Міні - підручник " Все цікаве та незвичайне про воду"

Криворізька загальноосвітня школа І – ІІІ ступенів № 73

                     ВОДА

                       міні – підручник

                           3 клас

                                            розробила

                                            Кубинець Вікторія Миколаївна,

                                            учитель початкових класів

                      Кривий Ріг – 2014

   Людина здавна мріяла про безсмертя. Мандрівники в заморських країнах, алхіміки в лабораторіях настирливо шукали еліксир життя та джерело вічної молодості. Та вони й не здогадувалися, що таємничий еліксир — це звичайна вода. Та сама вода, що заповнює моря, озера, річки, випадає на землю дощами, вкриває її сніговим покривалом. Вода, без якої не можливе існування всього живого.
Тисячі років може лежати в сухій землі зерно, та доторкнись його життєтворча крапля води — воно оживає. В усі часи вода перетворювала засушливі степи на плодотворні поля, а спекотні піски — в квітучі оазиси.
Світ походить від води — говорив Фалес Мілетський, один зі стародавніх мудреців. А й справді, історія Землі — це перш за все історія води. У воді виникло життя. Різноманітна і щедра, беззахисна і сильна, вода безперервно змінювала і змінює обличчя нашої планети. То тече в річках і океанах, то парою піднімається в хмари, то покриває водойми льодом.
Що ж таке вода? Здається, простішого запитання не можна придумати, бо вода — це звичайна рідина, яка давно всім відома, а навколо стільки води, що про які дива можна говорити. Постривайте, не поспішайте робити висновки, оскільки звичайна вода є надзвичайно цікавою, невідомою речовиною. Вона заслуговує бути названою 8-м чудом світу. І сьогодні ви  переконаєтеся в цьому.
З чого ж почати? Почнемо з Книги книг. У Біблії є такі рядки:
Біжать усі ріки в море,
Але ж моря не переповнюються;
До місця, звідки ріки біжать,
Вони повертаються, щоб бігти знову.
Невдячні ізраїльтяни прийшли до Мойсея і почали гостро дорікати йому: «Навіщо ти вивів нас із Єгипту? Ви хочете заморити в пустелі нас, дітей і худобу нашу, знемагаючу від спраги». Вони так гнівалися, кажучи так, що Мойсей зрозумів, що вони ладні побити його камінням. Але й тут Мойсей нічого не відповів, а став молитися: «Що мені робити з народом моїм?» — казав він. Тоді Бог сказав: «Візьми жезл твій, піднімись на горба, і нехай хто-небудь із народу піде з тобою. Коли ти підійдеш до скелі, вдар по ній жезлом твоїм і потече вода звідти». У скелі немає води, але Мойсей добув з неї воду. Мойсей узяв кількох чоловік, ударив по скелі і з неї щедро полилася вода.
   Народ, який стояв біля підніжжя горба, побачив воду, що полилася по сухому степу. Як відрадно було це бачити для знемагаючих від спраги людей! їхні вуста почорніли, язик і горло здерев'яніли від спраги, але тепер вони могли напитися досхочу і наповнити глечики свої. Вони також напоїли свою худобу.
(Незважаючи на спеку і засуху, біля підніжжя гори під плівкою піску і вапна збирається дощова вода. Достатньо розбити цю оболонку, щоб добратися до води та задовольнити спрагу.)
  І повів Мойсей народ Ізраїля  від Червоного моря, і вийшли вони до пустині Шер. І йшли вони три дні в пустині, і не знаходили вони води. І прийшли вони до Мари, але не могли пити воду з Мари, бо гірка вона. Тому названо ймення їй: Мара (Мара — гірка).
   І став народ ремствувати на Мойсея, говорячи: «Що ми будемо пити?», і він кликав до Господа! І показав йому Господь дерево, і він кинув його до води, — і стала вода та солодка.
(Англійські вчені знайшли поблизу річки Мерри гірке джерело. Був проведений хімічний аналіз води. В ній виявлено деякий відсоток сірчанокислого кальцію. Коли у воду додати щавлевої кислоти, то сірчанокислий кальцій осідає на дно і вода втрачає гіркоту. Щавлева кислота міститься в гілках куща, що називається  ельвах. Кинувши гілку в воду, можна позбавити її від гіркоти.)
  Та не думайте, друзі, що всі таємниці води розгадані. І на вас вистачить. Головне: старанно навчайтеся! Ось деякі з них.

                            Таємниці   води
   На дні Адріатичного моря є вирва, в яку кожного дня збігає 30 тис. тонн солоної води. Куди зникає ця вода? Учені підфарбували воду біля вирви, а потім шукали місце її виходу в морі й на суші, але так і не знайшли. Тоді у вирву вкинули понад 100 кг круглих конфетті зі спеціальної пластмаси. Через газети вчені звернулися з проханням шукати ці кольорові кружечки. Але до цього часу їх не вдалося виявити. Куди ж витікає вода?
Ще ніхто не знає, що відбувається з водою в магнітному полі. Член-кореспондент АН СРСРМ. В.Волькенштейн стверджує, що чиста вода — діамагнітна речовина, стан якої не можна змінити магнітним полем. А з дослідів відомо, що вода виявляє магнітні властивості. Із звичайної води в паровому котлі виділяються солі, які відкладаються твердим і суцільним шаром на стінках котельних труб, а з води, обробленої в магнітному полі, — у вигляді пухкого осаду, що зависає у воді. На багатьох теплових електричних станціях давно запроваджено магнітну підготовку води, а як і чому вона працює — нерозгадана наукова таємниця.
    Чи не про дива пішла мова?

                             Звідки з'явилася вода?
   Загальновизнана гіпотеза походження води Світового океану зводиться до того, що майже вся маса води та розчинені в ній речовини надійшли з глибинних надр Землі — з мантії. Яким був склад Світового океану в ті часи — невідомо. Можна лише припустити, що вода була дуже мінералізованою і солоною, оскільки виділялася разом із розплавами, газами, парою, димом при підвищеній температурі.
    Первинний океан, очевидно, покривав усю або майже всю планету. При цьому глибина його була незначною. Постійно та інтенсивно випаровуючись, вода оповивала Землю густими хмарами (подібно тим, що оточують Венеру), з яких випадали значні опади (дощі). Саме цей процес і спричинив появу прісної води, що становить 3 % світових водних запасів.
   Як відомо, Світовий океан займає площу 361 млн. км2, або 71 % поверхні Землі. В ньому зосереджено 97% усіх запасів води нашої планети. Наша планета — голуба планета — єдина в Сонячній системі має водяну оболонку. Іноді кажуть, що доречніше було б її назвати не Землею, а Океаном.
   Воду завжди вважали джерелом усього живого. Вона слугувала середовищем, в якому в процесі довготривалої еволюції на нашій планеті розвивалися рослини й тварини. Встановився нерозривний зв'язок людини з водою, оскільки вода є постійним учасником біохімічних процесів, що відбуваються в живих організмах. Саме завдяки цій властивості вона стала «носієм життя». То ж поговоримо детальніше про роль води в житті людини.
Вода — необхідний компонент життя. Вона потрібна для життєдіяльності рослин, тварин, людини. Людина постійно використовує воду для життя, приготування їжі, миття, прання, відпочинку, спорту, транспортного сполучення і т.д.
    Одна людина в середньому споживає близько 600 т прісної води за рік, ще 200 т щорічно їй потрібно на санітарні цілі. Незрівнянно більше води витрачається на різних промислових об'єктах. Так, для виробництва 1 т міді необхідно 500 м3 прісної води, 1 т нікелю — 4000 м3.
    Щодня дорослій людині потрібно 2—2,5 л питної води. А щоб організм справно працював, води необхідно в 4—5 разів більше, тобто 7—10 л. В організмі дорослої людини 68—70 % води, в тому числі: у крові — 90 %, м'язах — 75 %, кістках — 28 %.
    Цікаво, що людина і тварини в процесі перетравлення їжі можуть у своєму організмі утворювати ендогенну воду. Така вода постійно «народжується» в тканинах нашого організму.
   Організм людини важко переносить обезводнення. При втраті 1—1,5 л води з'являється відчуття спраги. Якщо людина втрачає 6—8 % своєї маси за рахунок дефіциту води, в її організмі порушується обмін речовин, гальмуються окиснювальні процеси, зростає в'язкість крові, підвищується температура тіла, прискорюється пульс, червоніє шкіра, з'являється м'язова слабкість, головний біль, в'ялість. При втраті 10 % води патологічні явища стають непоправними. На шкірі з'являються тріщини, западають очні яблука, погіршується зір, спостерігаються спазми в горлі, людина втрачає свідомість. Втрата 21 % води призводить до смерті. Втрата людським організмом води небезпечніша, ніж позбавлення його їжі: без їжі людина може прожити до 40 днів, а без води вмирає на восьму добу. Шкодить людині і надмірне вживання води.
    Природа, створюючи людину, мудро наділила її «тепловим реле», яке має чудову властивість саморегулювання. Нормальна температура нашого тіла коливається в дуже вузькому інтервалі: 36,6—37 °С. Відхилення від цієї норми навіть на кілька десятих градуса свідчить про захворювання, порушення функціонування того чи іншого органу. До цього часу науці не вдалося зрозуміти секрет механізму теплового саморегулювання. Ясно лише одне: таке регулювання неможливе без участі крові. Але кров — це перш за все вода. І тоді на автоматизм саморегулювання можна подивитися по-іншому. Справа полягає у здатності води (крові) забирати (і відповідно повертати) теплоту такими великими кількостями, які не під силу будь-якій іншій рідині. Кращого теплоносія, ніж вода, природа не знає.
    Вода відіграє важливу роль у підтриманні постійної температури (терморегулювання) організму. Зі зниженням температури зовнішнього середовища в ньому зростає утворення теплоти в результаті окиснювальних процесів, що запобігає охолодженню тіла. З підвищенням температури навколишнього середовища кровозабезпечення  шкіри та її нагрівання зростає, що сприяє кращій тепловіддачі. За таких умов збільшується виділення поту. Його випаровування з поверхні шкіри забезпечує більшу віддачу теплоти та запобігає перегріванню організму.
    Таким чином, вода в житті людини відіграє дуже важливу роль.

                                       Рис. 1 Вода

                        СЕКРЕТИ   ВОДИ

1. Гаряча вода замерзне швидше холодної. Давно відомий факт. Це ти можеш перевірити і в домашніх умовах.

2. При охолоджені та над нагріванні дуже чиста, тобто дистильована вода залишається рідкою.

3. У води є, як мінімум, 19 станів.

Думаєш, у води тільки три стани? Твердий, рідкий, газоподібний? Ні, помиляєшся! Учені знають мінімум 5 різних станів води в рідкому вигляді й 14 станів у замерзлому.  

4. При температурі -38°C навіть найчистіша охолоджена вода раптово перетвориться на лід.

5. При -120°C вода стає надв'язкою або тягучою, як патока, а при температурі нижче -135°C вона перетворюється на "скляну", або "склоподібну" воду - тверда речовина без кристалічної структури.

6. Вода змінює свою хімічну формулу. На швидкості однієї аттосекунди (10-18 секунд) проявляється незвичайний квантовий ефект, і хімічна формула води замість H2O стає H1.5O!

7. У води є пам'ять. Вона запам'ятовує структуру речовин, які колись були з нею розчинені, навіть якщо від цих речовин не залишилося й молекули.

8. Вода під впливом музики, зображення, електромагнітного випромінювання від телевізора, думок людини і груп людей, молитви, вимовленого слова змінює структуру свого кристала. І це підтверджено на науковому рівні.

9. Воду можна змішати з олією! Як це зробити, знає хімік з Австралії Ричард Пешлі. Він зумів змішати з водою олію. Пешлі прибрав з води гази, які в ній містилися, і зміг змішати те, що в звичайному житті змішати неможливо. Учений дійшов висновку, що масло легко змішається з водою без будь-яких емульгаторів, якщо прибрати з неї 99,9% газів.

  Цікаво, що навіть якщо повернути в емульсію відокремлені гази, то вона не буде розшаровуватися. Це відкриття дуже стане в нагоді в таких галузях, як парфумерія, фармацевтика, кулінарія та інші.

                                         Рис. 2 

                       Вода – восьме  чудо світу

    ПРИСЛІВ'Я  ПРО ЗНАЧЕННЯ ВОДИ

1. Без води і ні туди, і ні сюди.

2. Щоб спрагу вгасити, треба води попити.

3. Без води й каші не звариш.

4. Куди водиця тече, там травиця росте.

 

        ФІЗИЧНІ ВЛАСТИВОСТІ ВОДИ

     Чиста вода являє собою безбарвну прозору рідину, без запаху і смаку. При 0°С вона замерзає і перетворюється у лід, а при 100°С і нормальному атмосферному тиску кипить, перетворюючись у пару. В газоподібному стані вода існує і при нижчій температурі, навіть нижче 0°С. Тому лід і сніг теж поступово випаровуються.
У рідкому стані практично не стискається, у замерзлому стані розширюється на 1/11 від свого об’єму.

   Найбільшу густину вода має при +4°С. Масу 1 см3 чистої води при цій температурі приймають за одиницю і називають грамом. На відміну від інших рідин вода при охолодженні від + 4 до 0°С розширяється. Тому лід легший від води (на 8%) і не тоне в ній. Завдяки цьому, а також малій теплопровідності шар льоду захищає глибокі водойми від промерзання до дна і цим забезпечується у них життя.

    Вода характеризується великою питомою теплоємністю, що дорівнює 1 кал/г-град. Завдяки цьому температура океанів і морів змінюється досить повільно і цим регулює температуру земної кори. Цим пояснюється також те, що клімат на островах більш рівномірний, ніж на материках.

                                           Рис.3

                                        Вода всюди

          ХІМІЧНІ   ВЛАСТИВОСТІ  ВОДИ

                                 Рис. 4

                Структура молекули води.

     До складу води входить водень і кисень. Хімічна формула води Н2О. Молекули води дуже полярні. Тому вони можуть притягатися одна до одної своїми протилежними полюсами і з’єднуватись у агрегати (Н2О)n. Внаслідок цього вода складається не тільки з простих молекул Н2О, а й агрегатів молекул (Н2О)2, (Н2О)3 і т. д.

    У хімічному відношенні вода досить активна. З багатьма речовинами вона вступає в хімічні реакції вже при звичайній температурі.

                    Поняття твердості води

Твердість води — якщо вода містить значні кількості солей кальцію і магнію, то таку воду називають твердою, а коли цих солей зовсім немає, або вони містяться в незначних кількостях, то — м’якою.

                                    УВАГА!

22 березня за ініціативою ООН увесь світ відмічає Міжнародний  день води.

                        АНОМАЛІЇ ВОДИ

Перша аномалія — це виключно висока теплоємність .

Друга й третя аномалії води пов'язані з першою: у воді найвища в світі мінералів прихована теплота випаровування і плавлення, тобто та кількість теплоти, яка необхідна для перетворення рідини на пару та льоду на рідину.

Четверта аномалія полягає в наступному. Замерзаючи, вода розширюється на 9 % порівняно з початковим об'ємом. Густина звичайного льоду — 924 кг/м3, тому він легший від води і спливає на її поверхню. Коли б цієї аномалії не було, то лід не зміг би плавати, водойми промерзли б до дна і все живе загинуло б.

П'ята аномалія найбільш незвичайна. Усі речовини під час нагрівання розширяються, а при охолодженні стискаються. Вода також стискається під час охолодження. Але вона стискається до тих пір, поки її температура не досягне +4 °С. Потім вона знову починає розширюватися, хоча температура й знижується: найважча вода — при 4 °С вище нуля (1 м3 має масу 1 т). Тому зимою, охоловши до +4 °С, вона опускається на дно водойми і зберігається там протягом усієї зими, не замерзаючи. Ця властивість води рятує життя всіх прісноводних тварин, що зимують у річках, ставках, озера.

Шоста аномалія пов'язана з тим, що вода, як і ртуть, має найбільший поверхневий натяг. Усередині рідини притягання молекул одна до одної урівноважується, а на поверхні — ні. Молекули води, які розміщені глибше, тягнуть донизу верхні молекули. Тому крапля води начебто намагається затягти себе

у вузлик.

Сьома аномалія полягає в тому, що вода — найкращий розчинник. Вона розчиняє дуже багато речовин, проте сама залишається інертною і не змінюється від багатьох речовин, які розчинює. Завдяки цьому вода змогла стати носієм життя.

                       СРІБНА ВОДА

       Цілющі властивості води, яких вона набуває після контакту з металічним сріблом, були відомі давно. Про це свідчать історичні книги, праці з медицини. Історик античного світу Геродот свідчить, що в V ст. до н. е. персидський цар Кір під час походів користувався водою, що зберігалася в срібних «священних» посудинах. В індуських релігійних книгах є згадки про обеззаражування води шляхом короткочасного занурення в неї розжареного срібла. В деяких країнах існував звичай: під час освячування колодязів кидати в них срібні монети, а також зберігати воду в срібних чашах. Вважали, що це покращує якість води. Мабуть, багато хто з вас чув рекламу про срібні кульки, що забезпечують очищення води.
Нині відомо, що срібло має вищий антимікробний ефект, ніж пеніцилін, біоміцин та інші антибіотики. Вода, що містить 1 мг/м3 срібла, добре інактивує віруси грипу різних штамів, Навіть при значно менших концентраціях (0,1—0,4 мг/м3) вона здатна вбивати багато мікроорганізмів, що викликають небезпечні водні епідемії. При цьому дія стороннього фактору (в даному випадку незначна кількість срібла) не залишає видимих «слідів на воді» (колір, смак, запах, агрегатні стани її залишаються незмінними), але вода набуває властивостей, що перетворюють її на цілющу.

                            ЛІТЕРАТУРА

 1.Нова енциклопедія школяра. – М.: Махаон, 2007. – 383 с.

 2. Велика шкільна енциклопедія. – К.: Махаон, 2006. – 247 с.

 3.Українська  інтернет – енциклопедія.