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 (Н2О) =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 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 100 0С, плавления – 0 0С. 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 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 оС 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 оС. 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/(г∙К). Ни одно вещество не требует таких больших затрат теплоты для повышения его температуры на 1 оС.
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 О—Н 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 О—Н, а остальные четыре электрона представляют собой две неподеленных электронных пары.

Строение
молекулы воды
Структура молекулы воды:
а — геометрия молекулы H2O (в парообразном состоянии);
б — электронные орбиты в молекуле H2O;
в — электронная формула молекулы H2O (видны необобществленные электронные пары);
г — четыре полюса зарядов в молекуле H2O 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.
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 2-2.5 см и высотой 30-35 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 2-2.5 см и высотой 30-35 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:

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:

Оформите отчёт, заполнив таблицу:

Капля.
Сделайте вывод о свойствах исследуемой пробы воды.