Удивительные свойства снега и льда 

Электронная почта для отправки материалов на конкурс  Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.  

 Стоимость участия - 290 руб.

 Сейчас зима. Когда идет снег, можно рассмотреть, как разнообразны и красивы снежинки. Интересно, что любая снежинка всегда имеет 6 лучей.
Чтобы понять, почему снежинка имеет такую форму, посмотрим, как выглядит молекула воды в виде модели. Она состоит из атома кислорода (красный шарик) и двух атомов водорода (белые шарики). Каждая молекула воды представляет собой треугольник.

Кристаллы льда имеют форму шестигранника, который состоит из  таких  треугольников.

Этот самый первый кристаллик  и есть будущая снежинка.  Дальше он растет  за счет присоединения новых молекул к кристаллику.

Порядок присоединения новых молекул случайный, но  в итоге они выстраиваются в шестигранники, такие же, как и  первый кристаллик.

Далее у снежинки начнут расти ответвления. Как именно они будут  выглядеть,  зависит от температуры, влажности, давления и  других факторов. Кристаллики присоединяются друг к другу всегда гранью и никогда углом, поэтому луч снежинки всегда будет шестиугольным.

От луча могут отходить ветки, но они всегда будут расти под углом 60° или 120°.

Так должна выглядеть идеальная снежинка. В реальности  огромное скопление «веток», которые прирастают в  случайном порядке, делает каждую снежинку уникальной.

Вы не задумывались, почему снег белый?
Белый свет состоит из лучей разного цвета, как радуга – от красного до фиолетового. Когда солнечный свет проходит сквозь снежинку, то он частично теряет лучи красного и желтого цвета, они не отражаются, и только лучи голубого, ярко-синего или голубовато-зеленого цвета становятся видимыми. На девяносто пять процентов снег состоит из воздуха, поэтому проходя между кристаллами, свет отражается от их поверхностей, потом рассеивается в воздухе, расположенном между этими кристаллами, и становится белого цвета.

Но цвет снега может измениться от примесей. Понятно, что в городах снег может почернеть от загрязнений. В горах и Арктике часто встречается снег розового или красного цвета. Этот оттенок придают окрашенные водоросли, живущие между кристаллами снега.

Скорость падения снежинок на землю очень мала — она составляет не более 0,9 км/ч. Это происходит потому, что размер хлопьев снега достаточно большой, а вес очень маленький. И лишь немногие из снежинок способны долететь до земной поверхности, многие из них исчезают - тают еще в воздухе.

Внимательно прочитай текст о   снежинках, затем  проделай  опыты и  ответь на вопросы.  Все ответы и результаты опытов запиши в специальную таблицу.

Опыт 1. Таяние снега.
Возьми на улице немного свежего рыхлого снега и положи его в стакан. Можно попросить у взрослых специальный мерный стакан для продуктов и жидкостей. У многих он есть на кухне. Если такого стакана нет, то можно взять любой, но надо обязательно отметить уровень снега в стакане.

Когда снег полностью растает, отметь уровень воды. Если ты использовал мерный стакан, то определи, насколько изменился объем воды по сравнению с объемом снега. Почему объем воды меньше, чем снега?

Опыт 2. Какой снег тает быстрее – чистый или грязный.
Возьми две пробы снега – чистый ( в парке , в лесу) и грязный – (у дороги и т.д.) если там, где ты живешь, снег чистый ( вам так повезло), то можно искусственно сделать грязный снег – посыпать его поверхность измельченным активированным углем. Надо взять одинаковое количество каждого образца и поставить его таять под настольную лампу. Лампа будет изображать весеннее солнце. Установите, какой снег растает быстрее –чистый или грязный, и объясните почему?

Опыт 3. Насколько загрязнен снег там, где ты живешь?
Возьми одинаковое количество чистого и грязного снега, пусть он растает. Оцени на глаз чистоту и прозрачность получившейся воды, а потом профильтруй каждый образец через фильтровальную бумагу. Видна ли грязь на фильтре? Если есть возможность взвесить на точных весах фильтры до фильтрования и после ( но только когда они полностью высохнут), то можно узнать, сколько грязи и пыли содержится в определенном объеме снега.

Все знают, что вода может быть в трех состояниях – пар (газообразное вещество), жидкость и лед ( твердое вещество).

Все вы видели лед и, наверное, даже грызли сосульки, хотя взрослые это запрещают.

Но у обычного льда есть интересные свойства. Давайте изучим их с помощью простых опытов.

Опыт 4. Превращение воды в лед.
Возьми пластиковый одноразовый стаканчик, налей в него воды до половины, отметь снаружи цветным фломастером уровень воды и поставь замораживаться в холодильник.

Когда вода полностью превратится в лед, достань стаканчик из холодильника и отметь уровень льда. Удивительно, но объем льда больше, чем воды, из которой он получился. Попробуй найти объяснение сам или попроси помочь взрослых.

Опыт 5. Таяние льда с солью.
Налей воду в формочки для печенья или маленькие мисочки и заморозь в холодильнике. Когда образуется лед, достань его из формочек, положи на тарелку широкой частью вниз и сверху посыпь солью. Наблюдай, что происходит. В образующиеся трещинки и углубления можно добавить акварельные краски, и вы увидите фантастические картины.

Опыт 6. Куда надо класть лед, чтобы быстрее охладить жидкость.
Возьми две чашки горячего чая или просто воды. Одну поставь на лед, другую — под лед. Через некоторое время пальцем или на вкус попробуй, в какой чашке вода остывает быстрее. Попробуй ответить, почему так происходит.

Опыт 7. Чистый лед
Сделай немного соленой и сладкой воды. Заморозь кубики из обычной, соленой и сладкой воды. Когда они полностью превратятся в лед, достань их и расколи каждый кубик льда на половинки. Попробуй каждый кубик на вкус. Какие выводы можно сделать из этого опыта?
Исследование. Таяние льда в разных условиях.

Теперь будем наблюдать, как размораживается лед в различных условиях. Надо заморозить одинаковые кусочки льда или небольшой объем воды в четырех пластиковых стаканчиках. Затем приготовить 4 одинаковые мисочки или тарелки и достать лед из каждого стаканчика. Для этого стаканчики можно на короткое время поставить в горячую воду.

Первый кусочек льда положи в сухую миску, второй в миску, наполненную горячей водой, третий в миску с водой комнатной температуры, а в четвертую миску положи лед, предварительно обернув его кусочком меха, ваты или шерстяной ткани, (можно использовать варежку или шерстяной носок. Наблюдай, как тает лед в каждой миске. Обрати внимание, что лед не тонет, а всплывает на поверхность воды.
Запиши время, которое понадобилось для таяния льда в каждом варианте опыта. Попробуй объяснить полученные результаты.
Как ты думаешь, зависит ли скорость замерзания воды от того, была ли эта вода пресной или соленой?

Проверь это сам – заморозь три образца: 1 - обычная вода, 2 - 1 чайная ложка соли на стакан воды, 3 - 2 столовые ложки соли на стакан воды. Все образцы поставь одновременно в холодильник. Постарайся отметить время, за которое замерзнет каждый образец.

Все ответы запиши в специальную таблицу, сделай фотографии опытов со снегом и с таянием льда в разных условиях. Если ты делал исследование, то опиши его результаты и сделай выводы. Не забудь написать отзыв о конкурсе.

Таблица ответов.

Не забудьте написать отзыв и заполнить анкету.

Анкета.
1. Откуда вы узнали о нашем конкурсе?

2. Вы участвуете в конкурсе в первый раз или уже были участником?

3. Почему вы выбрали именно этот конкурс?

4. Какие науки вас больше всего интересуют?

5. Какие конкурсы вы бы хотели видеть в будущем?

6. Собираетесь ли вы приехать летом на турнир – конференцию?