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.
Мал. 53. У лабораторії МАНЛаб