درس 5. 1 - تغییرات ناشی از گرمایش و سرمایش

ویدیوی زیر را مشاهده کنید تا ببینید شما و دانش آموزان در این درس چه کاری انجام خواهید داد.

شناسه YouTube: 2ndye0igt6m

(و پخش کننده ویدیویی) این را جایگزین می کند

هدف، واقعگرایانه

دانش آموزان می توانند توضیح دهند که آب خنک کننده می تواند آن را به یخ تغییر دهد و گرم کردن یخ می تواند آن را به آب مایع تغییر دهد. دانش آموزان می توانند توضیح دهند که این روند نیز می تواند برای سایر مواد اتفاق بیفتد. دانش آموزان همچنین می توانند توضیح دهند که گرم کردن یک ماده باعث می شود مولکول های آن سریعتر حرکت کنند و خنک کردن یک ماده باعث می شود مولکول های آن کندتر حرکت کنند. از این درس همچنین می توان برای ایجاد پایه و اساس یادگیری در مورد تغییرات در تغییرات حالت و شیمیایی استفاده کرد که می تواند در کلاس های بعدی بیشتر توسعه یابد.

مفاهیم کلیدی

• اگر آب به اندازه کافی خنک شود ، می تواند به یخ تغییر کند.
• اگر یخ به اندازه کافی گرم شود ، می تواند به آب مایع تغییر کند.
• گرم کردن یک ماده باعث می شود مولکول ها سریعتر حرکت کنند.
• خنک کردن یک ماده باعث می شود مولکول ها کندتر حرکت کنند.

تراز NGSS

• NGSS 2-PS1-4: استدلال با شواهدی ایجاد کنید که برخی از تغییرات ناشی از گرمایش و سرمایش را می توان معکوس کرد و برخی نمی توانند.

خلاصه

• دانش آموزان ویدئویی از انجماد آب و سپس ذوب شدن را مشاهده می کنند.
• دانش آموزان کره را گرم می کنند تا ذوب شوند و سپس آن را خنک کنند تا دوباره سخت شود.
• دانش آموزان یک انیمیشن را مشاهده می کنند که نشان می دهد گرما باعث می شود مولکول ها در کره سریعتر حرکت کنند و از یکدیگر جدا شوند. آنها همچنین می بینند که کره خنک کننده باعث می شود مولکول ها آهسته تر حرکت کنند و به هم برگردند.
• دانش آموزان در بحث کلاس در مورد چگونگی گرمایش و سرمایش می توانند باعث تغییر در ماده شوند.

ارزیابی

برگه فعالیت دانشجویی (PDF) را بارگیری کرده و در صورت مشخص شدن در فعالیت ، یکی را برای هر دانش آموز توزیع کنید. برگه فعالیت به عنوان مؤلفه ارزیابی برنامه درس 5-E خدمت می کند.

امنیت

مطمئن باشید که دانش آموزان عینک مناسب و مناسب می پوشند.

مواد برای هر گروه

• فنجان پلاستیکی کوچک با ¼ قاشق چایخوری کره در آن
• 2 چوب پاپسیکال
• فنجان برای آب گرم
• فنجان برای آب یخ

مشغول کردن

1. یک فیلم با گذشت زمان از انجماد آب و ذوب یخ را نشان دهید تا این ایده را ارائه دهید که خنک کننده و گرمایش می تواند باعث تغییر یک ماده شود.

از دانشجویان بپرسید:

• اگر واقعاً سرد شود ، چه اتفاقی می تواند برای آب رخ دهد؟آب می تواند به یخ تبدیل شود.

برای دانش آموزان توضیح دهید که وقتی آب یخ می زند ، از یک مایع به یک جامد تغییر می کند.

نمایش فیلم Lapse Timeانجماد آب.

توجه: به دانش آموزان بگویید که این نوع خاصی از ویدئو است که در آن چیزی که زمان زیادی طول می کشد را می توان در زمان بسیار کوتاه تری نشان داد. یخ زدن آب در لیوان احتمالا حداقل شش ساعت طول کشید. ویدیو به مدت شش ساعت گرفته شده است اما با سرعت بیشتری نمایش داده می شود به طوری که فرآیند انجماد را می توان در حدود 1 دقیقه نشان داد. به دانش آموزان بگویید که این نوع ویدیو «تایم لپس» نامیده می شود.

از دانش آموزان بپرسید

• چگونه می توان یخ را به آب مایع تبدیل کرد؟یخ را گرم کنید تا آب شود.

نمایش فیلم Lapse Timeذوب یخ.

توضیح دهید که گرم شدن یخ باعث می شود از یخ جامد به آب مایع تبدیل شود.

توجه: دانش آموزان ممکن است متوجه نشوند که یخ فقط با قرار گرفتن در دمای اتاق گرم می شود. آنها ممکن است انتظار داشته باشند که یخ را روی اجاق گاز یا روی شعله شمع نگه دارند. به دانش آموزان توضیح دهید که یخ در حال گرم شدن است زیرا در دمای معمولی اتاق است و دمای اتاق گرمتر از دمای یخ است. معمولاً یخ باید در فریزر با دمای پایین یا بیرون در هوای سرد (32 درجه فارنهایت یا 0 درجه سانتیگراد یا کمتر) باشد تا به صورت یخ منجمد بماند. اگر روی سطحی در یک اتاق با دمای معمولی قرار گیرد، در واقع در حال گرم شدن است.

به دانش آموزان توضیح دهید که می توان آب را خنک کرد تا یخ بسازد و سپس یخ را گرم کرد تا دوباره آب مایع بسازد. خنک کردن و گرم کردن آب به این روش می تواند تغییرات را به عقب و جلو کند.

به هر دانش آموز یک عدد بدهیدبرگه فعالیت (PDF). دانش آموزان مشاهدات خود را ثبت می کنند و به سؤالات مربوط به فعالیت در برگه فعالیت پاسخ می دهند.