Исследовательская работа Три состояния воды

Муниципальное общеобразовательное учреждение
Средняя общеобразовательная школа №1 г. Костромы
Исследовательская работа на тему:
«Три состояния воды»
Исследовательскую работу
подготовила ученица 2 класса
Павлова Ксения
Научный руководитель
Жеребцова Татьяна Петровна
Кострома, 2014
I.
Введение
Тема нашей исследовательской работы «Три состояния воды». Вода –
жидкость, не имеющая ни цвета (в небольших количествах), ни вкуса, ни
запаха. Около 71% Земли покрыто ей. Даже человек на 80% состоит из воды.
Она имеет ключевое значение в создании и поддержании жизни, в строении
живых организмов, в формировании климата и погоды. Эта тема является вечно
актуальной, т.к. именно вода определяет на Земле особенности климата,
погоды, а, следовательно, является одним из основных условий жизни на Земле.
Следует отметить, что вопрос о трех состояниях воды интересовал людей с
глубокой древности. Даже такой ученый как Леонардо да Винчи не остался в
стороне от данной темы.
Цель нашей работы - доказать, что вода в природе способна переходить из
одного состояния в другое.
Мы выдвинули следующую гипотезу – изменение состояния воды происходит
при воздействии температуры. Мы решили доказать выдвинутую нами
гипотезу опытным путем.
Для этого мы провели эксперимент, о котором будет сказано далее.
Для достижения поставленной цели были выдвинуты следующие задачи:
- изучить литературу, в которой затронута данная проблема;
- посмотреть фильмы и другие видеоматериалы по теме «Три состояния
воды»;
- доказать с помощью экспериментов, что вода переходит из одного состояния
в другое при воздействии температуры.
Наша работа поможет открыть тайну круговорота воды в природе. Результаты
проведённых исследований можно применить на уроках окружающего мира в
школе.
II.
Основная часть
Что же такое вода и насколько важную роль играет она в жизни
человека? Для ответа на этот вопрос мы обратились к «Большой энциклопедии»
Оттуда Мы узнали, что вода - весьма распространённое на Земле вещество.
Почти три четвёртых поверхности земного шара покрыты водой, образующей
океаны, моря, реки и озера. Молекулы воды обнаружены в межзвездном
пространстве. Вода входит в состав комет, большинства планет Солнечной
системы и их спутников.
Если всю воду, которая есть на нашей планете, равномерно распределить по
поверхности Земли, то толщина ее слоя составила бы почти 4 км.
Вода входит в состав многих минералов и горных пород, присутствует в почве
и во всех организмах. Так, например, тело взрослого человека на 65% состоит
из
воды.
Вода
входит
в
состав
всех
его
органов
и
тканей.
Тело рыб содержит 80% воды, водорослей - 90%. Подсчитано, что содержание
воды в тканях живых организмов примерно в шесть раз превышает ее
количество во всех реках земного шара. Вода имеет очень большое значение в
жизни растений, животных и человека.[ 1 ]
Из учебника «Окружающий мир» мы узнали, что в природе вода может
находиться в трех различных состояниях, таких как: газообразное, жидкое,
твердое.
Твердая фаза воды – это лёд. Сжимаемость льда очень низка. Лед при
нормальном давлении существует только при температуре 0° С или ниже и
обладает меньшей плотностью, чем холодная вода. Именно поэтому айсберги
плавают в воде. (Приложение 1)
Пар – газообразная фаза воды. Вопреки общепринятому мнению, он невидим.
Тот «пар», который вырывается из кипящего чайника, – это на самом деле
множество мельчайших капелек воды. Пар обладает свойствами, очень
важными для поддержания жизни на Земле. Хорошо известно, например, что
под действием солнечного тепла вода с поверхности морей и океанов
испаряется. Образующиеся водяные пары поднимаются в атмосферу и
конденсируются, а затем выпадают на землю в виде дождя и снега. Без такого
круговорота воды наша планета давно превратилась бы в пустыню.
Пар имеет множество применений. С одними мы хорошо знакомы, о других
только слышали. Среди наиболее известных устройств и механизмов,
работающих с применением пара, – утюги, паровозы, пароходы, паровые
котлы. (Приложение 2)
Облака, снег и дождь представляют собой различные состояния воды. Облако
состоит из множества капелек воды или кристалликов льда, снежинка - это
совокупность мельчайших кристалликов льда, а дождь - это всего лишь жидкая
вода.[ 2 ]
Ознакомившись с материалами из интернета, Мы узнали, что Гидрологический
цикл (а именно так по-научному называется круговорот воды в природе) – это
непрерывное движение воды из гидросферы (реки, моря, океаны) и с земной
поверхности в атмосферу, и обратно. Движение обеспечивается четырьмя
процессами:
испарением,
конденсацией
(переход вещества
в
жидкое
состояние из газообразного), выпадением осадков и стоком вод. [ 4 ]
Объектом нашего исследования является вода.
Предмет исследования – переход воды из одного состояния в другое.
Нами использовались следующие методы: наблюдение, сравнение, анализ,
обобщение, эксперимент.
Эксперимент
Для экспериментов нам понадобились:

Стеклянная банка;

нагревательный прибор для воды;

штатив со стеклом;

термометр для воды;
Все проведенные эксперименты и их результаты были зафиксированы в форме
таблицы.
Для того чтобы доказать, что вода переходит из одного состояния в другое мы
провели несколько экспериментов:
№
п/п
1.
Что делали
Что наблюдали
Налили в
Воду трудно
ладошку воду.
удержать, она
вытекает.
2.
Выводы
Вода может находиться в жидком
состоянии. (Приложение 3)
Поставили банку
12.00 ч. – t воды
1) Постепенное понижение
с водой в
=250С
температуры воды происходит
морозильную
12.20 ч. – t воды
вследствие понижения
камеру, где
=150С
температуры воздуха.
t = - 6 0С,
12.30 ч. – t воды
измерили
=100С
2) Температура воды не
температуру
12.50 ч. – t воды
опускается ниже температуры
воды
=00С (появились
замерзание, а именно ниже 00С.
термометром
кристаллики льда)
через
13.30 ч. – t воды
определённые
=00С (кристалликов температуре вода переходит из
промежутки
льда стало больше)
жидкого состояния в твёрдое ,
времени.
14.30 ч. – t воды
происходит кристаллизация.
=00С (осталось
3) При отрицательной
всего 1/3 воды в
4) При замерзании объём воды
жидком состоянии,
увеличивается (примерно на 10
остальная часть
%).
превратилась в лёд)
17.00 ч. – полное
замерзание воды,
сосуд (стеклянная
банка) треснул.
3.
1) Взяли кусочек
1) t= -20С – вода
При t=00С лёд начинает
льда, вышли на
сохраняется в
таять. т.е. вода переходит
улицу, измерили
твёрдом состоянии. из твёрдого состояния в
температуру
воздуха.
t=00С – лёд начал жидкое. (Приложение 4)
таять, и через 20
минут полностью
2) Положили
растаял.
кусочек льда под
микроскоп.
2) Под
микроскопом
наблюдали, как
постепенно
происходит таяние
маленьких
кристалликов льда.
Наблюдали, как
появляются
пузырьки воды в
тех местах, где
началось таяние.
4.
1,2) Налили воду
1) 12.00 ч. – t воды
1) При нагревании температура
в нагревательный =250С
воды растёт.
прибор, измерили 12.04 ч. – t воды
температуру
=500С
2) t кипения воды =980С (хотя, в
воды
12.07 ч. – t воды
учебнике написано, что вода
термометром
=850С
закипает при температуре -
через
1000С).
определённые
2) 12.10 ч. - t воды
промежутки
=980С, вода
3) Вода испаряется и при низкой
времени.
закипела
температуре, только не так
(образовались
быстро, как при высокой.
пузыри), появился
3) Вышли на
пар
улицу и нашли
лужу, обвели её
3) Уменьшение
границы мелом.
количества воды в
луже (промежуток
времени - 1 сутки)
5.
Установили
Стекло быстро
При понижении температуры
холодное
«запотело», то есть
вода переходит из газообразного
стёклышко над
образовались
состояния в жидкое.
нагревательным
водяные капли,
прибором с
которые
водой.
увеличивались
( процесс
конденсации).
III.
Заключение
В результате проведенных экспериментов мы доказали, что вода в природе
способна переходить из одного состояния в другое при воздействии
температуры.
Выдвинутая гипотеза подтвердилась.
На основании наших экспериментов подтвердилась теория о круговороте воды
в природе. Мы на собственном опыте убедились, что вода при нагреве –
интенсивно испаряется, при охлаждении – замерзает, превращаясь в снег и лёд.
IV.
Список литературы и источников
1.
Большая энциклопедия – М.: «РОССА»;
2.
Учебник «Окружающий мир»
Федотова О.Н., Трафимова Г.В.,
Трафимов С.А.: Академкнига/Учебник, 2010г.;
3.
Фильмы: «Как вода становится паром и водой» -
http://www.youtube.com/watch?v=MbJEbzlUFR8
«Круговорот воды в природе» - http://video.mail.ru/mail/nani1107/2303/2315.html
«Вода–основа жизни» - http://video.mail.ru/mail/iravinyarskaya/794/823.html
4. http://biofile.ru
V. Приложение
1.
2.
3.
4.