«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.
· 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.
· 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.
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 |
