Quali sostanze si dissolvono in acqua. Sistemi altamente dispersi (vere soluzioni) Sostanze che si dissolvono in acqua
L'acqua è una sostanza liquida che non ha sapore, colore o odore. L'acqua pura è assolutamente trasparente. Se versi l'acqua in un bicchiere di vetro, puoi vedere gli oggetti dietro di esso attraverso le sue pareti. Acqua ha fluidità, grazie al quale penetra attraverso fessure e fessure e permea tutto intorno.
Allo stato liquido, l’acqua:
- riempie mari, oceani, fiumi e laghi;
- satura il terreno;
- parte delle piante;
- fa parte del corpo dei mammiferi.
La straordinaria proprietà dell'acqua è quella sa dissolversi quasi tutto intorno. Ci sono alcuni oggetti che si bagnano ma rimangono non dissolti. Come e perché ciò accade?
Qual è una soluzione?
Quando una sostanza si dissolve, si mescola con un liquido per formare una soluzione. Si può invocare una soluzione tè in un bicchiere, dove prima era stata posizionata la zolletta di zucchero. L'acqua che ha assorbito lo zucchero ha un sapore dolce. Quando una sostanza si combina con un solvente si forma una soluzione. Una soluzione acquosa è una sostanza idrosolubile che è stata diluita con acqua pura. L'acqua è un buon solvente, ma non può dissolvere pietra, legno o plastica. Se getti diversi sassolini nell'acqua, rimarranno sul fondo del bicchiere.
Come avviene questo?
Se esaminiamo una goccia d'acqua al microscopio, vedremo che è costituita da particelle speciali chiamate molecole. Non possono essere visti ad occhio nudo. Le molecole d’acqua sono elettricamente neutre, ciò significa che sono “amichevoli” con tutte le sostanze. Hanno un'attrazione speciale per alcune sostanze. La straordinaria cordialità delle molecole d'acqua lo consente combinarsi facilmente con molecole di altre sostanze, portando una carica.
Quando entra in contatto con le molecole di un'altra sostanza, l'attrazione si intensifica, di conseguenza la sostanza si mescola con l'acqua, dissolvendosi completamente in essa. Se non c'è attrazione, tutto rimane invariato. La sostanza rimarrà sul fondo del bicchiere. Se aggiungi un po' di sale all'acqua e mescoli con un cucchiaio, il sale scomparirà presto. L'acqua avrà un sapore salato.
Cos'è l'acqua pulita?
L'acqua assolutamente pura non esiste in natura. Quasi tutti i liquidi che vediamo nella vita di tutti i giorni sono soluzioni. L'acqua del rubinetto è una soluzione di acqua con impurità di ferro. Prima di entrare nel vetro, l'acqua scorre attraverso tubi di ferro, assorbendo le molecole di ferro. Le soluzioni naturali sono le bevande: tè, succhi e composte. Tutti contengono componenti benefici per il corpo umano. L'acqua può dissolvere non solo i solidi, ma anche le sostanze liquide e gassose.
C'è sempre qualcosa disciolto nell'acqua normale. Pioggia, acqua, fiume o lago contengono impurità.
Quali sostanze si sciolgono in acqua e quali no?
In natura esistono sostanze solide, liquide e gassose dotate di diverse proprietà. Alcuni di essi sono in grado di dissolversi in acqua, altri no. A seconda di questa caratteristica, si distinguono i seguenti gruppi di sostanze:
- idrorepellente (idrofobico);
- attrarre l'acqua (idrofilo).
Le sostanze idrofobe sono scarsamente solubili in acqua o non si dissolvono affatto in essa. Tali sostanze includono gomma, grasso, vetro, sabbia, ecc. Alcuni sali, alcali e acidi possono essere chiamati sostanze idrofile.
Poiché le cellule del corpo umano contengono una membrana contenente componenti grassi, il grasso non consente al corpo umano di dissolversi in acqua. A causa della struttura unica di un organismo vivente, l'acqua non solo non assorbe le cellule del corpo, ma sostiene la vita umana.
Riassumiamo
Quando l'acqua entra in contatto con il cibo, dissolve i nutrienti e poi li rilascia alle cellule del corpo umano. In cambio, l’acqua raccoglie i prodotti di scarto, che vengono rilasciati attraverso il sudore e l’urina.
Sono poche le sostanze in natura che non sono solubili in acqua. Anche il metallo, a contatto prolungato con l'acqua, comincia a dissolversi in essa.
Acqua con componenti disciolti in essa acquisisce nuove qualità. Ad esempio, una soluzione d'argento può uccidere i microbi. L’acqua è un sistema che può essere benefico o dannoso per l’uomo. E questo dipende da cosa si dissolve in esso.
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In un normale liquido non associato, come la benzina, le molecole scivolano liberamente l'una attorno all'altra. Nell'acqua rotolano anziché scivolare. È noto che le molecole d'acqua sono collegate tra loro da legami idrogeno, quindi prima che si verifichi qualsiasi spostamento, almeno uno di questi legami deve essere rotto. Questa caratteristica determina la viscosità dell'acqua.
La costante dielettrica dell'acqua è la sua capacità di neutralizzare l'attrazione che esiste tra le cariche elettriche. La dissoluzione dei solidi in acqua è un processo complesso determinato dall'interazione delle particelle di soluto e delle particelle di acqua.
Studiando la struttura delle sostanze utilizzando i raggi X, si è scoperto che la maggior parte dei solidi ha una struttura cristallina, cioè le particelle della sostanza si trovano nello spazio in un certo ordine. Le particelle di alcune sostanze si trovano come se fossero negli angoli di un minuscolo cubo, le particelle di altre - negli angoli, al centro e al centro dei lati di un tetraedro, prisma, piramide, ecc. Ognuna di queste forme è la cellula più piccola di cristalli più grandi di forma simile. Alcune sostanze hanno molecole ai nodi del loro reticolo cristallino (la maggior parte dei composti organici), altre (ad esempio i sali inorganici) hanno ioni, cioè particelle costituite da uno o più atomi con cariche positive o negative. Le forze che trattengono gli ioni in un certo ordine spazialmente orientato del reticolo cristallino sono le forze di attrazione elettrostatica degli ioni con carica opposta che compongono il reticolo cristallino.
Se, ad esempio, il cloruro di sodio viene sciolto in acqua, gli ioni sodio caricati positivamente e gli ioni cloro caricati negativamente si respingono a vicenda.
Questa repulsione avviene perché l'acqua ha una costante dielettrica elevata, cioè superiore a quella di qualsiasi altro liquido. Riduce di 100 volte la forza di attrazione reciproca tra ioni di carica opposta. Il motivo del forte effetto neutralizzante dell'acqua va ricercato nella disposizione delle sue molecole. L'atomo di idrogeno in essi contenuto non condivide il suo elettrone equamente con l'atomo di ossigeno a cui è attaccato. Questo elettrone è sempre più vicino all'ossigeno che all'idrogeno. Pertanto, gli atomi di idrogeno sono caricati positivamente e gli atomi di ossigeno sono caricati negativamente.
Quando una sostanza si dissolve in ioni, gli atomi di ossigeno sono attratti dagli ioni positivi e gli atomi di idrogeno sono attratti dagli ioni negativi. Le molecole d'acqua che circondano lo ione positivo inviano i loro atomi di ossigeno verso di esso, e le molecole che circondano lo ione negativo inviano verso di esso i loro atomi di idrogeno. Pertanto, le molecole d'acqua formano una sorta di reticolo che separa gli ioni gli uni dagli altri e neutralizza la loro attrazione (Fig. 12). Per separare gli ioni presenti nel reticolo cristallino gli uni dagli altri e trasferirli in soluzione, è necessario vincere la forza attrattiva di questo reticolo. Quando si dissolvono i sali, questa forza è l'attrazione degli ioni reticolari da parte delle molecole d'acqua, caratterizzata dalla cosiddetta energia di idratazione. Se l'energia di idratazione è sufficientemente elevata rispetto all'energia del reticolo cristallino, allora gli ioni si staccheranno da quest'ultimo e andranno in soluzione.
Il rapporto tra le molecole d'acqua e gli ioni separati dal reticolo in soluzione non solo non si indebolisce, ma diventa ancora più stretto.
Come già notato, in una soluzione gli ioni sono circondati e separati da molecole d'acqua che, concentrandosi su di essi con le loro parti opposte in carica, formano il cosiddetto guscio di idratazione (Fig. 13). La dimensione di questo guscio è diversa per i diversi ioni e dipende dalla carica dello ione, dalla sua dimensione e, inoltre, dalla concentrazione di ioni nella soluzione.
Per diversi anni i chimici fisici hanno studiato l’acqua principalmente come solvente per gli elettroliti. Di conseguenza, sono state ottenute molte informazioni sugli elettroliti, ma molto poche sull’acqua stessa. Stranamente, solo negli ultimi anni sono apparsi lavori dedicati allo studio del rapporto tra l'acqua e sostanze in essa praticamente insolubili.
Sono stati osservati molti fenomeni sorprendenti. Ad esempio, un giorno una tubazione che trasportava gas naturale a t = 19°C si è rivelata intasata da neve bagnata e acqua. Divenne chiaro che non era una questione di temperatura, ma di altre proprietà dell'acqua. Sorsero numerose domande: perché l'acqua si congelava a una temperatura così elevata, come poteva combinarsi con sostanze insolubili in essa.
Questo mistero non era ancora stato risolto quando si scoprì che anche gas nobili come l'argon e lo xeno, che non entrano in alcuna reazione chimica, possono combinarsi con l'acqua, formando una sorta di composti.
Riso. 13. Separazione degli ioni Na + e C1 - da parte delle molecole di acqua polare, formando attorno a loro un guscio di idratazione.
Risultati interessanti sulla solubilità del metano in acqua sono stati ottenuti in Illinois. Le molecole di metano non formano ioni nell'acqua e non percepiscono i legami idrogeno; l'attrazione tra loro e le molecole d'acqua è molto debole. Tuttavia, il metano si dissolve ancora, anche se scarsamente, in acqua e le sue molecole dissociate formano con esso composti: idrati, in cui diverse molecole d'acqua sono attaccate a una molecola di metano. Questa reazione rilascia 10 volte più calore rispetto alla dissoluzione del metano nell'esano (il metano si dissolve meglio nell'esano che nell'acqua).
Il fatto che il metano si dissolva nell'acqua è di grande interesse. Dopotutto, una molecola di metano ha il doppio del volume di una molecola d'acqua. Affinché il metano si dissolva nell'acqua, devono formarsi dei “buchi” piuttosto grandi tra le sue molecole. Ciò richiede un notevole dispendio energetico, superiore a quello necessario per l'evaporazione dell'acqua (circa 10.000 calorie per ogni mole). Da dove viene così tanta energia? Le forze attrattive tra le molecole di metano e acqua sono troppo deboli e non possono fornire tanta energia. Esiste quindi un'altra possibilità: la struttura del focolare cambia in presenza di metano. Supponiamo che una molecola di metano disciolto sia circondata da un guscio di 10-20 molecole d'acqua. Quando si formano tali associazioni molecolari, viene rilasciato calore. Nello spazio occupato da una molecola di metano scompaiono le forze di reciproca attrazione tra le molecole d'acqua e quindi la pressione interna. In tali condizioni, come abbiamo visto, l'acqua ghiaccia a temperature superiori allo zero.
Ecco perché le molecole nell'intercapedine tra metano e acqua possono cristallizzare, come è accaduto nel caso sopra descritto. Gli idrati congelati possono essere assorbiti nella soluzione e rilasciati da essa. Questa teoria è conosciuta come la teoria dell’iceberg. In pratica, come dimostrano gli studi, tutte le sostanze non conduttrici testate formano idrati cristallini stabili. Allo stesso tempo, questa tendenza è debolmente espressa negli elettroliti. Tutto ciò porta a una comprensione completamente nuova della solubilità.
Si credeva che la dissoluzione degli elettroliti avvenisse a causa delle forze attrattive. Ora è stato dimostrato che la dissoluzione dei non elettroliti non avviene a causa delle forze di attrazione tra queste sostanze e l'acqua, ma a causa di un'attrazione insufficiente tra di loro. Le sostanze che non si scompongono in ioni si combinano con l'acqua, poiché eliminano la pressione interna e contribuiscono così alla comparsa di formazioni cristalline.
Per comprendere meglio la formazione di tali idrati è utile considerare la loro struttura molecolare.
È stato dimostrato che gli idrati risultanti hanno una struttura cubica (reticolo) in contrasto con la struttura esagonale del ghiaccio. Ulteriori lavori dei ricercatori hanno dimostrato che l'idrato può avere due reticoli cubici: in uno di essi gli spazi tra le molecole sono 12, nell'altro - 17 A. Nel reticolo più piccolo ci sono 46 molecole d'acqua, in quello più grande 136. I buchi delle molecole di gas nel reticolo più piccolo hanno 12-14 facce e in quelli più grandi - 12-16, inoltre, variano di dimensioni e sono riempite con molecole di dimensioni diverse, e non tutti i fori possono essere riempiti. Questo modello spiega la struttura effettiva degli idrati con un elevato grado di precisione.
Il ruolo di tali idrati nei processi vitali difficilmente può essere sopravvalutato. Questi processi si verificano principalmente negli spazi tra l'acqua e le molecole proteiche. L'acqua ha una forte tendenza a cristallizzare, poiché la molecola proteica contiene molti gruppi non ionici o non polari. Qualsiasi idrato di questo tipo si forma a una densità inferiore rispetto al ghiaccio, quindi la sua formazione può portare a una significativa espansione distruttiva.
L'acqua è quindi una sostanza unica e complessa con proprietà chimiche determinate e varie. Ha una struttura fisica snella e allo stesso tempo mutevole.
Lo sviluppo di tutta la natura vivente e, in larga misura, inanimata è indissolubilmente legato alle caratteristiche dell'acqua.
L’acqua è uno dei composti più abbondanti sulla Terra. Non è solo nei fiumi e nei mari; Tutti gli organismi viventi contengono anche acqua. La vita è impossibile senza di essa. L'acqua è un buon solvente (varie sostanze si sciolgono facilmente in essa). La linfa animale e vegetale è costituita principalmente da acqua. L'acqua esiste per sempre; si sposta costantemente dal suolo all'atmosfera e agli organismi e ritorno. Più del 70% della superficie terrestre è ricoperta d'acqua.
Cos'è l'acqua
Il ciclo dell'acqua
L'acqua di fiumi, mari e laghi evapora costantemente, trasformandosi in minuscole gocce di vapore acqueo. Le gocce si riuniscono per formare, da cui l'acqua si riversa sul terreno sotto forma di pioggia. Questo è il ciclo dell'acqua in natura. Nelle nuvole di vapore ci raffreddiamo e ritorniamo alla terra sotto forma di pioggia, neve o grandine. Le acque reflue provenienti dalle fognature e dalle fabbriche vengono trattate e poi scaricate in mare.
Stazione dell'acqua
L'acqua del fiume contiene necessariamente impurità, quindi deve essere purificata. L'acqua entra nei serbatoi, dove si deposita e le particelle solide si depositano sul fondo. L'acqua passa quindi attraverso filtri che intrappolano eventuali solidi rimanenti. L'acqua filtra attraverso strati di ghiaia pulita, sabbia o carbone attivo, dove viene ripulita dallo sporco e dalle impurità solide. Dopo la filtrazione, l'acqua viene trattata con cloro per uccidere i batteri patogeni, dopodiché viene pompata nei serbatoi e fornita agli edifici residenziali e alle fabbriche. Prima che le acque reflue finiscano in mare, devono essere trattate. In un impianto di trattamento dell'acqua, viene fatto passare attraverso filtri che intrappolano lo sporco, quindi pompato in vasche di decantazione dove i solidi possono depositarsi sul fondo. I batteri distruggono i resti di sostanze organiche, decomponendoli in componenti innocui.
Purificazione dell'acqua
L'acqua è un buon solvente, quindi di solito contiene impurità. Puoi purificare l'acqua usando distillazione(vedi articolo “”), ma un metodo di pulizia più efficace lo è deionizzazione(dissalazione). Gli ioni sono atomi o molecole che hanno perso o guadagnato elettroni e, di conseguenza, hanno ricevuto una carica positiva o negativa. Per la deionizzazione, una sostanza chiamata ionite. Contiene ioni idrogeno caricati positivamente (H+) e ioni idrossido caricati negativamente (OH -). Quando l'acqua contaminata passa attraverso la resina, gli ioni impurità vengono sostituiti da ioni idrogeno e idrossido della resina. Gli ioni idrogeno e idrossido si combinano per formare nuove molecole d'acqua. L'acqua che è passata attraverso lo scambiatore di ioni non contiene più impurità.
Acqua come solvente
L'acqua è un ottimo solvente; molte sostanze in essa si sciolgono facilmente (vedi anche l'articolo “”). Ecco perché in natura si trova raramente acqua pura. In una molecola d'acqua, le cariche elettriche sono leggermente separate perché gli atomi di idrogeno si trovano su un lato della molecola. Questo è il motivo per cui i composti ionici (composti costituiti da ioni) si dissolvono così facilmente al suo interno. Gli ioni si caricano e le molecole d'acqua li attraggono.
L'acqua, come tutti i solventi, può sciogliere solo una quantità limitata di una sostanza. Una soluzione si dice satura quando il solvente non riesce a dissolvere un'ulteriore porzione della sostanza. Tipicamente, la quantità di sostanza che un solvente può sciogliere aumenta con il riscaldamento. Lo zucchero si scioglie più facilmente in acqua calda che in acqua fredda. Le bevande gassate sono vapori acquei di anidride carbonica. Più alto è, maggiore è la quantità di gas che la soluzione può assorbire. Pertanto, quando apriamo una lattina di bevanda e quindi riduciamo la pressione, l'anidride carbonica fuoriesce dalla bevanda. Quando riscaldato, la solubilità dei gas diminuisce. In 1 litro di acqua di fiume e di mare vengono solitamente sciolti circa 0,04 grammi di ossigeno. Questo è sufficiente per alghe, pesci e altri abitanti di mari e fiumi.
Acqua dura
L'acqua dura contiene minerali disciolti provenienti dalle rocce attraverso le quali scorreva l'acqua. 
Il sapone non si schiuma bene in tale acqua perché reagisce con i minerali e forma scaglie. Esistono due tipi di acqua dura; la differenza tra loro è il tipo di minerali disciolti. Il tipo di minerali disciolti nell'acqua dipende dal tipo di roccia attraverso la quale scorre l'acqua (vedi figura). La durezza temporanea dell'acqua si verifica quando il calcare reagisce con l'acqua piovana. Il calcare è un carbonato di calcio insolubile e l'acqua piovana è una soluzione debole di acido carbonico. L'acido reagisce con il carbonato di calcio per formare bicarbonato, che si dissolve in acqua e lo rende duro.
Quando l'acqua con durezza temporanea bolle o evapora, alcuni minerali precipitano, formando incrostazioni sul fondo del bollitore o stalattiti e stalagmiti nella grotta. L'acqua con durezza costante contiene altri composti di calcio e magnesio, come il gesso. Questi minerali non precipitano quando vengono bolliti.
Addolcimento dell'acqua
È possibile rimuovere i minerali che rendono l'acqua dura aggiungendo bicarbonato di sodio alla soluzione o tramite lo scambio ionico, un processo simile alla deionizzazione dell'acqua durante la purificazione. Una sostanza contenente ioni sodio che si scambiano con ioni calcio e magnesio presenti nell'acqua. Nello scambiatore ionico passa acqua dura zeolite- sostanza contenente sodio. Nella zeolite, gli ioni calcio e magnesio sono mescolati con ioni sodio, che non aggiungono durezza all'acqua. Il bicarbonato di sodio è carbonato di sodio. In acqua dura reagisce con i composti di calcio e magnesio. Il risultato sono composti insolubili che non formano fiocchi.
Inquinamento dell'acqua
Quando l’acqua non trattata proveniente dalle fabbriche e dalle case finisce nei mari e nei fiumi, si verifica l’inquinamento dell’acqua. Se ci sono troppi rifiuti nell’acqua, i batteri che decompongono la materia organica si moltiplicano e consumano quasi tutto l’ossigeno. Solo i batteri patogeni che possono vivere nell'acqua senza ossigeno sopravvivono in tale acqua. Quando il livello di ossigeno disciolto nell’acqua diminuisce, i pesci e le piante muoiono. Nell'acqua entrano anche rifiuti, pesticidi e nitrati provenienti da fertilizzanti, quelli tossici - piombo e mercurio. Le sostanze tossiche, compresi i metalli, entrano nel corpo dei pesci e da essi nei corpi di altri animali e persino degli esseri umani. I pesticidi uccidono microrganismi e animali, disturbando così l’equilibrio naturale. I fertilizzanti dei campi e i detersivi contenenti fosfati, se rilasciati nell'acqua, provocano un aumento della crescita delle piante. Piante e batteri che si nutrono di piante morte assorbono ossigeno, riducendone il contenuto nell'acqua.
Breve descrizione del ruolo dell'acqua per gli organismi
L'acqua è il composto inorganico più importante, senza il quale la vita sulla terra è impossibile. Questa sostanza è sia la parte più importante che svolge un ruolo importante come fattore esterno per tutti gli esseri viventi.
Sul pianeta Terra, l'acqua si trova in tre stati di aggregazione: gassoso (vapore, liquido (acqua presente e nebbiosa nell'atmosfera) e solido (acqua nei ghiacciai, negli iceberg, ecc.). La formula per il vapore acqueo è H 2 O , liquido (H 2 O) 2 (a T = 277 K) e (H 2 O) n - per acqua solida (cristalli di ghiaccio), dove n = 3, 4, ... (dipende dalla temperatura - più bassa è la temperatura , maggiore è il valore di n). Le molecole d'acqua si combinano in particelle con la formula (H 2 O) n a seguito della formazione di particolari legami chimici, detti idrogeno, tali particelle sono chiamate associati per la formazione di associati; si formano strutture più sciolte rispetto all'acqua liquida, quindi, a temperature inferiori a 277 K, la densità dell'acqua è diversa da altre sostanze, non aumenta, ma diminuisce, di conseguenza, il ghiaccio galleggia sulla superficie dell'acqua liquida e i serbatoi profondi no congelare sul fondo, soprattutto perché l'acqua ha una bassa conduttività termica. Ciò è di grande importanza per gli organismi che vivono nell'acqua: non muoiono in caso di forti gelate e sopravvivono durante il freddo invernale fino all'inizio di condizioni di temperatura più favorevoli.
La presenza di legami idrogeno determina l'elevata capacità termica dell'acqua, che rende possibile la vita sulla superficie della Terra, poiché la presenza dell'acqua aiuta a ridurre la differenza di temperatura tra giorno e notte, così come tra inverno ed estate, perché quando raffreddata, l'acqua si condensa e il calore viene rilasciato e, quando riscaldata, l'acqua evapora, fino alla rottura dei legami idrogeno e la superficie terrestre non si surriscalda.
Le molecole d'acqua formano legami idrogeno non solo tra loro, ma anche con molecole di altre sostanze (carboidrati, proteine, acidi nucleici), che è uno dei motivi per l'emergere di un complesso di composti chimici, come risultato della formazione di quale è possibile l'esistenza di una sostanza speciale: una sostanza vivente che forma varie .
Il ruolo ecologico dell'acqua è enorme e presenta due aspetti: è un fattore ambientale sia esterno (primo aspetto) che interno (secondo aspetto). In quanto fattore ambientale esterno, l'acqua fa parte dei fattori abiotici (umidità, habitat, componente del clima e del microclima). Come fattore interno, l'acqua svolge un ruolo importante all'interno della cellula e all'interno del corpo. Consideriamo il ruolo dell'acqua all'interno della cellula.
In una cellula l’acqua svolge le seguenti funzioni:
1) l'ambiente in cui si trovano tutti gli organelli della cellula;
2) un solvente sia per sostanze inorganiche che organiche;
3) un ambiente per il verificarsi di vari processi biochimici;
4) un catalizzatore per reazioni di scambio tra sostanze inorganiche;
5) un reagente per i processi di idrolisi, idratazione, fotolisi, ecc.;
6) crea un certo stato della cellula, ad esempio turgore, che rende la cellula elastica e meccanicamente resistente;
7) svolge una funzione costruttiva, che consiste nel fatto che l'acqua fa parte di varie strutture cellulari, ad esempio membrane, ecc.;
8) è uno dei fattori che unisce tutte le strutture cellulari in un unico insieme;
9) crea conduttività elettrica del mezzo, trasferendo composti inorganici e organici in uno stato disciolto, provocando la dissociazione elettrolitica di composti ionici e altamente polari.
Il ruolo dell’acqua nel corpo è che:
1) svolge una funzione di trasporto, poiché trasforma le sostanze in uno stato solubile e le soluzioni risultanti dovute a varie forze (ad esempio pressione osmotica, ecc.) si spostano da un organo all'altro;
2) svolge una funzione conduttiva dovuta al fatto che il corpo contiene soluzioni elettrolitiche in grado di condurre impulsi elettrochimici;
3) collega insieme i singoli organi e sistemi di organi grazie alla presenza di sostanze speciali (ormoni) nell'acqua, effettuando la regolazione umorale;
4) è una delle sostanze che regolano la temperatura corporea del corpo (l'acqua sotto forma di sudore viene rilasciata sulla superficie del corpo, evapora, grazie alla quale il calore viene assorbito e il corpo si raffredda);
5) è incluso nei prodotti alimentari, ecc.
L'importanza dell'acqua all'esterno del corpo è descritta sopra (habitat, regolatore della temperatura esterna, ecc.).
Per gli organismi l'acqua dolce gioca un ruolo importante (contenuto di sale inferiore allo 0,3%). In natura l'acqua chimicamente pura praticamente non esiste; la più pura è l'acqua piovana proveniente dalle zone rurali, lontane dai grandi centri abitati. L'acqua contenuta nei corpi d'acqua dolce - fiumi, stagni, laghi dolci - è adatta agli organismi.
Margherita Calisova
Riepilogo della lezione “L'acqua è un solvente. Purificazione dell'acqua"
Soggetto: L'acqua è un solvente. Purificazione dell'acqua.
Bersaglio: consolidare la comprensione che le sostanze presenti nell'acqua non scompaiono, ma sciogliere.
Compiti:
1. Identificare le sostanze che sciogliere in acqua e quali no sciogliere in acqua.
2. Introdurre il metodo di pulizia acqua – mediante filtrazione.
3. Creare le condizioni per identificare e testare vari metodi di pulizia acqua.
4. Consolidare la conoscenza delle regole di comportamento sicuro quando si lavora con varie sostanze.
5. Sviluppare il pensiero logico modellando situazioni problematiche e risolvendole.
6. Coltivare accuratezza e comportamento sicuro quando si lavora con varie sostanze.
7. Coltivare l'interesse per l'attività cognitiva e la sperimentazione.
Aree educative:
Sviluppo cognitivo
Sviluppo sociale e comunicativo
Sviluppo fisico
Lavoro sul vocabolario:
arricchimento: filtrare, filtrare
Attivazione: imbuto
Lavoro preliminare: conversazioni sull'acqua, il suo ruolo nella vita umana; condotto osservazioni sull'acqua all'asilo ea casa; esperimenti con l'acqua; guardato le illustrazioni sull'argomento « Acqua» ; prendere dimestichezza con le norme di sicurezza durante la ricerca e la sperimentazione; fare enigmi sull'acqua; leggere narrativa, fiabe ambientali; giochi sull'acqua.
Dimostrazione e visual Materiale: bambola in abito blu "Gocciolina".
Dispensa: svuotare i bicchieri con acqua; solventi: zucchero, sale, farina, sabbia, colorante alimentare, olio vegetale; cucchiai di plastica, imbuti, tovaglioli di garza, dischetti di cotone, grembiuli di tela cerata, tazze da tè, limone, marmellata, piatti usa e getta, tela cerata per tavola.
Mossa GCD
Educatore: - Ragazzi, prima di iniziare una conversazione con voi, voglio augurarvi enigma:
Vive nei mari e nei fiumi
Ma spesso vola nel cielo.
Come si annoierà di volare?
Cade di nuovo a terra. (acqua)
Riesci a indovinare di cosa parlerà la conversazione? Esatto, riguardo all'acqua. Lo sappiamo già l'acqua è un liquido.
Ricordiamo quali proprietà acqua abbiamo stabilito con l'aiuto di esperimenti su altri classi. Elenco.
Bambini:
1.U l'acqua non ha odore.
2. Nessun gusto.
3. È trasparente.
4. Incolore.
5. Acqua prende la forma del recipiente in cui viene versato.
6. Ha peso.
Educatore: - Giusto. Vuoi sperimentare di nuovo con l'acqua? Per fare questo, dobbiamo trasformarci brevemente in scienziati e guardare nel nostro laboratorio sperimentazione:
Gira a destra, gira a sinistra,
Ritrovati in laboratorio.
(i bambini si avvicinano al minilaboratorio).
Educatore: - Ragazzi, guardate chi torna a trovarci? E cosa c'è di nuovo in laboratorio?
Bambini: - "Gocciolina", nipote del nonno Sapiente e bellissima scatola.
Vuoi sapere cosa c'è in questa scatola? Indovinare puzzle:
1. Separatamente, non sono così gustoso,
Ma nel cibo, tutti ne hanno bisogno (sale)
2. Sono bianco come la neve
Tutti sono onorati.
L'ho in bocca -
Lì è scomparso. (zucchero)
3. Da me preparano cheesecake,
E frittelle e frittelle.
Se stai preparando l'impasto,
Devono mettermi giù (farina)
4. Giallo, non il sole,
Sta diluviando, no acqua,
Sta schiumando nella padella,
Spruzzi e sibili (olio)
Colorante alimentare - utilizzato in cucina per decorare torte e colorare le uova.
Sabbia: per la costruzione, giocaci nella sandbox.
I bambini esaminano le provette con sostanze.
Educatore: - Ho portato tutte queste sostanze "Gocciolina" in modo che possiamo aiutarla a capire cosa accadrà all'acqua quando interagisce con loro.
Educatore: - Di cosa abbiamo bisogno per iniziare il nostro lavoro con l'acqua?
Bambini: - Grembiuli.
(i bambini indossano grembiuli di tela cerata e vanno al tavolo, dove su un vassoio ci sono bicchieri di acqua pulita).
Educatore: - Ricordiamo le regole prima di iniziare a lavorarci sostanze:
Bambini:
1. Non è possibile assaggiare le sostanze: esiste la possibilità di avvelenamento.
2. È necessario annusare con attenzione, poiché le sostanze possono essere molto caustiche e possono bruciare le vie respiratorie.
Educatore: - Danil ti mostrerà come farlo correttamente (dirigendo col palmo della mano l'odore del bicchiere).
I. Ricerca Lavoro:
Educatore: - Ragazzi, cosa pensate che cambierà se sciogliere queste sostanze in acqua?
Ascolto i risultati attesi dai bambini prima di mescolare le sostanze con l'acqua.
Educatore: - Controlliamo.
Propongo che i bambini prendano un bicchiere d'acqua ciascuno.
Educatore: - Guarda e determina quale c'è acqua?
Bambini: - L'acqua è limpida, incolore, inodore, freddo.
Educatore: - Prendi una provetta con la sostanza che hai scelto e sciogliere in un bicchiere d'acqua, mescolando con un cucchiaio.
Stiamo considerando. Ascolto le risposte dei bambini. Hanno indovinato correttamente?
Educatore: - Che fine hanno fatto lo zucchero e il sale?
Salare e zuccherare velocemente sciogliere in acqua, l'acqua rimane limpida, incolore.
Anche la farina sciogliere in acqua, Ma l'acqua diventa torbida.
Ma dopo l'acqua rimarrà ferma per un po', la farina si deposita sul fondo, ma soluzione continua ad essere nuvoloso.
Acqua con la sabbia è diventata sporca, torbida, se non la mescoli più, la sabbia è scesa sul fondo del bicchiere, si vede, cioè non si vede disciolto.
polvere alimentare solvente cambiò rapidamente colore acqua, Significa, si dissolve bene.
Il petrolio no si dissolve in acqua: è uno dei due si diffonde sulla sua superficie come una pellicola sottile, oppure galleggia nell'acqua sotto forma di goccioline gialle.
L'acqua è un solvente! Ma non tutte le sostanze dissolversi in esso.
Educatore: - Ragazzi, abbiamo lavorato con voi e "Gocciolina" ci invita al riposo.
(I bambini si siedono a un altro tavolo e si gioca.
Un gioco: “Indovina il gusto della bevanda (tè)».
Bere tè con gusti diversi: zucchero, marmellata, limone.
II Lavoro sperimentale.
Ci avviciniamo alla tabella 1.
Educatore: - Ragazzi, è possibile purificare l'acqua da queste sostanze che noi disciolto? Riportarlo al precedente stato di trasparenza, senza sedimenti. Come farlo?
Ti suggerisco di togliere gli occhiali soluzioni e vai alla tabella 2.
Educatore: - Puoi filtrarlo. Per questo è necessario un filtro. Di cosa può essere fatto un filtro? Lo faremo utilizzando un tovagliolo di garza e un batuffolo di cotone. Te lo mostro (ho messo un tovagliolo di garza piegato in più strati e un dischetto di cotone nell'imbuto e l'ho messo in un bicchiere vuoto).
Fare filtri con i bambini.
Mostro il metodo di filtraggio e poi i bambini stessi filtrano l'acqua con la sostanza che hanno scelto.
Ricordo ai bambini di non affrettarsi, di versare un piccolo ruscello soluzione in un imbuto con filtro. sto parlando proverbio: “Se ti sbrighi, farai ridere la gente”.
Diamo un'occhiata a cosa è successo dopo il filtraggio acqua con sostanze diverse.
È stato possibile filtrare rapidamente l'olio perché non lo era disciolto in acqua, tracce di olio sono chiaramente visibili sul filtro. La stessa cosa è successa con la sabbia. Praticamente non è stata filtrata alcuna sostanza buona disciolto in acqua: zucchero, sale.
Acqua con la farina dopo averla filtrata è diventata più trasparente. La maggior parte della farina si è depositata sul filtro, solo le particelle molto piccole sono scivolate attraverso il filtro e sono finite nel bicchiere acqua non del tutto trasparente.
Dopo aver filtrato il colorante, il colore del filtro è cambiato, ma filtrato soluzione inoltre è rimasto a colori.
Risultato GCD:
1. Quali sostanze sciogliere in acqua? – zucchero, sale, colorante, farina.
2. Quali sostanze non lo sono si dissolve in acqua - sabbia, olio.
3. Con quale metodo di pulizia acqua che abbiamo incontrato? – filtraggio.
4. Con cosa? – filtrare.
5. Tutti hanno seguito le regole di sicurezza? (un esempio).
6. Cosa è interessante (nuovo) lo hai scoperto oggi?
Educatore: - Oggi l'hai imparato l'acqua è un solvente, controllato quali sostanze sciogliere nell'acqua e come purificare l'acqua da diverse sostanze.
"Gocciolina" ti ringrazia per il tuo aiuto e ti regala un album per abbozzare i tuoi esperimenti. Con questo la nostra ricerca è completata, torniamo dal laboratorio a gruppo:
Gira a destra, gira a sinistra.
Ti ritroverai di nuovo nel gruppo.
Letteratura:
1. A. I. Ivanova Osservazioni ecologiche ed esperimenti nella scuola materna
2. G. P. Tugusheva, A. E. Chistyakova Attività sperimentali dei bambini in età prescolare media e senior età San Pietroburgo: Infanzia-Press 2010.
3. Attività di ricerca cognitiva dei bambini in età prescolare più anziani - Bambino all'asilo n. 3,4,5 2003.
4. Attività di ricerca di un bambino in età prescolare - D/v n. 7, 2001.
5. Sperimentazioni con acqua e aria - D/V n. 6, 2008.
6. Attività sperimentali nella scuola materna - Insegnante dell'istituto scolastico prescolare n. 9, 2009.
7. Giochi - sperimentazione di un bambino in età prescolare più giovane - Pedagogia prescolare n. 5 2010.
Compito: Mostra ai bambini la solubilità e l'insolubilità di varie sostanze nell'acqua.
Materiali: farina, zucchero semolato, sabbia di fiume, colorante alimentare, detersivo, bicchieri di acqua pulita, cucchiai o bacchette, vassoi, immagini raffiguranti le sostanze presentate.
Descrizione. Davanti ai bambini sui vassoi ci sono bicchieri d'acqua, bacchette, cucchiai e sostanze in vari contenitori. I bambini guardano l'acqua e ne ricordano le proprietà. Cosa pensi che accadrà se lo zucchero semolato viene aggiunto all'acqua? Nonno Sa aggiunge lo zucchero, mescola e tutti osservano insieme cosa è cambiato. Cosa succede se aggiungiamo sabbia di fiume all'acqua? Aggiunge sabbia di fiume all'acqua e si mescola. L'acqua è cambiata? È diventato nuvoloso o è rimasto sereno? La sabbia del fiume si è sciolta?
Cosa succederebbe all’acqua se vi aggiungessimo colorante alimentare? Aggiunge vernice e mescola. Cosa è cambiato? (L'acqua ha cambiato colore.) La vernice si è sciolta? (La vernice si è sciolta e ha cambiato il colore dell'acqua, l'acqua è diventata opaca.)
La farina si dissolve nell'acqua? I bambini aggiungono la farina all'acqua e mescolano. Cos’è diventata l’acqua? Nuvoloso o trasparente? La farina si è sciolta nell'acqua?
Il detersivo si scioglie nell'acqua? Aggiungi il detersivo e mescola. La polvere si è sciolta in acqua? Cosa hai notato di insolito? Immergi le dita nella miscela e controlla se ha ancora la stessa sensazione dell'acqua pulita? (L'acqua è diventata saponosa.) Quali sostanze si sono disciolte nella nostra acqua? Quali sostanze non si sciolgono in acqua?
(I risultati vengono registrati su un flannelgraph.)
SABBIA COLORATA
Compiti: introdurre i bambini al metodo per produrre la sabbia colorata (mescolando con il gesso colorato); insegnare come usare una grattugia.
Materiali: pastelli colorati, sabbia, contenitore trasparente, piccoli oggetti, 2 sacchetti, piccole grattugie, ciotole, cucchiai (bastoncini), vasetti con coperchio.
Descrizione. La piccola taccola, Curiosità, volò dai bambini. Chiede ai bambini di indovinare cosa c'è nelle sue borse. I bambini cercano di determinare al tatto (in un sacchetto c'è la sabbia, nell'altro ci sono pezzi di gesso.) L'insegnante apre i sacchetti, i bambini controllano le loro ipotesi. L'insegnante e i bambini esaminano il contenuto delle borse. Cos'è questo? Che sabbia? Cosa puoi farci? Di che colore è il gesso? Cosa si prova? Può essere rotto? Cosa serve? La piccola Gal chiede: “La sabbia può essere colorata? Come farlo colorato? Cosa succede se mescoliamo la sabbia con il gesso? Come puoi rendere il gesso scorrevole come la sabbia? La piccola Gal si vanta di avere uno strumento per trasformare il gesso in polvere fine.
Mostra ai bambini una grattugia. Cos'è questo? Come usarlo? I bambini, seguendo l'esempio della piccola taccola, prendono ciotole, grattugie e strofinano il gesso. Quello che è successo? Di che colore è la tua polvere? (Il sassolino chiede ad ogni bambino) Come posso colorare la sabbia adesso? I bambini versano la sabbia in una ciotola e la mescolano con cucchiai o bacchette. I bambini guardano la sabbia colorata. Come possiamo utilizzare questa sabbia? (Fai bellissime foto.)
Il piccolo Galchoff si offre di giocare. Mostra un contenitore trasparente pieno di strati di sabbia multicolori e chiede ai bambini: "Come puoi trovare rapidamente un oggetto nascosto?" I bambini offrono le proprie opzioni. L'insegnante spiega che non è possibile mescolare la sabbia con le mani, con un bastone o un cucchiaio, e mostra come spingere un oggetto fuori dalla sabbia scuotendo il recipiente.
Cosa è successo alla sabbia colorata? I bambini notano che in questo modo abbiamo trovato velocemente l'oggetto e mescolato la sabbia.
I bambini nascondono piccoli oggetti in barattoli trasparenti, li ricoprono con strati di sabbia multicolore, chiudono i barattoli con i coperchi e mostrano alla bambina come trovano velocemente l'oggetto nascosto e mescolano la sabbia. Il piccolo Galchon regala ai bambini una scatola di gessetti colorati come regalo d'addio.
GIOCHI CON LA SABBIA
Compiti: consolidare le idee dei bambini sulle proprietà della sabbia, sviluppare la curiosità e l'osservazione, attivare il linguaggio dei bambini e sviluppare capacità costruttive.
Materiali: una grande sabbiera per bambini, in cui sono lasciate tracce di animali di plastica, giocattoli per animali, palette, rastrelli per bambini, annaffiatoi, una pianta dell'area per le passeggiate di questo gruppo.
Descrizione. I bambini escono ed esplorano l'area pedonale. L'insegnante attira la loro attenzione su impronte insolite nella sabbiera. Perché le impronte sono così chiaramente visibili nella sabbia? Di chi sono queste tracce? Perchè la pensi così?
I bambini trovano animali di plastica e mettono alla prova le loro ipotesi: prendono i giocattoli, mettono le zampe sulla sabbia e cercano la stessa impronta. Quale traccia rimarrà del palmo? I bambini lasciano il segno. Di chi è il palmo più grande? Di chi è più piccolo? Verifica applicando.
L'insegnante trova una lettera tra le zampe del cucciolo d'orso e ne tira fuori una planimetria. Cosa viene mostrato? Quale luogo è cerchiato in rosso? (Sandbox.) Cos'altro potrebbe essere interessante lì? Forse una sorta di sorpresa? I bambini, immergendo le mani nella sabbia, cercano i giocattoli. Chi è questo?
Ogni animale ha la sua casa. La volpe ha... (tana), l'orso ha... (tana), il cane ha... (canile). Costruiamo una casa di sabbia per ogni animale. Con quale sabbia è meglio costruire? Come renderlo bagnato?
I bambini prendono gli annaffiatoi e innaffiano la sabbia. Dove va l'acqua? Perché la sabbia si è bagnata? I bambini costruiscono case e giocano con gli animali.