ЧТО ТАКОЕ ПРИРОДОВЕДЕНИЕ И ЕСТЕСТВЕННЫЕ НАУКИ?

ЧТО ТАКОЕ ПРИРОДОВЕДЕНИЕ И ЕСТЕСТВЕННЫЕ НАУКИ?
Ученых, которые изучают природу, называют природоведами или
естествоиспытателями, а область их познания – естественными науками. Естественные науки – это не только биология и география, как ты,
может быть, думал. В старших классах ты будешь изучать биологию,
физику, географию, химию и науку о здоровье. Всё это – естественные
науки. А в младших классах ты изучаешь природоведение. Этот предмет тебе наверняка интересен и вполне по силам. Шаг за шагом ты
знакомишься с простыми методами изучения природы: учишься быть
наблюдательным и грамотно формулировать вопросы (сначала ты задаешь их только себе, а потом и другим); учишься сравнивать разные
явления, выстраивать их в определенном порядке и классифицировать
(группировать по какому-нибудь определенному признаку), измерять
расстояния, объекты и пр., проводить опыты и так далее. Путь твой
ведет от простого ко всё более сложному.
Этот учебник расскажет тебе об окружающей среде и природных
богатствах Земли. В нем более подробно и глубоко говорится о таких
важных составных частях окружающей среды, как, например, вода и
воздух, о которых ты уже кое-что знаешь, потому что об этом говорилось в младших классах.
4
О ЧЕМ РАССКАЖЕТ ЭТОТ УЧЕБНИК?
Ты держишь в руках учебник, который поможет тебе подробнее изучить
всё, что тебя окружает, то есть окружающую всех нас среду. В первую очередь, мы поговорим о воде, самой обыкновенной воде, которую мы пьем,
которой моемся, в которой плаваем. Мы так привыкли к воде, что даже не
задумываемся о том, что делали бы, если бы в один прекрасный день воды
не стало. Как свежо и бодро мы чувствуем себя после купания, даже если
полезли в воду неохотно! Как освежает глоток холодной воды в жару, когда
так мучает жажда! А как прекрасно море или озеро тихим летним утром!
Мы видим воду, ощущаем ее, а иногда даже слышим – когда она звенит
капелью, журчит ручьем, шумит водопадом или морским прибоем.
Нас окружает и другая столь же важная, хоть и невидимая среда – воздух. Признайся, тебе ведь наверняка случалось задерживать дыхание на
спор – в обычной ли обстановке или же нырнув под воду. А значит, ты
знаешь, что без воздуха – то есть не дыша – долго не проживешь. Прочитав
учебник, ты узнаешь о воздухе много интересного.
Важной частью окружающей нас среды является почва. В повседневной
жизни мы практически не замечаем ее и не задумываемся о ее значении.
Но давайте подумаем о картошке и морковке, огурцах и помидорах, и тогда
нам обязательно припомнится, что без почвы – или без земли, как мы привыкли ее называть, – всего этого не было бы. Да и цветы на лугу или в саду
тоже не могут расти без почвы. В Эстонии красивые леса. Разве они существовали бы без почвы? И таких примеров можно привести бесчисленное
множество.
Природные (естественные) ресурсы – это те части окружающей нас
природы, которые необходимы всему человечеству: мы пользуемся ими
непосредственно (например, питьевой водой) или изготовляем из них разные полезные вещи (например, из плитняка, т.е. плитнякового известняка,
делают гравий для строительства дорог). И вода, и воздух, и почва – всё это
природные ресурсы. Ты уже знаешь, что природа бывает живая и неживая.
Вода, воздух и почва – это ресурсы неживой природы. Часть ресурсов неживой природы находится под землей (например, горючий сланец и нефть).
Такие природные ресурсы называются полезными ископаемыми. Ресурсы
живой природы – это лес, растения, животные.
Природные ресурсы делят на две большие части – возобновимые, или
обновляющиеся природные ресурсы (вода, воздух, земля, лес, животные), и
невозобновимые природные ресурсы (полезные ископаемые: песок, гравий,
известняки, горючий сланец).
5
1. ВОДА
Можно смело сказать, что мы окружены водой, ведь на земном шаре
воды больше, чем какого-либо другого вещества. И нет на Земле иного
вещества, использовать которое люди научились бы столькими способами – только воду.
облака и водяной пар
в воздухе
снег и ледники
в высоких горах
вода океанов
и морей
ВОДА
вода в
организмах
вода рек и
озер
подземные воды
1.1. ВОДА НА ЗЕМНОМ ШАРЕ
Вспомни!
1. Что такое Мировой океан?
2. Где на земном шаре больше всего воды?
3. Сравни, как пропускают воду песок и глина.
На земном шаре очень много воды. Большая ее часть скопилась
в Мировом океане, т.е. океанах и морях. На суше тоже есть водоемы
– озера и реки. В холодных районах Земли (близ полюсов) и в высоких горах вода находится в виде снега и льда (рис. 1.1.1). Много воды
6
в болотах. Почва тоже содержит воду. Глубже, между слоями горных пород встречаются
подземные воды. Вода содержится и в воздухе в виде водяного пара, капелек и ледяных
кристаллов. Вся вода Земли
образует единую водную оболочку – гидросферу. Составные части гидросферы – это
Мировой океан, реки, озера,
ледники, подземные воды и
вода, находящаяся в воздухе.
Фото 1.1.1. В высоких горах вода находится в замороженном состоянии –
в виде снега и льда.
ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ
В глубине Земли, в трещинах породы и в пустотах находятся подземные воды.
Рассмотри рис. 1.1.2 и ответь на следующие вопросы.
• Одни горные породы (например, известняк) пропускают воду, другие
(глина) задерживают ее. Как располагаются в земной коре горные породы, водопроницаемость которых неодинакова?
• Как называются слои горных пород, пропускающие воду?
• Какие горные породы пропускают воду? Почему?
• Как называются слои горных пород, не пропускающие воду? Какие
горные породы не пропускают воду? Почему?
• Как называется слой горных пород, в котором скапливается вода?
ИЗВЕСТНЯК
ПЕСЧАНИК
ГЛИНА
В водопроницаемых горных породах (например, в
известняке) есть расщелины и трещины, через которые
может протекать вода.
Слой породы (песчаник), в котором скопилась вода –
это водоносный слой. Воды первого от поверхности водоносного слоя называются грунтовыми.
В водонепроницаемых породах
(глина) частички горной породы так
тесно прижаты друг к другу, что
вода не может просочиться
между ними.
Источник
Рис. 1.1.2. В земной коре слои горных пород с различной водопроницаемостью чередуются.
7
Подземные воды образуются из воды, попавшей на землю в виде
дождя и снега – атмосферных осадков. Эта вода просачивается через
водопроницаемые слои горных пород вглубь. Добравшись до водонепроницаемого слоя, вода скапливается поверх него в водоносном слое
и продвигается вдоль его склона. Подземные воды движутся очень
медленно, их продвижение невозможно сравнивать с течением воды
в реках.
На крутых склонах долин и гор, а также на дне ложбин порой
встречаются источники (родники). Источник – это то место, где подземные воды пробиваются на поверхность земли.
КАКУЮ РОЛЬ ИГРАЮТ ПОДЗЕМНЫЕ ВОДЫ?
На Земле растет потребность в чистой пресной воде. Поэтому
подземные воды играют значительную роль в жизни и деятельности
человека. Подземные воды – источник нашей питьевой воды; если
они иссякают или загрязняются – это беда. Прежде чем приступить
к строительству нового поселка, изучают подземные воды на этой
территории (их свойства и запасы). Подземные воды – важный природный ресурс.
Нефте- и
бензохранилище
Промышленное
предприятие
Крупная
ферма
Мусор
1.1.3. Попадание загрязнителей в подземные воды.
8
Ядовитые
вещества
Удобрения
Несмотря на то, что подземные воды находятся в глубине земли,
они не защищены от загрязнения – особенно грунтовые воды, которые ближе всего к поверхности земли. В них могут просочиться различные вещества, попавшие в почву. Рассмотри рис. 1.1.3 и объясни,
как в подземные воды попадают загрязняющие вещества.
Каждый человек обязан заботиться о чистоте подземных вод и
нести ответственность за их загрязнение.
Постарайся ответить!
1. Как распределяется вода на Земле?
2. С помощью рисунка объясни, как образуются подземные воды.
3. Где возникает источник?
4. Какую роль в жизни человека играют подземные воды?
5. Назови пять способов загрязнения подземных вод.
Подумай!
Как очистить загрязнённую подземную воду?
Запомни!
• Гидросфера – это окружающая всю Землю водная оболочка.
• Подземные воды – это воды, находящиеся в глубине земли в трещинах
горных пород и пустотах между их слоями.
• Источник (родник) – это место, где подземные воды пробиваются на
поверхность земли.
1.2. СВОЙСТВА ВОДЫ
Вспомни!
1. Если ты нырнул с открытыми глазами, то видишь ли ты воду?
2. Где тебе встречалась соленая, а где – пресная вода?
3. Одеколон – это чистая вода?
Свойства воды мы познаем с помощью чувств (зрения, осязания,
обоняния, вкуса). Мы видим, что чистая вода прозрачна и бесцветна.
Когда наша кожа соприкасается с предметом, на который пролилась
вода, то ощущаем, что этот предмет мокрый или влажный. Носом мы
ощущаем, что вода не имеет запаха. Попробовав чистую питьевую
воду на вкус, мы убеждаемся, что она безвкусна.
9
Опыт. Надуй воздушный шар. Если ты не знаешь объема своих легких, то предположи, что он составляет 2 литра. Сколько раз
ты набирал воздух в легкие? Запиши. А теперь рассчитай в
литрах приблизительный объем воздуха, который наполнил
воздушный шар. Затем сравни размер воздушного шара с размером какой-нибудь купленной в магазине бутылки с напитком. Так ты узнаешь, что объем воздушного шара составляет
примерно литр, 1,5 л, 2 или даже больше литров.
Сделай вывод!
В каком состоянии находится воздух в воздушном шаре – в естественном
или в сжатом? Осторожно сожми шар и убедись в правильности твоего
вывода.
Воду ты таким же образом сжать не можешь. Постарайся представить себе и описать, что произойдет, если в велосипедный насос
набрать воды, закрыть выходное отверстие и попытаться поршнем
сжать воду.
Если объем воздуха мы можем уменьшить (сжав воздух), то с объемом воды мы этого сделать не сможем (рис. 1.2.1). Любое количество
воды имеет определенный объем (кубатуру). Вода (объем воды) принимает форму того сосуда, в котором находится (рис. 1.2.2).
Рис. 1.2.1. Даже вдвоем мальчик и
девочка не могут сжать воду.
Рис. 1.2.2. Вода – это жидкость,
поэтому она принимает форму
сосуда, в котором находится.
Мы видим, а порой и слышим, как течет вода. Течение воды так
обычно и естественно, что нам и в голову не приходит поинтересоваться, по какой же причине она течет. Течение – еще одно важное
свойство жидкости. Вода течет по земному шару вследствие действия
силы земного притяжения. Если бы силы земного притяжения не
было, вода бы не текла (рис. 1.2.3).
10
a
б
Рис. 1.2.3. На искусственном спутнике Земли
в состоянии невесомости воду из сосуда вылить
невозможно: там можно только отдернуть
сосуд от содержащейся в нем воды (а),
после чего вода будет парить в воздухе (б).
Рис. 1.2.4. Если вылить
воду из сосуда на Земле,
она потечет вниз,
по направлению
к земной поверхности.
Земля притягивает к себе то, что находится над нею, а значит, сила
земного притяжения действует сверху вниз. Поэтому и вода течет
только сверху вниз (рис. 1.2.4).
Можно предположить, будто вода течет потому, что земная поверхность поката. Такое предположение ошибочно. На самом же деле покатость земной поверхности определяет только направление течения
потока и его скорость (рис. 1.2.5 и 1.2.6).
Фото 1.2.5. Горная река.
Фото 1.2.6. Равнинная река.
11
Составь вопросы!
Перечитай последнее предложение и составь по нему вопросы. Попробуй
ответить на них сам, а потом предложи кому-нибудь ответить на них.
Постарайся ответить!
1. Что ты можешь сказать об объеме и форме определенного количества воды?
2. Куда течет вода на наклонной поверхности?
3. Сравни течение воды по склонам разной крутизны.
4. Почему вода текуча?
Подумай!
Сила притяжения Луны в 6 раз меньше силы притяжения Земли. Если
бы на Луне были реки, то каким было бы их течение – быстрее или
медленнее, чем в реках земных?
Запомни!
• Вода – это бесцветная прозрачная, жидкость, не имеющая запаха и
вкуса.
• Вода обладает хорошей текучестью.
• Вода течет под влиянием силы притяжения Земли.
1.3. ВОДА СМАЧИВАЕТ ПОВЕРХНОСТИ
Вспомни!
1. Где в природе тебе доводилось видеть воду в виде капель?
2. Где тебе доводилось видеть расплывающиеся капли воды – например, капли дождя?
3. Что происходит с дождевой каплей, когда она ударяется о камень?
Тебе, конечно же, знакомо выражение как с гуся вода. Оно означает, что какому-то человеку любые жизненные неурядицы нипочем. А
произошло это выражение от наблюдения за водоплавающими птицами: они имеют оперение, которое покрыто особой жировой смазкой.
К этой смазке не пристают ни вода, ни грязь, поэтому птицы могут
спокойно плавать, а выйдя на берег – быстро отряхнуть воду. Наверное, тебе приходилось убеждаться в том, что и к свечке вода не пристает.
Вода не смачивает жирные или маслянистые предметы. На холодной жирной сковороде капля воды не растекается, а остается в виде
12
маленького водяного шарика (рис. 1.3.1). Зато, например, на чистой
(неокрашенной и неотлакированной) деревянной поверхности, на
стекле, камне или земле капля воды растекается. Вода смачивает эти
вещества. Про промокшего человека могут сказать мокрый как мышь.
Это означает, что вода хорошо смачивает мышиную шерстку.
Рис. 1.3.1. На холодной жирной
сковороде или на листе растения
капли воды не растекаются,
они похожи на шарики.
Опыт. Возьми дома несколько предметов, изготовленных из разных
материалов, и накапай на них воду. Посмотри, на каких предметах капля растечется, а на каких – нет. Результат опыта запиши в тетрадь. Сделай записи в два столбика: в один
столбик запиши названия предметов, которые смачиваются
водой, в другой – названия тех, которые не смачиваются.
Смачивающее свойство воды лежит в основе важного природного
явления – подъема воды в очень тоненьких трубочках (рис. 1.3.2.).
Чем тоньше трубочка, тем выше поднимается вода.
Рис. 1.3.2. В тоненькой трубочке вода
поднялась, в широкой – нет.
Понаблюдай!
Помести тоненькую стеклянную трубочку (с внутренним диаметром
1–2 мм) концом в воду. Посмотри, поднимется ли в ней вода над уровнем
воды в сосуде. Если сможешь, повтори этот же опыт с трубочками другого диаметра.
13
В природе (в природных объектах – в растениях, в почве) существует множество тонких, толщиной в волос, трубочек-проходов,
которые называются капиллярами. По ним-то и поднимается вода.
Благодаря этому явлению растениям легче добывать воду и питательные вещества.
Но вода не всегда движется по трубочкам-капиллярам. Иногда
смачивающая жидкость движется по полым пространствам в материале, или порам. Примером здесь может служить движение масла или
спирта вверх по фитилю масляного фонаря или же спиртовки. Если
бумажную салфетку или тканевое полотенце погрузить концом в
воду, вода поднимется по порам в бумаге и ткани выше своего уровня
погружения в сосуде.
Составь вопрос!
Перечитай последнее предложение и составь вопрос к нему.
Постарайся ответить!
1. Что означают выражения как с гуся вода и мокрый как мышь?
2. Приведи примеры, когда происходит смачивание и когда этого не
происходит.
3. Приведи примеры природных капилляров.
4. Приведи примеры пористых материалов.
Подумай!
1. Зачем свечке фитиль, и что происходит с фитилем при горении
свечи?
2. Зачем землю в саду после вскапывания разрыхляют граблями?
Запомни!
• Вода смачивает многие материалы (например, стекло и дерево).
• Поверхность многих материалов не смачивается водой (например,
парафин).
• Если поверхность очень тоненькой трубочки впитывает воду, т. е.
смачивается водой, то по такой трубочке вода может продвинуться
далеко.
14