Презентация проект "удивительные свойства воды. Презентация проект "удивительные свойства воды Распределение температур в водоёме

08.02.2024

Никитин Иван

Исследовательская работа для участия в научно-практической конференции.

Скачать:

Предварительный просмотр:

Чтобы пользоваться предварительным просмотром презентаций создайте себе аккаунт (учетную запись) Google и войдите в него: https://accounts.google.com


Подписи к слайдам:

Удивительные свойства воды выполнил: Никитин Иван МБОУ Гимназия №4 3«А» класс

Цель работы Узнать, какими свойствами обладает вода и как использует их человек

План работы Изучить информацию о воде, найти интересные факты в книгах, Интернете. Провести опыты, чтобы изучить свойства воды. Выяснить, где человек использует рассмотренные свойства воды.

Цитаты о воде «Вода, у тебя нет ни вкуса, ни цвета, ни запаха, тебя невозможно описать, тобой наслаждаются, не ведая, что ты такое. Ты не просто необходима для жизни, ты и есть жизнь.» Антуан де Сент-Экзюпери «Хотя в мире нет предмета, который был бы слабее и нежнее воды, но она может разрушить самый твердый предмет.» Лао-Цзы «Вода – красота всей природы. Вода жива, она бежит или волнуется ветром, она движется и дает жизнь и движение всему ее окружающему.» С.А. Аксаков

Интересные факты о воде Человеку необходимо около 2 литров воды в день Без воды человек может прожить всего шесть дней Организм взрослого состоит из воды на 70%, ребенка - на 80 % За свою жизнь человек выпивает примерно 35 тонн воды А 33 литра воды можно вскипятить энергией человеческого тела, выделяемой за сутки Загрязненные подземные воды очищаются в течение нескольких тысячелетий

Удивительно! Самая большая капля дождя была размером 9,4 сантиметра! Такие капли падали на США. Самый долгий дождь непрерывно шел в Индии почти два года! Самая крупная градина весила один килограмм и два грамма! Упала она на Бангладеш. Толщина тучи в небе может быть больше горы Эверест, ее толщина может достигать шестнадцать километров! Айсберг может таять целых десять лет.

РОСА ВОДОЕМ ОБЛАКА СНЕГ ТУМАН ПАР ИНЕЙ КАКОЙ МЫ ЗНАЕМ ВОДУ

Свойства воды

Для того, чтобы узнать еще о свойствах воды, я провел ряд опытов Утонет ли иголка? (поверхностное натяжение) Звезда из спичек Живые цветы Соленая вода замерзает? Вода при замерзании расширяется

Утонет ли иголка? (поверхностное натяжение) На поверхность воды положили кусочек салфетки с иголкой С помощью другой иголки опустили салфетку на дно чашки Иголка осталась на поверхности воды Молекулы воды стараются находиться как можно ближе и притягиваются друг к другу, "натягивая" поверхность воды. Поверхностное натяжение удерживает иголку на воде

Звезда из спичек (капиллярное явление) Берем 5 спичек, ломаем их пополам и сгибаем под углом Складываем их углами к центру Вот такая получилась фигура Капаем в центр несколько капель воды Через некоторое время спички распрямляются, образуя звезду Причина явления, которое называется капиллярность, в том, что волокна дерева впитывают влагу. Она ползет все дальше по капиллярам. Дерево набухает, а его уцелевшие волокна «толстеют», и уже не могут сильно сгибаться и начинают расправляться.

Живые цветы Вырезаем из цветной бумаги цветы Скручиваем лепестки к центру и опускаем их в чашу с водой Через некоторое время лепестки начнут распрямляться Лепестки распрямились совсем Бумага состоит из волокон. Они напоминают очень тонкие трубочки. Когда бумага намокает, трубочки наполняются водой, бумага разбухает. На сгибе бумага тоже разбухает и лепестки распрямляются. (Капиллярное явление)

Соленая вода замерзает? Взяли два одинаковых стаканчика с водой В стаканчик под буквой «Б» положили большое количество соли и поставили на ночь в морозилку Простояв в морозилке всю ночь, соленая вода в стаканчике «Б» так и не замерзла, но в стаканчике образовались кристаллы льда. Пресная вода в стаканчике «А» превратилась в лед.

Вода при замерзании расширяется В стаканчик налили обычную водопроводную воду… … и убрали на ночь в морозильную камеру На следующий день мы достали стаканчик с замороженной водой. Видно, что лед поднялся бугорком. В воде молекулы движутся хаотично, поэтому она принимает форму сосуда, в который налита. Лед же имеет четкую кристаллическую структуру, при этом расстояния между молекулами льда больше, чем между молекулами воды, поэтому лед занимает больше места, чем вода, то есть расширяется.

Какие свойства воды используются в быту В быту используются все рассмотренные мной свойства воды

Какие свойства воды используются в промышленности Капиллярность Не имеет формы Растворитель Испаряется Текучесть Без цвета Без запаха Без вкуса

Какие свойства воды используются в земледелии и животноводстве Текучесть Испарение Капиллярность Растворитель Поверхностное натяжение Без цвета Без вкуса Без запаха Не имеет определенной формы Прозрачная

Какие свойства воды используются в судоходстве и на электростанциях Текучесть Испарение Поверхностное натяжение Без цвета, вкуса и запаха

Отдых Без цвета, вкуса и запаха Текучесть Поверхностное натяжение

Вода – величайшее богатство человека Земля на 70% покрыта водой и в природе постоянно поддерживается естественный круговорот воды: она испаряется с поверхности водоемов, а затем выпадает в виде осадков: дождя или снега. Но все равно некоторые районы земного шара постоянно страдают от недостатка пресной воды. Именно поэтому стоит помнить, что вода – величайшее богатство, дарованное нам природой, и каждая ее капля – драгоценна, ведь жизнь человека невозможна без воды.

Выполняя работу, я много интересного узнал о воде. Но осталось еще много вопросов: Что такое живая и мертвая вода? Какую воду называют жесткой, а какую мягкой? Вода может давать жизнь, может и разрушать Как лечат водой?

Слайд 2

А почему именно вода?

Вода - удивительное химическое соединение, изучаемое не только химиками, но и физиками. Вода - не исключительно самая распространенная, но при этом и самая важная жидкость в окружающей среде, вода - жизнь всего живого

Слайд 3

Строение молекулы воды

Самая простая принятая сегодня модель молекулы воды – тетраэдр. В действительности одиночные молекулы воды при нормальных температуре и давлении не существуют. Есть несколько гипотез, описывающих строение и свойства ассоциатов воды. Однако единое понимание пока не достигнуто.

Слайд 4

Свойства воды

Слайд 5

Аномальные тепловые свойства воды

При +4 ํํС Вода при этой температуре тяжелее, чем при какой-либо другой, и поэтому всегда будет опускаться в водоеме на дно. Вследствие этих процессов в водоеме всегда будет происходить перемешивание слоев воды. А это очень важно для жизни, так как вода у дна какого-либо тихого пруда или озерца всегда бедна кислородом, и если бы не происходило перемешивания воды, обитатели водоема начали бы задыхаться от его нехватки.

Слайд 6

Распределение температур в водоёме

  • Слайд 7

    Аномально высокая теплоемкость Вода при нагревании на один градус поглощает в 5 – 30 раз больше тепла, чем какое-либо другое вещество. Поэтому и те процессы, которые происходят в нашем организме при интенсивной мышечной работе, вызывают не столь высокое поднятие температуры, как это было бы в случае других жидкостей.

    Слайд 8

    Способность отдавать тепло в окружающую среду при испарении. Как известно, вода, испаряясь споверхности тела человека, животных и растений, предохраняет их от перегрева.

    Слайд 9

    Еще одно чрезвычайно важное свойство воды – исключительно большое поверхностное натяжение. Молекулы на поверхности воды испытывают действие межмолекулярного притяжения с одной стороны. Так как у воды силы межмолекулярного взаимодействия аномально велики, то каждая плавающая на поверхности воды молекула как бы втягивается внутрь слоя воды.

    Слайд 10

    Легче всего вода нагревается и быстрее всего охлаждается в своеобразной "температурной яме", соответствующей+37 °С, температуре человеческого тела.

    Слайд 11

    Опыт 1.Расширение

    Для этого опыта мне потребовались Пустая бутылка Вода Краска(для наглядности)

    Слайд 12

    Затем помещаем бутылку в морозильную камеру, и ждём 6 часов (для полного замерзания)

    Слайд 13

    По прошествии некоторого времени, я наблюдал изменение формы бутылки, вследствие расширения воды, а точнее её кристаллической решётки.

    Слайд 14

    Аномальное поведение воды при замерзании

    Одним из таких неповторимых свойств воды является ее способность расширяться при замерзании. Ведь 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%.

    Слайд 15

    Почему вода расширяется?

    Это связано с молекулярным строением льда: при замерзании молекулы располагаются на значительном расстоянии друг от друга, образуя рыхлую структуру льда, тем самым, увеличивая объем, но сохраняя массу, таким образом, вода в твердом состоянии (лед), легче, чем в жидком.

    Слайд 16

    Что даёт замерзание?

    При замерзании обеспечивает плавание льда, то есть сохраняет жизнь подо льдом. Попадая в маленькие трещины, которые всегда найдутся в камнях, дождевая вода при замерзании расширяется и разрушает камень. Так, постепенно каменная поверхность становится способной приютить растения, которые своими корнями довершают этот процесс разрушения камней и приводят к образованию на склонах гор почвы.

    Слайд 17

    Опыт 2. Какая бывает вода?

    В зависимости от содержания в воде различных примесей ее можно разделить на несколько классов: пресную воду, соленую и рассолы.Поэтому, в зависимости от наличия в воде примесей, меняются и её физические и химические свойства.

    Слайд 18

    Для этого опыта я взял пробирки с Обычной водой Соляным раствором (вода+NaCl) Минеральной водой

    Слайд 19

    Я взял пробирки с 3 выше указанными веществами, и поставил их в морозильную камеру на 2 часа.

    Слайд 20

    Вода обычная застыла полностью равномерно. В отсутствии каких-либо примесей она застыла раньше всех.Слайд 24

    Что же такое именно вода?

    ВОДА - ЭТО ТАКОЕ ВЕЩЕСТВО,КОТОРОЕ ЗА СЧЕТ СТРУКТУРЫ МОЖЕТ ПРИНИМАТЬ И ПЕРЕДАВАТЬ ИНФОРМАЦИЮ, НАХОДЯСЬ В ОПРЕДЕЛЕННОМ ИНФОРМАЦИОННО-ФАЗОВОМ СОСТОЯНИИ.

    Слайд 25

    Вода-величайшее богатство человека

    Земля на 75% покрыта водой, и природой постоянно поддерживается естественный круговорот воды: она испаряется с поверхности водоемов, а затем выпадает в виде осадков: дождя или снега, но даже при таком разумном решении, некоторые районы земного шара постоянно страдают от недостатка пресной воды. Именно поэтому стоит помнить, что вода – величайшее богатство, дарованное нам природой, и каждая ее капля – драгоценна, ведь жизнь человека невозможна без воды.

    Посмотреть все слайды










    O При н.у. представляет собой прозрачную жидкость, не имеет цвета, запаха и вкуса. Около 71 % поверхности Земли покрыто водой o При н.у. представляет собой прозрачную жидкость, не имеет цвета, запаха и вкуса. Около 71 % поверхности Земли покрыто водой 361,13 млн км². Большая часть 361,13 млн км². Большая часть земной воды солёная, и она непригодна для сельского хозяйства и питья. земной воды солёная, и она непригодна для сельского хозяйства и питья. Доля пресной составляет около 2,5 %, причём 98,8 % этой воды находится в ледниках и грунтовых водах.


    O Вода на Земле может существовать в трёх основных состояниях: o Вода на Земле может существовать в трёх основных состояниях: o Вода способна растворять в себе множество органических и неорганических веществ. Из-за важности воды, «как источника жизни», её нередко подразделяют на типы по различным принципам. жидком газообразном твёрдом


    По особенностям происхождения, состава или применения, выделяют, в числе прочего: Мягкая вода и жёсткая вода по содержанию катионов кальция и магния Мягкая вода и жёсткая вода по содержанию катионов кальция и магния По изотопам молекулы: По изотопам молекулы: Лёгкая вода (по составу почти соответствует обычной) Лёгкая вода (по составу почти соответствует обычной) Тяжёлая вода (дейтериевая) Тяжёлая вода (дейтериевая) Сверхтяжёлая вода (тритиевая) Сверхтяжёлая вода (тритиевая) Мёртвая вода и Живая вода виды воды из сказок (со сказочными свойствами) Мёртвая вода и Живая вода виды воды из сказок (со сказочными свойствами) Лёд-девять (вымышленный материал) Лёд-девять (вымышленный материал) Святая вода особый вид воды согласно религиозным учениям Святая вода особый вид воды согласно религиозным учениям Поливода Поливода Структурированная вода термин, применяемый в различных неакадемических теориях. Структурированная вода термин, применяемый в различных неакадемических теориях.


    Пресная вода Пресная вода Дождевая вода Дождевая вода Морская вода Морская вода Подземные воды Подземные воды Минеральная вода Минеральная вода Солоноватая вода (en:Brackish water) Солоноватая вода (en:Brackish water) Питьевая вода, Водопроводная вода Питьевая вода, Водопроводная вода Дистиллированная вода и деионизированная вода Дистиллированная вода и деионизированная вода Сточные воды Сточные воды Ливневая вода или поверхностные воды Ливневая вода или поверхностные воды Апирогенная вода Апирогенная вода Талая вода Талая вода






    Физические свойства o Вода в нормальных атмосферных условиях сохраняет жидкое агрегатное состояние. Атомы водорода присоединены к атому кислорода, образуя угол 104,45°. Из-за большой разности электроотридцательностей атомов водорода и кислорода электронные облака сильно смещены в сторону кислорода. По этой причине молекула воды является активным диполем, где кислородная сторона отрицательна, а водородная положительна.


    O Каждая молекула связана с четырьмя другими посредством водородных связей две из них образует атом кислорода и две атомы водорода. Комбинация этих связей между молекулами воды полярной и водородной и определяет очень высокую температуру её кипения и удельную теплоты парообразования. В результате этих связей в водной среде возникает давление в тыс. атмосфер, которое и объясняет причину трудно сжимаемости воды, так при увеличении атмосферного давления на 1 бар, вода сжимается на 0,00005 доли её начального объёма.


    O Структуры воды и льда между собой очень похожи. В воде, как и во льду, молекулы стараются расположиться в определённом порядке образовать структуру, однако тепловое движение этому препятствует. При температуре перехода в твёрдое состояние тепловое движение молекул более не препятствует образованию структуры, и молекулы воды упорядочиваются, в процессе этого объёмы пустот между молекулами увеличиваются и общая плотность воды падает, что и объясняет причину меньшей плотности воды в фазе льда.


    O При испарении рвутся все связи. Разрыв связей требует много энергии, отчего у воды самая большая удельная теплоёмкость среди прочих жидкостей и твёрдых веществ. Для того чтобы нагреть один литр воды на один градус, требуется затратить 4,1868 к Дж энергии. Благодаря этому свойству вода нередко используется как теплоноситель. Однако удельная теплоёмкость воды, в отличие от других веществ непостоянна: при нагреве от 0°C до 35°C её удельная теплоёмкость падает, в то время как у других веществ она постоянна при изменении температуры.


    Температура °С Удельная теплоёмкость воды к Дж/(кг*К) -60 (лёд) 1, (лёд) 2, (лёд) 2,22 0 (лёд) 2,11 0 (чистая вода) 4,216


    O Вода обладает также высоким поверхностным натяжением среди жидкостей, уступая среди жидкостей, уступая в этом только ртути. в этом только ртути. o Относительно высокая вязкость воды обусловлена тем, что водородные связи мешают молекулам воды двигаться с разными скоростями.




    O Чистая вода хороший изолятор. При н. у. вода слабо диссоциирована и концентрация протонов и гидроксильных ионов HO составляет 0,1 мкмоль/л. Но поскольку вода хороший растворитель, в ней практически всегда растворены те или иные соли, то есть в воде присутствуют положительные и отрицательные ионы. Благодаря этому вода проводит электричество. По электропроводности воды можно определить её чистоту. При н. у. вода слабо диссоциирована и концентрация протонов и гидроксильных ионов HO составляет 0,1 мкмоль/л. Но поскольку вода хороший растворитель, в ней практически всегда растворены те или иные соли, то есть в воде присутствуют положительные и отрицательные ионы. Благодаря этому вода проводит электричество. По электропроводности воды можно определить её чистоту.


    O Вода имеет показатель преломления n=1,33 в оптическом диапазоне. Однако она сильно поглощает инфракрасное излучение, и поэтому водяной пар является основным естественным парниковым газом, отвечающим более чем за 60 % парникового эффекта. Благодаря большому дипольному моменту молекул, вода также поглощает микроволновое излучение, на чём основан принцип действия микроволновой печи.




    O При нормальном атмосферном давлении (760 мм рт. ст., давлении (760 мм рт. ст., Па) вода переходит в твердое состояние при температуре в 0 °C и кипит при температуре 100 °C. При снижении давления температура таяния (плавления) льда медленно растёт, а температура кипения воды падает.


    O При давлении в 611,73 Па (около 0,006 атм) температура кипения и плавления совпадает и становится равной 0,01 °C. Такое давление и температура называются тройной точкой воды. При более низком давлении вода не может находиться в жидком состоянии, и лёд превращается непосредственно в пар.


    Давление, атм. Т кип, гр. Цельсия 0,987 (101 к Па нормальные условия) ° 1+100° 2+120° 6+158° 218,5+374,1°


    O При росте давления плотность водяного пара в точке кипения тоже растёт, а жидкой воды падает. При температуре 374 °C (647 K) и давлении 22,064 МПа (218 атм) вода проходит критическую точку. В этой точке плотность и другие свойства жидкой и газообразной воды совпадают. При более высоком давлении нет разницы между жидкой водой и водяным паром, следовательно, нет и кипения или испарения.




    O Так же возможны метастабильные состояния пересыщенный пар, перегретая жидкость, переохлаждённая жидкость. Эти состояния могут существовать длительное время, однако они неустойчивы и при соприкосновении с более устойчивой фазой происходит переход. Чистая вода способна как переохлаждаться не замерзая до температуры 33 °C, так и быть перегрета до +200 °C. За это её свойство она получила применение в промышленности.




    Изотопные модификации воды В зависимости от типа изотопов водорода, входящих в молекулу, выделяют следующие виды воды: Лёгкая вода (основная составляющая привычной людям воды). Лёгкая вода (основная составляющая привычной людям воды). Тяжёлая вода (дейтериевая). Тяжёлая вода (дейтериевая). Сверхтяжёлая вода (тритиевая). Сверхтяжёлая вода (тритиевая). тритий-дейтериевая вода тритий-дейтериевая вода тритий-протиевая вода тритий-протиевая вода дейтерий-протиевая вода дейтерий-протиевая вода Последние три вида возможны, так как молекула воды содержит два атома водорода. Таким образом, по изотопному составу существуют 18 различных молекул воды. В действительности любая вода содержит все разновидности молекул.


    Химические свойства o Вода является наиболее распространённым растворителем на планете Земля, во многом определяющим характер земной химии, как науки. Её иногда рассматривают, как амфолит и кислоту и основание одновременно (катион H+ анион OH). В отсутствие посторонних веществ в воде одинакова концентрация гидроксид-ионов и ионов водорода, pKa 16.


    O Воду можно получить в ходе реакций: o Восстановлением оксида меди водородом: oВ ходе реакций нейтрализации: 2H 2 O22H 2 O+O 2 NaHCO 3 +CH 3 COOHCH 3 COONa+H 2 O+CO 2 2CH 3 COOH+CaCO 3 Ca(CH 3 COO) 2 +H 2 O+CO 2 H 2 SO 4 +2KOHK 2 SO 4 +2H 2 O HNO 3 +NH 4 OHNH 4 NO 3 +H 2 O 2CH 3 COOH+Ba(CH3COO) 2 +2H 2 O CuO+H 2 Cu+H 2 O


    O o Вода реагирует при комнатной температуре: с активными металлами(натрий, калий, кальций, барий и др.) oсо фтором и межгалоидными соединениями: (при низких температурах) 2H 2 O+2Na2NaOH+H 2 H 2 O+F 2 HF+HOF 2H 2 O+2F 2 4HF+O 2 3H 2 O+2IF 5 5HF+HIO 3 9H 2 O+5BrF 3 15HF+Br 2 +3HBrO 3


    O o С солями, образованными слабой кислотой и слабым основанием, вызывая их полный гидролиз: с ангидридами и галогенангидридами карбоновых и неорганических кислот с активными металлорганическими соединениями (диэтилцинк, реактивы Гриньяра, метилнатрий и т. д.) с карбидами, нитридами, фосфидами, силицидами, гидридами активных металлов (кальция, натрия, лития и др.) со многими солями, образуя гидраты с боранами, силанами с кетенами, недоокисью углерода с фторидами благородных газов Al 2 S 3 +6H 2 O2Al(OH) 3 +3H 2 S






    O В составе мантии Земли воды содержится в раз больше, чем количество воды в Мировом океане. o При средней глубине в 3,6 км Мировой океан покрывает около 71 % поверхности планеты и содержит 97,6 % известных мировых запасов свободной воды. o Если бы на Земле не было впадин и выпуклостей, вода покрыла бы всю Землю слоем толщиной 3 км. o Морская вода при обычной её солёности 35 замерзает при температуре 1,91 °C. o Иногда вода замерзает при положительной температуре. o Вода отражает 5 % солнечных лучей, в то время как снег около 85 %. Под лёд океана проникает только 2 % солнечного света. o С помощью капель воды из кранов можно создать напряжение до 10 киловольт, опыт называется «Капельница Кельвина». o Существует следующая поговорка с использованием формулы воды H2O: «Сапоги мои того пропускают H2O». Вместо сапог в поговорке может участвовать и другая дырявая обувь.


    Вывод o Вода - главное вещество, содержащееся в живых организмах. Первая среда жизни. Главная отличительная (от других планет) черта Земли. Может оказывать благоприятное или неблагоприятное влияние на живое. Главный биотоп Земли занимает свыше 70% всей её площади. Поскольку вода неотъемлемая составная часть любых организмов, в ее биотическом круговороте принимают участие все живые организмы. Вода постоянно влияет на обитателей Земли, а те, в свою очередь, на нее. Животные, растения выработали соответствующие адаптации к жизни в водной среде, к воздействию ее многочисленных факторов.


    Ссылки: oohoohttp://ru.wikipedia.org oohoohttps:// oohoohttp://office.microsoft.com oohoohttp://dic.academic.ru