Prezentare generală
În această activitate companion de 15 minute la care este o (n) temperatura gheții!, echipe de copii cu vârste cuprinse între 8 și 13 ani prezic care cub de gheață se va topi mai repede, unul presărat cu sare sau unul fără sare. După ce și-au făcut predicțiile, copiii toarnă sare pe un cub de gheață și îl lasă pe celălalt neatins, apoi observă timp de două minute pentru a vedea dacă predicțiile lor au fost corecte. Copiii învață că adăugarea de sare-sau alte substanțe-la gheață scade punctul de topire al gheții. În cele din urmă, și-au pus cunoștințele la încercare făcând înghețată!
Ce rost are?
- apa poate exista în diferite stări; gheața este starea solidă a apei.
- punctul de topire al gheții cu apă pură este de 32 CTF (0 CTF).
- adăugarea de sare-sau alte substanțe-la gheață scade punctul de topire al gheții.
materiale
pentru fiecare copil
- lui/ei Ice Investigator Jurnalul
- 1 creion sau stilou
- 1 (1 litru) Ziploc baggie
- 1 (1 galon) Ziploc baggie
- 1 lingura de zahar
- 1/2 cana lapte
- 1/4 lingurita vanilie
- 2 linguri de sare
- cuburi de gheata suficiente pentru a umple aproape galon baggie
- 1 lingura de plastic
f sau fiecare grup de 4 până la 6 copii:
- 1 placă de polistiren
- 2 cuburi de gheață
- 1/4 linguriță de sare
- ceașcă mică pentru sare
- prosop de hârtie
- lupă (opțional)
pentru facilitator:
- informații de fundal
preparare
- pre-măsurați sarea și puneți–o în cupe mici
- luați în considerare pre-amestecarea ingredientelor pentru înghețată
activitate
1. Cereți copiilor să prezică ce se va întâmpla atunci când sarea este presărată pe un cub de gheață. Puneți-i să-și adnoteze predicțiile în jurnalul lor Ice Investigator.
2. Împărțiți copiii în Echipe de patru până la șase și invitați-i să efectueze un experiment care să le testeze predicțiile!
3. Distribuiți materialele, inclusiv placa, sarea, două cuburi de gheață și lupa fiecărei echipe.
4. Să înceapă topirea! Invitați copiii să stropească sare deasupra unuia dintre cuburile lor de gheață, având grijă să nu obțineți sare pe al doilea cub. Puneți-i să-și observe cuburile timp de aproximativ două minute și să-și înregistreze descoperirile în jurnalele investigatorului de gheață.
5. După ce copiii și-au făcut și înregistrat observațiile în jurnalele Ice Investigator, încurajați-i să tragă concluzii despre ceea ce au observat.
- ce s-a întâmplat cu cubul de gheață când s-a turnat sare pe el? A început să se topească.
- ambele cuburi de gheață au pornit la aceeași temperatură. De ce s-a topit unul mai repede decât celălalt? Sarea a făcut ca gheața să se topească mai repede.
împărtășiți copiilor că adăugarea de sare scade temperatura la care apa îngheață. Apa dulce ingheata la 32 CTF (0 Ctfc), dar punctul de inghet al apei de mare este mai mic: aproximativ 28 CTF (-2 Ctfc). Cu cât apa este mai sărată, cu atât trebuie să fie mai rece pentru a îngheța.
- se pot gândi la vreo legătură pe care aceasta ar putea-o avea cu viața lor? O conexiune importantă pentru copiii care trăiesc în climă mai rece este utilizarea sării — sau a altor substanțe — pe drumurile înghețate.
- de ce s-ar turna sare pe drumuri acoperite cu gheață? Când turnați sare pe drumurile înghețate, sarea se dizolvă în apa lichidă din gheață și își scade punctul de îngheț, astfel încât temperaturile trebuie să devină și mai reci pentru a face apa sărată să înghețe. Drumurile sărate rămân fără gheață chiar și la temperaturi la fel de reci ca 15 CTF (-9 CTF). Alte substanțe chimice, cum ar fi acetat de magneziu de calciu, sunt de asemenea folosite pentru a topi gheața pe drumuri. Ele sunt mai puțin dăunătoare mediului decât sarea de rocă (clorura de sodiu).
nota facilitatorului: când se adaugă sare pe un drum înghețat, sarea începe să se dizolve pe măsură ce intră în contact cu gheața; acest lucru face ca apa sarata cu o concentratie foarte mare de sare! Apa sărată continuă să interacționeze cu gheața, scăzând punctul de îngheț și topindu-l. Temperatura ar trebui să scadă sub punctul de îngheț al apei pure (32 CTF F, 0 CTF C) pentru a îngheța apa sărată.
multe săruri diferite sunt folosite pentru degivrarea drumurilor. Clorura de sodiu (NaCl) este o sare rutieră obișnuită — sarea de masă este un grad mai mare de clorură de sodiu. La temperaturi mai reci, sărurile precum clorura de magneziu sau clorura de calciu sunt adesea utilizate deoarece reduc și mai mult punctul de topire.
- copiii au făcut vreodată înghețată de casă? Cum se utilizează sarea? Sarea și gheața sunt plasate într-o găleată exterioară. Un recipient interior care conține ingredientele pentru înghețată este plasat în această gheață sărată.
- de ce s-ar folosi sarea pentru a face înghețată? Sarea permite ca temperatura apei cu gheață din jurul recipientului pentru înghețată să scadă sub punctul de topire al apei pure; o face mai rece decât gheața simplă și îngheață înghețata.
6. Invitați copiii să – și pună la încercare cunoștințele nou-găsite în timp ce fac înghețată într-o pungă! Oferiți fiecărui copil o pungă Ziploc de dimensiuni de un sfert și zahărul, laptele și vanilia. Puneți-le să toarne ingredientele în pungă, sigilați punga și amestecați-le.
7. Puneți-i să umple o pungă Ziploc de dimensiuni galoane cu suficiente cuburi de gheață pentru a umple aproape punga, 2 linguri de sare de rocă și punga mai mică — bine sigilată! – cu ingredientele.
8. Invitați copiii să scuture și să rostogolească punga până când ingredientele interioare sunt înghețate (aproximativ 20 de minute).
9. În timp ce toată lumea se bucură de deliciile lor, revedeți ce au învățat copiii despre modul în care adăugarea de sare — sau alte substanțe — scade punctul de topire al apei.
concluzie
dacă copiii au început să construiască un mobil de zăpadă, invitați-i să înregistreze orice răspunsuri pe care le-au descoperit pe piesele corespunzătoare.