Eksperymentując ze stanami materii, staraj się, aby praca była prosta, a wyjaśnienia prostsze. Dzieci intuicyjnie rozumieją, że materia występuje w postaci płynnej i stałej, ale młodsze dzieci będą potrzebowały dowodów na to, że gaz składa się z materii. Większość dzieci nie zdaje sobie sprawy, że materia może zmienić swój stan. Zademonstruj, jak zachodzi ta przemiana, gotując i zamrażając wodę, a następnie przejdź do innych eksperymentów. Upewnij się, że wyjaśniłeś, co się dzieje, gdy to się dzieje.
Płynny do Stałego
•••Obrazy Comstock / Obrazy Comstock / Getty
Najprostszym sposobem na pokazanie dzieciom, że płyny zamieniają się w ciała stałe, jest zamrażanie wody. Eksperyment jest mniej niż błyskotliwy, ale ma tę zaletę, że jest procesem, który jest im znany. Dla małego kopniaka pokaż im, że płyn (tj. filiżanka pół na pół zmieszana z odrobiną cukru i wanilii) zamieni się w lody, jeśli zamkniesz je w zapinanej na zamek torebce i wymieszasz wewnątrz większej zapinanej na zamek torebki wypełnionej solonym lód. Bardziej zaawansowani uczniowie zauważą, że sól obniża temperaturę zamarzania wody. Ubijanie gęstej śmietany (dobrze sprawdza się kulka w słoiku, ale uważaj, aby żadna szklanka nie pękła ani nie pękła podczas mieszania) oddzieli maślankę od masła. Chociaż jest to inny proces, kończy się powstaniem ciała stałego w wyniku ubijania tłuszczu.
Stały do Ciekły
•••Jupiterimages/Comstock/Getty Images
Topienie kubka śniegu i przewidywanie, gdzie spadnie poziom wody, to świetny sposób na przeprowadzenie eksperymentu z topnieniem. Możesz także poeksperymentować, pozwalając, aby lód topił się w różnych warunkach. Roztop równy ciężar kruszonego i pokrojonego w kostkę lodu, aby zbadać właściwości powierzchni. Rozpuść zwykłe i solone kostki lodu, aby pokazać, jak wprowadzenie sodu zmienia temperaturę zamarzania cieczy. Umieść zapieczętowaną torebkę z lodem pod ciężarem (np. stos podręczników), aby pokazać wpływ ciśnienia na przemianę ciał stałych w ciecze.
Gaz na ciecz, ciecz na gaz
•••Jupiterimages/Creatas/Getty Images
Parowanie i kondensację można łatwo zaobserwować w środowisku domowym lub szkolnym. Niech dzieci narysują uśmiechnięte twarze na lustrze w łazience po tym, jak pokój wypełni się parą lub zestaw wylej wodę do przezroczystej miski i co kilka dni zaznaczaj taśmą lub okienkiem linię parowania markery. Ręczniki papierowe zwilżyć wodą i spirytusem, a następnie zawiesić na sznurku, aby dzieci mogły obserwować, jak różne rodzaje materii parują w różnym tempie. Podgrzej garnek z wodą do temperatury wrzenia, aby wytworzyć parę wodną i zademonstruj, jak ten sam rodzaj materii może parować w różnym tempie, w zależności od wprowadzonego poziomu energii.
Zaawansowany, ale łatwy
•••Jupiterimages/Photos.com/Getty Images
Kiedy twoje dzieci zrozumieją naturę stanów materii, trochę to wymieszaj. Pokaż im dwa przykłady materii, które pokazują własności dwóch stanów.
Przygotuj "Gluep" ostrożnie mieszając jedną łyżeczkę boraksu do prania z pięcioma łyżkami ciepłej wody, a następnie oddzielnie mieszając jedną łyżkę białego kleju i jedną łyżkę wody. Wymieszaj dwie łyżeczki mieszanki boraksu, którą właśnie stworzyłeś, do całej mieszanki kleju, a następnie ugniataj. Powstały materiał z tworzywa sztucznego będzie miał właściwości zarówno ciał stałych, jak i cieczy.
W ten sam sposób można wykorzystać polimerową jakość skrobi kukurydzianej. Wymieszaj skrobię kukurydzianą z wystarczającą ilością wody, aby uzyskać płynny przepływ (za dużo wody zepsuje efekt). Gdy mieszanina jest powoli przesuwana lub nalewana, zachowuje się jak ciecz, ale szybka interakcja (jak uderzenie w powierzchnię) sprawi, że będzie zachowywać się jak ciało stałe. Możesz nawet chodzić po dużych kadziach z mieszanką, o ile utrzymasz szybkie tempo.