Хотя вода существует в твердом, жидком и газообразном состояниях, это удивительная молекула. Прежде чем сделать глоток воды, подумайте о том, что у нее внутри. Вода состоит из крошечных атомов двух атомов водорода и одного атома кислорода. Знаете ли вы, что эти маленькие элементы — это силы, которые делают воду уникальным соединением на Земле?
Создание дождевых облаков
Вы могли видеть конденсат на стакане с холодной водой в виде маленьких капелек. Знаете ли вы, что такой же эффект наблюдается и в облаках? Создавая дождевое облако, вы будете наблюдать, как в облаках накапливается влага. Этот эксперимент показывает, как облака (белый крем для бритья) и голубые капли (капли дождя) взаимодействуют по мере повышения давления и выделения влаги из облаков. Для дошкольника или второклассника понятие давления слишком абстрактно, чтобы его можно было продемонстрировать. Дождевое облако, подобное этому эксперименту, является хорошим визуальным представлением давления и влажности.
- Уровень обучения: PreK-2
- Время: 30 минут
Материалы
- керамическая посуда
- Белый крем для бритья
- Синий пищевой краситель
инструкции
- Наполните банку Мейсона примерно 600 мл воды.
- Нанесите на воду белый крем для бритья.
- Введите капли синего красителя в крем для бритья.
- Наблюдайте, как краска медленно стекает с «облака» в «пруд».
- После экспериментов безопасно выбросить в канализацию.
Как вы думаете, что происходило с красителем, пока он двигался сквозь «облака»?
Осадки — это еще один способ посмотреть на дождь, снег или мокрый снег. После пасмурного дождливого дня выглядывает солнце, и тучи исчезают. Поскольку в воздухе было достаточно давления, чтобы выдавить дождь из облаков, он падает на Землю в виде капель дождя. Как прекрасен дождливый день.
Создание Пути Ходячей Воды
Ходит ли вода из одного места в другое? Хотя в этом эксперименте может показаться, что это так, вы можете быть удивлены феноменом, стоящим за ним. Добавив среду в качестве механизма движения воды, вы увидите, как молекулы воды работают вместе, перемещаясь из одной чашки в другую.
Действительно, увидеть значит поверить. При создании ступенчатого рисунка с книгами вода немного помогает гравитации, чтобы перейти из нижнего положения в верхнее. Этот эффект называется капиллярным действием и происходит из-за сродства воды к другим молекулам воды. Другими словами, молекулы воды естественно любят быть с другими молекулами воды.
- Уровень обучения: К-3
- Сроки: один час подготовки и 24-часовое наблюдение.
Материалы
- Небольшие кусочки бумажных полотенец (три)
- Три маленьких прозрачных пластиковых стаканчика.
- Измерительная чашка
- Ложка для смешивания
- Цветные красители (зеленый, красный и желтый)
- Две книги примерно одинаковой ширины
инструкции
- В одну чашку налейте около 100 мл воды.
- Налейте около 50 мл воды в две другие чашки.
- Добавьте зеленый пищевой краситель в чашку объемом 100 мл.
- Добавьте красный пищевой краситель в одну из чашек объемом 50 мл.
- Повторите для желтого пищевого красителя.
- Сложите книги друг на друга, немного сместив их от центра.
- Аккуратно поместите зеленую чашку в самый верх книги.
- Поместите красную чашку на следующую «ступеньку» другой книги.
- Наконец, поместите желтую чашку на дно.
- Медленно вставьте полоску бумажного полотенца, идущую от зеленой чашки к красной.
- Затем медленно поместите еще одну полоску бумажного полотенца из красной в желтую чашку.
- Наблюдайте, как цвет переходит с одного бумажного полотенца на другое.
- Оставьте его в безопасном месте на ночь.
- После ваших наблюдений безопасно выбрасывать в канализацию и перерабатывать бумажные полотенца и чашки.
Удалось ли вам увидеть, как вода с помощью цветного красителя смогла пройтись по бумажным полотенцам?
В результате того, как молекулы воды прикрепляются друг к другу и к бумажному полотенцу, вы, возможно, почувствовали движение воды. Хотя это может происходить не быстро, вода перетекает из одной чашки в другую. Очень важно посмотреть на свой эксперимент на следующий день, чтобы увидеть, сколько воды продвинулось за ночь.
Вызов
- Добавьте больше чашек с водой и книг, чтобы увидеть, как вода «ходит» из одной чашки в другую.
- Получайте удовольствие от смешивания цветов, используя различные цветовые вариации красителей.
- Протестируйте разные марки бумажных полотенец.
Определение способности воды изгибаться
Вода изгибается? Как это возможно? Помимо того, что вода течет из шланга или крана, вода обладает уникальным свойством, называемым полярностью. Вы можете подумать, что вода принимает любую форму, какую бы она ни принимала. В действительности молекулы воды имеют отличительные характеристики отрицательного и положительного заряда. В присутствии статических сил эти заряды имеют тенденцию вести себя по-разному. Например, если вы потрете шарик о волосы, статическое электричество поможет вам поднять лист бумаги вместе с шариком. Тот же эффект возникает между молекулами воды в присутствии статического воздушного шара.
- Уровень класса: 8-12
- Время: 30 минут
Материалы
- Воздушный шар
- Нить
- Шерстяные перчатки
- Шланг или кран
инструкции
- Если вы этого не сделали, постирайте шерстяные перчатки со стиральным порошком без кондиционера.
- Дайте им высохнуть в течение ночи или поместите в сушилку без сушильного листа при высокой температуре до полного высыхания.
- Надуйте воздушный шарик и завяжите его ниткой; закрепите свой воздушный шар.
- Пусть небольшое количество воды стекает из крана.
- Потрите перчатки друг о друга так быстро, как только сможете.
- Наденьте одну из перчаток и потрите ею воздушный шар.
- Убедитесь, что он статичен; поместите воздушный шар рядом с листом бумаги.
- Снова потрите шарик перчаткой.
- Аккуратно поместите воздушный шар рядом с струей воды.
- Наблюдайте, как вода «изгибается» или приближается к воздушному шару.
Было ли интересно наблюдать, как вода «изгибается», чтобы притянуться к воздушному шару?
Чтобы лучше наблюдать эффект, всегда следите за тем, чтобы рядом с воздушным шаром была небольшая струйка воды. Интересно, что заряды от воздушного шара притягивались к отрицательным зарядам воды.
Подумай об этом
Молекулы воды, работая вместе, производят мощный природный эффект. Будь то дождь, идущий из облаков в виде конденсата, или капиллярное действие воды, прилипающей к поверхностям, вода является движущей силой природы для жизни на Земле. Более увлекательно, чем наблюдать, как вода «ходит» или «изгибается», важно осознать значение того, как заряды имеют значение. В следующий раз, когда вы присмотритесь к своей бутылке или чашке с водой, подумайте об их невероятных свойствах.