Опыты с водой: свойства воды, сколько кислорода в воде, как сделать акваскоп.

Вода – это неорганическое соединение, чья молекула состоит из двух атомов водорода и одного атома кислорода. Является главным веществом, содержащимся в живых организмах. Имеет такие агрегатные состояния: жидкое, твердое и газообразное.

Основные свойства воды в разных агрегатных состояниях были выявлены благодаря наблюдениям и опытам:

  • вода хорошо растворяет разнообразные вещества;
  • лед легче воды;
  • вода испаряется в любом состоянии;
  • вода не токсична для живых организмов;
  • вода медленно нагревается и медленно остывает, поглощая или отдавая много тепла;
  • теплая и холодная вода имеют разный вес.

С помощью разных опытов были выявлены не только свойства воды, но также ее физические и химические параметры.

Следующие опыты с водой помогут нам узнать больше про это вещество.

Проект «Сколько кислорода в воде»

Не обязательно иметь научную степень по химии или проводить сложный физический опыт, чтобы знать состав и свойства воды. Она состоит из двух элементов: кислорода и водорода. Безусловно, вам известна эта знаменитая формула, но знаете ли вы о том, что существуют определённые виды воды с более высоким содержанием кислорода? При помощи небольшого набора для проведения тестов вы сможете узнать процент содержания кислорода в отстоянной и проточной воде, проведя один или несколько опытов для детей с водой в домашних условиях.

Цель проекта – узнать, какая вода содержит больший процент кислорода: проточная или отстоянная.

Что нам понадобится:

  • мерный стакан;
  • тест-набор на растворенный кислород;
  • вода;
  • 2 тазика (ёмкости для мытья посуды);
  • блокнот;
  • карандаш.

Ход эксперимента:

  1. Выдвиньте гипотезу. Выскажите предположения по поводу того, что будет происходит во время проведения эксперимента. Как вы считаете, какая вода будет содержать больше кислорода: отстоянная, проточная или та, в которую подают пузырьки воздуха? Почему? Это называется гипотезой.
  2. Заполните две ёмкости водой. Оставьте на ночь.
  3. На следующее утро подготовьте тест-набор для определения содержания кислорода и другие принадлежности. Возьмите образец отстоянной воды.
  4. Затем внимательно прочтите инструкцию, которая прилагается к тест-набору на растворенный кислород. Определить уровень кислорода не очень сложно, но хорошие учёные всегда стараются следовать инструкциям. Упущенный шаг может привести к неверному выводу!
  5. При помощи тест-набора узнайте процент содержания кислорода в отстоянной воде, которую вы подготовили заблаговременно.
  6. Запишите полученные результаты.
  7. Теперь, используя мерный стакан, начните переливать воду из одной ёмкости в другую. Делайте это на протяжении пяти минут, прежде чем приступить к следующему этапу проверки содержания кислорода во второй ёмкости.
  8. Старайтесь работать быстро. При помощи тест-набора уровень кислорода во второй ёмкости.
  9. Удостоверьтесь, что правильно записали результаты.
  10. Проанализируйте полученные данные. Верна ли ваша гипотеза?

Вывод:

Движущаяся вода содержит больше кислорода, чем отстоянная. Почему? Ведь вода – это просто вода, не так ли? Почему проточная вода содержит больше кислорода, чем отстоянная? Чтобы это понять, давайте рассмотрим опыт 1 свойства воды и проверим несколько способов, при помощи которых кислород смешивается с водой. Во-первых, есть фотосинтез, или процесс, который позволяет растениям производить пищу. Во время фотосинтеза растения поглощают углекислый газ и солнечный свет, а производят кислород. Растения, подобно водорослям, находящимся под водой, производят кислород, который попадает прямо в воду.

Но при проведении нашего эксперимента водоросли не использовались. Это значит, что мы переходим ко второму способу, посредством которого кислород может попасть в воду. Иногда кислород, содержащийся в воздухе, смешивается с водой. Это происходит во время движения воды – особенно в текущей воде! Представьте, что молекулы воды и воздуха – это стеклянные шарики. Предположим, молекулы воздуха – это маленькие белые шарики, а молекулы воды – более крупные синие. Если вы попытаетесь высыпать синие шарики через слой белых, некоторые из них перемешаются. Нечто подобное происходит и с потоком воды. Поскольку молекулы будут перемещаться из одного места (где вещество имело более высокую концентрацию, а молекулы располагались более тесно друг к другу), в другое (с более низкой концентрацией), часть молекул воздуха переносится в воду.

Как вы считаете, каким образом подводные существа и растения «дышат» под водой? С помощью тест-набора на растворенный кислород узнайте, действительно ли вода, в которой есть живые организмы, имеет более высокое содержание кислорода? Вы можете протестировать морскую воду или даже воду из аквариума. Выберите что-либо по своему усмотрению. Только не позволяйте своему исследованию остановиться на этом этапе! Продолжайте выстраивать гипотезы и тестируйте научные теории с помощью экспериментов дома с водой. Так поступают настоящие ученые!

Проект «Центростремительная и центробежная сила на примере ковша с водой»

Вы когда-нибудь задумывались, почему вы не падаете вниз с вагончика на американских горках? Или почему спутник может находиться на орбите Земли? Разобраться в этом можно с помощью опытов с водой по физике.

Центростремительная сила – это сила, которая заставляет объект двигаться вдоль кривой линии, притягивая его по направлению к центру. Скорость и направление объекта постоянно меняются, поскольку меняется направление его движения, даже если скорость остаётся прежней (за исключением тех случаев, когда на объект воздействует какая-то внешняя сила). Направление объекта всегда перпендикулярно центростремительной силе.

Для окружности центростремительная сила будет выражаться следующим уравнением:

F=ma=(mv2/r ) ,

где F – это сила в Ньютонах, m – масса объекта в килограммах, и aц – центростремительное ускорение, которое также можно обозначить как v2/r, квадрат скорости поделенный на радиус (расстояние от центра до окружности).

Для объектов, которые перемещаются в вертикальной ориентации (то есть в какое-то моменты они будут располагаться вверх ногами), центростремительная сила должна, по крайней мере, равняться силе гравитации, чтобы объект (или человек!) не упал.

Цель проекта – понаблюдать за центростремительной силой в действии, а также, используя уравнение центростремительной силы, предугадать результат эксперимента с помощью интересных опытов с водой для школьников. Данный проект по физике для 7 класса поможет изучить удивительные свойства воды.

Гипотеза: что произойдёт с водой внутри ведра, когда ведро будет вращаться быстрее? Или медленнее?

Что нам понадобится:

  • пластиковое ведро с ручкой;
  • весы;
  • большой кувшин;
  • вода;
  • метровая линейка;
  • блокнот и ручка.

Ход эксперимента:

  1. Измерьте длину своей руки от плеча до запястья. Когда вы будете вращать ведро, длина руки будет радиусом круга. Укажите длину в метрах.
  2. Взвесьте ведро на весах. Запишите вес.
  3. Поставьте большой кувшин на весы и запишите вес.
  4. Заполните кувшин водой и снова запишите вес. Вычтите вес кувшина и вы получите вес воды.
  5. Переведите вес воды в килограммы. Почему масса должна быть указана именно в килограммах?
  6. Налейте воду в ведро.
  7. Выйдите на улицу. Старайтесь выбрать такое место, где будет не страшно пролить немного воды. Вытяните руку и начните вращать ведро по кругу.
  8. Постепенно замедляйте вращение, пока вода не начнёт проливаться.
  9. Используя уравнение центростремительной силы, подсчитайте скорость вашего вращения для массы воды в ведре. Как вы определили скорость? Какое значение имеет эта сила?
  10. Повторите эксперимент, меняя массу воды, или даже радиус. Вы можете привязать верёвку к ручке ведра.
  11. Сравните центростремительную силу и силу гравитации, воздействующую на воду. Сколько воды вы можете вращать в ведре на определённой скорости?

Вывод:

Этот занимательный опыт – пример интересных фокусов с водой для детей. Вода начинает выливаться из ведра, когда сила гравитации превосходит центростремительную силу, воздействующую на воду. Почему? Центростремительная сила, при вращении объекта (например, ведра с водой), приводит к равной по величине и противоположной по направлению центробежной силе, которая воздействует на удерживаемую массу (рука, вращающая ведро). Эти две силы работают в противодействии, которое толкает воду ко дну ведра. Центробежная сила – это последствия инерции – тенденция движущегося объекта стремиться продолжать двигаться по прямой линии. Когда мы качаем наше ведро над головой по дуге, вода стремится продолжить движение по прямой линии, но сила нашей руки постоянно перенаправляет воду, заставляя её перемещаться по дуге. Инерция воды противодействует этому перенаправлению. В связи с этим вода оказывает давление на дно ведра. Это замечательный пример, иллюстрирующий третий закон Ньютона. Рука держит ведро и меняет траекторию движения воды с прямой линии на дугу (центростремительная сила), а центробежная сила воды заставляет её оказывать давление на дно ведра.

Вот аналогичная ситуация: вообразите, что вы пассажир в машине своего отца. Он сделал очень резкий поворот, в результате чего вы почувствовали, что вас чуть не выбросило из машины. На самом деле в этот момент ваше тело стремилось продолжить движение вперёд, но машина перенаправила движение и резко сменила траекторию. Инерция тела противостоит этому давлению, потому что, как и все объекты, оно продолжает двигаться в заданном направлении по прямой.

Давайте обратимся к математике.

Чтобы определить скорость раскачивания ведра, вы должны посчитать силу гравитации, воздействующую на воду:

Fg = mg,

где Fg – сила гравитации в ньютонах, m – масса воды, а g – ускорение свободного падения, которое на Земле составляет 9,81 м/с.

Вода будет выливаться из ведра, когда сила гравитации начнёт немного превышать центростремительную (или центробежную) силу, поэтому для простоты они могут быть обозначены одинаковыми переменными. Очень важно указать вес (массу) в килограммах, поскольку эта единица в уравнении должна быть постоянной. Иначе подсчёты в уравнении окажутся неверными.

Проект «Измерение воды»

В детском саду и подготовительном классе дети узнали два термина, связанных с размерами – «большой» и «маленький». Однако в школе объём знаний увеличивается. Пришло время проводить научные измерения. Многие дети узнают, что такое весы. Эта деятельность поможет вашему ребёнку понять базовые понятия научных измерений и позволит им немножко побыть учёными. Такие опыты с водой можно провести даже в домашних условиях!

Что нам понадобится:

  • противень для выпечки;
  • ёмкость для перемешивания, которая помещается на противне для выпечки (идеальный вариант – прозрачная ёмкость);
  • мерный стакан с отметками, которые должны быть отчётливо видны;
  • простые предметы, например яблоко или апельсин;
  • вода.

Ход эксперимента:

  1. Помогите ребёнку наполнить ёмкость для перемешивания обычной водой. Заполните до самого верха.
  2. Поставьте ёмкость на противень.
  3. Затем поместите фрукт в воду, чтобы часть воды вылилась через край на противень.
  4. Возьмите противень и слейте воду в мерный стакан. Пусть ребёнок посмотрит и скажет, сколько воды в мерном стакане. Затем попросите его найти объяснение, почему фрукт вытолкнул часть воды через край ёмкости. Затем объясните, что масса воды, выплеснувшейся наружу, равна массе фрукта. Эта игра замечательно помогает детям обрести и увеличить тягу к науке!

Вывод:

Придумайте и предложите ребенку другие эксперименты для детей с водой и разными фруктами.

Проект «Делаем лупу из воды!»

В школе дети начинают использовать лупу и микроскоп, чтобы рассмотреть мелкие предметы. В этом эксперименте предлагается исследовательская работа, которая позволит изучить удивительные свойства воды и проверить, можно ли сделать увеличительное стекло из капли воды!

Что нам понадобится:

  • один кусочек картона, величиной 5 на 7 см;
  • квадратный кусочек прозрачного пластика (величиной 2,5 на 2,5 см);
  • ножницы;
  • клейкая лента;
  • вода;
  • ложка или пипетка;
  • газета.

Ход эксперимента:

  1. Сделайте маленькое отверстие в кусочке картона.
  2. Положите кусочек прозрачного пластика на картон, чтобы закрыть отверстие, и прикрепите его клейкой лентой. Клейкую ленту располагайте вокруг, чтобы не закрывать отверстие. Загните каждую сторону картона на 6 мм.
  3. Погрузите ложку в воду. Держите ложку прямо над центром с отверстием, так чтобы одна капля попала прямо на пластик.
  4. Разложите газету с печатным текстом на столе.
  5. Попросите ребёнка осторожно поднять увеличительное стекло и поместить его на газету.
  6. Затем ребёнок должен взглянуть на газетный текст прямо через каплю воды. Буквы увеличатся! Если они расплываются, вы должны сфокусировать увеличительное стекло. Поместите кончик пальца на картон рядом с отверстием. Аккуратно надавите, чтобы капля воды приблизилась к поверхности газеты. Вы сможете увидеть более чёткое изображение. Можете расширить эксперимент и предложить ребёнку рассмотреть соль, сахар, листья и т.д.

Вывод:

Какие опыты для детей можно еще провести с получившейся лупой?

Проект «Мастерим акваскоп!»

Позвольте малышу понаблюдать и изучить подводный мир. Этот проект может стать примером интересных опытов с водой для детей в детском саду!

Почти всем детям нравится вода и пляжи. Этот прибор позволит им подумать о необычных морских обитателях и представить, какие организмы взаимодействуют с подводной окружающей средой. Ребёнок получит возможность принести частичку пляжа к себе домой и отточить навыки наблюдателя, а также провести эксперименты с водой в домашних условиях.

Что нам понадобится:

  • аквариум или большая ёмкость для мытья посуды;
  • банка для хранения кофе (чистая и сухая);
  • клейкая лента;
  • целлофан;
  • эластичная резинка;
  • песок;
  • вода;
  • плоскогубцы;
  • природные объекты (ракушки, ветки, кора дерева, маленькая галька).

Ход эксперимента:

  1. Помогите ребёнку удалить дно и верхнюю часть банки для кофе. Острые края обработайте плоскогубцами и заклейте скотчем, чтобы сделать их более ровными. Это прибор, который позволит смотреть под водой (наподобие акваскопа).
  2. Затем плотно натяните целлофан на одной стороне банки. Закрепите резинкой.
  3. Заполните стеклянную ёмкость песком (приблизительно на 5 см). Добавьте ракушки, ветки или гальку.
  4. Затем в эту ёмкость, заполненную песком, налейте воды. Глубина должна быть приблизительно 12-15 см. Пусть песок осядет на дне.
  5. Попросите ребёнка описать, что он видит, прежде чем начнёт наблюдение через прибор. Пусть опишет форму, цвета и всё, что сможет заметить.
  6. Пусть подумает о взаимодействии организмов в океане.
  7. Поместите дно кофейной банки, закрытое целлофаном, на 5 см в воду. Теперь ребёнок должен посмотреть снова. Он сможет увидеть отличия. Пусть объяснит, какой вид приобретают подводные объекты во время наблюдения через прибор. Возможно, прежде чем проводить этот опыт с водой для детей, вам стоит провести небольшое исследование, связанное с подводной жизнью. Покажите ребёнку несколько интересных водорослей и подводных обитателей, населяющих океан.

Вывод:

Какие еще опыты с водой для детей можно провести с получившимся акваскопом?

Проект «Изучаем лужи!»

Существуют такие понятия как испарение, конденсация, выпадение осадков. В то время как выпадение осадков (например, дождь, снег или град), а также конденсация (например, капельки воды, которые собираются на стакане с холодным напитком) видны, испарение представляет собой гораздо менее заметный процесс.

Каким образом можно сделать эту сложное научное понятие более видимым? Попробуйте провести этот опыт с водой. Он позволит ребёнку собрать информацию о луже, которая будет практически исчезать на его глазах! Также это наблюдение станет хорошим примером того, какие простые опыты с водой можно организовать для дошкольников.

Что нам понадобится:

  • разноцветные детские мелки для рисования на асфальте;
  • лужа на улице на вымощенной поверхности, например, на тротуаре (постарайтесь выбрать такую местность, где вам никто не помешает);
  • солнечный день;
  • папка с зажимом для бумаги;
  • бумага;
  • цветные карандаши;
  • простой карандаш;
  • часы.

Ход эксперимента:

  1. Найдите (или подготовьте) лужу воды на тротуаре в солнечный день. Возьмите мелки. Попросите ребёнка или группу детей обозначить контуры лужи.
  2. Скажите ему, что вы будете проверять лужу через каждый час, чтобы отслеживать какие-либо изменения. Попросите ребёнка поделиться своими предположениями. Что, по его мнению, произойдёт через час. Пусть объяснит свои размышления. Это поможет вам проследить за ходом его рассуждений.
  3. Дайте ребёнку папку с бумагой и попросите построить таблицу из двух колонок (одна горизонтальная линия располагается вверху, вторая вертикальная опускается по центру вниз). С левой стороны нужно указать «время», с правой» — «наблюдения».
  4. В таблице укажите первые результаты наблюдений. Ребёнок должен указать время, когда он впервые обрисовал контуры лужи мелком. Затем возьмите цветной карандаш того же цвета. Пусть ученик изобразит контуры лужи на листе бумаги в таблице.
  5. Через час вернитесь на прежнее место и продолжите наблюдения. Спросите ребёнка, изменилась ли лужа? Каким образом? Почему?
  6. Теперь следует взять мелок другого цвета и обрисовать контуры лужи. Запишите время. Используя карандаш такого же цвета, как и второй мелок, нанесите контуры лужи на листе бумаги в таблице. Объясните ребёнку, что он должен стараться записывать информацию максимально точно. Если лужа на тротуаре стала меньше, тогда и иллюстрация на бумаге должна выглядеть меньше.
  7. Повторяйте эксперименты с водой через каждый час, пока лужа не исчезнет.
  8. Пусть ребёнок посмотрит на данные в таблице и объяснит свои наблюдения. Он должен заметить, что со временем лужа становилась меньше, но сохраняла прежнюю форму. Пусть подумает, куда уходит вода.
  9. Попробуйте объяснить научную концепцию, которую подтверждают опыты и эксперименты с водой. Под воздействием солнечного тепла вода из жидкого состояния переходит в газообразное. Вода превращается в маленькие капельки, называемые паром. Она испаряется и теперь находится в воздухе. Чтобы дать ребёнку следующее задание для размышления, попросите его подумать, что произойдёт с лужей, если в ней снова добавить воды. Например, она снова наполнится во время дождя. Это явление называется выпадением осадков. Подобное происходит, когда пар скапливается в облаках и формируются капли.

Вывод:

Какие занимательные опыты с водой для школьников можно придумать с использованием луж?

Заключение

Мы провели несколько экспериментов с водой для детей разных возрастов. Все эти опыты с водой, объясняющие свойства и поведение воды, призваны увлечь их в удивительный мир исследований. Если вас заинтересовали удивительные свойства воды, которых часто нет ни у одного другого вещества на нашей планете, вы можете продолжить изучение с помощью новых увлекательных проектов.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector