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高中生研究性学习论文课题:我们身边的水摘要:本文是我们五位同学综合实践活动的成果,阐述了水的组成、性质,对我们生活中的水进行了分类和比较,在此基础上阐述了它们的各自用途。最后分析了长江流域和古运河流域镇江段水质污染状况及其原因,并初步提出治理构想。关键词:水,身边的水,分类,用途,水质污染水(H2O)是由氢、氧两种元素组成的无机物,在常温常压下为无色无味的透明液体。水是最常见的物质之一,是包括人类在内所有生命生存的重要资源,也是生物体最重要的组成部分。水在生命演化中起到了重要的作用。1水的性质物理性质 水在常温常压下为无色无味的透明液体。在20℃时,水的热导率为 J/s�6�1cm�6�1K,冰的热导率为 J/s�6�1cm�6�1K,在雪的密度为×103 kg/m3时,雪的热导率为 J/s�6�1cm�6�1K。水的密度在℃时最大,为1×103kg/m3,温度高于℃时,水的密度随温度升高而减小 ,在0~℃时,水不服从热胀冷缩的规律,密度随温度的升高而增加。水在0℃时,密度为×103 kg/m3,冰在0℃时,密度为×103 kg/m3。水是良好的溶剂,大部分无机化合物和少部分有机化合物可溶于水。化学性质 水的热稳定性。水的热稳定性很强,水蒸气加热到2000K以上,也只有极少量分解为氢气和氧气,但水在通电的条件下会分解为氢气和氧气。2H2O 2H2↑ + O2↑水与金属反应。很多活泼的金属能与水反应,如钠、钾、铁等。2Na + 2H2O = H2 ↑+ 2NaOH3Fe + 4H2O Fe3O4 + 水与非金属反应。少部分非金属能与水反应,如氟气、氯气、碳等。Cl2 +H2O HCl + 水与一些金属氧化物和非金属氧化物能与水反应。如氧化钠、氧化钙、二氧化碳、二氧化硫等。Na2O + H2O = 2NaOHSO2 + H2O 与其它物质反应。NH3 + H2O + H2O → Ca(OH)2 + C2H2↑2水的分类及其应用普通水、重水、超重水氢元素有三种核素,分别为普通氢(核中1个质子,又叫氕)、重氢(核中有1个质子,1个中子,又叫氘)、超重氢(核中1个质子,2个中子,又叫氚),它们分别与氧结合形成普通水、重水和超重水。普通水的分子式为H2O。重水又叫氧化氘或氘水,分子式是D2O。重水是无色、无臭、无味的液体,但它的一些物理性质跟普通水稍有差异。例如,重水的密度是(25℃),而普通水是(25℃)。这是重水得名的由来。重水的熔点是℃,沸点是℃。盐类在重水里的溶解度比在普通水里小。例如,在25℃,100g普通水中能溶解,而100g重水只能溶解。许多物质跟重水发生反应,反应比普通水慢。重水对生物有不利影响。植物种子浸在重水里不能发芽,鱼类在重水中会很快死亡。一般的普通水中含重水约%。电解水时,由于普通氢气(H2)比重氢(D2)放出快6倍,所以电解水的残留液中重水被富集。目前生产重水的方法有电解法、精馏法和化学交换法。重水的主要用途是在反应堆中作慢化剂(又叫减速剂)和冷却剂。重水分解时产生的氘是重要的热核燃料。在化学和生物学中,重水用作示踪物质来研究反应机理等。 超重水的化学分子式为T2O,每个重水分子由两个氚原子和一个氧原子构成。超重水在天然水中极其稀少,其比例不到十亿分之一。超重水的制取成本比重水还要高上万倍。生活中的水自来水 天然水经过过滤、沉淀、消毒以后的水,主要成分是水,其次有一些离子如Ca2+、Mg2+、Cl-等等。虽然自来水经过处理后,但还有微量的细菌如大肠杆菌,另外还有一些其他的溶质,因此自来水不能直接饮用。自来水的密度大于纯水的密度,没有固定的沸点。自来水在加热沸腾后可以饮用,可直接作为工业用水。矿泉水 矿泉水是从地下深处自然涌出或经人工揭露、未受污染的地下矿水。矿泉水含有对人体有益的多种矿物质和微量元素,如锂、锶、硒、锌、溴、钼等,生理功能强,对人体有一定的保健作用。在通常情况下,矿泉水的化学成分、流量、水温等动态在天然波动范围内相对稳定。纯净水 纯净水是以江河湖水、自来水等为水源,采用蒸馏法、电渗析法、离子交换法、反渗透法等处理工艺制成的。就是经过复杂深层的净化程序达到无菌纯净。纯净水是把水中各种元素最大限度的去除,只保留水分子,在去除有害物质的同时,也去除了有益的物质,因此不能长期饮用纯净水,要和矿泉水搭配喝 磁化水 磁化水是使水经过高科技超导磁体的磁化,使水分子结构发生变化而得到的一种水。水磁化后,其物理化学性质发生了很大变化,主要表现为电导率增大,PH值升高,密度减小,挥发性加快,溶解氧(DO)升高,难溶物质在其中的溶解度增大等。在大多数磁场下得到磁化水表面张力增大、沸点降低;在极少数磁场下,表面张力下降、沸点升高。磁化后的水的冰点变化不大。由于磁化水具有不同于普通水的结构和性质,使它在生产和生活中有很多用途。在医疗上,它对人的高血压、糖尿病、血稠、肾结石等疾病都有一定的刺激和疗效。饮用磁化水对消除运动疲劳也具有一定的作用。在工业上使用磁化水具有抑垢防垢、灭尘、提高混凝土的强度等用途。在农业上用磁化水对农作物进行灌溉,可以激活各种生物酶,增强酶的生物活性,促进叶绿素的形成,提高光合作用,从而促进作物的生长发育,提高作物的产量和质量。用磁化水养鱼,使鱼类的生长和抗病抗寒能力得到加强。超水 将普通水在密闭容器中加热蒸发为水蒸汽,并使水蒸汽在石英毛细管(内径在nm数量级)中凝结,这样得到的水叫超水,有人不科学地称之为纳米水。经过处理得到的超水缔合结构发生了很大变化,形成一种链状六角环结构的聚合物,其颗粒直径达到nm数量级。由于超水结构的特殊性,决定了它具有不同于普通水的一些性质:①其密度为普通水密度的倍(ρ超=ρ普);②其粘滞系数是普通水粘滞系数的15倍(η超=15η普),挥发性低;③超水的冰点为-100℃,在700℃时仍保持其特性。加热到900~1000℃时变为普通的水,并且在-100~700℃内无论加热、冷却还是长期存放,都不会改变其特性。超水活性高,能更容易地进入其它物质的分子之间,某些与普通水不相容的物质,如燃料油,能与超水很好相溶,水进入到油分子之间,改变了分子之间的相互作用,使分子结构更松散。按一定比例配成含有超水的燃料油,燃点低且燃烧充分,一方面可以提高燃烧率和机械效率,另一方面可以减少大气污染,具有巨大的经济效益和良好的社会效益。用超水做溶剂,可以制成在低温下仍保持液态的溶液,也可以根据其挥发性低及粘滞系数大的特点,制成抗挥发和抗渗透的溶液,在工业上大有用处。中水 中水就是将人们在生活和生产中用过的优质杂排水(不含粪便和厨房排水)、杂排水(不含粪便污水)以及生活污(废)水,经集流再生处理后,达到一定的水质标准,可在一定范围内重复使用的非饮用的杂用水,其水质介于上水(清洁水)和下水(污水)之间。对于“中水”有多种解释,污水工程方面称为“再生水”,工厂方面称为“循环水”或“回用水”,有的人又称之为“复新水”,一般以水质作为区分标志。经过处理所得到的中水水质必满足如下条件:(1)满足卫生要求:其指标主要有大肠菌群数、细菌总数、余氯量、悬浮物、COD、BOD5等;(2)满足人们感观要求,无不快感觉,其衡量指标有浊度、色度、臭味等;(3)满足设备构造方面的要求,即水质不易引起设备、管道的严重腐蚀和结垢,其衡量指标有PH值、硬度、蒸发残渣、溶解性物质等。处理后的出水一般用来冲洗厕所、喷洒道路、绿化、洗车、作为冷却水的补充水等。硬水与软水软水 含钙离子、镁离子较少或不含钙离子、镁离子的水,一般硬度低于8度的水为软水。 硬水 含钙离子、镁离子较多的水,一般硬度高于8度的水为硬水。硬水会影响洗涤剂的效果,硬水加热会有较多的水垢。 工业上在使用硬水之前一般要进行软化。淡水与咸水淡水 含较少盐份或不含盐份的水,一般作为民用水或工业用水。咸水 含有较多盐份的水,如北方盐湖水,部分地下水和海水都是咸水。
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环保是现代生活中人类面临的最大问题.要解决这一问题必须从基础做起. 首先,要大量宣传,提高人们的觉悟与认识,加强环保意识. 其次,要进行废物回收利用,减少对森林树木的砍伐.还要加强对白色污染的处理,少使用塑料制品. 最后,要对清洁方面作改进.使市容更整洁. 为了地球的明天,我们必须从现在开始努力,要好好地保护环境.于此我们提出如下建议: 实行垃圾分类袋装化.这样不仅能减少环卫工人的工作量,还能更好地起到废物利用,减少污染,节约资源. 买菜时,少用塑料袋,尽量用竹篮子. 用笔尽量用可换芯的,减少圆珠笔外壳的浪费与垃圾量. 外出吃饭尽量不用一次性饭盒. 播种绿色就是播种希望 垃圾过剩与环境问题 垃圾的回收及资源化综合利用 垃圾的回收及资源化综合利用(下)海浴室中的科学 从喝纯水想起 时下,饮用水正成为一种潮流.尽管媒介不只一次地介绍过饮用水的种种弊端,但"饮用水"族仍然日益扩大. 饮用水不单单指纯水,还包括矿泉水,蒸馏水甚至太空水等等. 而我们喝着长大的自来水则成了相对的"非饮用水". 我们并不排除目前饮用水风靡,炒作起了一定的作用, 但它反映了当前水体污染的严重已经到了难以下口的程度. 有报道说:"据报道979年对全国798座城镇的调查, 全国日污水排放量为国为民258万吨, 其中工业废水占用819,生活污水占据199. 1989年对全国代表大会854个城镇进行调查,每天的排放量达亿吨.其中工业废水达成协议亿吨. 这些废水绝大部分未经处理就直接排放, 污染了江河湖海. 此外, 更有一个不争的事实摆在每个上海人面前.上海的母亲河黄埔江,50年代中期(1958年)之前是一条水质清澈,鱼虾成群的河道,1962年水质开始受到污染, 1963年开始出现为期22天的黑臭期,1988年上升到场29天,占全年约2/3, 水质不合格江段占,占全长的. 水污染的危害是不是不言而喻的.水体污染,水质恶化对人体健康和人类生活,生产都带来了严重的危害. 水是人类赖以生存的重要物质,洁净的人能给人们带来葱茏花木,鸟语花香,恬静舒适,美丽如画的优美环境,给人们带来宁静,愉悦和和平.但是今天污染了的水给人们带来的是痛苦,恐怖和灾难.为了使生活更美好,让秀丽的山水永驻人间,让清水长流不断,人们已越来越清晰地认识到防止水污染的重要性. 播种绿色就是播种希望 垃圾过剩与环境问题 从喝纯水想起 垃圾的回收及资源化综合利用垃圾的回收及资源化综合利用浴室中的科学
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(二)学生准备: 1、文书材料方面:查阅课本、查阅图书资料、《健康报》等报刊杂志。 2、电子材料方面:查询电子读物(视听软件)、电视健康频道、社会频道、互联网的相关网页。 3、调查材料方面:走访老师和专家、社会实践和社会调查等。 4、实验材料方面:利用可搜集的材料设计实验并动手实验、撰写实验报告等。 5、自己制作的各种材料表格,包括活动的程序、安全与组织纪律等制度的确定。 6、制作自制水果的材料和榨汁机。四、活动安排 活动一:对全校学生进行调查采访活动二:对于饮料的市场调查活动活动三:问题的提出 活动四:问题的初步探究活动五:研究成果展示交流活动六:自己制作饮料活动七:评价与反思 五、活动总结 洪江区幸福路小学 红领巾“绿色饮食”监测站 2006年11月饮料与儿童健康科技实践主题探究活动实施阶段活动记录一:对全校学生进行调查采访 一、对校园内一部分人关于“最常喝的饮料;饮料的种类;饮料的来源”等方面进行调查采访。每小组内将调查的结果进行统计、汇总、分析,并用柱形图表示出人们最爱喝的饮料是什么。采访后根据自己的感受经历写成日记,并进行小组内交流或在校园网上交流。 二、让学生对调查采访结果进行全班汇总统计画成柱形图,画在大卡纸上,(人们爱喝饮料的种类、人数、饮料的来源) 活动记录二:对于饮料的市场调查 调查人们最爱、常喝的饮料的营养成分及对人体的影响。途径有三: 1.组织学生在附近超市或小店进行采访;教师的帮助是帮助制定表格,帮助小组内确定调查的具体内容和记录方法。 2.利用电脑网络进行查找。图书馆查找资料,并组织学生将调查的结果进行整理;并写出自己的发现或体会。 3.整理汇总小组内的调查资料,并写出自己的研究成果。以一定的方式呈现。 活动三:问题的提出 (一)提出问题、引发学生思考 1、教师:通过以上的调查,可见饮料是我们生活中不可缺少的东西,它们安全与否、营养有无,家长、学校里不让我们多喝饮料到底是为了什么呢?……不如这样吧,关于饮料我们就来一次深入的调查研究好吗?看看饮料对我们生活、健康有什么影响。 2、首先提供一条信息:“如果把人脱落的牙齿浸泡在可乐中,过一段时间牙齿会变软。你相信吗?” 2、学生自由发言,发表自己的见解。 (二)确立研究方法 1、教师引导:你能用什么方法进行验证这条信息? 2、学生自由发言,预想自己的研究方法。 3、教师引导:你会运用哪些用具做实验呢? 提示1:如果没有牙齿,可以用什么实验材料代替呢? 提示2:牙齿变软,说明牙齿中什么物质被破坏? 4、学生分组讨论,由此开展研究,确定实验方案。 5、小组汇报实验方案,各组针对其实施的有效性与科学性互相评价,教师点评。 6、教师提示:做实验的时候应该注意什么? (可乐瓶子的盖注意拧紧,在实验过程中不要打开) (三)课后延伸 在课下与伙伴完成实验,并对实验现象进行认真记录,并对实验结果进行分析。 活动建议: 教师在引发学生思考的同时,要注重启发学生用科学的方法去解决问题,使学生了解实验的方法,并学会填写实验报告表格。学生在课下做实验的过程中,教师给予必要的关注,如果学生遇到问题,要及时引导其自行解决。 活动四:问题的初步探究 活动设计: (一)各组实验成果汇报 实验1: (1)具体做法:将鸡骨浸泡在可乐中。 (2)实验现象:经过一星期后,鸡骨完全变黑,并明显变软。 (3)实验结论:可乐中含有大量色素,可乐会破坏骨头中的钙。 实验2: (1)具体做法:将鱼骨浸泡在可乐中。 (2)实验现象:经过一星期后,整条鱼骨两边的小刺已经看不到了,中间的粗大部分完全变黑,并明显变软。 (3)实验结论:可乐中含有大量色素,可乐会严重破坏骨头中的钙。 (二)确立进一步探究问题 1、教师提问:看到这么触目惊心的情景,你有什么感受呢? 2、学生自由发言,畅谈体会。 3、教师引导:在经过了这次实验之后,你有什么问题想要更进一步的去了解呢? 4、小组讨论,对提出的问题进行整理和归纳,选择组员们感兴趣的同时适合开展研究的主题。 (学生主题:可口可乐对人体的危害、饮料的种类与营养、身边的伙伴喜欢喝什么饮料、最适合人体健康的饮料等) (三)制订活动计划 1、分组确定研究计划。确定研究分工和完成研究任务的有效途径与方法,明确小组内部成员的分工。 2、组间交流各自研究计划,师生共同探讨修订。 活动建议: 让学生通过亲手实验、亲眼目睹的实验现象而产生的新的思考与新的疑问是本次活动的关键,教师要注重引导学生对实验结果产生新的生成性问题。 活动五:研究成果展示交流 活动地点:教室学生活动准备:展示使用的相应工具与道具一、创设情境、激情引入 教师创设一个综艺活动“研究总动员”的情境,引领学生进入本次“饮料与儿童健康”主题研究成果展示会。 二、交流成果、共享互研 1、探讨交流:碳酸饮料的危害 (1)各组同学自由展示与交流自己的实践成果 (2)学生自由交流:实践中的感受与观看展示后的感受 2、调查分析:身边的小伙伴究竟有多少还在喝碳酸类饮料呢? (1)教师语言引导:碳酸饮料对人体的危害真是太大了,我们身边还有人在喝 可口可乐这种碳酸饮料,究竟还有多少人在喝这种饮料呢? (2)学生展示研究成果(相关的调查分析) (3)自由交流:看了调查结果之后,你有什么感受? 3、展示交流:除了碳酸饮料,我们还有其它的选择吗? (1)教师语言引导:以前我们天天喝可口可乐,这一下子不让我们喝可口可乐了,那我们喝什么呢? (2)通过趣意盎然的形式介绍不同种类的饮料 (3)畅谈感受:欣赏了各组嘉宾异彩纷呈的饮料介绍,了解了各类饮料丰富的知识,你有怎样的感受呢? (4)问题延伸:为了我们的健康,我们的最佳选择是什么呢? (5)学生展示研究成果 【学生研究成果】 (一)碳酸饮料的危害 1、资料补充:色素的危害 2、资料:可乐中阿巴斯田的危害 3、实验:将鸡骨浸泡在可乐中,经过15天,鸡骨明显变软。 4、资料:咖啡因影响对钙的吸收 5、资料补充:咖啡因对人体的其他影响 6、意外发现:碳酸饮料的概念 7、资料补充:碳酸饮料的危害 8、意外发现:百事可乐和可口可乐中含有浓度足以危害人们杀虫剂残余物。 9、实验:将两只蟑螂分别放入果汁与可乐中,经过一段时间,可乐中的蟑螂先死亡,而果中的蟑螂依然活着。(可乐中含有过量杀虫剂残余物) (二)你喜欢喝什么饮料? 1、介绍调查问卷 2、进行问卷分析(统计图) (三)除了碳酸饮料,我们还有其他的选择吗? 1、果汁饮料 2、茶饮料 3、豆乳饮料 4、矿泉水 5、 纯净水 (四)要可口更要健康,我们明智的选择是什么? 健康新闻:介绍白开水是儿童的最佳饮料 (五)教师总结升华:喝任何东西都要适量,做任何事都要适可而止 三、思维拓展、课题延伸 1教师引发思考:即使我们在偶尔喝喝的饮料的时候,也有一些需要注意的问题呢,你觉得我们在喝饮料的时候应该注意些什么? 2小组讨论,将自己的倡议写在纸条上后贴在黑板前大幅的“健康倡议书”上。 3小组代表介绍自己小组的建议。 4教师小结并引发新思考:看来喝饮料也是一门学问呢!在我们的生活中,留心处处皆学问,即使是我们习以为常的喝喝饮料,经过我们的研究竟也存在着这种种不健康因素,大家想一想,在我们的生活中还有哪些人们习以为常实际上却是不健康的习惯,让我们共同完成一份健康倡议书。 5、自由畅谈:通过哪种方式将自己的倡议告诉给身边的人? 6、教师小结:让我们现在就开始行动吧!让我们把健康带给我们身边的每一个人,让我们带上我们的倡议,向着健康的方向,出发! 活动建议: 教师可以根据学生的汇报内容灵活安排课时,为学生提供充分的展示空间。对于表现优秀的小组可以在校内进行汇报展示,作为对学生开展活动的肯定与鼓励,激发学生参与活动的热情与愿望。 活动六:自己制作饮料 1、学生亲自制作饮料 在制作饮料时,所有同学都在为自已的饮料的“营养”花费了一翻心思,制成各种各样的特色饮料,这促使孩子们对所有的水果和蔬菜的营养成分进行仔细的研究。 2、写出自己的配制的结果 3
《水浒传》是一部非常经典的中国名著,与它相媲美的还有《红楼梦》,《三国演义》,《西游记》,号称"中国四大名著".《水浒传》它真实地描写了宋代农民起义,发展和失败
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瓶子是密封的,扎一个孔后,由于大气压的关系,水无法流出;下面再扎一个孔的话,瓶子下部的水受到的压力更大,而有两个孔,受到的大气压力相抵消,所以水从下面的孔流出,
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