Экологическая составляющая химического образования

Aqua omnia sunt (лат.) - вода существует везде

Рис. 1. Вид доски к концу урока.

Удельная теплота парообразования воды составляет 2300 кДж/кг (карточка 7). Это означает, что при испарении 1 г воды поглощается 2300 Дж теплоты. Данное свойство воды тоже важно для терморегуляции: например, если бы люди не потели при совершении работы, то они перегревались бы. Пот, основой которого является вода, при испарении понижает температуру тела.

Значительна и удельная теплота плавления льда. При 0° С и атмосферном давлении она составляет 334 кДж/кг (карточка 8). Из распространенных на Земле металлов только алюминий, железо и медь имеют удельную теплоту плавления выше 200 кДж/кг (при соответствующих температурах плавления). Таким образом, замерзая, вода выделяет тепло и согревает окружающий воздух. Это свойство воды также играет немаловажную роль в формировании климата планеты: замерзание воды в реках, озерах, морях не позволяет переохлаждаться воздуху в данной местности, поэтому часто можно наблюдать, как птицы в сильный мороз греются, сидя на льду.

Журналист. Объясните, почему лед плавает.

На этот вопрос отвечают учащиеся, затем слово берет учитель физики (эксперт-физик), который демонстрирует подкрашенный плавающий лед.

Эксперт-физик. Стоит задуматься, почему твердая вода (т. е. лед) легче жидкой. Это свойство воды аномальное и требует дополнительных разъяснений.

У большинства веществ при затвердевании образуется кристаллическая структура, средние расстояния между частицами при этом сокращаются, таким образом, объем уменьшается, а плотность растет.

При снижении температуры воды до +4°С расстояния между молекулами и небольшими ассоциатами (группами молекул) тоже становятся меньше, а также уменьшаются размеры самих молекул за счет снижения интенсивности колебаний атомов в них, что и приводит к увеличению плотности воды. Но затем происходит процесс кристаллизации с образованием дополнительных водородных связей, которые образуют ассоциаты крупных размеров с полостями внутри (карточки 9, 10). Именно это и приводит к уменьшению плотности, а следовательно, к возрастанию объема (карточка 11).

Журналист. Каким образом аномальное изменение плотности воды влияет на облик Земли?

Отвечают учащиеся.

Эксперт-физик. Это свойство необходимо всегда учитывать. Например, надо сливать воду из радиаторов автомобилей, из системы водяного отопления, если она не подогревается. При замерзании объем воды увеличивается примерно на 11 %. Если такой процесс происходит в замкнутом пространстве, то возникает громадное избыточное давление, превышающее атмосферное порой в 2500 раз. Замерзая, вода может разрывать горные породы, дробить многотонные глыбы, не говоря уже о трубах водяного отопления жилых помещений.

Образование, педагогика, воспитание:

Концепция обучения сельских школьников на основе интегративно-дифференцированного подхода
Актуальность разработанной концепции определяется рядом тенденций, выявленных на основании анализа исследований по проблемам обучения в сельских школах, результатов деятельности сельских школ в условиях современной социально-экономической ситуации, наблюдений практики обучения в них. Такими тенденц ...

История становления и развития музыки православной церкви на Украине и в России
Вопросам истории церковного пения в России и на Украине посвящён ряд работ, созданных в большинстве своём в XIX , начале ХХ веков. Это исследования Д. Аллеманова, В. Металлова, А. Преображенского, Д. Разумовского, Н. Финдейзена. Во второй половине ХХ века эта сфера музыкальной культуры рассматривал ...

Технология изображения пейзажа в зависимости от времени года
Каждое время года обладает в природе своей собственной игрой красок. Возьмем, например, синеву неба. Весной она кажется ясной и прохладной, в жаркие летние дни покрыта легкой дымкой, а ясными осенними днями сияет почти теплой голубизной. Для весенней листвы деревьев характерен свежий сияющий зелены ...