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