Методические особенности изучения темы "Гидросфера" в курсе дисциплин естественно-научного цикла

Благодаря чему вода на нашей планете может находиться в трёх агрегатных состояниях? Это объясняется средним расстоянием от Земли до Солнца, равным 149, 6 млн. км. Если бы расстояние от Земли до Солнца составляло менее 134 млн. км, то вся вода океанов, морей и рек испарилась бы. Увеличение расстояния между Землей и солнцем до 166 млн. км и более привела бы к тому, что жидкой воды на нашей планет

е не осталось бы - она полностью превратилась бы в лед.

Давайте вспомним, из каких частей состоит гидросфера.

(Работа со схемой).

Мы рассмотрели физические свойства воды, состав гидросферы, а теперь давайте вспомним ее химические свойства. Химические свойства веществ проявляются в их взаимодействии с другими веществами:

С простыми веществами:

Акт. Ме + Н2О щелочь + Н2

Менее акт. Ме + Н2О МеО + Н2

Со сложными веществами:

Акт. Ме + Н2О щелочь

Не МеО + Н2О кислота

Газированная вода – это раствор оксида углерода.

Н2О + СО2 Н2СО3

В природе при минерализация источников осуществляется та же реакция.

А в живых клетках вода и углекислый газ участвуют в другой, куда более сложной и важной реакции.

Этот процесс происходит в растительных клетках и называется фотосинтезом. При фотосинтезе солнечная энергия запасается в органических веществах. Исходными соединениями для фотосинтеза служат углекислый газ и вода. В качестве побочного продукта фотосинтеза образуется молекулярный кислород.

Энергия солнечного света

6СО2 + 6Н2О С6Н12О6 + 6О2

Это проявление всеобщего закона сохранения энергии - энергия солнечного света переходит в энергию органических веществ.

Какие еще жизненно важные процессы, кроме фотосинтеза, происходят в растениях при участии воды? Растениям необходимо охлаждение. Поэтому им приходится постоянно испарять воду - в результате происходит выделение тепловой энергии.

Вода - хороший растворитель. Вода – сильнейший инертный растворитель. Это связано с двухполюсной структурой молекулы воды (диполь). Под действием диполей воды связи между атомами и молекулами на поверхности погружённых в неё веществ ослабевают в 80раз.

Вода – растворитель и переносчик всех веществ, участвующих в жизнедеятельности, и в первую очередь питательных веществ. Именно благодаря воде в организме происходят сложные химические реакции. Она обеспечивает выведение из организма продуктов обмена, защищая его от вредного накопления.

Водный обмен – важная функция организма, обеспечивающая принцип постоянства внутренней среды организма.

Все основные процессы жизнедеятельности у животных, как и у растений, тесно связаны с водой. Вода составляет 60% и более от массы тела животных Цитоплазма клеток, кровь, слюна, желудочный сок содержат воду. Вода, испаряясь, способствует охлаждению тела. Вода является средой обитания не только для растений, но и для животных. В воде живут рыбы, моллюски, раки и многие другие животные.

Жизнь человека также зависит от воды. Вода составляет более половины массы тела человека (65%). Она входит в состав крови, пищеварительных соков, слез и других жидкостей. (Работа со схемой.)

Схема. «Содержание воды в организме человека»

Стекловидное тело глаза человека

99 %

Зубная эмаль Кровь

0,2% 90%

Человек

Кости Мышцы

22% 75%

Жировая ткань

29%

Вода участвует во всех процессах жизнедеятельности человека: осуществляет транспортировку питательных веществ и кислорода, выводит продукты распада, участвует в дыхании и терморегуляции и т.д. Для обеспечения нормального существования человек должен потреблять воды примерно в 2 раза больше, чем питательных веществ. Потеря 12-15% воды приводит к нарушению обмена веществ, а потеря 25% воды - к гибели организма. В зависимости от климата суточная потребность человека в воде составляет 2,5-6л. Если суточную потребность человека принять за 2,5 л, а продолжительность жизни - за 70 лет, получается, что за всю жизнь человек потребляет 60 т. воды.

В организмах идет процесс обновления воды, в кактусах, например, вода полностью обновляется в течение 28 лет, у человека - за 1 месяц, у черепахи - за 1 год, у верблюда - за 3 месяца. Без воды человек может прожить 3-5 дней, в то время как без пищи - 30-50 дней.

Выводы:

1. Вода входит в состав всех живых клеток всех организмов.

2. Вода является хорошим растворителем.

3. В водном растворе проходят жизненно важные химические процессы

4. Вода участвует во всех процессах жизнедеятельности организмов: дыхании, обмене веществ и др.

5. Вода является средой обитания для многих организмов.

6. Присутствие воды в живых организмах подтверждает единство живой и неживой природы.

Вода является не только важной составляющей живых организмов, но и важным компонентом природы. Жизнь невозможна без круговорота воды.

Давайте вспомним, как происходит круговорот воды в природе.

(Работа со схемой.)

Схема. «Круговорот воды в природе»

Так совершается круговорот воды в природе. При этом она переходит из одного состояния в другое, перемещается по земному шару из одних регионов в другие. Главные силы, осуществляющие этот круговорот, - солнечное тепло и сила тяжести. Под влиянием тепла вода испаряется, а при недостатке тепла - конденсируется из пара.

Население земного шара каждые сутки потребляет 7 млрд. м воды. Вода - это единственное богатство нашей планеты, не имеющее заменителей. Для своих нужд человек использует только пресные поверхностные и подземные воды, которые требуют предварительной очистки.

На долю пресной воды приходится только 3% ее общих запасов. Большая часть пресной воды (85%) находится на полюсах Земли в виде ледников и айсбергов. В XVI в. королева Англии Елизавета I объявила премию за изобретение дешевого способа опреснения морской воды. Она пока еще никому не вручена. В настоящее время для опреснения 1 км (т.е. 1 миллиарда тонн) морской воды требуется 7 млн. т условного топлива или 2,8 т ядерного горючего.