Какие свойства водных масс являются главными

Физико-химические свойства воды

В химически чистой воде водорода содержится 11,19% и кислорода 88,81%.

На Земле вода может находиться в 3-х агрегатных состояниях:

• твердом,
• жидком,
• газообразном.

При температуре 100 градусов вода состоит из простых молекул, которые называются гидролями ($H_2O$).

Жидкая фаза воды представляет собой смесь гидролей ($H_2O$) двойных молекул – дигидролей ($H_2O$)2 и тройных молекул – тригидролей ($H_2O$)3.

Из одного состояния в другое вода переходит очень быстро и сопровождается поглощением или выделением тепла, хотя на температуру самой воды это не оказывает никакого влияния. Физические и химические свойства воды при этом изменяются скачкообразно.

Температура кипения химически чистой воды при нормальном давлении составляет 100 градусов, а замерзает она при 0 градусов. При температуре +4 градуса вода имеет наибольшую плотность и является одним из теплоёмких природных тел.

Готовые работы на аналогичную тему

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту
Узнать стоимость

В летний период водная поверхность поглощает огромное количество тепла, а зимой, охлаждаясь, океан отдает тепло атмосфере.

Этим объясняется охлаждающее и отепляющее влияние океанов и морей на побережья материков.

В районе экватора и тропиков вода нагревается круглый год и с помощью течений и воздушных потоков передает это тепло в умеренные и полярные широты.

Вода обладает таким свойством, как теплопроводность, но она очень незначительна. Ещё меньшая теплопроводность у льда и снега, поэтому лед на реках и озерах предохраняет воду от дальнейшего охлаждения, а снег защищает почву от промерзания.

От солености и температуры воды зависит её плотность. При температуре +4 градуса плотность воды максимальная, правда, если она химически чистая.

Выше и ниже этой температуры плотность уменьшается, и вода становится легче.

Для воды характерно очень необычное свойство – при замерзании она способна увеличиваться в объеме.

Если сравнить воду и лед, то объем льда на 10% больше относительно первоначального объема воды. При таянии льда происходит сжатие воды и уменьшение её объема.

Это свойство воды играет большую роль в процессе разрушения горных пород, поскольку лед в трещинах породы разрывает её на мелкие кусочки.

В районах с вечной мерзлотой при оттаивании льда, образуются особые формы рельефа – бугры пучения.

Свойством жидкой воды является её подвижность, происходит это под действием силы тяжести, разной плотности, под воздействием ветра, Лунного и Солнечного притяжения.

При перемешивании воды происходит выравнивание температуры, солености, химического состава и др.

Благодаря подвижности воды происходит размывание и перемещение горных пород, в результате чего происходит их отложение.

Вода обладает очень высокой термической устойчивостью, так, например, водяной пар только выше 1000 градусов разлагается на водород и кислород.

Вода среди всех жидкостей, кроме ртути, имеет самое большое поверхностное натяжение, благодаря которому она может подниматься вверх по капиллярам в грунтах, растениях, обеспечивая их питание.

Являясь прекрасным растворителем, вода содержит в себе растворенные вещества и характеризуется соленостью. Соленость воды выражается в промилле (1%0).

Льды в океане

Лед в океане может быть сезонным и может существовать более одного года. Образование его происходит в несколько стадий.

Начальными формами льда являются иглы-кристаллы, длиной до 10 см. Когда они срастаются, образуются пятна-диски, получившие название ледяное сало.

Почти одновременно с ними появляется кашеобразная масса из снега, пропитанного водой – это снежура. Ледяное сало и снежура, сбившиеся при ветре и скопившиеся в виде полос и пятен, образуют шугу.

На мелководьях побережий образуются полосы льда, примерзающие к суше и, образующие, так называемые ледяные забереги. Постепенно их мощность и размеры увеличиваются, и образуется береговой припай.

Низкие температуры и волнения способствуют образованию блинчатого льда – это ледяные диски, диаметр которых более 30 см.

Когда начальные формы льда при тихой погоде смерзаются происходит образование сплошной тонкой ледяной корки. В морях, где вода опреснена, эту корку называют склянкой, а в соленой воде – ниласом.

При толщине льда до 10 см его называют молодик. Через такой лед вода просвечивает, а сам он имеет серый цвет. При утолщении он становится взрослым льдом белого цвета и достигает мощности 30-70 см.

В тех морях, которые имеют сезонное замерзание, это будет предельная форма льда.

Кроме сезонного льды бывают однолетние, двухлетние, многолетние. Такие льды характерны для Арктики и Антарктики.

Однолетние льды имеют мощность около метра и существуют в течение лета и сохраняются для начала нового ледообразования.

Двухлетние льды толще, их мощность около 2-х метров.

Многолетние льды голубого цвета существуют более 2-х лет – это полярный пак, толщиной 5-7 метров. Паковые льды занимают 70% всей площади льдов Северного Ледовитого океана.

Айсберги в океане

Айсберг представляет собой огромную ледяную гору, отколовшуюся от шельфовых ледников и свободно плавающую в океане.

Над поверхностью воды обычно видна только небольшая часть айсберга и около 90% его объема находится под водой.

Местом рождения айсбергов в Северном полушарии является остров Гренландия, в Южном полушарии – материк Антарктида.

По своей форме айсберги могут быть столообразные, пирамидальные, наклонные, округлые, с арками и др.

Столообразные айсберги могут иметь структуру от фирна до глетчерного льда, а их цветовая гамма непостоянна.

Отколовшийся кусок имеет белый матовый оттенок, а со временем, когда из него капли воды вытеснят газы, он окрасится в светло-голубой цвет.

В среднем их длина составляет 580 м, а высота над поверхностью воды доходит до 30 м, хотя бывают и гиганты.

Иногда на поверхности айсбергов образуются реки и озера с талой водой.

Пирамидальные айсберги являются результатом ледяных оползней. Они отличаются острыми вершинами и большой высотой над поверхностью воды.

Такой тип айсбергов имеет длину около 130 м и высотой надводной части около 54 м. Их цвет зеленовато-голубоватый, но бывает и темнее.

В толще таких айсбергов бывают включения горных пород, ила, песка.

Айсберги северной части Атлантического океана принято считать самыми опасными для судоходства. Опасность заключается в том, что в этой части океана часто возникает густой туман и увидеть эту ледяную гору возможно только с расстояния 0,5 км, а этого недостаточно, чтобы отвернуть судно в сторону.

Старые подтаявшие глыбы наиболее опасны, потому что они уже подтаяли и почти не поднимаются над поверхностью воды.

Куда будет двигаться такая ледяная глыба предсказать невозможно, поэтому в целях безопасности их окрашивают в яркий цвет, либо помечают радиомаяком, работающим в авторежиме.

Столообразные айсберги в приполярных широтах Северного полушария встречаются значительно реже и имеют небольшие размеры. Процесс разрушения айсберга начинается с момента его образования независимо от типа.

УРОК 9

Тема: Водные массы и их свойства

цель: актуализировать знания о свойствах вод Мирового океана; сформулировать знания о водных массах и их характерные особенности; способствовать пониманию закономерностей перемещения океанических течений; усовершенствовать умение работы с тематическими картами атласа; развивать исследовательские способности, умение определять понятия, делать обобщение, проводить аналогии, устанавливать причинно-следственные связи, делать выводы; воспитывать самостоятельность, ответственность, внимательность.

Оборудование: физическая карта мира, учебники, атласы, контурные карты.

Тип урока: комбинированный.

Ожидаемые результаты: ученики смогут приводить примеры различных по свойствам водных масс, сравнивать их свойства; показывать на карте крупнейшие теплые и холодные поверхностные течения и объяснять их перемещения.

Ход урока

І. организационные моменты

ІІ. Актуализация опорных знаний и умений

Проверка домашнего задания

Работа в парах

Прием «Взаимоопроса», «Взаимопроверка»

Ученики обмениваются тетрадями, и решают, подготовлены дома, тестовые задания, проверяют правильность их выполнения друг у друга.

Прием «Почемучка»

— Почему температуры воздуха изменяются от экватора к полюсам?

— Почему воздушные массы имеют разные свойства?

— Почему воздушные массы постоянно движутся?

— Почему пассаты имеют северо-восточный и юго-восточный

направление?

— Почему образуются муссоны?

— Почему вблизи экватора количество осадков, а в тропических широтах

мало?

Прием «Проблемный вопрос»

— Почему изотермы на климатических картах меняют свое широтное протяженность на извилистую?

III. Мотивация учебной и познавательной деятельности

Прием «Практичность теории»

Теперь вы знаете, что климат формируется под влиянием трех основных климатообразующий факторов, которые взаимодействуют между собой и создают условия для формирования различных климатических условий на Земле.

В ходе исследования особенностей климатообразующих факторов мы неоднократно отмечали роль воздушных масс, формирующихся над океанами и приносящими влагу на материки. Для того чтобы понять, какую роль играют океаны в формировании климата и жизни планеты в целом, узнаем подробнее об основном компоненте природы Мировом океане — его водных массах.

ІV. Изучение нового материала

1 Формирование понятия «водные массы»

Задание. Вспомните, что такое воздушные массы и их типы. Аналогично понятию воздушных масс, формирующихся в воздушном океане, в Мировом океане выделяют водные массы.

Водные массы — большие объемы воды, образующиеся в определенных частях океана и отличающиеся друг от друга:

— температурой,

-соленостью,

-плотностью,

— прозрачностью,

-количеством кислорода и другими свойствами.

По районам их формирования различают следующие типы водных масс:

— полярные,

— умеренные,

-тропические,

-экваториальные, которые в свою очередь, разделяются на подтипы:

-прибрежные

— внутриокеанические.

Водные массы меняются и с глубиной: различают

поверхностные

промежуточные,

глубинные

придонные водные массы.

Толщина слоя поверхностных водных масс достигает 200-250 м. Пребывая в постоянном контакте с атмосферой, они большую часть своих характеристик изменяют в течение года, активно перемещаясь в пространстве.

Основными свойствами водных масс является температура и соленость.

Вывод 1. В Мировом океане формируются значительные объемы воды с определенными свойствами — водные массы. Свойства водных масс изменяются в зависимости от глубины и места их формирования.

2 Актуализация знаний об основных свойствах водных масс

Работа с картой «Среднегодовая соленость вод на поверхности Мирового океана»

Задание

1) Определите закономерности распределения солености поверхностных вод Мирового океана.

2) Объясните факторы, обусловливающие такое распределение.

Средняя соленость океанических вод 35 ‰.

В экваториальных широтах соленость несколько снижена из-за интенсивности опреснительного действия атмосферных осадков.

В субтропических и тропических широтах соленость повышена – здесь испарения преобладает над осадками, увеличивает концентрацию солей.

В умеренных широтах соленость близка к средней.

В высоких широтах соленость снижается вследствие низкого испарения, таяния морского льда, стока рек (в Северном полушарии).

Соленость поверхностных вод океанов под влиянием ряда факторов меняется в довольно больших пределах — от 31 ‰ в Гвинейском заливе до 42‰ в Красном море. На глубинах свыше нескольких сотен метров она почти везде приближается к 34,8 ‰, а из глубины 1500 м и до дна составляет 34,5‰.

Вывод 2. Соленость поверхностных водных масс океана в первую очередь зависит от климатических условий, которые изменяются с географической широтой. На распределение солености также вливают течения и степень замкнутости морских бассейнов, особенно для внутренних морей.

Задание. Проанализируйте карту показателей среднегодовой температуры поверхностных вод Мирового океана и объясните причины изменений этих показателей.

В приэкваториальных широтах температура поверхностных вод на протяжении года составляет 27-28 ° С.

В тропических поясах в среднем 20-25 ° С.

Однако именно в этих широтах зафиксированы самые высокие среднегодовые температуры (в Персидском заливе — 37 ° С, в Красном море — 32 ° С).

Для умеренных широт характерна сезонная смена температур воды, а среднегодовая постепенно снижается в направлении полюсов от 10 до 0 °С.

В приполярных широтах температура вод океана в течение года изменяется от 0 до -2 ° С. При температуре около -2 ° С, морская вода средней солености замерзает (чем больше соленость, тем ниже температура замерзания).

Следовательно, температура поверхностного слоя воды зависит от климата и снижается от экватора к полюсам.

Средняя температура поверхностного слоя вод океана составляет 17-54 ° С. С глубиной, температура воды понижается довольно быстро к глубине 200 м, от 200 до 1000 м — медленнее. На глубинах более 1000 м температура составляет примерно 2 … + 3 ° С.

Средняя температура всей массы воды в океане равна 4 ° С.

Океаническая вода имеет огромную теплоемкость 1 м3 воды, охлаждаясь на 1°С, она может нагреть на 1 ° С более чем 3300 м3 воздуха.

Вывод 3. Распределение температур поверхностных вод Мирового океана имеет зональный характер. С глубиной температура вод снижается.

3 Течения в Мировом океане

Еще в древности люди установили, что благодаря ветру, который дует над морем, возникают не только волны, но и течения, которые играют огромную роль в процессе распределения тепла на Земле.

Океанические течения — горизонтальные перемещения огромных водных масс в определенном направлении на большие расстояния.

Задание. Сопоставьте климатическую и физическую карты, определите связь между постоянными ветрами и поверхностными течениями.

Вывод 4. Направление крупнейших морских течений почти совпадает с главными воздушными потоками планеты. Самые мощные поверхностные течения образуются ветрами двух видов: западными, что дуют с запада на восток, и пассатами, дующие с востока на запад.

По свойствам воды различают теплые и холодные течения. взаимодействие атмосферных потоков приводит к образованию системы круговоротов поверхностных течений.

V. Закрепление изученного материала

Прием «Географический практикум» (при наличии учебного времени)

Задание. По картам солености и температуры поверхностных вод и текстом учебника составьте характеристику водных масс. Результаты занесите в таблицу.

Прием «Блицопрос»

— Что такое водные массы? Типы водных масс выделяют в Мировом Океане?

— От чего зависит распределение солености вод Мирового океана?

— Как и почему меняется температура воды от экватора к полюсам и с глубиной?

— Приведите примеры течений, названия которых совпадают с названием ветров, которые образовали.

VІ. Итог урока, Рефлексия

Какие новые открытия вы сделали для себя сегодня на уроке?

VІІ. ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ

1. Разработать соответствующий параграф учебника.

2. Отметить на контурной карте крупнейшие теплые и холодные течения Мирового океана.

3. Объединиться в группы для работы на следующем уроке.

4. Провести исследования: «Взаимодействие Мирового океана, атмосферы

и суши, ее последствия ». Результаты оформите в виде схемы (Или рисунка) с соответствующими комментариями.

ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ К УРОКУ

Роль океана в жизни планеты определяется замечательными свойствами воды, которая поглощает гораздо больше тепла, чем поверхность суши. Вода, в отличие от суши, медленнее нагревается, однако долго сохраняет тепло.

Огромная поверхность океана поглощает ⅔ тепла, поступающего к Земле от Солнца. В 10-сантиметровом слое океанических вод тепла содержится больше, чем во всей атмосфере. Поэтому Океан называют накопителем тепла на планете.

Он поставляет в атмосферу и воду, питает осадками сушу. Одновременно с влагой в процессе испарения в воздух попадают соли, растворенные в океанической воде. Эти соли переходят в аэрозоли (Очень мелкие взвешенные в воздухе частицы) и определяют солевой состав атмосферных осадков.

Особая значительная роль воздушных масс во взаимодействии океана с атмосферой и материками. Поверхность океана взаимодействует с атмосферой и обменивается с ней теплом и влагой. Этот обмен происходит в результате нагрева холодного воздуха над теплой поверхностью океана и, наоборот, охлаждения теплого воздуха над более прохладными водами. При испарении воды с поверхности океана происходит ее охлаждение, а накопленное тепла передается нижнему слою атмосферы.

Большой запас тепла в водах океана влияет на свойства водных масс. Над его поверхностью образуется особый подтип — морские воздушные массы, которые отличаются от континентальных большей влажностью и небольшими амплитудами температур между сезонами года. Наиболее ярким примером взаимодействия океана с материком являются муссоны.

Огромную роль во взаимодействии океана с атмосферой и сушей играют течения. Они усиливают обмен теплом и дном между океаном и материками. От экватора к полюсам они переносят гораздо больше тепла, чем воздушные массы. При этом температура в прибрежных и даже достаточно отдаленных от океана частях материков повышается.

Значительная роль круговорота воды во взаимодействии океана и суши. В год с поверхности океана испаряется слой воды толщиной около 1 м. Однако, уровень океана не снижается, поскольку в него попадают осадки из атмосферы, стекают реки.