Научно-исследовательская работа "Путешествие водяной капельки" 1 класс

Введение Вода ­ одно из самых главных богатств Земли. Она есть всюду. Из космоса наша Земля кажется голубой, потому что вода занимает две трети поверхности планеты. Без воды невозможна жизнь растений, животных и человека. Вода растекается по всей Земле огромными   океанами   и   маленькими   ручейками.   Вода   льётся   на   нас   дождём   и   падает снегом. Вода проплывает над нами облаком. В воде мы купаемся, плаваем и катаемся по ней на санках, коньках, лыжах. Да и сами мы больше чем наполовину состоим из воды. Природа распорядилась так, что все крупнейшие запасы пресной воды сосредоточены в России, но пользуемся мы, своими ресурсами расточительно и не эффективно.  Нам   надо   учиться   разумно   распоряжаться   этим   бесценным   даром. Воду надо беречь, ведь она ­ настоящая драгоценность: без неё не было бы жизни на Земле. Чтобы наша планета всегда оставалась голубой, надо заботиться о водоёмах.  Не зря говорят: беречь воду ­  значит беречь жизнь и здоровье, красоту и богатство окружающей природы.          Цель исследования ­ исследовать свойства и агрегатные состояния воды в домашних условиях.  Задачи исследования: 1. Изучить  свойства воды и выяснить её роль  в природе; 2. Узнать, что такое круговорот воды в природе и как он происходит; 3. Провести эксперименты с водой, раскрывающие свойства и состояния воды; 4. Сделать выводы об свойствах и агрегатных состояниях воды. 5. Научиться работать с разными источниками информации. Объект исследования: пресная вода. Предмет исследования: физические свойства воды. Методы исследования: Теоретические: анализ литературы, моделирование, сопоставление. Эмпирические: наблюдение, описание, эксперимент. Глава 1. Теоретическая часть Работая   с   текстовыми   источниками,   я   узнала,   что   вода   ­   одно   из   самых удивительных и самых важных веществ на земле.  Роль   воды   на   нашей   планете   очень   велика.  Все   растения   и   животные   состоят главным   образом  из   воды,  которая  необходима  для  зарождения  и   поддержания   жизни. Например, тело человека состоит из воды на 2/3. Для нормальной работы организма нам необходимо ежедневно пить воду, возмещая потерю жидкости выделяемой из организма. Без воды человек может прожить не более 4­х суток. Вода ­ великая путешественница, постоянно меняет свой облик: превращается то в пар, то в лёд. Состояния воды ­ газообразное, жидкое, твёрдое зависят от её температуры.  Вода   ­   это   жидкость   без   вкуса,   запаха   и   цвета.   Вода   состоит   из   молекул.   Они настолько   малы,   что   даже   в   самой   маленькой   дождевой   капле   их   миллиарды.   Каждая молекула   воды   состоит   из   двух   элементов:   водорода   и   кислорода   и   обладает определёнными   свойствами.   Одно   из   самых   важных   свойств   обыкновенной   ­   это   её удивительная способность растворять различные вещества.  При нагревании воды происходит испарение ­ переход воды из жидкого состояния в газообразное   состояние.  Конденсация   ­   это   процесс   обратный   процессу   испарения,   в результате которого, вода из газообразного состояния переходит в жидкое состояние. Вода замерзает при температуре 0о  С градусов. Лёд ­ твёрдый, молекулы в нём сильно связаны между собой.  [ ] Вода есть всюду. В природе происходит непрерывный круговорот воды. Испаряясь с поверхности земли, рек, озер, морей и океанов, вода в виде пара попадает в воздух. Там пар охлаждается, конденсируется (соединяется) в капельки, из которых образуются облака. Водяной пар возвращается на землю в виде осадков.  Осадки ­ это атмосферная влага, которая оседает на землю в виде дождя, снега, града, тумана, росы, инея и т.п. Часть воды просачивается в почву, тем самым питая растения, но значительно больше выпавшей воды реки уносят в моря и океаны. Вода опять начинает испаряться с их поверхности, и процесс круговорота начинается вновь. Этапы круговорота воды в природе: 1. Испарение воды с поверхности;  2. Охлаждение пара и конденсация;  3. Образование облаков и перемещение их на сушу; 4. Выпадение осадков; 5. Пополнение рек и подземных вод; 6. Сток в моря и океаны. Так   же   в   процессе   круговорота   участвуют   ледники,   в   которых   вода концентрируется в твердом состоянии. Лёд круглый год покрывает Арктику, Антарктику и вершины гор. В холодных морях плавают ледяные глыбы. Это айсберги ­ огромные куски льда, отломившиеся от ледников с Северного и Южного полюса, и плавающие в открытом океане, повинуясь ветрам и течениям. Айсберг показывает только свою вершину, большая часть его спрятана под водой. Это опасно для кораблей.  Водные ресурсы на нашей планете являются обновляемым. (Таблица1) Таблица 1. Среда Атмосфера Реки Озера Океаны Среднее время обновления 9 дней 18 дней 16 лет 3 200 лет Период обновления запасов воды в горных ледниках составляет около    1 600 лет, в ледниках полярных стран значительно больше ­ около 9 700 лет.  Различают несколько видов круговорота воды в природе. 1. Большой (мировой) круговорот –  водяной пар, образовавшийся над поверхностью океанов, переносится ветрами на материки. Там он выпадает в виде атмосферных осадков,   а   затем   возвращается   в   океан   в   виде   стока.   Очень   важно,   что   в   этом процессе   изменяется   качество   воды,   ведь   при   испарении   солёная   морская   вода превращается в пресную воду, а загрязнённая ­ очищается почвой; 2. Малый (океанический) круговорот ­ вода, испаряясь над океаном, конденсируется и выпадает опять же в него снова в виде осадков;  3. Внутриконтинентальный круговорот ­ вода, которая испарилась над поверхностью суши, опять выпадает на сушу в виде атмосферных осадков. [] Существенную роль в круговороте воды в природе с недавних пор стала играть хозяйственная   деятельность   человека.   Создание   промышленности,   уничтожение   лесов, распашка   огромных   территорий,   осушение   и   орошение   земель,   создание   гигантских водохранилищ и плотин, расходование воды на различные хозяйственные нужды ­ всё это в значительной степени изменило гидрологические процессы на Земле. Используя ресурсы, не стоит забывать о том, насколько велико значение воды в природе. К её использованию следует подходить очень рационально. Извлекая из круговорота значительную часть воды, мы можем нарушить процесс, что приведёт к необратимым последствиям.  Результатом такого вмешательства становятся засухи, наводнения. Работая над поиском информации для моего исследования, я заметила  интересные факты о воде: 1. Вода   ­   единственное   в   природе   вещество,   свободно   встречающееся   на   Земле, плотность которого в твёрдом состоянии меньше, чем в жидком. Именно поэтому в воде не тонет лёд, а водоёмы, как правило, не промерзают до самого дна (хотя при экстремальных температурах это возможно); 2. В одном стакане с водой находится 8 септиллионов молекул; 3. Мы   знаем   о   3   различных   состояниях   воды   (жидкое,   газообразное   и   твёрдое). Вопреки этому мнению, ученые выделяют в жидкой форме воды 5 состояний и 14 состояний в твердом виде; 4. На   нашей   планете   существует   около   1330   природных   видов   воды.   Они классифицируются по способу происхождения (талая, почвенная, дождевая) и по составу; 5. Около 80% поверхности Земли покрыто водой и всего лишь 1% этой воды подходит для питья; 6. Почти   половина   всей   воды,   а   именно   46%,   находится   в   Тихом   океане,   на Атлантический   океан   приходится   23,9%   воды,   Индийскому   океану   досталось 20,3%, а Северному Ледовитому ­ 3,7%; 7. Примерно  520 тысяч  кубических  километров воды  испаряется  в  течение  года с поверхности Земли. Дождь и снег приносят на Землю примерно столько же воды. Если представить визуально, то получится куб со стороной около 80 километров. Если этот объём распределить равномерно по поверхности Земли, то получится слой толщиной около 1 метра; 8. Основную часть пресной воды содержат ледники. Если бы все ледники растаяли, то уровень воды на нашей планете поднялся бы на 64 метра (примерно с 20­этажный дом). Около 1/8 поверхности суши,  затопило бы водой; 9. Морская вода замерзает при температуре  ­1,91°C; 10.  Человек за свою жизнь выпивает в среднем 35 тонн воды.  11.  На производство одного автомобиля уходит больше 177 тысяч литров воды; 12.  Во всём мире 1 миллиард 100 миллионов человек не имеют доступа к воде; 13.  Естественный процесс очищения загрязненных подземных вод занимает несколько тысячелетий. [] Вывод по Главе 1. Вода ­ это жидкость без вкуса, запаха и цвета. Вода состоит из молекул. Одно из самых   важных   свойств   обыкновенной   ­   это   её   удивительная   способность   растворять различные   вещества.  При   нагревании   воды   происходит   испарение  -  переход   воды   из жидкого   состояния   в   газообразное   состояние.   Конденсация -  это   процесс   обратный процессу испарения, в результате которого, вода из газообразного состояния переходит в жидкое   состояние.   Вода   замерзает   при   температуре   0о  С   градусов.   Лёд -  твёрдый, молекулы в нём сильно связаны между собой. [] Глава 2. Практическая часть. Узнав так много о свойствах   воды и ее превращениях в природе, я захотела на практике посмотреть, как вода может находиться в разных состояниях. (Это вы можете увидеть на слайдах) Проведя эксперименты, я сделала выводы: 1. Эксперимент №1.  Проверим, какими качествами обладает вода.   Для  этого  возьмем  питьевую   воду  и   фруктовый  сок.   Нальем   воду  в  прозрачный стакан.  В такой же стакан нальем фруктовый сок. Сравним жидкости органолептическим методом, т.е. сравним их вкус, цвет, запах с помощью наших органов чувств. Рис. 1. Вода и сок. Я сделала вывод, что в отличие от сока, вода ­ это жидкость без вкуса, запаха и цвета. 2. Эксперимент №2. Возьмем   крупную   соль,   прозрачный   стакан   с водой   и   ложку.   Добавим   в стакан с водой соль, перемешиваем.   Сравним, изменились ли свойства воды органолептическим методом. Увидим, что соль из стакана исчезла, а вода осталась прозрачной и имеет соленый вкус. Рис. 2. Этап 1. Рис. 3. Этап 2.                      Рис.4. Этап 3.                        Рис. 5. Этап 4.   Я сделала вывод , что вода  является  растворителем. 3. Эксперимент №3. Попробуем перевести воду из жидкого состояния в твёрдое и обратно.   Для этого нальём воду в формочку и поставим в морозильную камеру холодильника. Через некоторое время вытащим формочку и убедимся, что она замерзла и превратилась в лёд. Подержав лёд   в   руках,   мы   увидим,   как   он   начал   таять.   Положим   лёд   на   тарелку   и   подождем некоторое время. Убедимся, что лёд в тарелке превратился в воду. Рис. 6. Этап 1.    Рис. 7. Этап 2. Рис.8. Этап 3.    Рис.9. Этап 4. Рис. 10. Этап 5. Я сделала выводы: • • при низких температурах вода превращается в лёд; при нагревании лёд тает.  4. Эксперимент №4. Проверим, как проходят процессы испарения и конденсации воды. Для   этого   нальём   воду   в   кастрюлю   и   накроем   стеклянной   крышкой.   Нагреем кастрюлю на газовой плите. Через некоторое время вода в кастрюле закипела, и на крышке появилось испарение. Выключим плиту и охладим крышку. Обнаружим появившийся на ней конденсат. Проследим, куда падают капли. Рис.11. Этап 1.  Рис. 12. Этап 2. Рис.13. Этап 3.  Рис. 14. Этап 4. Рис. 15. Этап 5. В ходе опыта я сделала вывод, что нагреваясь, вода испаряется. Пар оседает на поверхности крышки. Охлажденный пар образует капли воды, которые падают в кастрюлю. 5. Эксперимент №5. Узнаем, тонет ли лёд? Для этого нальём воду в формочку и поставим в морозильную камеру холодильника. Опустим полученный кубик льда в стакан с водой. Лёд не утонул в стакане и плавает на поверхности.  Рис. 16. Этап 1. Рис. 17. Этап 2.  Рис. 18. Этап 3.     Следовательно, лёд легче воды. Можно сделать вывод, что именно поэтому айсберги в северных широтах плавают на поверхности океана и не тонут.  Выводы по Главе 2.  В первом эксперименте я доказала, что в отличие от сока, вода ­ это жидкость без вкуса,   запаха   и   цвета.  Во   втором   эксперименте   было   доказано,   что   вода     является растворителем.   В  третьем   эксперименте   я  доказала,   что   вода   переходит   из   жидкого   в твердое состояние при низких  (лед, снег), а при нагревании лёд тает. В ходе четвертого эксперимента   я   сделала   вывод,   что   нагреваясь,   вода   испаряется.   Пар   оседает   на поверхности крышки. Охлажденный пар образует капли воды, которые падают обратно в кастрюлю. В пятом эксперимента наблюдали, как кубики льда плавали на поверхности воды. Следовательно, лёд легче воды. Можно сделать вывод, что именно поэтому айсберги в северных широтах плавают на поверхности океана и не тонут. Выводы по исследовательской работе Круговорот   воды   в   природе     ­   один   из   главных   процессов   на   планете   Земля. Круговорот воды происходит под влиянием Солнца и вращения Земли. Круговорот воды лежит   в   основе   многих   процессов,   происходящих   в   природе.   Основными   этапами круговорота воды в природе являются испарение, конденсация и осадки. Вода ­ это жидкость без вкуса, запаха и цвета. Вода состоит из молекул. Одно из самых   важных   свойств   обыкновенной   ­   это   её   удивительная   способность   растворять различные   вещества.  При   нагревании   воды   происходит   испарение  ­   переход   воды   из жидкого   состояния   в   газообразное   состояние.   Конденсация   ­   это   процесс   обратный процессу испарения, в результате которого, вода из газообразного состояния переходит в жидкое   состояние.   Вода   замерзает   при   температуре   0о  С   градусов.   Лёд   ­   твёрдый, молекулы в нём сильно связаны между собой. В первом эксперименте я доказала, что в отличие от сока, вода ­ это жидкость без вкуса,   запаха   и   цвета.  Во   втором   эксперименте   было   доказано,   что   вода     является растворителем.   В  третьем   эксперименте   я  доказала,   что   вода   переходит   из   жидкого   в твердое состояние при низких  (лед, снег), а при нагревании лёд тает. В ходе четвертого эксперимента   я   сделала   вывод,   что   нагреваясь,   вода   испаряется.   Пар   оседает   на поверхности крышки. Охлажденный пар образует капли воды, которые падают обратно в кастрюлю. В пятом эксперимента наблюдали, как кубики льда плавали на поверхности воды. Следовательно, лёд легче воды. Можно сделать вывод, что именно поэтому айсберги в северных широтах плавают на поверхности океана и не тонут.   Проанализировав   литературу   и   проведя   эксперименты   в   домашних   условиях   я убедилась, что вода это уникальное вещество, которое имеет самое важное значение в жизни на Земле. Список литературы 1. Детская энциклопедия Кирилла и Мефодия. М., «Нью Медиа Дженерейшн», 2005г.  2. Иллюстрированный энциклопедический словарь на CD М., «Золотой фонд», 2003г.  3. Большая книга «Почему». Вопросы и ответы, любопытная и полезная информация, викторины и занимательные опыты. М., «Росмен», 2005г. 4. Ю.Р. Васильев «Занимательное природоведение», М., «Омега», 2008г. 5. А.Г. Алексин, С.П. Алексеев и др. «Что такое? Кто такой?» 3­е издание перераб.: В 3т. Т.1. М. «Педагогика – Пресс», 1992г. 6. А.К. Дитрих, Г.А. Юрмин, Р.В. Кошурникова. «Почемучка», 5­е издание исправлено и дополнено, М. «Педагогика – Пресс», 1994г.