Исследовательская работа учащихся 4 класса по теме Как теплота влияет на состояние веществ
проект (4 класс)

Тема: Влияет ли  теплота на состояние вещества.

Содержание.

• I. Введение.
• 1. Обоснование выбора темы……………………с.1
• 2. Цели и задачи………………………………….с.1
• II. Основная часть.
• 1. Из чего состоят тела?………………………….с.2
• 2. Как влияет теплота на состояние жидкостей ..с.2
• 3.Нагревание твердых тел……………………….с.3
• 4. Результаты анкетирования…………………….с.4

III.Заключение……………………………………..с.7

IV. Приложение.

1.1. Нас заинтересовала наука химия. Химия – относится к естественным наукам и изучает состав, строение, свойства и превращения веществ, а также явления, сопровождающие эти превращения. Химия изучает окружающий мир, т. е. материю, которая проявляется в двух формах: вещества и поля. Для начала нас заинтересовал вопрос – влияет ли теплота на состояние веществ

1.2.Цель: выяснить , влияет ли теплота на состояние веществ.

Задачи:

1. Изучить литературу по теме
2. Провести опыты, которые показывают, как  теплота влияет на состояние веществ.
3. Провести анкетирование среди одноклассников по теме

Гипотеза:

Мы считаем, что теплота влияет на состояние веществ.

Под воздействием тепла некоторые вещества переходят их твердого состояния в жидкое и из жидкого в газообразное. Например,  лед под воздействием тепла превращается в воду. А вода при нагревании превращается в пар. Олово при нагревании становится жидким. Пример в сказке Андерсена « Стойкий оловянный солдатик». При попадании в огонь он расплавился.  Мы считаем. чтобы расплавить металл нужна температура 1000градусов. Мы знаем, что вещества состоят из молекул. Мы считаем, что при нагревании жидких веществ  молекулы удаляются друг от друга на большее расстояние и начинают быстрее двигаться. Вещества при нагревании расширяются.

2.1. Из чего состоят тела?

Все тела , которые нас окружают, состоят из атомов- мельчайших частиц материи, которые соединяясь с  такими же частицами или частицами другого типа, образуют молекулы. Что отличает жидкие вещества от твердых и газообразных? Состояния материи в качестве жидкости, твердого вещества или газа зависят от движения молекул. В твердых веществах сила сцепления, удерживающая молекулы вместе, очень велика; молекулы могут только вибрировать, не меняя положения.  (Приложение№1)В жидкостях молекулы могут скользить одна над другой, постоянно меняя положение, но остаются все- таки близко друг к другу.  (Приложение №2)В газах молекулы связаны друг с другом очень слабо, они движутся во всех направлениях и между двумя молекулами имеется большое расстояние (именно поэтому газы могут сжиматься) (Приложение №3)

2.2. Как влияет теплота на состояние жидкостей.

Чтобы выяснить,  как влияет теплота  на состояние жидкостей можно провести  опыт.

-Требуется три стеклянные  банки одинакового размера с пробками

-Ножницы

-Три тонкие стеклянные трубочки длиной 20-30 см

-пластилин и скотч

-вода, растительное масло , спирт

-прямоугольная ванночка

-плита

Ход опыта.

1. Необходимо  проделать отверстие в центре каждой пробки, вставить стеклянную трубочку и закрепить ее пластилином.
2. Необходимо заполнить одну банку водой, другую маслом и третью – спиртом, закрыть их пробками и залепить скотчем. Трубочки должны выступать над пробками на одинаковую высоту и не должны касаться дна.
3. Необходимо  налить воды в ванночку и опустить туда три банки. Необходимо поставить ванночку на огонь.

Начальные уровни воды, растительного масла и спирта в трубках необходимо отметить резиновыми кольцами

Результат

Через некоторое время уровень жидкости в трех трубочках поднимется на разную высоту- в зависимости от вещества.

Это потому, что горячая вода, в которую опустили банки, приводит к расширению содержащихся в них жидкостей (в разной степени, в зависимости от их плотности). Поскольку в банках не осталось места, жидкости вытесняются в трубочки. Уровень в трубке колбы со спиртом выше. Значит, спирт расширяется больше. Следовательно, тепловое расширение разных жидкостей неодинаково. (Приложение№4)

2.3. Нагревание твердых тел.

Мы исследовали,  что происходит при нагревании твердых тел. Часто мы не можем открыть банку с капроновой или металлической крышкой. Достаточно подставить банку под струю горячей воды и крышка легко открывается. Это происходит, потому что при нагревании произошло расширение твердых тел (крышки)

Для того, чтобы узнать, что происходит с твердыми телами при нагревании мы провели опыт.

Требуется

-монета

-кусок проволоки

- прищепка

-зажженная свеча

Ход опыта

-Мы сделали кольцо из проволоки по диаметру монеты так, чтобы оно проходило точно по ее центру

-Вынули монету, взяли ее с помощью прищепки и подержали ее несколько минут над пламенем свечи.(приложение№5)

-Мы попробовали снова вставить монету в кольцо.

Результат

Монета больше не входит в кольцо.

Это потому, что тепло пламени расширило монету. Охладившись , она снова войдет в кольцо

Еще я заметила , что при нагревании монетка почернела, а прищепка частично расплавилась

Железнодорожные рельсы тоже расширяются и удлиняются из-за летней жары. Поэтому между двумя отрезками рельсов оставляют промежуток, который при удлинении рельса сокращается

2.4. Результаты анкетирования.

В сентябре 2019 года мы провели анкетирование среди одноклассников. В анкетировании принимали участие 22 человека.

Анкета

1. Влияет ли теплота на состояние веществ.
2. Из чего состоят тела? (тела состоят из атомов- мельчайших частиц материи, которые соединяясь с  такими же частицами или частицами другого типа, образуют молекулы.)
3. Как располагаются молекулы в твердых веществах? (В твердых веществах сила сцепления, удерживающая молекулы вместе, очень велика; молекулы могут только вибрировать, не меняя положения.)
4. Как располагаются молекулы в жидкостях? (В жидкостях молекулы могут скользить одна над другой, постоянно меняя положение, но остаются все , таки близко друг к другу.)
5. Как располагаются молекулы в газах? (В газах молекулы связаны друг с другом очень слабо , они движутся во всех направлениях и между двумя молекулами имеется большое расстояние)
6. Что происходит с веществами при нагревании? (Вещества при нагревании расширяются)

Результаты анкетирования №1.

-На первый вопрос (Влияет ли теплота на состояние веществ) правильно ответили 19 человек. Не знают ответ 3 человека.

-На второй вопрос (Из чего состоят тела)

9 детей  не знают ответ

10-учеников –из молекул

2 ученика –из веществ

1ученик—из атомов

- На третий вопрос (Как располагаются молекулы в твердых веществах?)

17 детей –не знают

3 ученика ответили –вместе

1. неудобно

1-свободно

1-плохо

-На четвертый вопрос (Как располагаются молекулы в жидкостях?)

16 детей –не знают

1. соединяются вместе

1-хорошо

1. молекулы отталкиваются друг от друга

1. разлетаются

-На пятый вопрос( Как располагаются молекулы в газах?)

-20 детей не знают

1ученик ответил- еще шире

1. очень далеко

-На шестой вопрос(Что происходит с веществами при нагревании?)

1 ученик ответил верно

15- не знают

3 ученика считают, что вещества испаряются

3 ученика считают, что вещества растворяются

В декабре 2019 года я выступила с сообщением перед одноклассниками  по теме и провела это анкетирование во второй раз. В анкетировании принимали участие 21 человек. Результаты оказались следующими

Результаты анкетирования №2.

-На первый вопрос (Влияет ли теплота на состояние веществ) правильно ответили 21 человек.

-На второй вопрос (Из чего состоят тела)

5-учеников –из молекул

16учеников—из атомов

- На третий вопрос (Как располагаются молекулы в твердых веществах?)

12 детей –правильно ответили на вопрос

9 учеников ответили –равномерно

-На четвертый вопрос (Как располагаются молекулы в жидкостях?)

6. детей –ответили верно

14- не правильно ответили на вопрос

-На пятый вопрос( Как располагаются молекулы в газах?)

-14 детей  ответили правильно

7 учеников ответили неправильно

-На шестой вопрос(Что происходит с веществами при нагревании?)

15 учеников ответили верно

6- ответили неправильно.

Результаты второго анкетирования оказались гораздо лучше. Это видно из диаграммы.

III. В результате исследования мы выяснили, что теплота влияет на состояние веществ. Мы провели опыты и наглядно убедились, что жидкости при нагревании расширяются и твердые вещества при нагревании расширяются.

Литература:

1. Большая книга экспериментов для школьников. Под редакцией Антонеллы Мейяни. М.: ЗАО «РОСМЭН-ПРЕСС», 2006
2. http://yandex.ru/