Lösningar spelar en nyckelroll inom natur, vetenskap och teknik. Vatten är grunden för livet och innehåller alltid lösta ämnen. Färskvatten från floder och sjöar innehåller få lösta ämnen, medan havsvatten innehåller cirka 3,5 % lösta salter.
Urhavet (vid tiden för livets uppkomst på jorden) tros ha innehållit endast 1 % lösta salter.
"Det var i denna miljö som levande organismer först utvecklades, från denna lösning drog de joner och molekyler som var nödvändiga för deras fortsatta tillväxt och utveckling... Med tiden utvecklades och förvandlades levande organismer, så att de kunde lämna vattenmiljön och flytta till land och sedan stiga till luften. De erhöll dessa förmågor genom att lagra en vattenlösning i sina kroppar i form av vätskor som innehåller en livsviktig försörjning av joner och molekyler”, det är orden som den berömda amerikanske kemisten och Nobelpristagaren Linus Pauling använde för att beskriva lösningarnas roll. i naturen. Inuti var och en av oss, i varje cell i vår kropp, finns minnen av det primära havet, platsen där livet uppstod - den vattenhaltiga lösningen som ger livet självt.
I alla levande organismer strömmar en ovanlig lösning ständigt genom kärlen - artärer, vener och kapillärer, som utgör grunden för blod, massfraktionen av salter i den är densamma som i det primära havet - 0,9%. Komplexa fysikaliska och kemiska processer som förekommer i människo- och djurkroppar samverkar också i lösningar. Processen för matsmältning av mat är förknippad med överföring av mycket näringsrika ämnen till lösning. Naturliga vattenlösningar är direkt relaterade till jordbildningsprocesser och tillförsel av näringsämnen till växter. Sådana tekniska processer i den kemiska och många andra industrier, till exempel produktion av gödningsmedel, metaller, syror och papper, förekommer i lösningar. Modern vetenskap studerar lösningars egenskaper. Låt oss ta reda på vad en lösning är?
Lösningar skiljer sig från andra blandningar genom att partiklarna i de ingående delarna är jämnt fördelade i dem, och i varje mikrovolym av en sådan blandning kommer sammansättningen att vara densamma.
Det är därför som lösningar förstods som homogena blandningar som består av två eller flera homogena delar. Denna idé kom från den fysikaliska teorin om lösningar.
Anhängare av den fysikaliska teorin om lösningar, som studerades av Van't Hoff, Arrhenius och Ostwald, trodde att upplösningsprocessen är resultatet av diffusion.
D.I. Mendeleev och anhängare av den kemiska teorin trodde att upplösning är resultatet av den kemiska interaktionen av ett löst ämne med vattenmolekyler. Således kommer det att vara mer exakt att definiera en lösning som ett homogent system som består av partiklar av ett löst ämne, ett lösningsmedel och produkterna av deras interaktion.
På grund av den kemiska interaktionen av det lösta ämnet med vatten bildas föreningar - hydrater. Kemisk interaktion åtföljs vanligtvis av termiska fenomen. Till exempel frigör upplösningen av svavelsyra i vatten en sådan kolossal mängd värme att lösningen kan koka, varför syran hälls i vatten och inte tvärtom. Upplösningen av ämnen som natriumklorid och ammoniumnitrat åtföljs av absorption av värme.
M.V. Lomonosov bevisade att lösningar förvandlas till is vid en lägre temperatur än lösningsmedlet.
webbplats, vid kopiering av material helt eller delvis krävs en länk till källan.
Kommunal utbildningsinstitution Maninskaya gymnasieskola
Öppen lektion om geografi
V klass
Lärare:
2008.
Lektionens ämne: "Vatten är ett lösningsmedel. Vattnets arbete i naturen."
Lektionens mål:
Introducera eleverna till vikten av vatten på jorden.
Ge begreppet lösningar och suspensioner, lösliga och olösliga ämnen i vatten
Visa vattnets arbete i naturen (kreativt och destruktivt)
Att odla en omtänksam inställning till vatten och en kärlek till skönhet.
Utrustning: karta över halvklot, jordklot, uttalande om vatten, tabeller "Havsurfing", "Grotta", "Ocean", "Invånare i haven och oceaner", "Vitring", provrör med vatten, salt, sand, filter, bandspelare , TV, multimediaprojektor .
Under lektionerna.
jag.Att organisera tid.
II.Att lära sig nytt material.
Lektionen börjar med att se ett fragment av en film om vatten.
Mot bakgrund av mjuk musik som reflekterar ljudet av vatten.
Lärare:
Havets vidsträckta vidd
Och dammens tysta bakvatten,
Och allt är bara vatten
Ämnet för vår lektion är "Vatten är ett lösningsmedel. Vattnets arbete i naturen."
Akademikern talade tydligt och exakt om vattnets roll i naturen. "Är vatten bara en vätska som hälls upp i ett glas?
Havet som täcker nästan hela planeten, hela vår underbara jord, där livet uppstod för miljoner år sedan, är vatten.”
Moln, moln, dimma som transporterar fukt till alla levande varelser på jordens yta är också vatten.
De verkar ha spets på sig
Träd, buskar, trådar,
Och det verkar som en saga
Men i huvudsak är det bara vatten.
Livets mångfald är obegränsad. Det finns överallt på vår planet. Men livet finns bara där det finns vatten. Det finns ingen levande varelse om det inte finns vatten. Ja, idag i vår lektion kommer vi att prata om vatten, om drottningen - Voditsa. Låt oss göra en liten uppvärmning.
Gissa gåtorna.
1. Går under jorden
Ser mot himlen. ( vår)
2. Vad är synligt när ingenting är synligt. ( dimma)
3. På kvällen flyger den till marken,
Natten finns kvar på jorden,
På morgonen flyger den iväg igen. ( dagg)
4. De flyger utan vingar,
De springer utan ben
De seglar utan segel. ( moln)
5. Det är inte en häst, den springer,
Det är ingen skog, men det är bullrigt. ( flod, bäck).
6. Han kom och knackade i taket,
Han gick - ingen hörde. ( regn)
Låt oss titta på jordklotet. Vår planet kallas jorden på grund av ett uppenbart missförstånd: land står för ¼ av dess territorium, och resten är vatten. Det skulle vara korrekt att kalla det för planeten Vatten! Det finns mycket vatten på jorden, men det finns inget absolut rent vatten i naturen, det innehåller alltid några föroreningar, av vilka några är önskvärda, eftersom de behövs av människokroppen. Andra kan vara hälsofarliga och göra vattnet olämpligt för användning.
1. Vatten är ett lösningsmedel.
Det finns inga ämnen som, åtminstone i liten utsträckning, inte löser sig i vatten. Även guld, silver, järn och glas löses i vatten i liten utsträckning. Forskare har beräknat att, till exempel, när vi dricker ett glas varmt te, absorberar vi cirka 0,0001 g löst glas tillsammans med det. På grund av vattnets förmåga att lösa upp andra ämnen kan det aldrig kallas absolut rent.
Demonstration av erfarenhet: vatten som lösningsmedel.
Häll salt i ett glas vatten och rör om med en sked. Vad händer med saltkristaller? De blir mindre och mindre och försvinner snart helt. Men har saltet försvunnit?
Nej. Hon löstes i vattnet. Vi fick en saltlösning.
Låt oss passera saltlösningen genom filtret. Inget har satt sig på filtret. Saltlösningen passerade fritt genom filtret. Vad kallas en lösning?
Lösning - en vätska som innehåller främmande ämnen som är jämnt fördelade i den .
Demonstration av erfarenhet: erfarenhet av lera.
Låt oss göra samma experiment med lera. Lerpartiklar flyter i vatten. Låt oss passera vattnet genom filtret. Vattnet passerade genom det, men lerpartiklarna blev kvar på filtret.
Från detta experiment kan vi dra slutsatsen att lera inte löser sig i vatten.
Hur skiljer sig resultaten från de två experimenten åt? ( vatten med löst salt är genomskinligt, men vatten med lera är det inte)
Naturligt vatten kan faktiskt innehålla olika partiklar som inte löser sig i det. Sådana partiklar gör det grumligt. I det här fallet talar de om suspension. Efter att ha stått en stund blir den grumliga vätskan genomskinlig. Olösliga partiklar av ämnet sjunker till botten. Och i lösningar, oavsett hur länge de står, lägger sig inte ämnen till botten.
Människor har länge märkt att vatten som hälls i silverkärl inte förstörs under lång tid. Faktum är att det innehåller löst silver, som har en skadlig effekt på bakterier i vattnet. "Silver" vatten används av astronauter under flygningar.
Hur kan du förbereda silvervatten hemma?
Inte bara fasta och flytande ämnen löses i vatten, utan även gaser: syre, kväve, koldioxid.
Fiskar, växter och djur andas syre löst i vatten.
Produktionen av kolsyrat vatten bygger på upplösning av koldioxid i vatten.
Idrottslektion "Vatten är inte vatten"
Ett spel av uppmärksamhet. Jag namnger orden. Om det namngivna ordet betyder något som innehåller vatten (moln) ska barnen stå upp. Om ett föremål eller fenomen är indirekt relaterat till vatten (fartyg) räcker barn upp handen. Om ett föremål eller fenomen namnges som inte har något samband med vatten (vind), klappar barn i händerna.
Pöl, båt, regn, sand, vattenfall, sten, dykare, snö, träd, strand, säl, bil, moln.
2. Vattnets arbete i naturen.
Många fenomen på jordens yta uppstår med deltagande av vatten.
Således blir strömmar av smältvatten, när de förenas, till formidabla strömmar och kan orsaka stor förstörelse. Så här bildas raviner ( demonstration av "bas-relief", "bildning av en ravin").
Vatten tvättar bort det översta lagret av bördig jord.
Under påverkan av vatten förstörs stenar långsamt ( berättelse på bordet "Vitring"). Det finns ett populärt ordspråk: "Vatten sliter bort stenar."
Vatten tränger ner i marken och löser upp olika stenar. Så här bildas tomrum – grottor – under jorden ( tabell "Grottor").
Hemska naturkatastrofer är välkända - översvämningar och tsunamier.
Under översvämningar och tsunamier river vatten broar, förstör bankar och byggnader, förstör grödor och tar människoliv.
Studentinlägg "Översvämningar."
Översvämning är översvämning av områden, befolkade områden, industri- och jordbruksanläggningar som orsakar skada. Översvämningar leder till förstörelse av ekonomiska anläggningar, förstörelse av grödor, skogar och påtvingad evakuering av befolkningen från översvämningszonen. Översvämningar som inte bara leder till förstörelse, utan också till mänskliga offer kallas katastrofal.
De kan orsakas av kraftiga skyfall eller snabb snösmältning efter en snörik vinter.
Studentmeddelande "Tsunami"
Tsunami är ett sällsynt men mycket farligt naturfenomen. Ordet "tsunami" översatt från japanska betyder "en stor våg som svämmar över bukten." Dessa vågor kan vara små och till och med omärkliga, men de kan också vara katastrofala. Destruktiva tsunamier orsakas främst av kraftiga undervattensjordbävningar på stora djup av hav och oceaner, samt undervattensvulkanutbrott. Samtidigt sätts miljarder ton vatten i rörelse under korta tidsperioder. Låga vågor uppstår som löper längs havsytan med hastigheten på ett jetplan - 700-800 kilometer i timmen.
I det öppna havet är inte ens de farligaste tsunamin alls farliga. Tragedier inträffar när tsunamivågor närmar sig det grunda kustområdet. På stranden når vågorna 10-15 meter och högre.
Konsekvenserna av en tsunami kan bli katastrofala: de orsakar enorm förstörelse och kräver hundratusentals människoliv.
Det största antalet tsunamier har sitt ursprung vid Stillahavskusten (ungefär en gång om året).
Lärare: hur mycket arbete gör vattnet i alla dessa exempel?
(destruktiv)
Men vatten gör mer än bara destruktivt arbete. Under vårfloden avsätter flodvatten bördig silt på enskilda landområden. Vegetationen utvecklas mycket bra på dem.
Inte en enda process i levande organismer äger rum utan medverkan av vatten. Växter behöver det för att absorbera ämnen från jorden, flytta dem längs stjälken, bladen, i form av lösningar och för groning av fröer.
Allt levande och icke-levande: all jord, stenar, alla föremål, kroppar, organismer - består av vatten.
Till exempel, i människokroppen står vatten för 60–80 % av den totala massan.
Vatten spelar en viktig roll i det mänskliga samhällets liv. Människan har förvandlat reservoarer till transportvägar och flodflöden - en källa till billig el.
Vatten är livsmiljön för många levande organismer som inte kan hittas på land (t fragment av videon från filmen "Inhabitants of the Seas and Oceans")
Vattenresurser är vårt lands nationella rikedom, vilket kräver noggrann behandling: strikt redovisning, skydd mot föroreningar och ekonomisk användning.
Lärare: A Använder vi alltid vatten sparsamt?
Man minns för alltid:
Symbolen för livet på jorden är vatten!
Spara det och ta hand om dig -
Vi är inte ensamma på planeten!
III. Konsolidering
1. Frågor:
a) Vad heter alla hav och oceaner tillsammans ( världshavet)
b) Inte havet, inte landet - fartyg flyter inte och du kan inte gå ( träsk)
b) Att dricka vatten runtomkring är en katastrof ( hav)
d) Gissa vilket ämne vi pratar om: Detta ämne är mycket vanligt i naturen, men förekommer praktiskt taget aldrig i sin rena form. Utan detta ämne är livet omöjligt. Bland forntida folk ansågs det vara en symbol för odödlighet och fertilitet. I allmänhet är detta den mest extraordinära vätskan i världen. Vad är detta? ( vatten).
2. Spelet "Stryk över det extra" (kort med uppgiften ligger på elevernas skrivbord)
Uppgift: Stryk över det extra ordet och förklara varför?
a) Snö, is, ånga, hagel.
b) Regn, snöflinga, hav, flod.
c) Hagel, vattenånga, snö, regn.
3. Och nu nästa uppgift. Fyll i de tomma fälten i texten:
Vatten... lösningsmedel. Fasta ämnen löses i den.
Till exempel...: flytande ämnen, till exempel... gasformiga ämnen,
Till exempel…
I detta avseende kan vatten inte hittas i naturen.
4. Spelet "Extra egendom"
Uppdrag: Stryk över den fastighet som inte gäller vatten.
Fast egendom:
a) Har färg, har ingen färg.
b) Har smak, har ingen smak.
c) Har en lukt, har ingen lukt.
d) Opak, transparent.
e) Har fluiditet, har inte fluiditet.
f) Värmer upp snabbt och svalnar snabbt, värms upp långsamt och svalnar långsamt.
g) Löser upp sand och krita, löser upp salt och socker.
h) Har en form, har inte en form.
Mot bakgrund av musik
Lärare:
Vatten är en underbar gåva av naturen,
Levande, flytande och fri,
Målar bilder av vårt liv.
I sina tre viktiga skepnader.
Nu rinner det som en bäck, nu slingrar det sig som en flod,
Det häller från glaset till marken.
Det fryser till tunn is,
Den vackert namngivna snöflingan.
Då blir ångan lätt:
Det fanns – och plötsligt var hon borta.
Bra arbetare Voditsa,
Hur kan du inte beundra henne?
Hon svävar mot oss som moln,
Vattnas av snö och regn,
Och förstör och tillfogar,
Och så ber han om vår vård.
IV. Hemläxa 23 §, uppgift 77 arbetsbok. sida 45
Vatten är en av de vanligaste föreningarna på jorden. Det är inte bara i floder och hav; Alla levande organismer innehåller också vatten. Livet är omöjligt utan det. Vatten är ett bra lösningsmedel (olika ämnen löser sig lätt i det). djur- och växtsaft består främst av vatten. Vatten finns för evigt; den rör sig hela tiden från marken till atmosfären och organismer och tillbaka. Mer än 70 % av jordens yta är täckt med vatten.
Vad är vatten
Vattnets kretslopp
Vattnet i floder, hav och sjöar avdunstar ständigt och förvandlas till små droppar av vattenånga. Droppar samlas för att bildas, varifrån vatten rinner ut på marken i form av regn. Detta är vattnets kretslopp i naturen. I ångmoln svalnar vi och återvänder till jorden i form av regn, snö eller hagel. Avloppsvatten från avlopp och fabriker renas och släpps sedan ut i havet.
Vattenstation
Flodvatten innehåller nödvändigtvis föroreningar, så det måste renas. Vatten kommer in i reservoarer, där det sätter sig och fasta partiklar sätter sig till botten. Vattnet passerar sedan genom filter som fångar upp eventuella kvarvarande fasta partiklar. Vattnet sipprar genom lager av rent grus, sand eller aktivt kol, där det renas från smuts och fasta föroreningar. Efter filtrering behandlas vattnet med klor för att döda patogena bakterier, varefter det pumpas in i reservoarer och tillförs bostadshus och fabriker. Innan avloppsvattnet går ut i havet måste det renas. På ett vattenreningsverk leds det genom filter som fångar upp smuts och pumpas sedan in i sedimenteringstankar där fasta partiklar får sedimentera till botten. Bakterier förstör resterna av organiska ämnen och sönderdelar dem till ofarliga komponenter.
Vattenrening
Vatten är ett bra lösningsmedel, så det innehåller vanligtvis föroreningar. Du kan rena vatten med hjälp av destillering(se artikel ""), men en mer effektiv rengöringsmetod är avjonisering(avsaltning). Joner är atomer eller molekyler som har förlorat eller fått elektroner och som ett resultat har fått en positiv eller negativ laddning. För avjonisering kallas ett ämne jonit. Den innehåller positivt laddade vätejoner (H+) och negativt laddade hydroxidjoner (OH -) När förorenat vatten passerar genom hartset ersätts föroreningsjonerna med väte och hydroxidjoner från hartset. Väte- och hydroxidjoner kombineras för att bilda nya vattenmolekyler. Vatten som passerat genom jonbytaren innehåller inte längre föroreningar.
Vatten som lösningsmedel
Vatten är ett utmärkt lösningsmedel, många ämnen löser sig lätt i det (se även artikeln ""). Det är därför rent vatten sällan finns i naturen. I en vattenmolekyl är de elektriska laddningarna något separerade eftersom väteatomerna finns på ena sidan av molekylen. Det är därför joniska föreningar (föreningar gjorda av joner) löses så lätt i den. Jonerna laddas och vattenmolekyler attraherar dem.
Vatten, som alla lösningsmedel, kan bara lösa upp en begränsad mängd av ett ämne. En lösning kallas mättad när lösningsmedlet inte kan lösa upp ytterligare en del av ämnet. Vanligtvis ökar mängden ämne som ett lösningsmedel kan lösa upp med upphettning. Socker löser sig lättare i varmt vatten än i kallt vatten. Kolsyrade drycker är vattenångor av koldioxid. Ju högre, desto mer gas kan lösningen absorbera. När vi öppnar en dryckesburk och därigenom minskar trycket kommer därför koldioxid ur drycken. Vid upphettning minskar gasernas löslighet. Cirka 0,04 gram syre löses vanligtvis i 1 liter flod- och havsvatten. Detta är tillräckligt för alger, fiskar och andra invånare i hav och floder.
Hårt vatten
Hårt vatten innehåller lösta mineraler som kom från de stenar som vattnet rann genom. 
Tvål löddrar inte bra i sådant vatten eftersom den reagerar med mineraler och bildar flingor. Det finns två typer av hårt vatten; skillnaden mellan dem är typen av lösta mineraler. Vilken typ av mineral som är löst i vatten beror på vilken typ av sten som vattnet rinner igenom (se figur). Tillfällig vattenhårdhet uppstår när kalksten reagerar med regnvatten. Kalksten är ett olösligt kalciumkarbonat, och regnvatten är en svag lösning av kolsyra. Syran reagerar med kalciumkarbonat och bildar bikarbonat, som löses upp i vatten och gör det hårt.
När vatten med tillfällig hårdhet kokar eller avdunstar, faller en del av mineralerna ut och bildar skal på botten av vattenkokaren eller stalaktiter och stalagmiter i grottan. Vatten med konstant hårdhet innehåller andra kalcium- och magnesiumföreningar, såsom gips. Dessa mineraler faller inte ut när de kokas.
Mjukgörande vatten
Du kan ta bort mineraler som gör vatten hårt genom att tillsätta tvättsoda till lösningen eller genom jonbyte, en process som liknar avjonisering av vatten under rening. Ett ämne som innehåller natriumjoner som byter med kalcium- och magnesiumjoner som finns i vatten. I jonbytaren passerar hårt vatten igenom zeolit- ämne som innehåller natrium. I zeolit blandas kalcium- och magnesiumjoner med natriumjoner, som inte tillför hårdhet till vattnet. Tvättläsk är natriumkarbonat. I hårt vatten reagerar det med kalcium- och magnesiumföreningar. Resultatet är olösliga föreningar som inte bildar flockar.
Vattenförorening
När orenat vatten från fabriker och bostäder kommer ut i hav och floder uppstår vattenföroreningar. Om det blir för mycket avfall i vattnet förökar sig bakterier som bryter ner organiskt material och förbrukar nästan allt syre. Endast patogena bakterier som kan leva i vatten utan syre överlever i sådant vatten. När nivån av löst syre i vattnet minskar dör fiskar och växter. Skräp, bekämpningsmedel och nitrater från gödningsmedel, giftiga - bly och kvicksilver, kommer också i vattnet. Giftiga ämnen, inklusive metaller, kommer in i fiskens kropp och från dem till andra djurs och till och med människors kroppar. Bekämpningsmedel dödar mikroorganismer och djur och stör därigenom den naturliga balansen. Gödsel från åkrarna och tvättmedel som innehåller fosfater orsakar ökad växttillväxt när de släpps ut i vattnet. Växter och bakterier som livnär sig på döda växter absorberar syre, vilket minskar dess innehåll i vattnet.
Kort beskrivning av vattnets roll för organismer
Vatten är den viktigaste oorganiska föreningen, utan vilken livet på jorden är omöjligt. Detta ämne är både den viktigaste delen och spelar en viktig roll som en yttre faktor för alla levande varelser.
På planeten jorden finns vatten i tre aggregationstillstånd: gasformigt (ånga i, flytande (vatten i och dimmigt i atmosfären) och fast (vatten i glaciärer, isberg etc.) Formeln för ångvatten är H 2 O , flytande (H 2 O) 2 (vid T = 277 K) och (H 2 O) n - för fast vatten (iskristaller), där n = 3, 4, ... (beror på temperatur - ju lägre temperatur , ju större värdet på n. Vattenmolekyler kombineras till partiklar med formeln (H 2 O) n som ett resultat av bildningen av speciella kemiska bindningar som kallas väte; sådana partiklar kallas associater; på grund av bildandet av associerade föreningar, lösare strukturer uppstår än flytande vatten, därför, vid temperaturer under 277 K, är vattnets densitet till skillnad från andra ämnen, den ökar inte, utan minskar, som ett resultat av att is flyter på ytan av flytande vatten och djupa reservoarer fryser inte till botten, särskilt eftersom vatten har låg värmeledningsförmåga.Detta är av stor betydelse för organismer som lever i vatten - de dör inte i svår frost och överlever under vinterkylan tills gynnsammare temperaturförhållanden börjar.
Närvaron av vätebindningar bestämmer vattnets höga värmekapacitet, vilket gör livet på jordens yta möjligt, eftersom närvaron av vatten bidrar till att minska temperaturskillnaden mellan dag och natt, såväl som på vintern och sommaren, för när kyls, vatten kondenseras och värme frigörs, och vid upphettning avdunstar vattnet, till Brytningen av vätebindningar förbrukas och jordens yta överhettas inte.
Vattenmolekyler bildar vätebindningar inte bara med varandra utan också med molekyler av andra ämnen (kolhydrater, proteiner, nukleinsyror), vilket är en av anledningarna till uppkomsten av ett komplex av kemiska föreningar, som ett resultat av bildandet av som förekomsten av ett speciellt ämne är möjligt - ett levande ämne som bildar olika .
Vattnets ekologiska roll är enorm och har två aspekter: det är både en extern (första aspekten) och en intern (andra aspekten) miljöfaktor. Som en extern miljöfaktor är vatten en del av abiotiska faktorer (fuktighet, habitat, klimatkomponent och mikroklimat). Som en intern faktor spelar vatten en viktig roll inuti cellen och inuti kroppen. Låt oss överväga vattnets roll inuti cellen.
I en cell utför vatten följande funktioner:
1) miljön i vilken alla cellens organeller är belägna;
2) ett lösningsmedel för både oorganiska och organiska ämnen;
3) en miljö för förekomsten av olika biokemiska processer;
4) en katalysator för utbytesreaktioner mellan oorganiska ämnen;
5) ett reagens för processerna hydrolys, hydratisering, fotolys, etc.;
6) skapar ett visst tillstånd av cellen, till exempel turgor, vilket gör cellen elastisk och mekaniskt stark;
7) utför en konstruktionsfunktion, som består i det faktum att vatten är en del av olika cellulära strukturer, till exempel membran, etc.;
8) är en av de faktorer som förenar alla cellulära strukturer till en enda helhet;
9) skapar mediets elektriska ledningsförmåga, överför oorganiska och organiska föreningar till ett löst tillstånd, vilket orsakar elektrolytisk dissociation av joniska och högpolära föreningar.
Vattnets roll i kroppen är att det:
1) utför en transportfunktion, eftersom den omvandlar ämnen till ett lösligt tillstånd, och de resulterande lösningarna på grund av olika krafter (till exempel osmotiskt tryck, etc.) rör sig från ett organ till ett annat;
2) utför en ledande funktion på grund av det faktum att kroppen innehåller elektrolytlösningar som kan leda elektrokemiska impulser;
3) kopplar samman enskilda organ och organsystem på grund av närvaron av speciella ämnen (hormoner) i vatten, samtidigt som humoral reglering utförs;
4) är ett av ämnena som reglerar kroppens kroppstemperatur (vatten i form av svett släpps ut på kroppens yta, avdunstar, på grund av vilket värme absorberas och kroppen svalnar);
5) ingår i livsmedelsprodukter m.m.
Betydelsen av vatten utanför kroppen beskrivs ovan (habitat, regulator av yttre temperatur, etc.).
För organismer spelar sötvatten en viktig roll (salthalt mindre än 0,3%). I naturen finns praktiskt taget inte kemiskt rent vatten, det renaste är regnvatten från landsbygden, långt från stora befolkade områden. Vatten som finns i sötvattenförekomster - floder, dammar, färska sjöar - är lämpligt för organismer.
Vatten är den viktigaste kemiska föreningen på jorden. Vatten är huvudkomponenten i alla levande organismer och den miljö där människor lever och existerar. De fysiska egenskaperna hos vatten skiljer sig kraftigt från egenskaperna hos andra ämnen, och naturen hos dessa skillnader bestämmer den fysiska och biologiska världens natur.
Med tiden utvecklades levande organismer, vilket gjorde att de kunde lämna vattenmiljön och flytta till land och stiga upp i luften. De förvärvade denna förmåga genom att behålla en vattenlösning i sina kroppar i form av en flytande komponent av vävnad, blodplasma och intercellulära vätskor som innehåller den nödvändiga försörjningen av joner och molekyler.
Vatten, till skillnad från organiska lösningsmedel, löser salter bra, eftersom det har en mycket hög dielektrisk konstant (ca 81 vid rumstemperatur) och dess molekyler tenderar att kombineras med joner för att bildas hydratiserade joner . Båda dessa egenskaper beror på det stora elektriska dipolmomentet för 1 vattenmolekyl. Och denna egenskap hos vatten spelar en stor roll i utvecklingen av liv och ämnesomsättning.
Följande process sker i vatten. Attraktions- eller repulsionskraften hos elektriska laddningar är omvänt proportionell mot dielektricitetskonstanten för mediet som omger dessa laddningar. Detta innebär att två motsatta elektriska laddningar attraherar varandra i vatten med en kraft som är lika med 1/80 av kraften för deras ömsesidiga attraktion i luft (eller vakuum). Därför, om en natriumkloridsaltkristall finns i vatten, så separeras jonerna som bildar den från kristallen mycket lättare än om kristallen var i luft, eftersom den elektrostatiska kraften som drar jonen tillbaka till kristallens yta från vattenlösning är bara 1/80 av kraftattraktionen för en given jon från luften. Därför är det inte förvånande att termisk rörelse vid rumstemperatur inte kan orsaka övergången av joner från kristallen till luft, men samtidigt är jonernas termiska rörelse ganska tillräcklig för att övervinna den relativt svaga attraktionen när kristallen är omgiven av vatten, vilket leder till övergången av ett stort antal joner till en vattenlösning.
Jonhydrering
När salter löser sig i vatten bildas de hydratiserade joner . Bildandet av hydratiserade joner leder till stabilisering av joner i vattenlösningar. Varje negativ jon attraherar de positiva ändarna av flera närliggande vattenmolekyler och tenderar att hålla dem nära sig själv.
Positiva joner, som vanligtvis är mindre än anjoner, drar till sig vatten ännu starkare; varje katjon attraherar de negativa ändarna av vattenmolekyler och binder fast flera molekyler och håller dem nära sig själv; i detta fall bildas ett hydrat, som kan vara mycket stabilt, speciellt i fallet med katjoner som bär en dubbel eller trippel positiv laddning.
Antalet vattenmolekyler fästa till en given katjon, dess liganditet, bestäms av storleken på katjonen. En atoms liganditet är lika med antalet atomer bundna till den eller i kontakt med den. Liganditet kallas också samordningsnummer .
I vatten bildar den lilla Be 2+ katjonen Be(OH 2) 4 2+ tetrahydrat. Något större joner, till exempel Mg 2+ eller Al 3+, bildar hexahydraterna Mg(OH 2) 6 2+, Al(OH 2) 6 3+ ( bild 1).
Figur 1. Struktur av hydratiserade joner Vara ( ÅH 2 ) 4 2+ Och A l (HAN 2 ) 6 3+ .
I hydratiserade joner är interaktionskrafterna mellan katjoner och vattenmolekyler så starka att jonerna ofta håller kvar ett lager av vattenmolekyler runt sig, även i kristaller. Detta vatten kallas kristallisation Men y. Denna effekt är mer uttalad i fallet med dubbel- och trippelladdade katjoner än i fallet med enkelladdade katjoner. Till exempel finns tetrahydratkomplexet Be(OH2)42+ i olika salter, inklusive BeCO3. 4H2O, WeC12. 4H2O och BeSO4. 4H 2 O och är utan tvekan närvarande i lösning.
MgCl 2 6 H 2 OA1S1 3 6H 2 HANDLA OM
Mg(ClHANDLA OM 3 ) 2 6H 2 OKA1(S0 4 ) 2 12H 2 O
Mg(ClHANDLA OM 4 ) 2 6 N 2 0 Fe(NH 4 ) 2 (SÅ 4 ) 2 6H 2 O
MgSiF 6 6H 2 OFe(NEJ 3 ) 2 6H 2 O
NiSnCl 3 6H 2 OFeCl 3 6H 2 O
I en kristall som FeSO 4. 7H 2 O, sex vattenmolekyler är bundna till järnjonen i form av Fe(OH 2) 6 2+-komplexet, och den sjunde intar en annan position i kristallen, belägen nära sulfatjonen.
I alun KAl(SO 4) 2. 12H 2 O sex av tolv vattenmolekyler är associerade med aluminiumjonen, och de återstående sex är belägna runt kaliumjonen.
Det finns också kristaller i vilka katjoner berövas några eller alla vattenmolekyler. Således bildar magnesiumsulfat tre kristallina föreningar: MgSO 4. 7H2O, MgS04. H2O och MgS04.
Stabiliteten av joner i en vattenlösning är resultatet av en fördelning av elektrisk laddning mellan ett visst antal atomer så att inte en enda atom uppvisar en signifikant avvikelse från elektrisk neutralitet. Betrakta de hydratiserade katjonerna Be(OH 2) 4 2+ och Al(OH 2) 6 3+, som presenteras i figur 1. Både beryllium och aluminium har en elektronegativitet på 1,5, och elektronegativiteten för syre är 3,5. Skillnaden i elektronegativitet motsvarar en jonicitet som är något större än 50 %, tillräckligt för att flytta hälften av den elektriska laddningen av varje bindning till den centrala atomen och lämna den ungefär neutral. O-H-bindningar kan vara 25 % joniska till sin natur, med hela laddningen av jonerna överförd till åtta väteatomer i Be(OH 2) 4 2+ och till tolv väteatomer i Al(OH 2) 6 3+, som var och en kommer att har en laddning på ¼ + Dessutom kan var och en av dessa väteatomer delta i bildandet av en svag bindning med en annan vattenmolekyl på ett sådant sätt att dess laddning kommer att neutraliseras genom interaktion med syreatomens elektronpar, och sedan den totala laddningen av de hydratiserade katjonerna Be(OH2) 4 (OH 2) 8 2+ och Al(OH 2) 6 (OH 2) 12 3+ kommer att fördelas mellan de mest avlägsna väteatomerna, som var och en har en laddning av 1/8 +. I själva verket sträcker sig sådan elektrisk polarisering av vatten över långa avstånd; Detta bestämmer vattnets höga dielektriska konstant.
Det är känt att när vätebindningar bildas i vattenlösningar av molekyler såsom H 3 PO 4, kan alla fyra syreatomerna bli nästan ekvivalenta, vilket ger nästan fullständig resonans av dubbelbindningen mellan de fyra positionerna. Med en sådan resonans har varje syreatom en valens på 1 1/4, vilket uppfyller fosforbindningarna och lämnar 3/4 för bindningen med väte. Om var och en av de tre OH-grupperna använder sin väteatom för att bilda en svag bindning (¼ bindning) med syreatomen i vattenmolekylen, då kommer den återstående ¾-bindningen att räcka för att göra syreatomerna i fosfatet elektriskt neutrala. På samma sätt kan fosfatsyre utan väteatom bilda svaga (¼) bindningar med väteatomerna i tre närliggande vattenmolekyler, vilket gör det också elektriskt neutralt.
Var och en av de fyra syreatomerna i den vitala fosfatjonen PO 4 3 kan på liknande sätt bilda vätebindningar med tre vattenmolekyler. Den elektriska laddningen av den hydratiserade PO 4 (HOH) 12 3-jonen kommer sedan att fördelas mellan de tolv yttre syreatomerna, var och en med en laddning på ¼-. Liknande hydratiserade strukturer bildas av (HO) 2 PO 2 - och HOPO 3 2- joner, som finns i nästan lika stora mängder i levande organismer.
Klatratföreningar
Ädelgaser (argon etc.), enkla kolväten och många andra ämnen bildar så kallade kristallina hydrater med vatten; Xenon bildar alltså Xe-hydrat. 53/4 H2O, stabil vid ungefär 2°C och ett xenonpartialtryck av 1 atm; metan bildar ett liknande hydrat, CH4. 53/4 H2O.
Röntgenstudier har visat att dessa kristaller har en struktur där vattenmolekyler, tack vare vätebindningar, bildar ett gitter som liknar isens; i den är varje vattenmolekyl omgiven av fyra andra molekyler belägna vid hörn av en tetraeder på ett avstånd av 276 pm, men med ett mer öppet arrangemang av molekyler, vilket orsakar bildandet av håligheter (i form av femkantiga dodekaedrar eller andra polyedrar med femkantiga eller sexkantiga ytor) tillräckligt stora för att de skulle kunna innehålla gasatomer eller andra molekyler ( figur 2). Kristaller av denna typ kallas klatratkristaller .
Strukturen av xenonhydrat och hydrater av argon, krypton, metan, klor, brom, vätesulfid och några andra ämnen visas i fig. 2. En kubisk cell med denna struktur har en kant på cirka 1200 pm och innehåller 46 vattenmolekyler.
Figur 2. Struktur av en klatratkristall av xenonhydrat.
Xenonatomer upptar tomrum (åtta per kubikcell) i ett tredimensionellt gitter och bildarbadar i vattenmolekyler som involverar vätebindningar (46 molekyler per kubisk cell). RasO-HO-positionen är 276 pm, som i en iskristall. Två xenonatomer med syreatomer O O O och ½ ½ ½ är belägna i mitten av nästan vanliga femkantiga dodekaedrar. De återstående sex xenonatomerna vidCirka ¼ ½;O ¾ ½; ½ O¼; 1/2O ¾; ¼ ½ Oär belägna i mitten av tetragonerna. VarjeVarje 14-hedron (en av dem är markerad i mitten av bilden) har 24 hörn (molekyler)vatten), två sexkantiga ytor och 12 femkantiga ytor.
Kloroformhydrat CHC1 3. 17H2O har en något mer komplex struktur, där kloroformmolekylen är omgiven av en 16-sidig polyeder bildad av 28 vattenmolekyler. Det är också möjligt att få fram klatratföreningar, i vilka kristallgittret med vätebindningar bildas av organiska molekyler, till exempel ureamolekyler (H2N)2CO.
En intressant tolkning av verkningsmekanismen för kemiskt inerta anestetika, såsom halotan F 3 CCBrClH och xenon, har föreslagits. Enligt denna mekanism stör anestesiämnet den vattenhaltiga strukturen i den intercellulära eller intracellulära vätskan genom att bilda klatratstrukturer som påverkar normala intercellulära kommunikationssystem. Lokalbedövningsmedel skiljer sig i sin verkningsmekanism. Deras molekyler kan bilda vätebindningar, och det är troligt att bedövningseffekten beror på kombinationen av anestesimolekylerna med proteinmolekyler eller andra molekyler som utgör nerverna.
Andra elektrolytlösningsmedel
Förutom vatten kan vissa andra vätskor fungera som joniserande lösningsmedel för elektrolyter för att bilda lösningar som leder elektrisk ström. Dessa vätskor inkluderar väteperoxid, vätefluorid, flytande ammoniak och vätecyanid. Liksom vatten har alla dessa vätskor en hög dielektricitetskonstant. Vätskor med låga dielektriska konstanter, såsom bensen eller koldisulfid, är inte joniserande lösningsmedel.
Vätskor med hög dielektricitetskonstant kallas ibland polära vätskor .
Vattens höga dielektricitetskonstant, som bestämmer vattnets fantastiska förmåga att lösa ämnen med jonstruktur, är delvis en konsekvens av att vatten kan bilda vätebindningar. Tack vare dessa bindningar är vattenmolekyler placerade för att delvis neutralisera det elektriska fältet. Vätebindningar bildas också i andra vätskor - väteperoxid, vätefluorid, ammoniak (kokpunkt - 33,4 ° C), vätecyanid], som kan lösa upp ämnen med en jonisk struktur.
Löslighet
Ett isolerat system är i jämvikt , när dess egenskaper, i synnerhet fördelningen av komponenter mellan faserna, förblir konstanta under lång tid.
Om ett system i jämvikt består av en lösning och en annan fas, som är en av komponenterna i lösningen i form av ett rent ämne, så kallas koncentrationen av detta ämne i lösningen löslighet av detta ämne. Lösningen i detta fall kallas rik .
Till exempel är en lösning av borax vid 0°C innehållande 1,3 g vattenfritt natriumtetraborat Na 2 B 4 O 7 i 100 g vatten i jämvikt med den fasta fasen Na 2 B 4 O 7. 10H2O (natriumtetraboratdekahydrat); Med tiden förändras inte detta system, lösningens sammansättning förblir konstant. Löslighet Na2B4O7. 10H 2 O i vatten är därför 1,3 g Na 2 B 4 O 7 per 100 g eller, med hänsyn tagen till hydratiseringsvatten, 2,5 g Na 2 B 4 O 7. 10H2O per 100 g vatten.
Förändring i fast fas
Löslighet Na2B4O7. 10H2O ökar snabbt med ökande temperatur; vid 60 °C når lösligheten 20,3 g Na 2 B 4 O 7 per 100 g ( figur 3). När systemet värms upp till 70 °C och hålls under en tid vid denna temperatur observeras ett nytt fenomen - en tredje fas uppträder - kristallin, med sammansättningen Na 2 B 4 O 7. 5H2O, och den tidigare kristallina fasen försvinner. Vid denna temperatur är dekahydratets löslighet högre än pentahydratets; en lösning mättad med dekahydrat visar sig vara övermättad med avseende på pentahydrat, och därför faller pentahydratkristaller ut från en sådan lösning. För att initiera kristallisationsprocessen är det ibland nödvändigt att lägga till ett "frö" (små kristaller av ett ämne som är löst i en given lösning) till en lösning. Därefter sker processen med upplösning av den instabila fasen och kristallisation av den stabila fasen tills den instabila fasen försvinner. Det tredje natriumtetraborathydratet är kernit Na 2 B 4 O 7 . 4H 2 O - har större löslighet än de andra två.
Figur 3. Löslighet Na 2 SÅ 4 . 10 H 2 O
I det aktuella fallet är dekahydratet mindre lösligt än pentahydratet vid temperaturer upp till 61 °C, och det är därför en stabil fas under denna temperatur. Löslighetskurvorna för dessa två hydrater skär varandra vid 61 °C, och över denna temperatur är pentahydratet stabilt i kontakt med lösning.
I en stabil fast fas, förutom solvatisering, kan andra processer förekomma. Således är ortorombiskt svavel i vissa lösningsmedel mindre lösligt än monoklint svavel vid temperaturer under 95,5°C, d.v.s. under temperaturen för ömsesidig omvandling av dessa två former; över den specificerade temperaturen är den monokliniska formen mindre löslig. Termodynamikens principer kräver att temperaturen vid vilken löslighetskurvorna för två former av ett ämne skär varandra är densamma för alla lösningsmedel och samtidigt den temperatur vid vilken ångtryckskurvorna skär varandra.
Beroende av löslighet på temperatur
Lösligheten av ett ämne kan öka eller minska med stigande temperatur. Natriumsulfat utgör ett övertygande exempel i detta avseende. Löslighet Na 2 SO 4 . 10H 2 O (stabil fast fas under 32,4 °C) ökar mycket snabbt med ökande temperatur och ökar från 5 g Na 2 SO 4 per 100 g vatten vid 0 ° C till 55 g vid 32,4 ° C. Över 32,4°C är den stabila fasta fasen Na2S04; lösligheten av denna fas minskar snabbt med stigande temperatur: från 55 g vid 32,4 °C till 42 g vid 100 °C ( figur 4).
Figur 4. Löslighet Na 2 SÅ 4 . 10 H 2 O beroende på temperatur
Lösligheten för de flesta salter ökar med ökande temperatur; lösligheten för många salter (NaCl, K 2 CrO 7) ändras endast något med ökande temperatur; och endast några salter, till exempel Na2SO4, FeSO4. H 2 O och Na 2 CO 3. H 2 O, har en löslighet som minskar med stigande temperatur ( figur 4 Och Bild 5).
Figur 5. Löslighetskurvor för vissa salter i vatten
Beroende av löslighet på beskaffenheten av det lösta ämnet och lösningsmedlet
Ämnes löslighet varierar mycket i olika lösningsmedel, men det har fastställts flera generella regler för löslighet som främst gäller organiska föreningar.
En av dessa regler säger att ett ämne tenderar att lösas upp i lösningsmedel som liknar det kemiskt. Sålunda har kolvätetnaftalen C 10 H 8 hög löslighet i bensin, som är en blandning av kolväten, något mindre löslighet i etylalkohol C 2 H 5 OH, vars molekyler består av korta kolvätekedjor med hydroxylgrupper, och mycket dåliga löslighet i vatten, vilket skiljer sig mycket från kolväten. Samtidigt har borsyra B(OH) 3, som är en hydroxid, måttlig löslighet i vatten och alkohol, det vill säga i ämnen som innehåller hydroxylgrupper, och är olöslig i bensin. De tre nämnda lösningsmedlen bekräftar själva samma regel: både bensin och vatten blandas med alkohol (löses upp i det), medan bensin och vatten löses inbördes endast i mycket små mängder.
Dessa fakta kan förklaras på följande sätt: kolvätegrupper (som endast består av kol- och väteatomer) attraherar varandra mycket svagt, vilket framgår av kolvätens lägre smält- och kokpunkter jämfört med andra ämnen med ungefär samma molekylvikt. Samtidigt finns det en mycket stark intermolekylär attraktion mellan hydroxylgrupper och vattenmolekyler; Vattens smält- och kokpunkter är högre än motsvarande temperaturer för något annat ämne med låg molekylvikt. Denna starka attraktion beror delvis på den joniska naturen hos O-H-bindningarna, som lägger en elektrisk laddning på atomerna. De positivt laddade väteatomerna attraheras sedan till de negativt laddade syreatomerna i andra molekyler, bildar vätebindningar och håller molekylerna tätt samman.
Termin hydrofila tillämpas ofta på ämnen eller grupper som attraherar vatten, och termen hydrofobisk används i förhållande till ämnen eller grupper som stöter bort vatten och drar till sig kolväten. Faktum är att molekylerna av ett hydrofobt ämne verkar av krafter av elektronisk van der Waals attraktion på både vattenmolekyler och kolvätemolekyler. Lösligheten av vattenånga, till exempel, i fotogen (en blandning av kolväten) vid 25 ° C och ett tryck av 0,0313 atm (dvs. vid det mättade ångtrycket över flytande vatten vid denna temperatur) är 72 mg per 1 kg lösningsmedel , medan lösligheten av metan vid samma partialtryck är något mindre - 10 mg i 1 kg fotogen. Vattenmolekyler attraheras av fotogenmolekyler något starkare än metanmolekyler. Skillnaden mellan vatten och metan är att vid högre partialtryck kondenserar vattenånga till en vätska, som stabiliseras av intermolekylära vätebindningar, medan metan fortsätter att förbli en gas.
Lösligheten av metan i polära lösningsmedel är nästan densamma som i icke-polära; i alkoholer från metanol CH 3 OH till pentanol (amylalkohol) C 5 H 11 OH är lösligheten av metan 72-80 % av värdet för fotogen. Krafterna för van der Waals attraktion mellan lösningsmedelsmolekyler och metanmolekyler förblir nästan desamma för olika lösningsmedel. Å andra sidan är lösligheten av vattenånga vid ett tryck av 0,313 atm i amylalkohol 1400 gånger större än i fotogen, och vatten är blandbart i alla proportioner med lätta alkoholer.
Ämnen som består av små opolära molekyler, som syre, kväve och metan, är cirka 10 gånger mindre lösliga i vatten än i opolära lösningsmedel. Ämnen som består av större, opolära molekyler är väsentligen olösliga i vatten, men tenderar att lösas väl i opolära lösningsmedel. Vatten tycks motstå införandet av dessa molekyler, eftersom bildningen av hålrummen som är nödvändiga för detta är förknippad med brott eller deformation av vätebindningar mellan vattenmolekyler. Föreningar som bensin och naftalen löser sig inte i vatten eftersom deras molekyler i lösning skulle förhindra vattenmolekyler från att bilda lika många starka vätebindningar som i rent vatten; å andra sidan är borsyra löslig i vatten eftersom minskningen av antalet bindningar mellan vattenmolekyler kompenseras av bildningen av starka vätebindningar mellan vattenmolekyler och borsyramolekylernas hydroxylgrupper.
Löslighet av salter och hydroxider i vatten
När man studerar oorganisk kemi, särskilt kvalitativ analys, är det användbart att känna till den ungefärliga lösligheten av ofta använda ämnen. Enkla löslighetsregler ges nedan. Dessa regler gäller föreningar av vanliga katjoner: Na + , K + , NH 4 + , Mg 2+ , Ca 2+ , Sr 2 + , Ba 2 + , Al 3+ , Cr 3+ , Mn 2+, Fe 2+, Fe 3+, Co 2+, Ni 2+, Cu 2+, Zn 2+, Ag+, Cd 2+, Sn 2+, Hg 2 2+, Hg 2+ och Pb 2+ . När ett ämne sägs vara "lösligt" betyder det att dess löslighet överstiger cirka 1 g per 100 ml (ungefär 0,1 M genom katjon), och när de säger att ett ämne är "olösligt" betyder det att dess löslighet inte överstiger 0,1 g per 100 ml (ungefär 0,01 M):ämnen med löslighet inom dessa gränser eller nära dem kallas måttlig tillväxtrimim.
Löslig klass:
Allt nitrater löslig.
Allt acetater löslig.
Allt klorider , bromider Och jodider löslig, med undantag för motsvarande föreningar av silver, kvicksilver (I) (kvicksilver med oxidationstillstånd + 1) och bly. Föreningarna PbC12 och PbBr2 är måttligt lösliga i kallt vatten (1 g i 100 ml vid 20°C) och bättre lösliga i varmt vatten (3 respektive 5 g i 100 ml vid 100°C).
Allt sulfater lösliga, med undantag för barium-, strontium- och blysulfater. CaSO 4, Ag 2 SO 4 och Hg 2 SO 4 är måttligt lösliga.
Alla salter på tre jagkalium Och ammonium löslig: undantagen är NaSb(OH) 6 (natriumantimonat), K 2 PtCl 6 (kaliumhexaklorplatinat), (NH 4) 2 PtCl 6, K 3 Co(TO 2) 6 (kaliumhexanitrokoboltat), (NH 4) 3Co (NO 2) 6 och KClO 4.
Klass av olösliga ämnen :
Allt hydroxider olöslig, med undantag av hydroxider av alkalimetaller, ammonium och barium; Ca(OH)2 och Sr(OH)2 är måttligt lösliga.
Alla genomsnittliga karbonater Och fosfater olösliga, med undantag för motsvarande föreningar av alkalimetaller och ammonium. Många sura karbonater och fosfater, till exempel Ca(HCO 3) 2 och Ca(H 2 PO 4) 2, är lösliga.
Allt sulfider , med undantag av sulfider av alkalimetaller, ammonium och alkaliska jordartsmetaller, olösliga.
K. x. n. O.V. Mosin
Litterär källa : L. Poling, P. Poling. / översättning av M.V. Sacharov. Ed. M. L. Karapetyants. Chemistry., Moskva 1978.
Margarita Khalisova
Lektionssammanfattning ”Vatten är ett lösningsmedel. Vattenrening"
Ämne: Vatten är ett lösningsmedel. Vattenrening.
Mål: befästa förståelsen att ämnen i vatten inte försvinner, men lösa upp.
Uppgifter:
1. Identifiera ämnen som lösa upp i vatten och vilka som inte är det löses i vatten.
2. Introducera rengöringsmetoden vatten – genom filtrering.
3. Skapa förutsättningar för att identifiera och testa olika rengöringsmetoder vatten.
4. Konsolidera kunskap om reglerna för säkert beteende vid arbete med olika ämnen.
5. Utveckla logiskt tänkande genom att modellera problemsituationer och lösa dem.
6. Odla noggrannhet och säkert beteende vid arbete med olika ämnen.
7. Odla intresset för kognitiv aktivitet och experimenterande.
Utbildningsområden:
Kognitiv utveckling
Social och kommunikativ utveckling
Fysisk utveckling
Ordförrådsarbete:
berikning: filter, filtrering
aktivering: tratt
Preliminärt arbete: samtal om vatten, dess roll i mänskligt liv; genomförde observationer av vatten på dagis och hemma; experiment med vatten; tittade på illustrationer om ämnet « Vatten» ; blev bekant med säkerhetsregler under forskning och experiment; frågar gåtor om vatten; läsa skönlitteratur, miljösagor; spel om vatten.
Demonstration och visuell material: docka i blå kostym "Liten droppe".
Handout: tomma glas med vatten; lösningsmedel: socker, salt, mjöl, sand, matfärg, vegetabilisk olja; plastskedar, trattar, gasbindor, bomullsrondeller, vaxduksförkläden, muggar te, citron, sylt, engångstallrikar, vaxduk för bord.
GCD flytta
Pedagog: - Killar, innan jag börjar en konversation med er vill jag önska er gåta:
Lever i hav och floder
Men den flyger ofta över himlen.
Hur ska hon bli uttråkad av att flyga?
Den faller till marken igen. (vatten)
Kan du gissa vad samtalet kommer att handla om? Det stämmer, om vatten. Det vet vi redan vatten är en vätska.
Låt oss komma ihåg vilka egenskaper vatten vi etablerade med hjälp av experiment på andra klasser. Lista.
Barn:
1. U vatten har ingen lukt.
2. Ingen smak.
3. Det är genomskinligt.
4. Färglös.
5. Vatten tar formen av kärlet som det hälls i.
6. Har vikt.
Pedagog: - Höger. Vill du experimentera med vatten igen? För att göra detta måste vi kort förvandlas till forskare och titta in i vårt laboratorium experimenterande:
Sväng höger, sväng vänster,
Hitta dig själv i laboratoriet.
(barn närmar sig minilaboratoriet).
Pedagog: - Killar, titta vem som besöker oss igen? Och vad är nytt i laboratoriet?
Barn: - "Liten droppe", barnbarn till farfar Vetande och vacker låda.
Vill du veta vad som finns i den här lådan? Gissa pussel:
1. Separat - jag är inte så välsmakande,
Men i mat - alla behöver (salt)
2. Jag är vit som snö
Alla till ära.
Fick det i min mun -
Där försvann han. (socker)
3. De bakar cheesecakes av mig,
Och pannkakor och pannkakor.
Om du gör deg,
De måste sätta ner mig (mjöl)
4. Gult, inte solen,
Det ösregnar, inte vatten,
Det skummar i pannan,
Stänk och väsningar (olja)
Matfärgning - används i matlagning för att dekorera kakor och färga ägg.
Sand - för konstruktion, lek med den i sandlådan.
Barn undersöker provrör med substanser.
Pedagog: - Jag tog med alla dessa ämnen "Liten droppe" så att vi kan hjälpa henne att förstå vad som kommer att hända med vatten när hon interagerar med dem.
Pedagog: - Vad behöver vi för att börja vårt arbete med vatten?
Barn: - Förkläden.
(barn tar på sig vaxduksförkläden och går till bordet, där det finns glas rent vatten på en bricka).
Pedagog: – Låt oss komma ihåg reglerna innan vi börjar arbeta med dessa ämnen:
Barn:
1. Du kan inte smaka på ämnena - det finns risk för förgiftning.
2. Du måste nosa försiktigt, eftersom ämnena kan vara mycket frätande och kan bränna dina luftvägar.
Pedagog: - Danil kommer att visa dig hur du gör det på rätt sätt (styrer lukten från glaset med handflatan).
I. Forskning Jobb:
Pedagog: - Killar, vad tror ni kommer att förändras om lös upp dessa ämnen i vatten?
Jag lyssnar på barnens förväntade resultat innan jag blandar ämnena med vatten.
Pedagog: - Låt oss kolla.
Jag föreslår att barnen tar varsitt glas vatten.
Pedagog: - Titta och bestäm vilken som finns där vatten?
Barn: - Vattnet är klart, färglös, luktfri, kall.
Pedagog: - Ta ett provrör med ämnet du har valt och lös upp i ett glas vatten, rör om med en sked.
Vi överväger. Jag lyssnar på barnens svar. Gissade de rätt?
Pedagog: - Vad hände med socker och salt?
Salta och socker snabbt löses i vatten, vattnet förblir klart, färglös.
Mjöl också löses i vatten, Men vattnet blir grumligt.
Men efter vattnet kommer att stå ett tag, mjölet lägger sig i botten, men lösning fortsätter att vara molnigt.
Vatten med sand blev det smutsigt, grumligt, om du inte rör om det längre, sjönk sanden till botten av glaset, det kan ses, d.v.s. det gör det inte upplöst.
matpulver lösningsmedeländrade snabbt färg vatten, Betyder att, löser sig bra.
Olja är det inte löses i vatten: det är antingen sprider sig på sin yta som en tunn hinna, eller flyter i vattnet i form av gula droppar.
Vatten är ett lösningsmedel! Men inte alla ämnen lösas upp i den.
Pedagog: - Killar, vi jobbade med er och "Liten droppe" inbjuder oss till vila.
(Barn sitter vid ett annat bord och ett spel spelas.
Ett spel: ”Gissa smaken på drycken (te)».
Tedrickande med olika smaker: socker, sylt, citron.
II Experimentellt arbete.
Vi närmar oss tabell 1.
Pedagog: – Killar, går det att rena vatten från dessa ämnen som vi upplöst? Återställ den till dess tidigare genomskinlighet, utan sediment. Hur man gör det?
Jag föreslår att du tar dina glasögon från lösningar och gå till tabell 2.
Pedagog: - Du kan filtrera det. För detta behöver du ett filter. Vad kan ett filter tillverkas av? Vi kommer att göra det med en gasbinda och en bomullsdyna. Jag visar dig (jag lägger en gasbinda vikt i flera lager och en bomullsrondell i tratten och lägger den i ett tomt glas).
Att göra filter med barn.
Jag visar metoden för filtrering och sedan filtrerar barnen själva vattnet med det ämne de valt.
Jag påminner barnen att inte rusa, häll i en liten bäck lösning in i en tratt med ett filter. jag pratar ordspråk: "Om du skyndar dig får du folk att skratta".
Låt oss titta på vad som hände efter filtrering vatten med olika ämnen.
Oljan filtrerades snabbt eftersom det inte var det löst i vatten, spår av olja är tydligt synliga på filtret. Samma sak hände med sand. Praktiskt taget inga ämnen som var bra filtrerades bort löst i vatten: socker, salt.
Vatten med mjöl efter filtrering blev det mer genomskinligt. Det mesta av mjölet satte sig på filtret, bara mycket små partiklar gled genom filtret och hamnade i glaset, så vatten inte helt transparent.
Efter filtrering av färgämnet ändrades färgen på filtret, men det filtrerades lösning förblev också i färg.
GCD-resultat:
1. Vilka ämnen löses i vatten? – socker, salt, färgämne, mjöl.
2. Vilka ämnen är det inte löses i vatten - sand, olja.
3. Med vilken rengöringsmetod vatten vi mötte? – filtrering.
4. Med vad? – filter.
5. Följde alla säkerhetsreglerna? (ett exempel).
6. Vad är intressant (ny) fick du reda på det idag?
Pedagog: – Idag lärde du dig det vatten är ett lösningsmedel, kollade vilka ämnen lösa upp i vatten och hur man kan rena vatten från olika ämnen.
"Liten droppe" tack för din hjälp och ger dig ett album för att skissa dina experiment. Med detta är vår forskning avslutad, vi återvänder från laboratoriet till grupp:
Sväng höger, sväng vänster.
Du kommer att hitta dig själv i gruppen igen.
Litteratur:
1. A. I. Ivanova Ekologiska observationer och experiment på dagis
2. G. P. Tugusheva, A. E. Chistyakova Experimentella aktiviteter för mellan- och seniorförskolebarn ålder St Petersburg: Childhood-Press 2010.
3. Kognitiv forskningsverksamhet hos äldre förskolebarn - Barn på dagis nr 3,4,5 2003.
4. Forskningsverksamhet för ett förskolebarn - D/v nr 7, 2001.
5. Experimentera med vatten och luft - D/V nr 6, 2008.
6. Försöksverksamhet på dagis - Lärare på förskolans läroanstalt nr 9, 2009.
7. Spel - experimenterande av en yngre förskolebarn - Förskolepedagogik nr 5 2010.
