Исследовательский проект «Вода — основа нашей жизни»

Что такое вода?

Такой вопрос может показаться не только странным, но и немного невежливым. Кто же этого может не знать? Всякий знает, что вода — это соединение водорода и кислорода. Вот ее всем известная формула: Н2О. С водой очень хорошо знаком каждый, кто привык умываться по утрам, пьет чай, умеет плавать, любит бегать под дождем, не боясь промокнуть, кататься на коньках и ходить на лыжах. И всё же за ответом на этот вопрос я отправился в библиотеку.

Из книг я узнал, что название воды произошло еще с незапамятных времен и с того времени водой называют любую «живую» влагу, которая так необходима для жизни людей, животных и окружающей нас природы. Точного определения, почему воду назвали водой, не существует, так как каждый народ имеет свое название, которое определяет значение воды для окружающих.

Вода образует водную оболочку нашей планеты – гидросферу (от греческих слов “гидр” – вода, “сфера” – шар).

Пожалуй, на Земле нет более распространенного и в то же время более загадочного вещества, чем вода. Действительно, достаточно вспомнить, что все живое вышло из воды и состоит из нее более чем на 50%. 71% поверхности Земли покрыто водой и льдом, а значительная часть северных территорий суши представляет собой вечную мерзлоту.

Чтобы наглядно представить себе суммарное количество льда на нашей планете, заметим, что в случае их таяния вода в Мировом океане поднимется более чем на 50 м, что приведет к затоплению гигантских территорий суши на всем земном шаре. Во Вселенной, в том числе и в Солнечной системе, обнаружены огромные массы льда. Нет ни одного мало-мальски существенного производства, бытовой деятельности человека, в которой не использовалась бы вода.

Известный советский ученый академик И.В.Петрянов свою научно – популярную книгу о воде назвал “Самое необыкновенное вещество в мире”. А доктор биологических наук Б.Ф.Сергеев начал свою книгу “Занимательная физиология” с главы о воде – “Вещество, которое создало нашу планету”.

Вывод: вода – вещество привычное и необычное.

Образец для старшеклассников

В старших классах ученик должен уметь мыслить самостоятельно. Задания становятся сложнее, при выполнении их важны не только глубокие знания, но и творческое начало. Особенно это, конечно, касается гуманитарных наук. Полет фантазии при этом не должен приводить к искажению фактов.

Вот один из примеров того, как можно выполнить творческую работу по теме, в чем заключается красота воды:

1. Водная гладь всегда прекрасна. Если река не покрыта льдом, она сама выглядит живой. Волны ее разговаривают с людьми на своем языке, шепчут что-то загадочное и приятное.
2. Ни с чем не сравнить впечатление о лунной дорожке, по которой в звездную ночь удается прокатиться на лодке. Человек в такой момент становится настоящей частью Вселенной. Кажется, что это ощущение будет длиться вечно.
3. Но и зимой, когда по огромному ледовому пространству можно покататься на коньках или лыжах, насладиться бескрайностью равнины и свежим воздухом, в нескольких сантиметрах внизу продолжается жизнь. Чтобы убедиться в этом, стоит только убрать неподалеку от берега снег, натереть до зеркального блеска лед — и зимняя сказка будет видна, как на ладони.
4. Поверхность реки, озера, если она не с запасом укутана снегом, будет блестеть почти до весны. Серые, грязные тона не смогут долго властвовать над ней. Начнется шумный ледоход, поплывут вниз по течению маленькие льдинки и огромные глыбы льда.
5. Даже когда река только начинает вскрываться, идти по льду небезопасно. Но и со стороны, с берега приятно понаблюдать за величественным зрелищем.
6. С приходом весны оживают и берега реки. Пробивается травка, появляются на деревьях листья, тут как тут и первые весенние птицы.
7. Так и будут времена года передавать друг другу эстафету, открывая все новые и новые краски живородящего начала.
8. Но вечной эта эстафета будет только в том случае, если человечество сможет наконец-то научиться беречь природу, а старшие будут показывать младшим примеры достойного отношения как к маленькому родничку, так и к огромному океану.

Если такое изложение мыслей покажется слишком коротким, его всегда можно расширить за счет эпитетов, увеличения количества ярких примеров из реальной жизни. Можно добавить рассуждения о желании потребовать ужесточения требований к промышленным предприятиям, осуществляющим сбросы загрязненной воды в родном городе автора.

В идеале сочинение должно нести в себе и какую-либо воспитательную роль. В водяной тематике проще всего подчеркивать вопросы о том, что человечество будет чувствовать себя безопасно только в том случае, когда на Земле всем будет хватать воды.

Физические свойства воды

Из уроков окружающего мира: мы знаем, что вода – единственное вещество на Земле, которое существует в природе в трёх состояниях: — Твёрдое — лёд. — Жидкое — вода. — Газообразное — водяной пар.

Вода – такое уникальное вещество, которое может переходить из одного состояния в другое, и обратно при незначительных изменениях. При переходах из одного состояния в другое могут происходить различные процессы: испарение (вода из жидкого состояния постепенно переходит в воздух в виде пара), конденсация (водяной пар переходит в жидкое или твёрдое состояние), заиндевение (образование инея – переход газообразной воды в твёрдое состояние), замерзание (жидкая вода превращается в снег, лёд).

Таким образом, вода может осуществлять не только постепенные переходы из одного состояния в другое (лёд – вода – пар – вода – лёд), но и скачкообразные, минуя некоторые фазы (лёд – пар или пар – иней). При переходах воды из одного состояния в другое существенно изменяются её свойства.

Однако в энциклопедии мы прочитали, что ученые выделяют 5 различных состояний воды в жидком виде и 14 состояний в замерзшем виде.

Так же возможны состояния — пересыщенный пар, перегретая жидкость, переохлаждённая жидкость. Эти состояния могут существовать длительное время, однако они неустойчивы и при соприкосновении с более устойчивым состоянием происходит переход. Например, нетрудно получить переохлаждённую жидкость, охладив чистую воду в чистом сосуде ниже 0°C, однако при появлении центра кристаллизации жидкая вода быстро превращается в лёд.

При атмосферном давлении вода замерзает при температуре 0°C и кипит при температуре 100°C.

«Стеклянная» вода. При температуре -38 °C даже самая чистая сверх охлаждённая вода внезапно превратится в лед. При -120 °C вода становится сверх вязкой или тягучей, как патока, а при температуре ниже -135 °C она превращается в «стеклянную» или «стекловидную» воду – твердое вещество, в котором отсутствует кристаллическая структура.

Сверх охлаждения воды. Этим свойством обладает очень чистая вода. При охлаждении ниже точки замерзания такая вода остается жидкой. Её кристаллизация может быть спровоцирована пузырьками газа, примесями, неровной поверхностью емкости. Когда процесс кристаллизации запускается, можно наблюдать, как сверх охлаждённая вода моментально превращается в лед.

Обычно среди свойств воды называются такие, как:

• прозрачная,
• бесцветная,
• без запаха,
• текучая,
• принимает любую форму, в которую её налить,
• может замерзать,
• может испаряться,
• вода расширяется и сжимается,
• растворяет вещества.

Вода – удивительное вещество. В отличие от других аналогичных соединений она имеет много аномалий. К ним относятся необычно высокая температура кипения и теплота парообразования. Вода характеризуется высокой теплоемкостью, которая позволяет использовать ее в качестве теплоносителя. Необычно высокое поверхностное натяжение воды обусловило ее хорошую способность смачивать поверхности твердых тел и проявлять капиллярные свойства, что дает ей способность подниматься вверх по порам и трещинам пород и материалов вопреки земному притяжению.

Весьма редкое свойство воды проявляется при ее превращении из жидкого состояния в твёрдое. Этот переход связан с увеличением объёма и с уменьшением плотности.

Ученые доказали, что строение воды в твердом состоянии имеет полости и пустоты. При плавлении они заполняются молекулами воды, поэтому плотность жидкой воды оказывается выше плотности твердой. Поскольку лед легче воды, то он плавает на ней, а не опускается на дно.

Способность воды расширяться при замерзании приносит много хлопот в быту и технике. Практически каждый человек был свидетелем того, что замерзшая вода разрывает стеклянную емкость, будь то бутылка или графин.

Ещё одно интересное свойство воды: увеличение давления приводит к плавлению льда. Это можно наблюдать на практике, например, скольжение коньков на льду. Площадь лезвия конька невелика, поэтому давление на единицу площади большое и лед под коньком подправляется.

Интересно, что если над водой создать высокое давление и затем ее охладить до замерзания, то образующийся лед в условиях повышенного давления плавится не при 0°C, а при более высокой температуре.

Так, лед, полученный при замерзании воды, который находится под давлением 20000 атм., в обычных условиях плавится только при 80°C.

Еще одна аномалия жидкой воды связана с неравномерным изменением ее плотности при изменении температуры. Уже давно установлено, что наибольшей плотностью вода обладает при температуре +4°C. При охлаждении воды в водоеме более тяжелые поверхностные слои тонут, в результате чего происходит хорошее перемешивание теплой и более легкой глубинной воды с поверхностной.

Вывод: вода удивительна своими самыми обычными свойствами. И эти свойства мы рассмотрим в практической части и продемонстрируем некоторые наиболее интересные опыты.

Наброски для самых маленьких

Нужно полностью осознавать, что хорошее описание красоты воды немыслимо как без красочных сравнений, так и без знаний самого предмета. Малышу будет еще простительна однобокость выражения мысли (тут речь идет еще, скорее, об эмоциях), а вот от учеников старшего возраста потребуется нечто большее, чем рядовая описательность. Обязательно нужно иметь в виду, в рамках какой тематики было дано задание.

Рассказы по иллюстрациям и видеоряду

Младшие школьники могут выразить свое отношение к предмету описания на основе сказочного восприятия мира, рисунков в книгах, мультипликационных фильмов, объяснений взрослых. Детям, делающим свои первые шаги в школьном образовании, не следует мешать выражать свои чувства. Правильнее будет просто что-то посоветовать, легонько подтолкнуть в верном направлении.

Рассказ, сделанный на основе картинок или видеоряда, может выглядеть так:

1. Вода есть на всей Земле. Поэтому наша планета выглядит из космоса голубой.
2. На ней есть моря и океаны. На полюсах есть большие снежные шапки.
3. Землю питают дожди. Без них погибло бы все живое.
4. Они наполняют озера и реки. В водоемах живут рыбы и другие существа.
5. Без дождей не росли бы растения. Не было бы пищи для животных.
6. Из открытых водоемов пить нельзя. В них содержатся вредные и ядовитые вещества.
7. Самая полезная вода содержится в чистых ручьях, выходящих из-под земли. Ее добывают и с помощью специальных скважин.
8. Чистой воды на Земле становится все меньше. Ее нужно беречь.

Это, конечно, краткий вариант работы. Но его вполне можно взять за основу. В младшем школьном возрасте хватит основных понятий и знаний.

Сказочная версия

Вода может по-настоящему околдовывать. Есть в ней что-то волшебное. Иначе не было бы в мире столько сказок, легенд и преданий, связанных с морской стихией, речной гладью, подземными озерами, колодцами. Сочинить маленький рассказ о красоте воды вполне можно и на этой основе. Чем хороша такая форма материала, так это в первую очередь тем, что произведение будет уникальным.

А сказку ребенок может придумать самостоятельно. Например, такую:

1. Прогуливаясь по лесу, мальчик Саша случайно нашел незаметный источник. Он был скрыт посреди травы, цветов и деревьев. К нему вела такая же незаметная тропка. Она была настолько маленькой, что ее могли, наверное, проложить муравьи.
2. Эта загадка так заинтересовала мальчика, что он начал пробираться к родничку каждый день. Саша долго лежал за деревьями и наблюдал за ключом. Рядом с ним неспешно текла настоящая жизнь. На цветы садились бабочки. Над родничком пролетали стрекозы. Редкие лучи солнца давали волшебной красоты блики на водной глади.
3. Саше открылся удивительный мир. В траве шуршали насекомые и мелкие зверьки. Напиться из прозрачного источника прибегали мышки. Небольшие лопушки давали животным тень, пока они с удовольствием играли у родничка.
4. От источника отходил совсем маленький ручеек. За ближайшими деревьями он обрывался вниз небольшим водопадом. На отлетающих в стороны каплях играли лучики.
5. Саша бы долго наблюдал жизнь родничка, если бы однажды маленькие зверьки не попросили его не беспокоить их.
6. Мальчику было интересно и дальше вести свои наблюдения. Но он решил послушаться зверьков.
7. Саша понял, что нельзя попусту беспокоить природу.

Подобные истории в изложении детей смотрятся занимательно, особенно если в них есть эффект присутствия, то есть ведутся они от первого лица.

В работах необходимо использовать как можно больше подробностей. Но они должны относиться к делу, а не уводить от него.

Секреты воды

Современная наука продолжает изучать и находит новые свойства воды. Изучая свойства воды, мы узнали очень интересный факт. Вода обладает «памятью» – накапливает и сохраняет сообщаемую ей информацию. Если воде при замерзании произнести добрые слова или красивую музыку, то получаются великолепной красоты кристаллы, если же слова и музыка были агрессивными – кристаллы получаются мелкими и уродливыми. Этими исследованиями более двадцати лет занимается Японский ученый Масару Емото.

Предполагается, что вода океана хранит память о созданиях, обитавших в его глубинах. Ледники тоже могут вмещать в себя миллионы лет истории нашей планеты. По мнению руководителя лаборатории научно-экспериментального центра Минздрава РФ Станислава Зинина, вода состоит не из отдельных молекул, а из крупных соединений, включающих до 900 молекул — так называемых кластеров.

Вода, состоящая из множества кластеров различных типов, воспринимает, хранит и передает самую различную информацию. Вода реагирует на мысли и эмоции окружающих ее людей, на события, происходящие с населением. Кристаллы, образовавшиеся из только что полученной очищенной воды, имеют простую форму хорошо известных шестиугольных снежинок.

Накопление информации меняет их строение, усложняя, повышая их красоту, если информация добрая, и, напротив, искажая или даже разрушая первоначальные формы, если информация злая, оскорбительная. Наблюдали такую ситуацию, когда кристаллы, образовавшиеся из воды, находившейся рядом с цветком, повторили его форму.

Таким образом, вода обладает памятью, которая ей позволяет даже после значительного разбавления распознавать хранящуюся в молекулах информацию. При этом негативная (в смысле вредная) информация также сохраняется. Вода циркулирует вокруг земного шара, протекает через наши тела и разносится по всему миру. Если бы мы могли прочесть информацию, которая хранится в памяти воды, то узнали бы историю.

При проведении анкетированиямы задали ребятам вопрос о «святой» воде. Оказывается, у многих дома она есть, но свойства ее не известны. В рамках исследовательской работы о физических свойствах воды мы выяснили следующее. Святая вода по-гречески называется «великая агиазма», то есть «великая святыня». На Руси с давних времен верили, что в день Крещения вода приобретает особые целительные свойства: в ней нельзя простудиться, она убережет человека от болезней, порчи и сглаза.

Верили также и в то, что в ночь на Крещение вода во всех источниках освящается сама собой, независимо от церковных церемоний. Но ученые доказали, что святая вода отличается повышенным содержанием серебра, имеет в связи с этим большие очищающие возможности и действительно помогает человеческому организму, исправляя работу нездоровых органов.

Вывод: понять воду — значит понять вселенную, все чудеса природы и саму жизнь.

Исследование свойства воды

Цель: нашей исследовательской работы – не столько добиться собственных научных результатов, сколько получить основные знания, умения и навыки в области методов научного исследования.

Для того что бы наглядно увидеть удивительные свойства воды можно провести следующий опыт.

Оборудование проекта: стакан, вода, монеты, пластиковая карточка.

1. Сначала кладём карточку на пустой стакан и пробуем положить на её край монету.

Результат: карточка падает.

2. Теперь доверху нальём воду в стакан и повторим опыт. Аккуратно будем класть по одной монетке на край карточки.

Результат: вода удержала 5 монет.

Вывод: Чем больше площадь соприкосновения поверхности воды с карточкой, тем больше нужно приложить силы, чтобы нарушить эту связь.