Μελέτη Περιβάλλοντος (Δ΄ Δημοτικού) - Βιβλίο Μαθητή (Εμπλουτισμένο)
Kεφάλαιο 5. Πάγος, νερό, υδρατμοί: Tι μένει ίδιο, τι αλλάζει;
Ο κύριος Νίκος, που δουλεύει σ' ένα εργοστάσιο σοκολατοποιΐας, διηγήθηκε στη μικρή του κόρη πώς δίνουν στη σοκολάτα τα διάφορα σχήματα που ξέρουμε. Τι μπορεί να της είπε;
A. Παρατηρούμε την εικόνα. Συ­ζη­τού­με και γράφουμε στα αντί­στοιχα κου­­τάκια σε ποια μορφή (κατάστα­ση) εμφανί­ζε­ται το νερό σε καθε­μία περί­πτωση.
B. Συζητούμε:
ΕικόναΤι θα συμβεί αν αφήσουμε τα πα­γά­κια για αρκετό χρόνο έξω από την κατάψυξη; Πώς το ερμη­νεύουμε αυτό;
.................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
ΕικόναΤι θα συμβεί αν αφήσουμε το νερό που βρίσκεται στην κατσαρόλα για αρκετό χρόνο πάνω στο μάτι της κουζίνας, ενώ είναι αναμμένο; Πώς το ερμηνεύουμε αυτό;
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
................................................................................................................................................
A. Έχουμε στη διάθεσή μας ένα ποτήρι με τριμμένο πάγο, ένα ρολόι κι ένα θερμόμετρο. Κρεμάμε το θερμόμετρο στον ορθοστάτη. Τοποθετούμε το θερμόμετρο στο ποτήρι με τον τριμμένο πάγο, όπως δείχνει η εικόνα.
ΕικόναΚάθε είκοσι λεπτά παρατηρούμε τη θερμοκρασία που δείχνει το θερμόμετρο και την καταγράφουμε στον πίνακα που ακολουθεί. Κάθε φορά, πριν μετρήσουμε τη θερμοκρασία, αναδεύουμε τον τριμμένο πάγο.
ΕικόναΜελετάμε τον πίνακα, συζητούμε και ανακοινώνουμε στην τάξη τα συμπεράσματα της ομάδας μας.
B. Προτείνουμε στη συνέχεια τρόπους για να κάνουμε το αντίστροφο: για να μετατρέψουμε, δηλαδή, το νερό από υγρό σε στερεό (σε πάγο).
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
A. Έχουμε σοκολάτα, κερί και βούτυρο σε στερεή κατάσταση. Συζητούμε αν τα σώματα αυτά μπορούν από στερεά να γίνουν υγρά. Πώς;

B. Τοποθετούμε μικρές ποσότητες από τα σώματα (σοκολάτα, κερί, βούτυρο) μέσα στα 3 φορμάκια αλουμινίου.

ΕικόναΟ δάσκαλός μας ρίχνει ζεστό νερό (80 βαθμών Κελσίου περίπου) στο ταψί αλουμινίου.
ΕικόναΤοποθετούμε προσεχτικά μέσα στο ταψί τα 3 φορμάκια αλουμινίου.
ΕικόναΠαρατηρούμε και καταγράφουμε τις αλλαγές που συμβαίνουν στα σώματα.

.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................

Γ. Πώς μπορούμε να μετατρέψουμε τα σώματα που έγιναν υγρά, ξανά σε στερεά;

.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
A. Τι συμβαίνει όταν σβήνουμε τον πίνακα της τάξης μας μ' ένα βρεγμένο σφουγγάρι; Τι γίνεται το νερό που μένει στον πίνακα; Πώς συμβαίνει αυτό;

.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................

B. Έχουμε στη διάθεσή μας ένα διαφανές ποτήρι γεμάτο νερό και παγάκια. Παρατηρούμε για λίγα λεπτά το εξωτερικό μέρος του ποτηριού. Πώς μπορούμε να ερμηνεύσουμε αυτό που συμβαίνει;

.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................
A. Έχουμε νερό, άρωμα, λάδι και μπλε οινόπνευμα. Συζητούμε αν τα σώματα αυτά μπορούν από υγρά να γίνουν αέρια.

.................................................................................................................................................
.................................................................................................................................................

B. Γράφουμε στην άκρη κάθε χαρτοπετσέτας το όνομα καθενός από τα παραπάνω υγρά. Στερεώνουμε με μανταλάκια τις 4 χαρτοπετσέτες στον ορθοστάτη. Bρέχουμε κάθε χαρτοπετσέτα με το υγρό που έχουμε γράψει. Για να είναι «δίκαιο» το πείραμα, μετρούμε ίσες ποσότητες υγρού που θα ρίξουμε με το σταγονόμετρο.
ΕικόναΠεριγράφουμε τις αλλαγές που συμβαίνουν στα υγρά με τα οποία βρέχουμε τις χαρτοπετσέτες.
ΕικόναΣυζητούμε και ανακοινώνουμε τα συμπεράσματά μας.
A. Με την ηλεκτρική εστία θερμαίνουμε το δοχείο με το νερό.

B. Όταν το νερό αρχίζει να βράζει, ο δά­σκαλός μας τοποθετεί ένα καπάκι ή ένα ταψί αλου­μινίου πάνω από το δοχείο, όπως φαίνεται στην εικόνα. Τι παρατη­ρού­με; Καταγράφουμε τις παρατη­ρήσεις μας στο σημειωματάριό μας.
Ερευνούμε σε πηγές (λεξικά, εγκυκλοπαίδειες ή στο διαδίκτυο).
ΕικόναΑναζητούμε και καταγράφουμε τη σημασία των λέξεων τήξη, πήξη, εξάτμιση, βρασμός και υγροποίηση.
ΕικόναΤις λέξεις αυτές τις βάζουμε ως τίτλους στις αντίστοιχες δραστηριότητες που πραγματοποιήσαμε στο κεφάλαιο αυτό.
Τα σώματα τα συναντάμε σε τρεις καταστάσεις: ως στερεά, ως υγρά και ως αέρια. Ένα γνώριμό μας σώμα που εμφανίζεται συχνά και στις τρεις αυτές καταστάσεις είναι το νερό.
Η κατάσταση των σωμάτων αλλάζει καθώς αυτά θερμαίνονται ή ψύχονται. Μια ποσότητα νερού μπορεί να εμφανιστεί με τη μορφή χιονιού (στερεό), που θα πέσει στη γη. Κάποια στιγμή το χιόνι θα γίνει νερό (υγρό) και θα κυλήσει ίσως σε μια λίμνη, όπου μπορεί να εξατμιστεί και να μετατραπεί σε υδρατμούς (αέριο). Στη συνέχεια οι υδρατμοί θα ξαναγίνουν στερεό (χιόνι) ή υγρό (βροχή) … δηλαδή, ο γνωστός μας «κύκλος» του νερού.
Οι επιστήμονες χρησιμοποιούν συγκεκριμένες λέξεις γι' αυτές τις αλλαγές τής κατάστασης των σωμάτων. Συχνά, μάλιστα, παρουσιάζουν τις απόψεις τους με σχήματα όπως το παρακάτω:
Ο ίδιος κύκλος μπορεί να γίνει με αρκετά σώματα. Μπορούμε να έχουμε ένα παγάκι οινοπνεύματος (στερεό), οινόπνευμα σε υγρή κατάσταση αλλά και οινόπνευμα σε αέρια κατάσταση. Ακόμα και τα μέταλλα αλλάζουν κατάσταση.
Ενώ όμως η κατάσταση κάποιων σωμάτων αλλάζει όταν τα ψύχουμε ή τα θερμαίνουμε, υπάρχει και κάτι που δεν αλλάζει. Αυτό είναι το ίδιο το υλικό: το νερό παραμένει νερό, είτε βρίσκεται σε στερεή (πάγος) είτε σε υγρή είτε σε αέρια (ατμός) κατάσταση. Το ίδιο συμβαίνει με το οινόπνευμα αλλά και με πολλά άλλα σώματα.
Οπτικοποίηση Flash applet