО2, CI2, (CH2)2 O, CHCI3 и многими другими веществами газовые гидраты.
Примерно до конца 19 века вода считалась бесплатным неистощимым даром природы. Её не хватало только в слабонаселённых районах пустынь. В 20 веке взгляд на воду резко изменился. В результате быстрого роста населения земного шара и бурного развития промышленности проблема снабжения человечества чистой пресной водой стала чуть ли не мировой проблемой номер один. В настоящее время люди используют ежегодно около 3000 млрд кубических метров воды, и эта цифра непрерывно быстро растёт. Во многих густонаселённых промышленных районах чистой воды уже не хватает.
Недостаток пресной воды на земном шаре можно восполнить различными путями: опреснять морскую воду, а также заменять ею, где это возможно в технике, пресную воду; очищать сточные воды до такой степени, чтобы их можно было спокойно спускать в водоёмы и водотоки, не боясь загрязнить, и использовать вторично; экономно расходовать пресную воду, создавая менее водоёмкую технологию производства, заменяя, где это можно, пресную воду высокого качества водой более низкого качества и т.д.
В О Д А - о д н о и з г л а в н ы х б о г а т с т в ч е л о в е ч е с т в а н а З е м л е.
С П И С О К Л И Т Е Р А Т У Р Ы:
1. Химическая энциклопедия. Том 1. Редактор И.Л.Кнунянц. Москва, 1988 год.
2. Энциклопедический словарь юного химика. Составители
В.А.Крицман, В.В.Станцо. Москва, “ Педагогика“, 1982год.
“ Гидрометеоиздат “, 1980 год.
4. Самое необыкновенное вещество в мире. Автор
И.В.Петрянов. Москва, “ Педагогика “ ,1975 год.
П Л А Н.
I.Вступление.
Высказывания известных учёных о воде.
II .Основная часть.
1.Распространение воды на планете Земля, в космическом
пространстве.
2.Изотопный состав воды.
3.Строение молекулы воды.
4.Физические свойства воды, их аномальность.
а).Агрегатные состояния воды.
б).Плотность воды в твёрдом и жидком состоянии.
в).Теплоёмкость воды.
г).Температуры плавления и кипения воды в сравнении с
другими водородными соединениями элементов
главной подгруппы YI группы таблицы Менделеева.
5.Влияние воды на формирование климата на планете
6.Вода как основной составной компонент растительных и
животных организмов.
7.Использование воды в промышленности, производстве
электроэнергии.
8.Использование вода как эталона.
а).Для измерения температуры.
б).Для измерения массы (веса).
в).Для измерения количества тепла.
г).Для измерения высоты местности.
9.Тяжёлая вода, её свойства.
10.Омагниченная вода, её свойства.
11.Химические свойства воды.
а).Образование воды из кислорода и водорода.
б).Диссоциация воды на ионы.
в).Фотодиссоциация воды.
г).Радиолиз воды.
д).Окисление воды атомарным кислородом.
е).Взаимодействие воды с неметаллами, галогенами,
углеводородами.
ж).Взаимодействие воды с металлами.
з).Взаимодействие воды с оксидами.
и).Вода как катализатор и ингибитор химических
III .Заключение.
Вода как одно из главных богатств человечества на Земле.
Большую часть нашей планеты — 79 % — занимает вода, и даже если углубиться в толщу земной коры, то в трещинах и порах можно обнаружить воду. Кроме того, все известные на Земле минералы и живые организмы имеют в своем составе воду.
Велико значение воды в природе. Современные научные исследования воды дают возможность рассматривать се как уникальное вещество. Она участвует во всех физико-географических, биологических, геохимических и геофизических процессах, происходящих на Земле, является движущей силой многих глобальных процессов на планете.
Вода вызвала на Земле такое явление, как круговорот воды — замкнутый, непрерывный процесс перемещения воды, охватывающий все важнейшие оболочки Земли. Движущей силой круговорота воды служит солнечная энергия, вызывающая испарение воды (с океанов в 6,6 раза больше, чем с суши). Поступившая в атмосферу вода переносится воздушными течениями в горизонтальном направлении, конденсируется и под действием силы тяжести падает на Землю в форме осадков. Одна часть их через реки поступает в озера и океан, а другая — идет на увлажнение почвы и пополнение подземных вод, которые принимают участие в питании рек, озер и морей.
В годовой круговорот вовлечено 525,1 тыс. км 3 воды. В среднем за год на нашей планете выпадает 1030 мм осадков и примерно столько же испаряется (в объемных единицах 525 000 км 3).
Равенство между количеством воды, поступающим на поверхность Земли с осадками, и количеством воды, испаряющей с поверхности Мирового океана и суши, за одинаковый период времени называется водным балансом нашей планеты (табл. 19).
Таблица 19. Водный баланс Земли (по М. И. Львовичу, 1986)
Для испарения воды требуется определенное количество тепла, которое освобождается при конденсации водяного пара. Следовательно, водный баланс тесно связан с тепловым балансом, при этом влагооборот равномерно распределяет тепло между его сферами, а также регионами Земли, что имеет большое значение для всей географической оболочки.
Огромно значение воды и в хозяйственной деятельности. Невозможно перечислить все сферы деятельности человека, в которых используется вода: бытовое и промышленное водоснабжение, орошение, получение электроэнергии и многие другие.
Крупнейший биохимик и минералог академик В. И. Вернадский отмечал, что вода стоит особняком в истории нашей планеты. Только она может пребывать на Земле в трех агрегатных состояниях и переходить из одного в другое (рис. 158).
Вода, находящаяся во всех агрегатных состояниях, образует водную оболочку нашей планеты - гидросферу.
Так как вода содержится в литосфере, атмосфере и в разных живых организмах, определить границы водной оболочки очень сложно. Кроме того, существуют два толкования понятия «гидросфера». В узком смысле гидросфера — это прерывистая водная оболочка Земли, состоящая из Мирового океана и внутри- материковых водоемов. Второе толкование — широкое — определяет ее как непрерывную оболочку Земли, состоящую из открытых водоемов, паров воды в атмосфере и подземных вод.
Рис. 158. Агрегатные состояния воды
Пары воды в атмосфере называются рассеянной гидросферой, а подземные воды — погребенной гидросферой.
Что касается гидросферы в узком смысле, то чаще всего за ее верхнюю границу принимают поверхность земного шара, а нижнюю границу проводят по уровню подземных вод, который находится в осадочной рыхлой толще земной коры.
При рассмотрении гидросферы в широком смысле ее верхняя граница располагается в стратосфере и весьма неопределенна, т. е. лежит выше географической оболочки, не выходящей за пределы тропосферы.
Ученые утверждают, что объем гидросферы составляет примерно 1,5 млрд км 3 воды. Подавляющая часть площади и объема воды приходится на Мировой океан. В нем заключено 94% (по другим данным 96 %) объема всей воды, содержащейся в гидросфере. Около 4 % составляет погребенная гидросфера (табл. 20).
Анализируя объемный состав гидросферы, нельзя ограничиваться одной количественной стороной. При оценке компонентных частей гидросферы следует учитывать ее активность в круговороте воды. С этой целью известный советский гидролог, доктор географических наук М. И. Львович ввел понятие активности водообмена , которое выражается числом лет, необходимых для полного возобновления объема.
Известно, что во всех реках на нашей планете одновременный объем воды невелик и составляет 1,2 тыс. км 3 . При этом русловые воды полностью обновляются в среднем каждые 11 дней. Почти такая же активность водообмена свойственна рассеянной гидросфере. А вот подземным водам, водам полярных ледников иокеана для полного обновления требуются тысячелетия. Активность водообмена всей гидросферы составляет 2800 лет (табл. 21). Самая низкая активность водообмена у полярных ледников — 8000 лет. Поскольку в данном случае замедленный водообмен сопровождается переходом воды в твердое состояние, массы полярных льдов составляют законсервированную гидросферу.
Таблица 20. Распределение водных масс в гидросфере
|
Части гидросферы |
Доля в мировых запасах, % |
||
|
от общих запасов воды |
от запасов пресных вод |
||
|
Мировой океан |
|||
|
Подземные воды |
|||
|
Ледники и постоянный снежный покров |
|||
|
в том числе в Антарктиде |
|||
|
Подземные воды в зоне многолетнемерзлых пород |
|||
|
в том числе пресные озера |
|||
|
Вода в атмосфере |
|||
|
Общие запасы пресных вод |
|||
|
Общие запасы воды |
|||
Таблица 21. Активность водообмена гидросферы (но М. И. Львовичу, 1986)
* С учетом подземного стока в океан, минуя реки: 4200 лег.
Таблица 21. Активность водообмена гидросферы (по М. И. Львовичу, 1986)
Гидросфера прошла длинный путь эволюции, неоднократно меняясь по массе, соотношению отдельных частей, движению волы, соотношению растворенных газов, взвесей и других компонентов, изменения которых записаны в геологической летописи, далеко не полностью расшифрованной.
Когда же на нашей планете появилась гидросфера? Оказывается, она существовала уже в самом начале геологической истории Земли.
Как мы уже знаем, приблизительно 4,65 млрд лет назад возникла Земля. Древнейшие найденные горные породы достигают возраста 3,8 млрд лет. Они сохранили на себе отпечатки одноклеточных организмов, которые проживали в водоемах. Это позволяет судить о том, что первичная гидросфера появилась не позднее 4 млрд лет назад, однако она составляла только 5-10 % современного ее объема. Согласно одной из самых распространенных на сегодняшний день гипотез, вода при образовании Земли появилась путем выплавления и дегазации вещества мантии (от лат. отрицат. частицыde и франц.gaz — газ) — удаление растворенных газов из мантии. Скорее всего, первоначально большую роль сыграла ударная (катастрофическая) дегазация вещества мантии, вызванная падением на Землю крупных метеоритных тел.
Первоначально возрастание объема поверхностной гидросферы протекало очень медленно, так как значительная часть воды расходовалась на другие процессы, в том числе на присоединение воды к минеральным веществам (гидратацию, от греч. hydro — вода). Объем гидросферы стал интенсивно расти после того, как темпы выделения связанных в горных породах вод превысили темпы их аккумуляции. Одновременно с этим шло поступление в гидросферу ювенильных вод (от лат.juvenilis - юный) — goдзcмныx вод, образовавшихся из кислорода и водорода, выделяющихся из магмы.
Вода и сейчас выделяется из магмы, попадая на поверхность нашей планеты при извержении вулканов, при образовании земной коры океанического типа в зонах растяжения литосфсрных плит, и так будет происходить еще многие миллионы лет. Объем гидросферы сейчас продолжает нарастать со скоростью около 1 км 3 воды в год. В связи с этим предполагают увеличение объема водной массы Мирового океана в течение ближайшего миллиарда лет на 6-7 %.
Исходя из этого еще совсем недавно люди были уверены, что запасов воды хватит навсегда. Но на самом деле в связи со стремительными темпами потребления количество воды резко сокращается, и ее качество также резко уменьшилось. Поэтому одной из важнейших проблем на сегодняшний день является организация рационального использования вод и их охрана.
Никто из нас не сомневается, что вода - источник жизни.
Обычная вода является самым удивительным веществом в природе.
Занятая водой поверхность Земли, в 2,5 раза больше поверхности суши. Чистой воды в природе нет, - она всегда содержит примеси. Состав воды (по массе): 11,19 % водорода и 88,81 % кислорода.
Химически чистая вода представляет собой бесцветную жидкость без запаха и вкуса.
Природная вода всегда представляет собой раствор различных химических соединений, большей частью солей. В воде, кроме различных солей, растворены также и газы. Современными методами анализа в морской воде найдено две трети химических элементов таблицы Менделеева и, надо полагать, с ростом технических возможностей остальная треть будет обнаружена.
Вода - единственная жидкость на Земле, для которой зависимость удельной теплоемкости от температуры имеет минимум. Этот минимум реализуется при температуре +35 0 С. При этом нормальная температура человеческого тела, состоящего на две трети (а в юном возрасте и того более) из воды, находится в диапазоне температур 36-38 0 С.
Теплоемкость воды аномально высока. Чтобы нагреть определенное ее количество на один градус, необходимо затратить больше энергии, чем при нагреве других жидкостей.
Из этого вытекает уникальная способность воды сохранять тепло. Подавляющее большинство других веществ таким свойством не обладают. Эта исключительная особенность воды способствует тому, что у человека нормальная температура тела поддерживается на одном уровне и жарким днем, и прохладной ночью.
Вода - самый сильный универсальный растворитель. Если ей дать достаточно времени, она может растворить практически любое твердое вещество. Именно из-за уникальной растворяющей способности воды никому до сих пор не удалось получить химически чистую воду - она всегда содержит растворенный материал сосуда.
Только вода - единственное вещество на планете может находится в трех состояниях - жидком, твердом и газообразном.
Источники воды и ее виды.
Воды на Земле содержится примерно 1500 млн. км3, причём пресные воды составляют порядка 10% общего планетарного запаса воды. Вода на земном шаре находится:
- в мировом океане (солёные воды),
- в атмосфере,
- подземные воды,
- почвенные воды,
- в ледниках,
- в озёрах и реках,
- в растениях и животных.
Основной запас пресной воды, употребляемой человеком, сосредоточен в озерах и реках. Пресную воду из атмосферы (около 13 тыс. км3) мы получаем в виде осадков - дождя и снега.
Мировой океан содержит большие запасы воды, которая может быть опреснена различными физико-химическими методами.
Другой источник воды – живые организмы. В растениях и животных, состоящих на две трети из воды, содержится 6 тыс. км3 воды.
Вода и здоровье.
Всем с детства известна истина, что вода – источник жизни
. Однако, далеко не все осознают и принимают тот факт, что вода является залогом здоровья и хорошего самочувствия. Все знают о важности воды в нашем организме. , это- не просто слова.
Присутствуя во всех клетках и тканях, играя главную роль во всех биологических процессах от пищеварения до кровообращения, вода выполняет много важных функций. Поскольку человек состоит на 65% (в старости) и 75% (в детстве) из воды, естественно, она абсолютно необходима для всех ключевых систем жизнеобеспечения человека. Она содержится в человеческой крови (79%) и способствует переносу по кровеносной системе в растворенном состоянии тысяч необходимых для жизни веществ. Вода содержится в лимфе (96%), которая разносит из кишечника питательные вещества по тканям живого организма.
Взрослые теряют каждый день 3,5 литра воды: пол-литра пота, два литра мочи и литр в процессе дыхания. Поэтому, наше тело постоянно нуждается в пополнении запаса чистой водой.
Вода является для нас самым ключевым ингредиентом для того, чтобы иметь здоровое тело и отличное самочувствие. Ничто так не влияет на на наше здоровье, как потребление воды. Вода необходима для пищеварения, для деятельности почек и печени. Она выводит ежедневно вырабатываемые токсины.
Недостаток воды в организме понижает иммунитет, а значит и устойчивость организма к различным заболеваниям. Обезвоженность организма может вызывать головные боли, запор, артрит, ваша кожа будет выглядеть сухой, потеряет цвет и эластичность. И это еще не все. Недостаток воды также вызывает апатию, мы становимся уязвимым к стрессу.
Человек может продержаться без воды не более 3 суток. Без влаги быстро чахнет и погибает и растительный и животный мир.
Вода есть повсюду. Не составит труда употреблять её в любых необходимых количествах. Особенно важен стакан воды с утра, так как пока мы спали, наш организм был лишён притока воды в течении нескольких часов, поэтому не стоит начинать день с крепкого чая или кофе, а лучше начать его со стакана чистой воды.
Сколько же надо пить воды в день? Давайте посчитаем... В день человек теряет минимум 10 стаканов жидкости, при повышенной активности расход может увеличиться до 1 литра в час. Получается, что нашему организму, чтобы прекрасно себя чувствовать, необходимо потреблять не меньше 8 стаканов воды в день.
Чтобы вода давала максимальную пользу, пить ее нужно правильно. Причем, есть как варианты для повседневного использования, так и при болезнях. Следуя несложным правилам, можно сохранить свое здоровье и прекрасно выглядеть в любом возрасте.
- Воду нужно пить перед едой. Оптимальное время - за 30 минут до приема пищи. Это позволит подготовить пищеварительный тракт, особенно тем, кто страдает гастритом, дуоденитом, изжогой, язвой, колитом или другими расстройствами пищеварения.
- Воду нужно пить всегда, когда вы чувствуете жажду, - даже во время еды.
- Воду нужно пить через 2,5 часа после еды, чтобы завершить процесс пищеварения и устранить обезвоживание, вызванное расщеплением пищи.
- Воду нужно пить по утрам сразу после пробуждения, чтобы устранить обезвоживание, вызванное долгим сном.
- Воду нужно пить перед выполнением физических упражнений, чтобы создать запас свободной воды для выделения пота.
- Воду должны пить те, кто подвержен запорам и потребляет недостаточно фруктов и овощей. Два-три стакана воды утром сразу после пробуждения действуют как самое эффективное слабительное».
А знаете ли вы, что в старину молодые девушки поддерживали тонус кожи очень простым и дешёвым способом. В то время, когда о пластических операциях и слыхом не слыхивали, «цветущий вид» (кровь с молоком) могли сохранять на долгие годы.
Просто они не ленились, и поутру сначала обмывали лицо горячей водой, и тут же сразу, ледяной из колодца. И так несколько раз. Но, потом лицо не вытирали, а давали ему высохнуть естественным путём.
Колодезная вода считалась «живой водой» и обладала уникальными свойствами сохранения молодости и красоты.
Вода – источник жизни, источник всего живого на нашей планете.
