Лабораторная работа по окруж. миру «Изучение таяния льда» (2 класс)
Выбранный для просмотра документ бланк лабораторной работы.docx
Лабораторная работа № ___ 
учени_____ 2 «___» класса
Тема «Изучение таяния льда »
(до погружения льда)
Температура воды (после таяния льда)
Время таяния льда
Вывод из лабораторной работы:
Гипотеза _______________________________ (подтверждена или опровергнута)
Оцени свою работу:
Что ты узнал нового? ____________________________________________________________________
Что ты научился делать? __________________________________________________________________
Оцени степень своего участия в работе в группе ____________
Ты доволен результатами своей работы? ___________________
Если не доволен, то почему ___________________________________________
Выбранный для просмотра документ конспект лабораторной работы.doc
Конспект урока
с использованием информационно-коммуникационных технологий в образовании
Предмет: Окружающий мир
Тема: Лабораторная работа по теме «Изучение таяния льда».
Используемое ПО: компьютер учителя, интерактивная доска, проектор, .модульная система экспериментов Prolog
Цель урока: активизировать познавательную деятельность учащихся;
Личностные: формирование мотивации младших школьников к познанию природы; обсуждать в группах полученные результаты измерений и исследований;
Метапредметные: формирование у учащихся умений сравнивать, сопоставлять, экспериментировать; характеризовать агрегатные состояния воды; выдвигать гипотезы; объяснять влияние температуры окружающей среды на процесс таяния льда; использовать таблицы для фиксирования и обобщения полученных данных.
Предметные: приобретение опыта работы с измерительными приборами.
Форма проведения: групповая
— усвоение сведений о разных агрегатных состояниях воды; температуре замерзания воды и плавления льда;
— владение базовым понятийным аппаратом («опыт», «наблюдение», «вода», «лёд», «температура замерзания воды», «температура плавления льда», необходимым для дальнейшего образования в области естественно-научных дисциплин;
— умение проводить и наблюдать опыты по измерению положительной и отрицательной температуры воды.
Оборудование: Модульная система экспериментов на базе цифровых технологий PROLog , 2 стакана с холодной водой № 1, тёплой водой № 2, термос, лёд в контейнере, ложка, бланк.
Ход выполнения работы:
На интерактивной доске слайд 1
Сегодня мы выполняем лабораторную работу.
Прочитайте текст. О чём вы прочитали?
Предлагаю посмотреть видеоролик из интернета «Ледоход на реке Енисее».
Для того, чтобы увидеть таяние льда совсем необязательно дожидаться ледохода. Наблюдать за превращением льда в воду можно прямо в классе. Именно этот опыт тебе предстоит выполнить сегодня на уроке.
Сформулируйте тему лабораторной работы.
Прежде чем мы приступим к лабораторной работе, предлагаю поговорить о том, в каком состоянии может находиться вода? Приведите примеры. Какая особенность твёрдых тел? (тела имеют определенную форму и меняют свою форму только под внешним воздействием).
Какая особенность жидких тел? (жидкости своей постоянной формы не имеют. Они принимают форму сосуда, в который их поместили).
Какая особенность газообразных тел? (газы не имеют формы, они распространяются во все стороны и заполняют весь объем помещения или сосуда).
Как называется процесс перехода твёрдого состояния в жидкое? (таяние). А при какой температуре твёрдый лёд будет таять и превращаться в воду? (выше 0 градусов). Лёд – твёрдое тело. Что поможет изменить состояние вещества и превратить лёд в воду? (нагревание).
Для лабораторной работы приготовлены 2 стакана: с тёплой и холодной водой. Как вы думаете, в какой воде лед тает быстрее? Давайте выдвинем гипотезу и экспериментальным путём подтвердим или опровергнем наше предположение.
В ходе лабораторной работы мы сможем решить данную проблему.
Для исследования необходимо собрать лабораторную установку.
Цифровая лаборатория «Модульная система экспериментов Prolog »
Понадобится: модуль питания, графический модуль отображения информации, два кабеля USB .
Помощники возьмут с подноса по два стакана с водой (теплой и холодной).
Ознакомьтесь с бланком лабораторной работы. Посмотрите, какие графы вам нужно заполнить.(бланк приложен к конспекту урока)
Опираясь на какую колонку мы сможем доказать свою гипотезу?
Перед выполнением лабораторной работы ознакомьтесь с правилами безопасности.
Выполняй все указания педагога, соблюдай дисциплину при подготовке и во время работы.
Размещай оборудование и материалы на рабочем столе аккуратно, чтобы не допустить их опрокидывание или падение.
При подключении измерительных и вспомогательных модулей в цепь не допускай перекручивания соединительных проводов.
Начинать работу можно только с разрешения педагога.
Будь внимателен и осторожен при работе с жидкостями.
Какие есть у вас вопросы по безопасности?
Собираем лабораторную установку.
Нажмите кнопку «Инструменты». Задайте продолжительность работы подсветки дисплея на 15 минут.
Нажмите кнопку «Установки эксперимента». Установите длительность эксперимента 10 минут. У вас автоматически открывается окно «Частота выборки». С помощью стрелок выберите значение «10 в секунду».
Мы приступаем к лабораторной работе.
1 этап – изучение процесса таяния льда в холодной воде.
Наполни стакан № 1 холодной водой примерно наполовину.
Погрузи щуп модуля «Температура» в воду.
Нажми кнопку «Запуск эксперимента». Начинается измерение температуры. На экране дисплея можем увидеть, как строится график.
В левой верхней части дисплея отображается значение температуры. Как только значения температуры перестанут изменяться, запишите полученные данные в строку «Стакан №1» колонки «Температура воды (до погружения льда)» отчетной таблицы.
Нажми кнопку «Остановить».
С помощью ложечки помести в стакан 3 кубика льда.
Нажми кнопку «Запуск эксперимента». На экране увидите график изменения температуры во время таяния льда. Помешивайте лёд щупом измерительного модуля «Температура».
После того, как лёд в стакане полностью растает, нажмите кнопку «Остановить» и запиши минимальное значение температуры в отчётную таблицу.
На какой оси мы сможем увидеть время? (горизонтальная ось «Время»). В каких единицах измеряется время таяния льда? Запиши это значение в строку «Стакан №1» колонки «Время таяния льда».
2 этап – изучение процесса таяния льда в тёплой воде. (аналогично первому).
Отключить все модули от модуля питания, чтобы сохранить заряд батареи.
Сравним время таяния льда в стакане № 1 и № 2.
Почему время таяния льда в стакане № 1 и № 2 разное?
Каким образом можно было бы ускорить и замедлить таяние льда?
Заполним бланк до конца, ответим на вопросы об участии в группе и о результативности своей работы.
Поделимся результатами. (Ответы детей)
Инструктивно-методические материалы для педагога «Модульная система экспериментов Prolog » начальная школа базовый уровень. Москва, БизнесМеридиан, 2011
Л.Л. Сикорук «Физика для малышей» изд-во Интеллект-ик, 2012
А.А. Вахрушев учебник по окружающему миру часть 1 «Наша планета Земля» 2 класс
Видеоролик «Ледоход на Енисее» http://www.youtube.com/watch?v=UQpiqCVmQtE
Л
абораторная работа № ___
учени_____ 2 «___» класса
Тема «Изучение таяния льда »
(до погружения льда)
Температура воды (после таяния льда)
Время таяния льда
Вывод из лабораторной работы:
Гипотеза ___________________________ (подтверждена или опровергнута)
Оцени свою работу:
Что ты узнал нового? __________________________________________________________________
Что ты научился делать? __________________________________________________________________
Оцени степень своего участия в работе в группе ____________
Ты доволен результатами своей работы? ___________________
Если не доволен, то почему ___________________________________________
Выбранный для просмотра документ презентация к лаботаторной работе.pptx
Источник
Проектно-исследовательская работа (8 класс)
муниципальное казенное общеобразовательное учреждение
Верхнехавская средняя общеобразовательная школа №3
Верхнехавского муниципального района Воронежской области
Тема: «Явления замерзания воды и таяния снега»
Верхняя Хава
2017 г.
Без воды на Земле не было бы никакой жизни. Поэтому ее разыскивают на других планетах, но нашли лишь до сих пор лишь замерзшую воду-лед. К тому же вода ведет себя необычно. Актуальность данной исследовательской работы не вызывает сомнения. Каждый человек должен знать о воде как можно больше. Ведь «без воды и не туды и не сюды».
Мы предположили, что лед при различных внешних воздействиях тает по разному, так же как и вода замерзает в зависимости от внешних условий.
Проблемы: как ведут себя вода и лед в разных условиях.
Цель: углубить изучение вопроса об изменениях агрегатных состояний воды и аномальных свойствах воды.
-выявить состояния воды в природе;
-расширить знания о воде и значении ее в жизни человека;
-провести опыты и наблюдения.
Для решения нашей проблемы мы составили программу действий :
-изучить теорию плавления льда;
-провести опыты с водой и со льдом;
-объяснить опытные наблюдения;
-конечный результат: обобщить проделанную работу и защитить свой проект на конференции.
1. Вода-чудо, сотворимое природой.
Самая распространенная жидкость на Земле — вода. Ее твердое состояние-лед, а газообразное — пар. Вода была еще до появления человека: жизнь возникла в водной среде. Почти 70% поверхности нашей планеты занято океанами и морями. Твердой водой – снегом и льдом – покрыто 20% суши. Тело человека почти на 70% состоит из воды. Молекулы воды обнаружены в межзвездном пространстве. Вода входит в состав комет, большинства планет солнечной системы и их спутников. Вода обладает уникальными химическими и физическими свойствами.
2. Три состояния воды.
Вода — единственное вещество на Земле, которое существует в природе в трех состояниях: жидком, твердом, газообразном.
Из твердого состояния вещество переходит в жидкое, а из жидкого в газообразное. Такой переход называют фазовым переходом.
В жидкостях молекулы расположены почти вплотную друг к другу. Они обладают большей свободой, чем молекулы твердого вещества, хотя полностью свободно перемещаться не могут. Притяжение между ними хоть и слабее, чем в твердых телах, но все-таки его достаточно, чтобы молекулы удерживались на близком расстоянии друг от друга. Молекулы в жидкостях могут перескакивать на свободные места, поэтому жидкость обладает таким свойством как текучесть.
При температуре меньше 0 0 С вода превращается в лед. При этом состав молекул не изменяется, изменяется их взаимное расположение, характер теплового движения и силы межмолекулярного взаимодействия.
Весной, когда пригревает солнышко, начинают таять сугробы и появляются сосульки. Причина их появления в поверхностном натяжении и во взаимном притяжении молекул воды. Мельчайшие кристаллики льда, из которых состоит снег, превращается в воду. Капли воды свисают с крыши, удерживаемые вмести силами поверхностного натяжения и притяжением молекул воды к краю крыши. Если температура снижается, капли могут замерзнуть в таком положении. Во время оттепели новые порции воды стекают по предыдущим каплям и свисают уже с них, если те капли не растаяли и так далее. Лед нарастает капля за каплей, так образуется сосулька.
Если к воде добавить мыло, то поверхностное натяжение воды уменьшается. Поверхностное натяжение позволяет некоторым насекомым ходить по воде.
Воздух весной прогревается, и его температура становится выше нуля, температура, тающего снега и температура талой воды остаются равными 0 0 С до тех пор , пока снег и лед не растают совсем. Все дело в том, что плавление происходит постепенно. Вещество при плавлении поглощает тепло, которое получает извне, и некоторое время одновременно находится и в твердом и жидком состоянии. И его температура не меняется, пока все оно не расплавится и не станет жидким.
При повышении температуры скорость колебания частиц внутри вещества увеличивается. Следовательно, увеличивается внутренняя энергия. При определенной температуре, которую называют температурой плавления, кристаллическая решетка твердого тела начинает разрушаться. Вещество превращается в жидкость. Но если жидкость перестанет получать тепло, она начнет остывать. И как только ее температура снизится до значения, равного температуре плавления, начинается процесс кристаллизации.
Каждое вещество имеет свою температуру плавления. При нормальном давлении (760 мм. рт. ст.) лед начинает плавиться при 0 0 С. Переход твердого тела в жидкое состояние называется плавлением, обратное явление называется отвердеванием. Если при отвердевании жидкости получается кристаллическое тело, то такое отвердевание называют кристаллизацией.
3. Аномалия воды.
Удивительным свойством обладает вода: это единственное вещество на земле, которое при замерзании расширяется.
Для всей биосферы исключительно важной особенностью воды является ее способность при замерзании увеличивать, а не уменьшать свой объем, т.е. уменьшать плотность. При переходе любой жидкости в твердое состояние молекулы располагаются теснее, а само вещество, уменьшаясь в объеме, становится плотнее. Вода здесь представляет исключение. При охлаждении до +3,98 0 С вода сначала ведет себя как и другие жидкости: постепенно уплотняясь, уменьшает свой объем, затем, при дальнейшем снижении температуры до 0 0 С, вся вода замерзает и расширяется в объеме. В результате удельный вес льда становится меньше воды и лед плавает. Лед, как и вода, хороший теплоизолятор. Если бы лед не всплывал, а тонул, то все водоемы (реки, озера, моря) промерзли бы до дна, испарение бы резко сократилось, все пресноводные животные и растения погибли бы. Жизнь на Земле стала бы невозможной.
Вода – единственная жидкость на Земле, лед которой не тонет за счет того, что его объем на 1/11 больше объема воды.
У воды высокая удельная теплота плавления-334 кДж/кг и высокая температура плавления 0 0 С. Замерзая, вода выделяет тепло и согревает окружающий воздух. Это свойство воды также играет немаловажную роль в формировании климата планеты Земля. Замерзание воды в реках, озерах, морях в тоже время не дает переохлаждаться воздуху в данной местности. Часто можно наблюдать, как птицы в сильный мороз греются, сидя на льду.
4. Условия проведения экспериментов.
Для проведения наших опытов нужна была низкая температура, поэтому мы их выполняли, когда на улице был сильный мороз. Некоторые опыты проводились при потеплении.
5. Практическая работа.
Опыт №1 «Замерзание воды разной массы».
Мы использовали: две одинаковые жестяные банки из под сгущенного молока, воду, растительное масло.
Одну банку наполовину наполнили водой, а другую почти до краев, затем банки вынесли на мороз. Мы наблюдали, что в банке, содержащей меньше воды, она с поверхности начинает замерзать раньше, чем в той, где воды больше. Затем в банку с меньшей массой воды долили немного растительного масла. Результат получился противоположный.
Мы объяснили это так: чем больше масса воды, тем больше ее внутренняя энергия, поэтому замерзание начинается у воды меньшей массы. После добавлении масла образуется масляная пленка, она изолирует воду от холодного воздуха. В этом случае прекращается испарение воды, а испарение понижает температуру жидкости. Кроме того молекулы масла имеют большую энергию, чем молекулы воды при той же температуре.
Опыт № 2 «Сосулька веретено».
Мы использовали: цилиндрический стакан, сосульку, термометр. Сосульку изготовили при помощи куска пластиковой трубки.
Сосульку аккуратно вытащили из трубы и поставили в стакан. И она начала таять, в стакане появилась вода, уровень которой начал постепенно подниматься. Когда вода достигла примерно середины стакана, сосулька приобрела форму веретена, самая толстая часть находилась в поверхностном слое воды см. Приложение 1.
Мы объяснили это так: когда сосулька тает вода стекая вниз имеет температуру 0 0 С, по мере накоплении воды температура ее повышается (тепло поступает от стенок стакана, дна от воздуха). Слои нагретые до 4 0 С, опускаются вниз, температура верхнего слоя остается постоянной и равной 0 0 С. В промежутке образуются слои с температурой 1 0 С,2 0 С,3 0 С ( измерения температуры проводились точным термометром). Мы сделали вывод: быстрее тает та часть сосульки, которая находится над поверхностью воды и у дна, медленнее та, что расположена в поверхностном слое.
Опыт №3 «Соленый снег».
Мы использовали: пластмассовый стакан, пробирку с водой, снег, соль.
В дне стакана мы сделали отверстие и вставили в него пробирку, наполненную до краев водой.
В стакан набили снег, смешанный с поваренной солью (опыт проводили, когда на улице температура была около 0 0 С). При смешивании соли со снегом разрушается кристаллическая структура соли с поглощением тепла. Температура таяния соленого снега ниже нуля градусов. Наблюдения показали, что вода выше и ниже сосуда со смесью не замерзает см. Приложение 2.
Мы объяснили это так: в месте соприкосновении пробирки со смесью смесь поглощает тепло воды и вода замерзает. Вода является плохим проводником тепла, вся вода в пробирке может замерзнуть только при перемешивании, т. е. когда будет конвекция см. Приложение 3.
Опыт № 4 «Лед в бутылке».
Мы использовали: две стеклянные бутылки.
В этом эксперименте мы показали, что можно заморозить воду в бутылке сохранив ее целой. В пол-литровую бутылку полностью наполнили водой и вынесли на мороз, когда вода замерзла стеклянная бутылка разорвалась. Тогда мы провели другой опыт: в бутылку наливали по 50 мл ледяной воды и замораживали, после того как лед наполнил цилиндрическую часть, порции уменьшили вдвое и снова замораживали до полного заполнения бутылки льдом. При таком заполнении бутылка осталась целой.
Мы объяснили это так: при заполнении бутылки порциями воды расширение воды идет вверх, так как сопротивление в этом направлении наименьшее, на стенки и дно лед давит слабо. При одноразовом заполнении бутылки вода сначала замерзает у стенок, сверху и у дна. Когда замерзает середина объема воды, то возникает сильное давление, которое передается по всем направлениям, стенки и дно не выдерживают нагрузку и трескаются.
Опыт № 5 «Сосулька на спицах».
Мы использовали: две спичечные коробки, две стальные вязальные спицы одинаковой длины, но разной толщины, сосульки.
Спицы положили на параллельные друг другу спичечные коробки, а на них поперек сосульку см.Приложение 4. В месте соединения сосульки с металлом, она на толстой спице перерезается быстрее, чем на тонкой. Такой же опыт мы проделали со спицей и стеклянной палочкой тех же размеров, что и спица. Здесь сосульку быстрее перерезала спица.
Мы объяснили это так: в первом опыте разница в количествах теплоты, поступающей к месту соединения спицы с сосулькой за одинаковое время, зависит от массы спиц. Во втором опыте зависит только от теплопроводностей. Теплопроводность стали больше, чем стекла.
Опыт № 6 «Липкая сосулька»
Мы использовали: узкий стакан со снегом, вода, сосульки и кусок льда.
Этот эксперимент мы провели со снегом и со льдом.
В стакан налили немного воды и затем набили в него снег, потом в снег вертикально вставили сосульку. Через небольшой промежуток времени потянули сосульку вверх, она поднялась вместе со снегом, снег плотно прилип к сосульке.
Взяли кусок льда с гладкой поверхностью, после слабого оттаивания на лед положили две сосульки разной длины. Через некоторое время убедились, что для того чтобы снять сосульки с поверхности льда потребовалось усилие.
Почему же при таянии сильно сцепляются мокрый снег со льдом или лед с сосулькой?
Мы объяснили это так: в процессе таяния между снегом и сосулькой (льдом и сосулькой) возникает тонкая пленка воды. Можно считать, что толщина пленки равна диаметру молекулы воды и в такой пленке молекулы не совершают поступательно-колебательного движения, а только колеблются. Часть их из пленки, приобретая большую энергию, попадают в кристалл и его молекулы заполняют вакантные места в пленке. Таким образом, происходит смерзание льда со снегом (льда со льдом). Именно по этой причине нельзя касаться металлических предметов мокрым языком см.Приложение 5.
Опыт № 7 «Прыгающий лед»
Мы использовали: металлическая тарелка, вода.
В тарелку до краев наполнили водой и вынесли на мороз, после того как вода замерзла на поверхности образовался бугорок. Тарелку занесли и сразу же поставили на горячую плиту. Вскоре послышался треск, то в одном то в другом месте тарелки. Затем слиток слегка подпрыгнул вверх.
Мы объяснили это так: при охлаждении металлическая тарелка сжимается, а вода в интервале температур от 4 0 С до 0 0 С сильно расширяется, контакт между металлом и льдом становится плотнее, т.т. е. сцепление возрастает. Дно тарелки слегка прогибается под действием давления со стороны льда. Во время нагревания контакт резко ослабевает, в это время и слышится треск и тут же силы упругости подбрасывают слиток вверх.
6. Методы исследования.
-анализ литературы, поиск информации в интернете;
Источник
