Минигуль Лаптева
Конспект совместной организованной деятельности «Твердое-жидкое»
Конспект совместной организованной деятельности по ОО «Познание»
Тема : «Твердое – жидкое »
Старшая группа
Образовательная задача :
Формирование представлений об изменении агрегатного состояния вещества в зависимости от температуры.
Развивающие задачи :
Развивать познавательный интерес, наблюдательность, умение анализировать, сравнивать, обобщать, устанавливать причинно-следственные зависимости и делать выводы.
Воспитательные задачи :
Воспитывать усидчивость; соблюдать правила безопасности и умение работать сообща
Предварительная работа :
Беседа о пчелах, меде, воске и изделиях из воска.
Раздаточный материал : фартуки детям, клеенки на столы, салфетки бумажные и тряпичные, камушки, емкости для воды, 2 кубика льда, небольшой кусок свечи, парафина, стакан с горячей водой, соль, сахар, карандаши и листочки для каждого ребенка, пластмассовые тарелочки, свеча декоративная.
Демонстрационный материал : Стакан горячего компота, стакан с замороженным компотом, большая парафиновая свеча в подсвечнике, восковая свеча, декоративные свечки, спички, металлические крышки, сахар, ложка металлическая, квадратики фольги, снег в ведерке
Ходдеятельности :
Включается звуки воды. На слайде –ручей, океан, дождь. Дети заходят в группу и воспитатель знакомится с ними. Она в одежде Феи воды.
Воспитатель : Я услышала свои любимые звуки и пришла к Вам. Здравствуйте, ребята я рада вас видеть в моей Волшебной лаборатории! Ребята, а вы узнали чьи эти звуки? Давайте знакомиться :
Я и туча и туман
Я ручей и океан
Я летаю и бегу
Твердой , жидкой быть могу
Правильно, я Вода.
А вы ребята, знаете для чего нужна вода? (Ответы детей)
А вода жидкая или твердая ? Давайте опытным путем проверим это. Но вспомним о правилах поведения и безопасности.
Слушай внимательно воспитателя.
Не толкай соседа во время работы.
Не шуми – не мешай другим.
Сначала посмотри, потом повтори.
С горячей водой будь осторожен!
Пролил воду – вытри сухо.
Не подходи близко к огню.
Не трогай горячие вещества до остывания.
А теперь оденем специальную одежду. Проходите за столы.
Опыт 1. Ребята попробуйте взять камушек – его можно взять? На раскрытой ладони камень лежит? А проходит ли палец сквозь камень? (нет, т. к. это твердое вещество , в котором частички «крепко держатся» друг за друга) .Опустите камень в воду. Проходит ли он сквозь воду? А теперь попробуйте взять воду раскрытой ладошкой. Можно ли это сделать? (ответы детей : она льется, это жидкость) . Правильно. Вода проливается потому, что ее частички хотя и соединены друг с другом, но не так крепко, как в твердых веществах . Может ли вода быть твердой ? (ответы детей)
Воспитатель : Мне тут Пятачок рассказал историю. Он сварил компот. (Демонстрирует стакан с горячим компотом.) и захотел сразу попробовать компот. Но компот был горячим. И, чтобы компот быстрее остыл, он поставил компот в холодильник – в морозилку. Да и забыл про него. Прошло много времени, наступил вечер. Пятачок вспомнил про свой компот.
Вопросы :
Как вы думаете, что достал из холодильника Пятачок?
Воспитатель. Пятачок заглянул в морозилку. Увидел там стакан. (Демонстрирует стакан с замороженным компотом.) Достал его из холодильника и удивился. «Это не мой компот, – сказал Пятачок, – это не компот вовсе. (Педагог переворачивает стакан вверх дном.) Какой же это компот, если он не выливается? Как же теперь я его буду пить?»
Вопросы :
А вы, ребята, можете объяснить Пятачку, что случилось с его компотом?
Дети. Компот замерз, превратился в лед.
Воспитатель. Правильно, никуда компот не исчез, он превратился в лед.
Был компот жидкий, а стал… (твердый ) . Как же теперь быть Пятачку?
Ведь твердое нельзя пить . Сможет он выпить свой компот? Что ему надо сделать?
Дети : Надо, чтобы компот растаял.
Воспитатель : «Так что, поставить его в обратно в морозильник и он там жидким станет? Верно, в морозильнике он так и останется твердым , надо его оставить снаружи. А как сделать, чтобы вот такой холодный, твердый компот (проношу стакан по кругу, дети трогают лед) поскорее снова стал жидким? Кто сможет ответить? Подумайте…
Дети. Надо его нагреть.
Опыт 2 Раздаю кубики льда детям и прошу подержать в руках.
Воспитатель. Правильно, нагреть! Ребята возьмите кубики льда в руки и попробуйте нагреть. Ваши ладони стали влажными. Почему?
Дети : Лед тает.
Воспитатель : Правильно, ваши ладони теплые и лед тает. Но тает медленно. Ребята, а что произойдет со льдом если мы его опустим в стакан с горячей водой? Проведем опыт.
Опустите льдинки в воду горячую. Что случилось с льдинкой?
Ответы детей : Лед растаял
. Воспитатель : Правильно. Наши ладони теплые, а вода горячая. Лед растаял быстрее. Мы нагревали лед в ладони, в горячей воде и он из твердого стал каким… (жидким) .
Воспитатель : Ребята, есть одно вещество, которое тоже растворяет лед, помогает ему таять. Возьмите льдинки и положите на тарелочки. Посыпьте сверху белым мелким веществом. Внимательно наблюдайте. Что происходит с льдинкой? Правильно, оно тает. А это вещество - соль. Обыкновенная соль помогает чистить дороги от льда. Им посыпают дороги и тротуары во время гололеда.
Воспитатель : Вот мы и выяснили, как жидкий компот на холоде превратился в твердый . Твердое может превратиться в жидкое, если его нагревать. И можем нарисовать (посмотреть) схему этого превращения. Показываю схему.
Физ минутка. «Скоро кончится зима»
Воспитатель : Ребята я для Вас приготовила один предмет. Вы с ним знакомы. (Показываю свечу) .
Возьмите свечи в руки, погладьте, помните ее. Что вы чувствуете? Какая свеча на ощупь?
Дети :-Гладкая, скользкая, твердая
Воспитатель : -Ребята, свечи делают из воска. А откуда берется воск? Правильно, его делают пчёлы. Они делают из воска соты и собирают в них мёд. Это натуральный воск (показ на слайде) ;
А хотите узнать, из чего еще делают свечи?
Их делают из нефти. Это искусственный материал, и называется он ПАРАФИН. Парафиновые свечи могут быть разного цвета и вида.
Воспитатель : Возьмите кусочки парафина и потрогайте. Какой он, парафин? Парафин твердый . Как вы думаете, может он стать жидким?
Воспитатель. Давайте вспомним : что мы делали со льдом, чтобы он превратился в воду? (Нагревали.) А как нагревали? (Ладошками.) Воспитатель. Нагревайте парафин руками. Помните, ведь лед у вас в руках таял – превращался в жидкость, может, и парафин растает… Тает парафин?
Воспитатель. Скажите, а руки у вас горячие? (Теплые.) Почему же тогда парафин не тает? Кто скажет? (Недостаточно тепла.) Как же нам быть? Может быть огонь поможет?
Давайте проведем опыт.
Подойдите к моему столу, встаньте так, чтобы не мешать друг другу. Помните о правилах. Я зажгу свечу парафиновую декоративную. И мы понаблюдаем.
Что происходит с парафиновой свечой? Она плавится и превращается во что? Верно, в жидкость. Посмотрите (наливаю на фольгу жидкий парафин) . Будьте аккуратны, не трогайте расплавленный горячий парафин руками.
Воспитатель. А почему парафин стал жидким? (Мы его нагревали.) А как сделать, чтобы он опять стал твердым ? (Охладить.) Правильно, чтобы жидкий, горячий парафин, стал твердым , нужно его охладить. Сейчас мы положим его на снег (или на холодную воду) .Что случилось? Парафин затвердел .
Потрогайте кусочек парафина. Какой он стал? Был жидкий, а теперь какой? (Твердый .) Вот какой опыт мы провели : теперь вы знаете, что твердый парафин при нагревании на огне плавится и становится жидким, а жидкий парафин при охлаждении может превратиться в твердое . Как можно изобразить, схему этого опыта : что твердое становится жидким и жидкое становятся твердым ?. Показываю схему.
Рефлексия :
Воспитатель :
Итак, давайте вспомним, что мы сегодня узнали о воде, парафине
Как жидкая вода может превратиться в твердый лед (Ее нужно заморозить)
Как твердый лед может превратиться в жидкую воду (Его надо нагреть)
Можно твердый парафин плавится в ладони (Нет, тепла мало)
Когда парафин может начать плавится (Если нагреть его на огне)
Когда парафин из жидкости превращается в твердое вещество (Когда охдадиться)
Скажите, что Вам сегодня понравилось?
Что узнали нового и интересного?
Нам пришла пора расстаться. Приходите почаще в мою лабораторию. До свидания! Дети выходят.
Существует три основные состояния вещества — газообразное, жидкое и твердое. В физике эти состояния называют агрегатными. Итак, агрегатное состояние вещества называют физическое состояние, которое напрямую зависит от таких основных характеристик как давление и температура.
Пребывая в том или ином состоянии, веществам свойственны разнообразные структуры. Кроме перечисленных трех основных агрегатных состояний существуют и другие, но мы в рамках статьи не будем в них углубляться.
Влияние энергии движения частиц на свойства агрегатных состояний веществ
Как известно, любое вещество состоит из молекул, которые в свою очередь делятся на атомы. В качестве частиц кроме молекул могут рассматриваться и ионы, в которые превращаются атомы или их группы. На самом деле, ионы или молекулы имеют сложную форму построения, но для упрощения их построения и создания визуальной наглядности их представляют в сферическом виде.
Абсолютно во всех веществах сила взаимного притяжения между их частицами препятствуют их передвижению друг относительно друга. Однако с ростом температуры кинетическая энергия частиц начинает расти и тем создавая все большее противодействие силе притяжения между частицами. Агрегатное состояние вещества зависит от отношения приобретенной кинетической энергии частицы к силе их взаимного притяжения.
Проще говоря, от того, насколько свободно и дальше может «гулять» молекулы относительно других и зависит текущее физическое состояние вещества. Изменяя показатели температуры и давления можно наблюдать переход из одного состояния в другое.
Самый распространенный пример перехода из одного состояния в другое в жизни можно наблюдать на примере трех состояний молекулы воды: твердом в качестве льда при температуре ниже 0 0С, жидком при температуре выше 0 0 С и газообразном паре, который образуется после закипания воды при температуре 100 0 С и выше.
На этом графике показано, как изменяется энергия частиц вещества в твердом, жидком и газообразном состояниях. Чем больше энергия, тем быстрее частицы движутся или колеблются. Небольшая доля частиц обладает очень низкой или очень высокой энергией.
Твердое агрегатное состояние
В за счет сильного взаимного притяжения у частиц нет возможности развивать необходимую кинетическую энергию и тем самым передвигаться свободно от заданной позиции при условии сохранения текущей температуры и давления. Частицы твердых веществ располагаются тесно друг от друга и образуют определенную структуру, которую называют кристаллической решеткой.
В твердом веществе молекулы плотно «упакованы». Как правило они образуют регулярную структуру, называемую кристаллической решеткой.
Эталонным примером регулярной кристаллической решетки является кристалл.
Жидкое агрегатное состояние
Отличительным свойством жидкости является их текучесть, вследствие чего они способны менять свою форму. Жидкость, налитая в сосуд, моментально принимает его форму и под воздействием гравитационной силы Земли располагается на его дне. Граница верхней поверхности жидкости при этом образует гладкую плоскость. Кинетическая энергия движения молекул воды превосходит их взаимное притяжение, которое не способно в свою очередь удержать их не месте. Молекула воды словно перекатывается от одной к другой создавая видимую нашим глазом текучесть.
Молекулы жидкости могут свободно двигаться как и молекулы газ. Однако «упакованы» они плотнее, что больше похоже на твердое вещество.
Жидкость, в отличие от твердых тел, не имеет кристаллической решетки.
Газообразное агрегатное состояние
Газообразное вещество как и жидкость заполняет сосуд, только в отличии от жидкости — весь его объем. Прощу говоря, наполовину налитая жидкость в сосуд не может заполнить весь ее объем, а газ может. Это достигается благодаря очень высокой кинетической энергии молекул газа, которая в разы превосходит энергию их взаимного притяжения, а также гравитационную силу. Поэтому газ не скатывается как жидкость на дно сосуда. Газ, как и жидкость не имеет кристаллической решетки в отличии от твердого тела.
Молекулы газа расположены на значиельном расстояниии друг от друга. Они движутся с большой скоростью. Скорость около 300 км/ч, сталвикаясь при этом между собой и ударяяс о стенки сосуда, в котором находятся.
Взаимное расположения между молекулами газа свободно изменяется, что позволяет различным телам проходить сквозь его молекулы.
Точка плавления
Физические агрегатные состояния веществ способны переходить с одного вида в другие — из твердых в жидкие, из жидких в газообразные при изменении их температуры. Изменение температуры ведет к увеличению или к уменьшению кинетической энергии. Переход твердого вещества в жидкое называют плавлением.
Границу перехода из твердого состояния в жидкое задает так называемая точка плавления с температурой, способной возбудить кинетическую энергию в частице, которой будет достаточно, чтобы отделиться от своего стационарного положения кристаллической решетки. Чем больше температура, тем больше передаваемая кинетическая энергия частицам элемента. Чем сильнее сила притяжения между частицами, тем больше необходимо создать кинетической энергии для высвобождения частиц из кристаллической решетки.
К примеру, железо необходимо нагреть до 1538 0 С для того, чтобы оно начало плавиться, а тугоплавкий вольфрам — до 3422 0 С.
Во время литья расплавленное (раскаленное добела) железо выливается в приготовленную форму.
При температуре ниже 1535 0 С железо затвердевает, принимая вид литейной формы.
Температура плавления вещества зависит от сил притяжения составляющих его частиц.
Для гелия эти силы настолько малы, что он становится твердым при давлении по крайней мере в 25 раз выше атмосферного.
Точка кипения
Пожалуй, самое распространенное явление перехода жидкого состояния в газообразное в быту — это кипение воды. Заваривая чай каждый из нас мог наблюдать рождение процесса кипения воды. Маленькие пузырьки пара в толще подогревающейся воды постепенно растут и достигая критических размеров начинают подниматься на поверхность, где лопаясь превращаются в газообразное состояние — пар.
Как и в случае с плавлением существует граничная температура, называемая точкой кипения, при которой кинетическая энергия становится достаточной для того, чтобы преодолеть силы взаимного притяжения частиц, не дающие оторваться друг от друга и покинуть занимаемый объем. Любой элемент таблицы Менделеева или вещество из нескольких элементов имеет свою точку кипения. Чистая дистиллированная вода (H 2 O) имеет температуру кипения 100 0 С, этиловый спирт — (-79 0 С), а высококонцентрированная кипит при температуре 338 0 С.
Температура кипения также зависит от давления и сил притяжения между частицами.
На вершине Эвереста температура кипения воды на 28 0 С ниже, чем внизу, над уровнем моря.
Однако, существуют исключения, при котором вещества могут миновать при переходе из одного агрегатного состояния в другую целую фазу превращения — переходя из твердого сразу в газообразную. Этот эффект называют сублимацией или возгонкой.
Видео подборки опытов с сухим льдом
В качестве примера можно привести превращение сухого льда (диоксид углерода в твердом виде сразу в газообразное при температуре -78,5 0 С.
Влияние давления и различных примесей на кипение или плавление
Вторым фактором, влияющим на агрегатное состояние вещества это давление. Повышая давление сила прижатия одной частицы вещества к другой растет, и таким образом необходимо для перехода из одного состояния в другое приложить большую кинетическую энергию (температуру). Образуется следующая взаимосвязь: температура кипения и плавления растет при повышении давления.
Примеси в частицах вещества также влияют на фактическую температуру плавления или кипения за чтоб того, что они влияют на существующие силы притяжения между частицами. Одним из ярких примеров влияние примесей — рассыпанные кристаллы соли на льду, которые заставляют лед превращаться в жидкость при температуре окружающей среды ниже нуля.
твёрдая, твёрдое; твёрд, тверда́, твёрдо, твёрды и тверды́; твёрже.
1. Плохо поддающийся растяжению, сжатию, сдавливанию, резанию и другим физическим воздействиям.
Твердый панцирь. Твердый грунт, наст. Твердый картон. Книга в твердом переплете. Ввести в рацион ребенка твердую пищу.
2. только полн. ф. Плохо поддающийся обработке вследствие высокой сопротивляемости; сделанный с использованием такого материала.
Хром - твердый металл. Дуб, бук, ясень - твердые породы древесины. Твердый карандаш
(с грифелем из такого графита).3. Шероховатый, негладкий, грубый на ощупь; толстый, плотный.
Твердая кожа. Твердая мозоль.
4. только полн. ф. Физ. Хим. Характеризующийся стабильностью формы и объема при постоянной температуре, в отличие от жидкого и газообразного; имеющий такие свойства.
Твердое и жидкое топливо. Твердые электролиты. Твердые сплавы. Твердые растворы. Твердая фаза почвы. Твердые частицы в атмосфере. Реакции с участием твердых веществ. Лед - твердое состояние воды. Прочностная характеристика твердого материала.
твердое тело
Физ. Агрегатное состояние вещества, физическое тело, характеризующееся стабильностью формы и характером теплового движения атомов, которые совершают малые колебания около положений равновесия.
твердые растворы
См. .
5. Устойчивый, не шаткий.
Твердая опора повышает точность выстрела. Нащупать твердую почву под ногами.
6. Перен. Стойкий, непреклонный, уверенный, проникнутый сознанием своих умений, силы; выражающий такие качества характера.
Твердый характер, дух. Твердая воля. Быть недостаточно твердым в принятии решений. Твердый голос командира успокоил солдат. Твердая рука воина. Твердые шаги.
7. Перен. Неизменный, нерушимый, непоколебимый; прочно установившийся, не допускающий нарушений, отклонений.
Твердые установки. Твердая гражданская позиция. Твердые жизненные ориентиры. Его обещания тверды. Твердое намерение. Дать твердое слово. Твердые правила, привычки. Твердый авторитет. Твердая власть. Твердое руководство театром.
8. Перен. Прочный, хороший, безошибочный.
Твердые знания. Твердая память.
9. только полн. ф. Разг. Перен. Постоянно и уверенно демонстрирующий определенный уровень знаний, свидетельствующий о таких знаниях (о школьниках и школьных оценках).
Твердый хорошист. Твердая пятерка по математике.
10. только полн. ф. Полит. Характеризующийся постоянством во взглядах, убеждениях.
Твердый приверженец демократии. Твердый электорат либералов.
11. только полн. ф. Экон. Устойчивый, стабильный; заранее оговоренный и не подлежащий изменению ни при каких условиях.
Твердый доход. Твердая экономическая основа. Твердая финансовая политика. Твердая цена. Твердая смета. Твердый тариф. Твердая налоговая ставка.
твердая валюта
См. (2 зн.).
12. Прямой, четкий, резкий, ровный (об очертаниях).
Твердый рисунок губ. Твердый профиль. Твердые линии волевого подбородка. Твердый почерк.
13. только полн. ф. Лит. Канонический, характеризующийся сложившимися, заранее заданными метрикой, рифмой, порядком следования стихов и т. д.
Рондо и сонет - твердые формы. Онегинская строфа - твердая строфа.
14. только полн. ф. Мед. Состоящий из костной, хрящевой ткани, зубной эмали или дентина.
Твердые ткани. Твердое небо. Твердая мозговая оболочка.
неправильно! какой сыр т[ве́]рже?
Под большим давлением калий приобретает странные свойства. Тогда он твердый и жидкий одновременно. Исследователи уверены, что имеют дело с новым агрегатным состоянием.
Группа физиков Эдинбургского университета открыла новое агрегатное состояние материи. Раньше считалось, что материя может быть твердой, жидкой и газообразной, однако ученые впервые установили, что она может находиться одновременно в двух из этих состояний.
Новое агрегатное состояние материи
Физики под руководством Андреаса Херманна установили, что металлический калий может быть твердым и жидким одновременно, если применить к нему экстремальные давление и температуру. Тогда калий будет твердым, но при этом расплавленным.
Это все равно, что держать губку, наполненную водой, которая начинает из нее капать. А сама губка тоже состоит из воды!
Физик Андреас Херманн
Калий имеет чистую кристаллическую решетчатую структуру в твердом состоянии. Однако в экстремальных условиях с простыми металлами случаются странные процессы, например, проводящий металлический натрий становится изолятором при высоком давлении. Литий становится сверхпроводником при высоком давлении и низкой температуре.
Эксперименты с калием показали, что при высоком давлении его атомы организуются в сложное расположение: пять трубок атомов в квадратной формации, четыре по углам и одна в середине, и четыре цепочки атомов связаны между собой.
При нагревании цепи исчезают. Исследователи назвали это переходом плавления цепи, который, как считается, происходит при переходе цепей калия из упорядоченного в неупорядоченное состояние.
Разработанная компьютерная модель из 20 тыс. атомов калия показала, что при высоких давлениях и температурах (около 4 ГПа) атомы калия располагаются в виде взаимосвязанных цепочек и решеток. При этом химические взаимодействия между атомами решетки являются очень сильными, поэтому они остаются упорядоченным твердым веществом при температуре до 550 °С. Но между тем, цепочки тают в неупорядоченном жидком состоянии. опубликовано
Подписывайтесь на наш канал Яндекс Дзен!
Если у вас возникли вопросы по этой теме, задайте их специалистам и читателям нашего проекта .