Исследовательский проект «Путешествие капельки воды» с презентацией для учащихся 3-4 классов

Проект выполнил ученик 4 класс.

Введение
Вода – одно из самых удивительных веществ в природе. Общеизвестно, что жизнь на планете Земля возникла благодаря наличию воды. В воде зародилась жизнь, вышла из нее, постепенно заселив сушу и воздух.

Вода образует водную оболочку нашей планеты – гидросферу (от греческих слов гидро – вода, сфера – шар).

Вода занимает три четверти поверхности Земли. В природе ею заполнены чаши океанов, моря, озёра, реки, болота. Есть и искусственные водоёмы для хранения воды – пруды, водохранилища и каналы. Вода есть также и в глубине Земли, и в её атмосфере. Без воды немыслима жизнь на планете Земля, немыслима жизнедеятельность человека.

Вода – наиболее распространенное, доступное и дешевое вещество. Она всегда была, она есть и всегда будет. В чем же её секрет? Почему вода на Земле не кончается?

Актуальность темы исследования: расширение кругозора. Практическое применение знаний, умений, навыков во взаимодействии с окружающим миром. Поиск ответов на вопросы: Откуда вода в реке? Как дождь попал на небо? Почему падают снежинки? Куда исчезают сугробы? Почему лужи на асфальте быстро исчезают? Где встречается вода в природе? и. т. д.

Цель работы - проследить путешествие капли воды по земному шару, изучив тем самым, круговорот воды в природе. Узнать причины изменения состояния воды (газообразное, жидкое, твердое). Выяснить, что количество воды в природе не меняется.

Объект исследования: круговорот воды природы.

Предмет исследования: вода.

В основу исследования положена гипотеза: роль круговорота воды в природе велика.

Для достижения цели и доказательства изложенной гипотезы, мы поставили перед собой следующие задачи:

• Расширить свои знания о воде. Уточнить, в каких состояниях она существует в природе.
• Изучить свойства воды и выяснить её роль в природе.
• Ознакомиться с путешествием воды в природе.
• Провести опыты с водой и льдом.
• Сделать правильные выводы.
• Научиться работать с разными источниками информации.

Работая над проектом, мы использовали следующие методы:

• Работа с печатной литературой и интернет – ресурсами
• Проведение экспериментов
• Обобщение полученных знаний

Описание этапов проекта:

• Выяснить, что вода окружает нас повсюду, её состояние разнообразно, а количество воды в природе неизменно.
• Узнать, что такое круговорот воды в природе и как он происходит.
• Провести исследования воды. Ответить на вопрос «Что происходит с водой при нагревании и охлаждении?»
• Понаблюдать на практике за превращением воды в пар, воды в лёд, т. е. за процессами испарения воды, замораживание воды.

Теоретическая часть

Работая с текстовыми источниками, мы узнали, что вода – одно из самых удивительных и самых важных веществ на земле.

Роль воды на нашей планете очень велика. Все растения и животные состоят главным образом из воды, которая необходима для зарождения и поддержания жизни. Например, тело человека состоит из воды на 2/3. Для нормальной работы организма нам необходимо ежедневно пить воду, возмещая потерю жидкости выделяемой из организма. Без воды человек может прожить не более 4-х суток.

Вода – великая путешественница, постоянно меняет свой облик: превращается то в пар, то в лёд. Состояния воды – газообразное, жидкое, твёрдое зависят от её температуры.

Вода – это жидкость без вкуса, запаха и цвета. Вода состоит из молекул. Они настолько малы, что даже в самой маленькой дождевой капле их миллиарды. Каждая молекула воды состоит из двух элементов: водорода и кислорода и обладает определёнными свойствами. Одно из самых важных свойств обыкновенной – это её удивительная способность растворять различные вещества.

При нагревании воды происходит испарение – переход воды из жидкого состояния в газообразное состояние. Конденсация – это процесс обратный процессу испарения, в результате которого, вода из газообразного состояния переходит в жидкое состояние. Вода замерзает при температуре 0о С градусов. Лёд – твёрдый, молекулы в нём сильно связаны между собой.

Вода есть всюду. В природе происходит непрерывный круговорот воды. Испаряясь с поверхности земли, рек, озер, морей и океанов, вода в виде пара попадает в воздух. Там пар охлаждается, конденсируется (соединяется) в капельки, из которых образуются облака. Водяной пар возвращается на землю в виде осадков. Осадки - это атмосферная влага, которая оседает на землю в виде дождя, снега, града, тумана, росы, инея и т.п.

Часть воды просачивается в почву, тем самым питая растения, но значительно больше выпавшей воды реки уносят в моря и океаны. Вода опять начинает испаряться с их поверхности, и процесс круговорота начинается вновь.

Этапы круговорота воды в природе:

• Испарение воды с поверхности
• Охлаждение пара и конденсация
• Образование облаков и перемещение их на сушу
• Выпадение осадков
• Пополнение рек и подземных вод
• Сток в моря и океаны

Так же в процессе круговорота участвуют ледники, в которых вода концентрируется в твердом состоянии. Лёд круглый год покрывает Арктику, Антарктику и вершины гор. В холодных морях плавают ледяные глыбы. Это айсберги – огромные куски льда, отломившиеся от ледников с Северного и Южного полюса, и плавающие в открытом океане, повинуясь ветрам и течениям. Айсберг показывает только свою вершину, большая часть его спрятана под водой. Это опасно для кораблей.

Водные ресурсы на нашей планете являются обновляемым.

Период обновления запасов воды в горных ледниках составляет около 1 600 лет, в ледниках полярных стран значительно больше – около 9 700 лет.
Различают несколько видов круговорота воды в природе.

Большой (мировой) круговорот – водяной пар, образовавшийся над поверхностью океанов, переносится ветрами на материки. Там он выпадает в виде атмосферных осадков, а затем возвращается в океан в виде стока. Очень важно, что в этом процессе изменяется качество воды, ведь при испарении солёная морская вода превращается в пресную воду, а загрязнённая – очищается почвой.

Малый (океанический) круговорот – вода, испаряясь над океаном, конденсируется и выпадает опять же в него снова в виде осадков.

Внутриконтинентальный круговорот – вода, которая испарилась над поверхностью суши, опять выпадает на сушу в виде атмосферных осадков.
Существенную роль в круговороте воды в природе с недавних пор стала играть хозяйственная деятельность человека.

Создание промышленности, уничтожение лесов, распашка огромных территорий, осушение и орошение земель, создание гигантских водохранилищ и плотин, расходование воды на различные хозяйственные нужды – всё это в значительной степени изменило гидрологические процессы на Земле. Используя ресурсы, не стоит забывать о том, насколько велико значение воды в природе.

К ее использованию следует подходить очень рационально. Извлекая из круговорота значительную часть воды, мы можем нарушить процесс, что приведёт к необратимым последствиям. Результатом такого вмешательства становятся засухи, наводнения.

Работая над поиском информации для моего проекта, я наткнулся на интересные факты о воде:

Вода - единственное в природе вещество, свободно встречающееся на Земле, плотность которого в твёрдом состоянии меньше, чем в жидком. Именно поэтому в воде не тонет лёд, а водоёмы, как правило, не промерзают до самого дна (хотя при экстремальных температурах это возможно).

В одном стакане с водой находится 8 септиллионов молекул!

Мы знаем о 3 различных состояниях воды (жидкое, газообразное и твёрдое). Вопреки этому мнению, ученые выделяют в жидкой форме воды 5 состояний и 14 состояний в твердом виде.

На нашей планете существует около 1330 природных видов воды. Они классифицируются по способу происхождения (талая, почвенная, дождевая) и по составу.

Около 80% поверхности Земли покрыто водой и всего лишь 1% этой воды подходит для питья.

Почти половина всей воды, а именно 46%, находится в Тихом океане, на Атлантический океан приходится 23,9% воды, Индийскому океану досталось 20,3%, а Северному Ледовитому - 3,7%.

Примерно 520 тысяч кубических километров воды испаряется в течение года с поверхности Земли. Дождь и снег приносят на Землю примерно столько же воды. Если представить визуально, то получится куб со стороной около 80 километров. Если этот объём распределить равномерно по поверхности Земли, то получится слой толщиной около 1 метра.

Основную часть пресной воды содержат ледники. Если бы все ледники растаяли, то уровень воды на нашей планете поднялся бы на 64 метра (примерно с 20-этажный дом). Около 1/8 поверхности суши, затопило бы водой.

Морская вода замерзает при температуре -1,91°C.

Человек за свою жизнь выпивает в среднем 35 тонн воды.

На производство одного автомобиля уходит больше 177 тысяч литров воды.

Во всём мире 1 миллиард 100 миллионов человек не имеют доступа к воде.

Естественный процесс очищения загрязненных подземных вод занимает несколько тысячелетий.

Практическая часть

Узнав так много о свойствах воды и ее превращениях в природе, мы захотели на практике посмотреть, как вода может находиться в разных состояниях.

Опыт № 1
Проверим, какими качествами обладает вода.
Для этого возьмем питьевую воду и фруктовый сок. Нальем воду в прозрачный стакан. В такой же стакан нальем фруктовый сок. Сравним жидкости органолептическим методом, т.е. сравним их вкус, цвет, запах с помощью наших органов чувств.
Мы сделали вывод, что в отличие от сока, вода - это жидкость без вкуса, запаха и цвета.

Опыт № 2

Возьмем крупную соль, прозрачный стакан с водой и ложку. Добавим в стакан с водой соль, перемешиваем. Сравним, изменились ли свойства воды органолептическим методом. Увидим, что соль из стакана исчезла, а вода осталась прозрачной и имеет соленый вкус.
Мы сделали вывод, что вода является растворителем.

Опыт № 3
Попробуем перевести воду из жидкого состояния в твердое и обратно. Для этого нальем воду в формочку и поставим в морозильную камеру холодильника. Через некоторое время вытащим формочку и убедимся, что она замерзла и превратилась в лед. Подержав лед в руках, мы увидим, как он начал таять. Положим лед на тарелку и подождем некоторое время. Убедимся, что лед в тарелке превратился в воду.
Мы сделали выводы:
- при низких температурах вода превращается в лед;
- при нагревании лед тает.

Опыт № 4
Проверим, как проходят процессы испарения и конденсации воды.
Для этого нальем воду в кастрюлю и накроем стеклянной крышкой. Нагреем кастрюлю на газовой плите. Через некоторое время вода в кастрюле закипела, и на крышке появилось испарение. Выключим плиту и охладим крышку. Обнаружим появившийся на ней конденсат. Проследим, куда падают капли.

В ходе опыта мы сделали вывод, что нагреваясь, вода испаряется. Пар оседает на поверхности крышки. Охлажденный пар образует капли воды, которые падают вниз на землю.

Опыт № 5
Узнаем, тонет ли лед? Для этого нальем воду в формочку и поставим в морозильную камеру холодильника. Опустим полученный кубик льда в стакан с водой. Лед не утонул в стакане и плавает на поверхности.
Следовательно, лед легче воды. Можно сделать вывод, что именно поэтому айсберги в северных широтах плавают на поверхности океана и не тонут.

Заключение

Работая над проектом, мы узнал много интересных сведений о воде:

• При нагревании вода расширяется (парообразное состояние).
• При охлаждении вода сжимается (жидкое состояние).
• При замерзании вода опять расширяется (твердое состояние).
• Вода необходима для всех живых существ, растений и животных. Человек должен беречь воду от загрязнения. Вода – это источник жизни на Земле.
• Вода находится в движении и при этом переходит из одного состояния в другое. В природе постоянно происходит круговорот воды. Общее количество воды на земле не меняется. Какое количество воды с поверхности испаряется, такое же возвращается на поверхность земли.
• Круговорот воды в природе - один из главных процессов на планете Земля.
• Круговорот воды происходит под влиянием Солнца и вращения Земли.
• Круговорот воды лежит в основе многих процессов, происходящих в природе.
• Основными этапами круговорота воды в природе являются испарение, конденсация и осадки. Роль круговорота воды очень велика.