به هر گروه لیوانی پر از آب، یک سکه 500 ریالی، قطره چکان پزشکی معمولی و یک تکه دستمال بدهید. از دستمال به منظور خشک کردن وسایل مورد استفاده ...
عکس نویسنده
عکس نویسنده
بازدید :
زمان تقریبی مطالعه :

حباب های غول پیکر - جلسه دوم

موضوع: آشنایی با پدیده کشش سطحی

اهداف جلسه: شامل اهداف رفتاری و آموزشی بررسی نقش پدیده کشش سطحی در سطح مایع

زمان عملیاتی: 60 دقیقه

وسایل لازم:

 سکه 500 ریالی

استوانه مدرج 20 میلی لیتری

 سوزن ته گرد

قطره چکان

 دستمال کاغذی یا پارچه ای

 چراغ بوترن

 سه پایه

 توری

 بشر 100 سی سی

دماسنج

آب

 مایع ظرفشویی

حباب های غول پیکر - جلسه دوم

روند کار - آزمایش 1 (زمان 10 دقیقه)

به هر گروه لیوانی پر از آب، یک سکه 500 ریالی، قطره چکان پزشکی معمولی و یک تکه دستمال بدهید. از دستمال به منظور خشک کردن وسایل مورد استفاده یا میز کار استفاده می کنیم.

از دانش آموزان بخواهید که سکه را روی یک سطح صاف یا خشک و ثابت قرار دهند سکه باید کاملا خشک باشد. دانش آموزان باید به کمک قطره چکان، قطره قطره آب را روی سطح سکه ریخته و مقدار آن را بشمارند. این کار را تا جایی ادامه دهید که اولین قطره آب از روی سکه سریز شده و روی میز جاری شود. از دانش آموزان بخواهید این کار را با محلول آب و مایع ظرفشویی تکرار کره و نتایج مشاهدات خود را به دقت ثبت نمایند.

 

- آزمایش 2 (زمان 15 دقیقه)

به هر گروه دانش آموزی یک استوانه مدرج 20 میلی لیتری و مقداری سوزن ته گرد بدهید. از دانش آموزان بخواهید استوانه مدرج را تا جائی که امکان دارد از آب پر کنند. جداره خارجی لوله آزمایش را کاملا خشک کنید. حال به آرامی سوزن های ته گرد را یکی پس از دیگری و از نوک سوزن به درون استوانه مدرج انداخته و تعداد آن ها را شمارش کنید. این عمل را تا سریز شدن اولیه قطره آب ادامه دهید.

 

آزمایش فوق را با محلول آب و مایع ظرفشویی تکرار کنید. سعی کنید هر مرحله را دوبار انجام دهید تا از نتایج بدست آمده مطمئن شوید. برای ساختن محلول آب و مایع ظرفشویی می توانید 5 سی سی مایع ظرفشویی را در 15 سی سی آب حل کرده و مورد استفاده قرار دهید. از همین نسبت در مرحله سکه نیز استفاده کنید. مقدار آبی که داخل استوانه مدرج می ریزید در هر مرحله باید یکسانی باشد و نباید سطح آب در مراحل مختلف مقادیر مختلفی داشته باشد. در حین انجام آزمایش با محلول آب و مایع ظرفشویی چنانچه بر روی محلول کف جمع شده (تشکیل شده) بود می توانید به کمک دستمال کاغذی یا فوت کردن آن ها را از روی سطح جمع آوری کرده و سطح بدون حبابی داشته باشید.

ثبت مشاهدات و تعداد سوزن های ته گرد استفاده شده در هر مرحله بسیار حائز اهمیت می باشد.

 

- آزمایش 3 (زمان 20 دقیقه)

در این مرحله دانش آموزان باید به کمک چراغ بونزن (شعله آزمایشگاهی) سه پایه، توری، دماسنج و یک بشر 100 سی سی، آبی با دمای 80 درجه سانتی گراد فراهم کرده و سعی نمایند با سرعت و دقت لازم در آزمایش های مراحل 1 و 2 را با این آب گرم تکرار نمایند. البته ممکن است بسته به سرعت و میزان درجه حرارت محیط جواب های بدست آمده با جواب های حاصل شده از مراحل قبلی چندان تفاوت نداشته باشد ولی تجربه کردن آن خالی از لطف نیست!

در انجام مراحل آزمایش مشاهده نحوه رفتار آب بسیار زیبا و اعجاب انگیز است و گوشزد کردن این زیبایی خارق العاده به دانش آموزان لازم است.

 

توضیحات تکمیلی

در این آزمایشات دانش آموزان می توانند مشاهده کنند که عاملی مانع از سریز شدن آب می شود. این عدم تمایل سبب می شود سطح آب به صورت یک گنبد پدیدار شود. در کل می توان نتیجه گرفت نیروهای قوی پیوستگی بین مولکول های آب مانع از سریز شدن آب می شوند. این نیروها پدید آورنده کشش سطحی می باشند. نیروی کشش سطحی در محلول آب و مایع ظرفشویی و همچنین آب گرم نسبت به آب کمتر می باشند.

 

ارزیابی  (زمان 15 دقیقه)

در این مرحله از دانش آموزان بخواهید مطابق با نتایج و مشاهدات حاصله به سوالات زیر پاسخ دهند:

1- در کدام مرحله تعداد قطرات بیشتری بر روی سکه قرار گرفت؟ چرا؟

2- در کدام آزمایش تعداد بیشتری سوزن ته گرد درون استوانه مدرج جای گرفت؟ چرا؟

3- سطح آب در هر یک از آزمایشات انجام شده به شکلی درآمد؟ چرا؟

4- اگر قبل از انجام آزمایش این سوالات از شما پرسیده می شد چه جوابی برای آنها داشتید؟

5- نتایج بدست آمده از انجام آزمایش های مذکور با آب گرم و محلول آب و مایع ظرفشویی را توجیه کنید.

 

منابع بیشتر: شما می توانید با کلید واژگان ذیل به جستجو در اینترنت بپردازید:

Surface tension, water meniscus

 

مطالب مرتبط:

حباب های غول پیکر - جلسه اول

حباب های غول پیکر - جلسه سوم

حباب های غول پیکر - جلسه چهارم

حباب های غول پیکر - جلسه پنجم

حباب های غول پیکر - جلسه ششم

حباب های غول پیکر - جلسه هفتم

حباب های غول پیکر - جلسه هشتم

 

بخش پروژه های دانش آموزی تبیان

تهیه: مهدی معینی - تنظیم: قاطمه گودرزی