Вода — самое распространенное вещество на Земле. Без нее не может существовать ни один живой организм. Водоемы покрывают более 70% поверхности Земли. Именно с этих сведений начинается урок окружающего мира в 3 классе о свойствах воды в жидком состоянии. Однако чтобы заинтересовать ребенка, стоит рассказать больше интересных фактов про это уникальное вещество.
Общие сведения
Вода — бесцветное вещество, которое не имеет запаха и вкуса. Как и любая другая жидкость, она обладает текучестью и не имеет определенной формы, поэтому заполняет объем сосуда, в который налита.
Текучесть характеризуется возможностью менять форму под воздействием внешних сил без разделения на отдельные элементы.
Трудно переоценить значение воды в природе. Эта жидкость является основой всех живых организмов. Ее применение не ограничивается питьем и приготовлением пищи.
Человечество использует ее в земледелии для выращивания сельскохозяйственных культур, в качестве растворителя на отдельных производствах, в виде инструмента в некоторых областях промышленности, как смазочный материал, для пожаротушения.
Ученые пока не могут дать точный ответ на вопрос, откуда появилась вода на Земле. Некоторые из них считают, что ее могли занести астероиды или кометы на этапе образования планеты.
Существует эта жидкость не только на Земле, но и за её пределами. Она чрезвычайно распространена в космосе. Возможность возникновения жизни на других планетах тесно связана с наличием на них водных запасов.
Основные свойства
На уроках для 3 класса по окружающему миру свойства воды следует рассматривать в объеме, который будет прост для усвоения учениками соответствующего возраста. Для демонстрации отдельных свойств нелишним будет показывать наглядные примеры и проводить несложные опыты.
Прозрачность и бесцветность
Молекулы воды состоят из атомов кислорода и водорода. Оба вещества абсолютно бесцветны, таким образом, отсутствие цвета у жидкости и эффект прозрачности объясняются свойствами входящих в состав элементов.
Отсутствие вкуса и запаха
Чистая вода не имеет собственного запаха и вкуса. Природная иногда может пахнуть, но это не должно вводить в заблуждение. Источником запаха является не сама жидкость, а растворенные в ней вещества. Стоячей воде в прудах и озерах микроорганизмы в процессе своей жизнедеятельности придают специфический запах. Морская и минеральная вода получают особенный запах от растворённых солей.
Прекрасный растворитель
Воду можно считать самым известным, универсальным и наиболее распространённым растворителем. Гидрофильными называются вещества, которые легко растворяются в этой жидкости. К ним относится большое количество солей, сахаров, аминокислот, спиртов. Вещества, не подверженные растворению в воде, называют гидрофобными. Прежде всего, к ним относятся жиры, ряд нерастворимых солей. Можно растворить в воде сахар, значит, он относится к гидрофильным веществам. Но растительное масло растопить не получится, жир — гидрофобное вещество.
Если при помощи пипетки нанести капли прозрачной природной воды на ровную глянцевую поверхность и дать ей возможность испариться, невооружённым глазом будут заметны небольшие пятна.
Это и есть растворенные вещества, не подверженные испарению, они остаются в неизменном виде при переходе жидкости в газообразное состояние.
Три агрегатных состояния
При температуре, близкой к комнатной, вода жидкая. Благодаря этому она всегда принимает форму сосуда, в котором находится. В замерзшем состоянии она представляет собой лёд. Также это вещество всегда присутствует вокруг в газообразном состоянии. Заметной она становится в виде пара.
Всего существует 3 состояния:
- твердое (лед, снег, иней, град);
- жидкое (моря, озера, реки, дождь, роса);
- газообразное (пар, туман).
Процессы превращения
Состояние напрямую зависит от температуры. При положительных значениях вода находится в жидком состоянии. В случае похолодания ниже нуля жидкость замерзает и превращается в лёд. Если его подвергнуть нагреву, вещество снова станет жидким.
При доведении температуры до 100 градусов жидкость начнет испаряться, превращаясь в пар.
В процессе таких превращений меняется расстояние между молекулами. Твёрдое состояние характеризуется плотным расположением частиц. В жидкой фазе молекулы находятся на некотором удалении друг от друга. В газообразном состоянии можно наблюдать ещё большее удаление.
Превращения воды имеют свои названия:
- Замерзание — превращение жидкости в лёд. Начинается при температуре ниже 0 градусов.
- Таяние — процесс возврата льда в жидкое состояние.
- Испарение — переход из жидкого состояния в газообразное. В той или иной мере процесс происходит всегда, при любой температуре. Но полностью вода переходит в газообразное состояние при температуре выше 100 градусов.
- Конденсация — процесс восстановления жидкости из газообразного состояния. Это превращение можно наблюдать при осаждении капель на холодных поверхностях. Яркий пример из живой природы — роса на траве и листьях.
Круговорот в природе
В природе вода подвержена постоянному круговороту. Побуждает её к этому энергия Солнца, которая обеспечивает нагрев и испарение.
Наибольшее количество газообразной воды поступает в атмосферу с поверхности Мирового океана.
Растения испаряют влагу с поверхности листьев. Корни забирают воду из почвы, далее она перемещается по стволу к листьям. Нагрев от солнечных лучей способствует испарению влаги в воздух. Исследования показывают, что в летний период лес испаряет больше жидкости, чем водоем такой же площади.
Образовавшийся пар поднимается вверх.
По мере увеличения высоты снижается температура воздуха. Охлаждённый пар начинает конденсироваться в капли. В результате процесса образуются облака. При определённых условиях они превращаются в тучи. Накопленная влага выпадает на землю в виде осадков, которые проникают в почву, на этом круговорот замыкается.
Изменение объема
Объем, занимаемый жидкостью, зависит от температуры окружающей среды. Продемонстрировать это можно при помощи простейшего опыта. Для этого следует колбу, наполненную доверху водой, закрыть плотной крышкой, в которой размещена тонкая прозрачная трубка. Необходимо долить некоторое количество жидкости до частичного заполнения трубки и отметить текущий уровень.
В процессе нагревания уровень жидкости будет постепенно подниматься. Это свидетельствует об увеличении объема. При последующем охлаждении уровень вернётся к исходному. Если продолжить охлаждать колбу ниже температуры окружающей среды, уровень опустится относительно исходной отметки. Это будет означать уменьшение объема.
Причина происходящего заключается в том, что при нагревании частицы воды движутся быстрее, чаще происходит столкновение между ними и со стенками сосуда. Вследствие этого возрастает расстояние между молекулами, в результате жидкость занимает больший объем. В случае охлаждения оно, наоборот, сокращается, соответственно, требуемый объем становится меньше.
Стоит осветить на занятиях для 3 класса по окружающему миру и свойства льда. В процессе замерзания вода расширяется, то есть занимает больший объем, чем такое же количество жидкости, из которой он образовался. Продемонстрировать это можно при помощи ёмкости с плотно закрывающейся эластичной крышкой. Для проведения опыта следует полностью заполнить сосуд водой и закупорить крышкой. Далее ёмкость нужно поместить в морозильную камеру.
Через некоторое время можно будет наблюдать, как лёд приподнял центральную часть эластичной крышки, распространяясь за пределы объёма ёмкости. Это свойство необходимо учитывать при эксплуатации водопроводных труб и систем отопления, чтобы избежать риска разрыва трубопроводов.
Выделить какое-то одно главное свойство воды невозможно. Все они одинаково важны как для живых организмов, так и для природы. Для большей наглядности и лучшего запоминания свойства можно свести в таблицу, которую каждый ребёнок сможет перенести к себе в тетрадь.
Интересные факты
Чтобы привлечь внимание учащихся к теме и сохранить их интерес, нелишним будет дополнить рассказ о свойствах воды интересными фактами. К таким особенностям можно отнести следующие:
- Растения и животные более чем на 50% состоят из воды.
- Недра Земли содержат в 10 раз больше жидкости, чем весь Мировой океан.
- Если бы Земля имела форму гладкого шара, океан покрыл всю поверхность слоем более 3 км.
- Синий цвет океаны приобретают благодаря избирательному поглощению света и особенностям его рассеивания.
- Помимо воды, крайне малое количество веществ в природе расширяются при переходе в твердое состояние из жидкого.
Кроме озвученных свойств, имеются и другие, не менее важные, полезные и интересные. В процессе дальнейшего обучения школьники узнают подробнее о химических и физических особенностях самой распространенной жидкости. Наиболее важные из них:
- плотность;
- электропроводность;
- удельная теплоемкость;
- оптические характеристики;
- поверхностное натяжение.
Информация будет полезна школьникам при подготовке к докладу о свойствах воды в жидком состоянии. Окружающий мир в 3 классе предполагает упрощенное рассмотрение многих процессов, поэтому любознательные ученики могут воспользоваться и дополнительной литературой. При написании короткого сообщения по теме достаточно перечислить основные свойства вещества и рассказать, какие агрегатные состояния оно может принимать.
В выводах стоит отметить, почему бережное отношение к водным ресурсам имеет большое значение для экологии.
