Mi történik a tömeggel és a térfogattal, amikor a víz megfagy?

Tervvizsgálat 11

Mennyit változhat valami, és továbbra is ugyanaz marad? Amikor a víz megfagy, a változások drámainak tűnnek, és mégis az anyag fajtája ugyanaz marad - ez még mindig víz. Míg a folyékony víznek és a fagyasztott víznek különböző neve és néhány más tulajdonsága van, az anyag fajtája ugyanaz marad, és egy adott vízminta esetében a tömeg nem változik. A minta térfogata nem konzerválódik egy fázisváltozás során. Fagyassza le a vizet, és annak mennyisége megnő. Párologtassa el ugyanazt a vízmintát, és térfogata még jobban megnő, de súlya megmarad.

Formatív értékelés

Elérhető online a inquiryproject.terc.edu címen

Mi történik a tömeggel, amikor a víz megfagy?

Találhatod bizonyíték a tanulók értelmezési képességének meghallgatására való képességének értelmezése.

Hallgassa meg ezeket az ötleteket az eltérõ súlyadatokról értelmez a hallgatók magyarázata:

Kis súlynövekedés történt, mert nem törölgettük le a kondenzátumot, amelyet a tartály külsejéhez adtak.
A súlycsökkenés annak köszönhető, hogy a víz kiszivárog egy repedezett edényből.
Kis súlyváltozás (+/- 1-2 gramm) a skála pontatlanságának tudható be.

A következő lépés lehet, hogy a hallgatók visszatérnek az előrejelzéseikhez, és megkérdezik, hogy most valaki másképp gondolkodik-e arról, hogy mi történik a víz súlyával és térfogatával, amikor megfagy.

Ezen a foglalkozáson a diákok nyomon követik az előző osztályban indított vizsgálatot. Felfedezik, hogy mintáik térfogata a víz megfagyásával nőtt, de vegyes eredményekkel járhatnak, amikor beszámolnak a tömegről. A súly kérdését bonyolíthatja a pontatlan mérleg, a palackok külsején kialakuló kondenzáció és hajlam arra, hogy ha a minta térfogata nő, akkor a tömegnek is növekednie kell. Noha a kondenzáció témája nem kapcsolódik a vizsgálati kérdéshez, annak megjelenése a fagyasztott konténerek külsején alkalmat kínál ennek a sokak számára oly gyakori és mégis titokzatos folyamatnak a megvitatására.

A foglalkozás végére a hallgatóknak bizonyítékuk lesz arra, hogy a vízmintáik térfogata nőtt, és a súlyuk változatlan maradt a folyadékból szilárd fázisváltás során.

Tanulási célok

Értse meg, hogy a fázisváltozás során, miközben a térfogat változik, a minta tömege változatlan marad
Értse meg, hogy a tömeg az anyag mennyiségének megbízható mérőszáma

Az élmények sorrendje

1. Tedd fel a kérdést	Minden osztály	5 perc
2. Adatok gyűjtése	Kis csoportok	10 perc
3. Ossza meg a megállapításokat	Minden osztály	15 perc
4. Jelentsen	Vita	15 perc

Anyagok és előkészítés

Tegye a vizsgálati kérdést olyan helyre, ahol minden diák láthatja.
Készítsen osztálydiagramot, amelynek címe: "A víz átalakítása jéggé és a jég vízzé alakítása"; egy példa található a 3. lépésben.
Vegye ki az üvegeket a fagyasztóból a lehető legközelebb az osztály kezdetéhez. Szigetelje az üvegeket szükség szerint fagyasztva tartani, amíg a diákok meg nem kapják.

1 digitális mérleg
2 műanyag palack, az utolsó osztályban előkészítve, most fagyasztva
4 papírtörlő

Notebook oldalak

1. Tedd fel a kérdést

Emlékeztesse a tanulókat, hogy továbbra is vizsgálják a víz és a jég átalakulásait. Utolsó osztályunkban megmértük egy szorosan lezárt üveg víz súlyát és térfogatát, mielőtt betettük a fagyasztóba. Ma további adatokat gyűjtünk.

A mai vizsgálati kérdés a következő:

Mi történik a tömeggel és a térfogattal, amikor a víz megfagy?

A diákok összegyűjtik a már lefagyasztott palackjaik tömegének és térfogatának adatait. Összehasonlítják ezeket az adatokat az üvegek fagyasztása előtt összegyűjtött tömeg- és térfogatadatokkal.

2. Adatok gyűjtése

Ossza szét az anyagokat.

A diákok észreveszik a páralecsapódást a fagyott vizes palackok külső oldalán? Emlékeztesse őket arra, hogy a kondenzáció az osztálytermi levegő vízgőzéből származik, és hogy a páralecsapódás a párolgás fordítottja. A levegőben lévő vízgőz hűl, amikor az üveg hideg felületével találkozik és kondenzálódik rajta. Mielőtt lemérnék őket, le kell törölniük a páralecsapódást az üvegekről, így pontos súlyt kapnak csak az üveg és a benne lévő jég miatt. A hallgatók eredményeiket a tudományos jegyzetfüzeteik [Mi történik a tömeggel és a térfogattal, amikor a víz megfagy és a jég megolvad?] Oldalon található adattáblázatban rögzítik.

Száraz páralecsapódás a tartályból.
Mérje meg és jegyezze fel a súlyt.
Figyelje meg és rögzítse a térfogatot a jég szintjének ellenőrzésével. Maradt-e ugyanaz, növekedett vagy csökkent-e?
Teljes [Mi történik a tömeggel és a térfogattal, amikor a víz megfagy?] Gondolatok a Science Notebooks-ban.

3. Ossza meg a megállapításokat

Kérje meg a tanulókat, hogy adják meg az adatokat az osztálytáblán: fagyasztás előtti súly, fagyasztás utáni súly és fagyasztás utáni térfogat (azonos, növelt vagy csökkent).

A víz átalakítása jéggé és a jég vízzé alakítása Páros súly fagyasztás előtt (gramm) Súly fagyasztás után (gramm) Térfogat fagyasztás után (Megjegyzések) Súly olvadás után (gramm) Térfogat olvasztás után (Megjegyzések) 1 2 3 stb.

Miért tágul a víz, amikor megfagy ?:

A legegyszerűbben kifejezve: az apró vízrészecskék a víz fagyásakor kristályrácsot alkotnak. Új elrendezésükben a részecskék nincsenek olyan szorosan összecsomagolva, mint folyékony formában, és több helyet foglalnak el.

4. Jelentsen

Tantermi tok

Az adatmegbeszélések szerepe

Elérhető online a inquiryproject.terc.edu címen

Az osztálytábla most (12) palack súlyának és térfogatának adatait tartalmazza. Ezek az adatok a következőket tartalmazzák: súly fagyasztás előtt; súly fagyás után; és információk a mennyiségről.

A vita célja

Ennek a beszélgetésnek az a célja, hogy a hallgatók összekapcsolják a vizsgálati kérdést az általuk összegyűjtött súly- és mennyiségi adatokkal, amikor állításokat tesznek, és leírják az alátámasztó bizonyítékokat.

Vond be a hallgatókat a fókusz kérdésbe

Az összegyűjtött adatok alapján mit állíthatunk a tömegről és a térfogatról, amikor a víz megfagy? Kezdjük a hangerővel.

Hangerő

Az osztály adatai nagy valószínűséggel igazolják azt az állítást, miszerint a víz fagyásakor nő a térfogat.

Mit állíthatunk a mennyiségről? Milyen bizonyítékok támasztják alá ezt az állítást?
Hogyan viszonyulnak előrejelzései az osztálytermi adatokhoz?
Észrevett-e más helyzeteket, amikor a víz térfogata megnő, amikor megfagy?

a jégkockatálca tetején duzzadó víz
tömlők kitágulnak vagy felszakadnak, ha fagyos időben kint hagyják őket

Jegyzet: Bár a palackokban lévő víz tényleges tömege a fagyás során nem változik, valószínűtlen, hogy a súlymérés az osztálytermi párok esetében ugyanaz maradjon a mérleg korlátai vagy más hibaforrások miatt. A diákok azt gondolhatják, hogy mivel a víz mennyisége megnőtt, a súlynak is növekednie kell.

Súly

Mit állíthatunk a súlyról? Milyen bizonyítékok támasztják alá ezt az állítást?
Hogyan viszonyulnak az előrejelzései az osztálytermi adatokhoz?

Ha minden pár nem számol be súlyváltozásról, kihagyhatja az alábbi kérdést.

A mérleg a legközelebbi grammra kerekszik, és nem a legpontosabb skála. Az egy gramm különbség magyarázható egy skálával, amely különböző értékeket ad, így feltételezhetjük, hogy a súly ugyanaz maradt.
A borítás után a tartály belsejébe semmilyen anyagot nem adtak hozzá vagy távolítottak el, így a tartályban lévő anyag mennyisége nem változott.
A páralecsapódás új anyagot ad a tartály külsejéhez, így ha valaki nem távolította el teljesen a kondenzátumot, ez magyarázatot adhat a súly kismértékű növekedésére, de a benne lévő víz súlya nem változott.

Mentse el a fagyasztott edényeket. A diákok lemérik és megmérik őket a következő osztályban, miután a jég teljesen megolvadt. Mivel a tartályokat lezárták, a párolgás nem befolyásolja az eredményeket.

Foglalja össze a vitát, és foglalja össze a vizsgálatot

Ugyanazon nyelv használatával foglalja össze fő gondolatait.

Tartalmazza a következő fő ötleteket:

A vízminta térfogata megnő, ha megfagy. Megjegyzés: Ez a víz esetében érvényes. Lehet, hogy nem minden anyagnál.
A vízminta tömege fagyasztva változatlan marad.
(Adja meg, ha szükséges) Az érvelés azt mondja nekünk, hogy a minta tömegében bekövetkezett kis változások valamilyen hibával magyarázhatók. (kerekítési vagy olvasási hiba.)
Emelje ki azt az elképzelést, hogy a súly az anyag mennyiségének, a "cuccok" mennyiségének a mértéke, tehát amikor az anyag mennyiségében nincs változás - senki sem adott több vizet az üveghez, vagy nem távolított el vizet a palackból, akkor mi nem számíthat a súly változására.
Emlékeztesse a tanulókat arra, hogy amikor a sót vízben oldották, és a só már nem volt látható, a súly meggyőzött bennünket arról, hogy a só még mindig ott van.

Összegezve a vizsgálatot, győződjön meg arról, hogy megértette ezeket a pontokat:

Az osztály összegyűjtötte és megosztotta a fagyasztott víz mintáinak tömeg- és térfogatadatait.
Az adatok lehetővé tették az osztály számára, hogy megválaszolja a vizsgálati kérdést: Mi történik a tömeggel és a térfogattal, amikor a víz megfagy?
Megtudtuk, hogy a vízminta súlya a térfogat növekedése esetén is ugyanaz marad.
Mivel az érvelés, valamint az adatok többsége azt mondja nekünk, hogy a víz súlya nem változik, ha vizet nem adnak hozzá vagy nem távolítanak el, arra a következtetésre jutunk, hogy a minta tömegének kis változása kerekítés vagy esetleg rögzítési hiba következménye.