Исследовательская работа для 3 класса «Почему вода в море соленая?»

Муниципальное бюджетное образовательное учреждение

“Лицей” г.Арзамас, Нижегородская область

Исследовательская работа для 3 класса «Почему вода в море соленая?»

Выполнила:

ученица 3 ”А” класса

Ильина Наталья

Руководитель:

Перепелова

Марина Алексеевна

г. Арзамас, 2013 г.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение. Цель. Задачи.

Постановка проблемы.

Выработка гипотез.

Глава 1. Поиск решения и сбор материала.

• Что такое соль?

• Почему море такое соленое?

• Почему нельзя пить морскую воду?

• Кто так сильно засолил море?

Глава 2. Наблюдения и эксперименты.

Глава 3. Свойства морской воды.

• Какой воды на земле больше соленой или пресной?

• Какая вода закипает быстрее соленая или пресная?

• Можно ли из соленой воды получить пресную питьевую воду?

• В какой воде легче научиться плавать?

• Чем полезна морская вода?

Глава 4. Соленость моря.

• Какие элементы входят в состав морской соли?

• Что такое соленость моря?

• Как добывают морскую соль?

Глава 5. Откуда берется соль в морях?

• Почему солевой состав остается постоянным?

• Почему мертвое море одно из самых соленых на Земле?

• Правда ли, что соль очищает воздух?

Глава 6. Выводы.

Заключение.

ВВЕДЕНИЕ.

Объект исследования: соленая вода морей и океанов.

Цель исследования: Узнать историю появления соли, определить ее свойства, обосновать правомерность существования различных гипотез, провести свои опыты и наблюдения и выяснить, почему вода в море соленая?

Задачи исследования:

1) Прочитать литературу и статьи по теме.

2) Выяснить, что такое соленость моря и как происходит добыча соли.

3) Опытным путем определить свойства соли.

Методы:

Сравнение – сравнить свойства соленой и пресной воды.

Эксперимент – провести опыты.

Анализ – проанализировать полученную информацию.

Сопоставление – сопоставить свои гипотезы с гипотезами ученых.

Постановка проблемы.

Именно этот вопрос меня и заинтересовал, когда однажды летом вместе с мамой и папой я отдыхала на море. Собираясь на пляж, папа сказал: “не забудьте взять с собой воды, а то вдруг пить захочется”. Как же так, удивилась я, ведь там целое море воды.

Морскую воду пить нельзя, сказала мама, потому что она соленая.

Когда мы пришли на берег, я первым делом бросилась к морю, зачерпнула воду ладошкой и попробовала ее. Вода была такой соленой, что даже горчила.

Море было теплым и ласковым. Я села у самой воды и задумалась. Почему же вода в море соленая?

Выработка гипотез.

У меня возникли следующие предположения (гипотезы).

1) Предположим, что вода разрушает камни – минералы, таким образом, в воду попадают минеральные соли.

2) Допустим, что вода из рек и озер попадает в моря вместе с накопленными и раствореными в ней частичками разных солей.

3) А может быть, кто-то его просто посолил, как мама солит бульон?

ГЛАВА 1.

Поиск решения и сбор материала.

А что такое соль и из чего она состоит?

Когда проголодавшийся человек садится за стол, а обед еще не готов, он с нетерпением начинает есть хлеб с солью. Никому и в голову не приходит, что из-за этого белого кристаллического порошка, лежащего в обыкновенной солонке, люди когда-то могли сражаться, убивать друг друга, продавать в рабство и кочевать из одной страны в другую. Бывало даже и так, что крупинка соли могла изменить судьбу человека, а несколько крупинок этого удивительного порошка возвращали жизнь умирающему. И в наши дни поваренная соль таит в себе много скрытых, удивительных и далеко не всем известных свойств. Без соли не может жить ни один живой организм. Соль предохраняет продукты от гниения. Она понижает температуру таяния снега и льда. Из соли приготавливается много необходимых лекарств, и соль нужна для производства самых обыкновенных предметов — мыла, стекла, тканей, бумаги и еще многого другого. Поэтому старая русская пословица «Без соли не проживешь» справедлива и в наши дни.

Соль имеет кристаллическую решетку.

В этом можно убедиться, если поставить чашку с соленой водой в теплое место. Через некоторое время вода испарится, а соль выпадает на дне чашки в виде блестящих кубических кристаллов.

Есть такое выражение “вода камень точит”. Много-много лет рисунок 1 бьются волны о берег, капельки воды, вечные странницы и вечные труженицы попадают в одно и то же место, в камне образуется лунка, потом он разрушается. Из разрушенных камней – минералов в воду попадают минеральные соли, и вода становится соленой.

Море, можно сказать, не просто соленое, оно горькое, неприятное на вкус. Ведь недаром люди, терпящие бедствие в открытом море без запаса пресной воды, могут погибнуть от жажды, потому что пить морскую воду невозможно.

Но почему море такое соленое?

Ученые думают, что в древнейшие времена, миллионы и миллионы лет назад, когда воды морей скапливались в громадных углублениях суши, они были пресными. Кто же их потом так крепко засолил?
Да все те же капельки воды, вечные странницы и вечные труженицы.
Реки неудержимо стремятся к морю. Все реки земного шара. Они бегут к нему длинными извилистыми путями, они вливаются в озера с одной стороны и вытекают с другой, чтобы продолжить свой бег к морю. К морю! К морю!

Почему?
Да потому что уровень морей и океанов всегда ниже уровня суши. И путь воды всегда идет под уклон. Потому-то все реки и текут к морям, растворяют некоторые горные породы и уносят с собой частички разных солей. Но вот подземный ручей вырвался на волю, побежал по земле, попал в речку и смешал с ней свои воды, а в водах этих рек тоже есть соли, потому что река вымывает их из почвы.

А почему нельзя пить морскую воду?

Если мы будем пить морскую воду, то рискуем получить не только расстройство желудка, но и умереть — по причине, обезвоживания организма: чтобы вывести избыточную соль, организм начинает использовать воду из клеток тканей, а это влечёт за собой обезвоживание и гибель. В то же время компрессы, ванны, полоскания и другие процедуры с использованием морской воды помогают излечиться от множества болезней: целебность при наружном применении придаёт высокая концентрация как положительных, так и отрицательных ионов.

Морская вода не пригодна для питья. Но в ней много миллионов лет назад зародилась жизнь. В ней появились первые живые организмы, которые называются микроорганизмами (“микро”, значит маленький). Они росли, изменялись и усложнялись. Многие превратились в удивительных животных и выбрались на сушу. А спустя долгие годы по земле уже ходили первые люди. Этот процесс называется эволюцией. А море зовут колыбелью жизни.

Если бы вода в морях и океанах была абсолютно чистой и пресной (такая вода называется дистиллированной), то на земле не было бы ни животных, ни людей.

Кто же мог так сильно засолить море?

Конечно, специально никто море не солил.

Но в стихах и сказках можно найти упоминание об этом. Одним из примеров является норвежская сказка “Почему вода в море соленая”.

Однажды моряк украл волшебную мельницу, которая могла намолоть все, что пожелаешь. Он взял ее в море на свой корабль и потребовал от мельницы намолоть соли.

Когда соли было достаточно, он приказал мельнице остановиться, но не знал волшебных слов. Вскоре соли стало так много, что корабль и мельница опустились на дно моря, а мельница все продолжала молоть соль. Она продолжает молоть ее до сих пор, поэтому море такое соленое…

Хорошо, если бы соленость морской воды объяснялась бы так просто, как в этой норвежской сказке.

Но у ученых до сих пор нет единого мнения, почему, же вода в морях и океанах соленая.

ГЛАВА 2.

Наблюдение и эксперименты.

Изучив материал по данной теме, мне захотелось провести свои маленькие эксперименты.

Я решила создать свое маленькое море. Налила в стакан воды и бросила щепотку соли. Размешала подобно волнам в море и попробовала. Какой вода стала на вкус? Куда делась соль? Конечно же, соль растворилась, и вода стала соленой.

Это и есть простое подтверждение того, что попадая в воду минералы, растворяются, придавая морской воде специфический вкус.

рисунок 2

Я провела еще один опыт.

Взяла кусочек глины, добавила в него немного земли и песка. Слепила из этого небольшую чашечку. Налила туда немного воды. Так и морская вода, как гигантские чаши, заполняет огромные углубления и впадины в земле. Потом осторожно покачала чашку, как будто море разволновалось. И я увидела, что на дне чашки появилась грязь и песок, а вода стала мутной. Это вода вымывает со стенок и со дна чашки грязь, песок и глину. Таким же образом различные вещества попадают в морскую воду со дна и берегов морей.

Проводим третий опыт. Для этого я приготовила перенасыщенный раствор. В теплой воде растворила соль небольшими порциями. Когда соль перестала растворяться, раствор перелила в другую емкость и дала ему остыть. В раствор опустила шерстяную ниточку. Через сутки обнаружился рост солевых отложений. Как интересно, я бросила в воду щепотку мелкой соли, а получили крупные кристаллики.

Через неделю у соли выросли красивые кристаллы кубической формы.

Вода в стакане испарилась. Стенки и дно стакана покрылись кристаллами соли.

Это произошло потому, что насыщенный раствор поваренной соли перемещается по верёвке к нижней её точке за счёт капиллярного эффекта. Сила земного притяжения заставляет жидкость двигаться по верёвке. После того как раствор соли по верёвке поднимается из стакана, он начинает двигаться вниз. За счёт капиллярного эффекта верёвка вытягивает соляной раствор из стакана.

ГЛАВА 3.

Свойства морской воды.

Исследуя данную тему, мне захотелось узнать немного больше о соленой воде. Я стала расспрашивать всех про морскую воду, искать ответы на свои вопросы в журналах и энциклопедиях. И вот что я выяснила.

Какой воды на земле больше соленой или пресной?

Соленой воды намного больше. Пресной воды мало. Ее запасы находятся в реках и озерах.

Какая вода закипает быстрее соленая или пресная?

Это легко выяснить, поставив на огонь две одинаковые кастрюльки с водой. В одной из них воду посолить. Через некоторое время мы заметим, что быстрее закипит пресная вода.

Это объясняется тем, что для нагрева соленой воды до температуры кипения потребуется больше тепла, чем для чистой воды. Быстрее закипит пресная вода. А теперь я положу в обе кастрюльки по маленькой картофелины. Что я вижу! В соленой воде картофель сварился быстрее. Просто соленая вода обеспечивает более высокую температуру, за счет этого быстрее готовится пища.

Можно ли из соленой воды получить пресную питьевую воду?

Это можно проверить с помощью научного опыта.

Нальем в небольшой тазик немного воды и растворим в ней несколько ложек соли. На дно поставим чашку, сверху натянем пленку, а на пленку положим камешек, так, чтобы получилось небольшое углубление, но пленка не касалась чашки. Поставим это приспособление на солнце.

Вода в тазике начнет нагреваться и испаряться. Однако пленка будет задерживать ее, и чистая рисунок 7 питьевая вода по капелькам осядет в чашку. Соль не испаряется – она так и остается на дне тазика.

Еще одна интересная особенность связана с таянием льда из пресной и соленой воды. Я заморозила стаканчики с пресной водой и водный соленый раствор, затем поместила в одинаковые условия для размораживания, и оказалось, что соленый лед растаял быстрее.

Соль — химическое соединение натрия и хлора, снижает температуру замерзания воды, мешая её молекулам соединяться и образовывать кристаллы льда.

Всем известно, что вода замерзает при 0, а морская вода при -2 градусах Цельсия.

Думаю, что все видели – в гололед посыпают дорогу солью и лед тает даже при отрицательной температуре. Почему?

А дело в том, что посыпав лед солью, мы получаем смесь соли и льда в которой лед начинает плавиться. Это происходит потому что температура замерзания этой смеси гораздо ниже.

В какой воде легче научиться плавать?

Конечно же, в соленой. Соль повышает плотность воды. Чем больше соли в воде, тем сложнее в ней утонуть. В знаменитом Мёртвом море вода настолько солёная, что человек без всяких усилий может лежать на её поверхности, не боясь утонуть.

Проведем еще один опыт.

рисунок 9

Чем полезна морская соль?

Лечебная сила моря известна с глубокой древности. Еще Гиппократ в 4 веке до н.э. говорил о целебных свойствах морской воды. Морская вода улучшает эластичность кожи, имеет антисептические, противовоспалительные и болеутоляющие свойства, снимает стрессы и повышает жизненный тонус. Благотворно влияет на сердечнососудистую систему, помогает при заболеваниях опорно-двигательного аппарата, радикулитах, полиартритах, стимулирует обменные процессы в организме.

ГЛАВА 4.

Соленость моря.

Какие элементы входят в состав морской соли?

Хотя ученые занимаются исследованием морской воды вот уже более ста лет, ее химический состав до конца еще не изучен. Тем не менее, ученые смогли выделить различные химические вещества, растворенные в солях.

В морской соли содержится огромное количество необходимых для здоровья микроэлементов.

• Калий и натрий участвуют в регулировании питания и очистки клетки.

• Кальций принимает участие в свертывании крови, формирует клеточные оболочки.

• Магний антистрессовый минерал, обладает антиаллергическим действием, недостаток магния ускоряет процесс старения.

• Бром успокаивает нервную систему.

• Йод регулирует гормональный обмен.

• Хлор участвует в образовании желудочного сока и плазмы крови.

• Марганец участвует в формировании костной ткани и укрепляет иммунную систему.

• Цинк участвует в формировании иммунитета.

• Железо участвует в транспортировке кислорода и процессе образования эритроцитов.

• Селен предотвращает онкологические заболевания.

• Медь препятствует развитию анемии.

• Кремний придает эластичность сосудам и укрепляет ткани.

А что такое соленость моря?

Морская вода существенно отличается от пресной. Если взять и вскипятить воду, взятую, например, из Чёрного, Мёртвого и Средиземного морей, то мы увидим, что закипает она при разных температурах. Эффект от купания в этих морях вызовет не меньшее удивление, так как усилия, которые приходится затратить, чтобы удержаться на плаву, во всех трёх случаях оказываются различными.  

В 70-х годах XVII столетия Роберт Бойль выполнил первые достоверные измерения общего содержания солей в воде, взятой с разных глубин океана у побережья Англии, после чего высказал предположение о постоянстве солевого состава морской воды.

 солёность, — условная величина. Она отражает вес в граммах всех солей, растворённых в литре морской воды, измеряется в десятых долях процента и обозначается ‰ — промилле.

 Содержание солей в морской воде изменяется под действием многих факторов, которые можно разделить на три группы: 

— речной сток, осадки, испарение, образование и таяние морских льдов;

— жизнедеятельность морских организмов, формирование и трансформация донных отложений;

— дыхание морских организмов, фотосинтез растений, деятельность бактерий. 

Именно из-за различий в солёности поверхностных вод Чёрного (17–18‰), Средиземного (36–37‰) и Мёртвого (260–270, а иногда и 310‰) морей их плотность также значительно отличается и плавание в них требует затраты разных усилий. Соль-то и приводит к тому, что температура кипения морской воды превышает 100°C, а температура замерзания — ниже нуля. 

А как добывают морскую соль?

Способ добычи соли из морской воды был подсказан человеку самой природой. В условиях сухого и жаркого климата происходит быстрое испарение воды и на берегах и дне осаждается соль. Наблюдая процесс солеотложения, человек научился устраивать вспомогательные приспособления для добычи соли там, где климатические условия позволяли это сделать, для чего сооружали бассейны, сообщавшиеся с морем и друг с другом. Сегодня создается сеть бассейнов, расположенных у экологически чистых прибрежных зон. Ограждением служат деревянные борта. Под воздействием солнца и ветра соль выпаривается. Затем собирается вручную. При такой технологии сохраняется природный состав соли. 95

Если всю морскую соль равномерно распределить по поверхности суши, то получится слой толщиной более 150 метров — примерно 45-этажное здание!

Можно привести и другое сравнение: если высушить все океаны, то ставшейся соли хватило рисунок 11 на строительство стены высотой 230 км. и толщиной 2 км. Такая стена могла бы обогнуть по экватору весь земной шар.

Но соляные пласты могут располагаться и под землей. А на поверхности – в этом случае они образуют соляные озера. Эти залежи возникли на протяжении многих периодов жизни Земли. Источником таких залежей является морская вода, из солей которой образовались и месторождения ископаемых солей, и соляные озера. Таким образом, соляные месторождения – это остатки высохшего древнего океана.

ГЛАВА 5.

Откуда берется соль в морях.

Ученые обнаружили несколько источников поступления соли.
1. Один из них — это почва. Когда дождевая вода просачивается сквозь почву и камни, она растворяет мельчайшие частички минералов, в том числе соли и входящие в их состав химические элементы. Затем водные потоки уносят их в море. Этот процесс называется эрозией. Конечно, содержание соли в пресной воде очень низкое, поэтому ее невозможно определить на вкус.

2. Другой источник — солеобразующие минералы в глубинах земной коры под океаническим дном. Вода просачивается сквозь трещины в коре, сильно нагревается и выбрасывается обратно, насыщенная растворенными в ней минералами. Глубоководные гейзеры извергают полученную смесь в море.

3. В ходе обратного процесса подводные вулканы выбрасывают в океан огромное количество горячей породы, и таким образом химические элементы попадают в воду.

4.Еще один источник пополнения морей минералами — ветер, который переносит мелкие частицы с земли в море.

Благодаря всем этим процессам морская вода содержит практически все известные химические элементы. Но самая распространенная соль — хлористый натрий, или обычная поваренная соль. Она составляет 85 % всех растворенных в морской воде солей, и именно она придает ей соленый вкус.

Почему солевой состав остается постоянным?

Соленость морской воды меняется в разных частях океана и иногда зависит от времени года. Наибольшая соленость среди незакрытых вод отмечается в Красном море и в Персидском заливе, где испарение очень сильное. В морских зонах, которые получают много осадков и огромное количество пресной воды из крупных рек, соленость, как правило, ниже среднего. Низкая соленость наблюдается также в зонах таяния полярных льдов, которые представляют собой замерзшую пресную воду. С другой стороны, когда море покрывается льдом, вода становится более соленой. Но в целом солевой состав морской воды остается на удивление постоянным.

В морях скапливается множество солей, потому что испаряется только чистая вода. Все минералы остаются в море. Хотя море продолжает пополняться минералами, содержание солей всегда постоянно — около 35 грамм на литр воды.

Почему Мертвое море одно из самых соленых?

Мертвое море находиться между Палестинской автономией, Израилем и Иорданией. Оно является третьим после озера Ассаль и Кара-Богаз-Гол озером в мире по солености. Реки, впадающие в Мертвое море, несут растворенные соли и другие минералы. Поскольку берег Мертвого моря — самое низкое место на поверхности суши, вода в этом море расходуется только на испарение, из-за чего летом его уровень может понижаться на 25 миллиметров в день. В связи с этим, содержание соли в верхних слоях воды достигает примерно 30 процентов, что почти в десять раз выше, чем в Средиземном море. Так как с повышением солености плотность воды увеличивается, купающиеся, словно поплавки, плавают на поверхности. И им не нужен надувной матрас, чтобы, лежа на спине, читать газету.

Но самое соленое озеро на нашей планете – это озеро Ассаль. Его соленость – 35%.
Озеро Ассаль расположено в центральной части Джибути, в пустыне Данакиль. Озеро имеет размеры 16х6 км и расположено на 153 м ниже уровня моря. Озеро Ассаль — самая низкая точка Африки.

Правда ли, что соль очищает воздух?

Как показало одно исследование, загрязнение воздуха препятствует выпадению осадков из облаков, находящихся над поверхностью суши. Однако загрязненные облака над океаном гораздо быстрее дают дождь. Это объясняется наличием в воздухе кристалликов соли из брызг морской воды.

Капельки воды, которые осаждаются на загрязненных частицах, слишком малы, чтобы стать дождевыми каплями, и поэтому остаются в облаке. Кристаллики же морской соли служат ядрами конденсации, притягивая мельчайшие водяные капельки и образуя более крупные. Так на землю проливается дождь, который очищает атмосферу от загрязнения.

ГЛАВА 6.

Выводы:

Изучив материал по теме, и проведя ряд экспериментов, я пришла к выводу, что две первые мои гипотезы подтвердились полностью, а третья не имеет научного обоснования.

Я выяснила, что вода в море соленая либо из-за того, что вода разрушает камни, либо потому, что все реки бегут к морям, растворяя некоторые горные породы, и уносят с собой частички разных солей.

Одни ученые считают, что соль в море принесли реки. Вода – сильнейший растворитель, способный разрушить любую породу на земной поверхности. Реки сносят растворенные водой примеси в моря и океаны. Вода из океана испаряется и опять возвращается на землю, продолжая свой вечный круговорот. А растворенные соли остаются в морях.

Другие ученые опровергают эту версию, утверждая, что вещества, растворенные в морской воде, были вымыты текучими водами из магматических пород.

Таким образом, у ученых до сих пор нет единого ответа на вопрос: Почему вода в море соленая?

В ходе исследования выдвинутые гипотезы в основном подтвердились. Благодаря исследованию я узнала много нового и интересного. Надеюсь, что полученные знания пригодятся мне в школе.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

Сегодня существует две основных версии ответа на вопрос “Почему вода в море соленая?“ Одна из них традиционная, другая – современная.

Традиционно считалось, что вода в море солёная, потому что соль в море приносят реки, вымывая её из горных пород, по которым проходит их русло. В речной воде, , тоже есть соль, только её в 70 раз меньше, чем в морской. Ежегодно реки добавляют в Мировой океан одну шестнадцатимиллионную часть соли от его общего объёма.

Морская вода постоянно испаряется (а соли остаются в море!), затем снова возвращается в виде осадков на сушу, попадает в реки, опять обогащается солью горных пород, рисунок 13 которую реки выносят в море. Неудивительно, что за миллионы лет такого круговорота воды в природе Мировой океан изрядно «просолился». Этот ответ на вопрос, почему вода в море солёная, объясняет и большое количество соли в озёрах, которые не имеют стока. Но он не объясняет, почему соли в морской и речной воде имеют разный химический состав (а это именно так!). Поэтому возникла, другая, более современная гипотеза, почему вода в море солёная.

Согласно современной гипотезе морская вода была солёной изначально, так как первичный океан на Земле – это конденсат газов вулканических извержений. В состав этих газов входит вода и много химических элементов и среди них так называемые «кислые дымы», состоящие из хлора, фтора, брома и инертных газов. Проливаясь кислотными дождями на поверхность Земли, продукты вулканических извержений вступали в химическую реакцию с твёрдыми породами, в результате которой образовывался соляной раствор.

В настоящее время учёные сошлись во мнении, что обе эти гипотезы, почему вода в море солёная, имеют право на существование и взаимно дополняют друг друга.

Несмотря на различные гипотезы, появление соли в морской воде, к измерению уровня солености — единый подход.

Соленость воды – это содержание в граммах всех минеральных веществ, растворенных в одном килограмме воды.

В 1 литре морской воды растворено около 35 грамм соли.95

Список литературы.

1. Детский журнал. Истории об окружающем мире для детей. Приключения Капельки. Редактор Ю.А.Майоров. №8 2010.

2. Журнал. Планета Земля. № 3 2008. Статья. Соленость моря. Что это такое?

Доктор географических наук Д.Я.Фащук.

3. Журнал. Мир вокруг нас. № 5 2006. Статья. Удивительные свойства воды.

В.Головнер, М.Аромштам.

4. Толковый словарь русского языка/ Сост.М.С. Лапатухин, Е.В.Скорлуповская, Г.П.Снетова; Под ред. Ф.П.Филина. – М.: Просвещение, 1997.

5. Энциклопедия для любознательных. Отчего и почему? Редактор Т.Фролова. М.: Махаон, 2008.

6. Свои собственные наблюдения и эксперименты.

7. Почемучка 2009.Познавательные опыты для детей.

8. Сборник. Сказки народов мира. 1988. Норвежская сказка. Почему вода в море соленая?

9. Сборник стихов. Море. Стих. Почему вода в море соленая?

10.Журнал. Вокруг света. №7 1999. Статья. Почему вода в море соленая – две гипотезы.

11.Журнал. Вокруг света. №3 1997. Статья. Соленая и пресная вода.

12. Газета. Здоровый образ жизни. №4 2010. Полезные свойства соленой воды.

13. Моря и океаны. В.Г. Богоров, Санкт-Петербург, 1996.