Pokaż spis treści
Wróć do informacji o e-podręczniku

Czy wiesz, dlaczego Ziemia nazywana jest błękitną planetą? Gdy obserwuje się ją z kosmosu, pokrywające większość jej powierzchni wody mórz i oceanów mają właśnie taką barwę. Kiedy odkręcamy kran, zazwyczaj nie myślimy o tym, jak cenna i niezwykła substancja spływa nam po rękach.

Słona woda ma większą gęstość od słodkiej. Dlatego na jej powierzchni znacznie łatwiej się utrzymać
Już wiesz
  • jakie wyróżnia się stany skupienia substancji i jak ułożone są drobiny w każdym z nich;

  • jak zmiana temperatury wpływa na stan skupienia substancji, w tym również wody.

Nauczysz się
  • opisywać właściwości różnych stanów skupienia wody;

  • omawiać znaczenie wody dla organizmów żywych;

  • rozpoznawać stany skupienia wody w przyrodzie.

1. Jakie są właściwości wody

Czysta woda nie ma smaku, zapachu ani barwy – jedynie w dużych zbiornikach wodnych wygląda na jasnoniebieską. W temperaturze pokojowej jest cieczą. Krzepnie w temperaturze 0°C, a wrze przy 100°C. Wiele substancji się w niej rozpuszcza. W każdym ze stanów skupienia ma swoją odrębną nazwę: w stanie stałym nazywamy ją lodem, w staie ciekłym – po prostu wodą, a w stanie gazowym – parą wodną.

Model cząsteczki wody
Obserwacja 1

Przeprowadzenie procesów zmiany stanów skupienia wody.

Potrzebny jest nadzór osoby dorosłej

Co będzie potrzebne
  • pojemnik na kostki lodu,

  • szklanka,

  • mały garnek (lub patelnia),

  • zamrażalnik,

  • kuchenka,

  • woda.

Instrukcja
  1. Krzepnięcie wody

    1. Napełnij wodą pojemnik na lód.

    2. Wstaw pojemnik do zamrażalnika (panuje tam temperatura ujemna).

    3. Na drugi dzień wyjmij pojemnik i zobacz, co się stało.

  2. Topnienie lodu

    1. Wyjmij kilka kostek lodu z pojemnika i włóż do szklanki. Postaw ją w temperaturze pokojowej, np. na stole.

    2. Poczekaj kilkanaście minut. Sprawdź, co się stało.

  3. Wrzenie wody

    1. Wlej wodę do małego garnka lub na patelnię.

    2. Ogrzej naczynie na kuchence. Naczynie rozgrzeje się do kilkuset stopni Celsjusza. Uważaj, by się nie oparzyć. Obserwuj, co dzieje się z wodą.

Podsumowanie

Zmiany temperatury powodują, że woda zmienia stan skupienia.

Właściwości wody mogą się zmieniać, jeśli zawiera ona domieszki. Wszyscy znamy pojęcie „woda słona” – jest to woda znajdująca się w morzach i oceanach. Są w niej rozpuszczone różne substancje, głównie sól. Czym – oprócz smaku – woda morska różni się od „wody słodkiej”, czyli zawierającej mniejsze ilości soli? Jest gęstsza, dzięki czemu na jej powierzchni mogą się utrzymać drobne przedmioty. Może zdarzyło ci się oglądać zdjęcia znad Morza Martwego, na których widać ludzi bez wysiłku unoszących się na powierzchni morza? Ma to związek właśnie z zasoleniem – w Morzu Martwym jest ono wyjątkowo duże i wynosi 26% przy powierzchni. Dla porównania zasolenie Morza Bałtyckiego wynosi średnio 0,7%.

Słona woda ma większą gęstość od słodkiej. Dlatego na jej powierzchni znacznie łatwiej się utrzymać
Doświadczenie 1

Zbadanie, czym się różni woda słona od słodkiej.

Co będzie potrzebne
  • szklanka,

  • woda,

  • sól,

  • łyżeczka,

  • atrament.

Instrukcja
  1. Napełnij szklankę do połowy wodą.

  2. Wsyp do niej 4 łyżeczki soli i starannie wymieszaj.

  3. Dodaj kilka kropel atramentu, by posolona woda różniła się od czystej barwą.

  4. Ostrożnie wlewaj łyżeczką wodę z kranu tak, by spływała po ściance szklanki. Co obserwujesz?

Podsumowanie

Jeśli słodka woda będzie wlewana ostrożnie, to nie zmiesza się ze słoną, lecz osiądzie na jej powierzchni. Oznacza to, że jej gęstość jest mniejsza od gęstości wody słonej.

Ciekawostka

Krople wody często wyobrażamy sobie w kształcie łzy. W rzeczywistości tak wygląda kropla spływająca po szybie. Natomiast spadająca kropla wody ma kształt pączka lub rozłożonego parasola – jest to skutek oporu, jaki stawia jej powietrze.

2. Gdzie występuje woda?

Polecenie 1

Wyobraź sobie, że przez cały dzień nie masz dostępu do wody w żadnej postaci. Które czynności byłyby dla ciebie trudne lub niemożliwe do wykonania?

Woda występuje w naszym otoczeniu we wszystkich trzech stanach skupienia. O tym, że istnieje w postaci cieczy i lodu, nikt nie musi nas przekonywać. Ale jak stwierdzić, czy wokół nas znajduje się para wodna? Wystarczy ją oziębić, żeby się skropliła.

Obserwacja 2

Sprawdzenie, czy w powietrzu znajduje się para wodna.

Co będzie potrzebne
  • szklanka,

  • kostki lodu.

Instrukcja
  1. Wypełnij szklankę kostkami lodu.

  2. Odczekaj chwilę, uważnie przyglądając się szklance. Co obserwujesz?

  3. Dotknij zewnętrznej powierzchni szklanki. Co czujesz?

Podsumowanie

Jeżeli po dotknięciu czujesz wilgoć, to znaczy, że na ściankach szklanki pojawiła się woda. W otaczającym nas powietrzu znajduje się para wodna. Stykając się z zimnymi ściankami szklanki, oziębia się i skrapla.

Woda odgrywa bardzo ważną rolę w życiu organizmów, w tym również człowieka. Jest niezbędna, by w naszym ciele zachodziły różne procesy, jak oddychanie czy krążenie krwi, dzięki którym prawidłowo funkcjonujemy. W naszym klimacie dorosły człowiek potrzebuje około 2,5 l wody dziennie. Jako dobry rozpuszczalnik substancja ta jest potrzebna również w wielu dziedzinach działalności człowieka. Podczas codziennych czynności (np. mycia się, zmywania naczyń) zużywamy nawet 300 l wody dziennie. Woda wykorzystywana jest także w przemyśle (np. do produkcji 1kilograma papieru zużywa się 400–800 l wody) i rolnictwie – do podlewania upraw.

Ogromna większość wody na świecie to woda słona znajdująca się w morzach i oceanach. Znaczna część wody słodkiej jest uwięziona w lodowcach lub znajduje się głęboko pod ziemią. Ostatecznie na każde tysiąc litrów wody na Ziemi do picia nadają się tylko trzy
Ciekawostka

W laboratoriach lub aptekach potrzebna jest czysta woda pozbawiona jakichkolwiek domieszek, tzw. woda zdemineralizowana. Taka woda jest dla ludzi niezdrowa, gdyż wypłukuje z organizmu potrzebne minerały i substancje odżywcze.

3. Rozszerzalność temperaturowa wody

Woda, jak wszystkie substancje, reaguje na zmiany temperatury – ulega więc rozszerzalności temperaturowej. Jednak w przypadku wody zjawisko to zachodzi odmiennie niż w przypadku innych substancji.

Doświadczenie 2

Sprawdzenie, jak zmienia się objętość wody przy zmianie temperatury.

Co będzie potrzebne
  • plastikowa butelka (np. półlitrowa),

  • mazak,

  • woda.

Instrukcja
  1. Napełnij butelkę do połowy ciepłą wodą i dobrze ją zakręć.

  2. Postaw butelkę i zaznacz na niej mazakiem poziom, do którego wypełnia ją woda.

  3. Wstaw butelkę do lodówki.

  4. Po 6 godzinach wyjmij butelkę z lodówki. Co obserwujesz? Odkręć butelkę i porównaj poziom wody z tym, jaki wcześniej został zaznaczony.

    Zaznacz poziom, do którego sięga woda.

  5. Ponownie zakręć butelkę i włóż ją do zamrażalnika.

  6. Po kolejnych 6‑8 godzinach wyjmij butelkę i porównaj poziom lodu z poziomem wody, jaki był wcześniej zaznaczony.

  7. Poczekaj, aż lód się roztopi, i ponownie zaznacz poziom cieczy.

Podsumowanie

W temperaturze poniżej 0°C woda ma postać lodu. W tej temperaturze lód ma mniejsza gęstość niż woda. Ilość wody w butelce przez cały czas trwania eksperymentu nie zmieniła się.

Na skutek regularnego ułożenia drobin lód ma mniejszą gęstość niż ciekła woda

4. Gęstość wody i lodu

Zwykle gęstość substancji rośnie wraz ze spadkiem temperatury. Oznacza to, że jeśli spada temperatura, to ciało o określonej masie zajmuje mniejszą objętość. Natomiast woda ma największą gęstość w temperaturze 4°C. Obniżając temperaturę poniżej tej wartości, woda ponownie zwiększa objętość.

Podsumowanie

  • W naszym otoczeniu, w zależności od temperatury, woda może występować w trzech stanach skupienia – stałym, ciekłym i gazowym.

  • Woda pełni ważną funkcję w przyrodzie i w życiu człowieka.

  • Woda ma największą gęstość w temperaturze około 4°C (jest najcięższa). Lód ma mniejszą gęstość (jest lżejszy) niż zimna woda.

Praca domowa
Polecenie 2.1

Zastanów się, a następnie odpowiedz, czy ryby mogłyby przeżyć, gdyby lód był cięższy od wody.

Słowniczek

woda

bezbarwna i bezwonna substancja, w temperaturze pokojowej ma postać cieczy; potocznie określenie to stosowane jest wyłącznie do wody w stanie ciekłym

Zadania

Ćwiczenie 1
Ćwiczenie 2
Ćwiczenie 3