Знания о воде, биология

Вода важна для жизни и его процесс, потому что он является основным компонентом большинства организмов на Земле. Многие организмы состоят из 95% воды; почти все остальные состоят из половины воды. Кроме того, две трети планеты покрыты водой.

Вода обладает множеством уникальных свойств. Это единственное вещество, которое находится в жидкой форме при температуре, обычно встречающейся на планете Земля. Кроме того, это отличный растворитель, а это значит, что многие вещества могут растворяться в нем. Это позволяет воде транспортировать питательные вещества к живым клеткам, а также помогает избавиться от их отходов..

Знания о воде, Биология

Вода также регулирует деятельность в жидкостях, тканях, клетках, лимфе, крови и железах человека.

Для живых существ необходимо пить воду, чтобы остаться в живых. Взрослый человек содержит около 42 литров воды. С потерей всего 2,7 литра человек может страдать от симптомов обезвоживания. Эти симптомы включают головокружение, слабость, головные боли, усталость и нервозность. В крайних случаях обезвоживание может вызвать смерть.

Вода циркулирует естественным образом на поверхности Земли, поскольку она циркулирует по всему человеческому телу; транспортирует, растворяет, пополняет питательные и органические вещества, удаляя ненужные материалы.

В заключение, вода играет очень важную роль для жизни, а также имеет много функций в химии, биохимии и биологии благодаря своим разнообразным свойствам. Его физические свойства относятся к его тепловым свойствам и химическим свойствам, поскольку он взаимодействует с другими веществами..

Может быть, вы заинтересованы в состоянии воды: твердые, жидкие и газовые.

Свойства воды, важные для биологии человека

1- Вода как растворитель

Знания о воде, Биология

Вода является отличным растворителем. Это означает, что многие различные материалы могут быть растворены в нем для образования растворов. Вода – это растворитель, который несет много незаменимых молекул и других частиц по всему телу. Это включает в себя питательные вещества и продукты жизнедеятельности, вырабатываемые в процессе обмена веществ организма.

2- В потоке движения молекул воды через биологические мембраны

Некоторые частицы и молекулы, такие как ионы, должны иметь возможность перемещаться вокруг биологических организмов, таких как ткани и мембраны. Один из способов, которым это происходит, заключается в решениях. Примеры этого включают транспортировку кислорода в крови вокруг сосудистой системы..

Движения растворов в четко определенных каналах, таких как сосуды и лимфатическая система, легко объяснить по сравнению с движениями жидкостей по трубопроводам..

3- Вода во многих химических реакциях

Знания о воде, Биология

Химические реакции происходят только тогда, когда реагенты вступают в контакт с самими собой, иногда через промежуточные стадии с участием катализаторов..

Растворы обычно являются хорошими переносчиками для химических реакций, поскольку растворитель, в данном случае вода, заключает в капсулы растворенные вещества, которые могут быть потенциальными реагентами, если есть какая-либо возможность их реакции друг с другом. Когда два или более реагентов находятся в одном и том же растворе, они могут столкнуться и вызвать реакцию.

Возможность этого зависит от многих факторов, включая концентрацию растворенных веществ, температуру раствора и наличие катализатора для реакции..

Молекулы воды также участвуют в реакциях разложения, когда определенные молекулы делятся на более мелкие части. Примеры этого включают обработку углеводов и белков во время процесса пищеварения.

Вода также происходит в некоторых химических реакциях, которые происходят в организме. В этих реакциях небольшие органические соединения собираются вместе, образуя более крупные и более сложные молекулы, необходимые организму для выполнения определенных функций, таких как образование нуклеиновых кислот и гормонов..

4- Роль воды как смазки

Смазка уменьшает трение между движущимися поверхностями. Вода, включая растворы, в которых вода является растворителем, играет важную роль в смазочных функциях. Это важно во многих частях тела, таких как:

  • В грудной и брюшной полостях. В этой области внутренние органы, такие как сердце, легкие и пищеварительная система, расположены рядом и скользят друг с другом при движении тела..
  • В суставах. В этой области такие структуры, как кости, связки и сухожилия, должны свободно перемещаться. Эти части относительно близко друг к другу и нуждаются в чем-то, что предотвращает трение, возникающее между различными конструкциями и поверхностями..

5- Тепловые свойства воды способствуют жизни

Знания о воде, Биология

Вода имеет определенную точку нагрева. Удельная теплоемкость вещества – это количество тепла на единицу массы, необходимое для повышения температуры вещества на один градус Цельсия..

По сравнению с другими растворителями, для повышения температуры воды требуется больше энергии. Это происходит потому, что водород удерживает молекулы воды вместе. Тепловые свойства воды, которые влияют на биологию животных и человека, включают:

  • По сравнению с другими материалами вода может поглощать или избавляться от относительно большого количества тепловой энергии при минимальной регулировке собственной температуры..

Большое количество человеческого тела состоит из воды. Следовательно, эта способность помогает организму справляться с колебаниями температуры окружающей среды. Кроме того, это помогает поддерживать организм в комфортном и безопасном для человека диапазоне температур..

  • Кроме того, по сравнению с другими материалами воде также требуется относительно большое количество тепловой энергии для испарения..

Это означает, что испарение пота на коже является очень эффективным механизмом для охлаждения тела; удаляет большое количество тепла тела при испарении пота.

ссылки

  1. Вода важна для жизни (1998-2017). Дети Гео. Получено с сайта kidsgeo.com.
  2. Почему вода важна для жизни? (2003-2016) Айви Роуз. Восстановлено с ivyroses.com.
  3. Важность воды. Вода. Laleva. Восстановлено от laleva.com.
  4. Химия биологии: вода. Infoplease. Восстановлено с infloplease.com.
  5. Почему вода так важна для жизни (2015) Планета Земля. Получено с livescience.com.

Вода и её роль в жизнедеятельности клетки — урок. Биология, Общие биологические закономерности (9–11 класс)

Вода (H2O) — важнейшее неорганическое вещество клетки. В клетке в количественном отношении вода занимает первое место среди других химических соединений.

Вода входит в состав цитоплазмы, она придаёт клетке объём и упругость, участвует во всех химических реакциях. Все биохимические реакции происходят в водных растворах.

Чем интенсивнее протекает в клетке обмен веществ, тем выше в ней содержание воды.

Вода заполняет пространства между клетками, она составляет основу клеточного сока в вакуолях. Транспорт веществ в живых организмах осуществляется в виде водных растворов.

  • У воды имеется ряд свойств, которые обуславливают её значение для живых организмов.
  • Структура молекулы воды
  • Особые свойства воды связаны со строением её молекулы.

Связи между атомами водорода и кислорода в молекуле воды полярные. Из-за большей электроотрицательности атома кислорода электроны общих электронных пар сдвинуты к нему.

Поэтому на атоме кислорода имеется частичный отрицательный заряд, а на атомах водорода — частичные положительные заряды. Так как молекула воды имеет угловое строение, разные заряды в ней находятся у разных полюсов.

 Молекула полярная, она является диполем.

Знания о воде, Биология

Рис. (1). Молекула воды

Полярные молекулы воды взаимодействуют между собой с образованием водородных связей, обуславливающих многие особенности физических и химических свойств вещества. 

Знания о воде, Биология

Рис. (2). Водородные связи

Свойства воды

Вода — полярный растворитель, в ней растворяются другие полярные вещества. Такие вещества называют гидрофильными. К этой группе относятся многие соли, моно- и дисахариды, аминокислоты, минеральные кислоты. В растворённом состоянии молекулы или ионы веществ могут свободно двигаться, и они легче вступают в химические реакции.

Вещества, нерастворимые в воде, называются гидрофобными. К ним относятся жиры, многие белки и нуклеиновые кислоты. Гидрофобность некоторых веществ имеет важное значение для живых организмов (например, из таких веществ формируются клеточные мембраны)

Важное свойство воды — способность растворять газообразные вещества (O2, CO2 и др.).

У воды высокая теплоёмкость, т. е. способностью поглощать много тепла при незначительном возрастании собственной температуры. Высокая теплоёмкость сглаживает температурные колебания и защищает организмы от быстрого и сильного охлаждения или нагревания.

Вода имеет высокую теплоту парообразования, для её испарения необходима довольно большая энергия. Использование значительного количества энергии на разрыв водородных связей при испарении воды способствует её охлаждению. Это свойство воды предохраняет организмы от перегрева. Примеры: испарение воды листьями растений и выделение пота у животных.

У воды также высокая теплопроводность, которая обеспечивает быстрое распределение тепла по всему организму.

Вода не сжимается. Она создаёт тургорное давление и поддерживается упругость тканей и органов. У некоторых беспозвоночных (например, у круглых червей) полостная жидкость выполняет функцию гидростатического скелета.

У воды высокое поверхностное натяжение. Поэтому кровь движется по капиллярам у животных и поднимается по сосудам в растениях.

Функции воды

Читайте также:  Оплодотворение и его значение, биология

1. Вода является универсальным растворителем. Благодаря разной растворимости веществ в воде формируются плазматические мембраны.

2. Вода выполняет в живых организмах транспортную функцию. Вещества поступают в клетки и организмы, а также переносятся внутри них в виде водных растворов.

3. Вода участвует в биохимических реакциях, протекающих в клетке (гидролиз веществ), является источником кислорода и водорода при фотолизе в световую фазу фотосинтеза.

4. Вода играет важную роль в осуществлении теплорегуляции.

5. Вода является составной частью слизей, образующихся в органах дыхания и пищеварения, а также секретов некоторых желез и органов: пищеварительных соков, желчи, слюны, пота, слёз и т. д.

Источники:

Рис. 1. Молекула воды © ЯКласс.

Рис. 2. Водородные связи. chris 論 (vectorisation), Raimund Apfelbach – File:Wasserstoffbrückenbindungen Wasser.png, Общественное достояние, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=8973461. 07.09.2021.

Вода в биологии

Вода – это химически активное вещество, которое вступает в реакцию гидролиза (от греч. Гидро – вода и лизиса – распад). Эта реакция лежит в основе многих процессов, происходящих в живых организмах, и прежде всего с ее участием проходит разложение огромных биологических молекул.

Молекулы воды также непосредственными составляющими реакций биологического синтеза, в частности образования органических веществ в результате фотосинтеза.

Вода – важнейшая терморегулирующее вещество организма, что обусловлено ее чрезвычайно высокой теплоемкостью – способностью поглощать тепло.

Это объясняется тем, что часть тепловой энергии расходуется на разрушение водородных связей – преодоление сил сцепления между молекулами воды, предотвращает перегрев организма.

Благодаря высокой теплоемкости воды биохимические реакции в клетках происходят в установившемся диапазоне температур.

Знания о воде, Биология

Вода в биологии

  • Вода обладает высокой теплопроводностью и быстро передает тепло от одной части тела к другой, таким образом предотвращая перегрев органа, который наиболее активно функционирует.
  • Вода имеет большую теплоту испарения, именно эта ее особенность используется при терморегуляции у животных (потоотделение млекопитающих) и растений (охлаждение листьев).
  • Подсчитано, что только в результате огромной теплоемкости воды температура тела футболиста во время игры не повышается до +110 ° С.

У воды большая теплота плавления. Это препятствует образованию кристаллов льда в клетках при понижении температуры. (Теперь вам понятно, почему растения или насекомого в состоянии диапаузы способны переносить значительные морозы.)

Вода действует как смазочное жидкость в тех частях тела, где поверхность одного органа трется о поверхность другого, особенно в суставах.

Вода является опорой организма не только растений, но и некоторых животных. { Вспомните, как вянут цветы, если их не поливать, и что такое гидроскелет червей.)

Воде присущ сильное поверхностное натяжение. Как вам известно из физики, на границе с газом жидкость образует свободную поверхность.

На молекулы жидкости действуют силы притяжения соседних молекул (88) (Пользуясь рисунком, определите, чему равна равнодействующая сил, действующих на молекулу внутри жидкости.

) Благодаря наличию поверхностного натяжения по поверхности водоемов могут двигаться животные (89).

Многие свойств воды в живом организме до сих пор совершенно не изучено. Оказывается, молекулы воды чрезвычайно чувствительны к электромагнитным и акустических (90 а, б) полей и, по мнению ученых, является своеобразным органом чувств у многих живых существ.

Решу егэ

Задание 18 № 22301

Установите соответствие между признаками растений и их классификацией по отношению к воде: к каждой позиции, данной в правом столбце, подберите соответствующую позицию из второго столбца.

ПРИЗНАКИ РАСТЕНИЙ ГРУППЫ ПОКЛАССИФИКАЦИИ
  • А) целиком или большей частью погружены в воду
  • Б) в эпидермисе отсутствуют устьица
  • В) растут по берегам водоёмов на мелководье
  • Г) листовая пластинка тонкая, сильно рассечённая
  • Д) хорошо развита аэренхима
  • Е) хорошо развиты механические ткани листа, устьица на верхней стороне
1) гидатофиты2) гидрофиты

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

Пояснение.

  1. 1) гидатофиты: А) целиком или большей частью погружены в воду; Б) в эпидермисе отсутствуют устьица; Г) листовая пластинка тонкая, сильно рассечённая; Д) хорошо развита аэренхима
  2. 2) гидрофиты:В) растут по берегам водоёмов на мелководье; Е) хорошо развиты механические ткани листа, устьица на верхней стороне
  3. Ответ: 112112.
  4. Примечание.
  5. Экологические группы растений по отношению к воде:
  6. гидатофиты

Это растения, большая часть площади которого (или даже все растение целиком) находятся в воде. К ним относятся рдесты, кувшинки, кубышки, элодея (водяная чума) и т.д.

гидрофиты

Это растения, начинающий свой жизненный цикл в воде, но со временем стебли и листья которого покидают пределы воды. К ним относятся частуха, тростник, рис и т.д.

гигрофиты

Это растения, живущие на сильно увлажненных почвах. К ним относятся многие виды папоротников, чаровница (цирцея), адокса, болотный подмаренник и т.д.

мезофиты

Это растения, живущие на достаточных (не влажных и не сухих) почвах. К ним относятся большинство лесных и луговых трав, цветов, кустарников и деревьев: липа, береза, лещина, крушина, клевер, тимофеевка, костер, луговая овсяница ит.д.

Ксерофиты растут в местах с недостаточным увлажнением и имеют приспособления, позволяющие добывать воду при ее недостатке, ограничивать испарение воды или запасать ее на время засухи.

Ксерофиты лучше, чем все другие растения, способны регулировать водный обмен, поэтому и во время продолжительной засухи остаются в активном состоянии. Это растения пустынь, степей, жестколистных вечнозеленых лесов и кустарниковых зарослей, песчаных дюн.

Ксерофиты подразделяются на два основных типа: суккуленты и склерофиты.

Вода и ее биологическое значение

Урок рассчитан на 80–90 мин. Тема урока позволяет продемонстрировать ученикам взаимосвязь таких предметов, как биология, география, химия, физика. В скобках приведены варианты ответов на вопросы, которые мне хотелось бы получить от учащихся. Цели: ознакомление учащихся с данными о содержании воды в клетках различных тканей и водном обмене у разных организмов, с современными представлениями о структуре и свойствах воды, ее биологическими функциями; совершенствование навыков логического мышления. Оборудование: физическая карта Земли, пробирки, стаканы, капиллярные трубки; поваренная соль, этиловый спирт, сахароза, растительное масло, парафин, яичный белок, желудочный сок, лед; справочники по физике и химии.

Организационный момент

Учитель сообщает учащимся тему и цели урока и порядок его проведения. Проверка знаний учащихся по теме «Элементный и химический (молекулярный) состав клетки». Трое учащихся работают у доски, остальные (по вариантам) работают по карточкам. Работа у доски 1. На доске написан перечень элементов: F, Zn, N, Ca, J, Cl, Na, H, Mn, Cu, P, C, K, Fe, O, Mg, Co, из которых нужно выбрать органогенные (биогенные), макроэлементы, микроэлементы. Указать процентное содержание их в клетке. (Ответ учащихся: а) органогенные: N, H, C, O; б) макроэлементы: Са, Сl, Na, Mn, P, K, Fe, Mg; в) микроэлементы: F, Zn, J, Cu, Co). 2. Дать характеристику органогенных элементов. Объяснить, почему в ходе развития жизни на Земле эти элементы оказались «удобными» для химии жизни. 3. Записать на доске сведения о химическом (молекулярном) составе клетки с указанием процентного содержания основных классов веществ.

Работа по карточкам

Письменно ответьте на вопрос. Вариант 1. Как влияет недостаток какого-либо из необходимых элементов (органогенного, макроэлемента, микроэлемента) на жизнедеятельность клетки, организма? В чем это может проявиться? Приведите примеры. Вариант 2. Какой вывод можно сделать из того, что клетки имеют сходный элементный и химический (молекулярный) состав? Вариант 3. Какое научное значение имеют данные о сходстве и различиях элементного состава (качественного и количественного) живой и неживой природы?

Изучение нового материала

Содержание воды в клетках и организмах

1. Прочтите стихотворные строки Михаила Дудника и скажите, верны ли они с биологической точки зрения. (Стихотворение записано на доске.) Говорят, что из восьмидесяти процентов воды состоит человек, Из воды, добавлю, родных его рек, Из воды, добавлю, – дождей, что его напоили, Из воды, добавлю, из древней воды, родников.Из которых его деды и прадеды пили…

(Ответ учащихся. Стихотворные строки верны, т.к. более чем на 2/3 человек состоит из воды.)

2. Глядя на физическую карту, вспомните, каково соотношение площадей суши и Мирового океана на нашей планете.

(Ответ учащихся. Мировой океан, т.е. вода, окружающая материки и острова, занимает около 71% земной поверхности.)

Комментарий учителя. Вода не только покрывает большую часть земной поверхности, но и составляет большую часть всех живых существ: микроорганизмов, растений, животных, человека.

3. Велико ли значение воды в жизни человека?

(Ответ учащихся. Человек пьет воду, моется ею, использует в различных производствах, в сельском хозяйстве. Сейчас многие страны мира испытывают недостаток пресной воды, для ее получения приходится строить специальные заводы, очистные сооружения.)

Комментарий учителя. Вода, такое привычное вещество, обладает совершенно удивительными свойствами. Только благодаря этим свойствам воды стала возможна жизнь на Земле.

При поиске жизни на других планетах один из важнейших вопросов – есть ли там достаточное количество воды.

Уникальное значение воды для биологических систем обусловлено даже просто количественным содержанием ее в живых организмах.

4. Приведите примеры содержания воды в клетках разных организмов, их тканях и органах, известные вам из курсов ботаники, зоологии, анатомии и физиологии человека.

(Ответ учащихся. Вода составляет 80% массы клетки в молодом организме человека или животного и 60% – в клетках старого. В клетках головного мозга ее 85%, а в клетках развивающегося зародыша – 90%. Если человек теряет 20% воды, то наступает смерть.

Правда, не во всех клетках человека содержание воды столь велико. Скажем, в клетках эмали зубов ее только 10–15%.

Много воды в клетках мякоти сочных плодов и листьях растений, но ее очень мало в клетках сухих семян или спорах растений и микроорганизмов, поэтому они могут храниться очень долго, пока опять не обводнятся в условиях, способствующих их прорастанию.)

5. Чем определяются различия в содержании воды в клетках?

(Ответ учащихся. Воды больше в тех клетках, в которых обмен веществ протекает более интенсивно.)

Поступление воды в организмы животных и растений

Какие вы знаете способы получения воды разными организмами?

(Ответ учащихся. Пути поступления воды в организм очень разнообразны:

а) через поверхность тела – у одноклеточных организмов, низших растений, личинок некоторых насекомых, лягушек, рыб и других водных организмов; б) с пищей и питьем – у большинства животных; в) есть животные, которые почти не пьют или пьют крайне мало. Это оказывается возможным за счет: метаболической воды, т.е.

воды, образующейся в организме при окислении, главным образом, жиров (при окислении 1 г жира образуется 1,1 г воды); экономного расходования воды, которое у одних обеспечивается наличием водонепроницаемых покровов, у других – высокой концентрацией мочи (так, например, у верблюдов моча в 8 раз концентрированнее плазмы); запасов воды (например, у личинок); г) растения поглощают воду из почвы с помощью корневых волосков;

д) необычные способы получения воды имеют: эпифиты – растения, поселяющиеся, главным образом на стволах, ветвях других деревьев – поглощают воду из воздуха; многие зонтичные растения задерживают влагу в чашевидных влагалищах листьев, откуда она постепенно всасывается через эпидермис.

Строение молекулы и свойства воды

Многочисленные биологические функции, выполняемые водой, обеспечиваются ее уникальными свойствами, а уникальность свойств воды определяется структурой ее молекулы.

1. Вспомните известные вам из курса химии особенности строения молекулы воды.

(Ответ учащихся. В молекуле воды (эмпирическая формула H2O) один атом кислорода ковалентно связан с двумя водородными атомами. Молекула имеет форму треугольника, в одной из вершин которого находится атом кислорода, а в двух других – по атому водорода.)

2. Каков характер ковалентной связи между атомом кислорода и атомами водорода?

(Ответ учащихся. Связь между атомом кислорода и атомами водорода полярная, т.к. кислород притягивает электроны сильнее, чем водород.)

Комментарий учителя. Действительно, атом кислорода в силу своей большей электроотрицательности притягивает электроны сильнее, чем атомы водорода. Следствием этого является полярность молекулы воды.

В целом молекула воды электронейтральна, но электрический заряд внутри молекулы распределяется неравномерно, и в области атомов водорода преобладает положительный заряд, а в области, где расположен кислород, – отрицательный заряд (рис. 1).

Поэтому такая молекула является электрическим диполем.

Отрицательно заряженный атом кислорода одной молекулы воды притягивает положительно заряженные атомы водорода двух других молекул, поэтому молекулы воды оказываются связанными друг с другом водородными связями. С понятием водородной связи вы уже знакомы (рис. 2).

В жидкой воде эти слабые связи быстро образуются и так же быстро разрушаются при беспорядочных столкновениях молекул. Именно благодаря способности молекул воды связываться друг с другом при помощи водородных связей, вода обладает рядом свойств, имеющих важное значение для жизни.

Задания группам учащихся

Класс делится на пять групп, каждая из которых, используя заранее приготовленное оборудование, работает по инструктивной карточке, содержащей задание.

Задание 1-й группе

Вам предложен ряд веществ: поваренная соль, этиловый спирт, сахароза, растительное масло, парафин. Попытайтесь последовательно растворить эти вещества в воде. Какие из предложенных веществ растворяются в воде, а какие нет? Попытайтесь объяснить, почему одни вещества в воде растворяться могут, а другие не могут. С каким свойством воды вы при этом познакомились?

Задание 2-й группе

В пробирку с белыми хлопьями нерастворимого яичного белка, нагретую на водяной бане до 37 °С, добавьте желудочный сок. Что вы наблюдаете? Какая реакция произошла и благодаря какому ферменту желудочного сока? С каким свойством воды вы познакомились?

Задание 3-й группе

Опустите кусочки льда в стакан с водой. Что вы наблюдаете? Что вы можете сказать о плотности воды и льда? Конкретные сведения о плотности воды и льда можно получить из «Справочника по элементарной физике» (Енохович). С какими особенностями воды вы познакомились?

Задание 4-й группе

Вам известно, что вода закипает и переходит в парообразное состояние при температуре 100 °С. Используя «Справочник по элементарной физике», сравните температуру кипения воды с температурой кипения других жидкостей. Попытайтесь объяснить полученные результаты.

Задание 5-й группе

Попытайтесь налить воду в стакан «с верхом». Почему это возможно? В стакан с водой медленно опустите стеклянную трубку малого диаметра. Что вы наблюдаете? Объясните результаты опыта. С каким свойством воды вы познакомились?

Отчет 1-й группы

В воде из предложенных веществ растворяются: поваренная соль, этиловый спирт, сахароза (тростниковый сахар). Не растворяются: растительное масло и парафин.

Из полученных результатов можно сделать вывод, что вещества с ионной химической связью (поваренная соль), а также неионные соединения (сахара, спирты), в молекулах которых, наверное, присутствуют заряженные (полярные) группы, в воде растворяются.

Вода является одним из наиболее универсальных растворителей: практически все вещества растворяются в ней, хотя бы в следовых количествах.

Комментарий учителя. Если энергия притяжения между молекулами воды и молекулами какого-либо вещества больше, чем энергия притяжения между молекулами воды, то вещество растворяется.

Растворимые в воде вещества называются гидрофильными (соли, щелочи, кислоты и др.). Неполярные (не несущие заряда) соединения в воде практически не растворяются.

Их называют гидрофобными (жиры, жироподобные вещества, каучук и др.).

Отчет 2-й группы

Нерастворимые хлопья яичного белка под действием пепсина желудочного сока растворяются. Имеет место реакция ферментативного гидролиза (расщепления) белков на аминокислоты с присоединением молекулы воды при разрыве каждой пептидной связи. Подобные реакции протекают в желудочно-кишечном тракте человека и животных:

Таким образом, вода может вступать в химические реакции, т.е. является реагентом.

Комментарий учителя. Вода способна вступать в реакции гидролиза, т.е. реакции, при которых к свободным валентностям различных молекул присоединяются группы ОН– или Н+ воды. В результате образуются новые вещества с новыми свойствами.

Отчет 3-й группы

Кусочки льда не тонут в воде. Это происходит благодаря тому, что плотность льда меньше плотности жидкой воды. По справочнику мы определили, что плотность воды равна 1 г/см3, а плотность льда равна 0,92 г/см3. Таким образом, лед легче воды и может плавать на ее поверхности.

Комментарий учителя. Действительно, плотность воды и поведение вблизи точки замерзания у этого вещества особые. Максимальной плотностью вода обладает при температуре +4 °С, а плотность воды в твердом состоянии оказывается меньшей, чем в жидком.

Отчет 4-й группы

Из данных, приведенных в справочнике, следует, что температура кипения воды одна из самых высоких среди жидкостей. Например, температура кипения этилового спирта 78 °С, эфира 34,5 °С.

Мы думаем, что высокая температура кипения воды объясняется способностью ее молекул образовывать друг с другом водородные связи.

Для того, чтобы заставить молекулы воды двигаться со скоростью, достаточной для разрыва водородных связей, требуется затратить много тепловой энергии. Кстати, температуры на поверхности Земли редко достигают точки кипения воды.

Комментарий учителя. Вы верно назвали причину относительно высокой температуры кипения воды. Закипая, вода испаряется, т.е. переходит в газообразное состояние. На испарение также расходуется много тепла. Эта энергия тратится на разрыв водородных связей.

Отчет 5-й группы

Нам удалось налить воду в стакан «с верхом». Поверхность воды как бы покрыта «кожицей», так как молекулы воды, находящиеся на поверхности, удерживаются за счет водородных связей, возникающих между ними и молекулами, находящимися внутри.

Таким образом, вода обладает большим поверхностным натяжением. По тонкой стеклянной трубке вода поднялась на высоту, превышающую ее уровень в стакане с водой. Думаем, что она удерживается на этой высоте из-за притяжения молекул воды стенками стеклянной трубки.

Итак, молекулы воды способны «слипаться» между собой и с другими веществами.

Комментарий учителя. Способность молекул воды «слипаться» друг с другом благодаря водородным связям получила название когезии. А способность воды «слипаться» с другими веществами называется адгезией.

Именно адгезией объясняются капиллярные свойства воды – ее способность подниматься по тонкой стеклянной трубке, что вы и наблюдали в опыте. Выполняя эти несложные опыты и другие задания, мы познакомились с основными физическими свойствами воды, которые объясняются малыми размерами и полярностью ее молекул, т.е.

особенностями молекулярного строения. Теперь, исходя из свойств воды, дадим характеристики ее биологических функций.

Биологические функции воды

1. Исходя из физических свойств воды, опираясь на знания строения и функционирования растительных и животных организмов, пользуясь текстом учебников (Рувинский А.О. и др. Общая биология и Захаров В.Б. и др. Биология: общие закономерности), заполните таблицу.

Свойства воды Биологические функции воды
1. Способность растворять в себе вещества а) вступает в реакции гидролиза б) источник водорода в процессе фотосинтеза (фотолиз воды)в) в цикле Кребса вода тратится на окисление углерода
2. Вода как реагент а) биохимические реакции протекают в водных растворах б) среда для транспорта различных веществв) обеспечение осмоса, тургора, движения устьиц
3. Большая теплота испарения а) среда обитания для клеток и организмов б) основа внутриклеточных жидкостейв) охлаждение тела животных и растений
4. Плотность и поведение воды вблизи точки замерзания а) защита, среды обитания водных организмов от перемерзания б) перемещение питательных веществ в водоемах
5. Большое поверхностное натяжение, когезия и адгезия а) определение физических свойств клетки б) передвижение воды вверх по стеблям растений в) удержание на поверхности мелких организмовг) подъем влаги по почвенным порам

Закрепление знаний

Предлагаю вам решить следующие биологические задачи.

(Ответ учащихся. Заморозков, вероятнее всего не будет, т.к. влажность воздуха высока. Вода обладает высокой теплоемкостью, т.е. на ее нагрев нужно затратить много тепла, поэтому она будет играть ночью роль «грелки» или обогревателя.)

2. Если растереть в ступке таблетку фенолфталеина и добавить несколько сухих гранул щелочи, то между этими веществами реакции не происходит. Что надо сделать, чтобы реакция происходила?

(Ответ учащихся. Нужно вещества растворить в воде, тогда молекулы фенолфталеина и ионы щелочи получат возможность свободно двигаться и их реакционная способность возрастет.)

Домашнее задание. Выучить теоретический материал по учебникам Рувинского и Захарова, привести все записи в тетрадях в порядок.

Фото М. Кабанова

«Вода в природе. Значение воды для жизни на Земле. Свойства и охрана воды»

  • 3. Первичное закрепление
  • Цель: организация усвоения знаний о воде и способов действий на уровне применения знаний в новой ситуации.
  • Задачи:
  • – организация самостоятельного выполнения задания;
  • – установить правильность и осознанность выполнения заданий о воде, выявить пробелы;
  • – организовать самопроверку учащимися своих решений по эталону.
  • -Вы неплохо показали свои знания (подвести итог).
  • Продолжаем работать.
  • Задание 1 (Слайд 6)
  • -Все тела в природе состоят из общего вещества- воды.
  • Отгадайте загадки, отгадки в которых будут называть тела, состоящие из воды. (Слайд 7-9)
  • 1. Без крыльев летят,
  • без ног- бегут,
  • без паруса- плывут.
  • +облака

2. Что видно, когда ничего не видно?

  1. +туман
  2. 3.Под землёй живёт,
  3. на небо смотрит.
  4. +родник
  5. 4. Приходил, стучал по крыше,
  6. уходил- никто не слышал
  7. +дождь
  8. 5. Не конь, а бежит,
  9. не лес, а шумит.
  10. +река
  11. 6. Вечером наземь слетает,
  12. ночь на земле пребывает,
  13. утром опять улетает.
  14. +роса
  15. 7. В огне не горит,
  16. в воде не тонет.
  17. +лёд

8. Скатерть бела весь мир одела.

+изморозь

9. Кругом вода, а с питьём беда.

  • +море
  • Используя отгадки, расскажите о воде в природе.
  • – Значение воды для жизни на Земле чрезвычайно велико (Слайд Экзюпери)
  • Докажите, что вода – это жизнь
  • +Дождевая и талая вода пропитывают почву и растёт трава.
  • +Когда долго нет дожей не растут грибы.

+Вода нужна животным. Они приходят к реке на водопой.

  1. +Человек тоже без воды не может жить, через три дня он погибает.
  2. +Без воды не могут работать ни фабрики, ни заводы, ни школы, ни магазины.
  3. +Вода-удобная дорога для кораблей.
  4. ФИЗКУЛЬТМИНУТКА
  5. Льётся чистая водица.
  6. Любим мыться, любим мыться.
  7. Зубную пасту мы берём, крепко щёткой зубы трём.
  8. Моем шею, моем уши.
  9. После вытремся по суше.

-А вот для того, чтобы использовать воду надо знать её свойства. Для этого мы выполним практическую работу, в ходе которой вам предстоит исследовать свойства воды.

-Возьмите карту исследований, подпишите её. В ходе работы с опытами вы её заполните, то есть сделайте выводы, какие свойства имеет вода.

Опыт 1

-Перед вами два сосуда с водой. Что можно сказать о форме воды.

  • +Вода не имеет формы, она принимает форму того сосуда, в котором находится.
  • Опыт 2
  • -Ты льёшь воду в блюдце, что она делает?
  • +Течёт
  • Опыт3
  • -Когда мы подходим к столовой, чем пахнет?
  • +едой
  • – Понюхайте воду
  • -Делаем вывод
  • +Вода не имеет запаха
  • Опыт 4
  • -Вы знаете вкус хлеба, молока, яблок
  • Попробуй воду
  • -Она имеет вкус?
  • +Нет
  • Вывод записываем в карту исследований
  • Опыт5
  • -Посмотрите, что находится в первом стакане?
  • +Молоко
  • -Какого оно цвета?
  • +Белого
  • -А у воды есть цвет?
  • Сделайте вывод и запишите
  • Опыт 6
  • В стакан с водой опустите ложку
  • -Видно ложку?
  • Сделайте вывод и запишите
  • Опыт 7
  • -Насыпь содержимое порошка в стакан и размешай.
  • -Видно соль в воде?
  • +Нет
  • – Что с ней случилось?
  • +Она растворилась
  • Вывод
  • Самопроверка (Слайд15)
  • -А сейчас проверим и закрепим ваши знания.
  • Тест- тренажёр (Слайды16-24)
  • -Вы убедились, что вода- это одно из главных богатств на Земле.
  • Сколько же воды на Земле?
  • +много

-Очень много. Но какая это вода?

  1. +солёная
  2. -Где она встречается (Слайд с морем)
  3. +в море
  4. А нам какая вода нужна?
  5. +пресная
  6. -Где находится пресная вода?
  7. +в реках, родниках, озёрах
  8. -Вывод, пресной воды очень мало (Слайд 28)
  9. -Что надо делать, чтобы сохранить пресную воду?
  10. +беречь
  11. -Как беречь?
  12. +Кран открывать наполовину, не бросать мусор в реку.
  13. -Правильно, только вот на деле получается по другому
  14. -Вот она река Кострома в период разлива
  15. Красивая прекрасная река. Можно ли предположить, что впадающая в неё река Вёкса будет плакать от того, что на её берегу люди оставляют мусор
  16. -ВЫВОД: Охрана воды – это не только общегосударственное дело, но и дело каждого человека.
  17. -Выскажите своё мнение по поводу увиденного
  18. -Слайд стр. 28 (Читаю стихотворение)
  19. -использованы приобретённые знания в практической деятельности;
  20. -самостоятельная демонстрация опытов;
  21. -умение делать выводы.
Ссылка на основную публикацию