Пізнаємо природу. 5 клас. Біда

§ 11. Чому вода — найдивовижніша рідина на Землі

З усіх рідин на Землі вода - єдина рідина, яка за температур, придатних для життя, перебуває відразу в трьох станах - твердому, рідкому та газуватому. Ця її особливість забезпечує колообіг води у природі.

1. Чому вода така важлива. Ти вже знаєш, що чиста вода - прозора і не має ані запаху, ані смаку. Але така вода є хіба що у лабораторіях учених. У природі вода активно вбирає в себе, розчиняє у собі і сама проникає майже усюди. Три чверті планети вкрито водою: океани, моря, озера, річки, струмки, болота, а над планетою пливуть хмари - скопище водяної пари, краплинок води і кристаликів льоду. Вода є у повітрі, яким ми дихаємо, а найбільші запаси прісної води на Землі заморожені у льодовиках і велетенських айсбергах. Ми самі значною мірою складаємося з води. Без води неможливе життя (мал. 50), адже вона:

входить до складу організмів;
розчиняє потрібні для життя і виводить шкідливі для організму речовини;
охолоджує організми;
середовище існування багатьох тварин;
усе живе на Землі споживає воду.

Мал. 50. Без води неможливе життя

Вода - стратегічний продукт кожної держави. Без неї не може існувати жодна рослина і тварина, а отже, і сільське господарство. У промисловості вода є сировиною, теплоносієм, розчинником. Вона є найдешевшим транспортом, дорогою, що пов’язує віддалені міста. Ставки і фонтани - неповторні елементи архітектури.

Це цікаво

Не марнуймо воду. Україна - найменш забезпечена водними ресурсами держава у Європі. Водночас щодоби кожен мешканець України споживає 320 л води, тоді як у великих містах Європи - 100-200 л.

2. Які особливості води. Вода - єдина речовина на Землі, яка за температур, придатних для життя людей, може перебувати одночасно у трьох станах (мал. 51): твердому, рідкому і газуватому. Саме ця її особливість забезпечує колообіг води в природі.

Тверді тіла зазвичай щільніші, ніж рідини, з яких вони утворилися. А з водою все навпаки (мал. 51): молекули води у рідкому стані (2) упаковані щільніше, ніж у твердому (1). Тому лід плаває на поверхні води.

Мал. 51. Двовимірна модель трьох станів води: 1 - лід; 2 - краплина води, збільшена у 10 мільйонів разів; 3 - водяна пара; 4 - айсберг, що тане, та українська антарктична станція «Академік Вернадський»

Завдання

Порівняй щільність упакування молекул води і льоду.

Саме тому, що лід плаває на поверхні води, у річках та озерах можливе життя. Якби лід тонув, на поверхні утворювалися б все нові й нові шари льоду, і врешті водойма промерзала б до дна. Рослини на дні скувала б крига, а майже всі водні мешканці неминуче загинули б.

Завдання

Переглянь за QR-кодом 3D-модель «Замерзання води». Зверни увагу, як змінюється щільність упакування молекул під час переходу води з рідкого стану у твердий.

3. Скільки в тобі води. Кількість води в тілі залежить від віку людини. Уяви: ти більш ніж на половину складаєшся з води!

Таблиця 2

Твоя маса, кг	25	30	35	40	45	50
Маса води в тобі, кг	17	20	23	27	30	33

Дослідження

Щоб дізнатися, скільки в тобі води, порівняй свою масу з показниками в таблиці 2.

Дихаючи, ми втрачаємо воду. Подихай на холодне скло, і воно вкриється крапельками води. Ти видихаєш вологе повітря, що містить водяну пару. Охолоджуючись, вона конденсується - перетворюється на рідину. За добу ти витрачаєш приблизно 10 склянок води. Стільки ж води тобі треба випити й спожити з їжею, щоб покрити втрати води на дихання.

Вода міститься у всіх продуктах, які ми вживаємо. В овочах, фруктах, м’ясі, хлібі та крупах води більше, ніж твердої речовини.

Це цікаво

Заморожений хліб - досить поширений напівфабрикат у світі. Такий продукт можна зберігати тривалий час, він не черствіє, а за потреби його можна швидко «допекти» і частувати гостей свіженькою випічкою.

4. Як зробити модель колообігу води. Вода перебуває у постійному русі. Випаровуючись з поверхні водойм, ґрунту та рослин, вода накопичується в атмосфері, повертається у вигляді опадів, поповнюючи запаси в океанах, річках, озерах. Тому кількість води на Землі не змінюється - це і є колообіг води у природі.

Дослідження

Виготовте за інструкцією модель явища колообігу води у природі. Які спільні ознаки моделі та явища? Чим вони відрізняються?

1. Акуратно відріж верхню частину пластикової пляшки.
2. Дно пляшки вистели дрібними камінцями шаром завтовшки приблизно 1,5 см.
3. Зверху насип п’ятисантиметровий шар доброго ґрунту.
4. Посади невеликі рослинки. Алое, товстянки, очитки, кактуси невибагливі і житимуть у закритій пляшці дуже довго.
5. Зволож землю (не сильно).
6. Закріпи верхню частину пляшки клейкою стрічкою і закрути кришкою.
7. Постав модель у добре освітленому місці, але не на пряме сонце. Якщо рослинки приймуться, колообіг води можна буде спостерігати впродовж року.
8. Простеж за змінами, що відбулись усередині пляшки впродовж доби. Запиши свої спостереження.

5. Вода — руйнівник чи вода — рятівник. Науковці вважають, що життя зародилося у воді. Нас зачаровує морський прибій, ваблять хмари, що пропливають у небі, зворушує ранкова роса на пелюстках троянди. Вода - матеріал для чудових творінь природи (мал. 52). У спеку ковток води вгамовує спрагу.

Мал. 52. Вода - матеріал для чудових творінь природи

Запитання

Назви явища, у яких бере участь вода.

Водночас смертоносні гігантські хвилі становлять загрозу для кораблів і людей на узбережжі. Водних стихій є чимало: гроза, заметіль і хуртовина, повінь, паводок, снігова лавина, льодопад. Перетворюючись на лід, вода може зруйнувати не лише водогінні труби і батареї опалення, але й гранітні скелі. Дощова вода потрапляє у тріщини скель, замерзає і поступово руйнує гірські породи.

КОРОТКО ПРО ГОЛОВНЕ

• Вода - єдина речовина на Землі, яка за температур, придатних для життя, перебуває відразу в трьох станах - твердому, рідкому та газуватому.

• На відміну від більшості речовин, молекули води у рідкому стані упаковані щільніше, ніж у твердому. Ця особливість води рятівна для життя на Землі.

• Усі організми (навіть мікроскопічні бактерії) містять воду і не можуть жити без неї.

ЗАПИТАННЯ ЗАВДАННЯ ДОСЛІДЖЕННЯ

1. Які властивості води вирізняють її серед інших рідин?

2. Сніжинки - це кристали льоду. Науковці отримали десятки тисяч фотографій сніжинок. Двох однакових сніжинок у природі немає. А що у них спільне?

3. У давнину на морозі в скелі, яку треба було зруйнувати або відколоти від неї частину, свердлили отвір і заливали у нього воду. Опиши, що відбувалося далі.

4. Подискутуйте у групах на тему: «Вода - руйнівник чи вода - рятівник?».

5. Багато стародавніх обрядів і звичаїв пов’язані з водою. А які з них дійшли до наших днів?

НАУКОВІ ЗАБАВИ

Крапля-лупа. Зубочисткою акуратно поставте маленьку краплю води на екран монітора (телефона) (мал. 53). Переконайтеся, що крапля діє як лупа. Запропонуйте спосіб визначити її збільшення.