Слайд 2
Моя цель:
выяснение причин увеличения игрушек.
Слайд 3
3.Игрушки разбухают из-за воздействия воды.
Гипотезы:
Раз игрушки
растут, значит, они живые.
Игрушки изготовлены из вещества, которое может
растягиваться.
Задачи:
Собрать
коллекцию растущих игрушек и сделать их классификацию.
Определить опытным путем условия роста игрушек.
Узнать, из какого вещества сделаны игрушки, и каковы его свойства.
Выяснить, какие научные законы объясняют рост игрушек.
Разработать инструкции для ребят и разместить их на сайте и в классной газете.
Слайд 5
Я вновь обратился к коробке. Но
сведений о составе игрушки не нашел. Но я нашел
название фирмы-распространителя игрушек, их адрес и сайт в Интернете!
Мы зашли в Интернете на указанный сайт: http://www.onetoy.ru.
Здесь была информация о компании, фотографии и описание предлагаемых игрушек, отзывы покупателей об игрушках, комментарии и ответы фирмы.
Игрушки серии «Домашний инкубатор» получили Платиновую медаль Знак качества XXI века.
Слайд 6
Поглощающий воду материал представляет собой смесь абсорбирующего каучука
на основе акрила и этилен винил ацетат сополимера.
Хрупкая
скорлупа изготавливается из смеси пластика (например, полиэтилен или полипропилен) и карбоната кальция, например, слюдяного порошка или силиката магния (тальк).
http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%94%D0%BE%D0%BC%D0%B0%D1%88%D0%BD%D0%B8%D0%B9_%D0%B8%D0%BD%D0%BA%D1%83%D0%B1%D0%B0%D1%82%D0%BE%D1%80
«Домашний инкубатор». Игрушка из полимерного материала, увеличивающаяся в размерах при погружении в воду. Это синтетический сополимер, подобный полиэтилену, пластмассе, каучуку, но с большим расстоянием между молекулами. Эта особенность делает его эластичным и позволяет впитывать воду…».
Слайд 7
Полимеры – это вещества, состоящие из различных групп
атомов, соединённых в длинные молекулы.
Cополимеры – это вещества, состоящие
из цепочек полимеров.
Слайд 8
История
Термин «полимерия» был введён в науку И. Берцелиусом
в 1833 для обозначения особого вида изомерии, при которой
вещества (полимеры), имеющие одинаковый состав, обладают различной молекулярной массой, например этилен и бутилен, кислород и озон.
Слайд 9
Благодаря полимерам
появилась жизнь на Земле!
Слайд 10
Я решил проверить, есть ли живые, природные полимеры
в моих игрушках
Опыт «Определение наличия крахмала в
игрушке»
Соскоблили на блюдце немного слизи. Заварили из крахмала кисель (без сахара и красителя) и выложили на то же блюдечко. Капнули немного йода на кисель и слизь. Кисель стал фиолетовым, а слизь ярко коричневой, как йод.
Вывод: крахмала в составе игрушки нет.
Слайд 11
Как она может заставить расти неживое?
Но я не
оставил идею найти что-то живое в игрушке
Исходил из того,
что для выращивания игрушку необходимо поместить в воду
Вода – живая
Вода – источник жизни на Земле!
Слайд 12
Когда тело помещается в воду,
молекулы воды начинают растаскивать молекулы этого тела в
разные стороны, заполняя все свободное пространство.
Вода состоит из молекулы кислорода и двух молекул водорода. В жидком состоянии ее молекулы расположены на некотором расстоянии друг от друга. Это позволяет им свободно двигаться.
Слайд 13
Происходит процесс смачивания
Сма́чивание – это поверхностное
явление, заключающееся во взаимодействии жидкости с поверхностью тела.
Слайд 14
С явлением смачивания очень тесно связано
явление капиллярности.
Силы притяжения, действующие между молекулами
твёрдого тела и жидкости, заставляют её подниматься по стенке сосуда.
Слайд 15
Таким образом, у наших игрушек обнаружено еще одно
свойство – влагопроницаемость.
Влагопроницаемость – это способность тела пропускать воду.
Слайд 16
Я заметил, что на 2-3
день игрушки растут быстрее, т.к. вещество, из которого они
состоят, становится менее плотным.
Вывод: влагопроницаемостью обладают тела, пронизанные порами – капиллярами. По капиллярам вода может передвигаться во все стороны, даже снизу вверх. Чем выше капиллярность тела, тем выше ее влагопроницаемость. Вода «прилипает» к стенкам капилляров и как бы ползет вверх. Чем тоньше капилляры, тем выше поднимается вода.
Мы взяли полимерную игрушку и губку, их сходство в том, что обе сделаны из полимера, имеют поры-капилляры. Опустили их в воду.
Губка и игрушка стали наполняться водой.
Полимерная игрушка медленнее наполнялась водой, а губка быстро впитала воду. На наш взгляд, причина в том, что капилляры у губки шире. При этом игрушка стала увеличиваться в размере, а губка нет.
Слайд 17
Что позволяет игрушкам оставаться большими, не
находясь в воде, в течение 2-3 дней? Это свойство
влагоемкость.
Влагоемкость – это способность тела удерживать воду. Вода заполняет все поры, препятствуя прохождению воздуха вглубь. Плотное тело хуже удерживает воду и обладает низкой влагоемкостью.
Слайд 18
Я поместил в воду пористые тела
– растущую игрушку и губку. Затем выложил на блюдечко.
Блюдечко, где лежала губка, стало наполняться водой. Когда я поднял губку, вода из нее стала выливаться быстрее. Из игрушки вода не выделилась.
Вывод: полимер, из которого изготовлена игрушка способен не только пропускать, но и удерживать воду.
Слайд 19
Этот эффект я наблюдал и при изготовлении мячика-прыгуна.
Что
произошло? Почему он вырос? «Рождению» мячика способствуют такие физико-химические
процессы:
Смачивание – капиллярный эффект – адгезия – влагоемкость – испарение (при подсушивании мячика).
Адге́зия – физический процесс – сцепление поверхностей разнородных твёрдых или жидких тел.
Слайд 20
При проведении опытов мы увидели, как
твердое тело может превратиться в аморфное.
Теперь у
тела появляются новые свойства: эластичность, упругость, пластичность, мягкость.
Слайд 21
у твердого тела молекулы расположены, как
солдаты на параде
у аморфного, как дети на перемене.
Если посмотреть на строение такого полимера, то можно увидеть:
Слайд 22
Я заметил, что игрушки состоят не
из однородного вещества, в нем есть полости (пузырьки). Решил
узнать, как они появились. В инструкции сказано, что игрушку необходимо поместить в воду с температурой 35°. Возможно, полости появились из-за того, что в состав полимера входит газ. При изготовлении игрушки, некоторые частички полимера надуваются, как воздушные шарики или пузырьки в киселе при варке?
Слайд 23
Из крахмала и воды мы приготовили
кисель. Стали варить. При нагревании крахмал стал тягучим, на
его поверхности появились пузырьки. Сначала большие. А затем пузырьками мелкими наполнилась вся масса. Вода переходит в газообразное состояние. За счет этого киселя стало больше в 2,5 раза.
Вывод: мы установили влияние температуры на рост игрушки.
Опыт «Приготовление киселя»
Слайд 24
Некоторые игрушки, например «Пришелец». Растут в
пластмассовом яйце из вулкана. Появление такой игрушки происходит благодаря
процессу растворение.
Слайд 25
По истечении 2-3 дней игрушки уменьшаются в объеме,
а мячик-прыгун становится сухим и уже не отскакивает от
пола. Я решил узнать, почему это происходит, можно ли вернуть игрушке первоначальный вид. Людмила Александровна Змеева предложила провести опыт «Испарение».
При извлечении игрушки из воды, не могут протекать процессы смачивания, вода превращается в пар. Из-за уменьшения количества воды игрушка становится маленькой.
Слайд 26
Явление превращения пара в жидкость называется
конденсацией
Выделенные из игрушек капельки воды остаются на стенках металлической
банки. Они обладают свойством смачивания. Но не обладают влагопроницаемостью и влагоемкостью. Поэтому капельки воды вновь попадают в игрушки, сохраняя их размер.
Попытаемся сохранить игрушки. Поместим в металлическую банку. Через неделю игрушки не изменились по величине.
Слайд 27
Мои выводы
Собрав все имеющиеся у меня игрушки,
я разделил их на следующие группы:
Слайд 28
По результатам проведенных опытов и опроса одноклассников и
взрослых, я составил таблицу «Родственники растущих игрушек»
Слайд 29
3. Игрушки серии «Домашний инкубатор» не живые. Они
сделаны из синтетического сополимера.
Слайд 30
4. Рост игрушек обусловлен не только действием воды,
но и свойствами сополимера: его аморфность и пористость.
Слайд 31
5. Рост игрушек объясняют следующие научные явления и
законы:
Смачивание
Влагопроницаемость
Капиллярный эффект
Адгезия (сцепление)
Влагоемкость
Конденсация.
Слайд 32
6. Выявленные особенности растущих игрушек,
позволили предположить, что свойства полимеров могут помочь людям в
будущем. Я могу предложить такие варианты использования полимеров.
Изготавливать растущие лодки. Во время длительного путешествия по воде лодка может превратиться в огромный корабль. Главное спроектировать систему, позволяющую лодке не тонуть после набухания в воде.
Слайд 33
Загружать полимерные шарики в стиральную
машину вместе с бельем. Набухая, они увеличатся в объеме.
При вращении в машине, они будут биться о белье, стирая с него грязь. Экономия стирального порошка! Большая польза для людей, страдающих аллергией.
Слайд 34
Полимерным гелем можно натирать овощи,
фрукты. Высыхая, он превратится в тонкую пленку, защитит продукты
от повреждений и гниения.
Слайд 35
Из полимеров можно изготавливать
емкости для перевозки жидкостей на дальние расстояния. Или
покрывать пленкой стеклянные банки и бутылки. Они, я думаю, не будут биться и трескаться, ни от холода, ни от столкновения друг с другом.
Слайд 36
Теперь я знаю,
почему растут игрушки!
Благодарю за внимание