Классы
Предметы

Свойства воды в твердом состоянии

Почему коньки так хорошо скользят по льду? Почему с гор сходят ледники? Почему подо льдом вода в реке не замерзает? Чем опасен гололед? На этом уроке мы будем искать ответы на все эти и многие другие вопросы. Узнаем, что иней, лед и снег – это вода в твердом состоянии, выучим основные свойства льда: тает в тепле, холодный и скользкий на ощупь, хрупкий, бесцветный и прозрачный, сохраняет форму, не тонет в воде, плохо проводит тепло.

Тема: Неживая природа

Урок: Свойства воды в твердом состоянии

1. Лед в природе

В Антарктиде, покрытой четырехкилометровым слоем льда, находятся основные запасы этого вещества на Земле.

Антарктида 

Рис. 1. Антарктида (Источник)

Лед встречает под землей, покрывает поверхности водоемов.

Лед в подземной пещере 

Рис. 2. Лед в подземной пещере (Источник)

Лед на поверхности реки 

Рис. 3. Лед на поверхности реки (Источник)

Айсберги – плавающие в море глыбы льда.

Айсберг 

Рис. 4. Айсберг (Источник)

Снежинки состоят из мелких кристалликов льда.

Снежинка 

Рис. 5. Снежинка (Источник)

Узоры на стекле в зимнее время – это кристаллы льда, образованные замерзшим водяным паром.

Иней на стекле 

Рис. 6. Иней на стекле (Источник)

2. Получение льда 

В современном мире получение льда – процесс доступный даже ребенку. Достаточно взять какую-нибудь емкость, наполнить водой, поставить на время в морозильную камеру, и получится лед.

Получение льда из форм 

Рис. 7. Получение льда из форм (Источник)

Иней в холодильнике – это замерзший водяной пар. Иней и лед – это вода в твердом состоянии.

3. Лед тает  

Лед имеет свойство таять в теплом помещении (выше 0°), превращаясь в воду.

4. Лед – скользкий 

Лед холодный и скользкий на ощупь.

Лед на руке 

Рис. 8. Лед на руке (Источник)

Люди знали о том, что лед скользкий, и защищали крепости на возвышениях рвами с водой. В холодное время года защитники поливали стены водой, и по скользкой ледяной стене захватчики не могли пробраться внутрь.

Крепость зимой 

Рис. 9. Крепость зимой

5. Гололед, техника безопасности

При температуре ниже 0° вода на поверхности почвы замерзает, превращаясь в гололед – опасное явление природы (в спешке можно поскользнуться, упасть и получить травму). Чтобы избежать травм, нужно не торопиться, выходить из дому заранее, при ходьбе наступать на всю подошву. Особенно осторожно нужно переходить дорогу – на скользком пути водителю сложнее быстро затормозить.

Осторожно! Гололед! 

Рис. 10. Осторожно! Гололед! (Источник)

6. Лед – хрупкий

Лед – хрупкий. Если стукнуть по кубику льда молоточком, он расколется на множество льдинок.

Колотый лед

Рис. 11. Колотый лед (Источник)

 

7. Лед сохраняет форму

Лед сохраняет свою форму. Если переложить льдинку из блюдечка в стакан, её форма не измениться, потому что лед – твердое вещество и не меняет свою форму.

Кубик льда 

Рис. 12. Кубик льда (Источник)

 

8. Перемещение по льду 

Замерзшую поверхность водоема можно использовать для перемещений на транспорте или пешком, потому что лед, в отличие от воды, способен выдерживать на своей поверхности достаточно большой вес.

Мотокросс по льду 

Рис. 13. Мотокросс по льду (Источник)

Для занятий спортом и развлечений заливают катки – большие ровные пространства льда.

Каток на Красной площади 

Рис. 14. Каток на Красной площади (Источник)

Во время катания на коньках лед, соприкасающийся с лезвиями, тает, превращаясь в воду. Если бы не было этого тонкого слоя воды, кататься по льду было бы так же трудно, как по полу. Вода, как масло в машине, уменьшает трение между льдом и коньком и облегчает скольжение.

Скольжение коньков по льду 

Рис. 15. Скольжение коньков по льду (Источник)

По той же причине происходит движение ледников с гор. Под давлением огромной массы льда его нижние слои начинают таять и ледяная река скользит по горному склону вниз, как коньки по поверхности катка.

Схождение ледника с горы 

Рис. 16. Схождение ледника с горы (Источник)

 

9. Лед не тонет в воде  

Лед не тонет в воде. Если бросить кусочек льда в емкость с водой, он не утонет, а будет плавать на поверхности.

Лед плавает на поверхности воды 

Рис. 17. Лед плавает на поверхности воды (Источник)

Обычно твердые вещества тяжелее, чем те же вещества в жидком состоянии. Например, кусочек железа тонет в расплавленном железе, а свинцовый кубик тонет в расплавленном свинце. При замерзании вода занимает больший объем, чем прежде, она расширяется, поэтому лед легче воды. Уже одного этого свойства достаточно, чтобы выделить лед из ряда твердых веществ как исключение.

Если бы лед тонул, на поверхности водоемов в течение холодного времени года образовывались бы новые и новые слои льда на месте затонувших и водоем промерзал бы до самого дна. В результате водные животные и растения оказались бы скованы льдом, им грозила бы неминуемая гибель. К счастью, в природе этого не происходит, потому что лед не тонет в воде.

Слой льда на поверхности водоема 

Рис. 18. Слой льда на поверхности водоема (Источник)

 

10.  Лед плохо проводит тепло

Лед плохо проводит тепло. В водоеме он защищает воду под ним от дальнейшего охлаждения. Вода тоже плохо передает тепло. Это доказывает такой опыт: на дно пробирки с водой опускают кубик льда с тяжелым грузом (поскольку лед не тонет в воде, в него заранее вмораживают грузик), край пробирки нагревают, верхний слой воды кипит, а лед не плавится. Из опыта можно сделать вывод, что не только лед, но и вода плохо проводит тепло. Верхние слои воды нагреваются, в то время как нижние остаются холодными. Это объясняет, почему испарения происходят только с поверхности водоемов.

Опыт по нагреванию края пробирки с водой и утопленным льдом 

Рис. 19. Опыт по нагреванию края пробирки с водой и утопленным льдом (Источник)

11. Кипение

Если же нагревать воду в емкости снизу, то вскоре весь объем воды закипит (например, если мы поставим на плиту кастрюлю с супом). Так происходит потому, что нижний слой воды нагревается, расширяется и поднимается вверх, на его место опускается еще не прогретая вода, и процесс повторяется до тех пор, пока вся вода не прогреется до 100°. При такой температуре вода закипает и превращается в водяной пар.

Опыт по нагреванию емкости с водой снизу 

Рис. 20. Опыт по нагреванию емкости с водой снизу (Источник)

12. Лед бесцветен и прозрачен

Лед, как и стекло, бесцветен и прозрачен.

Лед 

Рис. 21. Лед (Источник)

Стекло 

Рис. 22. Стекло (Источник)

 

13. Снег

Снег – одно из твердых состояний воды. Он белый, рыхлый, непрозрачный, тает в тепле и плавает в воде. 

Снег 

Рис. 23. Снег (Источник)

 

14. Повторение свойств льда

Список рекомендованной литературы

  1. Вахрушев А.А., Данилов Д.Д. Окружающий мир 3. М.: Баллас.
  2. Дмитриева Н.Я., Казаков А.Н. Окружающий мир 3. М.: ИД «Федоров».
  3. Плешаков А.А.Окружающий мир 3. М.: Просвещение.

 

Рекомендованные ссылки на ресурсы интернет

  1. Сайт учителя начальных классов (Источник).
  2. Da-voda.com (Источник).
  3. Elena-lapshina.ucoz.ru (Источник).

 

Рекомендованное домашнее задание

  1. Составьте короткий тест (4 вопроса с тремя вариантами ответа) на тему «Вода в твердом состоянии».
  2. Проведите небольшой опыт: в пластиковую или силиконовую емкость налейте холодной воды, поставьте в морозильную камеру на 4-5 часов. Опишите, что будет происходить, объясните, почему.
  3. *Опытным путем докажите такие свойства льда, как прозрачность и бесцветность. Например, сделайте кубики льда с вмороженными в них небольшими листочками, цветами или ломтиками ярких фруктов. Опишите, что будет происходить, объясните, почему.