Розчини відіграють ключову роль у природі, науці та техніці. Вода – основа життя, завжди містить розчинені речовини. Прісна вода річок та озер містить мало розчинених речовин, у той час як морська вода містить близько 3,5% розчинених солей.

Первинний океан (під час зародження життя Землі), за припущеннями, містив лише 1% розчинених солей.

«Саме в цьому середовищі вперше розвивалися живі організми, з цього розчину вони черпали іони та молекули, які необхідні для їх подальшого зростання та розвитку… Згодом живі організми розвивалися і перетворювалися, тому вони змогли залишити водне середовище та перебратися на сушу і потім піднятися у повітря. Вони отримали ці здібності, зберігши у своїх організмах водний розчин у вигляді рідин, які містять життєво важливий запас іонів та молекул» – саме такими словами описує роль розчинів у природі знаменитий американський хімік, лауреат Нобелівської премії Лайнус Полінг. Усередині кожного з нас, у кожній клітині нашого організму – містяться спогади про первинний океан, місце в якому зародилося життя, - водний розчин, що забезпечує саме життя.

У будь-якому живому організмі постійно тече по судинах – артеріях, венах та капілярах – незвичайний розчин, який становить основу крові, масова частка солей у ньому така сама, як у первинному океані, – 0,9%. Складні фізико-хімічні процеси, що протікають в організмі людини та тварини, також взаємодіють у розчинах. Процес засвоєння їжі пов'язаний з переведенням високоживильних речовин у розчин. Природні водні розчини безпосередньо пов'язані з процесами ґрунтоутворення, постачанням рослин поживними речовинами. Такі технологічні процеси в хімічній та багатьох інших галузях промисловості, наприклад, виробництво добрив, металів, кислот, паперу, відбуваються в розчинах. Сучасна наука займається вивченням властивостей розчинів. Давайте з'ясуємо, що таке розчин?

Розчини відрізняються від інших сумішей тим, що частинки складових частин розташовуються в них рівномірно, і в будь-якому мікрообсязі подібної суміші склад буде однаковим.

Саме тому під розчинами розуміли однорідні суміші, які складаються із двох або більше однорідних частин. Таке уявлення виходило з фізичної теорії розчинів.

Прихильники фізичної теорії розчинів, якою займалися Вант-Гофф, Арреніус та Оствальд, вважали, що процес розчинення є результатом дифузії.

Д. І. Менделєєв та прихильники хімічної теорії вважали, що розчинення є результатом хімічної взаємодії розчиненої речовини з молекулами води. Таким чином, буде точніше визначити розчин як однорідну систему, що складається з частинок розчиненої речовини, розчинника, а також продуктів взаємодії.

Внаслідок хімічної взаємодії розчиненої речовини з водою утворюються сполуки – гідрати. Хімічне взаємодія зазвичай супроводжується тепловими явищами. Наприклад, розчинення сірчаної кислоти у воді проходить із виділенням такої колосальної кількості тепла, що розчин може закипіти, саме тому кислоту ллють у воду, а не навпаки. Розчинення таких речовин, як хлорид натрію, нітрат амонію, супроводжується поглинанням тепла.

М. В. Ломоносов довів, що розчини перетворюються на лід за нижчої температури, ніж розчинник.

сайт, при повному або частковому копіюванні матеріалу посилання на першоджерело обов'язкове.

МОУ Манінская ЗОШ

Відкритий урок з географії

V клас

Вчитель:

2008 р.

Тема урока: «Вода – розчинник. Робота води у природі».

Цілі уроку:

Ознайомити учнів із значенням води Землі.

Дати поняття про розчини та суспензії, розчинні та нерозчинні у воді речовини

Показати роботу води в природі (творчу та руйнівну)

Виховувати дбайливе ставлення до води, любов до прекрасного.

Обладнання:карта півкуль, глобус, висловлювання про воду, таблиці «Морський прибій», «Печера», «Океан», «Мешканці морів та океанів», «Вивітрювання», пробірки з водою, сіль, пісок, фільтр, магнітофон, телевізор, мультимедійний проектор .

Хід уроку.

I.Організаційний момент.

ІІ.Вивчення нового матеріалу.

Урок починається із перегляду фрагмента фільму про воду.

На тлі тихої музики, що відбиває звуки води.

Вчитель:

Безмежна широта океану

І тиха заводь ставка,

І все це лише вода,

Тема нашого уроку «Вода – розчинник. Робота води у природі».

Про роль води у природі яскраво й точно сказав академік. «Хіба вода – це лише рідина, що налили у склянку?

Океан, що покриває майже всю планету, всю нашу чудову Землю, де мільйони років тому зародилося життя – це вода».

Хмари, хмари, туман, що несуть вологу всьому живому на земній поверхні - це теж вода.

У мережива ніби одягнені

Дерева, кущі, дроти,

І здається казкою це

А, по суті, лише вода.

Безмежна різноманітність життя. Вона всюди на планеті. Але життя є лише там, де є вода. Немає живої істоти, якщо немає води. Так, мова у нас сьогодні на уроці піде про воду, про Царицю – Водіцю. Проведемо невелику розминку.

Відгадайте загадки.

1. Під землею ходить,

На небо дивиться. ( джерело)

2. Що бачимо, коли нічого не видно. ( туман)

3. Увечері додолу злітає,

Ніч на землі перебуває,

Вранці знову відлітає. ( роса)

4. Без крил летять,

Без ніг біжать,

Без вітрила пливуть. ( хмари)

5. Не кінь, а біжить,

Чи не ліс, а шумить. ( річка, струмок).

6. Приходив - стукав по даху,

Ішов - ніхто не чув. ( дощ)

Погляньмо на глобус. Наша планета названа Землею з явного непорозуміння: на сушу припадає частина її території, а все інше - вода. Правильно було б назвати її планетою Вода! Води на землі багато, але абсолютно чистої води в природі немає, в ній завжди присутні, якісь домішки одні з них бажані, тому що потрібні організму людини. Інші можуть бути небезпечними для здоров'я та робити воду непридатною для використання.

1. Вода – розчинник.

Немає таких речовин, які хоча б малою мірою не розчинялися у воді. У воді незначною мірою розчиняються навіть золото, срібло, залізо, скло. Вчені підрахували, що, наприклад, коли ми випиваємо склянку гарячого чаю, разом з ним поглинаємо приблизно 0,0001 розчиненого скла. Через здатність води розчиняти інші речовини її ніколи не можна назвати абсолютно чистою.

Демонстрація досвіду:вода, як розчинник.

Насипаємо в склянку з водою сіль та розмішуємо її ложкою. Що відбувається із кристалами солі? Вони стають дедалі менше і скоро зовсім зникають. Але чи зникла сіль?

Ні. Вона розчинилася у воді. Ми отримали розчин солі.

Пропустимо розчин солі через фільтр. На фільтрі нічого не осіло. Розчин солі вільно пройшов крізь фільтр. Що називається розчином?

Розчин - рідина, що містить сторонні речовини, які рівномірно в ній розподілені .

Демонстрація досвіду:досвід із глиною.

Зробимо такий же досвід із глиною. Частки глини плавають у воді. Пропустимо воду крізь фільтр. Вода пройшла через нього, а частинки глини залишились на фільтрі.

З цього досвіду можна зробити висновок, що глина не розчиняється у воді.

Чим відрізняються результати двох дослідів? ( вода з розчиненою сіллю прозора, а вода з глиною – ні)

Дійсно, у природній воді можуть бути різні частинки, які в ній не розчиняються. Такі частки роблять її каламутною. У цьому випадку говорять про зважи. Постоявши якийсь час, каламутна рідина стає прозорою. Нерозчинні частинки речовини опускаються на дно. А в розчинах, хоч би скільки вони стояли, речовини на дно не осідають.

Люди давно помітили, що вода, налита у срібні судини, довго не псується. Справа в тому, що в ній міститься розчинене срібло, що згубно діє на бактерії, що знаходяться у воді. "Срібна" вода використовується космонавтами під час польотів.

Як можна приготувати срібну воду в домашніх умовах?

У воді розчиняються не тільки тверді та рідкі речовини, але й гази: кисень, азот, вуглекислий газ.

Розчиненим у воді киснем дихають риби, рослини та тварини.

Одержання газованої води ґрунтується на розчиненні у воді вуглекислого газу.

Фізкультхвилинка «Вода – не вода»

Гра на уважність. Я називаю слова. Якщо назване слово означає, що містить воду (хмара), то діти повинні встати. Якщо предмет чи явище має опосередковане ставлення до води (корабель), діти піднімають руку. Якщо називається предмет або явища, що не має жодного зв'язку з водою (вітер), діти плескають у долоні.

Калюжа, катер, дощ, пісок, водоспад, камінь, водолаз, сніг, дерево, пляж, тюлень, машина, хмара.

2. Робота води у природі.

Багато явищ на поверхні Землі відбувається за участю води.

Так, струмки талої води, об'єднуючись, стають грізними потоками, і можуть спричинити великі руйнування. Так утворюються яри ( демонстрація "барельєфа", "освіта яру").

Вода змиває верхній шар родючого ґрунту.

Під впливом води повільно руйнуються гірські породи ( оповідання за таблицею «Вивітрювання»). У народі є прислів'я «Вода камінь точить».

Просочуючи в землю, вода розмиває та розчиняє різні породи. Так під землею утворюються порожнечі – печери ( таблиця "Печери").

Добре відомі страшні стихійні лиха – повені та цунамі.

Під час повеней та цунамі вода зносить мости, руйнує береги та споруди, знищує посіви культурних рослин, забирає людські життя.

Повідомлення учня «Повені».

Повінь – це затоплення місцевості, населених пунктів, промислових та сільськогосподарських об'єктів, що завдає шкоди. Повені призводить до руйнування господарських об'єктів, загибелі посівів, лісів та вимушеної евакуації населення із зони затоплення. Повені, які призводять не тільки до руйнувань, а й до людських жертв, називають катастрофічними.

Їх причиною можуть бути сильні зливи, дружне танення снігів після снігової зими.

Повідомлення учня «Цунамі»

Цунамі - Рідкісне, але дуже грізне явище природи. Слово «цунамі» у перекладі з японської означає «велика хвиля, що заливає бухту». Ці хвилі можуть бути незначними і навіть непомітними, але можуть бути катастрофічними. Руйнівні цунамі викликаються головним чином сильними землетрусами на великих глибинах морів і океанів, а також підводними виверженнями вулканів. При цьому в короткі проміжки часу рухається мільярди тонн води. Виникають невисокі хвилі, що біжать поверхнею океану зі швидкістю реактивного літака – 700-800 кілометрів на годину.

У відкритому океані навіть найгрізніші цунамі зовсім не небезпечні. Трагедії розігруються за підходу хвиль цунамі до району прибережного мілководдя. На березі хвилі сягають 10-15 метрів і вище.

Наслідки цунамі бувають катастрофічними: завдають величезних руйнувань, забирають сотні тисяч людських життів.

Найбільша кількість цунамі зароджується на узбережжі Тихого океану (приблизно раз на рік).

Вчитель:яку роботу виконує вода у всіх цих прикладах?

(руйнівну)

Але вода робить не лише руйнівну роботу. Річкова вода під час весняної повені наносить родючий мул, на окремі ділянки землі. Там дуже добре розвивається рослинність.

Жоден процес у живих організмах не відбувається без участі води. Рослинам вона необхідна для поглинання речовин із ґрунту, просування їх по стеблі, листочкам, у вигляді розчинів, для проростання насіння.

Все живе і неживе: будь-які ґрунти, гірські породи, всі предмети, тіла, організми складаються з води.

Наприклад, у людському тілі частку води припадає 60 – 80% від усієї маси.

Важливу роль відіграє вода у житті людського суспільства. Людина перетворила водойми на транспортні шляхи, річкові потоки - джерело дешевої електроенергії.

Вода є довкіллям багатьох живих організмів, яких не зустрінеш на суші (ф рагмент відео фільму «Мешканці морів та океанів»)

Водні ресурси - національне багатство нашої країни, яке потребує дбайливих відносин: суворого обліку, охорони від забруднення, економного використання.

Вчитель: Ачи завжди економно ми використовуємо воду?

Людина запам'ятай назавжди:

Символ життя на землі – вода!

Заощаджуй її та береги -

Адже ми на планеті не одні!

III. Закріплення

1. Запитання:

а) Як називаються всі моря та океани разом узяті ( світовий океан)

б) Не море, не земля - ​​кораблі не плавають і ходити не можна ( болото)

б) Навколо вода з питтям - біда ( море)

г) Відгадайте, про яку речовину йдеться: Ця речовина дуже поширена в природі, але в чистому вигляді практично не зустрічається. Без цієї речовини життя неможливе. У давніх народів воно вважалося символом безсмертя та родючості. Загалом - це незвичайна рідина на світі. Що це? ( вода).

2. Гра «Закресли зайве» (На столах учнів картки із завданням)

Завдання: викреслити зайве слово та пояснити чому?

а) Сніг, лід, пара, град.

б) Дощ, сніжинка, море, річка.

в) Град, водяна пара, сніг, дощ.

3. А тепер наступне завдання. Заповніть перепустки в тексті:

Вода … розчинник. У ньому розчиняються тверді речовини.

Наприклад: рідкі речовини, наприклад, газоподібні речовини,

наприклад…

У зв'язку з цим у природі не можна виявити… води.

4. Гра «Зайва властивість»

Завдання: закресліть властивість, яка не відноситься до води.

Властивість:

а) Має колір, немає кольору.

б) Має смак, немає смаку.

в) Має запах, немає запаху.

г) Непрозора, прозора.

д) Має плинність, не володіє плинністю.

е) Швидко нагрівається і швидко остигає, повільно нагрівається і повільно остигає.

ж) Розчиняє пісок і крейду, розчиняє сіль та цукор.

з) Має форму, немає форму.

На тлі музики

Вчитель:

Вода - чудовий дар природний,

Живий текучий та вільний,

Картини нашого життя фарбує.

У трьох важливих іпостасях.

То струмком, то річкою в'ється,

То зі склянки додолу ллється.

То застигає тонкою крижинкою,

Гарно названа сніжинка.

То знаходить легкість пари:

Була – і раптом її не стало.

Великий трудівник водиця,

Ну як їй не захопитися.

Вона пливе до нас хмарами,

Напуває снігами та дощами,

І руйнує та завдає,

І так турботи нашої просить.

IV. Завдання додому§ 23, завдання 77 робочий зошит. стор. 45

Вода - одне з найпоширеніших сполук Землі. Вона є не тільки в річках та морях; у всіх живих організмах теж є вода. Без неї неможливе життя. Вода - добрий розчинник (у ній легко розчиняються різні речовини). тварин та сік рослин складаються переважно з води. Вода існує вічно; вона постійно переходить із ґрунту в атмосферу та організми і назад. Понад 70% земної поверхні покрито водою.

Що таке вода

Кругообіг води

Вода річок, морів, озер постійно випаровується, перетворюючись на дрібні краплі водяної пари. Краплі збираються разом, утворюючи, з яких вода проливається на землю у вигляді дощу. У цьому полягає кругообіг води в природі. У хмарах пара охолоджується і повертається на землю у вигляді дощу, снігу або граду. Стічні води з каналізації та із заводів очищаються і потім скидаються в море.

Водонапірна станція

Річкова вода обов'язково містить домішки, тому її потрібно очищати. Вода надходить у водосховища, де відстоюється і тверді частки осідають на дно. Потім вода проходить через фільтри, що затримують тверді частинки, що залишилися. Вода просочується через шари чистого гравію, піску чи активованого вугілля, де вона очищається від бруду та твердих домішок. Після фільтрації воду обробляють хлором, щоб убити хвороботворні бактерії, після чого закачують її в резервуари та подають у житлові будинки та на заводи. Перш ніж стічна вода піде у море, її потрібно очистити. На водоочисній станції її пропускають через фільтри, що затримують бруд, потім перекачують у відстійники, де тверді частинки мають осісти на дно. Бактерії знищують залишки органічних речовин, розкладаючи їх у нешкідливі компоненти.

Очистка води

Вода - добрий розчинник, тому вона зазвичай містить домішки. Очистити воду можна за допомогою дистиляції(див. статтю «»), але ефективніший метод очищення - деіонізація(Знесолення). Іони - це атоми або молекули, що втратили або придбали електрони і тому отримали позитивний або негативний заряд. Для деіонізації береться речовина, яка називається іонітом. У ньому є позитивно заражені іони водню (Н+) та негативно заряджені іони гідроксиду (ОН-). Коли забруднена вода проходить через іоніти, іони домішок замінюються іонами водню та гідроксиду з іоніту. Іони водню та гідроксиду з'єднуються, утворюючи нові молекули води. Вода, що пройшла іонітом, вже не містить домішок.

Вода як розчинник

Вода - чудовий розчинник, дуже багато речовин легко розчиняються в ній (див. так само статтю ««). Саме тому в природі рідко трапляється чиста вода. У молекулі води електричні заряди трохи розділені, оскільки атоми водню розташовуються з одного боку молекули. Через це іонні сполуки (з'єднання, що складаються з іонів), так легко розчиняються в ній. Іони заряджені, і молекули води притягують їх.

Вода, як і всі розчинники, може розчинити лише обмежену кількість речовини. Розчин називається насиченим, коли розчинник неспроможна розчинити додаткову порцію речовини. Зазвичай кількість речовини, яка здатна розчинити розчинник, зростає при нагріванні. У гарячій коді цукор розчиняється легше, ніж у холодній. Шипучі напої – це водні розпори вуглекислого газу. Чим вище, тим більше газу здатний поглинути розчин. Тому коли ми відкриваємо банку з напоєм і тим самим зменшуємо тиск, з напою виривається вуглекислий газ. При нагріванні розчинність газів зменшується. У 1 літрі річкової та морської води зазвичай розчинено близько 0,04 г кисню. Цього вистачить водоростям, рибам та іншим мешканцям морів та річок.

Жорстка вода

У твердій воді розчинені мінерали, що потрапили туди з гірських порід, якими текла вода. У такій воді мило погано милиться, тому що воно вступає в реакції з мінералами та утворює пластівці. Існує тверда вода двох видів; різниця між ними у типі розчинених мінералів. Тип мінералів, розчинених у воді, залежить від типу гірських порід, якими тече вода (див. рис.). Тимчасова жорсткість води виникає при реакції вапняку із дощовою водою. Вапняк – це нерозчинний карбонат кальцію, а дощова вода – слабкий розчин вугільної кислоти. Кислота вступає в реакцію з карбонатом кальцію і утворює гідрокарбонат, який розчиняється у воді та додасть їй жорсткості.

При кипінні або випаровуванні води з тимчасовою жорсткістю частина мінералів випадає в осад, утворюючи накип на дні чайника або сталактити та сталагміти в печері. Вода з постійною жорсткістю містить інші кальцієві та магнієві сполуки, наприклад, гіпс. Ці мінерали при кип'ятінні не випадають в осад.

Пом'якшення води

Видалити мінерали, що роблять воду жорсткою, можна шляхом додавання до розчину пральної соди або шляхом іонного обміну - процесу, аналогічного деіонізації води при очищенні. Речовина, що містить іони натрії, які обмінюються з іонами кальцію і магнію, що знаходяться у воді. В іонообміннику тверда вода проходить через цеоліт- Речовина, що містять натрій. У цеоліті іони кальцію та магнію замішаються на іони натрію, які не надають воді жорсткості. Пральна сода – це карбонат натрію. У твердій воді вона вступає в реакцію зі сполуками кальцію та магнію. В результаті виходять нерозчинні сполуки, що не утворюють пластівців.

Забруднення води

Коли неочищена вода із заводів та з будинків потрапляє у моря та річки, відбувається забруднення води. Якщо у воді занадто багато відходів, бактерії, що розкладають органічні речовини, розмножуються та поглинають майже весь кисень. У такій воді виживають лише хвороботворні бактерії, здатні жити у воді без кисню. Коли рівень розчиненого воді кисню знижується, риби і рослини вмирають. У воду також потрапляє сміття, пестициди та нітрати з добрива, отруйні – свинець, ртуть. Отруйні речовини, у тому числі метали, потрапляють до організму риб, а від них - до організмів інших тварин і навіть людини. Пестициди вбивають мікроорганізми та тварин, порушуючи цим природний баланс. Добрива з полів та миючі засоби, що містять фосфати, потрапляючи у воду, викликають посилене зростання рослин. Рослини та бактерії, що харчуються мертвими рослинами, поглинають кисень, знижуючи його вміст у воді.

Коротка характеристика ролі води для організмів

Вода - найважливіша неорганічна сполука, без якої неможливе життя на . Ця речовина є і найважливішою частиною, і відіграє велику роль як зовнішній фактор для всіх живих істот.

На планеті Земля вода зустрічається в трьох агрегатних станах: газоподібному (парі в , рідкому (вода в і туманоподібна в атмосфері) і твердому (вода в льодовиках, айсбергах і т.д.).) Формула пароподібної води - Н 2 О, рідкої (Н 2 Про) 2 (при Т = 277 До) і (Н 2 O) n - для твердої води (кристали льоду), де n = 3, 4, … (залежить від температури - що нижча температура, то більше вписувалося величина n). Молекули води об'єднуються в частинки з формулою (Н 2 O) n в результаті утворення особливих хімічних зв'язків, званих водневими, такі частинки називаються асоціатами, за рахунок утворення асоціатів виникають більш рихлі структури, ніж рідка вода, тому при температурі нижче 277 К щільність води, на відміну від інших речовин, не збільшується, а зменшується, в результаті лід плаває на поверхні рідкої води і глибокі водоймища не промерзають до дна, тим більше що вода має малу теплопровідність, що має велике значення для організмів, що живуть у воді, - вони не гинуть при сильних морозах і виживають під час зимових холодів до настання сприятливіших температурних умов.

Наявність водневих зв'язків обумовлює високу теплоємність води, що уможливлює життя на поверхні Землі, оскільки наявність води сприяє зменшенню перепаду температур вдень і вночі, а також взимку та влітку, адже при охолодженні вода конденсується і тепло виділяється, а при нагріванні вода випаровується, розрив водневих зв'язків витрачається і поверхню Землі не перегрівається.

Молекули води утворюють водневі зв'язки як між собою, а й з молекулами інших речовин (вуглеводів, білків, нуклеїнових кислот), що одна із причин виникнення комплексу хімічних сполук, у результаті утворення якого можливе існування особливої ​​речовини - живої речовини, що утворює різні .

Екологічна роль води величезна і має два аспекти: вона є як зовнішнім (перший аспект), і внутрішнім (другий аспект) екологічним чинником. Як зовнішній екологічний фактор вода входить до складу абіотичних факторів (вологість, довкілля, складова частина клімату та мікроклімату). Як внутрішній фактор вода грає велику роль усередині клітини та всередині організму. Розглянемо роль води усередині клітини.

У клітці вода виконує такі функції:

1) середовище, в якому розташовуються всі органоїди клітини;

2) розчинник як для неорганічних, так органічних речовин;

3) середовище для перебігу різних біохімічних процесів;

4) каталізатор для реакцій обміну між неорганічними речовинами;

5) реагент для процесів гідролізу, гідратації, фотолізу тощо;

6) створює певний стан клітини, наприклад тургор, що робить клітину пружною та механічно міцною;

7) виконує будівельну функцію, яка полягає в тому, що вода входить до складу різних клітинних структур, наприклад, мембран, і т. д.;

8) є одним із факторів, що об'єднують усі клітинні структури в єдине ціле;

9) створює електричну провідність середовища, переводячи неорганічні та органічні сполуки в розчинений стан, викликаючи електролітичну дисоціацію іонних та сильно полярних сполук.

В організмі роль води полягає в тому, що вона:

1) виконує транспортну функцію, тому що переводить речовини в розчинний стан, а отримані розчини за рахунок різних сил (наприклад, осмотичного тиску та ін) переміщуються від одного органу до іншого;

2) здійснює провідну функцію за рахунок того, що в організмі містяться розчини електролітів, здатні проводити електрохімічні імпульси;

3) пов'язує докупи окремі органи та системи органів за рахунок наявності у воді особливих речовин (гормонів), здійснюючи при цьому гуморальну регуляцію;

4) є однією з речовин, що регулюють температуру тіла організму (вода у вигляді поту виділяється на поверхню тіла, випаровується, за рахунок чого теплота поглинається та організм охолоджується);

5) входить до складу харчових продуктів тощо.

Значення води поза організмом охарактеризовано вище (середовище, регулятор температури зовнішнього середовища і т. д.).

Для організмів велику роль грає прісна вода (зміст солей менше 0,3%). У природі хімічно чистої води практично немає, найчистішою є дощова вода сільської місцевості, віддаленої від великих населених пунктів. Для організмів придатна вода, що міститься у прісних водоймах – річках, ставках, прісних озерах.

Вода – найважливіша хімічна сполука Землі. Вода є головним компонентом всіх живих організмів і того середовища, в якому живе і існує людина. Фізичні властивості води різко відрізняються від властивостей інших речовин і характер цих відмінностей визначає природу фізичного та біологічного світу.

З часом живі організми еволюціонували, що дозволило їм залишити водне середовище і перейти на сушу і піднятися в повітря. Вони придбали цю здатність, зберігши у своїх організмах водний розчин у вигляді рідкої, складової тканини, плазми крові та міжклітинних рідин, що містять необхідний запас іонів і молекул.

Вода на відміну від органічних розчинників добре розчиняє солі, оскільки вона має дуже високу діелектричною проникністю (приблизно 81 при кімнатній температурі) та її молекули мають тенденцію з'єднуватися з іонами з освітою гідратованих іонів . Обидві ці властивості обумовлені великим електричним дипольним моментом 1 молекули води. І це властивість води відіграє велику роль у розвитку життя та обміні речовин.

У воді відбувається наступний процес. Сила тяжіння або відштовхування електричних зарядів обернено пропорційна діелектричній проникності середовища, що оточує дані заряди. Це означає, що два протилежні електричні заряди взаємно притягуються у воді з силою, яка дорівнює 1/80 сили їх взаємного тяжіння в повітрі (або у вакуумі). Тому, якщо кристал солі хлориду натрію знаходиться у воді, то іони, що утворюють його, відокремлюються від кристала значно легше, ніж якби кристал знаходився на повітрі, оскільки електростатична сила, що притягує іон назад до поверхні кристала з водного розчину, становить лише 1/80 сили тяжіння даного іона з повітря. Тому не дивно, що при кімнатній температурі тепловий рух не може викликати перехід іонів з кристала в повітря, але в той же час теплового руху іонів цілком достатньо для подолання відносно слабкого тяжіння, коли кристал оточений водою, що і призводить до переходу великої кількості іонів у водний розчин.

Гідратація іона

При розчиненні солей у воді утворюються гідратовані іони . Утворення гідратованих іонів призводить до стабілізації іонів у розчинах води. Кожен негативний іон притягує позитивні кінці кількох найближчих молекул води і прагне утримати їх у себе.

Позитивні іони, які зазвичай менші за аніони, притягують воду ще сильніше; кожен катіон притягує негативні кінці молекул води та міцно пов'язує кілька молекул, утримуючи їх біля себе; при цьому утворюється гідрат, який може бути досить стійким, особливо у разі катіонів, що несуть подвійний або потрійний позитивний заряд.

Число молекул води, приєднаних до даного катіону, його лігандність,визначається розмірами катіону. Лігандність атома дорівнює числу атомів, пов'язаних з ним або з ним в контакті. Лігандність також називається координаційним числом .

У воді невеликий катіон В 2 + утворює тетрагідрат Be(OH 2) 4 2+ . Дещо великі іони, наприклад Mg 2+ або Аl 3+ , утворюють гексагідрати Mg(OH 2) 6 2+ , Аl(ОН 2) 6 3+ ( малюнок 1).

Малюнок 1. Структура гідратованих іонів Be ( OH 2 ) 4 2+ і А l (ВІН 2 ) 6 3+ .

У гідратованих іонах сили взаємодії між катіонами та молекулами води настільки великі, що іони часто утримують навколо себе шар із молекул води навіть у кристалах. Така вода називається кристалізацій але й.Цей ефект яскравіше проявляється у випадку двох і трьох зарядних катіонів, ніж у разі однозарядних. Наприклад, тетрагідратний комплекс Ве(ОН 2) 4 2+ зустрічається в різних солях, у тому числі у ВеСО 3 . 4Н 2 О, ВеС1 2 . 4Н 2 Про та BeSO 4 . 4H 2 O і, безперечно, присутній в розчині.

MgCl 2 6 H 2 OА1С1 3 6Н 2 Про

Mg(C1Про 3 ) 2 6H 2 OKA1(S0 4 ) 2 12H 2 O

Mg(C1Про 4 ) 2 6 Н 2 0 Fe(NH 4 ) 2 (SO 4 ) 2 6H 2 O

MgSiF 6 6H 2 OFe(NO 3 ) 2 6H 2 O

NiSnCl 3 6H 2 OFeCl 3 6H 2 O

У такому кристалі, як FeSO 4 . 7H 2 O, шість молекул води приєднані до іону заліза у вигляді комплексу Fe(OH 2) 6 2+ , а сьома займає в кристалі інше положення, розташовуючись поблизу іону сульфату.

У галунів KAl(SO 4) 2 . 12H 2 О шість молекул води з дванадцяти зв'язані з іоном алюмінію, а решта шість розташовані навколо іону калію.

Існують також кристали, в яких катіони позбавлені деякої частки або всіх молекул води. Так, сульфат магнію утворює три кристалічні сполуки: MgSO 4 . 7H 2 O, MgSO 4 . H 2 O та MgSO 4 .

Стійкість іонів у водному розчині є результатом такого розподілу електричного заряду між певним числом атомів, при якому жоден атом не виявляє значного відхилення від електронейтральності. Розглянемо гідратовані катіони Ве(ОН 2) 4 2+ і А1(ОН 2) 6 3+ , представлені малюнку 1. Як берилій, і алюміній мають электроотрицательность 1,5, а электроотрицательность кисню дорівнює 3,5. Різниця електронегативностей відповідає іонності, що трохи перевищує 50%, достатньої для переміщення половини електричного заряду кожного зв'язку на центральний атом, залишаючи його приблизно нейтральним. Зв'язки О-Н можуть мати на 25% іонний характер, при цьому весь заряд іонів перейде на вісім атомів водню у Ве(ОН 2) 4 2+ і на дванадцять атомів водню в А1(ОН 2) 6 3+ кожен з яких буде мати заряд ¼ + Крім того, кожен з цих атомів водню може брати участь в утворенні слабкого зв'язку з іншою молекулою води таким чином, що його заряд нейтралізуватиметься взаємодією з електронною парою атома кисню, і тоді загальний заряд гідратованих катіонів Ве(ОН 2) 4 (ОН 2) 8 2+ і Al(OH 2) 6 (OH 2) 12 3+ буде розподілено між найбільш віддаленими атомами водню, кожен з яких матиме заряд 1/8 + . Фактично така електрична поляризація води розповсюджується на великі відстані; це і обумовлює високу діелектричну проникність води.

Відомо, що при утворенні у водних розчинах водневих зв'язків такими молекулами, як Н 3 РО 4 всі чотири атоми кисню можуть стати майже еквівалентними, забезпечуючи майже повний резонанс подвійного зв'язку між чотирма положеннями. За такого резонансу кожен атом кисню має валентність 1 1 /4, задовольняючи зв'язків фосфор і залишаючи 3 /4 зв'язку з воднем. Якщо кожна з трьох груп ВІН використовує свій атом водню на утворення слабкого зв'язку (в ¼ зв'язку) з атомом кисню молекули води, то решта ¾ зв'язку виявиться достатнім, щоб зробити атоми кисню фосфату електрично нейтральними. Так само фосфатний кисень без атома в дорода може утворити слабкі (в ¼) зв'язку з атомами водню трьох сусідніх молекул води, що робить його теж електрично нейтральним.

Кожен із чотирьох атомів кисню життєво-важливого фосфат-іону РО 4 3 подібним чином може утворити водневі зв'язки з трьома молекулами води. Електричний заряд гідратованого іона PO 4 (HOH) 12 3 буде тоді розподілений між дванадцятьма зовнішніми атомами кисню, кожен із зарядом ¼-. Аналогічні гідратовані структури утворюються іонами (АЛЕ) 2 РО 2 - і НОРО 3 2-, які присутні майже в рівних кількостях у живих організмах.

Клатратні сполуки

Шляхетні гази (аргон та ін), прості вуглеводні та багато інших речовин утворюють з водою так звані кристалічні гідрати; так, ксенон утворює гідрат Хе. 5 3 /4 Н 2 Про, стійкий приблизно при 2°З парціальному тиску ксенону 1 атм; метан утворює аналогічний гідрат CH 4 . 5 3/4 Н 2 О.

Рентгеноскопічні дослідження показали, що ці кристали мають структуру, в якій молекули води утворюють завдяки водневим зв'язкам грати, що нагадують грати льоду; в ній кожна молекула води оточена чотирма іншими молекулами, розташованими у вершинах тетраедра на відстані 276 пм, але з більш відкритим розташуванням молекул, що зумовлює утворення порожнин (у формі пентагональних додекаедрів або інших багатогранників з пентагональними або гексагональними гранями), досить великі них могли поміщатися атоми газів чи інші молекули ( малюнок 2). Кри стали такого типу називають клатратними кристалами .

Структура гідрату ксенону та гідратів аргону, криптону, метану, хлору, брому, сірководню та деяких інших речовин показана на рис. 2. Кубічний осередок цієї структури має ребро близько 1200 пм і містить 46 молекул води.

Малюнок 2. Структура клатратного кристала ксенону гідрату.

Атоми ксенону займають порожнечі (вісім на кубічний осередок) у тривимірній решітці.ванною молекулами води за участю водневих зв'язків (46 молекул на кубічний осередок). Расстояння О-Н Про дорівнює 276 пм, як у кристалі льоду. Два атоми ксенону при атомах кисню ТзОВ і ½ ½ знаходяться в центрах майже правильних пентагональних додекаедрів. Інші шість атомів ксенону приПро ¼ ½;O ¾ ½; ½ O¼; 1/2O ¾; ¼ ½ Oперебувають у центрах чотирнадцятигранників. кождий чотирнадцятигранник (один із них виділений у центрі малюнка) має 24 вершини (молекуливоди), дві шестикутні грані та 12 п'ятикутних граней.

Гідрат хлороформу СНС1 3 . 17Н 2 Про має дещо складнішу структуру, в якій молекула хлороформу оточена 16-стороннім багатогранником, утвореним 28 молекулами води. Можна отримати також клатратні сполуки, в яких кристалічні грати з водневими зв'язками утворені органічними молекулами, наприклад молекулами сечовини (H 2 N) 2 CO.

Було запропоновано цікаву інтерпретацію механізму дії хімічно інертних анестезуючих засобів, наприклад галотану F 3 CCBrClH та ксенону. Згідно з цим механізмом, анестезуюча речовина порушує водну структуру міжклітинної або внутрішньоклітинної рідини шляхом утворення клатратних структур, що впливають на нормальні міжклітинні системи зв'язку. Місцеві анестезуючі засоби відрізняються за механізмом своєї дії. Їх молекули можуть утворити водневі зв'язки, і, ймовірно, анестезуюча дія є результатом з'єднання молекул анестезуючої речовини з білковими молекулами або іншими молекулами, що входять до складу нервів.

Інші розчинники електролітів

Крім води та деякі інші рідини можуть бути іонізуючими розчинниками електролітів з утворенням розчинів, що проводять електричний струм. До таких рідин відносяться перекис водню, фтористий водень, рідкий аміак та ціаністий водень. Подібно до води, всі ці рідини мають велику діелектричну проникність. Рідини з малою діелектричною проникністю, такі як бензол або сірковуглець, не є іонізуючими розчинниками.

Рідини з великою діелектричною проникністю іноді називають полярними рідинами .

Висока діелектрична проникність води, що зумовлює разючу здатність води розчиняти речовини іонної будови, частково є наслідком того, що вода здатна утворювати водневі зв'язки. Завдяки цим зв'язкам молекули води розташовуються так, щоб частково нейтралізувати електричне поле. Водневі зв'язки утворюються також і в інших рідинах - у перекисі водню, фтористому водні, аміаку (температура кипіння - 33,4 ° С), ціаністому водні], які здатні розчиняти речовини, що володіють іонною будовою.

Розчинність

Ізольована система знаходиться в рівновазі , коли її властивості, зокрема розподіл компонентів між фазами, залишаються постійними протягом тривалого часу.

Якщо система, що знаходиться в рівновазі, складається з розчину та іншої фази, що є одним з компонентів розчину у вигляді чистої речовини, то концентрація цієї речовини в розчині називається розчинністю цієї речовини. Розчин у цьому випадку називають насиченим .

Наприклад, розчин бури при 0°С, що містить 1,3 г безводного тетраборату натрію Na 2 B 4 O 7 100 г води, знаходиться в рівновазі з твердою фазою Na 2 B 4 O 7 . 10H 2 Про (декагідрат тетраборату натрію); згодом ця система не змінюється, склад розчину залишається незмінним. Розчинність Na 2 B 4 O 7 . 10H 2 Про у воді становить, отже, 1,3 г Na 2 B 4 O 7 на 100 г або з огляду на гідратаційну воду 2,5 г Na 2 B 4 O 7 . 10H 2 Про 100 г води.

Зміна у твердій фазі

Розчинність Na 2 B 4 O 7 . 10H 2 Про підвищення температури швидко зростає; при 60 °С розчинність досягає вже 20,3 г Na 2 B 4 O 7 на 100 г ( малюнок 3). При нагріванні системи до 70 °С та витримуванні протягом деякого часу при цій температурі спостерігається нове явище - з'являється третя фаза - кристалічна, що має склад Na 2 B 4 O 7 . 5H 2 Про, а колишня кристалічна фаза зникає. При цій температурі розчинність декагідрату вища, ніж розчинність пентагідрату; розчин, насичений декагідратом, виявляється пересиченим по відношенню до пентагідрату, і тому з такого розчину випадають кристали пентагідрату. Щоб викликати процес кристалізації, іноді до розчину необхідно додати «затравку» (невеликі кристали речовини, яка розчинена в даному розчині). Надалі йде процес розчинення нестійкої фази та кристалізації стійкою доти, доки нестійка фаза не зникне. Третій гідрат тетраборату натрію - керніт Na 2 B 4 O 7 . 4H 2 Про - має більшу розчинність, ніж два інших.

Малюнок 3. Розчинність Na 2 SO 4 . 10 H 2 O

У розглянутому випадку декагідрат менш розчинний, ніж пентагідрат при температурі до 61 °С, і він є, отже, стійкою фазою нижче цієї температури. Криві розчинності цих двох гідратів перетинаються при 61 °С, причому вище цієї температури пентагідрат стійкий у контакті з розчином.

У стійкій твердій фазі, крім сольватації, можуть відбуватися інші процеси. Так, ромбічна сірка в певних розчинниках менш розчинна, ніж моноклінна, при температурах не менше 95,5 °С, тобто нижче температури взаємного перетворення цих двох форм; вище зазначеної температури моноклінна форма менш розчинна. Принципи термодинаміки вимагають, щоб температура, при якій криві розчинності двох форм речовини перетинаються, була однією і тією ж для всіх розчинників і в той же час була температурою, при якій перетинаються криві тиски насиченої пари.

Залежність розчинності від температури

Розчинність речовини з підвищенням температури може збільшуватися або зменшуватися. У цьому плані переконливим прикладом служить сульфат натрію. Розчинність Na 2 SO 4 . 10H 2 O (стійка тверда фаза нижче 32,4 °С) дуже швидко зростає з підвищенням температури, збільшуючись від 5 г Na 2 SO 4 на 100 г води за 0°С до 55 г при 32,4°С. Вище 32,4 °С стійкою твердою фазою є Na 2 SO 4; розчинність цієї фази швидко зменшується з підвищенням температури: від 55 г при 32,4 ° С до 42 г при 100 ° С ( малюнок 4).

Малюнок 4. Розчинність Na 2 SO 4 . 10 H 2 O залежно від температури

Розчинність більшості солей із підвищенням температури зростає; розчинність багатьох солей (NaCl, До 2 СrO 7) лише трохи змінюється з підвищенням температури; і лише деякі солі, наприклад Na 2 SO 4 FeSO 4 . H 2 O та Na 2 CO 3 . H 2 O, мають розчинність, що зменшується з підвищенням температури ( малюнок 4і малюнок 5).

Рисунок 5. Криві розчинності деяких солей у воді

Залежність розчинності від природи розчиненої речовини та розчинника

Розчинність речовин сильно змінюється в різних розчинниках., Проте встановлено кілька загальних правил, що відносяться до розчинності, які застосовуються головним чином до органічних сполук.

Одне з цих правил говорить, що речовина має тенденцію розчинятися в таких розчинниках, які хімічно подібні до нього. Так, вуглеводень нафталін З 10 Н 8 володіє високою розчинністю в бензині, що являє собою суміш вуглеводнів, дещо меншою розчинністю - в етиловому спирті З 2 Н 5 ОН, молекули якого складаються з коротких вуглеводневих ланцюгів з гідроксильними групами, і дуже поганою розчинністю - воді, яка дуже відрізняється від вуглеводнів. У той же час борна кислота (ОН) 3 , що є гідроокисом, має помірну розчинність у воді і в спирті, тобто в речовинах, які містять гідроксильні групи, і нерозчинна в бензині. Три зазначені розчинники самі підтверджують те саме правило: як бензин, так і вода змішуються зі спиртом (розчиняються в ньому), у той час як бензин і вода взаємно розчиняються лише в дуже невеликих кількостях.

Цим фактам можна дати таке пояснення: вуглеводневі групи (що складаються тільки з атомів вуглецю і водню) взаємно притягаються дуже слабо, про що свідчать нижчі температури плавлення та кипіння вуглеводнів у порівнянні з іншими речовинами приблизно такої ж молекулярної маси. У той же час між гідроксильними групами та молекулами води існує дуже сильне міжмолекулярне тяжіння; температури плавлення та килення води лежать вище за відповідні температури будь-якої іншої речовини з невеликою молекулярною масою. Таке сильне тяжіння обумовлено частково іонним характером зв'язків О-Н, завдяки чому атоми накладається електричний заряд. Позитивно заряджені атоми водню притягуються потім до негативно заряджених атомів кисню інших молекул, утворюючи водні зв'язки і міцно утримуючи молекули разом.

Термін гідрофільний часто застосовують по відношенню до речовин або груп, що притягують воду, а термін гідрофобний застосовують по відношенню до речовин або груп, що відштовхують воду і при тягає вуглеводні. Насправді молекули гідрофобної речовини впливають силами електронного вандерваальсового тяжіння як молекули води, і на молекули вуглеводнів. Розчинність парів води, наприклад, у гасі (суміші вуглеводнів) при 25 °С і тиску 0,0313 атм (тобто при тиску насиченої пари над рідкою водою при цій температурі) становить 72 мг на 1 кг розчинника, в той час як розчинність метану при тому ж парціальному тиску трохи менше-10 мг в 1 кг гасу. Молекули води притягуються молекулами гасу трохи сильніше, ніж молекули метану. Відмінність між водою і метаном полягає в тому, що при більш високих парціальних тисках пари води конденсуються в рідину, яка стабілізується міжмолекулярними природними зв'язками, тоді як метан продовжує залишатися газом.

Розчинність метану в полярних розчинниках майже та ж, що й неполярних; у спиртах від метанолу СН 3 ВІН до пентанолу (амілового спирту) С 5 Н 11 ВІН розчинність метану становить 72-80% значення для гасу. Сили вандерваальсового тяжіння молекул розчинника щодо молекул метану залишаються майже однаковими для різних розчинників. З іншого боку, розчинність водяної пари при тиску 0,313 атм в аміловому спирті в 1400 разів більша, ніж у гасі, і вода змішується в будь-яких співвідношеннях з легкими спиртами.

Речовини, що складаються з невеликих неполярних молекул, наприклад, кисень, азот і метан, розчиняються у воді приблизно в 10 разів гірше, ніж у неполярних розчинниках. Речовини, що складаються з великих неполярних молекул, по суті не розчиняються у воді, але, як правило, добре розчиняються в неполярних розчинниках. Вода ніби протидіє включенню цих молекул, оскільки утворення необхідних цього порожнин пов'язане з розривом або деформацією водневих зв'язків між молекулами води. З'єднання, подібні бензину і нафталіну, не розчиняються у воді, оскільки їх молекули в розчині заважали б молекулам води утворювати так само велику кількість міцних водневих зв'язків, як у чистій воді; з іншого боку, борна кислота розчинна у воді тому, що зменшення числа зв'язків між молекулами води компенсується утворенням міцних водневих зв'язків між молекулами води та гідроксильними групами молекул борної кислоти.

Розчинність солей та гідроксидів у воді

При вивченні неорганічної хімії, особливо якісного аналізу, корисно знати приблизну розчинність речовин, що широко застосовуються. Прості правила розчинності наведені нижче. Ці правила застосовні до сполук звичайних катіонів: Na + , K + , NH 4 + , Mg 2+ , Са 2+ , Sr 2+, Ва 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+ та РЬ 2 + . Коли кажуть, що речовина «розчинна», то під цим розуміють, що розчинність його перевищує приблизно 1 г на 100 мл (приблизно 0,1 Мпо катіону), а коли кажуть, що речовина «нерозчинна», це означає, що розчинність його не перевищує 0,1 г в 100 мл (приблизно 0,01 М):речовини з розчинністю в цих межах або близьких до них називають помірковано рістьрімими.

Клас розчинних речовин:

всі нітрати розчинні.

всі ацетати розчинні.

всі хлориди , броміди і іодиди розчинні, за винятком відповідних сполук срібла, ртуті (I) (ртуті зі ступенем окислення + 1) та свинцю. З'єднання РbС1 2 ​​і РbВr 2 помірно розчиняються в холодній воді (1 г в 100 мл при 20 ° С) і краще розчинні в гарячій воді (3 і 5 г в 100 мл при 100 ° С відповідно).

всі сульфати розчинні, за винятком сульфатів барію, стронцію та свинцю. Помірно розчинні CaSO 4 , Ag 2 SO 4 та Hg 2 SO 4 .

Усі солі натрі я, калію і амонію розчинні: виняток становлять NaSb(OH) 6 (антимонат натрію), K 2 PtCl 6 (гексахлрроплатинат калію), (NH 4) 2 PtCl 6 , До 3 З(ТО 2) 6 (гексанітрокобальтат калію), (NH 4)зСо( NO 2) 6 і КсlO 4 .

Клас нерозчинних речовин :

всі гідроокису нерозчинні, за винятком гідроксидів лужних металів, амонію та барію; Са(ОН) 2 і Sr(OH) 2 помірно розчиняються.

Усі середні карбонати і фосфати нерозчинні, за винятком відповідних сполук лужних металів та амонію. Багато кислі карбонати і фосфати, наприклад Са(НСО 3) 2 іСа(Н 2 РО 4) 2 розчинні.

всі сульфіди , за винятком сульфідів лужних металів, амонію та лужноземельних металів, нерозчинні.

х. н. О. В. Мосін

Літературне джерело : Л. Полінг, П. Полінг. / Переклад М. В. Сахарова. ред. М. Л. Карапет'янц. Хімія., Москва 1978

Маргарита Халісова
Конспект заняття «Вода – розчинник. Очищення води»

Тема: Вода – розчинник. Очищення води.

Ціль: закріпити розуміння того, що речовини у воді не зникають, а розчиняються.

Завдання:

1. Виявити речовини, які розчиняютьсяу воді і які не розчиняються у воді.

2. Ознайомити із способом очищення води – фільтруванням.

3. Створити умови для виявлення та перевірки різних способів очищення води.

4. Закріпити знання про правила безпечної поведінки під час роботи з різними речовинами.

5. Розвивати логічне мислення шляхом моделювання проблемних ситуацій та їх вирішення.

6. Виховувати акуратність та безпечну поведінку при роботі з різними речовинами.

7. Виховувати інтерес до пізнавальної діяльності, експериментування.

Освітні області:

Пізнавальний розвиток

Соціально – комунікативний розвиток

Фізичний розвиток

Словникова робота:

збагачення: фільтр, фільтрування

активізація: вирва

Попередня робота: бесіди про воду, її роль житті людини; проводили спостереження за водою у дитячому садку, вдома; досліди з водою; розглядали ілюстрації на тему « Вода» ; знайомилися з правилами безпеки під час дослідження та експериментування; загадування загадок про воду; читання художньої літератури; екологічні казки; ігри про воду.

Демонстраційно-наочний матеріал: лялька у синьому костюмі «Крапелька».

Роздатковий матеріалСклад: склянки порожні, з водою; розчинники: цукор, сіль, борошно, пісок, барвник, рослинна олія; пластмасові ложечки, лійки, марлеві серветки, ватяні диски, фартухи клейончасті, кухлі з чаєм, лимон, варення, одноразові тарілки, клейонка на столи.

Хід НІД

Вихователь: - Хлопці, перш ніж розпочати з вами розмову, я хочу загадати вам загадку:

У морях і річках живе

Але часто небом літає.

А як наскучить їй літати

На землю падає знову. (вода)

Здогадалися, про що буде розмова? Правильно, про воду. Ми вже знаємо, що вода – це рідина.

Давайте згадаємо які властивості водими з вами встановили за допомогою дослідів на інших заняттях. Перерахуйте.

Діти:

1. У води немає запаху.

2. Нема смаку.

3. Вона прозора.

4. Безбарвна.

5. Водаприймає форму тієї судини, в яку її наливають.

6. Має вагу.

Вихователь: - Правильно. А хочете знову поекспериментувати із водою. Для цього потрібно нам ненадовго перетворитися на вчених і зазирнути в нашу лабораторію експериментування:

Вправо, вліво повернись,

В лабораторії опинися.

(Діти підходять до міні-лабораторії).

Вихователь: - Хлопці, подивіться, хто знову у нас у гостях? І що нового з'явилося у лабораторії?

Діти: - «Крапелька», онука діда Знаючи та красива коробка.

Хочете дізнатися, що лежить в цій коробці? Відгадайте загадки:

1. Окремо - я не так смачна,

Але в їжі – кожному потрібна (Сіль)

2. Я білий як сніг,

У честі у всіх.

У рот потрапив –

Там і зник. (цукор)

3. З мене печуть ватрушки,

І оладки, і млинці.

Якщо робите тісто,

Покласти мене повинні (мука)

4. Жовте, а не сонце,

Льється, а не вода,

На сковороді піниться,

Бризкається і шипить (масло)

Харчовий барвник – застосовується у кулінарії для прикраси тортів, фарбування яєць.

Пісок – для будівництва, грати з ним у пісочниці.

Діти розглядають пробірки із речовинами.

Вихователь: - Усі ці речовини принесла «Крапелька»щоб ми допомогли їй розібратися в тому, що станеться з водою при взаємодії з ними.

Вихователь: Що нам потрібно для того, щоб почати нашу роботу з водою?

Діти: - Фартухи.

(Діти надягають клейончасті фартухи і підходять до столу, де на підносі стоять склянки з чистою водою).

Вихователь: - Давайте згадаємо правила, перед тим як розпочати роботу з цими речовинами:

Діти:

1. Не можна куштувати речовини на смак – є можливість отруїтися.

2. Нюхати треба обережно, оскільки речовини можуть бути дуже їдкими і можна обпекти дихальні шляхи.

Вихователь: - Данило покаже, як правильно це робити (спрямовуючи запах від склянки долонькою).

I. Дослідницька робота:

Вихователь: - Хлопці, як ви думаєте, що зміниться, якщо розчинити ці речовини у воді?

Вислуховую гаданий результат дітей до змішування речовин із водою.

Вихователь: - Давайте перевіримо.

Пропоную дітям взяти кожному склянку із водою.

Вихователь: - Подивіться та визначте, яка там вода?

Діти: - Вода прозора, Безбарвна, без запаху, холодна.

Вихователь: - Візьміть пробірку з речовиною, яку ви вибрали розчиніть у склянці з водоюпомішуючи ложечкою.

Розглядаємо. Вислухую відповіді дітей. Чи правильно вони припускали.

Вихователь: - Що сталося із цукром, сіллю?

Сіль та цукор швидко розчиняються у воді, вода залишається прозорою, безбарвний.

Борошно також розчиняються у воді, але вода стає каламутною.

Але після того, як вода трохи постоїть, борошно осідає на дно, але розчинпродовжує залишатися каламутним.

Водаз піском стала брудною, каламутною, якщо більше не заважати, то пісок опустився на дно склянки, його видно, тобто він не розчинився.

Порошок харчового розчинникашвидко змінив колір водиотже, розчиняється добре.

Олія не розчиняється у воді: воно або розтікаєтьсяпо її поверхні тонкою плівкою, або плаває у воді у вигляді жовтих крапельок.

Вода – розчинник! Але не всі речовини розчиняються в ній.

Вихователь: - Хлопці, ми з вами попрацювали та «Крапелька»пропонує нам відпочити.

(Діти сідають за інший стіл та проводиться гра.

Гра: «Вгадай напій на смак (чай)».

Чаювання з різними смаками: цукром, варенням, лимоном.

II Експериментальна робота.

Підходимо до 1 столу.

Вихователь: - Хлопці, а чи можна воду очистити від цих речовин, які ми розчиняли? Повернути їй колишній стан прозорості без осаду. Як це зробити?

Пропоную взяти свої склянки з розчинамиі підійти до 2 столу.

Вихователь: - Можна її профільтрувати Для цього потрібний фільтр. З чого можна зробити фільтр? Ми зробимо його за допомогою марлевої серветки та ватного диска. Показую (у вирву вкладаю марлеву серветку, складену в кілька шарів, ватяний диск і ставлю її в порожню склянку).

Робимо фільтри із дітьми.

Показую спосіб фільтрування, а потім діти самі фільтрують воду з речовиною, яку вони вибрали.

Нагадую, щоб діти не поспішали, вливали маленьким цівком розчину вирву з фільтром. Кажу прислів'я: "Поспішиш людей насмішиш".

Розглядаємо, що сталося після фільтрування водиз різними речовинами.

Олію вдалося відфільтрувати швидко, тому що воно не розчинилося у воді, на фільтрі добре видно сліди олії. Так само сталося з піском. Практично не відфільтрувалися речовини, які добре розчинилися у воді: цукор, сіль.

Водаз борошном після фільтрування стала більш прозорою. Більшість борошна осіла на фільтрі, тільки зовсім маленькі частинки прослизнули крізь фільтр і опинилися в склянці, тому водане зовсім прозора.

Після фільтрування барвника колір фільтра змінився, але відфільтрований розчинтеж залишився кольоровим.

Підсумок НОД:

1. Які речовини розчиняються у воді? - цукор, сіль, барвник, борошно.

2. Які речовини не розчиняються у воді – пісок, масло.

3. З яким способом очищення води ми познайомилися? - Фільтрування.

4. За допомогою чого? - Фільтра.

5. Чи всі дотримувалися правил безпеки? (один приклад).

6. Що цікавого (нового)ви сьогодні впізнали?

Вихователь: - Ви сьогодні дізналися що вода – розчинник, перевірили які речовини розчиняютьсяу воді та як можна очистити воду від різних речовин.

«Крапелька»дякує вам за надану допомогу і дарує вам альбом для замальовки дослідів. На цьому наші дослідження закінчені, повертаємося з лабораторії до групу:

Праворуч, ліворуч повернись.

У групі знову опиниться.

Література:

1. А. І. Іванова Екологічні спостереження та експерименти в дитячому садку

2. Г. П. Тугушева, А. Є. Чистякова Експериментальна діяльність дітей середнього та старшого дошкільного віку СПб: Дитинство-Прес 2010.

3. Пізнавально-дослідницька діяльність старших дошкільнят - Дитина в дитячому садку №3,4,5 2003год.

4. Дослідницька діяльність дошкільника – Д/в №7 2001р.

5. Експериментування з водою та повітрям – Д/В №6 2008р.

6. Експериментальна діяльність у дитячому садку – Вихователь ДНЗ №9 2009р.

7. Ігри – експериментування молодшого дошкільника – Дошкільна педагогіка №5 2010р.