Внеурочное занятие «Тайна мыльных пузырей»
план-конспект занятия по естествознанию (7 класс)

Занятие

«Тайна мыльных пузырей»

Слайд 1

Я рада приветствовать вас на нашем занятии. Сегодня, я вам предлагаю разгадать «Тайну мыльных пузырей».

Слайд 2

Эпиграфам нашего занятия я взяла слова великого ученого, физика, нобелевского лауреата Альберта Эйнштейна.

«Радость видеть и понимать – есть самый прекрасный дар природы»

Сегодня мы с вами поговорим о веществе, без которого не может обойтись ни одно живое существо на Земле.

Как вы думаете – о каком веществе пойдет речь?

• О воде.

Правильно - о воде. Много интересного и загадочного связано с водой. В повседневной жизни вы привыкли употреблять воду и не замечаете, почему она ведет себя так. Давайте попробуем с вами объяснить свойства воды.

Из чего состоит вода?

• Из молекул воды.

В каких состояниях может находиться вода?

• В твердом, жидком, газообразном.

Назовите эти вещества

• В твердом – лед, в жидком – вода, в газообразном – водяной пар.

Какими свойствами обладают: лед, вода, водяной пар?

• Лед: сохраняет объем и форму, т.к. между молекулами существуют большие силы взаимного притяжения и молекулы могут колебаться.
• Вода: сохраняет объем – т.к. между молекулами существуют силы взаимного притяжения; изменяют форму, обладают текучестью, - т.к. молекулы могут передвигаться с места на место.
• Водяной пар: не сохраняет объем и форму – т.к. между молекулами большое расстояние и они двигаются беспорядочно и хаотично.

Чем похожи и чем отличаются вода, лед, водяной пар?

• Расстоянием между молекулами и силой взаимного притяжения.

Вывод: Значит, между молекулами воды существуют силы притяжения, которые действуют в каждом состоянии вещества по-разному.

Какую силу вы еще знаете?

• Силу всемирного тяготения.

Назовите природные явления, связанные с водой.

• Дождь, роса.

В виде чего мы наблюдаем с вами дождь, росу?

• В виде капель.

Где вы наблюдаете капельки росы?

• На листьях, траве.

А если капельки росы попадут на хлопчатобумажную ткань ?

• Вода впитается тканью, т.к. вода хорошо смачивает х/б ткань. А на листьях капли образуются, т.к. листья не смачиваются водой.

Слайд 3

Обратите внимание на экран - рассмотрим пример росы на паутине, капелек росы на листочке.

Какую форму имеют капельки воды?

• Форму шара

Почему вода принимает такую форму?

Почему не в форме куба? Треугольника или любой другой фигуры

• Какая - то сила действуют на воду, поэтому капля принимает форму шара.

Как можно это объяснить? Исходя из того, что вода состоит из отдельных молекул?

• Я могу предположить, что такую форму шара вода принимает, потому что между молекулами воды существует сила взаимного притяжения, которая во много раз больше, чем сила притяжения молекул воды с молекулами воздуха.

Та сила, которая формирует каплю в форме шара, в науке называют силой поверхностного натяжения.

Сила поверхностного натяжения действует не только воде, но и в любой другой жидкости. Например: молоке, ртути. Ртуть - используется во многих измерительных приборах, например в термометре. Если термометр разбился, то ртуть приобретает идеальную форму шара, т.к. в ртути сила поверхностного натяжения во много раз превышает силу поверхностного натяжения в воде. Ртуть - это очень опасная жидкость, брать в руки ее нельзя, даже минимальная доза опасна для жизни и здоровья человека

Вывод: В природе наряду с силами тяготения, трения, упругости есть менее заметные, но не менее важные: это силы поверхностного натяжения. Они бывают у жидкостей.

Слайд 4

Высокое поверхностное натяжение позволяет воде принимать шарообразную форму при свободном падении или в состоянии невесомости: такая геометрическая форма имеет минимальную для данного объема поверхность.

Многие насекомые не только передвигаются по поверхности воды, но взлетают с нее или садятся, как на твердую поверхность.

Кто из вас знает о таких насекомых или видел, как они передвигаются по воде в природе. И чем это можно объяснить, почему они не тонут?

• Водомерки.
• Водомерки легко скользят по поверхности воды. Лапка водомерки, покрытая воскообразным налётом, не смачивается водой, поверхностный слой воды прогибается под давлением лапки, образуя небольшое углубление.

Благодаря силам поверхностного натяжения, на воде создается как бы пленка. Т.к. водомерки имеют маленький вес, они ходят по воде как по твердой поверхности.

Сейчас каждый из вас выступит в роли экспериментатора – исследователя. На опытах вам надо убедиться в существовании силы поверхностного натяжения в жидкостях. Вы будете работать в группах. Каждая группа будет выполнять свое задание. Чтобы работа происходила быстро – определите, какую роль в группе будете вы выполнять. Результаты опыта необходимо оформить в word документе и затем объяснить полученный результат у доски. При выполнении работы соблюдайте ТБ, т.к. работаете со стеклом и водой, будьте предельно аккуратны. На работу вам отводиться 10-12 мин.

Каждой группе будет предложено экспериментальное задание. Вам необходимо доказать существование силы поверхностного натяжения в жидкостях.

Экспериментальные исследования.

Опыт № 1. Плавающая иголка

Оборудование: стакан с водой, иголки.

Цель: экспериментально убедиться в действии сил поверхностного натяжения.

Ход эксперимента:

1. Возьмите стакан с водой.

2. Возьмите иглу и осторожно положите на поверхность воды в стакане.

Результат: игла лежит на поверхности воды.

Вывод. Молекулы на поверхности воды образуют плёнку, способную выдержать вес лёгкого тела. Это явление называется поверхностным натяжением.

Опыт № 2. «Деревянные палочки»

Цель: выяснить на опыте, что больше: поверхностное натяжение чистой воды или поверхностное натяжение мыльного раствора?

Цель: Определите с помощью опыта, увеличивается или уменьшается поверхностное натяжение воды в результате растворения в ней мыла.

Оборудование: три зубочистки, мыльный раствор, чашка с чистой водой.

Ход эксперимента:

#1055;оложите на середину водной поверхности две зубочистки, так, чтобы они находились рядом.

#1057;мочите кончик третьей зубочистки в мыльном растворе (внимание: этой жидкости нужно совсем немного)

#1054;кунуте кончик третьей зубочистки в воду между двумя другими.

Вывод: две зубочистки быстро удаляются друг от друга, следовательно, поверхностное натяжение уменьшилось.

Опыт № 3. «Заколдованная непроливайка» (с монетками).

Цель: наглядно увидеть действие сил поверхностного натяжения на поверхности воды.

Оборудование: стакан с водой, несколько монет.

Ход эксперимента:

#1042;озьмите стакан и наполните его до краев водой.

#1040;ккуратно опускайте по одной монете в стакан. Сколько при этом их поместилось?

#1053;аблюдайте, как при этом меняется поверхность воды.

Результат: в стакане находится несколько монет, а вода не вылилась.

Вывод: Поверхностное натяжение собирает воду. Если приглядеться, то видно, что мениск продолжает линию стенок стакана, возвышаясь дугой посередине.) Поверхностное натяжение стремится заключить воду как бы в мешочек. Если воды совсем мало, то поверхностное натяжение придаёт ей форму шара – капли.

Подведение итогов экспериментов.

Во всех трех опытах в основе наблюдаемых нами явлений лежит действие силы поверхностного натяжения жидкостей.

Отчет первой группы.

• В первом эксперименте с иголками – иголки остались на поверхности воды, благодаря силе поверхностного натяжения жидкости, которая не позволила утонуть металлическим иголкам. По аналогии это можно сравнить с водомерками, перемещающимися по поверхности воды.

Отчет второй группы.

• Эксперимент с деревянными палочками, нам наглядно показал, что у различных жидкостей – разная сила поверхностного натяжения. В воде она одна, а в жидкости с мыльным растворам - совершенно другая (меньше), поэтому деревянные палочки переместились в разные стороны сосуда.

Отчет третьей группы.

• Опыт с монетками: в результате проведенного опыта мы наглядно убедились, что жидкость из сосуда не проливалась, хотя уровень жидкости в стакане был выше уровня краев стакана. Это можно объяснить только одним действием силы поверхностного натяжения жидкости и больше не чем.

Молодцы, вы все замечательно справились со своими заданиями.

А теперь давайте решим главную задачу нашего занятия. Разгадаем «Загадку мыльных пузырей».

Приглашаю двух учащихся – прошу выдуть мыльный пузырь с помощью раствора и с помощью воды.

• Все наблюдают.

Благодаря тому, что мы с вами узнали сегодня на занятии, ответьте на следующие вопросы:

#1055;очему из воды – пузырь не получился, а из мыльного раствора – получился?

• Свойства мыльного раствора позволяют создать сравнительно прочную пленку из мыльного раствора за счет существования сил поверхностного натяжения, а вода обладает такими свойствами, что пузырь не получается. Что и показал эксперимент.

#1055;очему мыльный пузырь имеет форму шара?

• Так все же почему мыльный пузырь шарообразный? Причина этому – силы поверхностного натяжения жидкости. Силы поверхностного натяжения стремятся придать мыльному пузырю максимально компактную форму. Самая компактная форма в природе – это шар (а не куб, например).

#1055;очему мыльные пузыри существуют несколько секунд?

• Давление внутри пузыря давление и снаружи пузыря должно быть одинаковым, но в воздухе присутствуют потоки давление внутри м п и снаружи нарушается, становится разным. Поэтому пузырь лопается.

Как из мыльного раствора формируются мыльные пузыри,

из воды - не получилось

из мыла - получилось

Выдули – чем отличается пузырь от водяной капли?

Какую форму имеет капля воды, а какую пузырь?

Почему мыльный пузырь имеет форму шара, а не треугольника или квадрата?

А что находится внутри мыльного пузыря

Вывод: капля имеет форму шара, и мыльный пузырь имеет форму шара - чем отличаются, т.к. капля воды заполнена водой – состоит из молекул воды, а мыльный пузырь внутри наполнен воздухом, в геометрии форма мыльного пузыря называется сферой, внутри пусто. Наполненный воздухом прозрачный шарик из жидкости. Так все же почему мыльный пузырь шарообразный? Причина этому – силы поверхностного натяжения жидкости. Силы поверхностного натяжения стремятся придать мыльному пузырю максимально компактную форму. Самая компактная форма в природе – это шар (а не куб, например).

Давление внутри пузыря давление и снаружи пузыря должно быть одинаковым, но в воздухе присутствуют потоки давление внутри м п и снаружи нарушается, становится разным. Поэтому пузырь лопается.

Вывод: загадка рождения, жизни и гибели мыльных пузырей нами разгадана – мыльные пузыри рождаются, живут и гибнут за счет существования сил поверхностного натяжения в жидкостях.

А теперь ответьте пожалуйста на вопросы.

Опыт 2. Как действует на воду мыло?

Материалы: Тальк. Вода. Жидкое мыло. Тазик.

Ход опыта

1. Наполняем ёмкость водой.
2. Посыпаем поверхность воды тальком.

Пробуем проткнуть поверхность воды пальцем. Продолжаем опыт!

3. Обмакиваем палец в жидкое мыло, опускаем намыленный палец в воду недалеко от края ёмкости.

Протыкаем пальцем поверхность воды, покрытую тальком.

Результат. При первом погружении намыленного пальца тальк быстро удаляется от этого места. При последующих погружениях пальца в тальке остаются «дырки».

Вывод. Мыло уменьшает силу поверхностного натяжения в месте погружения пальца. На остальном пространстве поверхностное натяжение оказывается сильнее, оно притягивает и удерживает тальк. Дырки, оставленные мыльным пальцем, не затягиваются потому, что мыло препятствует притяжению молекул.

#1042; какой еще детской забаве проявляются силы поверхностного натяжения?

В мыльных пузырях. Мыльные пузыри привлекают всех своей красотой, радужными переливами, удивительной хрупкостью и лёгкостью. И не только дети, но и взрослые с удовольствием наблюдают за этим удивительным творением человека. Затейливые траектории их полёта делают мыльные пузыри забавной игрушкой для детей любого возраста

#1063;то из себя представляет мыльный пузырь?

Наполненный воздухом прозрачный шарик из жидкости. Так все же почему мыльный пузырь шарообразный? Причина этому – силы поверхностного натяжения жидкости. Силы поверхностного натяжения стремятся придать мыльному пузырю максимально компактную форму. Самая компактная форма в природе – это шар (а не куб, например). При шарообразной форме воздух внутри пузыря равномерно давит на все участки его внутренней стенке (по крайней мере до тех пор, пока пузырь не лопнет).

#1057;егодня на занятии вы узнали что-то новое для себя?

#1058;о, что вы узнали на занятии, пригодится ли вам в жизни в понимании и объяснении явлений природы?

3. сможете ли вы объяснить товарищу, который не присутствовал на занятии, что такое сила поверхностного натяжения в жидкостях

4. Интересно ли было вам проводить исследования на этом занятии

Рефлексия: