Что можно растворять в воде. Что растворяется в воде? Что такое вода

Раствором называется термодинамически устойчивая гомогенная (однофазная) система переменного состава, состоящая из двух или более компонентов (химических веществ). Компонентами, составляющими раствор, являются растворитель и растворенное вещество. Обычно растворителем считается тот компонент, который в чистом виде существует в таком же агрегатном состоянии, что и полученный раствор (например, в случае водного раствора соли растворителем является, конечно, вода). Если же оба компонента до растворения находились в одинаковом агрегатном состоянии (например, спирт и вода), то растворителем считается компонент, находящийся в большем количестве.

Растворы бывают жидкими, твердыми и газообразными.

Жидкие растворы – это растворы солей, сахара, спирта в воде. Жидкие растворы могут быть водными и неводными. Водные растворы – это растворы, в которых растворителем является вода. Неводные растворы – это растворы, в которых растворителями являются органические жидкости (бензол, спирт, эфир и т.д.). Твёрдые растворы – сплавы металлов. Газообразные растворы – воздух и другие смеси газов.

Процесс растворения . Растворение – это сложный физико-химический процесс. При физическом процессе происходит разрушение структуры растворяемого вещества и распределение его частиц между молекулами растворителя. Химический процесс – это взаимодействие молекул растворителя с частицами растворенного вещества. В результате этого взаимодействия образуются сольваты. Если растворителем является вода, то образующиеся сольваты называются гидратами. Процесс образования сольватов называется сольватацией, процесс образования гидратов – гидратацией. При упаривании водных растворов образуются кристаллогидраты – это кристаллические вещества, в состав которых входит определенное число молекул воды (кристаллизационная вода). Примеры кристаллогидратов: CuSO 4 . 5H 2 O – пентагидрат сульфата меди (II); FeSO 4 . 7H 2 O – гептагидрат сульфата железа (II).

Физический процесс растворения идёт с поглощением энергии, химический – с выделением . Если в результате гидратации (сольватации) выделяется больше энергии, чем ее поглощается при разрушении структуры вещества, то растворение – экзотермический процесс. Выделение энергии происходит при растворении NaOH, H 2 SO 4 , Na 2 CO 3 , ZnSO 4 и других веществ. Если для разрушения структуры вещества надо больше энергии, чем её выделяется при гидратации, то растворение – эндотермический процесс. Поглощение энергии происходит при растворении в воде NaNO 3 , KCl, NH 4 NO 3 , K 2 SO 4 , NH 4 Cl и некоторых других веществ.

Количество энергии, которое выделяется или поглощается при растворении, называется тепловым эффектом растворения .

Растворимостью вещества называется его способность распределяться в другом веществе в виде атомов, ионов или молекул с образованием термодинамически устойчивой системы переменного состава. Количественной характеристикой растворимости является коэффициент растворимости , который показывает, какая максимальная масса вещества может раствориться в 1000 или 100 г воды при данной температуре. Растворимость вещества зависит от природы растворителя и вещества, от температуры и давления (для газов). Растворимость твердых веществ в основном увеличивается при повышении температуры. Растворимость газов с повышением температуры уменьшается, но при повышении давления увеличивается.

По растворимости в воде вещества делят на три группы:

1. Хорошо растворимые (р.). Растворимость веществ больше 10 г в 1000г воды. Например, 2000 г сахара растворяется в 1000 г воды, или в 1 л воды.

2. Малорастворимые (м.). Растворимость веществ от 0,01 г до 10 г в 1000 г воды. Например, 2 г гипса (CaSO 4 . 2 H 2 O) растворяется в 1000 г воды.

3. Практически нерастворимые (н.). Растворимость веществ меньше 0,01 г в 1000 г воды. Например, в 1000 г воды растворяется 1,5 . 10 -3 г AgCl.

При растворении веществ могут образоваться насыщенные, ненасыщенные и пересыщенные растворы.

Насыщенный раствор – это раствор, который содержит максимальное количество растворяемого вещества при данных условиях. При добавлении вещества в такой раствор вещество больше не растворяется.

Ненасыщенный раствор – это раствор, который содержит меньше растворяемого вещества, чем насыщенный при данных условиях. При добавлении вещества в такой раствор вещество еще растворяется.

Иногда удается получить раствор, в котором растворенного вещества содержится больше, чем в насыщенном растворе при данной температуре. Такой раствор называется пересыщенным. Этот раствор получают при осторожном охлаждении насыщенного раствора до комнатной температуры. Пересыщенные растворы очень неустойчивы. Кристаллизацию вещества в таком растворе можно вызвать путем потирания стеклянной палочкой стенок сосуда, в котором находится данный раствор. Этот способ применяется при выполнении некоторых качественных реакций.

Растворимость вещества может выражаться и молярной концентрацией его насыщенного раствора (п.2.2).

Константа растворимости. Рассмотрим процессы, возникающие при взаимодействии малорастворимого, но сильного электролита сульфата бария BaSO 4 с водой. Под действием диполей воды ионы Ba 2+ и SO 4 2 - из кристаллической решетки BaSO 4 будут переходить в жидкую фазу. Одновременно с этим процессом под влиянием электростатического поля кристаллической решетки часть ионов Ba 2+ и SO 4 2 - вновь будет осаждаться (рис.3). При данной температуре в гетерогенной системе, наконец, установится равновесие: скорость процесса растворения (V 1) будет равна скорости процесса осаждения (V 2), т.е.

BaSO 4 ⇄ Ba 2+ + SO 4 2 -

твёрдая раствор

Рис. 3. Насыщенный раствор сульфата бария

Раствор, находящийся в равновесии с твердой фазой BaSO 4 , называется насыщенным относительно сульфата бария.

Насыщенный раствор представляет собой равновесную гетерогенную систему, которая характеризуется константой химического равновесия:

, (1)

где a (Ba 2+) – активность ионов бария; a(SO 4 2-) – активность сульфат-ионов;

a (BaSO 4) – активность молекул сульфата бария.

Знаменатель этой дроби – активность кристаллического BaSO 4 – является постоянной величиной, равной единице. Произведение двух констант дает новую постоянную величину, которую называют термодинамической константой растворимости и обозначают К s °:

К s ° = a(Ba 2+) . a(SO 4 2-). (2)

Эту величину раньше называли произведением растворимости и обозначали ПР.

Таким образом, в насыщенном растворе малорастворимого сильного электролита произведение равновесных активностей его ионов есть величина постоянная при данной температуре.

Если принять, что в насыщенном растворе малорастворимого электролита коэффициент активности f ~1, то активность ионов в таком случае можно заменить их концентрациями, так как а(X ) = f (X ) . С(X ). Термодинамическая константа растворимости К s ° перейдет в концентрационную константу растворимости К s:

К s = С(Ba 2+) . С(SO 4 2-), (3)

где С(Ba 2+) и С(SO 4 2 -) – равновесные концентрации ионов Ba 2+ и SO 4 2 - (моль/л) в насыщенном растворе сульфата бария.

Для упрощения расчётов обычно пользуются концентрационной константой растворимости К s , принимая f (Х ) = 1 (приложение 2).

Если малорастворимый сильный электролит образует при диссоциации несколько ионов, то в выражение К s (или К s °) входят соответствующие степени, равные стехиометрическим коэффициентам:

PbCl 2 ⇄ Pb 2+ + 2 Cl - ; K s = С (Pb 2+) . С 2 (Cl -);

Ag 3 PO 4 ⇄ 3 Ag + + PO 4 3 - ; K s = С 3 (Ag +) . С (PO 4 3 -).

В общем виде выражение концентрационной константы растворимости для электролита A m B n ⇄ m A n+ + n B m - имеет вид

K s = С m (A n+) . С n (B m -),

где С - концентрации ионов A n+ и B m - в насыщенном растворе электролита в моль/л.

Величиной K s принято пользоваться только в отношении электролитов, растворимость которых в воде не превышает 0,01 моль/л.

Условия образования осадков

Предположим, с - фактическая концентрация ионов трудно растворимого электролита в растворе.

Если С m (A n +) . С n (B m -) > K s , то произойдет образование осадка, т.к. раствор становится пересыщенным.

Если С m (A n +) . С n (B m -) < K s , то раствор является ненасыщенным и осадок не образуется.

Свойства растворов . Ниже рассмотрим свойства растворов неэлектролитов. В случае электролитов в приведённые формулы вводится поправочный изотонический коэффициент.

Если в жидкости растворено нелетучее вещество, то давление насыщенного пара над раствором меньше давления насыщенного пара над чистым растворителем. Одновременно с понижением давления пара над раствором наблюдается изменение его температуры кипения и замерзания; температуры кипения растворов повышаются, а температуры замерзания понижаются по сравнению с температурами, характеризующими чистые растворители.

Относительное понижение температуры замерзания или относительное повышение температуры кипения раствора пропорционально его концентрации.

Открытый урок по познанию мира

Педагогическая система:Трехмерная методическая система обучения

Тема урока: Вода-растворитель.

Растворимые и нерастворимые в воде вещества.

Тип урока : Урок ознакомления с новым материалом

1.Цели урока:

Образовательные: Формирование целостного взгляда на мир через наблюдение, восприятие, и деятельность;

Познакомить с растворимыми и нерастворимыми в воде веществами;

Учить работать с гипотезой (предположением, через деятельностный метод и практический подход).

Воспитательные: Воспитывать чувство сотрудничества и взаимопомощи по отношению друг другу.

Развивающие: Развивать осознанное отношение к результату своего учебного труда; развивать такие приемы умственной деятельности как сравнение,классификация,анализ и синтез;

2. Содержание урока:

Задания I – III этапа даны в рабочих тетрадях учащихся и в ключ - ответах учителя.

3. Методы урока

I этап -сообщение;

II этап – а) тест «ДА» или «Нет»

б) метод самостоятельного поиска

в) закрепление на практике

III

4. Формы

I этап – фронтальная, индивидуальная;

II этап – а) индивидуальная

б) фронтальная

в) групповая

III этап – индивидуальная

5. Наглядности

І этап – рабочая тетрадь, «прозрачный журнал», индивидуальный журнал учащегося и

учителя;

ІІ этап – а) слайды, учебник, интерактивная доска;

б) учебник, рабочая тетрадь;

В) учебник, рабочая тетрадь, доска, мел.

ІІІ этап- рабочая тетрадь, «прозрачный журнал», индивидуальный журнал учащегося и

учителя;

Ход урока:

І этап – Психологический настрой

Начинается урок.

Он пойдёт ребятам впрок.

Постарайтесь всё понять,

Учитесь тайны открывать!

1. В кружево будто одеты

Деревья, кусты, провода (слайд 2)

И кажется сказкою это,

А, в сущности, только вода. (слайд 3)

2. Безбрежная ширь океана (слайд 4)

И тихая заводь пруда, (слайд 5)

Каскад водопада и брызги фонтана, (слайд 6,7)

А всё это только вода.

3. В бирюзовой дали исчезая, (слайд 8)

Лебедями плывут облака.

Вот туча грозовая, (слайд 9)

А, в сущности, только вода.

4. Снег белый пойдёт и укроет (слайд 10)

Родные леса и поля.

Но время придёт – всё растает (слайд 11)

И будет простая вода. (слайд 12)

б ) Проверка домашнего задания

1) Ребята вам домой было дано задание собрать слова в группы и подготовить сообщения.

Вода Туман Айсберг Лед Снег Пар

Жидкое

Твердое

Газообразное

Вода
Туман

Лед
Снег
Айсберг

Пар

Сообщения детей .

Ученик 1.

Первое из природных богатств, с которыми встречается в своей жизни человек, это вода. Вода становится неразлучным спутником человечества на всю жизнь с момента его появления на свет до последнего дня. «Воде, - сказал великий Леонардо да Винчи, - была дана волшебная власть стать соком жизни на Земле».

Человек как – нибудь обойдется без нефти, алмазов, изобретет новые двигатели, но без воды он не сможет жить. Люди всегда обожествляли воду. Нет ни одного народа, у которого вода не считалась бы матерью всего живого, целебной и очистительной силой, источником плодородия. Известный французский писатель – летчик Антуан-де Сент-Экзюпири, самолет которого потерпел аварию в пустыне Сахара, - писал так: «Вода!.. У тебя нет ни вкуса, ни цвета, ни запаха, тебя невозможно написать, тобой наслаждаются, не ведая, что ты такое! Нельзя сказать, что ты необходима для жизни: ты сама жизнь. Ты наполняешь нас радостью, которую не объяснишь нашими чувствами. С тобой возвращаются к нам силы, с которыми мы уже простились. По твоей милости в нас вновь начинают бурлить высокие родники нашего сердца. Ты самое большое богатство на свете….»

Ученик 2.

Вода – единственное вещество, которое встречается на Земле в трех состояниях: твердом, жидком, газообразном.

Если быстро вращать глобус, то покажется, что он одноцветный – голубой. А все потому, что этой краски на нем больше, чем белой, зеленой, коричневой. Голубым цветом изображены моря, океаны нашей планеты. Вода занимает ¾ поверхности земного шара. Вода повсюду.

Вода входит в состав любого живого организма. Достаточно помять лист растения в руках, и мы обнаружим в нем влагу. Вода содержится во всех частях растений.

Много воды и в теле человека. Наше тело почти на 2/3 состоит из воды. Вода необходима нашему организму для удаления разных вредных веществ. Много ли воды в нашем теле? Мы можем сосчитать: массу своего тела нужно разделить на 3 и полученное число умножить на 2.

Например. Мой вес 33кг, делю на 3 и умножаю на 2, получаю 22кг. Значит, в моем теле примерно 22кг воды.

Ученик 3.

Живой организм постоянно расходует воду и нуждается в ее пополнении. Например, человеку в сутки требуется более 2 литров воды (часть ее он выпивает, а часть содержится в пище).

Воду пьют поля и леса. Без нее не могут жить ни звери, ни птицы, ни люди. Но вода не только поит, но еще и кормит – по морям и океанам плывут тысячи рыболовных судов. Вода моет всех людей, города, машины, дороги.

Без воды не замесить теста для хлеба, не приготовить бетон для стройки, не сделать ни бумагу, ни конфеты, ни лекарства – ничего не сделать без воды. Но все это стало доступным человеку после того, как он хорошо изучил свойства этого вещества.

б) Проверка задания « Мостика»

Сказка « Два ослика»

Есть такая сказка. Два ослика шли по дороге с кладью. Один был навьючен солью, а другой – ватой. Первый ослик едва передвигал ноги: так тяжела была его ноша. Второй – шел весело и легко.

Вскоре животным пришлось переходить речку. Осел, навьюченный солью, остановился в воде и стал купаться: он то ложился в воду, то снова становился на ноги. Когда осел вышел из воды, то ноша его стала гораздо легче. Другой осел, глядя на первого, тоже стал купаться. Но чем дольше он купался, тем тяжелее становилась навьюченная на него вата.

Почему

Что же мы с вами сегодня попытаемся узнать о воде?

Итак , целью нашего урока будет проверить свойство воды растворять разные вещества.
Что мы можем сделать, чтобы достигнуть данной цели?

- (Исследовать новое свойство воды )

Как мы можем пронаблюдать за данным свойством воды?

(Провести опыты .)

Что будет предметом исследования?(Вода )

Подумайте, как мы будем проводить исследование? (Работать в группах)

Как участники группы должны работать, чтобы успешно провести исследование?

(Вспомним правила работы в группе) Зачем нам нужны эти правила?

Правила безопасности при проведении опытов .

Работа под руководством взрослого.

Вставать с рабочего места и ходить по классу запрещается.

Наблюдение, обсуждения, выводы делаются совместно, уважая мнение каждого и участников других групп.

Назовите эти вещества.

ІІ этап – самостоятельно-групповой поиск в учебнике ответов на наводящие вопросы, данные в рабочих тетрадях.

Сегодня мы узнаем о возможностях воды как растворителя. В этом нам помогут опыты, которые мы сейчас проведем.

Физминутка

Практическая часть

Но, прежде чем перейти к опытам, давайте проверим все ли в нашей лаборатории готово к работе?
- Какие вещества есть, чтобы обеспечить проведение опыта, в каждой группе?

А какие есть приспособления, инструменты?

А также у вас пакет инструкций по проведению опытов.
Каждая группа будет проводить опыт в соответствии с полученным номером. Всем понятно?

Возьмите бланк с инструкцией №1.

Прочтите порядок действий – ход работы - на первом этапе. Каждая группа читает инструкцию хода работы только для своего опыта. Все понятно?

Какие наблюдения вести и для чего?

Результаты наблюдений записываем куда?

Затем сделайте выводы. Куда запишем выводы?

Работа в группах.

Ложкой возьмите немного вещества, добавьте его в стакан с водой и хорошенько размешайте. Понаблюдайте, что произошло?

- Размешайте воду. Пронаблюдайте, то произошло?

Перед вами лежит план составления рассказа о своих наблюдениях.

Подготовьте сообщение о своих наблюдениях по этому плану.

1 группа

Что произошло с солью?

Сделайте вывод.

(Раствор прозрачный, соли не видно. Значит, соль растворяется в воде.)

2 группа

Какой получился раствор? Изменил ли он цвет?

Что произошло с сахаром?

Сделайте вывод.

(Раствор прозрачный, сахара не видно. Значит, сахар растворяется в воде.)

3 группа

Какой получился раствор? Изменил ли он цвет?

Что произошло с речным песком?

Сделайте вывод.

(Песок оседает на дно. Его видно. Значит, песок не растворяется в воде)

А теперь послушаем, какие наблюдения сделала каждая группа.

( Выходят к доске и прикрепляют карточку со словами растворяется или не растворяется)

Давайте сделаем вывод. (Вода может растворять различные вещества. Она является растворителем. Но не все вещества растворяются в воде.) Вывешивается на доске

Как можно назвать вещества, которые растворяются в воде? (Растворимые) Вывешивается на доске

А вещества, которые не растворяются в воде? (Нерастворимые) Вывешивается на доске

Я добавлю в стакан с водой цветную соль (медный купорос – сульфат меди)). Что происходит?

Как вы думаете, растворяется ли в воде галька? Учитель показывает опыт .

Какие ещё вещества может растворять вода? (сахар, лимонная кислота, сода)

Какими могут быть вещества?

III этап –метод ввода оценивания по 12-балльной рейтинговой системе (трехуровневые задания)

1 уровень

1.Отгадай загадки

1.В морях и реках обитает,
Но часто по небу летает.
А как наскучит ей летать,
На землю падает опять

2.Течет, течет -
Не вытечет,
Бежит, бежит-
Не выбежит

Ветер подует - оно задрожит

2. Уровень

а) соль

б) сок

в) глина

г) сахар

2.Почему чай становиться сладким, если в него добавить сахар?

н) вода – прозрачна

о) вода – растворитель

р) вода не имеет запаха

3Как очистить загрязнённую воду?

г) нагреть

е) охладить

д) профильтровать

з) заморозить

е) животные

к) растения

а) заводы и фабрики

л) ручьи

3 уровень

Разгадай ребусы:

____________________________

Итог урока : - Для чего мы на уроке проводили исследовательскую работу

О каком свойстве воды узнали из опытов?

Какими могут быть вещества?

Назовите растворимые вещества.

Назовите нерастворимые вещества.

Рефлексия.

На уроке я научился

Могу похвалить себя за то, что

Для меня было трудно

Какое свойство воды вы использовали при этом?

Если вы хорошо поработали на уроке возьмите голубую капельку, а если не совсем хорошо – жёлтую. Давайте прикрепим наши капельки на доску.

Посмотрите, сколько голубых капелек у нас получилось. А сколько воды на нашей планете. Она занимает ¾ поверхности Земли. Но только 2% составляет пресная вода. Поэтому, пресную воду надо беречь. Благодаря воде существует на нашей планете вот такая красота.

На уроке вы все хорошо потрудились, активно работали. Давали полные ответы. Молодцы.

Домашнее задание: решить ребусы, составить памятку по охране воды.

Приложение 3 (бланк 1).

Цель работы:

Ход работы

Наблюдения

Вывод

________________________

Цель работы: проверить свойство воды растворять разные вещества.

Ход работы

Наблюдения

Вывод

Налейте масло в стакан с водой. Размешайте

деревянной палочкой

________________________

Общий вывод: __________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________

Цель работы: проверить свойство воды растворять разные вещества.

Ход работы

Наблюдения

Вывод

Насыпьте речной песок в стакан с водой. Размешайте деревянной палочкой.

________________________

Общий вывод: __________________________________________________________________

Приложение 3 (бланк 2).

Цель работы:

Ход работы

Наблюдения

Вывод

________________________

Общий вывод: __________________________________________________________________

Цель работы: найти способ очистки воды от нерастворимых веществ.

Ход работы

Наблюдения

Вывод

Вылейте воду с вишнёвым соком в воронку с фильтром

________________________

Общий вывод: __________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________

Цель работы: найти способ очистки воды от нерастворимых веществ.

Ход работы

Наблюдения

Вывод

Вылейте воду с речным песком в воронку с фильтром

________________________

Общий вывод: __________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________

Рабочая тетрадь по познанию мира

Ф.И. ученика (цы)________________________________________________

Тема: Вода-растворитель. Растворимые и нерастворимые в воде вещества.

I ЭТАП: Актуализация знаний

Вопрос: Почему же ноша первого осла после купания стала легче, а второго – тяжелее?

Ответ:__________________________________________________________

Вопрос: Как можно доказать ваш вывод?

Ответ:___________________________________________________________

Вопрос: Что будет предметом исследования?

Ответ: ___________________________________________________________

Вопрос: На какие две группы делятся вещества?

Ответ: _ __________________________________________________________

II Этап. Алгоритм изучения нового.

Назовите эти вещества. Какие из них растворяются в воде.

_____________ _____________ _______________ ______________

Практическая работа

Приложение 3 (бланк 1).

Цель работы: проверить свойство воды растворять разные вещества.

Ход работы

Наблюдения

Вывод

Насыпьте соль в стакан с водой. Размешайте деревянной палочкой.

________________________

Общий вывод: __________________________________________________________________

__________________________________________________________________

Приложение3 (бланк 2)

Цель работы: найти способ очистки воды от нерастворимых веществ.

Ход работы

Наблюдения

Вывод

Вылейте солёную воду в воронку с фильтром

________________________

Общий вывод: __________________________________________________________________

____________________________________________________________________________________________________________________________________.

III Этап. Разноуровневые задания

1 уровень

1.Отгадай загадки

1.В морях и реках обитает,
Но часто по небу летает.
А как наскучит ей летать,
На землю падает опять____________________________________

2.Течет, течет -
Не вытечет,
Бежит, бежит-
Не выбежит. _____________________________________________

3.По городу дождик осенний гулял,
Зеркальце дождик свое потерял.
Зеркальце то на асфальте лежит,
Ветер подует - оно задрожит.___________________________________

2. Уровень

1. Какое вещество не растворяется в воде?

а) соль

б) сок

в) глина

г) сахар

Почему чай становиться сладким, если в него добавить сахар?

н) вода – прозрачна

о) вода – растворитель

р) вода не имеет запаха

Как очистить загрязнённую воду?

г) нагреть

е) охладить

д) профильтровать

з) заморозить

4.Что является источником загрязнения воды

е) животные

к) растения

а) заводы и фабрики

л) ручьи

3 уровень

Разгадай ребусы:

________________________ _________________________

_______________________________

Рефлексия: составить памятку по охране воды .

Вода - это жидкое вещество, не имеющее вкуса, цвета и запаха. Чистая вода абсолютно прозрачна. Если налить воду в стеклянный стакан, через его стенки можно разглядеть предметы, расположенные за ним. Вода обладает текучестью, благодаря которой она проникает через трещинки и щели, пропитывает все вокруг.

В жидком состоянии вода:

заполняет моря, океаны, реки и озера;
пропитывает почву;
входит в состав растений;
входит в состав тел млекопитающих.

Удивительное свойство воды в том, что она умеет растворять почти всё вокруг. Существуют некоторые предметы, которые промокают, но остаются не растворёнными. Как и почему это происходит?

Что такое раствор?

Когда вещество растворяется, оно смешивается с жидкостью, образуя раствор. Раствором можно назвать чай в стакане, куда до этого положили кусочек сахара. Впитавшая сахар вода становиться сладкой на вкус. Когда вещество соединяется с растворителем, образуется раствор. Водный раствор представляет собой водорастворимое вещество, которое разбавили чистой водой. Вода хороший растворитель, но она не в силах растворить камень, дерево, пластик. Если в воду бросить несколько камешков, они так и останутся лежать на дне стакана.

Как это происходит?

Если рассмотреть под микроскопом капельку воды, мы увидим, что она состоит из особых частичек, называемых молекулами. Их нельзя рассмотреть невооруженным глазом. Молекулы воды электронейтральны, это означает, что они «дружат» со всеми веществами. К некоторым веществам они испытывают особое притяжение. Удивительная дружелюбность водных молекул позволяет им легко соединяться с молекулами других веществ, несущих заряд.

При соприкосновении с молекулами другого вещества притяжение усиливается, в результате вещество смешивается с водой, полностью в ней растворяясь. Если же притяжения нет, то соответственно, всё остается неизменным. Вещество останется лежать на дне стакана. Если в воду добавить немного соли и размешать ложкой, вскоре соль исчезнет. Вода станет солёной на вкус.

Что такое чистая вода?

В природе не существует абсолютно чистой воды. Почти все жидкости, которые мы видим в повседневной жизни, являются растворами. Вода из под крана является раствором воды с примесями железа. Прежде чем попасть в стакан, вода течет по железным трубам, впитывая молекулы железа. Натуральными растворами являются напитки - чай, сок и компоты. Все они содержат полезные для организма человека компоненты. Вода может растворять не только твердые, но жидкие и газообразные вещества.

В обычной воде всегда что либо растворено. В дождевой, водопроводной, речной или озерной - содержаться какие-либо примеси.

Какие вещества растворяются воде, а какие нет?

В природе встречаются твёрдые, жидкие и газообразные вещества, наделенные различными свойствами. Некоторые из них способны растворится в воде, другие нет. В зависимости от этой особенности различают следующие группы веществ:

водоотталкивающие (гидрофобные);
притягивающие воду (гидрофильные).

Гидрофобные вещества либо плохо растворяются в воде, либо не растворяются в ней совсем. К таким веществам можно отнести каучук, жир, стекло, песок и т.д. Гидрофильными веществами можно назвать некоторые соли, щелочи и кислоты.

Так как клетки тела человека содержат оболочку, содержащую жировые компоненты, жир не позволяет человеческому телу раствориться в воде. Благодаря уникальному строению живого организма вода не только не впитывает клетки тела, но поддерживает жизнедеятельность человека.

Подведем итоги

При соприкосновении с пищей вода растворяет питательные вещества, а потом отдает их клеткам организма человека. Взамен вода забирает отходы жизнедеятельности, которые выходят наружу с потом и мочой.

В природе мало таких веществ, которые не растворялись бы в воде. Даже металл при длительном контакте с водой начинает в ней растворяться.

Вода с растворёнными в ней компонентами приобретает новые качества. К примеру, раствор серебра способен убивать микробы. Вода это система, которая может быть полезной или вредной для человека. А это зависит от того, что в ней растворено.

Если это сообщение тебе пригодилось, буда рада видеть тебя

Задача: показать детям растворимость и нерастворимость в воде различных веществ.

Материалы: мука, сахарный песок, речной песок, пищевой краситель, стиральный порошок, стаканы с чистой водой, ложки или палочки, подносы, картинки с изображением представленных веществ.

Описание. Перед детьми на подносах стаканы с водой, палочки, ложки и вещества в различных емкостях. Дети рассматривают воду, вспоминают ее свойства. Как вы думаете, что произойдет, если в воду добавить сахарный песок? Дед Знай добавляет сахар, перемешивает, и все вместе наблюдают, что изменилось. Что произойдет, если мы добавим в воду речной песок? До-бавляет к воде речной песок, перемешивает. Изменилась ли вода? Стала ли она мутной или осталась прозрачной? Растворился ли речной песок?

Что произойдет с водой, если мы добавим в нее пищевую краску? Добавляет краску, перемешивает. Что изменилось? (Вода изменила цвет.) Растворилась ли краска? (Краска растворилась и изменила цвет воды, вода стала непрозрачной.)

Растворится ли в воде мука? Дети добавляют в воду муку, перемешивают. Какой стала вода? Мутной или прозрачной? Растворилась ли мука в воде?

Растворится ли в воде стиральный порошок? Добавляется стиральный порошок, перемешивается. Растворился ли порошок в воде? Что вы заметили необычного? Окуните в смесь пальцы и проверьте, осталась ли она на ощупь такой же, как чистая вода? (Вода стала мыльной.) Какие вещества у нас растворились в воде? Какие вещества не растворились в воде?

(Результаты фиксируются на фланелеграфе.)

ЦВЕТНОЙ ПЕСОК

Задачи: познакомить детей со способом изготовления цветного песка (перемешав с цветным мелом); научить пользоваться теркой.

Материалы: цветные мелки, песок, прозрачная емкость, мелкие предметы, 2 мешочка, мелкие терки, миски, ложки (палочки), небольшие банки с крышками.

Описание. К детям прилетел галчонок Любознайка. Он просит детей отгадать, что у него в мешочках. Дети пробуют определить на ощупь.(В одном мешочке-песок, в другом-кусочки мела.) Воспитатель открывает мешочки, дети проверяют предположения. Воспитатель с детьми рассматривают содержимое мешочков. Что это? Какой песок? Что с ним можно делать? Какого цвета мел? Какой на ощупь? Можно ли его сломать? Для чего он нужен? Галчонок спрашивает: «Может ли песок быть цветным? Как его сделать цветным? Что будет, если мы песок перемешаем с мелом? Как сделать, чтобы мел был таким же сыпучим, как песок?» Галчонок хвастается, что у него есть инструмент для превращения мела в мелкий порошок.

Показывает детям терку. Что это? Как ею пользоваться? Дети по примеру галчонка берут миски, терки и трут мел. Что получилось? Какого цвета у тебя порошок? (Галчонок спрашивает каждого ребенка) Как теперь сделать песок цветным? Дети насыпают песок в миску и перемешивают его ложками или палочками. Дети рассматривают цветной песок. Как мы можем использовать этот песок? (Делать красивые картинки.)

Галчонок предлагает поиграть. Показывает прозрачную емкость, заполненную разноцветными слоями песка, и спрашивает детей: «Как можно быстро найти спрятанный предмет?» Дети предлагают свои варианты. Воспитатель объясняет, что перемешивать песок руками, палочкой или ложкой нельзя, и показывает способ выталкивания из песка предмета путем встряхивания сосуда.

Что произошло с разноцветным песком? Дети отмечают, что таким образом мы и предмет быстро нашли, и песок перемешали.

Дети прячут в прозрачные банки мелкие предметы, засыпают их слоями разноцветного песка, закрывают банки крышками и показывают галчонку, как они быстро находят спрятанный предмет и перемешивают песок. Галчонок на прощание дарит детям коробочку с цветным мелом.

ИГРЫ С ПЕСКОМ

Задачи: закрепить представления детей о свойствах песка, развить любознательность, наблюдательность, активизировать речь детей, развить конструктивные умения.

Материалы: большая детская песочница, в которой оставлены следы от пластмассовых животных, игрушки-животные, совки, детские грабли, лейки, план участка для прогулок данной группы.

Описание. Дети выходят на улицу и осматривают площадку для прогулок. Воспитатель обращает их внимание на необычные следы в песочнице. Почему следы так хорошо видны на песке? Чьи это следы? Почему вы так думаете?

Дети находят пластмассовых животных и проверяют свои предположения: берут игрушки, ставят лапами на песок и ищут такой же отпечаток. А какой след останется от ладошки? Дети оставляют свои следы. Чья ладошка больше? Чья меньше? Проверяют прикладывая.

Воспитатель в лапках медвежонка обнаруживает письмо, достает из него план участка. Что изображено? Какое место обведено красным кружком? (Песочница.) Что там может быть еще интересного? Наверное, какой-то сюрприз? Дети, погрузив руки в песок, отыскивают игрушки. Кто это?

У каждого животного есть свой дом. У лисы... (нора), у медведя... (берлога), у собачки... (конура). Давайте построим для каждого животного свой дом из песка. Из какого песка лучше всего строить? Как сделать его влажным?

Дети берут лейки, поливают песок. Куда пропадает водичка? Почему песок стал влажным? Дети строят домики и играют с животными.

©2015-2019 сайт
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2017-10-12

Вода - одно из самых распространенных соединений на Земле. Она есть не только в реках и морях; во всех живых организмах тоже присутствует вода. Без нее невозможна жизнь. Вода - хороший растворитель (в ней легко растворяются разные вещества). животных и сок растений состоят преимущественно из воды. Вода существует вечно; она постоянно переходит из почвы в атмосферу и организмы и обратно. Более 70% земной поверхности покрыто водой.

Что такое вода

Круговорот воды

Вода рек, морей, озер постоянно испаряется, превращаясь в мельчайшие капли водяного пара. Капли собираются вместе, образуя , из которых вода проливается на землю в виде дождя. В этом состоит круговорот воды в природе. В облаках пар охлаждаемся и возвращается на землю в виде дождя, снега или града. Сточные воды из канализации и с заводов очищаются и затем сбрасываются в море.

Водонапорная станция

Речная вода обязательно содержит примеси, поэтому ее необходимо очищать. Вода поступает в водохранилища, где отстаивается и твердые частицы оседают на дно. Затем вода проходит через фильтры, задерживающие оставшиеся твердые частицы. Вода просачивается через слои чистого гравия, песка или активированного угля, где она очищается от грязи и твердых примесей. После фильтрации воду обрабатывают хлором, чтобы убить болезнетворные бактерии, после чего закачивают ее в резервуары и подают в жилые дома и на заводы. Прежде чем сточная вода уйдет в море, ее нужно очистить. На водоочистной станции ее пропускают через фильтры, задерживающие грязь, затем перекачивают в отстойники, где твердые частицы должны осесть на дно. Бактерии уничтожают остатки органических веществ, разлагая их на безвредные компоненты.

Очистка воды

Вода - хороший растворитель, поэтому она обычно содержит примеси. Очистить воду можно с помощью дистилляции (см. статью « »), но более эффективный метод очистки - деионизация (обессоливание). Ионы - это атомы или молекулы, утратившие или приобретшие электроны и в силу этого получившие положительный или отрицательный заряд. Для деионизации берется вещество, называемое ионитом . В нем есть положительно зараженные ионы водорода (Н +) и отрицательно заряженные ионы гидроксида (ОН —) Когда загрязненная вода проходит через ионит, ионы примесей заменяются ионами водорода и гидроксида из ионита. Ионы водорода и гидроксида соединяются, образуя новые молекулы воды. Вода, прошедшая через ионит, уже не содержит примесей.

Вода как растворитель

Вода - превосходный растворитель, очень многие вещества легко растворяются в ней (см. так же статью « «). Именно поэтому в природе редко встречается чистая вода. В молекуле воды электрические заряды слегка разделены, так как атомы водорода располагаются с одной стороны молекулы. Из-за этого ионные соединения (соединения, состоящие из ионов) так легко растворяются в ней. Ионы заряжены, и молекулы воды притягивают их.

Вода, как и все растворители, может растворить только ограниченное количество вещества. Раствор называется насыщенным, когда растворитель не может растворить дополнительную порцию вещества. Обычно количество вещества, которое способен растворить растворитель, возрастает при нагревании. В горячей коде сахар растворяется легче, чем в холодной. Шипучие напитки - это водные распоры углекислого газа. Чем выше , тем большее количество газа способен поглотить раствор. Поэтому когда мы открываем банку с напитком и тем самым, уменьшаем давление, из напитка вырывается углекислый газ. При нагревании растворимость газов уменьшается. В 1 литре речной и морской воды обычно растворено около 0,04 грамма кислорода. Этого хватит водорослям, рыбам и другим обитателям морей и рек.

Жесткая вода

В жесткой воде растворены минералы, попавшие туда из горных пород, по которым текла вода. В такой воде мыло плохо мылится, потому что оно вступает в реакции с минералами и образует хлопья. Существует жесткая вода двух видов; разница между ними в типе растворенных минералов. Тип минералов, растворенных в воде, зависит от типа горных пород, по которым течет вода (см. рис.). Временная жесткость воды возникает при реакции известняка с дождевой водой. Известняк - это нерастворимый карбонат кальция, а дождевая вода - слабый раствор угольной кислоты. Кислота вступает в реакцию с карбонатом кальция и образует гидрокарбонат, который растворяется в воде и придаст ей жесткость.

При кипении или испарении воды с временной жесткостью часть минералов выпадает в осадок, образуя накипь на дне чайника или сталактиты и сталагмиты в пещере. Вода с постоянной жесткостью содержит другие кальциевые и магниевые соединения, например гипс. Эти минералы при кипячении не выпадают в осадок.

Умягчение воды

Удалить минералы, делающие воду жесткой, можно путем добавления в раствор стиральной соды или путем ионного обмена - процесса, аналогичного деионизации воды при очистке. Вещество, содержащее ионы натрии, которые обмениваются с находящимися в воде ионами кальция и магния. В ионообменнике жесткая вода проходит через цеолит - вещество, содержащие натрий. В цеолите ионы кальция и магния замешаются на ионы натрия, которые не придают воде жесткости. Стиральная сода - это карбонат натрия. В жесткой воде она вступает в реакцию с соединениями кальция и магния. В результате получаются нерастворимые соединения, не образующие хлопьев.

Загрязнение воды

Когда неочищенная вода с заводов и из домов попадает в моря и реки, происходит загрязнение воды. Если в воде слишком много отходов, бактерии, разлагающие органические вещества, размножаются и поглощают почти весь кислород. В такой воде выживают только болезнетворные бактерии, способные жить в воде без кислорода. Когда уровень растворенного а воде кислорода снижается, рыбы и растения умирают. В воду также попадает мусор, пестициды и нитраты из удобрении, ядовитые - свинец, ртуть. Ядовитые вещества, в том числе металлы, попадают в организм рыб, а от них - в организмы других животных и даже человека. Пестициды убивают микроорганизмы и животных, нарушая тем самым природный баланс. Удобрения с полей и моющие средства, содержащие фосфаты, попадая в воду, вызывают усиленный рост растений. Растения и бактерии, питающиеся мертвыми растениями, поглощают кислород, снижая его содержание в воде.

Краткая характеристика роли воды для организмов

Вода - важнейшее неорганическое соединение, без которого невозможна жизнь на . Это вещество является и важнейшей частью , и играет большую роль как внешний фактор для всех живых существ.

На планете Земля вода встречается в трех агрегатных состояниях: газообразном (пары в , жидком (вода в и туманообразная в атмосфере) и твердом (вода в ледниках, айсбергах и т.д.). Формула парообразной воды - Н 2 О, жидкой (Н 2 О) 2 (при Т = 277 К) и (Н 2 O) n - для твердой воды (кристаллы льда), где n = 3, 4, … (зависит от температуры - чем ниже температура, тем больше величина n). Молекулы воды объединяются в частицы с формулой (Н 2 O) n в результате образования особых химических связей, называемых водородными; такие частицы называются ассоциатами; за счет образования ассоциатов возникают более рыхлые структуры, чем жидкая вода, поэтому при температуре ниже 277 К плотность воды, в отличие от других веществ, не увеличивается, а уменьшается, в результате лед плавает на поверхности жидкой воды и глубокие водоемы не промерзают до дна, тем более что вода имеет малую теплопроводность. Это имеет большое значение для организмов, живущих в воде, - они не погибают при сильных морозах и выживают во время зимних холодов до наступления более благоприятных температурных условий.

Наличие водородных связей обусловливает высокую теплоемкость воды, что делает возможным жизнь на поверхности Земли, так как наличие воды способствует уменьшению перепада температур днем и ночью, а также зимой и летом, ведь при охлаждении вода конденсируется и тепло выделяется, а при нагревании вода испаряется, на разрыв водородных связей затрачивается и поверхность Земли не перегревается.

Молекулы воды образуют водородные связи не только между собой, но и с молекулами других веществ (углеводов, белков, нуклеиновых кислот), что является одной из причин возникновения комплекса химических соединений, в результате образования которого и возможно существование особого вещества - живого вещества, образующего различные .

Экологическая роль воды огромна и имеет два аспекта: она является как внешним (первый аспект), так и внутренним (второй аспект) экологическим фактором. Как внешний экологический фактор вода входит в состав абиотических факторов (влажность, среда обитания, составная часть климата и микроклимата). Как внутренний фактор вода играет большую роль внутри клетки и внутри организма. Рассмотрим роль воды внутри клетки.

В клетке вода выполняет следующие функции:

1) среда, в которой располагаются все органоиды клетки;

2) растворитель как для неорганических, так и для органических веществ;

3) среда для протекания различных биохимических процессов;

4) катализатор для реакций обмена между неорганическими веществами;

5) реагент для процессов гидролиза, гидратации, фотолиза и т.д.;

6) создает определенное состояние клетки, например тургор, что делает клетку упругой и механически прочной;

7) выполняет строительную функцию, состоящую в том, что вода входит в состав различных клеточных структур, например мембран, и т. д.;

8) является одним из факторов, объединяющих все клеточные структуры в единое целое;

9) создает электрическую проводимость среды, переводя неорганические и органические соединения в растворенное состояние, вызывая электролитическую диссоциацию ионных и сильно полярных соединений.

В организме роль воды состоит в том, что она:

1) выполняет транспортную функцию, так как переводит вещества в растворимое состояние, а полученные растворы за счет различных сил (например, осмотического давления и др.) перемещаются от одного органа к другому;

2) осуществляет проводящую функцию за счет того, что в организме содержатся растворы электролитов, способные проводить электрохимические импульсы;

3) связывает воедино отдельные органы и системы органов за счет наличия в воде особых веществ (гормонов), осуществляя при этом гуморальную регуляцию;

4) является одним из веществ, которые регулируют температуру тела организма (вода в виде пота выделяется на поверхность тела, испаряется, за счет чего теплота поглощается и организм охлаждается);

5) входит в состав пищевых продуктов и т. д.

Значение воды вне организма охарактеризовано выше (среда для обитания, регулятор температуры внешней среды и т. д.).

Для организмов большую роль играет пресная вода (содержание солей менее 0,3%). В природе химически чистой воды практически не существует, наиболее чистой является дождевая вода сельской местности, удаленной от крупных населенных пунктов. Для организмов пригодна вода, содержащаяся в пресных водоемах - реках, прудах, пресных озерах.