Какие органы чувств могут определить свойства воды

Урок-исследование по окружающему миру во 2классе

Тема.Вода и её свойства. Три состояния воды.

Цели урока: познакомить учащихся со свойствами воды, с тремя состояниями воды, показать возможность перехода из одного состояния в другое; учить наблюдать, делать выводы, обобщать; воспитывать бережное отношение к природе, водным богатствам.

Оборудование:

Для опытов: пробирки, соль, чай, песок, глина, молоко, стаканы, деревянная палочка, чайник, ложка.

Глобус, карта полушарий.

ТСО – магнитофон, звукозапись (живая вода).

Энциклопедии «Я познаю мир. Медицина», «Я познаю мир. Экология», «Я познаю мир. География».

Выставка книг о природе.

Ход урока

1. Приветствие класса.

2. Изучение нового материала.

• Сегодня на нашем уроке мы почувствуем себя в роли учёных- исследователей. Будем ставить опыты, наблюдать, делать выводы, высказывать научные соображения.

Темой нашего исследования станет вода. Мы должны будем узнать свойства воды в разных её состояниях.

• Посмотрите на глобус. Какого цвета больше, каким кажется глобус?

• Голубым цветом изображена на глобусе вода – все моря и океаны на нашей планете. Они занимают в 2 раза больше места, чем суша. На нашей планете 4 океана. Назовите их.

• Да верно. Самый большой – Тихий океан, затем – Атлантический, Индийский и Северный Ледовитый.

• Кроме этого, участки суши пронизаны множеством голубых нитей. Это большие реки и маленькие речушки. Можно увидеть моря и озера – это всё водные запасы Земли. Но, несмотря на большие запасы воды на Земле, всего лишь небольшая часть пригодна для питья, так как человек может пить только пресную воду. А пресная вода есть только в реках, озёрах, её совсем немного на Земле. В морях и океанах вода горько-солёная. Таким образом, водоёмы можно поделить на 2 группы. (На доске появляется схема.)

Водоёмы

Естественные Искусственные

(созданы самой природой) (созданы человеком для своих нужд)

• Отгадаем загадки, узнаем, какие существуют естественные водоёмы? (Дети отгадывают загадки, схема дополняется таблицами.)

• К искусственным водоёмам можно отнести – пруд, водохранилище, канал.

• Вода есть и в глубине Земли, и в атмосфере. Благодаря воде возникла и сохранилась жизнь на нашей планете.

• Я знаю, что вы у меня очень интересующиеся дети, много читаете, смотрите различные телепередачи. И некоторые из вас к сегодняшнему уроку подготовили интересные справки – историческую, географическую, медицинскую. (Дети выступают с заранее подготовленными научными сообщениями по темам.)

• Более подробно узнаем обо всём постепенно на уроках истории, географии, биологии и т.д.

3. Практическая работа.

• Давайте исследуем воду и узнаем её удивительные качества и свойства.

• Настоящие учёные в ходе своего исследования делают много записей, которые потом анализируют, делают выводы. Мы с вами попробуем сделать то же самое. Заготовим таблицу, которую будем заполнять по мере изучения свойств воды в разных её состояниях.

Свойства

Состояние воды

Жидкое

Твёрдое

Газообразное

• Вода в природе может находиться в 3 состояниях. В каких, давайте определим.

1. Если перельём воду из стакана в стакан, то получим жидкое состояние. (Запись в таблицу.)

Б) Если мы нальём воду в блюдо, поставим в морозильник, что произойдёт? Твёрдое состояние. (Запись в таблицу.)

2. Летом можно наблюдать такую картину: прошёл летний дождь, выглянуло солнце, лужи высохли. Куда делась вода? Она испарилась. Мы говорим испарилась, то есть превратилась в пар, это и есть газообразное состояние. (Запись в таблицу.)

-Таким образом, вода может находиться в 3 состояниях. Начинаем определять свойства жидкой воды. Для этого проведём ряд опытов.

Опыт № 1. (Заполняется графа в таблице: цвет, вкус, запах.) Нальём в 1 стакан воду, а в другой – молоко:

а) При помощи какого органа чувств мы определяем цвет?

б) При помощи какого органа чувств мы определяем вкус?

в) При помощи какого органа чувств мы определяем запах?

г) Опустим ложку в стакан с водой и в стакан с молоком. Сделаем вывод о прозрачности этих жидкостей.

д) Капнем воду на поверхность. Посмотрите на форму. Добавим ещё воды. Что произошло? Капли растеклись. Это свойство называется текучестью. Им обладают все жидкости.

• Кроме этих свойств, вода обладает рядом необычных свойств:

а) способность удерживать тепло;

б) вода – растворитель.

Опыт № 2.

• Приготовим 4 пробирки с водой. В первую добавляем соль, во вторую – чай, в третью – речной песок, в четвёртую – глину. Размешиваем палочкой. Наблюдаем.

• Зачем добавляют сахар в чай, соль в суп?

• Чем больше в воде растворённых примесей, тем больше изменяются её вкус и свойства.

• Растворение – это проникновение молекул одного вещества между молекулами другого.

• Какие органы чувств помогают нам определить, что в воде есть посторонние вещества? (обоняния, осязания, вкуса, зрения)

• Как можно очистить воду от нерастворимых веществ? Ответить на этот вопрос поможет следующий опыт.

Опыт № 3.

а) из пробирки с водой, в которую добавлен речной песок, пропустить воду через воронку с фильтровальной бумагой. Сделаем вывод. (Вода слилась в стакан, песок остался на фильтре.)

б) пропустить через фильтр воду с растворённым в ней чаем. Сделать вывод.

в) сравните 2 результата.

Фильтрование – это очистка воды от нерастворимых примесей.

• Подумайте, почему родниковая вода чистая?

• Если вы пойдёте в лес, откуда будете брать воду для приготовления пищи?

• Почему в жаркий день очень хочется пить?

• Если не поливать стоящие на подоконнике комнатные цветы, они засохнут. Объясните, почему.

• Вода – единственное вещество на Земле, которое существует сразу в разных состояниях. Может переходить из одного состояния в другое. При помощи следующего опыта мы это проверим.

Опыт № 4.

а) Доведём до кипения чайник. Вода при кипении превращается в прозрачный водяной пар. Процесс перехода жидкой воды в газообразное состояние называется испарением. Невидимый водяной пар находится у носика чайника, остывая в воздухе, пар превращается в туман. Туман – это мельчайшие капельки жидкой воды. Его мы видим, когда он струйкой вырывается из носика чайника и поднимается вверх.

б) Поднесём к носику чайника холодную ложку. Она покрылась мельчайшими капельками воды. Если мы ложку ненадолго положим в морозильник, то она покроется ледяной коркой. Если мы ложку вновь внесём в тёплую комнату – на ложке окажется вода. Мы вернули воду в начальное состояние.

• Попробуем определить свойства пара. Данные заносим в таблицу. (Определяем пар по цвету, запаху, вкусу, прозрачности, текучести.)

• Подводим итог нашей совместной работы. На основании данных таблицы обобщите свойства воды.

• С какими новыми терминами мы познакомились? Что они означают? (прозрачность, текучесть, растворитель, растворение, фильтрование, испарение)

4. Зачётная работа.

Ответить на вопросы:

1. Где человек использует воду?

Хозяйственные нужды, гигиена

Отдых

Транспорт

5. Домашнее задание.

1. Устно ответить на вопросы по материалу учебника стр. 95-107.

2. Закончить заполнение таблицы.

3. Нарисовать несколько запрещающих и предупреждающих знаков об охране водоёма.

Что это такое и с какой целью проводится?

Органолептический анализ воды – начальный этап процедуры оценки качества воды.

Он проводится в рамках санитарно-химического контроля с применением органолептических показателей.

Основная цель на этой стадии контроля качества – определить потребительские свойства воды, в том числе, ее принципиальную пригодность для использования в быту, сельском хозяйстве, а главное – для питья.

Возможно ли это сделать самостоятельно дома?

Органолептические показатели, характеризующие качество воды, на «дилетантском» уровне может оценить каждый, используя собственное зрение, обоняние, осязание и вкусовые рецепторы.

Распознать наличие в воде посторонних примесей, взвесей, сильной мутности, резкого неестественного запаха и/или привкуса, труда не составит.

Важно! В первую очередь в домашних условиях проверяется наличие или отсутствие запаха. В последнюю – вкус и привкус.

Основные критерии

Качество воды оценивается по всем критериям органолептического анализа в совокупности. Соблюдается определенная последовательность, имеется четкий алгоритм проведения процедуры.

Запах

При наличии несвойственного воде запаха устанавливается степень его интенсивности, для этого разработана и утверждена специальная шкала. Чтобы вода была признана пригодной для питья, максимально допустимая оценка для нее – II балла (по шкале от 0 до V).

По этой шкале запах может характеризоваться как:

• Никакого запаха. Любой запах полностью отсутствует.
• Очень слабый. Распознается только специалистами с особо «натренированным» обонянием.
• Слабый. Запах ощутим, но только если специально принюхиваться, концентрироваться на этом. Либо он проявляется лишь при нагревании.
• Заметный. Определяется легко и без усилий, воду пить можно, но неприятно.
• Отчетливый. Запах очевиден, на него невозможно не обратить внимания. Выпить такую воду могут заставить себя не все.
• Очень сильный. «Аромат» буквально «режет нос». То, что такую воду пить нельзя, очевидно всем.

После этого запахи описываются согласно субъективным ассоциациям. По происхождению их относят к одной из двух групп:

1. Естественные (земли, гнили, плесени, затхлости, болота, торфа, навоза, травы, рыбы).
2. Искусственные (нефти, бензина, хлора, уксуса, камфары, фенола, сероводорода, лекарств, металла).

Возможные источники запаха воды:

• естественный процесс биологического разложения органики, производимой водной флорой и фауной;
• химические реакции между содержащимися в воде компонентами;
• сброс отходов коммунальными службами, промышленными предприятиями, сельскохозяйственными объектами.

Интенсивность запаха может варьироваться вследствие таких факторов:

1. температура воды;
2. гидрологические условия;
3. биологическая обстановка на данный момент.

Мутность

Вода становится мутной вследствие наличия в ней твердых частиц. Ее степень определяется их концентрацией и размерами. Абсолютное большинство этих частиц – почвенные.

Также в воде могут содержаться органические взвеси (продукты жизнедеятельности и разложения после гибели водной флоры и фауны) и химические «волокна».

Мутность – один из важнейших показателей органолептического анализа по следующим причинам:

• от нее напрямую зависит микробиологическая безопасность воды (чем она мутнее, тем проблематичнее определить наличие патогенной микрофлоры, а поверхность плавающих в воде частиц – очень подходящее место для ее размножения);
• она провоцирует появление запаха и вкуса, делающего воду непригодной для питья;

Важно! При постоянно высоком уровне мутности практически неизбежно имеются проблемы в системах водоснабжения и очистки.

Цвет

Цветность – органолептический показатель, который описывает наличие определенного неестественного оттенка у воды и степень его интенсивности.

Чаще всего она «окрашивается» вследствие попадания в нее:

• гуматов,
• соединений железа,
• марганца,
• меди,
• сбросов антропогенного характера.

Особенно «выделяются» в этом плане красильная и целлюлозно-бумажная промышленность.

При этом отдельно оценивается «истинный» цвет, обусловленный наличием в воде растворенных в ней веществ и «кажущийся», причина которого – взвесь и прочие коллоидные частицы с высоким коэффициентом светопоглощения.

Незначительная цветность не влияет на потребительские качества воды, особенно если «окрашивание» обусловлено естественными причинами.

Однако если оттенок становится более заметным, это означает увеличение расхода хлора и прочих реагентов на ее обеззараживание. Такая вода уже является небезопасной для здоровья.

Прозрачность

Под прозрачностью понимается способность воды пропускать свет. Она тем выше, чем меньше в ней содержание взвешенных частиц любого происхождения (органических и минеральных).

По этому показателю вода оценивается по специальной шкале, может быть описана как:

• прозрачная;
• слабоопалесцирующая;
• опалесцирующая;
• слегка мутная;
• мутная;
• сильно мутная.

Вкус и привкус

Оценивается только у воды, которая по предыдущим параметрам уже признана пригодной для питья, если отсутствуют даже малейшие подозрения относительно ее загрязненности.

Здесь, как и везде, различают 4 основных вкуса – соленый, горький, кислый и сладкий. Все прочее считается привкусами – солоноватый, кисловатый, металлический, известковый.

Справка! Вкус оценивается субъективно. Шкала (от 0 до 5) и критерии – те же, что и для запаха.

Температура

Низкая температура для питьевой воды лучше, чем высокая. Нормальным показателем считается 8-15°С. Прохлада тормозит развитие патогенной микрофлоры, в такой воде менее ощутимы посторонние запахи и привкусы.

Она же лучше утоляет жажду. Водой с температурой от 25°С напиться практически невозможно. При 35°С и выше она нередко вызывает сильную тошноту.

Методы и способы оценки показателей

Из всех органолептических показателей вкус и запах оцениваются субъективно, в баллах, исходя из «показаний» рецепторов. Формально оценить их невозможно.

Чтобы определить наличие запаха, просто открывают бутылку, в которой доставлена проба, и поверхностно втягивают носом воздух в 3-5 см от ее горлышка.

Затем воду (около 100 мл) переливают в широкогорлую колбу и нагревают на плите до нужной температуры, не закрывая. После этого воду взбалтывают вращательным движением и вновь оценивают запах.

Вкус распознают, сделав небольшой глоток воды (15-20 мл) и в течение нескольких секунд подержав ее во рту. После этого воду сплевывают.

Для определения прозрачности разработано три метода. Результаты оценки по ним признаются равно достоверными:

1. По диску Секки. Способ применяется для открытых водоемов. Диск диаметром 30 см с прикрепленным к нему грузом погружают в воду так, чтобы он опускался вертикально. Когда диск пропадет из виду, измеряется длина отрезка веревки. Для самостоятельной оценки вместо специального диска используют тарелки, миски, крышки кастрюль.
2. По кресту. Измеряют высоту водяного столба, через который различим крест. Он рисуется на белом фарфоровом диске черными линиями толщиной 1 мм, на концах каждой перекладины – сплошные круги диаметром 1 мм. Минимальная высота столба в лабораторных условиях – 3,5 м. Его низ подсвечивается мощной лампой (около 300 Вт).
3. По шрифту. Воду выливают в специальный цилиндр высотой 30 см с прозрачным дном. Под него подкладывают лист со стандартным типографским шрифтом (средняя толщина, высота 3,5 мм) и измеряют высоту столба, при которой текст отчетливо различим.

Мутность воды может определяться субъективно – с помощью мутномерной пробирки. В нее наливают воду (высота столба 10-12 см) и оценивают наличие взвеси визуально, глядя на свет.

Чтобы исключить ошибки, измерение проводят фотометрически. Здесь необходим специальный прибор, оценивающий степень ослабления светового потока, проходящего через воду (турбодиметрический метод), или степень светорассеяния в отраженном свете (нефелометрический).

Международные стандарты допускают измерение мутности в «полевых» условиях с помощью диска Секки диаметром 20 см с равномерно расположенными по кругу отверстиями диаметром 5,5 см. Операцию повторяют 3-4 раза, чтобы «усреднить» влияние отраженного от поверхности воды света.

Цветность воды оценивается в градусах платиново-кобальтовой шкалы, ее значение варьируется от 1-2 до сотни градусов. Предельно допустимое значение для питьевой воды – 35 градусов.

Оценка проводится визуально или фотометрически путем сравнения с эталоном – условной искусственной шкалой со 100 делениями.

Ее получают, смешивая в разной концентрации бихромат калия и сульфат кобальта и получая модельные растворы. Для этого потребуется проба объемом минимум 15 мл, вся операция занимает не более 5 минут.

Грубо определить цветность можно, рассматривая столб воды в пробирке высотой 10-12 см на белом фоне при качественном боковом освещении. Дневной или искусственный это будет свет, в данном случае неважно.

Проще всего с температурой. Это органолептический показатель вполне можно оценить в домашних условиях. Понадобится только термометр. Его погружают в емкость, заполненную водой, и ждут 2-3 минуты.

Какие организации могут производить измерения и какая цена?

Сдать образец воды на органолептический анализ можно как в государственное учреждение, так и в коммерческую организацию. В каждом городе или районном центре имеется Санитарно-эпидемиологическая станция.

Когда выбирается коммерческая организация, необходимо уточнить наличие у нее лицензии и собственной лаборатории. Если это просто «посредник», передающий воду на анализ СЭС, срок получения результатов затягивается, а цена возрастает.

Органолептический анализ воды «в личных целях» как в государственной, так и в частной организации, проводится за плату. Средняя цена по России – 3000-5000 рублей.

Последующие действия

Органолептический анализ – своеобразная «база». Выявив показатели, выходящие за пределы нормы, необходимо выяснить, в чем причина ухудшения качества воды. Для этого проводятся следующие анализы:

• Физико-химический. Оценивается уровень жесткости, кислотно-щелочной баланс, процент минерализации, окисляемость.
• Микробиологический и/или паразитологический. Цель – обнаружить в воде патогенную микрофлору и понять, насколько быстро она размножается.
• Химический. Выясняются, какие органические и неорганические примеси имеются в воде и в какой концентрации. Обязательно определяется наличие нитратов, сульфатов и хлоридов.
• На радионуклиды. Питьевая вода должна соответствовать критериям радиационной безопасности. Анализ позволяет выявить наличие в ней альфа-, бета-частиц и радия.

Заключение

Оценка органолептических показателей позволяет на «дилетантском» уровне определить, пригодна ли вода для питья и использования в быту.

В лабораторных условиях используются особые методы и оборудование, но оценить качество воды можно с помощью органов чувств.

Из органолептических показателей ее пригодность для питья определяют мутность, вкус, запах и прозрачность. Температура и цвет не настолько критичны в этом плане.

А какова Ваша оценка данной статье?