Проектно - исследовательская работа "Удивительные свойства льда"

1
муниципальное автономное общеобразовательное учреждение
«Школа №5 города Белогорск»
Удивительные свойства льда
Проектно-исследовательская работа
Руководитель: Черкашина Оксана Александровна, учитель начальных
классов
г. Белогорск 2018 г.
2
СОДЕРЖАНИЕ
Введение
3
Основная часть
4
Заключение
9
Библиографический список
10
Приложение 1. Результаты анкетирования
11
Приложение 2. Опыты
12
Приложение 3. Роль льда в жизни человека
14
3
ВВЕДЕНИЕ
Лед встречается в природе в виде собственно льда атерикового,
плавающего, подземного и т.д.), а также в виде снега, инея и т.д. Природный
лед обычно значительно чище, чем вода, так как растворимость веществ во
льду крайне плохая. Лед может содержать механические примеси твёрдые
частицы, капельки концентрированных растворов, пузырьки газа. Наличием
кристалликов соли и капелек рассола объясняется солоноватость морского
льда.
Лед в атмосфере, в воде, на земной и водной поверхности и в земной
коре оказывает большое влияние на условия обитания и жизнедеятельности
растений и животных, на разные виды хозяйственной деятельности человека.
Он может вызывать ряд стихийных явлений с вредными и разрушительными
последствиями (обледенение летательных аппаратов, судов, сооружений,
дорожного полотна и почвы, градобития, метели и снежные заносы, речные
заторы и зажоры с наводнениями, ледяные обвалы, разрыв корней растений
при образовании слоев льда в почве и др.).
Прогнозирование, обнаружение, предотвращение вредных явлений,
борьба с ними и использование льда в различных целях (снегозадержание,
устройство ледяных переправ, изотермических складов, облицовка
хранилищ, льдозакладка шахт и т.п.) представляют предмет ряда разделов
гидрометеорологических и инженерно-технических знаний (ледотехника,
снеготехника, инженерное мерзлотоведение и др.), деятельности
специальных служб (ледовая разведка, ледокольный транспорт,
снегоуборочная техника, искусственное сбрасывание лавин и т.д.). Для
некоторых видов спорта используются катки с искусственным охлаждением,
позволяющие проводить соревнования на льду в тёплое время года и в
закрытом помещении. Природный лед используется для хранения и
охлаждения пищевых продуктов, биологических и медицинских препаратов,
для чего он специально производится и заготавливается.
4
ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ
Цель: исследование свойств льда в домашних условиях.
Задачи:
1. Проделать эксперименты по изучению свойств льда в домашних
условиях.
2. Проанализировать информацию о значении льда в природе
3. Заинтересовать одноклассников интересными сведениями о твёрдом
состоянии воды.
Объект исследования лед.
База исследования: данные экспериментов.
Этапы исследования:
1. Изучение литературы
2. Проведение исследований
3. Анализ полученных данных
4. Описание проведенных экспериментов
5. Формулирование выводов
6. Обзор литературы
Актуальность: лед - часть нашей жизни.
Еще в 3 классе, изучая тему по окружающему миру тему: «Вода и
жизнь. Свойства воды» меня заинтересовала вода в твердом состоянии, а
именно лед. И я решил найти ответы на вопросы:
- действительно ли вода при замерзании расширяется?
- почему продукты после разморозки выглядят не так, как до нее?
- все ли жидкости замерзают?
- как быстрее остудить горячий чай?
- важную ли роль играет лед в жизни человека?
Гипотеза: предполагаю, что лёд оказывает большое влияние на условия
обитания и жизнедеятельность животных и растений, на разные виды
хозяйственной деятельности человека.
5
Лёд это вода в твёрдом агрегатном состоянии, минерал. В широком
смысле лёд это твёрдое состояние такого неметаллического вещества,
которое при стандартной температуре и давлении находится в жидком или
газообразном состоянии. Например, аммиачный лёд или метановый лёд.
Я провел анкетирование среди учащихся 4А класса школы № 5, в
котором приняло участие 28 человек. Оно содержало следующие вопросы:
1.Знаете ли вы все свойства воды?
2.Знаете ли вы, какую роль лед играет в жизни человека?
В результате анкетирования было выяснено, что одноклассники очень
мало знают о твёрдом состоянии воды.
Итак, сейчас я хочу попытаться ответить на интересующие меня
вопросы.
Вопрос 1 - действительно ли вода при замерзании расширяется?
Ответить на него я постарался с помощью опыта
Мне понадобились:
полупрозрачная трубочка (можно взять коктейльную или упаковку от
конфет, как сделали мы), кусочек пластилина, маркер или фломастер.
Ход эксперимента:
я залепил один конец трубки пластилином, налил в нее до середины воды и
залепил пластилином второй конец. Маркером отметил то место, до которого
доходит вода. Установил трубочку вертикально в морозилке и подождал,
пока она полностью не замерзнет. Достал трубку со льдом и увидел,
насколько увеличился его уровень по сравнению с первоначальным уровнем
жидкости? Значит, при замерзании вода расширяется.
Теория:
когда лед твердый молекулы воды сохраняют между собой определенную
дистанцию поэтому и получается, что лед занимает больше места, чем вода,
в которой молекулы могли стоять как им вздумается.
Вопрос 2- почему продукты после разморозки выглядят не так, как до нее?
Мне понадобились:
6
кусочек свежего овоща или ягода (лучше всего, если он будет сочным:
подойдет огурец, арбуз, помидор, клубника, малина) и формочки для льда.
Ход эксперимента:
вы наверное слышали, что размороженный продукт из холодильника уже
нельзя замораживать повторно. Его надо обязательно съесть. Да и вид у
размороженных фруктов и ягод совсем не такой, как у свежих. Давайте с
вами посмотрим, что происходит с продуктами во время заморозки.
Для этого я положил кусочек продукта в формочку для льда, залил
водой и поставил в морозилку. Через некоторое время вода замерзнет, и у
меня получился красивый кусочек льда с вмороженным в него продуктом.
На первый взгляд продукт такой же, какой был в свежем виде. Но если дать
льду растаять, то мы увидим, что он портится прямо на глазах - становится
вялым и дряблым. На свежий продукт он уже совсем не похож.
Теория:
это происходит, потому что внутри продукта есть жидкость. Замерзая, лед
уже не помещается в клетках и разрывает межклеточные перегородки.
Поэтому, когда лед растает, и вся вода из продукта вытечет, получается, что
его внутренний каркас сломан. Клеточки "сдуваются" как лопнувший шарик,
из которого вышел весь воздух.
Поэтому если мы заморозим продукт повторно, то он уже никогда не
станет таким как прежде - его внутренняя структура повреждена.
Вопрос 3- все ли жидкости замерзают?
Мне понадобились:
пластиковые стаканчики и различные жидкости: вода, молоко, растительное
масло.
Ход эксперимента:
я попробовал заморозить различные жидкости. Налил в стаканчики воду,
молоко и масло. Поставили их в морозилку температурой -15°C ) на ночь.
А утром проверил, что с ними произошло.
7
Оказалось, что вода и молоко замерзли, а масло так и осталось жидким,
только помутнело. Сюрприз ждал меня, когда молоко стало таять - оно
свернулось. В молоке вода отделилась от жира и нечто, похожее на творог.
Теория:
это происходит потому, что разные жидкости имеют разную температуру
замерзания.
Вопрос 4- как быстрее остудить горячий чай?
Мне понадобились:
два стакана чая, кубики льда, два блюдца.
Ход эксперимента:
для этого я налил кипяток в две одинаковые чашки. Одну поставил прямо на
формочку со льдом и закрыл ее пустым блюдцем. Вторую поставил просто
на стол, накрыл блюдцем, а на него положим кубики льда (столько же,
сколько под первой чашкой).
Минут через 15 лед на блюдце растаял. Оказывается, что чашка, где
охлаждение происходило сверху, остыла сильнее, чем та, где охлаждалась
снизу.
Теория:
дело в том, что теплые газы и жидкости поднимаются наверх, а холодные
опускаются вниз. Поэтому если жидкость охлаждать снизу, то ее нижняя
часть остынет, но так и останется внизу.
А сейчас я хочу ответить на один из важных вопросов:
- важную ли роль играет лед в жизни человека?
Изучая информацию, я убедился в том, что люди используют лед в
различных целях. Например, для некоторых видов спорта используются
катки с искусственным охлаждением, позволяющие проводить соревнования
на льду в тёплое время года и в закрытом помещении. Природный лед
используется для хранения и охлаждения пищевых продуктов,
биологических и медицинских препаратов, для чего он специально
производится и заготавливается.
8
Так же он образует на поверхности рек и водоемов покров,
предохраняющий их от промерзания до дна. Таким образом, подводные
обитатели озер, прудов, рек, водохранилищ, морей благополучно
пережидают зиму. А горные ледники на остальных континентах очень
медленно сползают со склонов, постепенно тают и дают начало многим
рекам.
Еще один интересный факт, что прошедшая глубокую очистку талая
вода благоприятно влияет на все системы организма, а значит,
укрепляет здоровье.
9
ЗАКЛЮЧЕНИЕ:
мое предположение подтвердилось, лёд оказывает большое влияние на
условия обитания и жизнедеятельность животных и растений, на разные
виды деятельности человека.
10
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. http://xn--80auyf7a.xn--
p1ai/%D0%BF%D1%80%D0%B8%D1%80%D0%BE%D0%B4%D0%B0/%D0%
B2%D0%BE%D0%B4%D0%B0/%D0%BD%D0%B5%D0%B2%D0%B5%D1%
80%D0%BE%D1%8F%D1%82%D0%BD%D1%8B%D0%B5-
%D1%84%D0%B0%D0%BA%D1%82%D1%8B-%D0%BE-
%D0%BB%D1%8C%D0%B4%D0%B5-%D0%B8-
%D0%B5%D0%B3%D0%BE-
%D0%B4%D0%B2%D0%B5%D0%BD%D0%BD%D0%B0%D0%B4%D1%86
%D0%B0%D1%82%D0%B8-
%D0%BC%D0%BE%D0%B4%D0%B8%D1%84%D0%B8%D0%BA%D0%B0
%D1%86%D0%B8%D1%8F%D1%85?limit=1&start=8
2. Сайт Это интересно http://www.tavika.ru/2013/12/ice-experiment-part-
1.html
3. Книга «Опыты и игры со льдом» Т. Пироженко