Вода- удивительное вещество.

Вода-удивительное вещество

Выполнила работу: Дергачева Кристина

Ученица 9 класса Заполосной ООШ

Проверила: Меклеш Галина Борисовна

Содержание работы

• 1-физические свойства.
• 2-смачивание и капиллярность
• 3-химические свойства
• 4-вода на земле
• 5-Осадки
• 6-Айсберг
• 7- холодные и горячие течения
• 8-почему реки извиваются
• 9-Термальные воды
• 10- Гейзер
• 11-Где используется вода
• 12-вода в организме человека
• 13-гиппократ о воде

Физические свойства воды

• Вязкость Благодаря сильному притяжению между молекулами у воды высокие температуры плавления (0° С) и кипения (100° С). Толстый слой воды имеет голубой цвет, что обусловливается не только ее физическими свойствами, но и присутствием взвешенных частиц примесей. Вода горных рек зеленоватая из-за содержащихся в ней взвешенных частиц карбоната кальция. Чистая вода – плохой проводник электричества, ее удельная электропроводность равна 1,5×10 –8  Ом –1 ×см –1  при 0° С. Сжимаемость воды очень мала: 43×10 –6  см 3  на мегабар при 20° С. Плотность воды максимальна при 4° С; это объясняется свойствами водородных связей ее молекул.
• Давление паров.  Если оставить воду в открытой емкости, то она постепенно испарится – все ее молекулы перейдут в воздух. В то же время вода, находящаяся в плотно закупоренном сосуде, испаряется лишь частично, т.е. при определенном давлении водяных паров между водой и воздухом, находящимся над ней, устанавливается равновесие. Давление паров в равновесии зависит от температуры и называется давлением насыщенного пара (или его упругостью). Когда давление насыщенного пара сравнивается с внешним давлением, вода закипает. При обычном давлении 760 мм рт.ст. вода кипит при 100° С, а на высоте 2900 м над уровнем моря атмосферное давление падает до 525 мм рт.ст. и температура кипения оказывается равной 90° С.
• Испарение происходит даже с поверхности снега и льда, именно поэтому высыхает на морозе мокрое белье.

Смачивание

• Проведем следующий опыт. Поднесем к поверхности воды стеклянную пластинку, подвешенную на пружине. Когда пластинка коснется поверхности воды, начнем поднимать ее вверх можно увидеть , в течение некоторого времени пластинка как будто прилипла к поверхности воды. А наши усилия только растягивают пружинку.

Когда же наконец пластинка

оторвется от воды, на ее

нижней поверхности

останется тонкая водяная пленка.

• .

Смачивание

• Явление растекание жидкости по поверхности твердого тела называется смачиванием. Это происходит в том случае, когда молекул в жидкости притягиваются к твердому телу сильнее, чем друг к другу.

«СМАЧИВАНИЕ»

• Смачивание широко используется на практике.
• Материалы из которых шьется одежда , защищающая от
• Дождя, плохо смачивается водой. И наоборот , полотенца
• Шьются из тканей, которые хорошо смачиваются

Химические свойства воды

• Каталитическое действие.  Очень многие химические реакции протекают только в присутствии воды. Так, окисление кислородом не происходит в сухих газах, металлы не реагируют с хлором и т.д.
• Гидраты.  Многие соединения всегда содержат определенное число молекул воды и называются поэтому гидратами. Природа образующихся при этом связей может быть разной. Например, в медном купоросе CuSO 4 ×5H 2 O, четыре молекулы воды образуют координационные связи с ионом сульфата, разрушающиеся при 125° С; пятая же молекула воды связана так прочно, что отрывается лишь при температуре 250° С.. Некоторые обычные гидраты содержат кристаллизационную воду, например хлорид бария BaCl 2 ×2H 2 O, английская соль (сульфат магния) MgSO 4 ×7H 2 O, питьевая сода (карбонат натрия) Na 2 CO 3 ×10 H 2 O, глауберова соль (сульфат натрия) Na 2 SO 4 ×10 H 2 O. Соли могут образовывать несколько гидратов; так, сульфат меди существует в видеCuSO 4 ×5H 2 O, CuSO 4 ×3H 2 O и CuSO 4 ×H 2 O. Если давление насыщенного пара гидрата больше, чем атмосферное давление, то соль будет терять воду. Этот процесс называется   выцветанием  (выветриванием). Процесс, при котором соль поглощает воду, называется  расплыванием .
• Гидролиз.  Гидролиз – это реакция двойного разложения, в которой одним из реагентов является вода; трихлорид фосфора PCl 3  легко вступает в реакцию с водой:
• PCl 3  + 3H 2 O = P (OH) 3  + 3HCl
• Аналогичным образом гидролизуются жиры с образованием жирных кислот и глицерина.
• Сольватация.  Вода – полярное соединение, а потому охотно вступает в электростатическое взаимодействие с частицами (ионами или молекулами) растворенных в ней веществ. Образовавшиеся в результате сольватации молекулярные группы называются сольватами.
• Тяжелая вода
• В 1931 Г.Юри показал, что при испарении жидкого водорода его последние фракции оказываются тяжелее обычного водорода вследствие содержания в них в два раза более тяжелого изотопа. Этот изотоп называется дейтерием и обозначается символом D. По своим свойствам вода, содержащая вместо обычного водорода его тяжелый изотоп, существенно отличается от обычной воды.
• В природе на каждые 5000 массовых частей Н 2 О приходится одна часть D 2 O. Это соотношение одинаково для речной, дождевой, болотной воды, подземных вод или кристаллизационной воды. Тяжелая вода используется в качестве метки при исследовании физиологических процессов.. Если дать пациенту выпить воду с большим содержанием D 2 O, то, последовательно измеряя долю этой воды в моче, можно определить скорость выведения воды из организма. Оказалось, что около половины выпитой воды остается в организме даже спустя 15 сут. Тяжелая вода, вернее, входящий в ее состав дейтерий – важный участник реакций ядерного синтеза.

Вода в разных состояниях

Осадки

• Дождь
• При определенных условиях облачные капли начинают сливаться в более крупные и тяжелые. Они уже не могут удерживаться в атмосфере и падают на землю в виде дождя.
• Град
• Бывает, что летом воздух быстро поднимается вверх, подхватывает дождевые тучи и несет их на высоту, где температура ниже 0°. Дождевые капли замерзают и выпадают в виде града (рис. 1).
• Рис. 1. Происхождение града
• Снег
• В зимнее время в умеренных и высоких широтах осадки выпадают в виде снега. Облака в это время состоят не из капелек воды, а из мельчайших кристалликов — иголочек, которые, соединяясь вместе, образуют снежинки.
• Роса и иней
• Осадки, выпадающие на земную поверхность не только из облаков, но и непосредственно из воздуха, — это роса и иней.
• Количество выпавших осадков измеряется осадкомером или дождемером (рис. 2).
• Рис. 2. Строение дождемера: 1 — наружный корпус; 2 — воронка; 3 — емкость для сбора волы; 4 — мерный резервуар

Что такое айсберг?

• Айсберг — это часть льда, высота которого не меньше 5 метров (16 футов) над уровнем моря, толщина 30-50 метров (98-164 футов) и площадь не менее 500 квадратных метров (5382 квадратных футов).
• Виды айсбергов.
• Айсберги  классифицируются по форме.
• Существует два вида айсберга : табличный, блочный.
• Табличные айсберги имеют крутые стороны льда с плоской вершиной.

• Блочные айсберги имеют различные формы льда, с куполами и шпилями.
• Большие айсберги могут нанести больший ущерб кораблю, но их легко обнаружить по радару.  Самую большую опасность несут маленькие айсберги.
• В настоящее время мониторингом айсбергов во всем мире занимается Американский Национальный Центр (Ice Center).

ОКЕАНЫ

«Холодные и горячие течения»

• ТЁПЛЫЕ И ХОЛОДНЫЕ МОРСКИЕ ТЕЧЕНИЯ, температура вод которых соответственно выше или ниже температуры окружающих вод. Теплые течения направлены из низких широт в высокие (напр., Гольфстрим), холодные - из высоких в низкие (Лабрадорское). Течения с температурой окружающих вод называют нейтральными

Почему реки извиваются?

• Самая короткая линия между двумя точками — прямая. Это от­носится также к рекам и ручьям. Несмотря на это, они текут по местности извиваясь, даже если местность ровная и на пути им не встречаются холмы или какие-то другие препятствия.
• Изги­бы русла равнинных рек называют меандрами. (Меандр — очень извилистая река на Ближнем Востоке.) Почему же реки, которым ничто не мешает и которые никто искусственно не пе­регораживает, текут по местности извиваясь?
• Причина следую­щая: любая извилина начиналась когда-то как совсем небольшой поворот, потому что ни одна местность не является настолько ровной, чтобы на ней не могли происходить такие незначитель­ные изменения направления.
• Однако уже в этом незначительном повороте реки заложено все для того, чтобы он стал извилиной или излучиной. Вода, которая делает в своем течении поворот, ведет себя точно так же, как машина, делающая поворот: увели­чивается давление на внешнюю сторону.
• Поэтому вода с внешней стороны на повороте течет быстрее. А поскольку с внешней сто­роны она течет быстрее, она размывает берег и по-прежнему да­вит на внешнюю сторону поворота. С внутренней стороны, на­против, вода течет медленней.
• Частицы, находящиеся во взве­шенном состоянии — песок, кусочки растений и подобные вещи, успевают здесь осесть. Таким образом, с внешней стороны река « себя поедает», а с внутренней — созидает.
• Со временем небольшой поворот превращается в настоящую излучину. В какой-то момент излучина становится такой большой, что в самом узком месте вода пробивается насквозь и течет прямо. Прежняя излучина реки высыхает.
• Но когда-нибудь и в новом прямом русле реки небольшой изгиб превращается в новую излучину. Так ручьи и реки постоянно меняют свое течение

Термальные воды.

Около 4% всех запасов воды на нашей планете сосредоточено под землей, в толщах горных пород. Воды, температура которых превышает 20 градусов называют- термальными (от греч. «Терме»- «тепло», «жар»). Нагреваются подземные озера и реки в результате радиоактивных процессов и химических реакций

«ГЕЙЗЕРЫ»

• Исландское слово гейзер обозначает источник, который время от времени выбрасывает фонтаны горячей воды и пара. Это явление относят к поздней стадии вулканизма.
• Распространены гейзеры в геологически активных районах Земли. Внешне гейзер напоминает усечённый конус с крутыми склонами.
• Иногда гейзеры выглядят как низкие пологие купола, чашеобразные углубления, котловины, ямы неправильной формы. В дне или на стенах гейзеров расположены выходы каналов, через которые и поступает вода.
• Обычно эти каналы являются своеобразными трубами или щелью. Гейзер функционирует циклически. Состояние покоя сменяется наполнением внутреннего пространства водой, выхода её наружу в виде фонтана и выбросов пара. Фонтанирование постепенно переходит в более спокойное выделение, которое затем прекращается вообще.
• Среди гейзеров различают регулярные и нерегулярные (нестабильность циклов).
• Продолжительность цикла индивидуальна для каждого конкретного гейзера и может колебаться от нескольких минут до нескольких часов, в некоторых случаях для совершения полного цикла необходимо несколько дней.
• Гейзер «дарит» достаточно чистую, слабо минерализованную воду. Она определяется как хлоридно-натриевая или хлоридно-гидрокарбонатно-натриевая. Эта вода, преимущественно, атмосферного происхождения, иногда с небольшой примесью магматических вод
• . Особенности деятельности гейзера зависят от ряда внешних условий. Это, например, уменьшение теплового потока, прекращения у каналов движения подземных вод.
• Наверное, наибольшую известность получили исландские гейзеры, которых в стране не менее тридцати.
• Как уже говорилось, даже само слово «гейзер» пришло во многие языки именно из исландского языка. Но гейзеры находятся и на территории других государств: России (Камчатка), Новая Зеландии, Японии, Китая.

Где используют «воду»

• Водопотребление: Промышленность Велики расходы воды в промышленности (около 90 км3/год). Для выплавки 1 т. стали требуется 200-250 м3 воды, 1 т. целлюлозы - 1300 м3,... Велики резервы экономии воды в промышленности за счет внедрения прогрессивных технологических процессов. Например, на старых нефтехимических заводах для переработки 1т. нефти расходуется 18-22 м3 воды, в то время, как на современных заводах с оборотным водоснабжением и системами воздушного охлаждения - около 0,12 м3/год. Свыше 85% воды, используемой в промышленных целях, расходуется в процессах охлаждения. Остальная часть расходуется в процессах мойки, промывки газов, для гидротранспорта и в качестве растворителя

Использование воды

Огромная потенциальная энергия речной воды, поднятой плотинами, используется для получения электроэнергии. Падая с большой высоты, вода приводит в движение турбины гидроэлектростанции.

Потенциальная энергия поднятого над поверхностью земли копра расходуется на совершении работы по забиванию свай при строительстве домов.

Источник энергии

• Человечество пытается использовать механическую энергию воды, например энергию волн на поверхности Океана. В этом направлении сегодня ведутся интересные научные исследования. Несмотря на схожую природу, энергию волн принято отличать от энергии приливов и океанских течений. Приливные электростанции (ПЭС)-особый вид гидроэлектростанций использующих энергию приливов, а фактически кинетическую энергию вращения земли. Приливные электростанции стоят на берегах морей, где гравитационные силы луны и солнца дважды в сутки изменяют уровень воды. Колебания уровня воды у берега могут достигать 13 м.

В России с 1968 г. Действует экспериментальная ПЭС в Кислой губе на побережье Баренцева моря. Существует ПЭС и за рубежом-во Франции, США и других странах.

Содержание воды в организме человека

• Человек примерно на 65% состоит из воды. С возрастом, содержание воды в организме уменьшается. Эмбрион состоит из воды на 97% , а у взрослого человека – около 60% воды

Воздействие воды на человека.

• Каждая молекула воды в человеческом теле поляризована, т.е. одна часть электрически положительна, а другая - отрицательная. Поляризация напрямую связана и взаимодействует с магнитными полями. Таким образом, в каждой клетке, созданной их этих молекул воды есть отрицательное и положительное поле. Ночь - это царство отрицательной (минусовой) магнитной энергии Земли, что выражается в укрепляющем сне, перезарядке энергией и биологическом лечении. На восходе Солнца наш организм оживает, на нас воздействует положительная магнитная энергия (энергия Северного полюса), помогая нам поддерживать дневную активность. Итак, в течении дня мы подвергаемся влиянию Северного полюса, а в течении ночи испытываем воздействие Южного магнитного полюса.

Гиппократ о «ВОДЕ»

• Пейте больше воды. Этот совет, данный Гиппократом (как мы знаем, этот врач знал толк в оздоровлении и красоте в целом) 2000 лет назад, до сих пор ценится врачами. Установлено, что потребление большого количества жидкостей снижает камнеобразование в почках на 29%: вода нейтрализует вредное действие кальция, оксалатов и других камнеобразующих веществ в моче, уменьшает концентрацию солей, предотвращая их кристаллизацию. При ежедневном выделении менее 1 л мочи возрастает угроза образования камней - выделяемое количество должно быть вдвое больше. Жидкости особенно важны для тех, кто хоть и не потребляет излишнего белка, натрия и кальция, но в силу органических причин обладает высокой концентрацией минеральных солей в моче.
• Люди часто считают, что пьют достаточно жидкости, однако это не так. В течение дня нужно выпивать как минимум 8 стаканов, а иногда рекомендуется и вдвое больше, особенно в жаркую погоду. Доктор Норман настаивает, чтобы чистая вода составляла хотя бы половину всех жидкостей, а доктор Вассерстейн рекомендует воду, разбавленный яблочный сок или минеральные воды. Не следует пить чай, горячий шоколад, соки цитрусовых и сладкие прохладительные напитки, если вы находитесь на диете с ограничениями кальция и оксалатов.
• "Я назначаю воду от рецидивов мочекаменной болезни. Я беру блокнот и пишу рецепт: скажем, 2 стакана по 8 унции воды каждые четыре часа: в 8.00, в 12.00, в 17.00 и в 20.00 и перед сном. Я даю понять, что это лечение, а не совет мимоходом: пить больше жидкости. К тому же вода назначается в дополнение к другим обычно потребляемым жидкостям " - рассказывает доктор Стенли Гольдфарб, профессор медицинской школы Пенсильванского университета.
• Видите, насколько полезна вода! Пейте побольше и скоро Вы почувствуете, что ваше самочувствие улучшается каждую минуту, мир красоты и гармонии откроется Вам, и Вы будете наслаждаться каждым днем!

Используемая литература:

• 1)Сфера Авторы В.В Белага, И.А Ломаченков, Ю.А Панебратцев.

Год издания:2011 год.

• 2) Интернет ресурсы.
• 3) Источники: Эйзенберг Д., Кауцман В.  Структура и свойства воды . Л., 1975, Зацепина Г.Н.  Физические свойства и структура воды . М., 1987