номера 2,3,5-8

Краткие ответы

№ 2. Жёсткая вода — вода с повышенным содержанием растворённых солей кальция и магния (гидрокарбонатов, сульфатов, хлоридов). Различают жёсткость карбонатную (временную) и некарбонатную (постоянную), а также общую; по величине — мягкую, средней жёсткости, жёсткую и очень жёсткую. Вред: накипь и перерасход энергии, износ техники, перерасход мыла и порошка, плохое качество стирки, раздражение кожи. Устраняют кипячением, реагентами (известь, сода), ионообменными фильтрами, обратным осмосом.

№ 3. Минеральная вода — природная вода с повышенным содержанием растворённых солей, газов и микроэлементов. По концентрации солей различают столовую, лечебно-столовую и лечебную. Её используют для питья и приготовления напитков, для лечения (по назначению врача), в бальнеологии (ванны, ингаляции), а также для промышленного розлива.

№ 5. Вода — универсальный растворитель и среда для биохимических реакций; она участвует в реакциях (гидролиз, фотосинтез), переносит вещества, обеспечивает терморегуляцию, поддерживает форму и тургор клеток, выполняет защитную и смазывающую роль. В организме человека её около 60–70 %.

№ 6. Круговорот воды: испарение с поверхности океана и суши (в том числе транспирация растений) → конденсация пара и образование облаков → выпадение осадков → сток в реки и возврат в океан, просачивание в подземные воды, накопление в ледниках → новое испарение. Движущая сила — энергия Солнца.

№ 7. Жидкие кристаллы — состояние вещества, в котором молекулы сохраняют упорядоченную ориентацию, но вещество обладает текучестью. Поэтому это промежуточное звено: при плавлении утрачивается порядок расположения молекул, но сохраняется их ориентационный порядок. Свойства: текучесть, анизотропия оптических свойств, чувствительность к температуре и электрическому полю. Применяют в ЖК-дисплеях, термометрах, оптических устройствах и датчиках.

№ 8. Пресной воды около 2,5–3 % всех запасов, причём большая часть — ледники и глубокие подземные воды; доступной воды мало, она распределена неравномерно и загрязняется. Поэтому доступных запасов пресной воды недостаточно, нужна экономия. Воду можно отнести к возобновляемым ресурсам: круговорот постоянно восполняет её запасы, но скорость восполнения ограничена, а загрязнение может её превысить.

Разбор: как рассуждать

№ 2. Жёсткость воды

Определение строится по схеме «родовое понятие + признак»: вода + повышенное содержание солей кальция и магния. Поэтому в ответе обязательно должны быть именно ионы \(\mathrm{Ca^{2+}}\) и \(\mathrm{Mg^{2+}}\), а не «какие-нибудь соли».

Классификацию удобно давать по одному основанию:

Вред объясняй цепочкой «соли → осадок или накипь → последствия»: накипь на нагревательных элементах ухудшает теплопередачу, перегревает и портит технику, увеличивает расход энергии; с мылом соли кальция и магния дают нерастворимый осадок, поэтому мыло и порошок расходуются больше, а стирка хуже. Очень жёсткая вода неприятна на вкус и может раздражать кожу.

Способы устранения — это способы убрать ионы кальция и магния:

• кипячение убирает только временную жёсткость:
  \[ \mathrm{Ca(HCO_3)_2 \rightarrow CaCO_3\downarrow + H_2O + CO_2\uparrow} \]
• добавление гашёной извести или соды осаждает ионы:
  \[ \mathrm{Ca(HCO_3)_2 + Ca(OH)_2 \rightarrow 2CaCO_3\downarrow + 2H_2O} \]
• ионообменные фильтры заменяют ионы кальция и магния на ионы натрия;
• обратный осмос и мембранные фильтры задерживают соли;
• магнитная обработка жёсткость не снижает, но мешает образованию накипи.

№ 3. Минеральная вода

Главное — не путать минеральную воду с любой газированной. Минеральная — это природная подземная вода с повышенным содержанием минеральных веществ, газов и микроэлементов. Классификация по концентрации солей: столовая (до примерно 1 г/л), лечебно-столовая (около 1–10 г/л), лечебная (более 10 г/л или с активными компонентами). Отсюда и цели: столовую пьют как обычную воду, лечебную — только по назначению врача, также её применяют для ванн, ингаляций и полосканий.

№ 5. Биологическая роль воды

Ответ удобно строить «от молекулы к организму»: вода полярна, поэтому растворяет многие вещества и служит средой реакций; у неё высокая теплоёмкость и теплота испарения, поэтому она участвует в терморегуляции (пот, транспирация); она переносит вещества в крови, лимфе и сосудах растений; поддерживает объём клеток и тургор; защищает и смазывает поверхности. В итоге вода обеспечивает обмен веществ, поэтому без неё жизнь невозможна.

№ 6. Круговорот воды

Описание должно быть именно циклом, то есть цепочкой с возвратом в начало: океан → пар → облака → осадки → сток и подземные воды → океан. Не забудь, что испаряет не только океан, но и суша, а растения добавляют транспирацию. Энергия Солнца поднимает пар, а сила тяжести возвращает воду обратно. Круговорот ещё и связывает оболочки Земли и очищает воду.

№ 7. Жидкие кристаллы

Ключ к ответу — два вида порядка: порядок расположения молекул (трансляционный) и порядок их ориентации. В кристалле есть и тот и другой, в жидкости нет ни одного, а в жидком кристалле остаётся только ориентационный. Поэтому вещество течёт, как жидкость, но сохраняет анизотропию — разные свойства вдоль разных направлений. Отсюда и применение: там, где нужно управлять светом с помощью электрического поля (дисплеи), или замечать изменение температуры (термоиндикаторы).

№ 8. Пресная вода

Здесь два вопроса, и отвечать нужно на каждый. Первый: общих запасов пресной воды на планете много, но доступной для людей — мало, и она распределена неравномерно, поэтому в ряде регионов ощущается недостаток. Второй: вода возобновляема благодаря круговороту — осадки постоянно восполняют запасы. Но восполняется лишь ограниченное количество воды за год, а загрязнение может превысить скорость очистки. Вывод: воду можно считать возобновляемым ресурсом, но при условии разумного потребления и охраны.

Проверка

Я проверил ключевые формулировки: в № 2 в определении должны быть соли кальция и магния; в № 7 нужно объяснить, что сохраняется именно ориентационный порядок; в № 8 нельзя ограничиться словом «да» — нужна оговорка о доступности и скорости восполнения.