اهداف:
تعريف حالات ماده
آزمايش آب به عنوان مايع
لغات:
گاز
مايع
جامد
آب
مواد:
شيشه پلاستيكي
آب
كاربرگ
كتاب فعاليت رنگآميزي.
پيش زمينه:
آبهاي بي مزه، بيبو و شفاف است كه از عناصر اكسيژن و هيدروژن تشكيل شده
است. آب حلال خوبي است، بدين معني كه بسياري مواد مي توانند در آن به
راحتي حل شوند. آب براي حيات مهم است و بدون آن نميتوانيم زندگي كنيم.
در حقيقت هيچ موجود زندهاي بدون آب نميتواند زندگي كند.
چهار حالت ماده در هستي پيدا شده است. اين حالات ماده شامل جامدات،
مايعات، گازها و پلاسما است حالت پنجمي نيز وجود دارد كه آن مادهاي
فوقالعاده سرد است به نام تراكم بوس – انيشتين، تمام مواد در اين حالات
وجود دارند، آب يكي چند مادهاي است كه به راحتي به سر حالت گاز، مايع و
جامد تبديل ميشود. آب به راحتي به هريك از اين سه حالت تبديل ميشود. يخ
حالت جامد آب است، بخار حالت گاز و خود آب حالت مايع است.
آب مايعي شفاف، بي مزه و بي بو است كه سه حالت ماده را از خود نشان
ميدهد:
جامد (يخ)، گاز (بخار) و مايع (آب). حالت آب به حرارت آن بستگي دارد. در
حرارتهاي پايين، مولكولها به سرعت حركت نميكنند و يك ساختار محكم
بلورين را بوجود ميآورند (يخ)، در حالت مايع، آب آزادانهتر حركت
ميكنند. مولكولهاي آب در حالت بخار بسيار سريع و با فضاي زياد بين
مولكوري حركت ميكنند. اگر چه يخ بلورين است، اما تمايل دارد مولكولهايي
با ساختار محكم، كه فضاي بين مولكولي بيشتري از مولكولهاي مايع داشته
باشد و اين بسيار مهم است.زيرا اگر يخ چگالتر باشد، در آب غرق ميشود.
تصور كنيد كه چه اتفاق ميافتاد اگر قطعات يخي بجاي شناور بودن روي سطح
آب، در كف اقيانوسها رشد ميكردند.
روش:
1-آب مايعي بينظير است. شيشه آبي را به كلاس خود ببريد. از دانشآموزان
بپرسيد در شيشة پلاستيكي چه چيزي وجود دارد و بپرسيد چگونه اين را
فهميدند. بپرسيدد كه آيا تاكنون شكلهاي ديگر آب را ديدهاند خوشبختانه
بعضي از دانشآموزان شما ميدانند كه يخ و بخار شكلهاي ديگر آب هستند. آب
ميتواند به سه حالت ماده وجود داشته باشد، يعني مايع، جامد و گاز.
2-يك فنجان كوچك آب به دانش آموزان بدهيد و ببينيد آيا ميتوانند مشخص
كنند كه آب درماني اتاق در چه حالتي از ماده است. از آنها بخواهيد آب را
لمس كنند، بنوشند، بو كنند و به آن گوش كنند. اين كار را به آرامي انجام
دهيد و بر خصوصيات آن تأكيد كنيد.
3-دانشآموزان بايد با خصوصيات يك مايع آشنا شوند. يك مايع ميتواند
تنها آب نباشد. با دانشآموزانتان بحث كنيد كه حتي موادي مانند يك سنگ
ميتوانند ذوب شوند و مايع يك رفتار كننده نمناكي يا سردي خصوصيت تمام
مايعات نيست. ويژگي كليدي يك مايع اين است كه درصورت خالص بودن جريان
مييابند.
4-بر روي كاغذ كاردستي، چند شكل از اشكال طبيعي آب وجود دارد. برف و
تگرگ جامد هستند، رگبار جامداتي را درون مواد مايع دارد و باران مايع
است. از دانشآموزان بپرسيد كه آيا ميتوانند فاز گازي آب را پيدا كنند.
شايد آنها نتوانند تشخيص دهند كه ابر شامل اجزاء آب در شكل گاز است.
ابرها ذراتي نيز دارند كه در حالت جامد هستند.
5-اگر دانشآموزان با اين نوع از پديدة هواشناسي ناآشنا باشند، شايد
بخواهيد دربارة آن صحبت كنيد. تگرگ آب منجمدي است كه در ابرها بالا و
پايين ميرود و همانطور كه حركت ميكند، يخ ميبندد و شكل كروي ميگيرد.
برف آبي است كه در اثر كاهش دما زير حد يخ زدن، تبلور ميشود. هنگامي كه
دما در حد يخ زدن پايين بيايد آب جامد بوجود ميآيد، اما هنگامي كه به
زمين ميريزد، كمي آب ميشود و رگبار بوجود ميآيد. ابرها در حقيقت دو
حالت ماده را در بر ميگيرند، جامد و گاز. باران مايع است.
