Конспект урока по химии "важнейший оксид - вода" (8 класс)

                           2                                                                                                Физические свойства                                                                                                                              Химические свойства              

 Нахождение в                                                                                                                                                                                                                                                                                                                          природе                                                                                                                  

                                   Живые                                                                                                                                                            

                                  организмы

                                                      Атмосфера                                                             ОСОБЕННОСТИ                                                                                                        +  

                                                                                                                                                                         tкип                                                                                         +  

                                                                              Литосфера                                                         tпл.                                                                            

   Плотность                                                                         + О                                                                                                          Запах                                                       +                                                                                                                                          

                                                                                                                    Гидросфера                               Цвет                                       +  

Состав и 

строение                                                                                                                              агрегатное                                                                                                                                                   Применение                

             Тип крист.               Вид связи                  Молекула                      Хим. Элементы          вода                      Быт                     С\х             Медицина    Промыш-      Особые

            Решетки                                                                                                                                                                                                                                                                     ленность      области

                                                                                                                              Литература

                                                                                                                                                                  биохимия

                                                                                     Искусство                                                    клетка                                 химическая

                                                                                                                                                                                                                             эволюция планеты

                                             Окружающая среда

                                                               (Экология)                                                                             органы                                                                                   

                                                                                                                                                                                                                                                       Лабораторный

  Ландшафтный дизайн                                                                                                                 организм                                                                              Промышленный                            Получение

Гуманитарный                                                                                                               Физиологическое

 фон                                                                                                                               действие

Муниципальное общеобразовательное учреждение

«Средняя общеобразовательная школа» с. Подъельск

Конспект урока химии

8 класс

Важнейший оксид – ВОДА.

                                                                    Разработчик:

                                                                    учитель    химии  -  биологии

                                                                    Моторина Надежда  Николаевна

                                                                    педагогический стаж – 31 год

                                                                    категория - высшая

с. Подъельск

2011 год

Тип урока. Обобщение и систематизация знаний с элементами новых знаний.

Форма урока.  Урок - исследование.

Технология. Дидактическая многомерная технология, представление учебного содержания  в виде логико – смысловой модели (ЛСМ).

Место урока в программной теме «Соединения химических элементов»Урок №2   Дидактические методы:  исследовательский.

Форма деятельности: беседа, работа с учебником со справочной литературой, просмотр  презентации, лабораторная работа.

Способы организации деятельности:   фронтальный, индивидуальный, парный.                             

 Методическая цель: создать условия для  систематизация знаний о воде , развития информационных умений, экологического воспитания.

Цели образования.

Обучения:

расширение и углубление знаний о воде на основе межпредметных связей дисциплин естественно-научного цикла; развитие  экспериментальных навыков; навыков работы в коллективе.

Воспитания:

воспитание бережного отношения к сохранности водных ресурсов; эстетических и нравственных чувств.

Развития:

развития  умений учащихся обобщать полученные знания, проводить анализ и сравнение, делать необходимые выводы; навыков работы с научно-популярной литературой.

Задачи: 1. Актуализировать имеющиеся знания: изучение учебной и научно-популярной литературы ; работа с наглядным материалом; анализ таблиц.

             2. Привести имеющиеся знания в систему: заполнение ЛСМ – карты исследования воды.

              3.Представление  результатов аналитической работы .

Аннотация к уроку.

Урок посвящен одному из самых распространенных веществ на Земле – воде. Объем знаний и информации  о воде у учащихся большой. Возможность определять сущностные характеристики изучаемого объекта, умение представлять свои знания в сжатом виде позволяет технология  ДМТ –Дидактическая многомерная технология.  Основным дидактическим обеспечением при реализации ДМТ являются логико-смысловые модели (ЛСМ), которые, кроме того, выступают и продуктом деятельности данной технологии. Поэтому технология с ЛСМ представилась как наиболее удачная для данного урока. Она  подразумевает логический компонент – порядок расстановки  точек (узлов) от центра к периферии. И второй компонент – смысловой – раскрывает содержание осей и узловых точек. Построение ЛСМ (моделирование) позволяет учащимся наглядно понять сущность изучаемого объекта, способствует формированию целостного восприятия информации. И в итоге значительный   объем информации представляется в виде компактного графического рисунка, опорного модуля.

Девиз урока. Вода – это жизнь!

  СТРУКТУРА УРОКА

1.Организационный момент: постановка познавательной цели, эмоциональное погружение в тему.

2. Аналитическая работа в   группах: сбор  и анализ информации.

• Изучение учебной и научно-популярной литературы.

• Работа с наглядным материалом (  физическая карта мира , плакаты «Круговорот воды в природе»).

• Анализ таблиц : «Содержание воды в организме человека», «Доля различных типов электростанций в выработке электроэнергии в России»,   «Ежедневный расход воды в разных городах Европы».

3.Заполнение ЛСМ – карты исследования воды: систематизация знаний.

 4. Представление результатов аналитической   работы учащихся-экспертов на классной доске: обобщение результатов исследования.

5. Проведение лабораторных опытов: исследование свойств воды.

6. Обсуждение результатов. Выводы.

7.Домашнее задание: выражение эмоционального отношения к изучаемой теме .

8. Итоги урока. Рефлексивный анализ.

Перечень оборудования: Компьютер, мультимедийный проектор, доска. Карта полушарий, подборка картин  на тему «Вода» , выставка книг на темы: художники – маринисты,  картинные галереи мира, происхождение жизни, обитатели воды, Заповедники России и мира,  картины с разными видами  спорта, художественная, поэтическая, приключенческая литература.

Важным моментом является создание на уроке условий для эмоционального погружения в тему. Здесь возможно использование репродукций картин известных художников, эмоционально и романтично изображающих разные природные проявления воды. Например, «Девятый вал» и «Море» И.К.Айвазовского, «Весна – большая вода» И.И.Левитана, «Снежная буря» Дж.Тернера, «Волна» Г.Курбе, «Морской пейзаж» А.Маньяско и др., выставки книг, можно воспользоваться фотоэтюдами из настенных перекидных календарей, на которых изображены картины русской природы в разные времена года – тихая речка и задумчиво плывущие над ней облака, заснеженные леса и горы, черные проталины и журчащие меж ними ручьи и т.п. музыкальное сопровождение: звуки природы или  произведения разных композиторов (например П.И.Чайковский «Времена года»). Уместно небольшое стихотворение, которое перекликается с содержанием наглядного материала, укрепленного на классной доске.

Девиз урока. Вода – это жизнь!

Организационный момент. Рапорт дежурного о готовности класса к уроку. Приветствие учителя.

Учитель:  О ней сложены былины и песни, ее считают святой и живой, ее уважают и почитают, без нее невозможна жизнь. С недавних пор ее стали строго учитывать в масштабах всей планеты. «Ты, – сказал Антуан де Сент-Экзюпери, – сама жизнь!» Ее изучают теоретики и экспериментаторы, химики и физики, биологи и гидрологи, представители многих других отраслей знания. Каждый из нас общается с ней ежедневно, ежечасно. Речь пойдет о таком, казалось бы, простом, но пока еще полном нераскрытых загадок веществе.

Какое слово нужно дописать в  тему нашего урока?

Ученики:  – ВОДА.

Учитель: Афанасий Фет написал стихотворение:

«В кружево будто одеты
Деревья, кусты, провода.
И кажется сказкою это,
А все это просто вода.

Безбрежная ширь океана
И тихая заводь пруда,
Каскад водопада и брызги фонтана,
А в сущности это вода.

Высокие волны вздымая,
Бушует морская вода,
И топит, и губит, играя,
Большие морские суда.

Вот белым легли покрывалом
На землю родную снега…
А время придет – все растает,
И будет простая вода.»

Мудрецы  говорят, что  глаза человека не устают смотреть на  небо, огонь и воду.  Чарует, завораживает это вещество.

2.Аналитическая работа в группах.

 Учитель: Что мы уже знаем о воде? Перед вами маршрутный лист нашего исследования. Впишите фамилию, имя. Поставьте любой знак в графе «знаю» и «не знаю» по всем пунктам  маршрута.  В конце урока  отметим еще одну графу: что  « узнал» нового. Какие вопросы у вас обозначились в графе «не знаю»?

Ученики:  перечисляют.

Учитель:  Исследуя воду с разных позиций, постараемся найти ответы на эти вопросы. Для прохождения маршрута необходима карта. Каждый из вас будет заполнять её, а дома вы вклеите её в рабочую тетрадь. Она соберет в себя все самое важное о воде в кратком виде. В центре вашей карты будет расположено вещество, которое мы будем исследовать. От него в разные стороны отходят маршруты исследования. Каждый маршрут имеет свое название. На маршруте отмечены пункты. Итогом прохождения маршрута будет  кратко вписанная вами информация   по всем пунктам. Для успешного прохождения тропы исследования нам будут помогать проводники-эксперты, справочная литература, карточки, слайды, учебник. Проводники-эксперты, ваши одноклассники,  будут заполнять   карту исследования на доске, каждый на своем участке маршрута.

В добрый путь!

Наше исследование мы начинаем с маршрута Нахождение в природе. Слово дается эксперту-географу.

Эксперт – географ:

Вода – самое распространенное вещество на Земле. Почти ¾ поверхности земного шара покрыты водой (показывает на физической карте полушарий), образующей океаны, моря, реки, озера. В атмосфере находится много паров воды. В виде огромных масс снега и льда она круглый год лежит на вершинах высоких гор и в приполярных районах. В недрах Земли также находится вода, пропитывающая почву и горные породы. Свинцовые тучи и причудливые облака,  дождь, роса и туман – тоже вода.

Вода совершает в природе два круговорота (схема). Большой круг: из океанов, морей, рек и водоемов вода испаряется в атмосферу, конденсируется в облака и дождем выпадает на землю и с реками – опять в океан. И малый круг: растения всасывают воду из земли, с зеленью и фруктами вода попадает в тело животных и человека, оттуда снова возвращается с выделениями и дыханием в воздух и в  землю. Благодаря такому круговороту животные, растения и человек могут обитать на суше и все же  оставаться водными существами, так как вода составляет основную среду всякого живого организма.

( Показ   слайдов с изображением природной воды. Подчеркивается красота природных ландшафтов, включающих реки, озера, водопады.)

 Учитель: На столах перед вами карточки  для прохождения маршрутов.  Работаем с карточкой №1 Нахождение в природе. (инструкция)

 Задание работы в парах.

1.Определить виды природных вод в сферах Земли.

2.Нанести на карту исследования основные виды вод по сферам.

3.Можно уточнить качественные и количественные показатели.

 Эксперт – географ:  отмечает на доске:

Гидросфера: - океаны, моря;

Литосфера: - ледники, подземные воды;

Атмосфера: - осадки;

Живые организмы: - клетки, ткани.

Учитель: В некоторых русских сказках присутствуют упоминания о «живой» и «мертвой» воде. «Живая» вода придавала сказочным персонажам молодость, здоровье, а порою и воскрешала; «мертвая» вода погружала человека в сон, подобный смерти. Сказка – ложь, да в ней намек. Подобное существует и в природе. Так, вода, образующаяся при таянии снега и льда, поистине животворящая. Ее благотворное влияние на развитии флоры и фауны подтверждено  многочисленными экспериментами.

 С открытием изотопов водорода – Дейтерия и Трития, появился новый термин – тяжелая вода. Это вещества с той же химической формулой Н₂О, но с молекулярными массами 20 и 22. Тяжелая вода внешне похожа на  обычную воду. Но по многим физическим свойствам она отличается от нее.   И в физиологическом отношении тяжелая вода воздействует на живое вещество иначе. Если ее использовать для полива, растения не развиваются, семена не прорастают. Головастики, микробы, черви, рыбы не выживают в тяжелой воде, а если наземных животных напоить ею, они погибнут. Тяжелая вода является «мертвой», она используется в атомных реакторах для замедления нейтронов, выступает одним из регуляторов цепной реакции деления урана. 

«Живая» вода – это талая вода. Ее чудесные целебные свойства связывают не с отсутствием в ней дейтерия (его столько же, сколько в любой другой воде), а с тем, что в течение некоторого времени после таяния она частично сохраняет структуру льда, более «рыхлую», чем структура жидкой воды, в которой молекулы упакованы плотнее.

  Ученые обнаружили, что в талой воде сохраняются очаги ледяных структур. Это своего рода «память» воды, в пустоты ледяной решетки идеально укладываются биомолекулы без их повреждения, при этом сохраняются потенциальные жизненные функции. При употреблении свежей талой воды      увеличивается в 1,5-2 раза урожайность сельскохозяйственных культур, прирост молодняка, она оказывает омолаживающее действие на организм как животных, так и человека. Прокипяченная талая вода теряет свои чудесные свойства.

Учитель. Мертвые долины и скалы оживают только от воды. Почти все мифы древних народов рассказывают о том, что живой мир возник из воды. И древние человеческие цивилизации возникали и процветали, прежде всего, вдоль великих рек: Нила, Ганга, Хуанхэ, Тигра и Евфрата, Дуная и Рейна, Волги, Дона и Днепра (показывает на карте полушарий) .

 Вода дороже золота, утверждали бедуины, всю жизнь кочевавшие в песках. Они знали, что никакие богатства не спасут путника в пустыне, если иссякнут запасы воды. Величайшие пески Сахары, непреступные и жестокие, проглотили много смельчаков. Нередко исчезали целые караваны. Их убивала «одна карающая рука», неумолимая и безжалостная жажда, в пекле пустынь человек может продержаться без воды около суток.

Важная роль воды была давно подмечена человеком. Совсем не случайно Аристотель включил ее в число четырех основных начал природы. В Средние века считали, что вода – простое вещество, единое и неделимое. Антуан Лавуазье доказал, что она состоит из водорода и кислорода, воду можно получить  с помощью химических реакций.

v     В 1783–1784 гг. с целью выяснения состава воды А.Лавуазье совместно с Ж.Менье поставил опыты по ее разложению раскаленным железом и древесным углем. В результате было установлено, что вода состоит из кислорода и «горючего воздуха» (который в дальнейшем французский физик и химик А.Гитон де Морво назвал водородом). Их соотношение    1 : 2. Классическая формула воды  предложена   была в 1805 г. А.Гумбольдтом и Ж.Гей-Люссаком. 

Повседневно используя воду, мы так привыкли к ней и считаем ее настолько обыденным явлением, что слово  «вода» стали употреблять как синоним неинтересного и давно известного. В действительности же она удивительна и хранит в  еще много неизведанного. Вода – подлинное чудо природы: не будет ее, погаснет жизнь на Земле. Нам еще предстоит познакомиться со свойствами  и приоткрыть тайны этого вещества.

Наше исследование мы продолжим по   маршруту Состав и строение. 

На карте исследования находим маршрут: Состав и строение.

Учитель: (фронтальная работа с классом):

 Назовите химическую формулу воды.

Ученики:  Формула воды  - Н₂О. (вписываем в центр карты).

Учитель: Назовите качественный и количественный состав молекулы воды.

Ученики:  Химический состав: - водород,  2 атома;

                                                - кислород, 1 атом.

(вписываем в пункты маршрута на исследовательской карте)

Учитель: Какой тип химической связи в молекуле воды?

Ученики: Ковалентная, полярная связь, т.к. образована разными химическими элементами, неметаллами.

Учитель: Знакомство с физическими и химическими свойствами воды, с ее аномальным поведением начнем с изучения ее строения.

Молекула воды имеет угловое строение: входящие в ее состав ядра образуют равнобедренный треугольник, в основании которого находятся два ядра атома водорода, а в вершине – атом кислорода, угол между связями Н–О–Н равен 104,5º. В молекуле воды четыре электрона задействованы в образовании ковалентных связей О–Н, остальные составляют неподеленные электронные пары (рисунок на доске заранее).

                    ̣̣̣ ̣                                      _-2                       δ-

Н   :О:   Н                            О             

       ˙˙                           ⁺¹Н 104,5º Н⁺¹     δ+

                                                                ДИПОЛЬ

Молекула воды представляет собой маленький диполь, содержащий положительный и отрицательный заряды на полюсах. Оказывается, между молекулами воды связи более прочные, чем обычные межмолекулярные. Они называются водородными связями. Водородная связь возникает между атомом водорода одной молекулы и атомом кислорода соседней. Вот так (демонстрирует на моделях). Эти связи удерживают молекулы вместе довольно прочно. Благодаря этим воздействиям молекулы воды способны образовывать как случайные ассоциаты, т.е. не имеющие упорядоченной структуры, так и кластеры – ассоциаты, имеющие определенную структуру.

Отмечаем на карте исследования:

1.     Н₂О

2.     Химические элементы:    Н -2ат.;

                                            О -1ат.

     3.Молекула:                             _-2                       δ-

                                            О                     

                                     ⁺¹Н 104,5º Н⁺¹     δ+

                                                                ДИПОЛЬ

     4.Вид связи:  - ковалентная полярная;  

                    ̣̣̣ ̣

Н   :О:   Н         

                ˙˙          

                  - водородная: образует ассоциаты - кластеры.

(Просматриваем слайды с данной информацией.)

Учитель: Есть информация, которую вы все хорошо знаете. Наше исследование мы продолжим по   маршруту Физические свойства. 

Перечислите физические свойства воды (фронтальная работа с классом) .                      

 Ученики: -   это жидкость без цвета, вкуса, запаха, кипит при температуре 100º С, замерзает при 0º С, плотность 1 г/см³.

  Отмечают перечисленные свойства на карте исследования, маршрут – Физические свойства.

Учитель: Чистая (дистиллированная) вода обладает своеобразными свойствами, которые делают это соединение поистине уникальным. Эксперт – физик   приоткроет завесу тайн водной стихии.

 Эксперт – физик: 1. Известно, что все вещества, переходя из жидкого состояния в твердое, уплотняются. Вода не подчиняется этому правилу: лед не тонет, он всегда на поверхности. Способность воды расширяться при замерзании спасает нашу планету от обледенения. Не  обладай вода таким загадочным свойством, все водоемы и даже Мировой океан в ледниковый период промерзли бы до дна. Жизнь на Земле просто бы не возникла.

2.  Максимальную плотность вода имеет при +4ºС.При температуре ниже +4º С вода занимает верхнюю часть водоема, укрывая, как шубой, нижние слои, защищая их от охлаждения. Для жизни обитателей водоема это создает комфортные условия зимой, а лед обеспечивает второй утепляющий слой.

3.  Вода обладает скрытой теплотой плавления и теплотой парообразования.  Высокая скрытая теплота плавления льда оберегает нашу планету от наводнения. Таяние льда и снега связано с огромными тепловыми затратами, поэтому процесс происходит постепенно, в большинстве случаев не причиняя вреда природе.

4.  На испарение 1 кг воды расходуется энергии   в 7 раз больше, чем на плавление 1 кг  льда, в этом причина сохранения воды на Земле. Даже в самые жаркие дни она испаряется крайне медленно. Только поэтому сезоны года меняются не резко, а плавно: лето – осень – зима – весна. 

 5. Вода имеет высокую удельную теплоемкость.   Из-за высокой удельной теплоемкости воды на континентах не бывает резкого перепада температур зимой и летом, днем и ночью, поскольку они окружены гигантским регулятором, Своеобразным термостатом – водами Мирового океана.

6. Еще одна особенность воды – высокое поверхностное натяжение. Благодаря этим силам вода легко поднимается по капиллярным каналам почвы на поверхность Земли, движется в тканях растений и в клетках живых организмов. Из всех известных  в настоящее время жидкостей по силе поверхностного натяжения вода уступает только ртути. О том, насколько велики силы поверхностного натяжения воды, свидетельствуют наблюдения за скольжением водомерок по ее поверхности.

Учитель: Работаем с карточкой №2 для прохождения маршрута Физические свойства. (инструкция) 

Задание работы в парах.

1.     Выбрать   некоторые аномальные свойства воды из 9 предложенных.

2.     Дополнить на карте исследования выбранные свойства воды.

3.     Можно уточнить качественные и количественные показатели.

 Эксперт – физик:  отмечает на доске Особенности:

Высокие:        - теплоемкость;

                       - поверхностное напряжение;

Расширение:  - при замерзании;

Скрытая:       - теплота плавления.

(Просматриваем слайды с данной информацией.)

Учитель:   Если бы нам удалось заглянуть внутрь капли, то можно было бы увидеть, что силы, действующие между молекулами, уравновешивают друг друга. Однако на границе вода-воздух они проявляются только с одной стороны и как бы стягивают поверхность жидкости. Здесь важную роль начинает играть несимметричная конфигурация молекулы воды. Результат – молекулы воды как бы примагничивают  друг друга и стремятся втянуться внутрь от поверхностного слоя. Именно поэтому капля на твердой поверхности всегда принимает шарообразную форму, но если вода загрязнена, форма капли изменяется.

Эксперт – физик: Проведем исследование, иллюстрирующее поверхностное натяжение воды. (Инструкция №1).   Учащиеся выполняют лабораторный опыт в парах, на это отводится 1-2 мин. Перед выполнением опыта следует напомнить о правилах техники безопасности при работе с острыми предметами.

Лабораторный опыт. 
«Поверхностное натяжение воды».

Оборудование. Чашка Петри с водой, портновская булавка.

Ход работы

1. Осторожно положите на поверхность воды небольшую портновскую булавку. Если у вас один конец булавки был под наклоном, она окажется на дне. Выньте ее из воды, протрите сухой тряпочкой и повторите опыт.

3. Обсудите в паре вопросы для самостоятельных выводов.

а) Что произошло с булавкой?

б) Какое явление вы наблюдали?

в) Сделать вывод по этому свойству воды.

v     Опыт, как правило, вызывает недоумение, ведь удельная масса металла значительно больше, чем у воды. Непотопляемость иголки (булавки) объясняется тем, что молекулы воды связаны силами поверхностного натяжения.

 Учитель:  Какой вывод вы предложите из увиденного?

 Ученики: 1-й  в ы в о д. Вода имеет высокое поверхностное натяжение.

 Учитель:  В последние десятилетия ученые проводили эксперименты, которые позволили им сделать предположение. Что вода может обладать некими информационными свойствами. Их связывают с уникальностью воды, особенностями ее строения и способами соединения между молекулами. Подобной возможностью не обладает ни одно другое химическое вещество.

Способность воды бесконечно структурироваться, можно заметить, если внимательно рассмотреть снежинки. Количество лучей остается постоянным, орнамент же не повторяется. Причина этого в том, что кристаллическая решетка при образовании снежинок каждый раз выстраивается в зависимости от воздействия многих факторов. В первую очередь это электромагнитные волны или взаимодействие с другими веществами. Вода как бы запоминает некую переданную ей информацию электромагнитного поля, записывая ее в молекулярных связях. Вода – это своеобразный биокомпьютер.

Массару Эмото и другие японские ученые поставили интересные опыты. На сосуд, где проходили кристаллизация, прикрепляли этикетку с различными словами на разных языках. Невероятно, но было установлено, что на формирование структуры снежинок надпись оказывала сильное влияние. Такие слова, как «любовь», «доверие», «радость», оказывали положительное воздействие, и структура образца формировалась  без нарушений – кристаллы имели ровные лучи, строгие и четкие формы. Слова «ненависть» и «фашизм» влияли на данный процесс иначе: симметрия, красота и стройность конструкции снежинок оказывались нарушенными.

При анализе этих данных возникает вопрос: если вода способна каким-то образом считывать информацию, то будет ли она  оказывать влияние на организм человека, который, например, начнет регулярно пить специально обработанную воду? Новейшие исследования отвечают на него положительно. Вода, несущая определенную информацию, попадая в организм человека, оказывает на него соответствующее ей воздействие. По-видимому, люди давно интуитивно знали об этом. На Руси существовала так называемая трехзвонная вода, обладающая ценными свойствами. Гонцу, несшему ее, нельзя было ни с кем разговаривать по дороге, иначе воду считали испорченной. Святая вода, освященная молитвой в церкви, также имеет структурированную молекулярную решетку, она долго не портится и оказывает благотворное влияние на организм человека.

Сейчас полагают, что не только слова и эмоции несут биоэнергетическое воздействие, но и мысли человека определенным образом влияют на ее свойства. (Просматриваем слайды со снежинками.)

В карте исследования отмечаем: Информационная «память» структурированной воды.

Учитель: Маршрут - Химические свойства мы пройдем на последующих  уроках. Что же расскажет нам эксперт-химик?

Эксперт-химик: Вода – химически активное вещество, поэтому она взаимодействует со многими другими веществами. Самое общеизвестное и наглядное из таких взаимодействий – растворение веществ в воде. Вода является наиболее универсальным растворителем. Растворенный кислород воздуха обеспечивает жизнь водных организмов. А вот сероводород – газ, образующийся при разложении остатков организмов, делает водоем безжизненным, как это имеет место, например, в глубинах Черного моря. Растворяются в воде жидкие и твердые вещества. Широко применяются водные растворы твердых веществ.   Поэтому любая природная вода – раствор. Проведем исследование, иллюстрирующее растворение веществ в воде  (Инструкция №2).    Учащиеся выполняют лабораторный опыт в парах, на это отводится 1-2 мин. Перед выполнением опыта следует напомнить о правилах техники безопасности при работе с сильными окислителями.

Лабораторный опыт. 
Растворение солей в воде.

Оборудование и реактивы. Два химических стакана с водой, стеклянная палочка для перемешивания,   соли – медный купорос и марганцовка.

Ход работы

1. Поместить в один стакан с 50 мл воды несколько кристаллов медного купороса. Перемешать содержимое стеклянной палочкой (по часовой стрелке) в течение 5-10с, обращая внимание на скорость растворения.

2. В другой стакан с 50 мл воды поместить несколько кристаллов марганцовки. Перемешать содержимое стеклянной палочкой (по часовой стрелке) в течение 5-10с, обращая внимание на скорость растворения.

ü     Отметить, что под воздействием центростремительных сил кристаллики оказываются в центре «воронки», образуя малиновый «смерч», исчезающий через некоторое время после перемешивания. Оставшиеся на дне кристаллики растворяются значительно медленнее.

3. Обсудить в паре вопросы для самостоятельных выводов.

а) Что произошло с кристаллами соли?

б) Какое явление (физическое или химическое) произошло с солью?

в) Сделать вывод по этому свойству воды.

Учитель:  Какой вывод вы предложите из увиденного?

 Ученики: 2-й  в ы в о д. Вода – хороший растворитель.

Учитель:  (Валеологическая пауза - 1 мин. ).

Посмотрите в окно. Как прекрасен зимний пейзаж! Снег уводит ваш взгляд далеко, далеко. Всмотритесь. Вот дымок из печки.  А дальше  - пролетела птица.

Вернемся в класс. Повернитесь направо. Вы в картинной галерее. Перед вами картины разных художников о воде, ее работе, роли в природе. Прекрасное всегда поднимает настроение у человека.

Повернемся налево. Перед вами выставка книг. Вот книги о происхождении жизни на Земле. Эти рассказывают о водных обитателях.  Здесь вы увидите заповедные места нашей замечательной Родины.  Не обойдем вниманием и произведения соотечественников и зарубежных  писателей и поэтов,  в которых вода играет значительную роль.

 Учитель: Продолжим исследование.

Вода уникальна и ничем не заменима. На Земле нет ни одного даже самого примитивного существа и ни одного растения, которые не имели бы в своем составе воду и могли бы без нее обходиться. Наверное, всем известно, что вода составляет от 80 до 99% массы растений и около 75% массы животных. Что касается человека, то его организм очень строго реагирует на нарушения водного баланса: потеря 6–8% влаги от массы вызывает тяжелое состояние, близкое к обмороку, а если потеря достигает 10–12% – перестает биться сердце.

Пожалуй, нам не найти такой отрасли хозяйства, которая могла бы обойтись без воды или подыскать ей полноценный заменитель. Благодаря своим свойствам вода универсальна. Она непременный участник всех технологических процессов. Без нее невозможна работа промышленных производств, транспорта, строительства.

Вода – наиболее надежный и дешевый теплоноситель: ею греют, но ею же и охлаждают. Вода – источник энергии и перевозчик грузов. Незаменима вода и в быту: без нее немыслимы приготовление пищи, личная гигиена, отдых. Вот почему мы с полным правом можем сказать: где нет воды, там нет и жизни.

Учитель: Есть информация, которую вы легко найдете в своем учебнике

для прохождения маршрута Применение. 

Работаем с учебником для прохождения маршрута Применение.(инструкция) Задание работы в парах: совместно или  по индивидуальному выбору.

1. Из 18 учебника О.С.Габриелян Химия 8 класс (стр.93 и рис. 51 Потребление воды человеком)  выбрать   области применения воды по пунктам  исследования, добавить  из знаний жизненного опыта. Использовать справочную литературу на столах.

 2. Уточнить (написать) на карте исследования некоторые области применения  воды.

 3. Можно добавить   количественные показатели.

Учитель: Подведем итог вашей работы. Назовите, где используется вода.  (фронтальная работа,  учитель ведет запись называемых областей применения на доске).

Ученики:  Быт:     - умывание;

                            - стирка;

                            - пища.

                Сельское хозяйство (С/х): - полив;

                                                          - животные.

                Медицина: - лекарства;

                Промышленность: - химическая;

                                              - фармацевтическая;

                                              - пищевая.

Учитель: Посмотрим на воду глазами Эксперта - биолога, чтобы обнаружить связи между жизнью и водой.

Эксперт – биолог: Жизнь, как известно, зародилась в воде. Масштабы освоения жизнью суши не могут сравниться с масштабами ее распространения в воде. Судите сами: на суше жизнь кипит примерно до метра в глубину почвы (дальше тоже забирается, но там она очень разрежена) и до 60 м в высоту, т.е. до верхушек самых высоких деревьев. Выше летают насекомые, споры и семена растений, микроорганизмы, но это уже не та «гуща». Да и на поверхности суши не все равномерно: в пустынях, при недостатке жидкой воды, приходится говорить уже не о пленке, а о редкой паутинке жизни. Другое дело в водоемах. Слой жизни в океане в 60 раз толще. Все типы живых существ сложились в океане еще до выхода жизни на сушу. Вода, не имеющая собственной формы, оказывает влияние на форму живых существ. Приспособленность организмов к обитанию в водной среде особенно ярко и зримо предстает на примере животных, предки которых покинули воду для жизни на суше, а сами вернулись в воду. Речь идет о млекопитающих – тюленях, китах и дельфинах, чей облик так далек от облика наземных обитателей.

Учитель: Для определения Особых областей применения воды работаем с карточкой №4.(инструкция)

 Задание работы в парах.

1.     Обсудить и выбрать   некоторые роли воды на Земле из 9 предложенных.  

2.     Дополнить на карте исследования выбранные роли  воды.

3.     Можно уточнить качественные и количественные показатели, используя справочный материал.

 Эксперт – биолог : отмечает на доске Особые области применения воды:

1.Среда обитания.

2.Колыбель жизни.

3.Фотосинтез.

4.Преобразователь неживой природы.

5.Источник энергии.

  6.Регулятор климата.

(Просматриваем слайды с данной информацией.)

Учитель: Отправляясь по маршруту исследования Получение, мы совершим экскурс в прошлое.    

Гипотеза появления воды на Земле   исходит из «холодного» происхождения Земли с последующим ее разогревом.   5-7 млрд. лет назад на какой-то стадии разогрева в мантии Земли на глубинах 50-70 км из ионов водорода и кислорода начал возникать водяной пар. Однако высокая температура мантии не позволяла ему вступать в химические соединения с веществом мантии. Под действием гигантского давления пар выжимался в верхние слои мантии, а  затем и в кору Земли. В коре более низкие температуры стимулировали химические реакции между минералами и водой, в результате разрыхления пород, образовались трещины и пустоты, которые немедленно заполнялись свободной водой. Под действием давления воды трещины раздавались, превращались в разломы, и вода через них устремлялась на поверхность. Так возникли первичные океаны.

Дополняет гипотезу появления воды на земле  и  космическое происхождение воды. Кометы и сейчас поставляют молекулы  космической воды из своих миллионнокилометровых газовых хвостов, до 1,5 т воды в год. Но следует иметь в виду, что образование такой космической воды началось одновременно с возникновением вселенной.  

На карте исследования отметим все вместе: пункт Химическая эволюция планеты:   - 4 млрд.лет назад; 

                 - продукт химических реакций.

Учитель: Из каких простых веществ при  определенных технологических условиях возможно создать воду?

Ученики: Из кислорода и водорода.

Учитель: Правильно. Отметим пункт  Лабораторный – из Н₂ и О₂.

Учитель: Продолжим исследование. Маршрут Физиологическое воздействие воды на организм. Предоставим слово эксперту – физиологу.

Эксперт – физиолог: Все воды содержат растворенные вещества. Наиболее представленными элементами в воде являются кальций, натрий, хлор, калий. Характерно, что набор химических элементов в воде близок к их составу в крови животных и человека. Это, по-видимому, является одним из подтверждений зарождения жизни в водной среде.

Наши предки, выйдя из океана, прихватили с собой его «частичку»:

• тело человека на ~77% состоит из воды, а эмбрион – на ~97%;

• кровь на ~90% – вода, химический состав крови удивительным образом похож на состав морской воды (во время второй мировой войны хирурги при отсутствии донорской крови с успехом заменяли ее морской водой, а вы, купаясь в море, наверное, замечали, что полученная в морской воде рана не так болезненна, хотя должна бы сильно жечь);

• испарение воды с кожи – главный терморегулятор организма;

• смазка суставов, обеспечивающая движение, – та же вода, как и пищеварительный сок.

Учитель: Для определения Физиологического действия  воды на организм работаем с карточкой №5.  или учебником.(инструкция).

Задание работы в парах.

1.     Из 18 учебника О.С.Габриелян Химия 8 класс  стр.93 выбрать некоторые роли воды в организме или из карточки №5 выбрать и обсудить   из 12 предложенных. 

2.     Дополнить на карте исследования выбранные свойства  воды.

3.      Указать несколько качественных показателей, используя справочный материал.

Эксперт – физиолог:  отмечает на доске Физиологическое действие воды:

Биохимия: – растворитель;

Клетка:  - транспорт;

              - обмен веществ;

              - упругость;

              - объем;

              - защита;

Органы: - мозг 83%;

             - мышцы 75%;

             - кости 46%;

Организм: - основа жизни.

(Просматриваем слайды с данной информацией.)

Учитель: Завершаем исследование  маршрутом Гуманитарный фон. Ежегодно сотни миллионов людей во всем мире стремятся уехать для отдыха, накопления сил и здоровья на берега морей, озер, рек, чтобы ощутить благотворное, освежающее целебное действие купаний. Отдыхающие стремятся  почерпнуть энергию у своей прародительницы – воды. ода украшает любой ландшафт. Хороший парк сложно представить без пруда, искусственного водоема, естественную прелесть воды усиливают фонтаны. В последнее время стали популярны аквапарки, а многочисленные водные аттракционы пользуются особой популярностью. Вода дает радость еще и тем, что с ней, а также со льдом и снегом связано много видов спорта –лыжные гонки, фигурное катание, хоккей, фристайл и другие. Людям нравятся картины, написанные художниками – маринистами, будоражат воображение книги, описывающие путешествия героев по водным просторам, бушующим морям. Эмоциональная связь человека и воды неразрывна, имеет глубокие корни.

Генеральная Ассамблея ООН в 1993 году объявила 22 марта Всемирным днем воды (водных ресурсов). Цель этого праздника – привлечь внимание к проблемам нехватки питьевой воды, необходимости сохранения и рационального использования водных ресурсов.

Предоставим слово эксперту- экологу.

Эксперт – эколог: В условиях дефицита пресной воды живут 1,1 млрд. землян. К 2025 году их число превысит 3 млрд.   Мифический же герой Геракл, по-видимому, был первым в мире тружеником, открывшим человечеству путь к загрязнению водоемов.  Он за один день изготовил плотину на реке и направил ее течение на скотный двор. Таким образом, Геракл быстро очистил конюшни царя Авгия, где за 30 лет накопились горы навоза.

Развитие цивилизации на протяжении многих веков напоминало расчистку «авгиевых конюшен». Сточные воды выпускались непосредственно в водоемы, на берегах которых обычно располагались промыслы, для удобства снабжения чистой водой и сброса нечистот.   В эпоху феодализма начинается бурное развитие промышленности и увеличение городского населения, одновременно ухудшается санитарное и экологическое состояние городов. Они буквально стали утопать в нечистотах, что привело к загрязнению питьевой воды в колодцах и широкому распространению инфекционных заболеваний. Участившиеся эпидемии опустошали Европу.

Ученые  приводят печальную статистику – ежегодно в мире сбрасывается более 42 км³ сточных вод, которые делают непригодными около 7000 км³ воды.    В начале XXIв. практически невозможно отыскать водоем, который имел бы чистую природную воду.

Основные факторы ухудшения качества природных вод под влиянием хозяйственной деятельности людей:

1. Кислотные дожди.

2.Повышается содержание в природных водах фосфатов, нитратов,     ионов тяжелых металлов, прежде всего кадмия, ртути, мышьяка и цинка.

 3.Растет содержание в водах органических соединений, прежде всего биологически стойких, ПВА, иногда фиксируются канцерогенные и мутагенные вещества.

4.Катастрофически снижается содержание кислорода в природных водах, прежде всего в результате повышения его расхода на процессы, связанные с «цветением» воды и загрязнением поверхности вод нефтепродуктами.

 5.Существует опасность загрязнения природных вод радиоактивными изотопами химических элементов.( Япония, АЭС Фукусима, март 2011 г)

Эксперт – эколог: Отметим на нашей карте исследования необходимость охраны воды. Отмечает на карте исследования , на доске:

Окружающая среда – охрана воды.

Ученики  делают соответствующие надписи у себя на картах.

Домашнее  задание.

Учитель: Заполнение последнего маршрута на карте исследования будет вашим домашним заданием. Свое отношение к  прекрасному, удивительному, уникальному веществу – воде я предлагаю вам  выразить в виде синквейна. Это вторая часть домашнего задания. И третья часть домашнего задания: рассказать о воде используя свою карту исследования. Правила составления синквейна следующие.

В синквейне 5 строк:

1 – понятие (одно существительное);

2 – прилагательные ( два слова);

3 – глаголы (три слова);

4 – предложение (из четырех слов);

5 – существительное (одно слово, итог).

Прилагательные и глаголы должны раскрывать понятие, а предложение – иметь смысловой характер.

 Итоги урока. Рефлексия.

Завершили маршрут. Перевернем нашу карту исследования. Перед вами вопросы и ответы. При составлении   перепутались номера  ответов на вопросы. Найдите правильные ответы на вопросы из  7 предложенных.  (Задание на соответствие первого и второго столбца).

Ученики читают вопрос и ищут ответ или отвечают сами.

Вопросы о воде.

1.Во всем мире нет  ничего более мягкого, чем вода, но она точит камень. Каким образом?

 2.Среди многочисленных свойств этого вещества важнейшим является информационное свойство, т.е. способность получать, сохранять и передавать информацию. Как?

3.Какие факторы могут изменять структуру воды?

4.Как понятие «малая родина» связано с водой?

5.Как все многообразие красок неба, радуги, закатов, восходов,   связано с водой?

Ответы на вопросы.

А.При замерзании вода расширяется с такой силой, что разрушает камень; деревянные бруски, вставленные в трещину камня или скалы, а затем политые водой, также с большой силой разбухают и раскалывают камень

Б.Несмотря на то, что химическая формула воды постоянна, структура ее под действием информации может изменяться, образуя различные ячейки памяти – кластеры. Молекулы воды выступают в роли своеобразного алфавита, из которого строятся «слова» памяти в виде разнообразных структур.

В.Эмоции – страх, ненависть, любовь; магнитные поля; радиоактивность; хорошее и плохое слова и даже музыка.

Г.Структура воды в человеческом организме идентична структуре воды той местности, в которой он родился.

Д.Цвет – это результат преломления света в воде различной структуры.

 Молодцы!  Вы помогли мне определить порядок ответов.

Вернемся к маршрутному листку.

Посмотрите, все ли пункты маршрута мы прошли?

Отметьте третью графу «узнал(а)».

Что нового вы узнали сегодня на уроке?

Ученики. Отвечают.

Если у вас есть пожелания, напишите их. Надеюсь, что после этого урока мы активно продолжим работу по охране воды.

Желаю Вам успеха и «любви и благодарности», так как именно эти слова, произнесенные на разных языках мира, позволяют воде кристаллизоваться в самые прекрасные звезды-снежинки!

Литература для учителя:

1.     О.С.Габриелян и др. Химия. Вода в нашей жизни. Методическое пособие М. Дрофа, 2011г.

2.     2.О.С.Габриелян и др. Настольная книга учителя. Химия 8 класс. М.Дрофа, 2002г.

3.     И.В.Галыгина и др. Современные технологии преподавания химии 8-11 классы УМП,  М. Издательский Центр «Вентана-Граф» 2009г.

4.     Интернет ресурсы: О.В.Мосин К.х.н.    Структура воды.

                                            О.В.Мосин    О структуре воды.

Литература для учащихся:

1.     О.С.Габриелян Учебник   Химия 8 класс М. Дрофа, 2007г

2.     Справочные материалы из  книг:

  О.С.Габриелян и др. Химия. Вода в нашей жизни. Методическое пособие М. Дрофа, 2011г.

О.С.Габриелян и др. Настольная книга учителя. Химия 8 класс. М.Дрофа, 2002г.

 Вода! Вода, у тебя нет ни вкуса, ни цвета, ни запаха, тебя невозможно описать, тобой наслаждаются, 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  «Планета людей»

Вопросы о воде.

1.Во всем мире нет  ничего более мягкого, чем вода, но она точит камень. Каким образом?

 2.Среди многочисленных свойств этого вещества важнейшим является информационное свойство, т.е. способность получать, сохранять и передавать информацию. Как?

3.Какие факторы могут изменять структуру воды?

4.Как понятие «малая родина» связано с водой?

5.Как все многообразие красок неба, радуги, закатов, восходов,   связано с водой?

Ответы на вопросы.

А.При замерзании вода расширяется с такой силой, что разрушает камень; деревянные бруски, вставленные в трещину камня или скалы, а затем политые водой, также с большой силой разбухают и раскалывают камень

Б.Несмотря на то, что химическая формула воды постоянна, структура ее под действием информации может изменяться, образуя различные ячейки памяти – кластеры. Молекулы воды выступают в роли своеобразного алфавита, из которого строятся «слова» памяти в виде разнообразных структур.

В.Эмоции – страх, ненависть, любовь; магнитные поля; радиоактивность; хорошее и плохое слова и даже музыка.

Г.Структура воды в человеческом организме идентична структуре воды той местности, в которой он родился.

Д.Цвет – это результат преломления света в воде различной структуры.

Желаю Вам успеха и «любви и благодарности», так как именно эти слова, произнесенные на разных языках мира, позволяют воде кристаллизоваться в самые прекрасные звезды-снежинки!

Ответы на вопросы.

А.При замерзании вода расширяется с такой силой, что разрушает камень; деревянные бруски, вставленные в трещину камня или скалы, а затем политые водой, также с большой силой разбухают и раскалывают камень

Б.Несмотря на то, что химическая формула воды постоянна, структура ее под действием информации может изменяться, образуя различные ячейки памяти – кластеры. Молекулы воды выступают в роли своеобразного алфавита, из которого строятся «слова» памяти в виде разнообразных структур.

В.Эмоции – страх, ненависть, любовь; магнитные поля; радиоактивность; хорошее и плохое слова и даже музыка.

Г.Структура воды в человеческом организме идентична структуре воды той местности, в которой он родился.

Д.Цвет – это результат преломления света в воде различной структуры.

Желаю Вам успеха и «любви и благодарности», так как именно эти слова, произнесенные на разных языках мира, позволяют воде кристаллизоваться в самые прекрасные звезды-снежинки!

Вода! Вода, у тебя нет ни вкуса, ни цвета, ни запаха, тебя невозможно описать, тобой наслаждаются, 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  «Планета людей»

Вопросы о воде.

1.Во всем мире нет  ничего более мягкого, чем вода, но она точит камень. Каким образом?

 2.Среди многочисленных свойств этого вещества важнейшим является информационное свойство, т.е. способность получать, сохранять и передавать информацию. Как?

3.Какие факторы могут изменять структуру воды?

4.Как понятие «малая родина» связано с водой?

5.Как все многообразие красок неба, радуги, закатов, восходов,   связано с водой?

                                Карта  оценки  (самооценки)  сценария 

               урока химии в 8 классе «Важнейший оксид – вода»

               учитель Моторина Надежда Николаевна.

Приложения.

Карточка ученика Ф.И.

Пожелания

Инструкция к работе с картой исследования.

1.Для прохождения маршрута Нахождение в природе работаем с карточкой №1. Задание работы в парах.

 1.Определить виды природных вод в сферах Земли.

2.Нанести на карту исследования основные виды вод по сферам.

3.Можно уточнить качественные и количественные показатели.

2.Работаем с карточкой №2   для прохождения маршрута Физические свойства. Задание работы в парах.

1.     Выбрать   некоторые аномальные свойства воды из 9 предложенных.

2.     Дополнить на карте исследования выбранные свойства воды.

3.     Можно уточнить качественные и количественные показатели.

3.Лабораторный опыт. «Поверхностное натяжение воды».

Смотреть  Инструкцию №1

4.Лабораторный опыт. Растворение солей в воде. 

Смотреть  Инструкцию №1

 5. Работаем с учебником для прохождения маршрута Применение.(инструкция) Задание работы в парах: совместно или  по индивидуальному выбору.

1. Из 18 учебника О.С.Габриелян Химия 8 класс (стр.93 и рис. 51 Потребление воды человеком), выбрать   области применения воды по пунктам  исследования, добавить  из знаний жизненного опыта. Использовать справочную литературу на столах.

 2. Уточнить (написать) на карте исследования некоторые области применения  воды.

 3. Можно добавить   количественные показатели.

    6.  Для определения Особых областей применения воды работаем с карточкой №4. Задание работы в парах.

1.     Обсудить и выбрать   некоторые роли воды на Земле из 9 предложенных. 

2.     Дополнить на карте исследования выбранные роли  воды.

3.     Можно уточнить качественные и количественные показатели, используя справочный материал.

 Для определения Физиологического действия  воды работаем с карточкой №5. Задание работы в парах.

1.     Из 18 учебника О.С.Габриелян Химия 8 класс , стр. 93, выбрать некоторые роли воды в организме или из карточки №5 выбрать и обсудить   из 12 предложенных. 

2.     Дополнить на карте исследования выбранные свойства  воды.

3.      Указать несколько качественных показателей, используя справочный материал.

 Инструкция №1   

Правила  техники безопасности при работе с острыми предметами:

Соблюдать требования инструкции при проведении лабораторной работы. Не направлять острый предмет на себя или  своих товарищей.

Лабораторный опыт. «Поверхностное натяжение воды».

Оборудование. Чашка Петри с водой, портновская булавка.

Ход работы

1. Осторожно положите на поверхность воды небольшую портновскую булавку. Если у вас один конец булавки был под наклоном, она окажется на дне. Выньте ее из воды, протрите сухой тряпочкой и повторите опыт.

3. Обсудите в паре вопросы для самостоятельных выводов.

а) Что произошло с булавкой?

б) Какое явление вы наблюдали?

в) Сделать вывод по этому свойству воды.

 Инструкция №2    

   Правила  техники безопасности при работе с сильными окислителями:

Соединения марганца относятся к сильным окислителям, действующим на ЦНС, легкие. При работе с препаратами следует соблюдать правила личной гигиены, не допускать попадания препаратов внутрь организма. Реакционная способность перманганата калия (KMnO₄) в значительной степени зависит от измельчения. Работать только с крупнокристаллическим перманганатом калия. Выдавать учащимся только в абсолютно сухой посуде.

Лабораторный опыт.   Растворение солей в воде.

Оборудование и реактивы. Два химических стакана с водой, стеклянная палочка для перемешивания,   соли – медный купорос и марганцовка в пробирках.

Ход работы

1.Поместить в один стакан с 50 мл воды несколько кристаллов медного купороса (из пробирки с кристаллами сине-зеленого цвета). Перемешать содержимое стеклянной палочкой(по часовой стрелке) в течение 5-10с, обращая внимание на скорость растворения.

2. В другой стакан с 50 мл воды поместить несколько кристаллов марганцовки (из пробирки с кристаллами темного цвета). Перемешать содержимое стеклянной палочкой(по часовой стрелке) в течение 5-10с, обращая внимание на скорость растворения.

 3. Обсудить в паре вопросы для самостоятельных выводов.

а) Что произошло с кристаллами соли?

б) Какое явление (физическое или химическое) произошло с солью?

в) Сделать вывод по этому свойству воды.

Карточка 1

ПРИРОДНЫЕ ВОДЫ ГИДРОСФЕРЫ

Большой круговорот воды в природе

Карточка 1

«ЖИВАЯ» И «МЕРТВАЯ» ВОДА

В некоторых русских сказках присутствуют упоминания о «живой» и «мертвой» воде. «Живая» вода придавала сказочным персонажам молодость, здоровье, а порою и воскрешала; «мертвая» вода погружала человека в сон, подобный смерти. Сказка – ложь, да в ней намек. Подобное существует и в природе. Так, вода, образующаяся при таянии снега и льда, поистине животворящая. Ее благотворное влияние на развитии флоры и фауны подтверждено  многочисленными экспериментами. Талая вода активизирует обменные процессы в организме человека и применяется в лечении некоторых заболеваний.

Существуют природные воды, которые оказывают совсем иное действие. Вода Мертвого моря, находящегося на территории Израиля, не утоляет жажды, в нем нет растительной и животной жизни. Рукотворная «мертвая» вода образуется в результате техногенных катастроф. Ежегодно от попадания в воду нефти, нефтепродуктов погибает много рыбы и других морских обитателей.

С открытием изотопов водорода – Дейтерия и Трития, появился новый термин – тяжелая вода. Это вещества с той же химической формулой Н₂О, но с молекулярными массами 20 и 22. В природной воде содержится в среднем около 0,016% тяжелой воды, т.е. на один атом дейтерия приходится 6600 атомов протия.

Тяжелая вода внешне похожа на  обычную воду. Но по многим физическим свойствам она отличается от нее. В тяжелой воде скорость химических реакций иная.  Обычная вода испаряется легче, неиспарившийся остаток будет содержать чуть больше тяжелой воды. И в физиологическом отношении тяжелая вода воздействует на живое вещество иначе. Если ее использовать для полива, растения не развиваются, семена не прорастают. Головастики, микробы, черви, рыбы не выживают в тяжелой воде, а если наземных животных напоить ею, они погибнут. Тяжелая вода является «мертвой», она используется в атомных реакторах для замедления нейтронов, выступает одним из регуляторов цепной реакции деления урана. Тритий применяется в качестве ядерного горючего для водородной бомбы.

«Живая» вода – это талая вода. Ее чудесные целебные свойства связывают не с отсутствием в ней дейтерия (его столько же, сколько в любой другой воде), а с тем, что в течение некоторого времени после таяния она частично сохраняет структуру льда, более «рыхлую», чем структура жидкой воды, в которой молекулы упакованы плотнее.

Весенний березовый сок представляет собой воду, прошедшую через живые клетки и обогатившуюся витаминами. Его издавна использовали для поддержания здоровья. Ученые обнаружили, что снеговая вода  увеличивает в 1,5-2 раза урожайность сельскохозяйственных культур, прирост молодняка, оказывает омолаживающее действие на организм как животных, так и человека.

В талой воде сохраняются очаги ледяных структур. Это своего рода «память» воды, в пустоты ледяной решетки идеально укладываются биомолекулы без их повреждения, при этом сохраняются потенциальные жизненные функции. При употреблении свежей талой воды очаги льдоподобной структуры размером 0,02нм свободно проходят через стенки пищеварительного тракта и проникают в  различные органы человека, производя оздоравливающее и омолаживающее воздействие на организм. Прокипяченная талая вода теряет свои чудесные свойства.

Карточка 2

Аномальные свойства воды.

 Чистая (дистиллированная) вода обладает своеобразными свойствами, которые делают это соединение поистине уникальным, и предложенный перечень аномалий лишь приоткрывает завесу тайн водной стихии.

1. Известно, что все вещества, переходя из жидкого состояния в твердое, уплотняются. Вода не подчиняется этому правилу: лед не тонет, он всегда на поверхности, его объем на 9% больше объема незамерзшей воды. Способность воды расширяться при замерзании спасает нашу планету от обледенения. Не  обладай вода таким загадочным свойством, все водоемы и даже Мировой океан за определенный геологический период промерзли бы до дна. Жизнь на Земле просто бы не возникла.

2.  Максимальную плотность вода имеет при +4ºС, но эта величина уменьшается при понижении температуры до 0º С.  Данная аномалия чрезвычайно важна в природе. При температуре ниже +4º С вода занимает верхнюю часть водоема, укрывая, как шубой, нижние слои, защищая их от охлаждения. Для жизни обитателей водоема это создает комфортные условия зимой, а лед обеспечивает второй утепляющий слой.

3.  Вода обладает скрытой теплотой плавления и теплотой парообразования. Эти понятия были введены в научную практику еще в 1757г. Дж. Блэком. Позднее академик В.И.Вернадский данные параметры рассматривал как константы планетарного значения, так как их аномально высокие значения определяют многие физико-химические и биологические процессы на Земле.

Весьма интересно меняется скрытая теплота плавления льда при понижении его температуры.  Оказывается, если  охладить  лед при нормальном давлении от 0º до -7ºС,  то количество теплоты, затрачиваемой на его плавление, уменьшается с 333,7·10³ до 323·10³ Дж/кг. Величина эта продолжает падать с понижением температуры – с каждым градусом на 2,1·10³ Дж/кг. Еще один парадокс: чем холоднее лед, тем легче его растопить. Высокая скрытая теплота плавления льда оберегает нашу планету от наводнения. Таяние льда и снега связано с огромными тепловыми затратами, поэтому процесс происходит постепенно, в большинстве случаев не причиняя вреда природе.

4.  На испарение 1 кг воды расходуется 2254· 10³ Дж, т.е. приблизительно в 7 раз больше, чем на плавление 1 кг  льда, в этом причина сохранения воды на Земле. Даже в самые жаркие дни она испаряется крайне медленно. Только поэтому сезоны года меняются не резко, а плавно: лето – осень – зима – весна. В 2008г. ученые отметили, что в связи с изменением климата на планете начал более активно таять многовековой лед в районах вечной мерзлоты. Данный слой сдерживает поступление в атмосферу метана из недр земли. Известно, что этот газ вносит свою лепту в парниковый эффект. Из-за таяния глубинного льда в северных широтах ученые прогнозируют дальнейшее потепление на Земле.

5. Вода имеет высокую удельную теплоемкость.  Эта величина показывает, сколько теплоты надо затратить для нагревания 1 кг воды на 1К(кельвин)(т.е. 4,1868· 10³ Дж/кг К). Из-за высокой удельной теплоемкости воды на континентах не бывает резкого перепада температур зимой и летом, днем и ночью, поскольку они окружены гигантским регулятором, Своеобразным термостатом – водами Мирового океана.

6.  При нагревании всех веществ теплоемкость их, как правило, возрастает, но вода – исключение. Изменение теплоемкости воды с повышением температуры аномально: от 0ºдо 37ºС теплоемкость падает и только от 37º до 100ºС повышается. Значит, теплоемкость воды достигает минимального значения при температуре около 37º С, т.е. вблизи нормальной температуры тела человека, благоприятной для биохимических реакций.

7. Аналоги воды по строению и химическому составу – сероводород H₂S, селеноводород H₂Se, теллуроводород H₂Te -  при комнатной температуре находятся в газообразном состоянии. Если бы свойства воды подчинялись общей закономерности, то она закипала бы при температуре -70ºС, а лед образовывался бы при -90º С. Разве возможна жизнь при таком холоде?

8. Еще одна особенность воды – высокое поверхностное натяжение. Если бы нам удалось заглянуть внутрь капли, то можно было бы увидеть, что силы, действующие между молекулами, уравновешивают друг друга. Однако на границе вода-воздух они проявляются только с одной стороны и как бы стягивают поверхность жидкости. Здесь важную роль начинает играть несимметричная конфигурация молекулы воды. Результат – молекулы воды как бы примагничивают  друг друга и стремятся втянуться внутрь от поверхностного слоя. Именно поэтому капля на твердой поверхности всегда принимает шарообразную форму, но если вода загрязнена, форма капли изменяется.

Благодаря этим силам вода легко поднимается по капиллярным каналам почвы на поверхность Земли, движется в тканях растений и в клетках живых организмов. Из всех известных  в настоящее время жидкостей по силе поверхностного натяжения вода уступает только ртути. О том, насколько велики силы поверхностного натяжения воды, свидетельствуют наблюдения за скольжением водомерок по ее поверхности.

В природе случается, что вода задерживается в скальных породах и образует гидраты с минеральными веществами, придавая им красивейшие оттенки. Ювелирам остается лишь обработать такие минералы и одеть их в соответствующую оправу. Без воды многие драгоценные камни утратили бы значительную долю красоты и неповторимости. Достаточно упомянуть один из  величайших камней Алмазного фонда Московского Кремля – розовую шпинель, украшающую корону Российской империи.

9. Оригинальна и еще одна характеристика воды – ее вязкость. Обычно с повышением давления вязкость вещества увеличивается, а сростом температуры – уменьшается. Вода и здесь шагает не в ногу со всеми.  Ее вязкость с ростом давления при температуре ниже 30ºС значительно уменьшается. По мере повышения давления вязкость воды проходит через минимум ти только потом начинает увеличиваться.

 Карточка 3

Информационная память воды

В последние десятилетия ученые проводили эксперименты, которые позволили им сделать предположение. Что вода может обладать некими информационными свойствами. Их связывают с уникальностью воды, особенностями ее строения и способами соединения между молекулами. Подобной возможностью не обладает ни одно другое химическое вещество.

Способность воды бесконечно структурироваться, можно заметить, если внимательно рассмотреть снежинки. Количество лучей остается постоянным, орнамент же не повторяется. Причина этого в том, что кристаллическая решетка при образовании снежинок каждый раз выстраивается в зависимости от воздействия многих факторов. В первую очередь это электромагнитные волны или взаимодействие с другими веществами. Вода как бы запоминает некую переданную ей информацию электромагнитного поля, записывая ее в молекулярных связях. Вода – это своеобразный биокомпьютер.

Еще более удивительные результаты были получены в ходе эксперимента, во время которого в чистую дистиллированную воду опускали на некоторое время герметично закупоренную капсулу с ядовитым веществом. Через определенный промежуток  времени вода частично приобрела свойство содержимого капсулы.

 Массару Эмото и другие японские ученые поставили интересные опыты. На сосуд, где проходили кристаллизация, прикрепляли этикетку с различными словами на разных языках. Невероятно, но было установлено, что на формирование структуры снежинок надпись оказывала сильное влияние. Такие слова, как «любовь», «доверие», «радость», оказывали положительное воздействие, и структура образца формировалась  без нарушений – кристаллы имели ровные лучи, строгие и четкие формы. Слова «ненависть» и «фашизм» влияли на данный процесс иначе: симметрия, красота и стройность конструкции снежинок оказывались нарушенными.

При анализе этих данных возникает вопрос: если вода способна каким-то образом считывать информацию, то будет ли она  оказывать влияние на организм человека, который, например, начнет регулярно пить специально обработанную воду? Новейшие исследования отвечают на него положительно. Вода, несущая определенную информацию, попадая в организм человека, оказывает на него соответствующее ей воздействие. По-видимому, люди давно интуитивно знали об этом. На Руси существовала так называемая трехзвонная вода, обладающая ценными свойствами. Гонцу, несшему ее, нельзя было ни с кем разговаривать по дороге, иначе воду считали испорченной. Святая вода, освященная молитвой в церкви, также имеет структурированную молекулярную решетку, она долго не портится и оказывает благотворное влияние на организм человека.

Сейчас полагают, что не только слова и эмоции несут биоэнергетическое воздействие, но и мысли человека определенным образом влияют на ее свойства.

Сейчас наукой доказано, что особенности физических свойств воды и многочисленные короткоживущие водородные связи между соседними атомами водорода и кислорода в молекуле воды создают благоприятные возможности для образования особых структур-ассоциатов (кластеров), воспринимающих, хранящих и передающих самую различную информацию.

Структурной единицей такой воды является кластер, состоящий из клатратов, природа которых обусловлена дальними кулоновскими силами. В структуре кластеров закодирована информация о взаимодействиях, имевших место с данными молекулами воды. В водных кластерах за счёт взаимодействия между ковалентными и водородными связями между атомами кислорода и атомами водорода может происходить миграция протона

Вода, состоящая из множества кластеров различных типов, образует иерархическую пространственную жидкокристаллическую структуру, которая может воспринимать и хранить огромные объемы информации.

Переносчиками информации могут быть физические поля самой различной природы.

Некоторые возможные структуры кластеров воды

Карточка №4

РОЛЬ ВОДЫ НА ЗЕМЛЕ

   1

Роль воды на Земле.                    Карточка 4

1.            Вода – колыбель жизни. В ней появились первые белковые комочки, которые, совершенствуясь, дали потрясающее разнообразие растительных и животных  организмов. Ученые едины во мнении, что из водной среды выбрались на сушу первые животные и растения. Они приспособились к новым условиям существования и засели ее.

2.             Вода – среда обитания большинства живых организмов. Если масса всех животных и растений земной суши составляет 10 млрд.тонн, то биомасса Мирового океана достигает 30 млрд.тонн.

3.            Вода – основа жизни. Так как служит средой протекания всех биохимических реакций и жизненных процессов в животных и растительных клетках. Без воды не может существовать ни один организм. Чем интенсивнее работает орган, тем больше в нем воды. Так содержание воды в мозге 81%, мышцах - 60%, костях -30%.

4.            Вода – основная пища растений. Так как важнейшая реакция на Земле – фотосинтез – состоит во взаимодействии воды с углекислым газом, в ходе дальнейших превращений возникает поразительное многообразие органических соединений. Русские народные пословицы подмечают: Дождь – кормилец, без дождя и трава не растет. Много снега – много хлеба, много воды – много травы.

5.            Вода – важнейший преобразователь неживой природы. Стекая с гор, она дробит скалы, попадая во все трещины и замерзая там в холодное время, вода заставляет лопаться огромные камни, постепенно превращая их в песчинки. За многие миллионы лет вода в содружестве с солнцем, воздухом и растениями создала почву, превратив безжизненные скалы первозданной Земли в зеленый ковер лесов и степей.

6.            Вода – главный растворитель не только живой, но и неживой природы. Каждую минуту Солнце испаряет 1 млрд. тонн воды. Охлаждаясь в атмосфере, вода выпадает на землю в виде осадков. Миллионы ручейков, речек и рек, возникших при этом, омывают земную сушу, растворяют вещества и несут их в Мировой океан. За многие годы там накопились несметные богатства.

7.            Вода – участник практически всех реакций на Земле. Как примесь, вода входит в состав всех веществ, окружающих нас. Без нее не обходится даже воспламенение паров бензина в двигателе. Если в топливе присутствует небольшое количество воды, сгорание бензина идет значительно полнее, а топливо расходуется экономнее.

8.            Вода – мощный источник энергии. Вращая тысячи турбин современных ГЭС, она дает огромное количество энергии. Самая большая гидроэлектростанция современности Итайпу находится на реке Парана, на территории Бразилии и Парагвая, ее мощность составляет 12600МВт.

9.            Вода – важнейший регулятор климата Земли. На нагрев и испарение воды затрачивается много теплоты, поэтому в жаркое время вода поглощает тепло, а в холодное – отдает. Тем самым она сильно сглаживает  температурные колебания. Не будь на Земле воды, температура летом поднималась бы выше +100º С, а морозы зимой достигали бы  -150º С.

Карточка 5

Содержание воды в организме человека

Содержание химических элементов

в воде океана и в крови человека

Кровь человека по химическому составу близка к морской воде. Для солее в крови человека составляет около 1%, такую же величину имеет соленость воды средней части Балтийского моря. Можно сказать, что каждый человек – носитель следов морского происхождения. При заболеваниях, когда организм сильно обезвоживается, или при потере крови пациенту вводят физиологический раствор – 0,85%-й раствор хлорида натрия.

Роль воды в организме                    Карточка 5

Ученые посвятили изучению физиологических свойств воды не одно десятилетие, их усилия не напрасны. Были открыты многие особенности обмена веществ в организме человека, выработаны рекомендации по профилактике и лечению заболеваний.

1.Вода – транспортное средство для циркулирующих в теле клеток крови, она же обеспечивает транспортировку всех веществ  в  пределах организма.

2.Вода – важнейший растворитель веществ, в том числе кислорода. Она растворяет все виды пищи, витаминов и минералов, разлагает их на мелкие частицы, поддерживает процессы метаболизма и усвоения.

3.Вода – связующий материал, соединяющий твердые части клетки. Такую же липкость, которой обладает мед, вода приобретает в непосредственной близости от клеточной мембраны. Она скрепляет твердые вещества и участвует в формировании мембраны – защитного барьера вокруг клетки.

4.Вода – основной смазочный материал в суставах, способствует предотвращению артрита.

5.Вода приводит в действие ионные насосы, так как она свободно проходит через мембраны и обеспечивает перемещение микроэлементов. Системы нейропередачи в мозге и нервах зависят от быстроты прохождения натрия и калия через мембрану в обоих направлениях по всей длине нервных отростков.

6.Вода – главный регулятор энергии и осмотического баланса в организме. Все растения, животные и человек выживают благодаря энергии, которую производит вода. Она вталкивает в клетку натрий, а выводит калий, за счет этого и создается разность потенциалов. На клеточных мембранах располагаются сотни тысяч ионных насосов, генерирующих напряжение. Таким образом, вода дает нам силу и электрическую энергию для всех мозговых функций, и в первую очередь для мышления. Только вода ничем не связана и перемещается свободно, способна вырабатывать энергию на клеточных мембранах, при этом ее избыток легко выводится из организма. Вода, как запасливая хозяйка, производит энергию в дополнение к резерву, имеющемуся в клетках, а потом покидает организм, выводя токсичные отходы клеточной деятельности. Кровь обычно содержит около 94% воды, а внутри клеток ее обычно 75%. Благодаря этой разнице и создается возможность для осмотического проникновения жидкости внутрь клеток. Благодаря осмосу трава пробивается через асфальт.

7.Вода – важнейший элемент систем охлаждения и обогрева организмов. Без терморегуляции выжить практически невозможно. У каждого человека работают потовые железы, но с разной интенсивностью.

8.Вода необходима для производства всех гормонов. От них зависят все процессы обмена в организме и в конечном счете наше здоровье. Больные сахарным диабетом пьют много воды, но при этом ощущают сильнейшую жажду.

9.Вода значительно повышает эффективность иммунной системы. Врачи рекомендуют выпивать в день не менее 3-4 стаканов чистой природной воды, чтобы повысить сопротивляемость организма к различным заболеваниям.

10.Газообмен в биологических системах происходит в жидкой среде.

11.Вода  участвует в обменных процессах организма. Реакции гидролиза (разложение или расщепление с помощью воды) включает распад белков на аминокислоты, а жиров – на более мелкие жирные кислоты.

12.Вода – самый лучший тонизирующий напиток, у нее нет побочных эффектов.

Карточка 6

Антропогенное загрязнение водоемов.

Директор Института водных проблем РАН Виктор Данилов-Данильян отмечает, что в условиях дефицита пресной воды живут 1,1 млрд. землян. К 2025 году их число превысит 3 млрд. (газета «Аргументы и факты» 2008, №4).Первые сведения о бережном отношении к водным ресурсам можно встретить в трудах историка Геродота. В IVв. до н.э. он писал о жителях засушливой Персии: «В реку они не пускают мочи, не плюют, не моют в ней руки и никому другому этого не позволяют: реки они чтят очень высоко». Мифический же герой Геракл, по-видимому, был первым в мире тружеником, открывшим человечеству путь к загрязнению водоемов. Как свидетельствует литературный источник, он за один день изготовил плотину на реке и направил ее течение на скотный двор. Таким образом, Геракл быстро очистил конюшни царя Авгия, где за 30 лет накопились горы навоза.

Развитие цивилизации на протяжении многих веков напоминало расчистку «авгиевых конюшен». Сточные воды выпускались непосредственно в водоемы, на берегах которых обычно располагались промыслы, для удобства снабжения чистой водой и сброса нечистот. Такой способ загрязнения водоемов воспринимался как неизбежное зло, поскольку методы очистки сточных вод еще не существовали. В эпоху феодализма начинается бурное развитие промышленности и увеличение городского населения, одновременно ухудшается санитарное и экологическое состояние городов. Они буквально стали утопать в нечистотах, что привело к загрязнению питьевой воды в колодцах и широкому распространению инфекционных заболеваний. Участившиеся эпидемии опустошали Европу. Возникла необходимость строительства водопроводов для доставки чистой воды в города и сооружения канализации для отведения стоков. Ученые  приводят печальную статистику – ежегодно в мире сбрасывается более 42 км³ сточных вод, которые делают непригодными около 7000 км³ воды.  Подсчитано, что если город потребляет в день 600тыс.м³воды. то он дает 500тыс.м³ сточных вод. Во всем мире на обеззараживание сточных вод ежегодно тратится 5500км³ чистой воды – втрое больше, чем на все другие нужды человечества. В начале XXIв. практически невозможно отыскать водоем, который имел бы чистую природную воду.

Основные факторы ухудшения качества природных вод под влиянием хозяйственной деятельности людей.

1.Снижается качество пресных вод в результате их загрязнения серной и азотной кислотами из атмосферы.

2.Выбросы кислотных оксидов приводят к подкислению дождевой воды, просачиваясь в нижние слои почвы, она лучше растворяет карбонатные породы. Это вызывает увеличение содержания в подземных и речных водах ионов кальция и магния, т.е. увеличивается жесткость воды.

3.Повышается содержание в природных водах фосфатов, нитратов, нитритов и аммонийного азота за счет сельскохозяйственных предприятий.

4.Возрастает содержание в природных водах ионов тяжелых металлов, прежде всего кадмия, ртути, мышьяка и цинка.

5.Растет содержание в водах органических соединений, прежде всего биологически стойких, ПВА, иногда фиксируются канцерогенные и мутагенные вещества.

6.Катастрофически снижается содержание кислорода в природных водах, прежде всего в результате повышения его расхода на процессы, связанные с «цветением» воды и загрязнением поверхности вод нефтепродуктами.

7.При значительном уменьшении  кислорода в воде развиваются процессы образования сероводорода из сульфатов.

8.Существует опасность загрязнения природных вод радиоактивными изотопами химических элементов.

К сожалению, многие реки России находятся под гнетом указанных факторов. Только в Волгу с ее притоками каждые сутки сбрасывают 6млн м³ отравленных вод, на долю нефтепродуктов приходится 11000т, сульфатов – 26000т, золы и других соединений – 365000т. В старину существовала поговорка «Волга добрая лошадка – все свезет». Увы, указанные тонны загрязнений – современная добавка к народному высказыванию.

Большой круговорот воды в природе

Вопросы о воде.

1.Во всем мире нет  ничего более мягкого чем вода, но она точит камень. Почему?

2.Почему «прорастают цветы сквозь асфальт»?

3.Среди многочисленных свойств этого вещества важнейшим является информационное свойство, т.е. способность получать, сохранять и передавать информацию. Почему?

4.Какие факторы могут изменять структуру воды?

5.Как понятие «малая родина» связано с водой?

6.Водой тушат пожары, тем не менее, любое горение, даже таких горючих материалов, как бензин, не происходит без воды. Почему?

7.Как все многообразие красок неба, радуги, закатов, восходов, северного сияния связано с водой?

Ответы на вопросы.

1.При замерзании вода расширяется с такой силой, что разрушает камень; деревянные бруски, вставленные в трещину камня или скалы, а затем политые водой, также с большой силой разбухают и раскалывают камень

2.Тургорное давление в растении достигает 400атм.

3.Несмотря на то, что химическая формула воды постоянна, структура ее под действием информации может изменяться, образуя различные ячейки памяти – кластеры. Молекулы воды выступают в роли своеобразного алфавита, из которого строятся «слова» памяти в виде разнообразных структур.

4.Эмоции – страх, ненависть, любовь; магнитные поля; радиоактивность; хорошее и плохое слова и даже музыка.

5.Структура воды в человеческом организме идентична структуре воды той местности, в которой он родился.

6.Вода инициирует процессы горения. Доказано: абсолютно безводный бензин не горит.

7.Цвет – это результат преломления света в воде различной структуры.

Желаю Вам успеха и «любви и благодарности», так как именно эти слова, произнесенные на разных языках мира, позволяют воде кристаллизоваться в самые прекрасные звезды-снежинки!

Правила составления синквейна.

В синквейне 5 строк:

1 – понятие (одно существительное);

2 – прилагательные ( два слова);

3 – глаголы (три слова);

4 – предложение (из четырех слов);

5 – существительное (одно слово, итог).

Прилагательные и глаголы должны раскрывать понятие, а предложение – иметь смысловой характер.

Появление воды на Земле

Древняя Греция на заре своего становления знала семь мудрецов.. И самым прославленным из них был Фалес из Милета (VI в. до н. э.). Он первым из мудрецов древности сделал попытку постичь первооснову всего сущего. «Самое замечательное — вода! — воскликнул Фалес. — Только ее можно встретить одновременно в трех состояниях: твердом, жидком и газообразном. Вода — вот первооснова всего сущего. Из воды вещи зарождаются в самом начале и в нее превращаются при окончательном уничтожении, причем первооснова остается неизменной, а меняются только ее состояния».Фалес Милетский был недалек от истины, став два с половиной тысячелетия назад, по словам Ф. Энгельса, одним из первых представителей «стихийного материализма». В воде возникла жизнь. Мировой океан — колыбель жизни. Без воды немыслимо существование органического вещества. Наша кровь состоит на 90% из воды, наши мускулы — на 75%; даже самое «сухое» в нас — кости, и те содержат 28% воды. В целом наше тело в зрелом возрасте состоит на 65% из воды.

Ежегодно мы пропускаем через себя количество воды, равное более чем пятикратному весу нашего тела, а в течение жизни каждый из нас поглощает около 25 т воды. Лишить человека воды — значит, лишить жизни.Значение воды для человека становится особенно понятным тогда, когда он ее лишается. Без пищи человек может существовать 40 дней, а без воды умирает на восьмые сутки. При потере живым организмом 10% воды наступает самоотравление, а при 21% — смерть. Без воздуха жизнь возможна. Есть бактерии, обходящиеся без кислорода (так называемые анаэробы). Но без воды пока неизвестна никакая форма жизни. Лишить природу воды — значит обратить ее в мертвый холодный камень.

Много ли воды на Земле

На 3/4 поверхность нашей планеты покрыта океаном. Объем воды, находящейся в океанах, составляет 1370 млн. км3. В ледниках (включая и ледники Антарктиды) заморожено около 25 млн. км3 воды. Если бы все льды на Земле растаяли, уровень океана повысился бы на 65-70 м, и немало суши оказалось бы погруженной в морские пучины. Если учесть еще воду в озерах и реках, то общий запас ее на поверхности нашей планеты составит 1455 млн. км3.

Однако самым вместительным хранилищем воды являются недра Земли. В коре Земли воды столько же, сколько и в Мировом океане (1,3 млрд. км3), а в мантии в 10-12 раз больше (примерно 13-15 млрд. км3). Правда, основная масса этой глубинной воды физически и химически связана, но под влиянием пока неизвестных науке причин идет непрерывный процесс разрушения этих связей. Освобожденная вода становится неиссякаемым резервом наземных и подземных океанов.

Как появилась вода На этот счет имеется несколько гипотез.

Первая гипотеза появления воды на земле исходит из «горячего» происхождения Земли. Считается, что некогда Земля была расплавленным огненным шаром, который, излучая тепло в пространство, постепенно остывал. Появилась первородная кора, возникли химические соединения элементов и среди них соединение водорода с кислородом, или, проще говоря, вода.Пространство вокруг Земли все более заполнялось газами, которые непрерывно извергались из трещин остывающей коры. По мере охлаждения пары образовывали облачный покров, плотно окутавший нашу планету. Когда температура в газовой оболочке упала настолько, что влага, содержащаяся в облаках, превратилась в воду, пролились первые дожди. Тысячелетие за тысячелетием низвергались дожди. Они-то и стали тем источником воды, которая постепенно заполнила океанические впадины и образовала Мировой океан.

Вторая гипотеза появления воды на земле исходит из «холодного» происхождения Земли с ее последующим разогревом. Разогрев стал причиной вулканической деятельности. Извергаемая вулканами лава выносила на поверхность планеты пары воды. Часть паров, конденсируясь, заполняла океанические впадины, а часть образовала атмосферу. Как теперь подтверждено, главной ареной вулканической деятельности на первых стадиях эволюции Земли действительно являлось дно современных океанов.Согласно этой гипотезе вода содержалась уже в той первичной материи, из которой сложилась наша Земля. Подтверждением такой возможности является наличие воды в падающих на Землю метеоритах. В «небесных камнях» ее до 0,5 %. На первый взгляд мизерное количество.

Теперь прикинем: Земля весит 6*1021 т. Если она образовалась из подобных метеоритов, то в ней сейчас должно находиться примерно 30*1018 т воды! Тогда общее количество воды на Земле [(13-15) 109 т] по крайней мере в 200 раз меньше истинного. Получается, что наша старушка-Земля от самого центра до поверхности, как губка, пропитана водой.

Третья гипотеза появления воды на земле также исходит из «холодного» происхождения Земли с последующим ее разогревом.На какой-то стадии разогрева в мантии Земли на глубинах 50-70 км из ионов водорода и кислорода начал возникать водяной пар. Однако высокая температура мантии не позволяла ему вступать в химические соединения с веществом мантии.Под действием гигантского давления пар выжимался в верхние слои мантии, а. затем и в кору Земли. В коре более низкие температуры стимулировали химические реакции между минералами и водой, в результате разрыхления пород, образовались трещины и пустоты, которые немедленно заполнялись свободной водой. Под действием давления воды трещины раздавались, превращались в разломы, и вода через них устремлялась на поверхность. Так возникли первичные океаны.Однако деятельность воды в коре Земли этим не исчерпывалась. Горячая вода довольно легко растворяла в себе кислоты и щелочи. Эта «адская смесь» разъедала все и вся вокруг, превращаясь в своеобразный рассол, который и придал морской воде присущую ей и поныне соленость.Тысячелетия сменяли друг друга. Рассол вширь и вглубь неумолимо расползался под гранитными основаниями континентов. Проникнуть же в собственно гранит ему дано не было. Пористая структура гранита, подобно тонкому фильтру, задерживала взвеси. «Фильтр» засорялся, а засорившись, начинал играть роль экрана, преграждавшего путь воде.

Если все это имело место, то под материками на глубине 12-20 км расстилаются океаны сжатой и насыщенной растворенными солями и металлами воды. Вполне возможно, что такие океаны раскинулись и под многокилометровой толщей базальтового дна наземных океанов. В пользу приведенной гипотезы свидетельствует резкое возрастание скорости сейсмических волн на глубине 15-20 км, т. е. как раз там, где должна пролегать граница предполагаемого раздела между гранитом и поверхностью рассола, граница резкого изменения физико-химических свойств вещества.

Приведенную гипотезу подтверждает и так называемый дрейф материков. Гранитные громады материков перемещаются. Они «плывут», хотя скорость их движения составляет всего несколько сантиметров в столетие. Отчего же не предположить, что океаны рассолов выполняют роль своеобразной пленки под «днищами» материков, подобно пленке масла в подшипнике между цапфой и валом.Если рассолы существуют, то в будущем человечество наверняка использует их как богатейшую жидкую руду, в которой растворены ценнейшие элементы и их соединения.

Четвертая гипотеза появления воды на земле принадлежит английскому астрофизику Хойлу и опубликована сравнительно недавно, в 1972 г. Она представляет собой следствие из гипотезы происхождения Солнечной системы. Суть ее такова: конденсация протопланетного облака, окружавшего наше прото-Солнце, протекала неравнозначно на разных расстояниях от Солнца. Чем дальше от него, тем температура облака была ниже. Ближе к Солнцу могли конденсироваться, скажем, металлы как вещества более тугоплавкие. А там, где проходят орбиты Урана, Нептуна и Плутона, по расчетам Хойла, температура составляла примерно 350 К, что уже достаточно для конденсации паров воды. Именно этим обстоятельством можно объяснить «водную» природу Урана, Нептуна и Плутона, образовавшихся в процессе слияния частиц льда и снега. «Водную» природу указанных планет подтверждают новейшие астрономические наблюдения.Однако в процессе формирования внешних планет имело место гравитационное «выталкивание» глыб льда в область внутренних планет. Те из глыб, которые обладали достаточными размерами, не успев полностью испариться от солнечных лучей, достигали Земли и падали на нее в виде своеобразного ледяного «дождя». Очевидно, такие «дожди» были более обильными на Марсе и весьма скудными на Венере.Расчеты, выполненные Хойлом, подтверждают возможность образования земных океанов из ледяных дождей, для чего потребовалось всего несколько миллионов лет.

Пятая гипотеза появления воды на земле, как и четвертая, предполагает чисто космическое происхождение воды, но из других источников. Дело в том что на Землю из глубин космоса непрерывно низвергается ливень электрически заряженных частиц. И среди этих частиц изрядную долю составляют протоны — ядра атомов водорода. Пронизывая верхние слои атмосферы, протоны захватывают электроны и превращаются в атомы водорода, которые тут же вступают в реакцию соединения с кислородом атмосферы. Образуются молекулы воды. Расчет показал, что космический источник такого рода способен дать почти 1,5 т воды в год, и эта вода в виде осадков достигает земной поверхности.

Полторы тонны… По глобальным меркам — ничтожное количество. Но следует иметь в виду, что образование такой космической воды началось одновременно с возникновением планеты, т. е. 5-7 млрд. лет назад. Да и во все ли эпохи Земля получала из космоса только 1,5 т воды в год? Не случалось ли в доисторические времена подлинных потопов от космических водяных ливней? Не заливала ли тогда вода нашу планету по самые вершины первозданных горных хребтов, а уж позднее частично ушла в недра Земли, и на поверхности остались лишь знакомые нам океаны.

Шестая гипотеза появления воды на земле нам кажется наиболее интересной. Она опирается на очень спорные, но смелые и оригинальные идеи.

Взгляните на географическую карту. Нельзя не заметить удивительного подобия береговых линий Американских континентов с береговыми линиями Африканского и Евразийского континентов. Таким подобием обладают края разорванного листа бумаги.Как установлено учеными, примерно 250 млн. лет назад на Земле был единый континент. Затем, неизвестно по каким причинам, он треснул, и части его начали расползаться, «уплывать» друг от друга. Доказательствами существования некогда единого материка является не только подобие береговых линий, но также сходство флоры и фауны, сходство геологических структур побережий. Короче говоря, ныне мало кто сомневается в единстве континентов Земли в прошлом. Недоумение вызывает другое: как могут, подобно гигантским «айсбергам», уплывать друг от друга глыбы материков, если их корни уходят вглубь на десятки километров? И что приводит их в движение?Исследования последних лет подтвердили: да, материки «плывут», расстояние между ними непрерывно увеличивается. Передвижение материков блестяще объясняет гипотеза расширяющейся Земли. Гипотеза утверждает: первоначально Земля имела радиус вдвое меньший, чем сейчас. Материки, слитые тогда воедино, опоясывали планету. Океанов не существовало. И вот на границе протерозоя и мезозоя (250-300 млн. лет назад) Земля начала расширяться. Единый материк дал трещины, которые, наполнившись водой, превратились в океаны. И с тех пор по наше время радиус Земли увеличился вдвое!Изобретение атомных часов позволило с абсолютной точностью определить долготу и широту земных объектов по звездному небу. Измерения показали, что наша планета… продолжает расширяться! Расширяется, например, Европа. Москва и Ленинград «плывут» на восток со скоростью 1 см в год. А Гамбург, расположенный в центре Европы, остается на месте.Скорость расширения европейского континента огромна. Ведь за каких-нибудь 20 млн. лет (ничтожнейший срок для геологической эпохи) в результате такого перемещения может образоваться чаша будущего океана шириной в 4000 км.Однако до сих пор у сторонников гипотезы расширяющейся Земли не было доводов, с помощью которых они могли бы объяснить, почему Земля расширяется. Теперь такие доводы есть.Напомним прежде всего (и мы к этому еще вернемся), что Вселенная на 98 % состоит из водорода, т. е. из элемента, рождающего воду. На 98 % из водорода состоит и наша Земля. Он пришел к нам вместе с теми частицами холодной космической пыли, из которой образовались все планеты Солнечной системы. А среди этих частиц находились и атомы металлов.Вот тут-то мы и сталкиваемся с интереснейшим явлением. Оказывается, металлы способны поглощать огромное количество водорода — десятки, сотни и даже тысячи объемов на один свой объем. Далее: чем больше водорода поглощает (или присоединяет) металл, тем плотнее он становится, т. е. все более уменьшается в объеме. Да, мы не оговорились — уменьшается. Так, щелочные металлы, присоединяя водород, уменьшаются в объеме в 1,5 раза уже при атмосферном давлении. Что же касается других металлов (например, железа и никеля, из которых, по мнению ученых, сложено ядро Земли), то при нормальном атмосферном давлении (105 Па) уменьшение объема у них весьма незначительно.Однако по мере уплотнения пылевого облака происходило его гравитационное сжатие, и давление внутри прото-Земли возрастало. Соответственно росла и степень поглощения водорода металлами группы железа. Сжатие порождало антипод давления — разогрев. А так как наибольшему сжатию подвергались центральные области образовавшейся планеты, то там стремительнее росла и температура.И вот на какой-то стадии разогрева, когда температура в ядре Земли достигла определенного критического значения (переход количественного роста в новое качественное состояние!), начался обратный процесс — выделение водорода из металлов.Распад металловодородистых соединений, т. е. восстановление металлических структур, вызвал резкое увеличение объема вещества ядра Земли. Расширение металлического ядра проявилось с такой силой, что мантия и кора планеты, не выдержав, дали трещины. Таким образом, дегазация водорода сопровождалась расширением Земли. Между тем водород, пронизывая огромную толщу планеты, захватывал по пути атомы кислорода, и на поверхность ее вырывались уже пары воды. Конденсируясь, вода заполняла разломы в коре. Постепенно образовались океаны.

Итак, шесть гипотез происхождения земной воды. Со временем выяснится, в какой из них истина. Возможно, окажутся верными все шесть, в какой-то степени каждая. Пока же вопрос «Откуда взялась вода на Земле?» остается открытым. 
 

Карточка  4

Справочные материалы.

Карточка 5

Справочные материалы

Мозг человека содержит 81% воды, в крови на 5 л приходится почти 4 л воды, в костях – 30% воды, в хрящах – 60%, в печени – 70%, в мышцах – 50-75%,

в почках – 83%.

Высохшая мумия человека весит только 8 кг.

В сутки человек выделяет 3 л воды. Столько же ее нужно вводить в организм. В это количество входит и вода, поглощаемая человеком с пищей. Нет ни одного продукта питания, в котором бы не было воды. В хлебе – 40% воды, в яйцах – 65%, в мясе – 75%, в рыбе – 80%, в молоке – 87%, в овощах – 90% (а в огурцах – 98%!).

У живых организмов в воде большая потребность. Так, подсолнух высотой с человека нуждается в 1л воды, тридцатилетняя береза – в 60 л, а высокий хмель высасывает 300 л воды в день.

Высокое содержание воды в клетке – самое необходимое условие ее жизнедеятельности и зависит от интенсивности обмена веществ. Так, в быстрорастущих клетках зародышей человека и животных содержится около 95% воды, в клетках молодого организма – 70-80%, а к старости – значительно снижается (у «высохших» старых людей – около 60%, ниже – смерть).

Ежегодное потребление воды в расчете на одного жителя Земли составляет 7-8 тонн.