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Circolo Didattico “G. Capponi” - Via De Caro 85 - Catania

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Presentazione sul tema: "Circolo Didattico “G. Capponi” - Via De Caro 85 - Catania"— Transcript della presentazione:

1 Circolo Didattico “G. Capponi” - Via De Caro 85 - Catania
L’acqua intorno a noi Con il contributo del MIUR nell’ambito dei programmi per la diffusione della cultura scientifica

2 In origine la vita è emersa dall’acqua.
L'ACQUA: UN BENE PREZIOSO “ Dalla terra nasce l’acqua, dall’acqua nasce l’anima” Eraclito L’acqua è veramente una sostanza straordinaria E’ il composto più comune sulla Terra ed è la base di tutta la vita. In origine la vita è emersa dall’acqua. Essa ricopre tuttora un ruolo primario nella maggior parte dei fenomeni fisico- chimici e nei processi vitali. “L’acqua intorno a noi” Progetto MIUR per la diffusione della cultura scientifica Circolo Didattico “G. Capponi” - Catania

3 O H ACQUA = H2O Che cos’è l’acqua?
Fin dall’antica Grecia, l’acqua era stata considerata uno dei quattro elementi fondamentali dell’universo, insieme alla terra, l’aria e il fuoco. Nel 1784, il chimico inglese Henry Cavendish ( ) eseguì un esperimento con l’idrogeno. Facendo esplodere un miscuglio di idrogeno e aria con una scintilla elettrica, la reazione diede come risultato qualcosa che sembrava essere acqua pura, suggerendo così che essa potesse contenere idrogeno. Qualche anno più tardi, il chimico francese Antoine Lavoisier ( ) dimostrò che l’acqua era un composto semplice di idrogeno e ossigeno. RAPPRESENTAZIONE DI UNA MOLECOLA DI ACQUA O O = Ossigeno H H = Idrogeno ACQUA = H2O “L’acqua intorno a noi” Progetto MIUR per la diffusione della cultura scientifica Circolo Didattico “G. Capponi” - Catania

4 Non esiste essere vivente che non contenga acqua.
Dove si trova? Non esiste essere vivente che non contenga acqua. Gli esseri umani sono composti di acqua per il 60 % del loro peso corporeo Alcune creature marine (ad esempio le meduse) ne contengono il 90-95%. I più grandi serbatoi naturali di acqua sono certamente gli oceani, che coprono poco meno dei 4/5 della superficie terrestre. Il 2% dell’acqua presente sulla Terra è solida (gelata momentaneamente come neve o brina o in modo permanente nei ghiacciai o nelle calotte polari). Meno del 3% dell’acqua esistente al mondo è acqua dolce, che scorre nei fiumi, che riempie laghi e paludi. L’acqua è presente nell’atmosfera sotto forma di vapore acqueo (nebbia e nuvole). “L’acqua intorno a noi” Progetto MIUR per la diffusione della cultura scientifica Circolo Didattico “G. Capponi” - Catania

5 GLI STATI DELL'ACQUA L’acqua è l’unica sostanza che si trova in natura nei tre stati di aggregazione: SOLIDO, LIQUIDO e GASSOSO. L’acqua allo stato solido si trova sotto forma di ghiaccio, neve, grandine e brina. Nello stato solido, le molecole sono molto vicine le une alle altre, non sono libere di muoversi e sono disposte secondo un perfetto ordine geometrico. “L’acqua intorno a noi” Progetto MIUR per la diffusione della cultura scientifica Circolo Didattico “G. Capponi” - Catania

6 GLI STATI DELL'ACQUA L’acqua allo stato liquido si trova sotto forma di pioggia e rugiada, ma soprattutto nei fiumi, laghi, mari e oceani. Nello stato liquido le molecole possono muoversi entro certi limiti: se una particella si sposta, il suo posto viene subito preso da un’altra. “L’acqua intorno a noi” Progetto MIUR per la diffusione della cultura scientifica Circolo Didattico “G. Capponi” - Catania

7 GLI STATI DELL'ACQUA L’acqua allo stato gassoso si trova nell’atmosfera sotto forma di nebbia, vapore acqueo, nuvole. Nello stato gassoso le particelle possono muoversi liberamente, perché non ci sono legami. “L’acqua intorno a noi” Progetto MIUR per la diffusione della cultura scientifica Circolo Didattico “G. Capponi” - Catania

8 COME SI NUTRONO LE PIANTE ?
La capillarità è la capacità che ha l’acqua, come tutti i liquidi, di salire lungo tubi sottili. Molte sono le applicazioni di questo principio nella vita quotidiana: quando l’acqua si insinua tra le fibre dell’asciugamano, o l’inchiostro inzuppa la carta assorbente, o la cera liquefatta bagna lo stoppino di una candela. Grazie alla capillarità, attraverso il suolo, fornisce alle radici delle piante e degli alberi il nutrimento di cui hanno bisogno. La stessa forza permette la salita della linfa alle foglie. Con lo stesso principio nel nostro corpo, il sangue, attraverso i vasi capillari, porta nutrimento a tutto il corpo. “L’acqua intorno a noi” Progetto MIUR per la diffusione della cultura scientifica Circolo Didattico “G. Capponi” - Catania

9 Il ciclo dell'acqua Le acque di superficie, riscaldate dai raggi del sole, evaporano salendo in cielo sotto forma di vapore acqueo. La maggior quantità di vapore è prodotta dal mare, dall’acqua dei laghi e dei fiumi; anche le piante, gli animali e gli esseri umani ne producono una certa quantità. Il vapore acqueo, quando incontra uno strato d’aria più fredda, si condensa in piccolissime gocce o cristalli di ghiaccio che per la loro leggerezza rimangono in sospensione nell’aria e formano le nubi. Torna indietro Se una nuvola incontra dell’aria calda si disperde evaporando; se incontra aria fredda, invece, le minuscole gocce si uniscono tra loro e diventano troppo pesanti per essere sostenute dall’aria: ecco che allora precipitano sotto forma di pioggia. “L’acqua intorno a noi” Progetto MIUR per la diffusione della cultura scientifica Circolo Didattico “G. Capponi” - Catania

10 LA FORZA DELL'ACQUA L’acqua, come tutti i liquidi, ha un peso ed esercita una forza o pressione che si trasmette in tutte le direzioni sul fondo, sulle pareti ed anche dal basso verso l’alto. Quando un’enorme massa d’acqua si mette in movimento è quasi impossibile fermarla. Le onde del mare, messe in moto dal vento, scaricano la loro energia sulla costa. L’acqua nei torrenti e nei fiumi scorre in discesa per la forza di gravità. La pressione dell’acqua dipende semplicemente dalla profondità: infatti le dighe sono costruite in modo tale da essere più resistenti in basso che in alto. “L’acqua intorno a noi” Progetto MIUR per la diffusione della cultura scientifica Circolo Didattico “G. Capponi” - Catania

11 ACQUA GHIACCIO VAPORE ACQUEO L'acqua si trasforma SOLIDIFICAZIONE
CONDENSAZIONE FUSIONE GHIACCIO EVAPORAZIONE VAPORE ACQUEO “L’acqua intorno a noi” Progetto MIUR per la diffusione della cultura scientifica Circolo Didattico “G. Capponi” - Catania

12 LE PROPRIETA' DELL'ACQUA
L’acqua ha un volume proprio, perciò, al contrario dell’aria non è comprimibile. L’acqua a una temperatura minore di 0°C si solidifica, diventa ghiaccio ed aumenta anche il suo volume. L’acqua assume la forma del recipiente che la contiene. L’acqua mantiene la superficie piana ed orizzontale. Grazie all’aumento di volume, il ghiaccio galleggia nell’acqua e forma uno strato isolante sotto al quale la vita può continuare anche in inverno. L’acqua a 4°C presenta la densità maggiore e per questo motivo pesa di più e va a fondo. Nei grandi bacini, in genere, l’acqua sul fondo è sempre di 4°C. L’acqua immagazzina il calore e lo mantiene più a lungo di altre sostanze: questa proprietà si chiama “capacità termica”. Questa proprietà è quella che rende abitabile la Terra:l’acqua degli Oceani, che si scalda all’equatore, si dirige verso i poli e scalda le terre che bagna. “L’acqua intorno a noi” Progetto MIUR per la diffusione della cultura scientifica Circolo Didattico “G. Capponi” - Catania

13 LA TENSIONE SUPERFICIALE
Le gocce d’acqua sono perfettamente sferiche a causa di un fenomeno chiamato “ tensione superficiale”. La tensione superficiale esiste perché le molecole dell’acqua si attraggono l’una con l’altra. Al centro di una goccia, le molecole esercitano una forza di attrazione in tutte le direzioni. In superficie, le molecole vengono attirate solo verso l’interno, perché non vi sono altre molecole esterne ad attirarle. Così l’acqua tira la superficie strettamente attorno a sé, come una pelle ben tesa. La tensione superficiale è forte a sufficienza per mantenere sferiche le goccioline, ma è anche la ragione per cui i peli di un pennellino rimangono appiccicati quando lo togliamo dall’acqua, dopo averlo pulito. Per la stessa ragione, la tensione superficiale fa incurvare a “cupola” l’acqua in un bicchiere pieno. “L’acqua intorno a noi” Progetto MIUR per la diffusione della cultura scientifica Circolo Didattico “G. Capponi” - Catania

14 Fiumi, laghi, acque sotterranee
L'acqua, un solvente L’ACQUA HA LA CAPACITA’ DI SCIOGLIERE BENE CERTE SOSTANZE: per questo è difficile trovare in natura acqua pura. A contatto con l’acqua, molte sostanze si scompongono fino a dissolversi e a diventare praticamente invisibili. L’acqua e la sostanza formano così una “SOLUZIONE”. Ci sono sostanze che l’acqua non è in grado di sciogliere e con le quali non si miscela: per esempio le sostanze grasse. ACQUA DEL MARE Contiene il 3,5 % di sali, in gran parte cloruro di sodio. ACQUA PIOVANA E’ abbastanza pura, ma si trovano disciolti gas come l’anidride carbonica e l’anidride solforosa. ACQUA DOLCE Fiumi, laghi, acque sotterranee Contengono cloruri, carbonati e solfati di metalli, come sodio, magnesio, calcio e ferro. Tutti gli organismi viventi utilizzano soluzioni “acquose”, come quelle nel sangue e nei succhi gastrici per attivare i processi biologici. “L’acqua intorno a noi” Progetto MIUR per la diffusione della cultura scientifica Circolo Didattico “G. Capponi” - Catania

15 Galleggiare o affondare ? TUTTO DIPENDE DALLA “DENSITÀ”.
PERCHÉ ALCUNE COSE GALLEGGIANO SULL’ACQUA E ALTRE AFFONDANO? TUTTO DIPENDE DALLA “DENSITÀ”. Le cose che galleggiano sono più leggere o meno dense dell’acqua e le cose che affondano sono più pesanti o più dense. MA SI POSSONO FAR GALLEGGIARE OGGETTI PIU’ PESANTI O DENSI DELL’ ACQUA? “…quello che facendo il bagno si accorse che l’acqua lo spingeva verso l’alto…e ne tirò fuori il famoso principio” LA FORZA IDROSTATICA Archimede scoprì che un corpo galleggia perché riceve una “spinta” dal basso verso l’alto pari al peso dell’acqua che il corpo sposta immergendosi. “L’acqua intorno a noi” Progetto MIUR per la diffusione della cultura scientifica Circolo Didattico “G. Capponi” - Catania

16 LA VITE DI ARCHIMEDE Galileo Galilei scrisse:
“ Non mi pare che in questo luogo sia da passar con silenzio l’invenzione di Archimede d’alzar l’acqua con la vite: la quale non solo è maravigliosa, ma è miracolosa; poiché troveremo, che l’acqua ascende nella vite discendendo continuamente.” Circa 2200 anni or sono, il matematico siracusano Archimede inventò un meccanismo per aspirare l’acqua dai fiumi e irrigare i campi. La macchina, oggi chiamata vite di Archimede, era costituita da un cilindro all’interno del quale era situata una grossa spirale di legno. Questo strumento veniva collocato inclinato nell’acqua. Era aperto solo alle estremità, in modo che l’acqua passando attraverso le volute della spirale, potesse salire fuoriuscendo dalla sommità del cilindro. Ruotando una maniglia, la spirale spingeva l’acqua verso l’alto. L’inclinazione della spirale era regolabile tramite un argano ma non poteva raggiungere la posizione verticale perché in tal caso l’acqua sarebbe ricaduta verso il basso. “L’acqua intorno a noi” Progetto MIUR per la diffusione della cultura scientifica Circolo Didattico “G. Capponi” - Catania

17 L'ACQUA PRODUCE ELETTRICITA'
La corrente elettrica, insostituibile strumento di progresso e di benessere, ci proviene da uno dei doni che la natura ci offre: l’acqua. Dall’alto della diga, che limita un bacino di raccolta, il prezioso liquido precipita attraverso grandi aperture, regolabili con saracinesche. L’acqua giunge verso il fondo valle entro tubi di grande diametro, che prendono il nome di condotte forzate. L’acqua vi scorre con molta energia e sbatte contro i cucchiai delle turbine, che, a loro volta, mettono in funzione grandi generatori, dai quali si sprigiona la corrente che fugge veloce lungo i fili degli elettrodi e va ad alimentare gli impianti di un’intera nazione “L’acqua intorno a noi” Progetto MIUR per la diffusione della cultura scientifica Circolo Didattico “G. Capponi” - Catania

18 COME ARRIVA L'ACQUA NELLE NOSTRE CASE ?
L’acqua arriva nelle case attraverso condutture sotterranee. Di solito proviene da un grande bacino di raccolta alimentato da un fiume o da un torrente. Dove è possibile, si preferisce utilizzare acqua di sorgente o pompata dal sottosuolo. Prima di giungere nelle nostre case, l’acqua viene depurata in speciali impianti di depurazione e, una volta accertata la sua potabilità, passa in appositi serbatoi o cisterne (situati in posizione elevata) per fluire poi, per gravità o per azione di elettropompe, verso la rete di distribuzione. “L’acqua intorno a noi” Progetto MIUR per la diffusione della cultura scientifica Circolo Didattico “G. Capponi” - Catania

19 GLI ACQUEDOTTI Gli acquedotti sono un insieme di canalizzazioni per condurre l’acqua dalla sorgente al punto di utilizzazione. I primi acquedotti furono costruiti già dalle antiche civiltà della Mesopotamia, della Palestina e della Grecia. Acquedotti, simili a quelli moderni, furono realizzati dai Romani che, attraverso queste imponenti costruzioni, furono capaci di fare confluire a Roma circa un milione di metri cubi di acqua al giorno. “L’acqua intorno a noi” Progetto MIUR per la diffusione della cultura scientifica Circolo Didattico “G. Capponi” - Catania

20 L'ACQUA NEL SOTTOSUOLO Oltre che in forma di pioggia, neve, ghiaccio e vapore d’acqua, esiste anche una gran quantità di acqua che non vediamo, ma che per noi rappresenta una riserva abbondante e insostituibile: l’acqua sotterranea. Una parte dell’acqua piovana che viene assorbita dal terreno filtra attraverso i suoi strati permeabili fino a raggiungere, a una certa profondità, degli strati di roccia impermeabili sui quali forma ampi depositi, detti falde acquifere o falde freatiche. La presenza di un corso d'acqua, di un lago o di una palude dipende dalla profondità della falda acquifera. Nei punti in cui il terreno forma degli avvallamenti, l’acqua, spinta dalla sua pressione, può sgorgare liberamente dando origine ad una sorgente naturale. I pozzi, che naturalmente si trovano in campagna, non sono altro che buchi scavati nel terreno, in certi casi profondi decine di metri, ma anche qualche centinaio di metri, che permettono di raggiungere la falda o le falde acquifere sotterranee. Per raggiungere le falde acquifere profonde bisogna perforare con una trivella gli strati di terreno incoerente o coerente sovrastanti. “L’acqua intorno a noi” Progetto MIUR per la diffusione della cultura scientifica Circolo Didattico “G. Capponi” - Catania

21 Le acque di Catania La città di Catania sorge su un'area che circa 600 mila anni or sono (Pleistocene medio) ed era ancora occupata dal mare (Golfo Pre-Etneo). Sul fondo di questo mare si depositavano sedimenti argillosi che col passare del tempo affioravano e venivano parzialmente ricoperti da diverse colate laviche etnee. Le argille sono impermeabili e costituiscono il letto su cui scorre la "tavola d'acqua". Le lave sono permeabili per fessurazione e, quindi, si possono considerare come delle spugne imbevute che lasciano percolare l'acqua. Accidenti morfologici ( per esempio antichi solchi torrentizi presenti prima delle colate laviche) e qualche piccola faglia determinano la configurazione dell'acquifero sotterraneo che, pur essendo una specie di tavola d'acqua fluente verso il mare, talora si incanala lungo solchi di scorrimento preferenziali. L'ACQUIFERO PROFONDO CATANESE SI PUO' IDENTIFICARE CON IL TETTO DELLE ARGILLE DEL PLEISTOCENE INFERIORE E MEDIO. “L’acqua intorno a noi” Progetto MIUR per la diffusione della cultura scientifica Circolo Didattico “G. Capponi” - Catania

22 L'acqua nei miti e nelle religioni
Vitale, preziosa e sacra - qualche volta distruttrice - l’acqua in tutte le civiltà e le religioni è associata alla nascita e alla fertilità ed è simbolo di purezza. Nel libro Genesi, Dio ha dato origine al mondo partendo dalle acque e creando il firmamento “ ……e separò le acque che sono sotto il firmamento dalle acque che sono sopra il firmamento. Le acque che sono sotto il cielo si accumulino in una sola massa ed appaia l’asciutto. Dio chiamò l’asciutto terra e alla massa delle acque diede il nome di mari.” Per i Greci, il più antico dio dell’acqua è Oceano, figlio di Gea (la terra) e di Urano (il cielo). Oceano è sia la divinità dell’acqua sia del fiume che circonda la terra. Dall’unione tra Oceano e Teti l’umidità che tutto pervade e nutre- hanno origine i tremila fiumi della terra e le oceanine. Oceano è chiamato da Omero “origine del tutto” a sottolineare la nascita della vita terrena dall’acqua. Per gli Indù, il Gange è un fiume sacro. Nasce dall’ Himalaya e, dopo aver reso fertile la terra, si getta nell’oceano. I pellegrini accorrono per immergersi nelle sue acque purificatrici. Quando un indù muore, le sue ceneri sono disperse nelle acque del Gange o dei suoi affluenti per ritornare a far parte dell’insieme della creazione. Presso i cristiani, l’acqua è simbolo della purezza: è questo il caso del battesimo (dal greco baptzein= immergere, lavare) che libera dal peccato originale e permette la partecipazione alla vita cristiana. Anche nelle altre religioni, l’acqua è utilizzata per riti di purificazione simili al battesimo cristiano. “L’acqua intorno a noi” Progetto MIUR per la diffusione della cultura scientifica Circolo Didattico “G. Capponi” - Catania

23 LE PRINCIPALI CAUSE DELL’INQUINAMENTO IDRICO
L'INQUINAMENTO DELLE ACQUE L’acqua è una cosa meravigliosa, ma è anche una risorsa delicata e facilmente inquinabile! LE PRINCIPALI CAUSE DELL’INQUINAMENTO IDRICO INQUINANTI FISICI CAUSATI DALL’AUMENTO DI TEMPERATURA CHE PROVOCA UNO SVILUPPO DI MICRORGANISMI IN SUPERFICIE INQUINANTI CHIMICI SONO SOSTANZE MOLTO DANNOSE CHE RENDONO TOSSICA L’ACQUA INQUINANTI DI ORIGINE URBANA LEGATI AI RIFIUTI CHE PRODUCIAMO NELLE NOSTRE CASE ( DETERSIVI,SCARICHI ORGANICI) CHE SI RIVERSANO NELLE FOGNE INQUINANTI DI ORIGINE AGRICOLA DISERBANTI, ANTIPARASSITARI, FERTILIZZANTI,.. INQUINANTI DI ORIGINE INDUSTRIALE SONO RIFIUTI DELLE INDUSTRIE CHE ABUSIVAMENTE VENGONO SCARICATI NEI FIUMI O NELLE FOGNE “L’acqua intorno a noi” Progetto MIUR per la diffusione della cultura scientifica Circolo Didattico “G. Capponi” - Catania

24 QUANTA ACQUA CONSUMIAMO OGNI GIORNO ? COME RISPARMIARLA?
L’acqua è una risorsa vitale ed esauribile: un bene da gestire ed usare in modo responsabile. Ecco alcuni comportamenti, che se si trasformeranno in abitudini quotidiane, porteranno a limitare i consumi ed evitare gli sprechi. Controllate lo stato del vostro impianto idrico interno. Non lasciate aperto il rubinetto mentre vi lavate i denti, vi fate la barba, vi insaponate sotto la doccia. Fate la doccia invece del bagno… si consuma meno acqua! Controllate la cassetta di scarico: ogni volta che viene fatta funzionare consuma litri di acqua. Non usare troppi prodotti chimici per la pulizia della casa: l’acqua con un po’ di aceto o bicarbonato è sufficiente per disinfettare e lucidare. Fate funzionare lavatrice e lavastoviglie a pieno carico. Utilizzate l’acqua di cottura della pasta per lavare a mano piatti e stoviglie: essa possiede un elevato potere sgrassante. Non usate acqua corrente per lavare la verdura e la frutta: è sufficiente lasciarla a bagno per alcuni minuti in un recipiente e poi risciacquarla. Non utilizzate acqua potabile per lavare l’automobile. Non innaffiate il giardino o le fioriere con acqua potabile: provate a riutilizzare l’acqua con cui avete lavato le verdure e la frutta. Non eccedete nell’uso dello scarico del WC. Applicate il “frangigetto” ai rubinetti: è un piccolo accessorio che arricchisce d’aria il flusso d’acqua in uscita. La tabella seguente illustra il consumo totale di acqua che ognuno di noi compie ogni giorno. Cucinare e bere_______ 10 litri Servizi igienici_______ 55 litri WC _______________ 50 litri Lavaggio biancheria____ 30 litri Lavaggio stoviglie______ 20 litri Lavaggio auto_________ 5 litri Perdite______________ 30 litri Totale litri “L’acqua intorno a noi” Progetto MIUR per la diffusione della cultura scientifica Circolo Didattico “G. Capponi” - Catania

25 M’hanno portato una conchiglia. Dentro le canta un mar di mappa.
Il cuore mi si riempie d’acqua con pesciolini d’ombra e d’argento. Federico Garcia Lorca. Conchiglia “L’acqua intorno a noi” Progetto MIUR per la diffusione della cultura scientifica Circolo Didattico “G. Capponi” - Catania

26 IL RUSCELLO Oh, piccolo ruscello argenteo e chiaro,
che in avanti ti affretti senza posa, alla tua riva me ne sto pensoso. Da dove vieni tu? Dove te ne vai? Vengo dal buio seno della roccia: il mio corso se ne va tra muschio e fiori e sul mio specchio dolcemente freme l’azzurra amica immagine del cielo. W. Goethe “L’acqua intorno a noi” Progetto MIUR per la diffusione della cultura scientifica Circolo Didattico “G. Capponi” - Catania

27 E la canzone dell’acqua è una cosa eterna. E’ la linfa profonda
MATTINO E la canzone dell’acqua è una cosa eterna. E’ la linfa profonda che fa maturare i campi. E’, sangue di poeti che lasciarono smarrire le loro anime nei sentieri della natura. Che armonia spande sgorgando dalla roccia! Si abbandona agli uomini con le sue dolci cadenze. Il mattino è chiaro. I focolari fumano e i fumi sono braccia che alzano la nebbia. Ascoltate i romances dell’acqua tra i pioppi. Sono uccelli senz’ala sperduti nell’erba! Gli alberi che cantano si spezzano e seccano. E diventano pianure e montagne serene. Ma la canzone dell’acqua Federico Garcia Lorca “L’acqua intorno a noi” Progetto MIUR per la diffusione della cultura scientifica Circolo didattico “ G. Capponi” - Catania


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