Вода в природе и жизни человека (стр. 1 из 2)
Вода в природе и жизни человека
Характеристика воды на планете
Никого из нас не удивляет дождь или падающий снег, гладь плавно текущей реки или озера. Другое дело – огромные просторы морей и океанов, водопады, гигантские ледники, сползающие с заоблачных высот, струи гейзеров, подобно фонтанам бьющие из-под земли. От этих красот у любого захватит дух. Но редко кто задумывается над тем, откуда взялись моря или реки, дождь или снег, каковы свойства воды, предстающей в таком разнообразном виде. Вода – самая загадочная жидкость на Земле. Певцы древних степных народов издавна воспевали её, поэты посвящали ей удивительные строки. Даже о капле воды написано множество страниц. А ученые по сей день, как и сотни лет назад, не могут дать точного ответа на, казалось бы, несложный вопрос: что такое вода? Французский писатель и летчик Антуан де Сент-Экзюпери ответил на этот вопрос так: “Вода! У тебя нет ни вкуса, ни цвета, ни запаха, тебя невозможно описать, тобой наслаждаются, не ведая, что ты такое! Нельзя сказать, что ты необходима для жизни: ты – сама жизнь. Ты наполняешь нас невыразимой радостью… Ты – самое большое богатство на свете.
Задание I. Вспомните свойства пресной воды
Перед началом занятия ребят просят перечислить все те физико-химические свойства, которыми обладает вода и выписать их на ватман. Сюда должны войти: три состояния воды (и ассоциации с ними - жидкая вода, пар, лед и снег), плотность воды 1 г/см3, образование льда при температуре 0 °С и кипение при 100 °С. А также пригодность пресной воды к употреблению. Вспомните ключевые понятия: круговорот воды, водоснабжение, сброс сточных вод.
Задание II. Какие водоемы относятся к пресным
Учащимся предлагается вспомнить и перечислить все существующие типы пресных водоемов. К таковым относятся: реки, ручьи, озера, пруды, болота, каналы, подземные воды. Следует напомнить, что водоемы бывают как естественного (реки, озера, болота), так и искусственного происхождения, т.е. созданы человеком для определенного назначения (пруды, водохранилища, каналы). Следующий вопрос: Какие из перечисленных нами водоемов могут оказаться пригодными для водопользования, а какие нет и почему? (Наиболее пригодны реки и подземные источники).
Задание III. Как и для чего используется пресная вода. Учащиеся должны причислить все возможные хозяйственные нужды, на которые человек использует воду и расположить их в пирамиде в порядке возрастания:
Откуда взялась вода на нашей планете?
Ответ. Происхождение воды на Земле столь же неясно, как и происхождение самой нашей планеты. Есть несколько гипотез того, откуда взялась вода. В зависимости от ответа на этот вопрос ученые разделились на два лагеря – сторонников метеоритного и сторонников “горячего” происхождения Земли. Первые считают, что Земля вначале была большим холодным твердым метеоритом, вторые – что расплавленным огненным шаром. Сторонники метеоритного происхождения говорят, что вода в виде льдистой или снегоподобной массы входила в состав того самого метеорита, который стал прапрапрадедом Земли. Сторонники “горячего” происхождения утверждают, что вода выделялась, как пот, из разогретого глубинного вещества (магмы) Земли в процессе его охлаждения и отвердения (кристаллизации). Вода просочилась на поверхность и скапливалась в низинах – так постепенно образовывались моря и океаны. А потом, из-за того что Солнце неравномерно нагревало поверхность Земли, начался круговорот воды, появились реки и озера и т.д.
Глядя на физическую карту, вспомните, каково соотношение площадей суши и Мирового океана на нашей планете
Ответ. Мировой океан, т.е. вода, окружающая материки и острова, занимает около 71 % земной поверхности.
Комментарий учителя. Вода – самое распространенное неорганическое соединение на нашей планете. Основные физические и химические свойства воды – не правило, а исключение в природе, хотя бы в том смысле, что в соответствии с положением кислорода в таблице Менделеева свойства воды должны быть совсем другие. Доказано, что вода состоит из водорода и кислорода. Казалось бы, и соединению этих элементов следует оставаться газом. Кстати, многие элементы, соединяясь с водородом, так и “поступают”. А вода – жидкость! Все свойства воды уникальны, исключительны и аномальны. Поэтому из-за своих качеств это соединение наиболее благоприятно для жизни.
Вода – основа всех жизненных процессов, единственный источник кислорода в главном движущем процессе на Земле – фотосинтезе. Вода присутствует на Земле не только в водоемах, но и в воздухе, и в почве, и во всех живых существах.
Приведите примеры содержания воды в клетках разных организмов, их тканях и органах, известные вам из курсов ботаники, зоологии, анатомии человека
Ответ. Вода составляет 80 % массы клетки в молодом организме человека или животного и 60 % - в клетках старого. В клетках головного мозга ее 85 %. Если человек теряет 20 % воды, то наступает смерть. Правда, не во всех клетках человека содержание воды столь велико. Например, в клетках эмали зубов ее только 10 – 15 %. Много воды в клетках мякоти сочных плодов и листьях растений, но ее очень мало в клетках сухих семян или спорах растений и микроорганизмов, поэтому они могут храниться очень долго, пока опять не обводняется в условиях, способствующих их прорастанию.
Комментарий учителя. В естественном состоянии вода никогда не свободна от примесей. В ней растворены различные газы и соли, находятся взвешенные твердые частички. В 1 л пресной воды может содержаться до 1 г солей. Возьмем два чистых обезжиренных стекла. На одно нанесем несколько капель простой воды (взятой из природного источника), а на другое – дистиллированной (не содержит солей). Выпарим воду со стекол при помощи спиртовки и сравним их. На первом стекле образуется белый налет, который указывает на наличие солей. Чем он интенсивней, тем больше солей растворено в воде.
Комментарий учителя. Большая часть всей воды на нашей сосредоточена в морях и океанах. Запас пресной воды составляет всего 2 %. Большая часть пресных вод (85 %) сосредоточена во льдах полярных зон и ледников. Возобновление пресных вод происходит в результате круговорота воды.
Круговорот воды в биосфере
Комментарий учителя. С появлением жизни на Земле круговорот воды стал относительно сложным, т.к. к простому явлению физического испарения (превращения воды в пар) добавились более сложные процессы, связанные с жизнедеятельностью живых организмов. К тому же роль человека по мере развития его деятельности становиться все более значительной в этом круговороте.
Давайте вспомним, каким образом происходит круговорот воды в биосфере?
Учащейся выходит к доске и работает по схеме. Вода выпадает на поверхность Земли в виде осадков, образующихся из водяного пара атмосферы. Часть выпавших осадков испаряется с поверхности и возвращается в атмосферу в виде водяного пара. Другая часть воды проникает в почву, всасывается корнями растений, а затем пройдя через растения испаряется. Третья часть просачивается в глубокие слои подпочвы до водоупорных горизонтов, пополняя подземные воды. Четвертая часть в виде поверхностного, речного и подземного стока стекает в водоемы, откуда также испаряется атмосферу. Последняя часть используется животными и потребляется человеком для своих нужд. Вся испарившаяся и вернувшаяся в атмосферу вода конденсируется и вновь выпадает в качестве осадков.
Комментарий учителя. Итак, одним из основных путей круговорота воды, является ее испарение, после того как она поступая в почву всасывается корнями растений и проходит через растения.
Биологическое испарение, осуществляемое растениями для поддержания их жизнедеятельности, называется транспирацией.
Количество воды, выделяющееся в результате транспирации, зависит от вида растений, типа растительных сообществ, их биомассы, климатических факторов, времени года и других условий.
Интенсивность транспирации и масса испаряющейся при этом воды могут достигать весьма значительных величин. Например, у лесных сообществ (с мощной фитомассой и большой листовой поверхностью) транспирация в целом сравнима с испарением океана и нередко даже превышает его. В среднем для растительных сообществ умеренного климата транспирация составляет от 2000 до 6000 м3 воды в год.
Значение воды в жизни человека
· Велико ли значение воды в жизни человека?
Ответ. Человек пьет воду, использует в различных производствах, сельском хозяйстве, при производстве электроэнергии. Сейчас многие страны мира испытывают недостаток пресной воды, для ее получения приходится строить специальные заводы, очистные сооружения.
Комментарий учителя. Вода, такое привычное вещество обладает совершенно удивительными свойствами. Только благодаря этим свойствам воды стала возможна жизнь на Земле. При поиске жизни на других планетах один из важнейших вопросов – есть ли там достаточное количество воды. Уникальное значение воды для биологических систем обусловлено количественным содержанием ее в живых организмах. Вода участвует в регуляции температуры тела человека и поддержании кислотно-щелочного равновесия, кроме того, вода участвует во всех протекающих в организме химических реакциях.
Факторы, определяющие качество воды
1) температура. 2) рН (кислотность). 3) минеральный состав. 4) взвешенные частицы. 5) плавающие примеси. 6) запаха, привкусы. 7) окраска. 8) растворенный кислород. 9) БПК (биологическое потребление кислорода). 10) возбудители заболеваний. 11) токсические вещества.
Основные источники загрязнения:
1. Нефть и нефтепродукты
2. Тяжелые металлы (ртуть, свинец, цинк, кадмий, марганец, медь и др.)
3. Радиоактивные элементы