Нахождение воды в природе кратко

Обновлено: 05.07.2024

Планируемые результаты: учащиеся должны знать значение воды для живых организмов, состав и строение молекулы воды, физические свойства и агрегатные состояния, уметь объяснять причины существования воды в трёх агрегатных состояниях, значение очистки воды; использовать простые приёмы для очистки природной воды.

Оборудование: рисунки и таблицы: "Распространение воды в природе", "Агрегатные состояния воды", "Водородная связь", "Кристаллическая структура льда".

I. Организационный этап.

Приветствие учащихся. Проверка готовности обучающихся и их рабочих мест к уроку.

II. Проверка домашнего задания.

Четыре ученика работают у доски по индивидуальным карточкам.

Ответ подтвердите примерами.

2. В 500 г раствора, насыщенного при 20° С содержится 120 г нитрата калия. Определите растворимость этой соли.

Остальные учащиеся решают задачи в тетрадях.

В 513 г дистиллированной воды растворили 27 г соли. Вычислите содержание растворённого вещества в полученном растворе в процентах.

При выпаривании 25 г раствора получили 0,25 г соли. Определите массовую долю растворённого вещества и выразите её в процентах.

III. Введение в тему.

Учитель химии: Послушайте загадку:

"А ну, скорей снимите шляпу!
Я дочь космического папы!
Я вездесуща и легка, -
Я лёд, я пот, я - облака,
Я иней, чай, бульон, туман,
Река, ручей и океан.
Когда я злюсь - я закипаю,
Когда мороз - я застываю".

О каком веществе идёт речь?

Сегодня на уроке мы будем говорить о воде.

IV. Изучение новой темы.

Учитель: Вода - самая популярная и самая загадочная из всех жидкостей, существующих на земле. Поэты посвящают ей удивительные строки, прозаики готовы писать о воде целые тома.

"Вода! У тебя нет ни вкуса, ни запаха, тебя невозможно описать, тобой наслаждаться, не ведая, что ты такое. Нельзя сказать, что ты необходима для жизни: ты - сама жизнь. Ты наполняешь нас радостью, которую не объяснить нашими чувствами. Ты самое большое богатство на свете. " Антуан де Сент Экзюпери.

И действительно попробуем представить себе, что вода внезапно исчезла с поверхности Земли. Как бы выглядела наша планета?

Пересохшие русла рек, навеки замолкшие ручьи, пустоты морских и океанских впадин, покрытые толстым слоем солей, которые когда - то были растворимы в воде.

Земля мертва - ни кустика, ни цветочка, ни одного живого существа. Небо безоблачное, но необычного цвета от большого количества пыли. Ужасная картина!

Тысячи лет человек восхищается, любуется, наслаждается водой. И всё это время ищет ответа на вопрос: Что такое вода? Почему вода обладает столь удивительными свойствами? Сколько воды на Земле?

Сегодня на уроке мы попытаемся ответить на эти вопросы.

Распространение воды.

"Безбрежная ширь океана
И тихая заводь пруда,
Струя водопада и брызги фонтана,
И всё это - только вода".

Вода - самое распространённое на Земле вещество. Она заполняет впадины земной поверхности, образуя моря и океаны. На их долю приходится 95,7%. 2,14% воды находится в реках и озёрах. Громадными массами снега и льда она покрывает полярные страны и вершины гор. 2,14% воды заключено в горных ледниках и ледниках Арктики и Антарктики. Тучи, облака, туман - это тоже вода, содержащаяся в атмосфере - 0,0005%. В.И. Вернадский говорил: "Вода стоит особняком в истории нашей планеты. Нет природного тела, которое могло бы сравниться с ней по влиянию на ход основных, самых грандиозных геологических процессов. Нет земного вещества - минерала, горной породы, живого тела, которое её не заключало бы. Всё земное вещество ею проникнуто и охвачено".

Значение воды для живых организмов.

Жизнь человека тесно связана с водой и зависит от неё. Вода - обязательный компонент живой клетки. Кровь человека состоит на 30% из воды, мышцы содержат 75%, стекловидное тело глаза - 99%, кости - 25%, зубная эмаль и та содержит воду - 0,2%. Слёзы, слюна, желудочный сок - так же содержат воду.

Вода участвует во всех процессах жизнедеятельности: транспорт питательных веществ и кислорода, выводит продукты распада, участвует в дыхании и терморегуляции - испаряясь, вода способствует охлаждению. Поэтому для обеспечения нормального существования человек ежедневно должен потреблять воды в 2 раза больше, чем питательных веществ: 2,5 - 6 л.

Потеря человеком воды на 12 - 15% приводит к нарушению обмена веществ, а потеря 25% воды ведёт к гибели организма. Без пищи человек может прожить 30-50 дней, а без воды не более 3-х дней. Вода также является средой обитания для многих животных и растений.

Физические свойства воды.

Учитель: Почему вода так широко распространена на Земле и присутствует повсеместно в виде жидкости, твёрдого тела или газа. Чтобы ответить на этот вопрос вспомним физические свойства воды.

Чистая вода бесцветная, легкоподвижная жидкость без цвета, без вкуса, без запаха. Плотность жидкой воды (при температуре 4? С ) = 1 г/см 3 .

Вода может находиться в трёх агрегатных состояниях:

"Я и туча, и туман,

И ручей, и океан,

И стеклянной быть могу!"

При 100? С и атмосферном давлении 101,3 кПа вода переходит в парообразное состояние. Именно в таком состоянии она входит в состав воздуха. При 0? С вода кристаллизуется и переходит в твердое состояние - лед.

Вода обладает многими удивительными свойствами. Ее с полным правом можно назвать чудом природы. Глубокие моря, озера, реки не промерзают до дна, а лед находится на поверхности воды. Это явление можно объяснить тем, что при замерзании вода расширяется, лед имеет меньшую плотность и массу, чем жидкая вода, поэтому он плавает на поверхности. Благодаря этому свойству воды в водоемах и зимой сохраняется жизнь.

Вода обладает большой теплоемкостью - 42 Дж/г град - поэтому она медленно нагревается и медленно остывает, являясь хорошим теплоносителем. А водные бассейны регулируют температуру на нашей планете: летом не дают ей перегреваться, а зимой снабжают материки теплом. А от космического холода предохраняют те капли воды, которые рассеяны в атмосфере.

Еще одно свойство - вода является универсальным растворителем. В ней растворяются многие вещества.

Существование воды на Земле в трех агрегатных состояниях - газообразном, жидком и твердом обязано очень важному обстоятельству: вращению Земли вокруг Солнца на расстоянии 149,6 млн.км. Если бы расстояние от Земли до Солнца было бы меньше 134 млн км - вся вода океанов, морей и рек испарилась бы. Если бы расстояние между Землей и Солнцем было более 166 млн км, то жидкая вода превратилась бы в лед.

Учитель: Познакомимся с составом воды.

Формула воды - Н2О.

Такая короткая запись, а сколько трудов положено учеными разных стран, чтобы установить состав воды. Очень долгое время считалось, что вода - это элемент, пока однажды французский ученый Антуан Лоран Лавуазье не пропустил водяные пары через раскаленный ружейный ствол и не разложил воду на составные элементы - водород и кислород, тем самым доказав, что вода - это сложное вещество. А английские ученые Генри Кавендиш и Джозеф Пристли синтезировали воду, сжигая водород в кислороде, тем самым подтвердив состав воды.

Запись на доске:

Анализ:	Синтез:
2Н₂О -> 2Н₂ + О₂	2Н₂ + О₂ -> 2Н₂0
Электролиз	В эвдиометре
Д. Пристли	Г. Кавендиш, Д. Пристли

В молекуле воды на один атом кислорода приходиться два атома водорода.

Массовые отношения в молекуле 2:16 или 1:8.

Относительная молекулярная масса =18.

Молярная масса =18 г/Моль.

Строение молекулы воды.

Учитель: Молекулы воды чрезвычайно просты в своем строении, но вместе с тем необычайны. Благодаря силам межмолекулярного притяжения атом кислорода одной молекулы воды притягивает атом водорода другой молекулы воды. Между соседними молекулами образуется связь, которая называется водородной.

За счет водородной связи образуются группы таких молекул. Наличие водородных связей обуславливает жидкое состояние воды. Когда вода закипает, водородная связь между ее молекулами разрушается, и вода из жидкого состояния переходит в газообразное. Чтобы разрушить водородные связи, необходимо приложить большую энергию, поэтому жидкая вода имеет высокую температуру кипения. С понижением температуры между молекулами воды увеличивается число водородных связей. Молекулы воды располагаются таким образом, что между ними образуются пустоты, поэтому при замерзании вода расширяется и лед "легче" воды.

Кристаллическая структура льда имеет ажурное строение.

Распространение воды.

Учитель: Вода - самое распространенное вещество на Земле. И в тоже время, мы вправе сказать, что на Земле нет чистой воды. Почему?

морская вода содержит примеси солей;
дождевая вода содержит примеси растворенных газов атмосферы (азота, кислорода, углекислого газа);
колодезная вода содержит сульфаты и карбонаты кальция, магния, натрия, калия.

На долю пресной воды приходится только 3%. Большая часть пресной воды (85%) находится на полюсах Земли в виде ледников и айсбергов.

Способы очистки воды

Учитель: Чтобы использовать воду для питья, а также в промышленности и сельском хозяйстве ее необходимо очищать.

Природная вода всегда содержит примеси. В зависимости от целей ее использования применяют различные приемы очистки.

Питьевая вода не должна содержать нерастворенных примесей и болезнетворных микроорганизмов, которые обычно бывают в водоемах. Если воду для питья берут из озер и рек, то ей дают отстояться в специальных бассейнах и фильтруют через слой песка. Очищенную от нерастворимых веществ воду обрабатывают хлором, а иногда озоном или ультрафиолетовыми лучами, которые убивают микроорганизмы.

Чтобы очистить воду от растворенных в ней веществ, применяют перегонку, или дистилляцию. Большие количества дистиллированной воды, которая используется в аптеках, химических лабораториях, охладительных автомашинах, получают в перегонных кубах или электрических дистилляторах.

Можно получить очень чистую воду даже в домашних условиях, используя способ вымораживания. Для этого наливают водопроводную воду в емкость и ставят ее в морозильную камеру. Как только в лед превратится примерно половина воды, незамерзшую часть надо слить, а льду дать растаять. Такая вода обладает высокой чистотой и ее считают полезной для здоровья.

В 16 веке королева Англии Елизавета I объявила премию за изобретение дешевого способа опреснения морской воды. Премия пока еще ни кому не вручена. В настоящее время для получения из морской воды 1 км пресной воды требуется 7 млн. т условного топлива, 2,8 т ядерного горючего.

Фронтальная беседа по вопросам.

Вы познакомились со свойствами воды, ее распространением и значением для живых организмов.

Перечислите физические свойства воды.

Какие условия обуславливают существование воды в трех агрегатных состояниях?

Почему водоемы зимой не промерзают до дна?

Почему на Земле существует малое количество пресной воды?

Как получить воду без примесей? Где используется такая вода?

Какое значение имеет вода в жизни живых организмов?

Почему вода является регулятором климата на Земле?

Вода - самое распространенное вещество на поверхности нашей планеты. Она играет определяющую роль в формировании климата Земли. Вода - хороший растворитель. Вода содержится во всех частях живого организма, участвует в процессах жизнедеятельности, является средой обитания. При обезвоживании организм погибает.

VI. Домашнее задание.

Составить схему-конспект, рисунки о физических свойствах и распространении воды; подобрать стихотворения и загадки о воде.

Вода (оксид водорода) H 2 O — самое распространённое вещество на Земле. Это единственное вещество, которое существует на планете одновременно в трёх агрегатных состояниях. Жидкая вода покрывает \(75\) % земной поверхности реками, озёрами, морями и океанами. Большое количество твёрдой воды в виде льда сосредоточено на Северном и Южном полюсах. Газообразная вода содержится в атмосфере.

Вода входит в состав всех живых организмов. Например, организм человека содержит \(70\) % воды, рыбы — \(80\) %. В живой клетке вода представляет собой среду, в которой протекают жизненно важные процессы. Она участвует во многих биохимических реакциях (фотосинтез, гидролиз сложных органических веществ). Ни один организм не может обходиться без воды. Так, большое дерево для обеспечения всех жизненных потребностей летом поглощает из почвы и испаряет в течение суток \(500\)–\(700\) дм³ воды, а человек без воды не может прожить более \(4\) дней.

Живым организмам требуется пресная вода . Её запасы на планете ограничены. Поэтому важное значение приобретает проблема охраны водных источников от загрязнения и экономного расходования пресной воды.

В природе абсолютно чистой воды не бывает. В ней всегда содержатся примеси. Для получения особо чистой воды используют дистилляцию ( перегонку ). Воду испаряют, а затем пары конденсируют в приёмнике. Полученная таким способом вода называется дистиллированной и применяется для приготовления лекарств, лабораторных растворов и т. д.

В молекуле воды — две ковалентные полярные связи O − H и две неподелённые электронные пары на атоме кислорода. Структурная формулы воды:

Вода — одно из самых распространенных веществ в природе и главная составная часть всех живых организмов. Она покрывает около 2/3 поверхности нашей планеты. Без воды жизнь на Земле была бы невозможна.

Вода — основа жизни

Все живые существа на 75 % состоят из воды. Это самый необходимый элемент живой природы. Вода постоянно совершает круговорот между морями, атмосферой и сушей, создавая условия, в которых может существовать и развиваться жизнь.

Вода — на первый взгляд простейшее химическое соединение — является основой жизни на Земле. Вода транспортирует тепло, растворяет и переносит колоссальные массы химических веществ и элементов, разрушает и перераспределяет горные породы, образует формы рельефа и даже участвует в образовании полезных ископаемых. Кроме того, вода задействована в ряде метеорологических явлений, таких как осадки, туманы, облака. Она участвует в создании течений, волнений, перемещении русел рек и формировании водоемов. А еще она является средой жизни для множества организмов.

Человек может прожить без воды всего несколько суток. Для нормальной работы всех органов человеку необходимо как минимум 1,5 л воды в день. Вода доставляет в клетки организма питательные вещества и уносит отходы жизнедеятельности. Кроме того, вода участвует в процессах терморегуляции и дыхания человека.

Под лучами Солнца вода испаряется из водоемов и поднимается в воздух. Там капельки воды собираются в облака и тучи и выпадают на землю в виде дождя или снега, который превращается в воду. Она впитывается в землю и снова возвращается в моря, реки и озера. И все начинается сначала. Так происходит круговорот воды в природе.

Сколько и где?

Всего на земном шаре 1390 млн км 3 воды, больше всего её в морях и океанах — 96,4%. На суше вода спрятана в ледниках и постоянных снегах — около 1,86%. Вечным льдом покрыты Антарктида, остров Гренландия и многие другие острова в высоких широтах. В горах на больших высотах образуются горные ледники. Под землёй воды немного — всего около 1,7% от общего объёма, а на воды суши (реки, озёра, болота, водохранилища) приходится примерно 0,02%. В живых организмах и в атмосфере тоже есть вода. А вот пресной воды, так необходимой нам для жизни, на планете мало — только 2,64%.

Три состояния воды

Вещества в зависимости от температуры замерзания, плавления и кипения могут встречаться в природе в трех агрегатных состояниях — твердом, жидком и газообразном. Вода замерзает при О °С, а кипит при 100 °С.

В повседневной жизни мы можем встретить воду в любом из ее трех состояний, причем ее форма постоянно меняется. Жидкая вода испаряется и переходит в газообразное состояние — водяной пар. Он конденсируется и превращается в жидкость. При минусовых температурах вода замерзает и превращается в твердый лед.

Если в сосуд с водой мы поместим кристаллы поваренной соли, то сможем наблюдать, как количество твердого вещества постепенно уменьшается. Вода при этом приобретает новые свойства: у нее появляется соленый вкус, изменяются плотность и температура замерзания. Полученную жидкость уже нельзя назвать водой, это раствор. Между молекулами соли и воды возникают межмолекулярные связи, благодаря которым молекулы соли отрываются от поверхности кристалла.

Артезианская вода

Согласитесь, несколько необычно называть воду полезным ископаемым: она вокруг нас, течет в ручейках и реках, плещется в морях и океанах, даже с неба льется. И тем не менее такое название верное. Вспомните о колодцах и артезианских скважинах. Разве в этих случаях не приходится добывать воду в буквальном смысле слова из-под земли? Артезианская вода — это вода, находящаяся на глубине 50—200 м и заключенная между водоупорными слоями. Такая вода надежно защищена от внешнего загрязнения.

Источник энергии

Вода — важный источник энергии. Мощность движущейся воды очень велика, поэтому ее используют для получения электричества. Гидроэлектростанции строятся там, где вода движется с большой скоростью, например на реках. Кроме того, могут возводиться и искусственные сооружения, такие как плотины, которые создают движение воды.

Вода, перетекая с верхнего уровня на нижний по специальным турбинным трубопроводам, приобретает большую скорость. Струя воды поступает далее на лопасти гидротурбины и вращает их. Так энергия превращается в механическую. Соединенный с турбиной генератор вращается, и механическая энергия становится электрической. Трансформаторы преобразуют электричество в напряжение нужной величины. Электричество через передающие линии пересылается на распределительные станции.

Вода — одно из самых важных веществ для всех живых организмов, в том числе и для человека. Наш организм примерно на 60—65 % состоит из воды. Большинство химических процессов в организме человека протекает в водных растворах. Все биологические жидкости в нашем организме (кровь, лимфа) представляют собой водные растворы. Если вода не поступает в организм, происходит его отравление продуктами жизнедеятельности. Вот почему без пищи человек может прожить дольше (примерно 50—60 дней), чем без воды (примерно 5—10 дней).

На заметку: Человек тяжело переносит обезвоживание. Потеря примерно 6—8 % влаги приводит к повышению температуры тела, покраснению кожи, учащению сердцебиения и дыхания, появлению мышечной слабости и головокружению. При температуре 30 °С потеря 15—20 % влаги в большинстве случаев заканчивается смертью.

Каждый человек в сутки должен выпивать примерно 2 дм 3 свободной и связанной воды (соки, супы, чай, напитки, молоко, фрукты и т. д.). Это нужно для того, чтобы возместить потери воды вследствие ее выделения с мочой и испарения через кожу и легкие.

На заметку: В среднем за свою жизнь человек потребляет (и выделяет в виде мочи и пота) около 70 т воды.

Вода требуется для самых различных бытовых нужд: умывания, туалета, приготовления пищи, стирки и уборки. В таблице 14 приведены данные о средней потребности человека в воде для бытовых нужд.

Вода необходима также для многих производств. В таблице 15 приведены данные о примерном расходе воды для производства различных промышленных продуктов и материалов. Следует отметить, что для бытовых нужд необходима чистая пресная вода, а для многих производств — даже еще чище, т. е. морская вода для этих целей непригодна.

Общая масса воды на нашей планете огромна — около 1,45 x 10 21 кг. Основная ее часть (более 97 %) находится в морях и океанах.

Природная вода, содержащая небольшие количества посторонних веществ, называется пресной, и только она пригодна для питья и приготовления пищи. На долю пресной приходится лишь небольшая часть (менее 3%) всех водных ресурсов Земли. Причем более 3/4 запасов пресной воды находится на полюсах (Северном и Южном) нашей планеты в виде ледников и в настоящее время практически недоступны для использования.

Круговорот воды в природе

Вода в природе совершает непрерывный круговорот (рис. 114). При нагревании океанов, морей, озер и рек под действием солнечных лучей происходит испарение. При переходе воды из жидкого в газообразное состояние она освобождается от минеральных веществ, преимущественно солей. Водяные пары поднимаются в верхние слои атмосферы и там конденсируются либо в жидкость (капли), либо в лед (снежинки). После этого вода выпадает на землю в виде дождя или снега. Дождевая вода (или снег) попадает в реки, моря, океаны или впитывается в землю, образуя подземные воды. Они попадают в реки, моря, океаны, и после этого описанный цикл снова повторяется. Этот процесс и называется круговоротом воды в природе.

Дождевая вода и снег — это самая чистая природная вода. Если в месте выпадения дождя или снега в атмосфере содержатся вредные газообразные выбросы предприятий и транспорта (оксиды серы и азота), то они растворяются в воде, и на землю выпадают кислотные дожди. Как только вода попадает на землю, она загрязняется веществами с ее поверхности.

Схема очистки питьевой воды

Основными источниками чистой воды для населения городов и поселков являются реки, озера и подземные воды. Прежде чем попасть к нам в дом, вода из этих водоемов проделывает длинный путь через систему водоочистки (рис. 115).

Вначале с помощью фильтров из воды удаляют крупные предметы (палки, сучья, бытовые отходы и т. п.), а затем проводят предварительное хлорирование с помощью газообразного хлора. Это делается для того, чтобы уничтожить основную массу различных вредных микроорганизмов.

Затем следует обработка химическими реагентами, фильтрация через песок и дополнительное хлорирование для надежной дезинфекции воды. После этого на некоторых очистительных станциях в воду добавляют специальные добавки, например фториды, способствующие укреплению эмали зубов, проводят доведение кислотности воды до принятого уровня и т. д.

Широкое использование газообразного хлора для обеззараживания воды связано с его высокой активностью против различных болезнетворных микроорганизмов и низкой стоимостью. Однако даже небольшие количества свободного хлора придают воде неприятный специфический привкус. Кроме того, некоторые хлорсодержащие вещества, образующиеся при действии хлора на органические примеси, чрезвычайно токсичны и обладают канцерогенной (вызывающей онкологические заболевания) и мутагенной (вызывающей генные мутации) активностью.

На заметку: Самым токсичным в настоящее время веществом небелковой природы является диоксин, который легко образуется при действии хлора на некоторые органические вещества.

В последнее время для обеззараживания воды стали использовать озон. Он обладает очень сильным дезинфицирующим действием. В экологическом отношении озон безопаснее, чем хлор. В настоящее время распространение этого метода обеззараживания сдерживает лишь относительно высокая, по сравнению с хлором, стоимость озона, что приводит к удорожанию очищенной воды.

Охрана водоемов

С ростом численности населения Земли и увеличением выпуска промышленной и сельскохозяйственной продукции потребление чистой воды значительно возрастает. Однако природные ресурсы чистой воды на нашей планете не бесконечны. Поэтому необходимо заботиться о чистоте и сохранении источников чистой воды. В большинстве случаев такими источниками являются природные водоемы — реки и озера.

Основными путями загрязнения водоемов различными вредными веществами являются сточные воды промышленных и сельскохозяйственных предприятий, бездумное использование минеральных удобрений, ядохимикатов и химических средств защиты растений в сельском хозяйстве, непродуманная организация различных свалок промышленных и бытовых отходов.

Вредные вещества, содержащиеся в сточных водах или смываемые с поверхности почвы дождевой водой, поступают в природные водоемы и из них возвращаются обратно к человеку с питьевой водой, поскольку в процессе очистки они, как правило, удаляются не полностью. Это может приводить к различным отравлениям и болезням. Кроме того, вредные вещества оказывают губительное воздействие на все живые организмы в водоемах, что может вызвать гибель их обитателей.

Пресная вода - это жизненно необходимый для любого человека ресурс. И прожить без этого ресурса, в среднем, можно лишь 3 дня. Поэтому одной из важнейших задач выживальщика является нахождение пресной воды. А запасы её в мире ограничены, особенно в некоторых частях света. Так что задача эта не из лёгких.

Способы добычи питьевой воды

Умение добывать воду в любых условиях является крайне полезным навыком, который может спасти вам жизнь.

Очистка воды
Сырую воду, особенно добытую не из чистого источника, пить опасно. Желательно продезинфицировать её перед этим. И существует немало способов для этого.

Добыча еды
Существует огромное количество способов добычи еды в условиях дикой природы. Знание хотя бы некоторых из них может однажды спасти жизнь.

Читайте также: