1664987
столько раз учителя, ученики и родители
посетили сайт «Инфоурок»
за прошедшие 24 часа
Добавить материал и получить бесплатное
свидетельство о публикации
в СМИ №ФС77-60625 от 20.01.2015
ИнфоурокФизикаНаучные работыИсследование плотности некоторых веществ

Исследование плотности некоторых веществ

библиотека
материалов

Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение

"Бродковская средняя общеобразовательная школа имени

Героя Советского Союза Бориса Ивановича Конева"







Исследование плотности некоторых веществ

(исследовательская работа)






Выполнил:

ученик 6А класса

Ельчин Никита

Научный руководитель:

учитель химии

Штехман Марина Олеговна










Павловск

2016 г.


Введение

В мире существует огромное многообразие веществ, но каждое вещество обладает своими свойствами, как физическими, так и химическими. Одним из таких свойств является плотность.

Цель исследования: изучить вещества с разными физическими свойствами и разной плотностью.

Задачи исследования:

- провести обзор литературных данных, познакомиться с характеристикой величины;

- изучить физические свойства некоторых веществ (спирт, вода, растительное масло, жидкое мыло);

- измерить массу и объем этих веществ, что позволит рассчитать их плотность;

- осуществить эксперимент, характеризующий свойства веществ с различной плотностью.

Методы исследования, которые мы использовали: анализ данных, терминов, сравнение и сопоставление; математический расчет; работа с оборудованием; демонстрационный опыт.

Гипотеза: вещества, обладающими разными физическими свойствами, имеют разную плотность.

Предмет исследования: вещества с различными физическими свойствами.

Объект исследования: плотность.







  1. Теоретическая часть

1.1. Что такое «плотность»?

Масса вещества, содержащегося в единице объема, называется плотностью вещества. Чтобы найти плотность, необходимо массу вещества разделить на его объем. Плотность обозначается греческой буквой ρ (ро). Тогда: плотность = масса/объем или

ρ = m/V.

Единицей измерения плотности в СИ является 1 кг/м3. Если объем тела измерен в см3, то для определения массы тела удобно использовать значение плотности ρ, выраженное в г/cм3.

Формула плотности вещества ρ = m/V применяется для однородных тел, т. е. для тел, состоящих из одного вещества. Это тела, не имеющие воздушных полостей или не содержащие примесей других веществ. По значению измеренной плотности судят о чистоте вещества. Не добавлен ли, например, внутрь слитка золота какой-либо дешевый металл.


    1. 1.2. Факторы, влияющие на плотность

1.2.1. Зависимость плотности от температуры

Как правило, при уменьшении температуры плотность увеличивается, хотя встречаются вещества, чья плотность в определённом диапазоне температур ведёт себя иначе, например, вода, бронза и чугун. Так, плотность воды имеет максимальное значение при 4 °C и уменьшается как с повышением, так и с понижением температуры относительно этого значения. При изменении агрегатного состояния плотность вещества меняется скачкообразно: плотность растёт при переходе из газообразного состояния в жидкое и при затвердевании жидкости. Вода, кремний, висмут и некоторые другие вещества являются исключениями из данного правила, так как их плотность при затвердевании уменьшается.



1.2.2. Зависимость плотности от агрегатного состояния вещества

Как правило, вещество в твердом состоянии имеет плотность большую, чем в жидком. Исключением из этого правила являются лед и вода, состоящие из молекул H2O. Плотность льда ρ = 900 кг/м3, плотность воды ? = 1000 кг/м3. Плотность льда меньше плотности воды, что указывает на менее плотную упаковку молекул (т. е. большие расстояния между ними) в твердом состоянии вещества (лед), чем в жидком (вода). В дальнейшем вы встретитесь и с другими весьма интересными аномалиями (ненормальностями) в свойствах воды.


1.3. Факты о плотности

Средняя плотность Земли равна примерно 5,5 г/cм3. Этот и другие известные науке факты позволили сделать некоторые выводы о строении Земли. Средняя толщина земной коры около 33 км. Земная кора сложена преимущественно из почвы и горных пород. Средняя плотность земной коры равна 2,7 г/cм3, а плотность пород, залегающих непосредственно под земной корой, — 3,3 г/cм3. Но обе эти величины меньше 5,5 г/cм3, т. е. меньше средней плотности Земли. Отсюда следует, что плотность вещества, находящегося в глубине земного шара, больше средней плотности Земли. Ученые предполагают, что в центре Земли плотность вещества достигает значения 11,5 г/cм3, т. е. приближается к плотности свинца.

Средняя плотность тканей тела человека равна 1036 кг/м3, плотность крови (при t = 20°С) — 1050 кг/м3.

Малую плотность древесины (в 2 раза меньше, чем пробки) имеет дерево бальса. Из него делают плоты, спасательные пояса. На Кубе растет дерево эшиномена колючеволосая, древесина которой имеет плотность в 25 раз меньше плотности воды, т. е. ρ = 0,04 г/cм3. Очень большая плотность древесины у змеиного дерева. Дерево тонет в воде, как камень.


2. Практическая часть

2.1. Методика исследования.

2.1.1. Расчет плотности веществ

Для изучения плотности мы взяли вещества с различными физическими свойствами: спирт, воду, растительное масло, жидкое мыло. Чтобы рассчитать плотность этих веществ мы воспользовались формулой:

ρ = m/V.

Объем веществ мы брали постоянный для всех случаев 10 мл, массу определяли с помощью весов аптечных ВА-4М (Весы Мора) - производитель ОАО Нижнетагильский медико-инструментальный завод, г. Нижний Тагил (рис. 1).

Технические характеристики:

- Диапазон измерений 0.1-1 кг.

- Чувствительность и непостоянство показаний без нагрузки 25 мг.

- Погрешность от неравноплечести при НПВ 100 мг (0,1 г).

- Габаритные размеры 490х455х170 мм.

- Масса 3.4 кг.

hello_html_m48541b61.jpg

Рис. 1. ВЕСЫ АПТЕЧНЫЕ МОРА ВА-4М



Применяются для взвешивания медикаментов, химикатов в аптеках и лабораториях.

Изготавливаются из стали с покрытием, чашки, основание - из пластмасс.

Для работы необходим набор гирь Г-4-1111.10. Все оборудование нашли в школьной лаборатории.

2.2.2. Эксперимент

Оборудование и реактивы: высокий стеклянный стакан или цилиндр, вода, спирт этиловый, масло растительное, мыло жидкое, пищевые красители.

Одинаковый объем жидкостей вливаем поочередно (не взбалтывая, по стенке сосуда) в высокий стакан или цилиндр: 1 – жидкое мыло (как вещество с большей плотностью), 2 – воду, подкрашенную пищевым красителем, 3 – растительное масло, 4 – спирт (самая меньшая плотность из взятых веществ).

Фиксируем наблюдения (ПРИЛОЖЕНИЕ 1, рис. 1).





















  1. Результаты исследования


После обобщения литературных данных об их свойствах и самонаблюдения, нами была составлена таблица 1.

Таблица 1

Сравнительная характеристика свойств веществ

Горюч, смешивается во всех

соотношениях с водой, спиртами, диэтиловым эфиром,

глицерином, хлороформом,

ацетальдегидом, бензином

Хороший растворитель, реагирует со множеством простых и сложных соединений

Растворяется в бензине, бензоле, дихлорэтане, сероуглероде, ацетоне, диэтиловом эфире, ограниченно раств. в этаноле и метаноле, не растворяется в воде.

Разлагает жиры, взаимодействуют с молекулами воды. Происходит очистка загрязненной поверхности моющим веществом.

Кроме того, измерив массу, мы рассчитали плотности взятых нами веществ и на основании данных составили таблицу 2:

Таблица 2

Полученные в результате расчета данные

Показатели/вещества



Спирт


Жидкое мыло


Растительное масло


Вода

Масса, г (в 10 мл)

9,21

11,05

9,62

9,67

Плотность, кг/м³

0,921

1,105

0,962

0,967


В результате работы, мы установили, что разные вещества обладают разными физическими свойствами и плотностью.

По определению плотности, в равных объемах этих веществ их масса будет различна. Мы предположили, что вещество с большей плотностью (массой) будет всегда находиться на дне сосуда, в его нижнем слое, тогда все остальные вещества будут распределяться относительно их плотностей.

Чтобы подтвердить наше предположение мы осуществили опыт. Взяли сначала мыло (его плотность выше всех других наших соединений), налили в сосуд 15 мл, затем аккуратно по стенке сосуда налили подкрашенную воду, потом растительное масло и спирт, все по 15 мл.

Вот, что у нас получилось!

hello_html_29f56d20.jpg


Таким образом, можно сказать, что плотности веществ различны, как и их физические свойства, поэтому они не смешиваются!





























ВЫВОДЫ


В результате работы можно сделать следующие выводы:

  1. Физические свойства различных веществ различны.

  2. Плотности веществ, различающихся по физическим свойствам, также отличаются.

  3. Экспериментально установили, что вещества с большей плотностью - тяжелее, а также, что вещества, имеющие различные значения плотности, не смешиваются между собой.

Планирую в дальнейшем продолжить исследовательскую деятельность в направлении экспериментальной науки.



























Список информационных источников


  1. Азбука экспериментов профессора Николя/ Ганайлюк Н. – «Издательство АСТ», 2014.- 80 стр.

  2. Вещества и их свойства./ Федоров И.А. – 2010г. – М.: Москва. – 147стр.

  3. Физические величины: Справочник/А.П. Бабичев, Н.А. Бабушкина, А.М. Братковский и др.; Под. ред. И.С. Григорьева, Е.3. Мейлихова. - М., Энергоатомиздат, 1991

  4. Электронный справочник по физике создан на основе книги авторов И. М. Гельфгата, Л. Э. Генденштейна, Л. А. Кирик, Е. Ю. Свириновской Физика в таблицах, изд-во "Илекса", "Гимназия" Москва - Харьков, 1998. - http://abitura.com/handbook/





























ПРИЛОЖЕНИЕ 1


hello_html_4fe49cc.jpg



Рис. 1. Результат эксперимента

Курс повышения квалификации
Курс профессиональной переподготовки
Учитель физики
Найдите материал к любому уроку,
указав свой предмет (категорию), класс, учебник и тему:
также Вы можете выбрать тип материала:
Общая информация
К учебнику: Физика. 7 класс. Андрюшечкин С.М. М.: 2015. - 240 с.
К уроку: § 32. Плотность вещества

Номер материала: ДБ-598158

Похожие материалы

Вам будут интересны эти курсы:

Курс повышения квалификации «Информационные технологии в деятельности учителя физики»
Курс профессиональной переподготовки «Физика: теория и методика преподавания в образовательной организации»
Курс повышения квалификации «Формирование компетенций межкультурной коммуникации в условиях реализации ФГОС»
Курс профессиональной переподготовки «Организация логистической деятельности на транспорте»
Курс повышения квалификации «Организация практики студентов в соответствии с требованиями ФГОС технических направлений подготовки»
Курс повышения квалификации «ЕГЭ по физике: методика решения задач»
Курс профессиональной переподготовки «Управление сервисами информационных технологий»
Курс профессиональной переподготовки «Разработка эффективной стратегии развития современного вуза»
Курс профессиональной переподготовки «Организация деятельности специалиста оценщика-эксперта по оценке имущества»
Курс профессиональной переподготовки «Организация системы менеджмента транспортных услуг в туризме»
Курс повышения квалификации «Финансовые инструменты»
Курс профессиональной переподготовки «Гостиничный менеджмент: организация управления текущей деятельностью»
Курс профессиональной переподготовки «Техническая диагностика и контроль технического состояния автотранспортных средств»
Курс профессиональной переподготовки «Управление корпоративной информационной безопасностью: Администрирование и эксплуатация аппаратно-программных средств защиты информации в компьютерных системах»
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.
Включите уведомления прямо сейчас и мы сразу сообщим Вам о важных новостях. Не волнуйтесь, мы будем отправлять только самое главное.