Презентация "Зимние эксперименты "

• 1 слайд

  Работу выполнил ученик 4 «в» класса Козлов Глеб
  руководитель Осипова Татьяна Николаевна
  Весьегонск , 2022 г.
  
  
  З
  Е
  И
  Р
  Е
  М
  Е
  Э
  П
  С
  М
  Н
  И
  И
  К
  Н
  Т
  Ы
  Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение
  «Весьегонская средняя общеобразовательная школа»
  

• 2 слайд

  
  
  
  
  Цель работы:
  Узнать, какие интересные опыты и эксперименты можно проводить зимой.
  
  Задачи исследования:
  
  Провести с помощью мамы эти опыты и эксперименты и узнать их научное обоснование.
  Познакомить с проектом одноклассников.
  
  
  
  

• 3 слайд

  «Сколько воды получится из снега»
  Нам понадобятся: стеклянная банка, снег, наклейка.
  
  Набираем полную банку снега и закрываем её крышкой для чистоты эксперимента. Чтобы было интереснее, я сделал отметку на банке: сколько, по моему мнению, может получиться талой воды из снега.
  Ставим банку в тёплое место. Снег начинает таять. В результате получаем небольшой объём талой воды, меньший в несколько раз, чем первоначальный объём снега. Этот объём зависит от плотности снега.
  Объяснение: количество воды, полученное из снега, будет в разы меньше общего объёма снега. Это связано с тем, что между снежинками много воздуха, из-за чего снег обладает более низкой плотностью, и поэтому он такой лёгкий и пушистый. Литр снега не равен литру воды. Стоит обратить внимание на чистоту воды, которая осталась от снега. Несмотря на то что снег кажется белым и чистым, вода содержит грязь и примеси. Именно по этой причине есть снег и лизать сосульки нельзя!
  

• 4 слайд

  «Ледяные узоры»
  Нам понадобятся: кубики льда, соль, краски.
  
  
  Возьмём кубики льда, положим на блюдце. Несколько кубиков посыплем солью, а другие оставим как есть (это будут контрольные экземпляры). Понаблюдаем, что будет происходить с льдинками. Кусочки льда, посыпанные солью, начнут таять гораздо раньше, чем простой лед. Если к ним приглядеться, то можно увидеть, что соль как бы «проедает» в них дырочки и червячные ходы. На поверхности льда, посыпанного солью, в скором времени появляются причудливые узоры. На них интересно рисовать красками.
  Объяснение: Температура замерзания воды 0 °С. А температура замерзания солевого раствора ниже нее на несколько градусов (чем концентрированнее раствор, тем ниже температура его замерзания). Поэтому, когда мы посыпаем лед солью, на подтаявшей поверхности льдинки мы получаем солевой раствор. А у него точка замерзания ниже, чем у чистой воды, поэтому и лед, посыпанный солью, начинает плавиться. Именно поэтому
  в гололёд и посыпают дороги солью.
  
  
  Чтобы очистить дороги ото льда,
  дворники посыпают их солью.
  Почему они это делают?
  Давайте посмотрим, что при этом происходит.
  

• 5 слайд

  «Губка из снежка»
  Нам понадобятся: снежок и тарелочка с цветной водой.
  Что общего между губкой и снежком? Оказывается – их структура! Значит, из снега можно сделать губку.
  Формируем снежок и кладём в тарелочку с подкрашенной водой. Комок начинает впитывать воду как губка, постепенно окрашиваясь снизу вверх.
  Объяснение: Снег и слепленный снежок пористые. По своей структуре они напоминают губку – вещество с воздушными промежутками. Поэтому снежок и впитывает воду. Этой хитростью пользуются водители, когда на коврике скапливается вода (растаявший снег с обуви). Они формируют большой снежный ком и кладут на автомобильный коврик. Когда снежок впитывает воду, они его выбрасывают. И коврик сухой!
  

• 6 слайд

  «Снежный вулкан»
  Нам понадобятся: сода, краска, уксус 9%, жидкое мыло.
  Объяснение: В этом эксперименте сода вступает в реакцию с уксусной кислотой. В процессе реакции образуется новый вид соли, углекислый газ и вода. Углекислый газ устремляется вверх, но оказывается в ловушке мыльных пузырей. Поэтому из кратера вырывается плотная мыльная пена, которая начинает стекать вниз по склону вулкана.
  Из снега на улице слепим форму вулкана. Сделаем небольшое углубление в кратере и поместим в него пластиковый стаканчик. Добавим в стаканчик 2 ст. ложки соды, красную краску, несколько капель жидкого мыла и перемешаем. Вулкан готов. Теперь можно порциями вливать уксус в его кратер и наблюдать за многократными извержениями!
  

• 7 слайд

  «Ледяная рыбалка»
  Нам понадобятся: Кусочки льда и нитка.
  
  
  Опускаем лёд в воду. Раскладываем ниточку по поверхности кусочков льда. Затем льдинки посыпаем солью и ждём
  1минуту. Берём верёвочку за свободный конец и вытаскиваем льдинки, как рыбку из воды.
  
  .
  Точно так же можно "ловить" один кусочек льда на другой. Надо только прижать их к друг другу на полминуты - и они примерзнут друг к другу, образуя ледяную башню.
  Объяснение: Соль, попав на лёд, слегка подтапливает небольшой его участок, растворяясь в воде на его поверхности. Это происходит потому, что солёная вода замерзает при более низкой температуре, чем пресная вода. Но образовавшийся солевой раствор постепенно стекает с льдинки в воду, температура замерзания менее солёной воды снова приближается к 0°С, и нитка вмерзает в лёд.
  

• 8 слайд

  «Волшебный шипучий снег»
  Нам понадобятся: крахмал и сода в равных количествах, вода, лимонная кислота и жидкое мыло.
  Смешиваем соду и крахмал, добавляем, ложку жидкого мыла, постепенно добавляем треть стакана воды, получается масса, по ощущениям похожая на снег. Лепим снеговика, дорисовывая необходимые элементы фломастером. Разводим 2 столовые ложки лимонной кислоты в стакане тёплой воды. Если полить снеговика этим раствором, то он будет шипеть и растворяться.
  Объяснение: В составе снега есть сода, которая реагирует с лимонной кислотой.
  В процессе реакции образуется новый вид соли, углекислый газ и вода. Наш снеговик пенится и шипит, выпуская углекислый газ, и теряет форму, растворяясь в воде.
  

• 9 слайд

  «Снежная буря в банке»
  Нам понадобятся: Подсолнечное масло -200мл, белая краска, лимонная кислота, сода, вода.
  
  Объяснение: Вода и масло – жидкости с разной плотностью. Плотность масла ниже, чем плотность, поэтому оно не смешиваются с ней и располагается на поверхности воды.
  Сода реагирует с лимонной кислотой. В результате реакции образуется новый вид соли, углекислый газ и вода. Газ подхватывает частицы воды с красителем и устремляет их вверх. Когда газ покидает емкость - вода с частицами красителя возвращается обратно вниз. Именно из-за этого постоянного круговорота в жидкости и получается красивый эффект снежной бури.
  
  
  Насыпаем на дно ёмкости 2 ст. ложки соды и наливаем масло. В отдельном стакане растворяем 1 ст. ложку лимонной кислоты в 100 мл. воды и подкрашиваем раствор белой краской. Далее небольшие порции подкрашенного раствора лимонной кислоты добавляем в ёмкость с маслом и любуемся бурей.
  

• 10 слайд

  «Алмазная веточка»
  Нам понадобятся: веточка, стеклянная банка, вода, соль.
  Объяснение. Когда солевой раствор начинает остывать и испаряться, он становится перенасыщенным, в результате чего образуются солевые кристаллы. Это те излишки соли, которые не могут раствориться в оставшемся объеме воды. Поэтому на веточке начинают расти кристаллы соли, образуя причудливые формы. И чем быстрее испаряется вода, тем больше образуется таких кристаллов.
  В кипящую воду добавляем соль. Соли в воду нужно добавлять столько, чтоб она уже перестала растворяться. Приготовленный раствор очищаем от примесей, процедив его через полотенце. Выращиваем кристаллы в 2 этапа. Опускаем веточку в горячий раствор на 10-20 минут. Затем достаём её и просушиваем. В результате на всей её поверхности появятся крохотные кристаллы соли, которые в дальнейшем послужат местом зарождения и роста основных кристаллов.  Снова подогреваем солевой раствор и опускаем в него просохшую веточку. Оставляем веточку в растворе на несколько суток и наблюдаем за ростом кристаллов.
  

• 11 слайд

  «Мгновенное замерзание»
  Нам понадобятся: Бутылка дистиллированной воды и мороз
  от –10°до –25°С,
  Объяснение: Как мы знаем, при нуле градусов вода замерзает и превращается в лёд. Однако чистая дистиллированная вода в закрытой бутылке способна не замерзать даже при –20°С. Весь секрет в том, что в ней отсутствуют примеси, которые могут выступать в качестве центров кристаллизации. При внешнем вмешательстве запускается цепная реакция образования льда: каждый новый кристаллик выстраивается на поверхности предыдущего.
  
  Бутылку с чистой дистиллированной водой оставим на ночь на морозе. Наутро видим, что вода так и не замёрзла. Аккуратно возьмём бутылку и резко встряхнём её или ударим по ней. Вода мгновенно превратится в лёд.
  
  

• 12 слайд

  «Эффект Мпембы»
  К сожалению, эффекта Мпембы нам увидеть так и не удалось. Мы несколько раз провели опыт, но стаканчик с холодной водой, как и положено, замерзал первым. Может, вам повезет больше?
  Между тем, этот эффект используется в мире. Например, катки и горки зимой заливают горячей, а не холодной водой. Специалисты советуют автомобилистам заливать зимой в бачок омывателя стекол холодную, а не горячую воду.
  Объяснение. Эффект Мпембы потому и называется "эффект", а не "закон", что он выполняется далеко не всегда. Произойдет ли такой парадоксальный случай, зависит от нескольких причин, о которых ученые спорят до сих пор. Свою роль здесь играет и плотность воды, и наличие в ней определенных примесей, и еще много чего. А открыл этот эффект в 1963 году школьник из Танзании Эрасто Мпемба. Когда мальчик заметил такое странное поведение воды, он обратился за объяснениями к своему учителю, но тот не поверил ему. Когда же в школу приехал Деннис Осборн, профессор физики, Мпемба задал этот вопрос и ему. Физик заинтересовался. И в результате научных исследований подтвердилось, что эффект существует. Более того, его упоминали в своих трудах и Аристотель, и Френсис Бэкон и Рене Декарт, просто никто не удосужился проверить эти сведения. А простой школьник сумел привлечь к парадоксу внимание ученых-физиков.
  Нам понадобятся: два пластиковых стаканчика,
  горячая и холодная вода.
  
  Эффект (или парадокс) Мпембы гласит, что при определенных
  условиях горячая вода может замерзнуть быстрее, чем холодная.
  Поразительно, правда? Для проведения опыта наливаем в один
  пластиковый стаканчик кипяток, а в другой - столько же
  холодной воды. Ставим оба стаканчика в морозилку.
  Через час-два их можно проверить: какой из стаканчиков замерз сильнее?
  

• 13 слайд

  «Мороз в банке»
  Нам понадобятся: железная банка, кубики льда, соль, деревянная доска.
  Наливаем на деревянную доску небольшую лужицу. Ставим на неё жестяную банку и наполняем банку льдом. Посыпаем лёд солью и перемешиваем. Теперь наблюдаем, как в результате резкого охлаждения на её поверхности образуется иней. Это говорит о том, что температура банки опустилась ниже 0°С. Водяной пар, находящийся в воздухе, стал замерзать и превращаться в мелкие кристаллы льда, минуя жидкую стадию. Выждав 5 минут, надеваем перчатки и пробуем поднять банку. Она намертво примёрзла к доске! В это сложно поверить, но это произошло за 5 минут при комнатной температуре!
  Объяснение. Когда мы добавили в лёд соль, он начал таять. Этот процесс требует очень больших затрат энергии. Ведь чтобы из твердого состояния вода перешла в жидкое, должен разрушиться порядок молекул (кристаллическая решетка). А энергия эта берется из окружающей среды, резко охлаждая все вокруг. Поэтому получается, что лед в банке тает, а сама она охлаждается до больших температур. За 5 минут температура резко опускается ниже 20°С, в результате чего лужица на доске замерзает и намертво «приклеивает» банку к доске.
  

• 14 слайд

  «Почему на морозе нельзя лизать металлические предметы?»
  Оборудование: мандарин, жестяная банка.
  Объяснение. Есть две основные причины: разница температур между языком и железом и влажность самого языка.
  Температура металла намного ниже, чем температура тела человека, а соответственно, и языка. Но это только половина беды. Железо, в силу своей массы и теплоёмкости, отбирает тепло намного быстрее, чем язык успевает его компенсировать и нагреться обратно. А значит, остынет язык очень быстро. После этого слюна на его поверхности практически моментально замёрзнет и превратится в лёд. А лёд — это очень хороший клей. Чтобы это проверить, даже не обязательно лизать металлические предметы.
  
  В качестве модели языка нам послужит долька мандарина. Выйдем на улицу и пару долек мандарина опустим в тёплую воду, чтобы они нагрелись. Так мы приблизим температуру долек к температуре нашего тела, а также, они станут влажными, как наш язык. Извлекаем дольки из воды и быстро прикладываем их к металлическому предмету. Дольки прилипли!
  

• 15 слайд

  «Превращение воды в снег»
  Оборудование: горячая вода, термос, погодные условия (температура на улице должна быть не выше -8°С).
  Объяснение: При разбрызгивании горячая вода разделяется на мельчайшие капли из-за того, что молекулы находятся в активном движении. Именно эти мельчайшие капельки мгновенно охлаждаются и замерзают при температуре ниже -8°С. А вот крупные капли замёрзнуть не успеют и упадут на землю, правда их температура будет далека от первоначальной.
  Возьмём термос с кипятком и отправимся на улицу. Наполним крышку от термоса кипятком и резким движением руки выплеснем всю воду вверх.
  И… она тут же превратится в снег!
  

• 16 слайд

  « Удивительные жидкости»
  Оборудование: 3 пластиковых стаканчика, вода, молоко, масло.
  Объяснение: Разные жидкости имеют разную температуру замерзания (температуру, при которой меняется состояние вещества и оно переходит из жидкого в твердое). Например, морская вода замерзает при температуре -1-2°С. 40% раствор спирта (а по-простому, водка) замерзает при -28°С, а чистый этиловый спирт при -117°С!  Бензин замерзнет при температуре от -118°С до -151°С. Молоко замерзает при температуре всего на полградуса меньше воды. А растительное масло от -16°C  до -19°C.
  
  Наливаем в стаканчики воду, молоко и масло. Поставим их в морозилку (с температурой -15°C ) на ночь. А утром проверяем, что с ними произошло. 
  Оказалось, что вода и молоко замерзли, а масло так и осталось жидким, только помутнело и стало более вязким . Сюрприз ждал нас и когда молоко стало таять - оно свернулось. В молоке вода отделилась от жира и мы получили нечто, похожее на творог.
  
  
  
  

• 17 слайд

  «Переменчивая бутылка»
  Оборудование: пластиковая бутылка с крышкой.
  
  
  
  Возьмём пустую пластиковую бутылку, плотно закроем крышкой и вынесем на мороз. Она сожмётся.
  
  
  Объяснение. Так мы увидели в действии закон Авогадро: при постоянном давлении объём газа уменьшается из-за понижения температуры .
  Когда мы снова принесём бутылку домой, она вернётся в исходную форму, потому что в помещении температура повысится и газ расширится.
  

• 18 слайд

  « Какая льдинка растает последней»
  Оборудование: фольга, пластиковый пакет, бумага, шерстяная рукавичка, банка с крышкой, кубики льда.
  Завернём кубики льда в разные материалы (фольгу , полиэтилен, бумагу, шерсть ) и ещё один отправляем в закрытую банку. Спустя час (или чуть меньше) достаём остатки кусочков и сравниваем их размеры. Пробуем визуально определить, какая льдинка таяла медленнее, в какой материал она была завернута?
  Объяснение. Существует такое физическое понятие как теплопроводность. Все предметы в мире обмениваются своим теплом друг с другом и с окружающей средой.
  Если же мы что-то хотим сохранить холодным (или горячим), то нам надо как-то защитить его от окружающей среды - чтобы не дать им обмениваться теплотой. Есть материалы, которые хорошо защищают от тепла (имеют низкую теплопроводность), есть те, которые хорошо проводят тепло (имеют высокую теплопроводность). Например, фольга имеет высокую теплопроводность. Это значит, что когда мы в нее завернули кусочек льда, то тепло от воздуха в комнате сразу же нагрело фольгу, а от нее нагрелся и сам кусочек льда. У шерсти (и других пушистых материалов) низкая теплопроводность. Воздух снаружи с трудом передает свое тепло через нее воздуху внутри. Поэтому и лед, завёрнутый в шерсть, нагревается медленнее. В нашем опыте так и получилось.
  То есть шерсть не греет сама по себе. Она сохраняет ту температуру, которая внутри нее. Если теплый человек наденет свитер, то он сохранит его тепло, и он не замерзнет даже на морозе. А если на холодного снеговика надеть свитер, то он сохранит холод снеговика и тот не растает даже в теплом помещении. 
  

• 19 слайд

  ВЫВОДЫ
  Работая над проектом, мне было интересно узнать…
  - зачем на лед сыплют соль?
  - все ли жидкости замерзают?
  - как быстрее остудить горячий чай?
  - как получить мороз -30 градусов без холодильника?
  - что такое "эффект Мпембы"? и многое другое...
  А для этого я одевал лед в шубу, производил шипящий снег,  устраивал ледяную рыбалку и выращивал кристаллы. А самое главное – я с пользой провёл зимние каникулы.
  Надеюсь, моим одноклассникам будет интересно.
  
  

• 20 слайд

  ИСТОЧНИКИ
  https://chips-journal.ru/reviews/15-opytov-so-snegom
  https://profi.ru/media/korotkij-vopros-pochemu-jazyk-prilipaet-k-zhelezu-na-moroze
  https://profi.ru/media/zanimatelnaya-nauka-7-eksperimentov-po-fizike-i-himii-kotorie-mozhno-postavit-zimoy-na-ulice
  https://www.tavika.ru/2013/12/ice-experiment-part-1.html
  источник шаблона: Фокина Лидия Петровна, учитель начальных классов МКОУ «СОШ ст. Евсино» Искитимского района Новосибирской области