Главная » Светодиоды » Что такое лед? Удивительные свойства снега и льда Сообщение свойства снега и льда

Что такое лед? Удивительные свойства снега и льда Сообщение свойства снега и льда

II класс

Л.Г. Голобородько

Учитель начальных классов, МБОУ «СОШ №8», Бийск, 2014г.

Система развивающего обучения Л.В. Занкова

Урок - исследование

Тема урока – исследования «Снег и лед» входит в раздел «Взаимодействие сил природы», в котором развиваются представления учащихся о природе, человеке, обществе, как составных частей окружающего мира, об их взаимодействии, а также об экологии и, ее роли в сохранении нашего природного дома. В нем систематизированы и последовательно рассматриваются различные природные компоненты, в том числе вода в твердом состоянии.

Особое внимание уделяется раскрытию разнообразных экологических связей, отражающих целостность системы. Происходит расширение представлений учащихся о предметах и явлениях окружающей природы, развивается интерес к познанию. По программе на данную тему отводится два часа. Первый урок – новых знаний, второй – второй закрепление изученного материала. Если учитель не успел выполнить запланированное на уроке, то это можно дать в качестве дифференцированного задания на дом.

Данный урок - урок исследования. Он связан с предыдущими уроками. Полученные ранее знания, умения наблюдать и делать выводы помогут учащимся успешно справиться с поставленными задачами.

Характерная особенность урока – исследования - идея сотрудничества, предполагающая создание такой психологической атмосферы в классе, которая позволит учащимся быстро включиться в познавательный процесс. В начале урока – исследования необходимо создать проблемную ситуацию, чтобы заинтересовать и привлечь внимание учащихся и составить план работы. На этом уроке рекомендована работа в парах, развивающая самостоятельность, умение выслушивать мнение другого человека и в результате прийти к единому решению и сделать вывод.

Урок – исследование по теме: «Снег и лед» предполагает реализацию следующих задач:

Дать представление об образовании снега и льда;

Учить выделять существенные признаки природных объектов;

Продолжать обучение практическому исследованию предметов природы;

Развивать мышление (учить анализировать, сравнивать, делать выводы)

Развивать познавательный интерес к предмету, наблюдательность;

Формировать приемы учебной деятельности;

Воспитывать коммуникативные качества, сотрудничество, в процессе постановки опытов – аккуратность.

Тип урока – исследования, позволяет широко применять методы, определяющие логику обучения: анализ, синтез, сравнение, доказательство, обобщение, вывод.

Очень важно в начале урока создать ситуацию успеха, поэтому учащимся предстоит стать сотрудниками некой учебной лаборатории. Продуманная система вопросов позволяет учащимся в форме ролевой игры заняться исследованием объектов.

Урок следует начать с феноминутки, спросить детей о погоде в феврале, чем она характерна для последнего месяца зимы. Каков снежный покров, как он влияет на урожай?

Следующий этап урока – постановка учебной ситуации. Учащимся предлагают стать на время научными сотрудниками лаборатории и ответить на телеграмму, которую прислал Незнайка. Данный момент привлекает учащихся и в процессе продуманной системы вопросов помогает составить планирование работы. Во время обсуждения первого пункта плана очень важно дать правильное научное определение снега и льда. Далее, учитель, опираясь на ранее полученные знания учащихся о трех состояния воды, подводит их к понятию, что такое снег и лед.

Для выяснения состава снег и льда учащиеся в сотрудничестве с учителем выполняют исследовательскую работу, результаты которой заносят в таблицу. Учащихся следует нацелить на качественное проведение опытов, быть внимательными и аккуратными. Данная работа проводится в парах. Все опыты дети выполняют, соблюдая правила техники безопасности. Исследовательская работа помогает учащимся самореализоваться, наметить путь дальнейшей деятельности, пробуждает познавательный к предмету. Результатом является маленькое открытие, сделанное каждым учеником.

После исследовательской работы для устранения перегрузки проводится физкультминутка.

Не следует забывать и о работе с учебником (чтение текста, рассматривание иллюстраций). Постановка проблемного вопроса и его самостоятельное решение дает возможность учащихся опираться на их жизненный опыт и на изученный ранее материала. Таким образом, с одной стороны, учитель проверяет, насколько усвоены знания, а с другой – учащиеся определяют уровень своего познания в процессе подготовки монологического ответа.

Учитывая разный уровень подготовки и способностей учащихся, учитель предлагает дифференцированное домашнее задание. В результате это помогает каждому ученику распознать себя в домашнем задании.

Ситуация успеха дает право на ошибку. Учащиеся работают смело, получая от работы удовольствие. Таким образом, созданная в начале урока обстановка комфортности позволяет учащимся в течение урока – исследования делать выводы, высказывать свою точку зрения, используя право на ошибку, т.е. отвечать не боясь получить отрицательную оценку.

Логическим завершением урока – исследования является вывод, сделанный учащимися на основе опорного материала.

На этом этапе подведения итога урока – исследования также возможно использование рефлексии. Варианты могут быть различные, например, оценивание работы по шкале настроения или релаксация.

Цели:

Ознакомление с процессом образования снега и льда;

Выделение основных свойств снега и льда в ходе исследования;

Показать значение снега и льда для растений и животных.

Задачи:

Дать представление о снеге и льде;

Развивать познавательный интерес к окружающему миру;

Развивать умение ставить простейшие опыты и на основании их делать выводы;

Воспитывать коммуникативные качества, сотрудничество;

Воспитывать аккуратность в процессе постановки опытов

Оборудование:

Слайды «Снег и лед в жизни растений, животных и людей»;

Стеклянные мерные колбы и стаканы;

Молоток;

Толковый словарь;

Телеграмма

Ход урока

Организационный момент.

Представьте, что вы работаете в научной лаборатории. В связи с этим сегодня вы будете не просто учениками, а научными сотрудниками. Поэтому будьте внимательны, наблюдательны и аккуратны.

II. Планирование. Целеполагание.

В нашу лабораторию пришла телеграмма. Вот ее текст:

ТЕЛЕГРАММА

Уважаемые научные сотрудники!

Расскажите, пожалуйста, откуда берутся снег и лед?

Незнайка .

Ребята, беремся за эту работу? Поможем Незнайке. (Конечно).

Что можете сказать, узнав о просьбе в телеграмме? (Высказывания учащихся – это тема урока).

Действительно, тема урока: «Снег и лед».

Научные сотрудники работают всегда по составленному плану. Я предлагаю и вам составить план работы. Согласны? С чего начнем? (Ответы и рассуждения ребят). (Если учащиеся затрудняются , я задаю им вопросы).

Хорошо, предлагаю вам для раздумья вопросы, которые и составят наш план.

1. Знаете ли вы, что такое СНЕГ и ЛЕД?

2. Что еще хотели бы узнать об этих веществах?

3. Полезен ли снег и лед в жизни растений и других живых организмов?

План

- Что такое СНЕГ и ЛЕД?

- Свойства СНЕГА и ЛЬДА.

- СНЕГ и ЛЕД в жизни растений, животных и людей.

Мы должны сначала сами все узнать, а затем ответим Незнайке.

Формирование новых знаний.

Как вы думаете, что поможет нам ответить на этот вопрос? (Толковый словарь, учебник, учитель, товарищи, опыты).

Откройте учебник на странице 11и найдите начало предложения. (Снег же рождается иначе…)

Посмотрим, как об этом трактуется в словаре? (Ученики читают).

Еще ребята сказали, что опыты помогут нам.

Верно. Для чего ученые ставят опыты? (Чтобы делать выводы, на их основе открывать новые знания).

- Выполняя исследовательскую работу необходимо помнить об аккуратности на рабочем месте и технике безопасности.

- Результаты исследований поместим в таблицу.

Опыт 1.

Каждое вещество в природе имеет свои характерные особенности. Давайте исследуем.

Внимательно рассмотрите СНЕГ в стакане. Какого он цвета? (Белый).

Внимательно рассмотрите ЛЕД. Какого он цвета? (Бесцветный).

Вывод. СНЕГ – белый, а ЛЕД – бесцветный.

Что общего у СНЕГА и ЛЬДА? (Это вода в твердом состоянии).

Опыт 2.

Посмотрите сквозь химический стакан со СНЕГОМ. Что увидели? (Ничего, СНЕГ непрозрачный).

Рассмотрите ЛЕД, приставьте цветной карандаш к стаканчику. (ЛЕД – прозрачный).

Вывод. СНЕГ – непрозрачный, ЛЕД – прозрачный.

Опыт 3.

Какое свойство еще есть у снега? Проверьте, потыкав карандашом в СНЕГ. (Рыхлый).

А ЛЕД? (Твердый).

Какое свойство ЛЬДА позволяет ему разбиваться? (Хрупкость).

Вывод. СНЕГ – рыхлый, ЛЕД – твердый и хрупкий.

Опыт 4.

Посмотрите, что происходит со СНЕГОМ в ваших стаканчиках. (Он тает).

А ЛЕД? (Он тоже тает, но медленнее, чем СНЕГ).

Налейте в стакан со льдом горячую воду. (Да, ЛЕД – тает).

Вывод. СНЕГ и ЛЕД – тают.

Ребята, а как вы думаете можно или нельзя в домашних условиях получить СНЕГ и ЛЕД? (ЛЕД можно и рассказывают).

Этот опыт вы можете провести в домашних условиях. На следующем уроке посмотрим, что у вас получилось. Можно придать ЛЬДУ любую форму, или нет? (Да, ведь вода имеет свойство – текучести, ее налили и она замерзла).

Опыт 5.

Опустите СНЕГ в воду. (СНЕГ – тонет и тает).

Опустите ЛЕД в воду. (ЛЕД – плавает).

Вывод. ЛЕД – плавает, потому что при замерзании легче воды становится.

Результаты исследований поместим в таблицу

Свойства

СНЕГА

ЛЬДА

Цвет

белый

бесцветный

Прозрачность

непрозрачный

прозрачный

Хрупкость

рыхлый

хрупкий

Запах

без запаха

Вкус

без вкуса

Под воздействием тепла

тает

В воде

тонет

плавает

IV. Снег и лед в жизни растений, животных, людей.

Давайте подумаем, СНЕГ и ЛЕД полезен или вреден для животных и растений? (Высказывания учащихся).

Животные.

В учебнике на странице 12 есть рассказ В. Бианки. Его для вас приготовила Ревякина Яна. Послушайте. (Рассказывает ученица).

Вывод. Под снегом животные укрываются от стужи.

Ондатровая вентиляция страница 17 (учебник), читают учащиеся, вопросы.

Свойство плавучести ЛЬДА имеет огромное значение в природе. Страница 14 второй абзац (учебник). Прочитайте. Рассмотрите картину «Как зимуют речные обитатели».

А как вы думаете, зачем прорубают проруби зимой в водоемах? (Чтобы поступал кислород в воду для дыхания всем обитателям).

Еремушкин Дмитрий

Данная исследовательская работа будет интересна всем, кто хочет узнать и изучить свойств снега и льда: что есть общего между снегом и льдом, в чем существенные различия и т.д. Работа может быть использована в качестве дополнительного материала на уроках физики. Опыты, которые описываются в данной работе, могут быть проведены в домашних условиях, любым учеником средней школы. Прочитав работу, можно расширить свой кругозор, узнать об удивительных свойствах снега и льда.

Скачать:

Предварительный просмотр:

V муниципальная научно – исследовательская конференция

юных исследователей «Литвиновские чтения»

«Удивительные свойства снега и льда»

Научный руководитель: Бижова Татьяна Васильевна

МБОУ СОШ №135, 5»А» класс

Снежинск, 2015

Введение ……………………………………………………………………… 3

Основная часть работы

Глава 1.

Научно-исследовательские подходы………………………………………. 5

1.2 Практическое изучение физических свойств снега и льда… 10

Глава 2. Значение снега и льда в жизни человека и природы…………… 13

2.1 Снег и его роль в жизни человека и природы.

2.2 Роль льда в жизни человека и природы.

Заключение ……………………………………………………………………. 15

Литература…………………………………………………………………….. 16

Введение

Под голубыми небесами,
Великолепными коврами,

Блестя на солнце, снег лежит;
Прозрачный лес один чернеет,
И ель сквозь иней зеленеет,
И речка подо льдом блестит.
А. С. Пушкин.

Много чудес приготовила волшебница – природа. Каждое время года по-своему интересно и красиво. У каждого свои тайны. Но самое волшебное время года - зима.

Зимой идет снег. А снег, это самое главное чудо. С приходом зимы понижается температура, выпадает снег - и унылое черное поле превращается, как по волшебству, в великолепный белый ковер, сверкающий на солнце. Преображаются лесные чащи, в белые одежды наряжаются ели, крыши домов. Вода в водоёмах замёрзает. Лёд сковывает реки, озёра, пруды.

Поистине снег - один из удивительнейших феноменов природы. Так, немецкий астроном Иоганн Кеплер выяснил, что почти все снежинки представляют собой шестиконечные кристаллики. Французский философ Рене Декарт занимался не только философическими рассуждениями, но и наблюдениями в области естественных наук. Так, он опубликовал первые зарисовки снежинок. На его эскизах можно увидеть даже двенадцати- и восемнадцатиконечные кристаллики, которые в природе встречаются очень редко.

Снег и лед изучает одна и та же наука - гляциология, наука о льдах, которая зародилась в конце 18 века в Альпийских горах. Проблема снега и льда интересна не только для астрономов, физиков, но и не менее привлекательна для поэтов С.А. Есенина, А.А Фета и многих других.

Все, все бело! Глаза не различат,
Как тут смешался с цветом сливы снег...
Где снег? Где цвет?
И только аромат
Укажет людям: слива или нет.

С. Г. Островой как-то сказал, что снег завораживает, притягивает к себе, подобно какому-то волшебному магниту. Поэт попытался выразить это в стихотворении, которое он посвятил снегу:

А я все гладил снег рукой,
А он все звездами отсвечивал...
На свете нет тоски такой,
Которой снег бы не излечивал.
Он весь как музыка. Он - весть.
Его безудержность бескрайна.
Ах, этот снег... Не зря в нем есть

Всегда какая-нибудь тайна.

Трудно себе представить леса и равнины без снега, без его очарования. Он, пушистый, искрящийся, дарит нам радость, учит прекрасному с самого детства. Да и сам снег! Что может быть более непостоянным, более изменчивым и таинственным? Вот он есть - и вдруг, он исчезает, тает. Сейчас он белый и пышный, а завтра осел, стал серым, мокрым. Или иначе - вчера он был пушистым и мягким, а теперь стал твердым, плотным. Полежит еще некоторое время - и превратится в лед. Он родился над землей в виде почти невесомых снежинок, но вот прошло какое-то время - и он поплыл по реке льдинами.

Удивительная изменчивость снега мешает подчас осознать и понять, что же такое снег, а что лёд? Поэтому меня особенно заинтересовал вопрос, какими же свойствами они обладают?

Гипотеза: Можно предположить, что снег и лёд- это замёрзшая вода. И узнать их физические свойства.

Цель исследования : Выявить и изучить физические свойства снега и льда путём практических опытов.

Объект исследования : Снег и лёд.

Предмет исследования: Физические свойства снега и льда.

В соответствии с проблемой, предметом и целью исследования были поставлены следующие задачи:

Изучить и проанализировать научную, художественную литературу по проблеме.
Познакомиться с физическими свойствами снега и льда.

В ходе решения поставленных задач использовались следующие методы исследования: анализ научной, художественной литературы, прямые и косвенные наблюдения, проведение опытов, анализ полученных результатов.

Исследование проходило в несколько этапов:

1 этап: прогулка в зимний лес, изучение литературы по проблеме.

2 этап: проведение практических опытов.

3 этап: анализ и обобщение опытно-экспериментальной работы, оформление исследовательской работы.

Глава 1. Физические свойства снега и льда

Научные теоретические подходы к проблеме

Снег - твердые атмосферные осадки, состоящие из ледяных кристаллов разной формы - снежинок, в основном шестиугольных пластинок и шестилучевых звездочек; выпадает из облаков при температуре воздуха ниже 0 °С. Чудеснейшая особенность нашей планеты. Он образуется на всех континентах в огромных количествах. Ежегодно снегом покрывается до 130 миллионов квадратных километров - четвертая часть всей поверхности Земли вместе с океанами.

Снег поразительно изменчив. Такие физические свойства, как плотность, теплопроводность, теплоемкость, пористость, влажность, скорость распространения звука и т. д. для снега принципиально не могут длительно сохраняться, быть неизменными. Меняется, трансформируется решительно все, вплоть до структуры, формы и размеров снежинок, их связности. Достаточно сказать, что плотность снега способна изменяться. При дальнейшем увеличении плотности снег превращается в лед, в корне отличающийся по свойствам от своего предшественника - утверждает академик наук А.К. Дюнин.

По плотности лесной снег отличается от снега на равнине. В сибирской тайге, где не бывает зимних оттепелей, средняя плотность метровой толщи снега местами не превышает 0,10 г/см3. В степях и в тундре метели сильно уплотняют снег, там плотность – в 2,4 раза больше. На Крайнем Севере снег бывает настолько твердым, что топор при ударе по нему звенит, словно ударили по железу. Такой снег шлифует поверхность почвы, ранит растения. А в Антарктиде выпавший 3-4 -метровый слой снега за несколько дней становится таким плотным, что его с трудом вспарывает тяжелый нож мощного бульдозера.

Первоначально вокруг ядер кристаллизации (мельчайших инородных частичек) возникают зародышевые ледяные кристаллы. Перемещаясь вверх-вниз, они попадают в слой воздуха с переохлажденными капельками воды. Здесь будущая снежинка начинает интенсивно увеличиваться в размерах за счет сублимации (перехода водяного пара, содержащегося в воздухе, в снег). При этом выпуклые участки снежинки растут быстрее. Таким образом, из первоначально шестигранной пластинки вырастает шестилучевая звездочка. Множество факторов влияет на образование и рост снежинок, поэтому так велико разнообразие их форм. Если снежинка сталкивается на своем пути с переохлажденными мелкими капельками, то она упрощается по форме. Если столкнется с крупной каплей, то может превратиться в градинку. При низкой температуре и сильном ветре снежинки сталкиваются в воздухе, крошатся и падают на землю в виде обломков. Иногда, если мороз около 40°C, зарождающиеся в атмосфере кристаллики льда выпадают в виде «алмазной пыли».

Срок жизни свободно парящей снежинки составляет десятки минут. Пусть снежный облачный слой находится на высоте 2 км над поверхностью земли. Средняя скорость падения снежинок равна 1 м/с. Значит, от облака до земли снежинка падает в течение 2000 с, или 33 мин. При низкой температуре, снег успевает упасть на землю и образовать снежный покров. При высокой температуре и большом дефиците влажности воздуха снежинки испарятся, не достигнув земли, и в таком случае "тучи есть, а снега нет". В горах расстояние от облаков до земли значительно меньше, чем на равнинах. Это одна из главных причин того, что в горных районах снега выпадает намного больше, чем в равнинных.

Упадет снежинка на руку - не почувствуешь. Ведь весит она всего около миллиграмма!

Но «пуховое» одеяло снега на поверхности Земли становится похожим на тяжеленные гири, способные повлиять на скорость вращения Земли. В период наименьшей заснеженности Земли снегом бывает покрыто 8,7 процента всей поверхности планеты (7 процентов в южном полушарии и 1,7 процента – в северном), а весит такой покров 7400 миллиардов тонн. К концу зимы в северном полушарии масса сезонного снега достигает 13 500 миллиардов тонн.

Снег подобен громадному зеркалу, отражающему в космос почти 90 процентов лучистой энергии Солнца. Такой высокой отражательной способностью не обладает больше ни одно естественное тело. Снежное покрывало, которое принято считать теплым и, которое спасает от морозов растения и животных, в масштабах всей Земли значительно способствует выхолаживанию планеты: оно надолго изолирует от солнечных лучей обширные территории.

Снег скрипит только в мороз, и тональность его скрипа меняется в зависимости от температуры воздуха – чем крепче мороз, тем выше тон скрипа. Есть люди, которые могут оценивать температуру воздуха по воспринимаемым на слух изменениям в характере скрипа снега. Скрип снега – не что иное, как шум от раздавливаемых мельчайших кристалликов снега. В отдельности каждый из них так мал, что, ломаясь, издает звук, недоступный человеческому уху. Но когда суммируются миллиарды таких «голосов», появляется вполне явственный скрип. Акустические измерения показали, что в спектре скрипа снега есть два максимума – в диапазоне 250...400 Гц и 1000...1600 Гц. В большинстве случаев низкочастотный максимум на несколько децибел превышает высокочастотный. Если температура воздуха более минус 6°C, высокочастотный максимум исчезает. Усиление морозов делает ледяные кристаллики более твердыми и хрупкими. При каждом шаге ледяные иглы ломаются, акустический спектр скрипа смещается в область высоких частот. С изменением температуры от минус 8°C до минус 20°C сила звука скрипа снега возрастает на 1 децибел.

От того, каков снег в лесу – пушистый, глубокий или покрыт настом, – часто зависит жизнь млекопитающих. Удельное давление на снег – вес тела животного, приходящийся на единицу площади его стопы, – вот что определяет «соотношение сил» в заснеженном поле или лесу. Так, у зайцев нагрузка на снег обычно не превышает 30 граммов на кв. см опорной площади конечностей, у лисицы - 40..-. 50г, у волка – около 10 г, у копытных – от 200 до 970г. У хищников значительно меньшая нагрузка на след, чем у их жертв. Поэтому, если снег покрыт настом, копытные глубоко вязнут в снегу, а хищники бегут легко, почти не проваливаясь. Но если снег пушистый и глубокий, тут преимущество у копытных. При глубине снега 50 см волк не может догнать оленя. А при 60 см волк еле пробирается через сугробы. У человека же в зависимости от веса и типа лыж нагрузка на снег изменяется в пределах 10.-..25 г на кв.см. Это означает, что на снегу любой охотник может передвигаться свободно. Чтобы скользить по снегу – передвигаться на санях, надо затратить в 10 раз меньше энергии, чем при передвижении на колесах. При давлении и трении полозьев саней или лыж поверхностные частички снежного покрова тают, появляющаяся при этом пленка воды служит смазкой. Поэтому «скользкость» зависит от температуры снега и от скорости перемещения. Трение минимально при скольжении по сухому снегу при температуре близкой 0°C. Если снег увлажняется, трение начинает возрастать пропорционально увлажнению. При температуре ниже минус 25°C сопротивление снега скольжению с малыми скоростями приближается к величине сопротивления скольжения по сухому песку. Увеличение скорости скольжения приводит к уменьшению трения. Высокая скорость бега как бы помогает скольжению и тем самым способствует еще большей скорости. При остановке, водяная пленка под полозом замерзает, образуется лед. Чем дольше остановка, тем прочнее вмерзаешь. Соответственно увеличивается и усилие, требуемое для того, чтобы снова сдвинуться с места. При кратковременной остановке (например, в конце скольжения на лыже, перед очередным толчком) оно минимально. Если прочность смерзания между поверхностью лыжи и снегом окажется больше, чем сопротивление снега сдвигу лыжи, то возникает явление знакомое многим – снег налипает на лыжи. И чем чаще останавливаешься передохнуть, тем тяжелее от этого становятся лыжи. Тут может помочь специальная смазка, уменьшающая прочность смерзания и улучшающая скольжение.

Таким образом, физические свойства снега и льда таят в себе множество загадок. Их разгадывание представляет собой не только интересную проблему, но и имеет прямое отношение к круговороту влаги на планете Земля.

1.2 Практическое изучение физических свойств снега и льда

Можно предполагать, что столь распространенный в природе материал, как снег и лёд достаточно хорошо изучены и свойства их общеизвестны. Какие тайны они еще могут хранить? Я решил неожиданно для себя вступить в неизведанное царство, на нехоженные мною тропы познания. Вот, что из этого получилось. Приведу примеры своих плутаний по одной из таких, казалось - бы ясных, троп.

Цель: выявить свойства снега и льда опытным путём.

Опыт № 1. Взял на улице немного свежего рыхлого снега и положил его в мерный стакан. Дома опустил в стакан со снегом термометр и следил за его показаниями. Записывал данные о температуре, пока снег полностью не растает.

По этим данным сделал таблицу и построил график, который показывает, с какой скоростью тает снег и как изменяется температура. На графике на вертикальной оси (ось ординат) отметил показания термометра, а на горизонтальной оси (ось абсцисс) – интервал времени.

Когда снег полностью растаял, отметил уровень воды. Я увидел, что уровень изменился. Объем воды меньше (80 мл), чем объем снега (500 мл). Объем изменился в 6,25 раз.

Так почему объем воды меньше, чем объем растаявшего снега?

Снег просто изменил свое агрегатное состояние. И именно поэтому "уменьшился". Снежинки не могут плотно прижаться одна к другой, между ними всегда остается воздух. Поэтому и занимают большой объем.

А когда эти же снежинки растают, то молекулы, из которых они состоят, теряют свою жесткую структуру. Теперь они могут сблизиться друг с другом так, что между ними не остается никаких промежутков. И поэтому они занимают меньше места.

Опыт № 2. Возьму четыре пластиковых одноразовых стаканчика, налью в них воды и поставлю замораживаться в холодильник. Когда вода полностью превратится в лед, достану стаканчики из холодильника. Видно, что лед поднялся бугорком. Вода замерзает не равномерно. Вначале, лед появляется у стенок стакана, постепенно заполняя весь стакан. В воде молекулы движутся хаотично, поэтому она принимает форму стакана, в который налита. Лед же имеет четкую кристаллическую структуру, при этом расстояния между молекулами льда больше, чем между молекулами воды, поэтому лед занимает больше места, чем вода, то есть расширяется.
Поэтому объем льда больше, чем воды, из которой он получился.

Опыт № 3

Теперь буду наблюдать, как размораживается лед в различных условиях. Надо приготовить 4 одинаковые тарелки и достать лед из каждого стаканчика.

*Первый кусочек льда положу в сухую миску;

*Второй - в миску, наполненную горячей водой;

*Третий - в миску с водой комнатной температуры;

* В четвертую миску положу кусок льда, предварительно обернув его кусочком ваты.

Наблюдаю, как тает лед в каждой миске.

Быстрее всего лед растает в миске с горячей водой, затем в миске, наполненной водой холодной. Обратите внимание, что лед в воде не утонул, а значит легче воды. Над водой выступает лишь небольшая часть льдинки, но большая все же покрыта водой. Медленнее таять будет кусок, положенный в сухую емкость из-за того, что теплопроводные свойства воды лучше, чем теплопроводные свойства воздуха. А вот лед, завернутый в вату, как ни странно, будет таять дольше всего, поскольку изоляция ваты не позволяет взаимодействовать с окружающим теплым воздухом. Еще одна интересная особенность связана с таянием льда из пресной и соленой воды. Если заморозить стаканчики с пресной водой и водный соленый раствор, затем поместить в одинаковые условия для размораживания, то окажется, что соленый лед растает немного быстрее, чем несоленый.

Наблюдение № 1. Раскопаем снег лопаткой. Мы видим маленькие ростки травы. Это озимые сорта пшеницы. В снегу зимуют и прячутся от холода многие животные: мышь, медведь, бурундук, ёж. Что делают рыбаки на реке зимой? Почему все живое не замерзает подо льдом? Оказывается, подо льдом плюсовая температура. Снег нужен растениям, корням, семенам, он не греет, но, как и лед, сохраняет тепло.
Вывод : снег и лёд сохраняют тепло, а, значит, имеют огромное значение для жизни растений и животных.

Наблюдение №2 . Игра в снежки, строительство снежных городков, крепостей, катание на лыжах, санках, коньках - зимние развлечения людей.

Вывод : снег рыхлый, а лёд скользкий.

Глава 2. Значение снега и льда в жизни человека и природы

2.1 Снег и его роль в жизни человека и природы

М ы любим снег не только за то, что он дарит нам великолепные зимние пейзажи. В нашей любви к снегу немало рациональных причин. «Снег на полях - хлеб в закромах», «Зима без снега – лето без хлеба», - справедливо утверждают старинные русские пословицы. Снежный покров - это огромный запас влаги, столь необходимый полям, в то же время это своеобразное гигантское одеяло, защищающее поверхность земли от холодных ветров. Академик Б. И. Вернадский подчеркивал, что снежный покров - «не просто теплая покрышка озимых, это живительная покрышка», весной он дает талые воды, насыщенные кислородом. Известно, что количество азотистых соединений летом в почве пропорционально высоте сошедшего снежного покрова. Недаром снежная мелиорация рассматривается сегодня как одно из важнейших условий получения высоких и устойчивых урожаев.

Запасы снега существенно влияют на уровень воды в реках, определяют изменения климата на больших территориях.

Кроме того, снег является хорошим строительным материалом для различных построек на севере - от иглу (жилищ эскимосов) до больших складских помещений. Существует самая большая в мире гостиница, полностью сделанная изо льда и снега, она находится в шведской Лапландии в 200 километрах от Северного полярного круга. Скромно начав с одноместного номера, отель за 15 лет разросся до 5 тысяч квадратных метров. 30 тысяч тонн снега и 4 тысячи тонн льда принимают за сезон 37 тысяч гостей. Климат внутри гостиницы меняется в зависимости от температуры снаружи - в пределах от 4 до 9 градусов Цельсия ниже нуля. А на улице запросто может быть минус 40. Постояльцы гостиницы спят в тёплых спальных мешках на специальных кроватях, построенных из снега и льда, на оленьих шкурах. Он служит основой зимних дорог и даже аэродромов.

Благодаря снегу мы каждый год любуемся сказочными зимними пейзажами, играем в снежки, строим снежные городки, крепости, катаемся на лыжах, санках. В снежном уборе приходит к нам прекрасный новогодний праздник.

2.2. Лёд в жизни человека и природы

Значение льда трудно недооценить. Лёд оказывает большое влияние на условия обитания и жизнедеятельности растений и животных, на разные виды хозяйственной деятельности человека. Покрывая воду сверху, лед играет в природе роль своего рода плавучего экрана, защищающего реки и водоемы от дальнейшего замерзания и сохраняющего жизнь подводному миру. Если бы плотность воды увеличивалась при замерзании, лед оказался бы тяжелее воды и начал тонуть, что привело бы к гибели всех живых существ в реках, озерах и океанах, которые замерзли бы целиком, превратившись в глыбы льда, а Земля стала ледяной пустыней, что неизбежно привело бы к гибели всего живого.

Лёд может вызывать ряд стихийных бедствий с вредными и разрушительными последствиями - обледенение летательных аппаратов, судов, сооружений, дорожного полотна и почвы, град, метели и снежные заносы, речные заторы с наводнениями, ледяные обвалы и др. Прогнозирование, обнаружение, предотвращение вредных явлений, борьба с ними и использование льда в различных целях (снегозадержание, устройство ледяных переправ, изотермических складов, облицовка хранилищ, льдозакладка шахт и т.п.) представляют предмет ряда разделов гидрометеорологических и инженерно-технических знаний (ледотехника, снеготехника, инженерное мерзлотоведение и др.), деятельности специальных служб (ледовая разведка, ледокольный транспорт, снегоуборочная техника, искусственное сбрасывание лавин и т.д.).

Природный лёд используется для хранения и охлаждения пищевых продуктов, биологических и медицинских препаратов, для чего он специально производится и заготавливается.

На Руси катались на «санках-ледянках». Готовились ледяные круги, в них вырубали место для сиденья. Туда клали солому, сено. В передней части ледянки делали отверстие для веревочки. Снизу ледянку тщательно выравнивали. На таких ледянках и катались наши прабабушки и прадедушки. Изо льда мастера делают настоящие произведения искусства: ледяные кареты, дворцы, замки.

Заключение

Литература

Большая энциклопедия школьника. «Планета Земля». «Издательство Росмэн- Пресс», 2001.- 657 с.: А. Ю Бирюкова.

А. Ю Бирюкова. Животный мир нашей Родины. Пособие для учителя начальных классов, Москва, Просвещение, 1985.-205с: В.П.Герасимов

Словарь русского языка, под ред. Н.Ю. Шведовой, Москва « Русский язык».1989
Энциклопедия юному эрудиту обо всём от А до Я. Москва,«Махаон». 2008
Нестандартные интегрированные уроки по курсу «Окружающий мир» -М:ВАКО, 2004 , Н.Т. Брыкина, О.Е. Жиренко.

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.

1	Почему снежинки всегда шестиугольные?
2	Представим, что снежинка падает с высоты 3 км. Сколько времени ей понадобится, чтобы долететь до земли?
3	Почему снег белый, а лед прозрачный?
4	Почему объем воды после таяния снега меньше, чем объем самого снега?
5	Многие поэты писали стихи о снеге, о снежинках. Найди такие стихотворения и в ответе напиши то, которое тебе больше всего понравилось.
6	Что может произойти, если заморозить воду, налитую в бутылку до самой пробки?
7	Какое значение для природы в том, что лед легче воды?
8	Для чего при гололеде улицы посыпают солью?
9	Раньше, когда не было холодильников, то у людей в погребе для сохранения продуктов могли лежать куски льда, прикрытые, например, опилками. Какой вариант опыта это напоминает? Почему в такой ситуации лед долго не тает?
10	Какая вода быстрее превратиться в лед зимой – речная или морская?

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?

На любой праздник хочется удивить гостей и сделать блюда, напитки не только вкусными, но и красивыми. И самый простой и доступный вариант украсить их — подать оригинальный лед. Его можно сделать разным по форме, цвету, размеру, но самое главный нюанс в таком, казалось бы, простом деле — взять качественную воду и правильно ее подготовить. Тогда и красивая подача блюда, напитка будет обеспечена — вы с легкостью удивите гостей или просто близких вам людей, и они отблагодарят вас своими восторженными словами благодарности. Как сделать прозрачный лед в домашних условиях таким же, как в любом баре? Рассмотрим варианты ниже.

Как получить прозрачный лед?

На самом деле все просто — обычная физика:

Если в замороженной воде отсутствуют пузырьки воздуха — она будет прозрачной.
Если же в воде много пузырьков — в замороженном виде она получится мутной.

Почему так происходит? При замерзании жидкость застывает неравномерно, а начиная с края. Поэтому слой за слоем вода накапливает весь воздух в центре. И когда воздуху уже некуда выбраться, а центр начинает замерзать — появляется та самая мутная серединка. Следовательно, чтобы сделать лед прозрачным, нужно убрать из него воздух. Для этого есть несколько вариантов.

Ледогенератор — профессиональный вариант

Всегда можно приобрести специальный прибор для заморозки воды, которыми пользуются в большинстве баров. Сегодня есть множество различных вариантов ледогенераторов — от простых домашних моделей до больших профессиональных.

Суть работы приспособления заключается в том, что вода в нем застывает слоями, не давая шанса воздуху попасть вовнутрь. Но этот прибор — достаточно недешевое
развлечение, и если у вас нет необходимости в большом количестве льда, можно обойтись и подручными средствами.

Домашние способы

Опытные бармены точно знают, как сделать прозрачный лед дома, без использования специального оборудования. Для этого есть несколько несложных методов.

Метод первый

Для этого варианта вам нужно будет подготовить:

чистую воду, пропущенную через фильтр, либо приобретенную в магазине, но без газа;
емкость для кипячения, например кастрюлю;
формы для заморозки.

Создание льда таким методом подразумевает несколько шагов:

Воду очистить от лишних солей и взвесей или взять уже очищенную.
Налить жидкость в емкость и вскипятить.
Охладить ее при комнатной температуре.
Вскипятить воду еще раз — так уйдет больше воздуха.
Остудить воду, пропустить ее через фильтр.
Влить остывшую до комнатной температуры воду в формы и заморозить.

Важно! Лед, полученный таким способом, более прозрачный, чем заморозка обычной воды.

Есть также метод, при котором не нужно кипятить воду.

Метод второй

Для того, чтобы сделать прозрачный лед в домашних условиях без кипячения, понадобится:

чистая вода (лучше отфильтровать ее несколько раз или купить);
большая емкость для заморозки;
формочки для льда.

Что с этим всем делать:

Около двух литров чистой воды замораживаются в большой емкости, после чего, замороженную глыбу вынимают (самый просто способ — окунуть миску в теплую воду и перевернуть на безворсовое полотенце).
Дальше можно откалывать лед с краев чем-нибудь острым, постепенно добираясь до мутной серединки, которая не нужна. Также есть вариант, когда середина с воздухом, вымывается водой.
Далее добытые расколотые куски снова раскладывают в формы, дожидаются пока он растает, и снова отправляют в заморозку до готовности.

Метод третий

Если функции морозильной камеры позволяют, можно использовать медленную заморозку. Для этого необходимо выставить в камере температуру -1, дождаться, пока камера наберет ее, и поставить в морозилку подготовленную воду. При этом формы лучше обернуть пищевой пленкой.

Важно! Такая заморозка длится около суток, но зато весь воздух успеет полностью выйти из воды, а лед получится ровным и красивым.

Метод четвертый

Этот вариант подразумевает создание соленой среды. Для начала нужно приготовить солевой раствор из морской или обычной поваренной соли.

Шаги, чтобы сделать прозрачный лед:

В емкость наливают воду и добавляют соль — необходимая концентрация раствора достигается опытным путем, поскольку условия заморозки различны.
Соль должна полностью раствориться в воде.
Далее емкость ставят в морозильную камеру при температуре -1 или -2 градуса, но не ниже.
После — следует подождать около десяти минут, поставить в соленый раствор формы, заполненные водой.
Такая заморозка будет происходить около 12 часов.

Важно! Этот метод считается самым эффективным. Также его плюсом является то, что соленую воду можно держать в морозилке постоянно, и замораживать лед по мере необходимости.

Перечисленные способы помогут вам приготовить кристально прозрачный и красивый лед для напитков, без пузырьков. И он точно будет не хуже, чем в самых крутых барах. Если у вас под рукой не оказалось формы для льда — не переживайте, ее тоже можно сделать самостоятельно, в домашних условиях.

Делаем форму для льда

Способов, как приготовить лед без формы, очень много, все зависит от вашей
фантазии. Приведем несколько интересных вариантов:

Если предполагается, что напиток будет употребляться без смешивания его в миксах или коктейлях, то есть вариант сразу заморозить воду в посуде подачи напитка. При этом обратите внимание, что посуда должна быть стойкой к перепадам температур и сжатию от холода. Также ее стенки должны быть абсолютно сухими. Для такой заморозки необходимо количество чистой воды наливают на донышко посуды, и ставят в морозильник на сутки при температуре не выше минус двух градусов. Подача напитков в прозрачной посуде, кроме необходимого охлаждения, еще и очень необычна.
Чтобы получить замороженную воду в виде кругляшков, можно взять пластиковые стаканы различных размеров. Воды необходимо налить только на дно, высотой 0,5-1 см, и заморозить. Если проложить донышко пластиком пополам или на 4 части — можно получить лед в виде половинок или четвертинок круга соответственно.
Пластиковые крышки от бутылок или металлические крышки — также интересный вариант, способный заменить формочки для круглого льда. Правда у вас могут возникнуть сложности с его добыванием из крышек.
Если одинаковый лед не нужен, можно использовать подложку от конфет ассорти. Выбирайте те подложки, которые не помнутся и не протекут. В результате — у вас получатся интересные формы конфеток.
Есть также вариант использования в качестве формы детского конструктора или формочек для песка. Не забудьте хорошо промыть, обезжирить и продезинфицировать любую из форм перед использованием.
Обычный полиэтиленовый пакет легко превратить в форму для заморозки. Просто налейте в него немного воды, завяжите узелок, налейте еще воды, завяжите еще один узелок и так, пока пакет не закончится. Конечно, форма заморозки таким способом, будет не ровная, но если следовать правилам подготовки, то прозрачность и отсутствие пузырьков гарантированно.

Вы можете использовать любой из понравившихся вариантов или придумать свой, чтобы сделать прозрачный лед и формы для него.

Чтобы приготовить прозрачный и чистый лед, нужно совсем немного, но не забывайте и про дополнительные рекомендации:

Вода хорошо вбирает запахи, поэтому при приготовлении обратите внимание, чтобы рядом не было сильно пахнущих продуктов.
Также для заморозки можно использовать термосумку. Просто поставьте в сумку формы, а ее поставьте в морозилку при температуре около минус 8 градусов. Вода заморозится обратным способом -сверху вниз, а значит и воздух выйдет из нее по другому. Такой лед может быть немного мутным сверху, но не в середине. А значит — если ненадолго оставить лед в миске при комнатной температуре, мутная вода растает.
При использовании кипячения лучше взять посуду из нержавейки. Алюминиевые емкости не подойдут для такого метода.
Не наливайте горячую воду в пластиковые формы, а также не ставьте не остывшую воду в морозилку. Иначе — форма может расплавиться, а холодильник потечь.
Если хотите удивить гостей, сделайте фруктовый лед: взбейте блендером фрукты и добавьте в них сок, сахар или сироп. После — разлейте массу по формочкам и заморозьте.
При подаче льда без напитков лучшим вариантом будет использование специального ведерка — кулера.
Брать лед удобнее щипцами, так от не растает раньше времени.

Муниципальное бюджетное образовательное учреждение гимназия с. Раевский муниципального района Альшеевский район Республики Башкортостан

Тема проекта «Свойства снега и льда»

Выполнил: ученик 1а класса

Нигаметзянов Аскар

Руководитель: Ахметова З.М.

2015 год

Введение

2.2. Роль льда в жизни человека и природы.

Используемая литература.

Введение.

Под голубыми небесами,
Великолепными коврами,

Блестя на солнце, снег лежит;
Прозрачный лес один чернеет,
И ель сквозь иней зеленеет,
И речка подо льдом блестит.
А. С. Пушкин.

Много чудес приготовила волшебница –природа. Каждое время года по-своему интересно и красиво. У каждого свои тайны, чудеса и сказки. Но самые волшебные сказки бывают только зимой.

Снег и сказка... У них есть одна удивительная общая черта. И сказка, и снег говорят нам о чудесных превращениях. С приходом зимы понижается температура, выпадает снег - и унылое черное поле превращается, как по волшебству, в великолепный белый ковер, сверкающий на солнце. Преображаются лесные чащи, в белые одежды наряжаются ели, крыши домов. Вода в водоёмах замёрзает. Лёд сковывает реки, озёра, пруды.

Поистине снег - один из удивительнейших феноменов природы. Его изменчивость почти таинственна. В старину многие светлые головы интересовались хлопьями, ниспадающими с небес. Так, немецкий астроном Иоганн Кеплер выяснил, что почти все снежинки представляют собой шестиконечные кристаллики. Французский философ Рене Декарт занимался не только философическими рассуждениями, но и наблюдениями в области естественных наук. Так, он опубликовал первые зарисовки снежинок. На его эскизах можно увидеть даже двенадцати- и восемнадцатиконечные кристаллики, которые в природе встречаются очень редко.

Снег и лед изучает одна и та же наука - гляциология, наука о льдах, которая зародилась в конце 18 века в Альпийских горах. Проблема снега и льда интересна не только для астрономов,физиков, но и не менее привлекательна для поэтов С.А. Есенина, А.А Фета и многих других. Тонкие ценители прекрасного в природе, японцы сравнивают выпавший снег с лепестками цветов сливы.

Все, все бело! Глаза не различат,
Как тут смешался с цветом сливы снег...
Где снег? Где цвет?
И только аромат
Укажет людям: слива или нет.

А я все гладил снег рукой,
А он все звездами отсвечивал...
На свете нет тоски такой,
Которой снег бы не излечивал.
Он весь как музыка. Он - весть.
Его безудержность бескрайна.
Ах, этот снег... Не зря в нем есть

Всегда какая-нибудь тайна.

Трудно себе представить леса и равнины, величавые горы, да и всю нашу жизнь без снега, без его очарования. Он, пушистый, искрящийся, кипенный, дарит нам радость, учит прекрасному с самого детства. Да и сам снег! Что может быть более непостоянным, более изменчивым и таинственным? Вот он есть - и вдруг, подобно сказочной Снегурочке, он исчезает, тает. Сейчас он белый и пышный, а завтра осел, стал серым, мокрым. Или иначе - вчера он был пушистым и мягким, а теперь стал твердым, плотным. Полежит еще некоторое время - и превратится в лед. Он родился над землей в виде почти невесомых снежинок, но вот прошло какое-то время - и он поплыл по реке льдинами, пополз с высоких гор ледниками, закачался на волнах океанов айсбергами.
Удивительная изменчивость снега мешает подчас осознать и понять, что же такое снег, а что лёд?

Мне очень давно нравится зима. Это красивое время года. Мы всей семьей любим зимой ходить на лыжах, кататься на санках.

Как-то в одной африканской школе проходил урок на тему “Вода” и учитель рассказывал детям, что существует такая страна, в которой люди ходят по воде. И он не шутил. Такая страна действительно есть.

Как вы думаете, что это за страна?

Хотите увидеть эту страну прямо сейчас? Выгляните в окно. …..Это Россия!

По какой же воде люди ходят в России? (По снегу)

Сегодня я бы хотел раскрыть все тайны снега и льда.

Итак, что такое снег и лед?

Снег - форма , состоящая из мелких .

Лёд - в твёрдом , .

Всё вышеизложенное определило выбор моей темы: «Снег и лёд».

Гипотеза: можно предположить, что снег и лёд- это замёрзшая вода и их родство определено общими физическими свойствами.

Цель исследования: выявить и изучить физические свойства снега и льда путём практических опытов.

Объект исследования: снег и лёд.

Предмет исследования: физические свойства.

В соответствии с проблемой, предметом и целью исследования были поставлены следующие задачи:

Изучить и проанализировать научную, художественную литературу по проблеме.

Познакомиться с физическими свойствами снега и льда.

Выявить сходство и различие путём практических опытов.

Исследование проходило в несколько этапов:

1 этап (декабрь)-экскурсия в зимний парк, изучение литературы по проблеме.

2 этап(январь)-проведение практических опытов.

3 этап (февраль)- анализ и обобщени6е опытно-экспериментальной работы, оформление исследовательской работы.

Глава 1. Физические свойства снега и льда.

Снег поразительно изменчив. Такие физические свойства, как плотность, теплопроводность, теплоемкость, пористость, влажность, скорость распространения звука и т. д., для снега принципиально не могут длительно сохраняться, быть неизменными. Меняется, трансформируется решительно все, вплоть до структуры, формы и размеров снежинок, их связности. Достаточно сказать, что плотность снега способна изменяться. При дальнейшем увеличении плотности снег превращается в лед, в корне отличающийся по свойствам от своего предшественника,- утверждает академик наук А.К. Дюнин.

По плотности лесной снег отличается от снега на равнине. В сибирской тайге, где не бывает зимних оттепелей, средняя плотность метровой толщи снега местами не превышает 0,10 г/см3. В степях и в тундре метели сильно уплотняют снег, там плотность – в 2...4 раза больше. На Крайнем Севере снег бывает настолько твердым, что топор при ударе по нему звенит, словно ударили по железу. Такой снег шлифует поверхность почвы, ранит растения. А в Антарктиде выпавший 3...4-метровый слой снега за несколько дней становится таким плотным, что его с трудом вспарывает тяжелый нож мощного бульдозера.

Чем же объяснить причуды и непостоянство Снежной Королевы? Тем, что колыбель жизни на Земле - вода - существует в уникальных условиях, совсем близко от так называемой тройной точки фазовых переходов, различной для разных веществ.

В снежном покрове постоянно происходят весьма сложные процессы переноса массы и тепла. Особенно интересны процессы испарения и кристаллизации. Проще их описать на примере отдельной снежинки. Как же она образуются?
Первоначально вокруг ядер кристаллизации (мельчайших инородных частичек возникают зародышевые ледяные кристаллы. Перемещаясь вверх-вниз, они попадают в слой воздуха с переохлажденными капельками воды. Здесь будущая снежинка начинает интенсивно увеличиваться в размерах за счет сублимации (перехода водяного пара, содержащегося в воздухе, в снег). При этом выпуклые участки снежинки растут быстрее. Таким образом, из первоначально шестигранной пластинки вырастает шестилучевая звездочка. Множество факторов влияет на образование и рост снежинок, поэтому так велико разнообразие их форм. Если снежинка сталкивается на своем пути с переохлажденными мелкими капельками, то она упрощается по форме. Если столкнется с крупной каплей, то может превратиться в градинку. При низкой температуре и сильном ветре снежинки сталкиваются в воздухе, крошатся и падают на землю в виде обломков. Иногда, если мороз около 40°C, зарождающиеся в атмосфере кристаллики льда выпадают в виде «алмазной пыли». В Якутии в ясную морозную погоду выпадают тоненькие ледяные иголки, образующие на земле слой пушистого снега.

Срок жизни свободно парящей снежинки составляет десятки минут. Пусть снежный облачный слой находится на высоте 2 км над поверхностью земли. Средняя скорость падения снежинок равна 1 м/с. Значит, от облака до земли снежинка падает в течение 2000 с, или 33 мин. При низкой температуре снег успевает упасть на землю и образовать снежный покров. При высокой температуре и большом дефиците влажности воздуха снежинки испарятся, не достигнув земли, и в таком случае "тучи есть, а снега нет". В горах расстояние от облаков до земли значительно меньше, чем на равнинах. Это одна из главных причин того, что в горных районах снега выпадает намного больше, чем в равнинных.

Упадет снежинка на руку - не почувствуешь. Ведь весит она всего около миллиграмма!

Снег подобен громадному зеркалу, отражающему в космос почти 90 процентов лучистой энергии Солнца. Такой высокой отражательной способностью не обладает больше ни одно естественное тело. Снежное покрывало, которое принято считать теплым и которое спасает от морозов растения и животных, в масштабах всей Земли значительно способствует выхолаживанию планеты: оно надолго изолирует от солнечных лучей обширные территории.

Снег скрипит только в мороз, и тональность его скрипа меняется в зависимости от температуры воздуха – чем крепче мороз, тем выше тон скрипа. Есть люди, которые могут оценивать температуру воздуха по воспринимаемым на слух изменениям в характере скрипа снега. Скрип снега – не что иное, как шум от раздавливаемых мельчайших кристалликов снега. В отдельности каждый из них так мал, что, ломаясь, издает звук, недоступный человеческому уху Но когда суммируются мириады таких «голосов», появляется вполне явственный скрип. Акустические измерения показали, что в спектре скрипа снега есть два максимума – в диапазоне 250...400 Гц и 1000...1600 Гц. В большинстве случаев низкочастотный максимум на несколько децибел превышает высокочастотный. Если температура воздуха более минус 6°C, высокочастотный максимум исчезает. Усиление морозов делает ледяные кристаллики более твердыми и хрупкими. При каждом шаге ледяные иглы ломаются, акустический спектр скрипа смещается в область высоких частот. С изменением температуры от минус 8°C до минус 20°C сила звука скрипа снега возрастает на 1 децибел.

От того, каков снег в лесу – пушистый, глубокий или покрыт настом, – часто зависит жизнь млекопитающих. Удельное давление на снег – вес тела животного, приходящийся на единицу площади его стопы, – вот что определяет «соотношение сил» в заснеженном поле или лесу Так, у зайцев нагрузка на снег обычно не превышает 30 граммов на кв. см опорной площади конечностей, у лисицы - 40... 50г, у волка – около 10г, у копытных – от 200 до 970г. У хищников значительно меньшая нагрузка на след, чем у их жертв. Поэтому, если снег покрыт настом, копытные глубоко вязнут в снегу, а хищники бегут легко, почти не проваливаясь. Но если снег пушистый и глубокий, тут преимущество у копытных. При глубине снега 50 см волк не может догнать оленя. А при 60 см волк еле пробирается через сугробы. У человека же в зависимости от веса и типа лыж нагрузка на сне изменяется в пределах 10...25 г на кв.см Это означает, что на снегу любой охо Чтобы скользить по снегу – передвигаться на санях, надо затратить в 10 раз меньше энергии, чем при передвижении на колесах. При давлении и трении полозьев саней или лыж поверхностные частички снежного покрова тают, появляющаяся при этом пленка воды служит смазкой. Поэтому «скользкость» зависит от температуры снега и от скорости перемещения. Трение минимально при скольжении по сухому снегу при температуре близкой 0°C. Если снег увлажняется, трение начинает возрастать пропорционально увлажнению При температуре ниже минус 25°C сопротивление снега скольжению с малыми скоростями приближается к величине сопротивления скольжения по сухому песку. Увеличение скорости скольжения приводит к уменьшению трения Высокая скорость бега как бы помогает скольжению и тем самым способствует еще большей скорости. При остановке водяная пленка под полозом замерзает, образуется лед. Чем дольше остановка, тем - прочнее вмерзаешь. Соответственно увеличивается и усилие, требуемое для того, чтобы снова сдвинуться с места. При кратковременной остановке (например, в конце скольжения на лыже, перед очередным толчком) оно минимально. Если прочность смерзания между поверхностью лыжи и снегом окажется больше чем сопротивление снега сдвигу лыжи, то возникает явление знакомое многим – снег налипает на лыжи. И чем чаще останавливаешься передохнуть, тем тяжелее от этого становятся лыжи. Тут может помочь специальная смазка, уменьшающая прочность смерзания и улучшающая скольжение.

1.2 Практическое изучение физических свойств снега и льда.

Можно предполагать, что столь распространенный в природе материал, как снег и лёд достаточно хорошо изучены и свойства их общеизвестны. Какие тайны они еще могут хранить? Я решил неожиданно для себя вступить в неизведанное царство, на нехоженые мною тропы познания. Вот, что из этого получилось. Приведу примеры своих плутаний по одной из таких, казалось бы ясных, троп.

Цель: выявить сходство и различие льда опытным путём.

Опыт № 1. Возьмём лист белой бумаги, поднесём к нему снег. Цвет одинаковый. Возьмём кусочек льда и листы цветной бумаги. Поднесём листы за лёд. Меняем бумагу. Меняется цвет льда.

Вывод: снег белый, а лёд бесцветный.

Почему? Оказывается, снег не может пропустить через себя весь солнечный луч и отражает чистейший цвет белого солнечного луча. А лёд пропускает солнечный луч и остается бесцветным.
Опыт № 2. Возьмем рисунок цветка, поместим его за ком снега - ничего не видно. Возьмем пластинку льда и поместим за неё того же цветок. Видите, как хорошо просматривается цвет и форма.
Вывод: Снег не прозрачный, а лёд прозрачный. Опыт № 3
После обильного снегопада пройдемся по снегу. На нем мы увидим следы.
Пройдемся по ледяной дорожке - следов нет. Возьмем кусочек льда и ударим по нему. Лед раскололся.
Вывод: снег рыхлый, а лед плотный, но хрупкий. (Приложение 4)
Рассмотрим одинаковые свойства снега и льда.
Опыт № 4. Возьмём снег и кусочек льда, принесем домой, поместим их в стаканы. Через некоторое время в стаканах появилась вода.
Вывод: снег и лёд под действием тепла превратились в воду.
Причем снег растаял быстрее, чем лёд.

Опыт № 5. Бросим снег и лёд в емкости с водой. Мы видим, что снег и лёд не тонут.
Вывод: снег и лёд легче воды.
Поэтому лед образуется только на поверхности водоемов.
Наблюдение № 1. Раскопаем снег лопаткой. Мы видим маленькие ростки травы. Это озимые сорта пшеницы. В снегу зимуют и прячутся от холода многие животные: мышь, медведь, бурундук, ёж, тетерев, глухарь, рябчик,
Что делают рыбаки на реке зимой? Ловят рыбу. Почему все живое не замерзает подо льдом? Оказывается, подо льдом плюсовая температура. Снег нужен растениям, корням, семенам, он не греет, но, как и лёд, сохраняет тепло.
Вывод: снег и лёд сохраняют тепло, а, значит, имеют огромное значение для жизни растений и животных.
Наблюдение №2. Игра в снежки, строительство снежных городков, крепостей, катание на лыжах, санках, коньках - зимние развлечения людей.

Вывод: снег рыхлый, а лёд скользкий.

Можно составить итоговую таблицу (Приложение1)

Глава 2. Значение снега и льда в жизни человека и природы.

2.1 Снег и его роль в жизни человека и природы.

М ы любим снег не только за то, что он дарит нам великолепные зимние пейзажи. нашей любви к снегу немало рациональных причин. «Снег на полях - хлеб в закромах», «Зима без снега – лето без хлеба» ,- справедливо утверждают старинные русские пословицы. Снежный покров - это огромный запас влаги, столь необходимый полям, в то же время это своеобразное гигантское одеяло, защищающее поверхность земли от холодных ветров. Академик Б. И. Вернадский подчеркивал, что снежный покров - «не просто теплая покрышка озимых, это живительная покрышка», весной он дает талые воды, насыщенные кислородом. Известно, что количество азотистых соединений летом в почве пропорционально высоте сошедшего снежного покрова. Недаром снежная мелиорация рассматривается сегодня как одно из важнейших условий получения высоких и устойчивых урожаев.

Кроме того, снег является хорошим строительным материалом для различных построек на севере - от иглу (жилищ эскимосов) до больших складских помещений. Существует самая большая в мире гостиница, полностью сделанная изо льда и снега, находится она в шведской Лапландии в 200 километрах от Северного полярного круга. Скромно начав с одноместного номера, отель за 15 лет разросся до 5 тысяч квадратных метров. 30 тысяч тонн снега и 4 тысячи тонн льда принимают за сезон 37 тысяч гостей. Климат внутри гостиницы меняется в зависимости от температуры снаружи - в пределах от 4 до 9 градусов Цельсия ниже нуля. А на улице запросто может быть минус 40. Постояльцы гостиницы спят в тёплых спальных мешках на специальных кроватях, построенных из снега и льда, на оленьих шкурах.

Он служит основой зимних дорог и даже аэродромов.

Благодаря снегу мы каждый год любуемся сказочными зимними пейзажами, играем в снежки, строим снежные городки, крепости, катаниемся на лыжах, санка. В снежном уборе приходит к нам прекрасный новогодний праздник.

2.2. Лёд в жизни человека и природы.

Заключение.

В результате проведенных опытов и наблюдений, мы подтвердили первоначальную гипотезу, согласно которой снег и лед – это замерзшая вода и их родство доказано физическими свойствами. Снег и лёд имеют огромное значение в жизни живой природы и человека. Снег нужен для защиты посевов от холода. Под снегом почти не бывает больше двух градусов мороза. Весной снег растает и напоит землю влагой. В суровые морозные зимы в снег прячутся многие птицы: тетерева, рябчики, куропатки, глухари. Прячутся мыши под снегом. Залегают в спячку медведь и барсук. В снегу укрывается в непогоду заяц. На дне глубоких водоемов в зимнее время температура не ниже 4 градусов. Ледяная крыша надёжно защищает от стужи. Снег и лёд – это развлечения для малышей и взрослых.

И все же, любуясь снегом, мы обычно не задумываемся о том, насколько он полезен. Заснеженный пейзаж, как правило, приглашает нас в сказку. Человек не заселил в своем воображении царство снега мистическими чудищами, не придумал мифов и легенд о каких-либо «снежных богах». Но зато он навеял великое множество чудесных сказок.

А вам интересно, чем же закончилась сказка о льдинке и снежинке? Тогда, слушайте. Прилетел ветер. Увидел, что льдинка горько плачет, пожалел её. Дунул теплым ветром. Растаяла снежинка, превратилась в маленькую капельку. И льдинка, растаяв, стала капелькой. Посмотрела снежинка на бывшую льдинку и узнала свою сестричку. «Я тебе все прощаю, - говорит льдинка – думаю, что ты никогда - никогда не будешь хвастать своей красотой и унижать другого». Обе капельки, влились в ручеёк и о чем- то весело и долго- долго говорили. Их говорок, наверное, и вы слышали, ребята, ведь к нам пришла весна!

Приложения.

Приложение 1

Снег

Лёд

Белый

бесцветный

Непрозрачный

прозрачный

Быстро тает

медленно тает

Мягкий

твёрдый