Hvorfor synker ikke isen i vann, men flyter på overflaten? Vet vi alt om isens egenskaper? Hvordan forklare komplekse fysiske prosesser for et barn

La meg starte med at på de stedene der polarforskningen foretas, råder det et polart klima. Disse stedene er vanligvis Arktis og Antarktis.

Forskjellen mellom Arktis og Antarktis

Antarktis, en del av Antarktis, er det kaldeste kontinentet på planeten, med temperaturer i sommerperiode nå -30 °C, om vinteren - -60 °C. Den laveste temperaturen på planeten ble også registrert her - −91,2 °C. Når det gjelder Arktis, er ikke klimaet her så hardt. Arktis inkluderer øyene i Polhavet, som tiner om sommeren.

Typer moderne utstyr og utstyr

I Arktis og Antarktis, når de sendes på ekspedisjon til sommertid, temperaturen faller bare til -45 ... 50 ° C. For å tåle slike "lette" temperaturer bruker polfarere spesielle kjeledresser. De nå populære draktene til ECWCS-familien tilhører tredje generasjon. Produsenter av kjeledresser forsikrer at de holder en behagelig temperatur inne, selv ved -60 °C.

Utvalget av sko som våre polfarere har på har ikke endret seg siden Sovjetunionens tid. De bruker høye støvler, filtstøvler og gummistøvler. Selv om sortimentet ikke har endret seg, har fyllingen av skoene gjennomgått korrigeringer, for eksempel ble tidligere høye støvler laget av revepels, og nå av raffinert saueskinn. Høye støvler er de mest ukomfortable skoene, i motsetning til filtstøvler med gummisåle.

Uansett hvor rart det kan høres ut, trenger polfarere personlige våpen. Alle vet at innenfor polarsonen er det et stort antall ville dyr, hvorav noen er farlige for forskeren. Derfor brukes våpen mot isbjørn, hvalross og selelefanter.

Polfarere studerer is, oaser, isens opprinnelse og struktur. DAlle disse studiene krever spesialutstyr. For å studere is brukes hakker, isøkser og spesielle issager. Mens de leter etter oaser, reiser polfarere enorme avstander langs kysten. Men geologer, for å studere opprinnelsen til is, bruker en borehammer, luft- og gassundersøkelser.

La meg oppsummere. Hva trenger polfarere:

• spesialiserte kjeledresser;
• isolerte sko;
• personlige våpen;
• forskningsverktøy.

Vurder hvilke forholdsregler du må ta når du går til polet TILLEGG) Forholdsregler ved polene:
-Når du skal til polet, ta med deg så mye varme klær som mulig
-Hvis det er sommer på polet, kan temperaturen fortsatt nå 0. I dette tilfellet må du følge reglene for å bevege deg på skjør is
Ved fall under is:
-ikke få panikk
-ring etter hjelp
- etter å ha kommet ut, kryp på isen (ikke stå opp, dette vil øke trykket på skorpen)
For frostskader:
-Ved frostskader av første grad, bør de avkjølte områdene varmes opp til de er røde med varme hender, lett massasje, gni med en ullklut, puste og deretter påføre en bomullsbind.
-Ved frostskader av II-IV grad, bør rask oppvarming, massasje eller gni ikke gjøres. Påfør en varmeisolerende bandasje på den berørte overflaten (et lag med gasbind, et tykt lag med bomullsull, et nytt lag med gasbind, og oljeduk eller gummiert stoff på toppen). De berørte lemmene festes ved hjelp av tilgjengelige midler (et brett, et stykke kryssfiner, tykk papp), påføre og bandasjere dem over bandasjen. Som varmeisolerende materiale kan brukes polstrede jakker, gensere, ullstoff etc. Ofrene får varm drikke, varm mat og en liten mengde alkohol.

Emne: Polhavet .

Hensikten med leksjonen: Å danne et konsept om Polhavet som et naturlig fellesskap.

Pedagogisk: Dannelse av kunnskap om ishavets natur:Bli kjent med innbyggerne i Polhavet, kunne forklare trekk ved tilpasningen av levende organismer til å leve i Polhavet.

Pedagogisk: Utvikle ferdigheter til å arbeide med informasjon (behandle den forskjellige måter, er kritisk til informasjon), utvikle tale og hukommelse.Bestem emnet og målene for leksjonen; motta informasjon fra forskjellige kilder;

​ analyser teksten du leser.

Pedagogisk: dyrke nysgjerrighet, interesse for faget, utvide elevenes horisont, utvikle et ønske om å lære nye ting,lytt til svarene til kameratene dine; lytte og oppfatte lærerens tale.

Utstyr: elektronisk presentasjon,lærebok, kart naturområder Russland, ordbok.

I løpet av timene

Jeg . Organisering av tid.

Hei folkens. Vi har gjester i timen vår. La oss ønske dem velkommen.

Verden rundt oss

Interessant å vite

Dens hemmeligheter og mysterier

Er du klar til å løse det?

Sjekker lekser.

2. Oppdatering av kunnskap

Gjett gåtene:

Den består av hav.
Vel, kom igjen, svar raskt.
Dette er ikke et glass vann,
Ah, stort... hav

På jordens overflate Det er mange forskjellige vannmasser. Hva tror du er den største vannmassen? (hav)

Lesningi ordboken om hva det erhav.

(Ocean er den delen av verdenshavet som ligger mellom kontinentene)

Hvor mange hav er det på jorden? (4) Arbeide med et verdenskart.

Hvilken er størst? Hvilken er liten?

Hvor dypt? Hvilken er ikke veldig dyp?

Hva er det varmeste havet? Hvilken er kaldest?

Er det liv i havet?

Og i kulden?

I dag tar vi en titt inn i dette kalde havet.

2. Arbeid med temaet for leksjonen.

Hvilke klimatiske forhold tror du Polhavet ligger i?

Ja, det er veldig kaldt der. Både flora og fauna må tilpasses tøffe levekår.

Hvis vi drar i lang, lang tid mot nord, uten å snu eller avvike noe sted, så kommer vi til Nordpolen. Denne regionen av jorden har lenge blitt kalt Arktis - fra det greske ordet arkticos - nordlig, som de gamle grekerne kalte stjernebildet Ursa Major som ligger i den nordlige delen av himmelen

I dag i klassen har vi et nytt møte i klubben "Vi og verden rundt oss." Vi dedikerer den til studiet av Polhavet. Vi vil dele inn i 4 grupper: geografer, biologer, zoologer og økologer. Møtet i klubben vår holdes som planlagt: (i styret)

Plassering av Polhavet og trekk ved livløs natur (gruppe geografer).

Planter i Polhavet (gruppe av biologer).

Dyr i Polhavet (gruppe av zoologer).

Arktis og mennesker (gruppe av økologer).

Vi gir ordet til en gruppe geografer.

Plassering og trekk ved livløs natur

Polhavet er det kaldeste havet i verden. Det meste av overflaten av havet og øyene er dekket hele året med flerårig is på opptil 5 meter tykk. Bare enkelte steder på øyene er det ikke is, men selv her fryser bakken mange meter dypt. Det dannes ikke jord på slike øyer.

Naturen til Polhavet er veldig barsk. Om vinteren er det POLAR NATT. Fra midten av oktober til februar er solen ikke synlig i det hele tatt. Det blåser sterk vind, snøstormer feier i ukevis, og lufttemperaturen synker ofte til -60°C. I løpet av polarnatten kan du observere et av de mest fantastiske naturfenomenene - NORDLYSET. Øyenvitner sier at nordlyset ser ut som en bisarr gardin som svaier på den mørke himmelen. Gardinen er delt inn i lysende flerfargede striper, som skinner med regnbuens rene farger.

Om sommeren er det POLAR-DAG i SLO. I flere måneder er det lys 24 timer i døgnet. Men solen står lavt over horisonten, og temperaturen kommer sjelden over 3-4°C. Derfor også under en lang polardag hundre år gammel is har ikke tid til å smelte.

Fizminutka .

Tre bjørner gikk hjem.

Pappa var stor, stor.

Mamma er litt kortere.

Vel, sønnen min er bare en liten baby.

Han var veldig liten

Han gikk rundt med rangler.

La oss gi ordet til en gruppe biologer.

Planter

Bare motstandsdyktige og upretensiøse planter tåler tøffe naturforhold. Store områder er okkupert av steinplasserere. Det er nesten ikke jord. Om sommeren smelter snøen stedvis og steinene er blottlagt. Det er på dem lav vokser, og ser ut som grått avskum. Lav er fantastiske organismer. Hovedtyngden av lav består av tynne hvite eller fargeløse rør. Dette er sopptråder. Hver soppkropp består av slike rør. Og mellom sopprørene er det smaragdkuler. Dette er små alger. MONSTER - som alle lav, består av to organismer - en sopp og en alge, kombinert til en. Når den er våt, er mose myk og elastisk. Men etter tørking blir den sprø og smuldrer lett. Dens minste smuler bæres lett av vinden og er i stand til å slå rot. Slik formerer seg hovedsakelig mose. Reinmose er reinens hovednæring. Hjort finner det umiskjennelig ved lukt selv om vinteren under snøen.

I de sørlige delene av havet kan du finne her og der POLARVALMUER og krypende POLARVILER. De kan lett forveksles med urteaktige planter, fordi de bare er 5-10 centimeter høye.

La oss gi ordet til en gruppe zoologer.

Dyr

Et tykt lag hindrer hvalross og sel fra å fryse subkutant fett. Hvalross er nære slektninger av sel, store og sterke, og få mennesker tør å angripe dem. De har to lange hoggtenner, som de bruker i kamper og for å komme seg opp av vannet på isen for å hvile. Hvalrosser har sterke lepper som lar dem suge spiselige skalldyr fra skjellene. En hvalross kan spise 3000 skalldyr på en dag.

ISBJØRNEN har tykk pels som holder godt på varmen. Den arktiske kjempen vandrer rundt i den snødekte ørkenen i flere dager på jakt etter byttedyr. Han kan ligge nær et hull i isen i timevis og vente på at en sel skal dukke opp for litt luft. Isbjørner er de største og sterkeste dyrene i Polhavet, ingen angriper dem. Midt på vinteren blir ungene deres født i snødekte hi. Moren mater dem med melken sin, men spiser ikke noe før det blir varmt nok til at hun kan gå på jakt. Isbjørner har en utmerket luktesans og kan løpe veldig raskt over isen og jage byttedyr. De svømmer og dykker godt. Om sommeren lever de av gress, lav, blåbær og lemen.

På de steinete breddene er det fuglekolonier. Mange sjøfugler hekker her: lundefugl, lomvi, lundefugl, forskjellige typer måker Gåss og ender lever langs kysten. Blant dem er de mest kjente ærfuglene, som har myke, varme dun. Noen dyr kan leve hele året i Polhavet. Andre dyr besøker disse stedene bare om sommeren, når isen smelter og havet er renset for is. Planter som vokser om sommeren er hovedkilden til mat for mange dyr.

Hvilke tilpasninger har de til disse leveforholdene?

La oss ta en av dyreartene og flytte den til oss.

For eksempel: Kan en isbjørn leve under våre forhold?

Hvorfor ikke?

Arbeid med en bok

- Gutter, hør. Jeg skal nå stille deg spørsmål, og du må svare.

La oss se hvem av dere som er mest oppmerksomme og aktive.

Hvilke polfarere husker du?

Hva tenkte polfarere før?

Hva nytt lærte du?

Hva står i "Top of the Earth"?

Hvilket apparat brukes i dag for å studere havet?

Et ord fra våre miljøvernere.

SLO og mann .

Det er ingen permanente menneskelige bosetninger i Polhavet. Men det bor folk her. Den korteste ruten fra Atlanterhavet til Stillehavet går gjennom Polhavet. Derfor beveger karavaner av handelsskip seg jevnlig langs den nordlige sjøveien, med kraftige isbrytere som baner vei gjennom isen.

Det er mange vitenskapelige stasjoner på øyene og i isen i Polhavet. Her observerer polfarere været, studerer hvor isflak driver i havet og utforsker naturen i nord. Dataene de samler inn hjelper dem med å navigere gjennom isen og hjelper meteorologer med å lage værmeldinger.

I havene i Polhavet driver folk med fiske og jakt. Dessverre, på grunn av det faktum at folk i økende grad mestrer Polhavet, er naturen i fare. Dyr som f.eksisbjørn, hvalross, grønlandshval, hvitgås, moskus.

For å beskytte disse sjeldne dyrene er det opprettet naturreservater på Taimyr-halvøya og på Wrangel-øya.

Basert på flora og fauna, hva kan folk gjøre?

Til tross for kulden trenger vi Polhavet.

Ordforrådsarbeid

Hva er en reserve?

Åpne ordboken og finn hva som er en reserve?

Fizminutka .

Bevegelser til en sang om pingviner

4. Konsolidering av det som er lært.

a) frontal undersøkelse:

Sammenlign de naturlige forholdene i området ditt med naturlige forhold Arktis.

Hvilke planter og dyr er karakteristiske for den arktiske sonen?

Hvorfor har folk utforsket Arktis i lang tid?

Hvilke tiltak gjør folk for å beskytte naturen i nordregionen?

Hvorfor dominerer dyrene som lever på havet blant arktiske dyr?

b) strømkretser:

Alger – krepsdyr – fisk – fugler

Alger – krepsdyr – fisk – sel

Fisk – sel – isbjørn

c) Fyll ut tabellen for dagens ekspedisjon (gjensidig innsjekking par)

Arktis - riket av snø og is

Geografisk plassering

Polhavet, nordlige hav, øyer

Belysning

Polar dag og polar natt, nordlys

Flora og fauna

Lav, moser, isvalmue, tyttebær, multebær, krepsdyr, fisk, alkefugl, isbjørn, hvalross, sel

Menneskelig aktivitet

Vitenskapelige stasjoner, Northern Sea Route, fiske, jakt

d) løs kryssordet: (på tavlen)

Løsning på kryssordet "SLO".

Hvis du gjetter riktig kryssord, vil du lese ordet i midten.

Spørsmål.

1. Disse fuglene samles om sommeren på steinete kyster i støyende "fuglekolonier", de elsker å kose seg med fisk.

2. En nær slektning av selen.

3. Fugler som legger egg direkte på nakne fjellhyller.

4. Isbjørnen elsker å jakte på dem.

5. Den vanligste planten i polarområdene.

6. Den største innbyggeren i hav og hav.

7. Små innbyggere i havet som fisk lever av.

Svar. 1. Måke. 2. Hvalross. 3. Lomvi. 4. Forsegl. 5. Lav. 6. Hval 7. Krepsdyr.

Hva lærte vi i klassen? (Arbeid med teksten; arbeid i par, finn nødvendig informasjon)

Hva har du lært?

5.Lekser. Forbered en historie om innbyggerne i Polhavet.

- det minste havet på jorden etter område, som ligger mellom Eurasia og Nord-Amerika. Areal 14,75 millioner kvadratmeter. km, gjennomsnittlig dybde 1225 m, største dybde 5527 m i Grønlandshavet. Vannvolumet er 18,07 millioner km³.

Dette havet utmerker seg ved sitt harde klima, overflod av is og relativt grunne dybder. Livet der er helt avhengig av utveksling av vann og varme med nærliggende hav.

Polhavet er det minste av jordens hav. Det er det grunneste. Havet ligger i sentrum av Arktis, som opptar all plassen rundt Nordpolen, inkludert havet, tilstøtende deler av kontinenter, øyer og øygrupper.

En betydelig del av havområdet består av hav, hvorav de fleste er marginale og kun ett er internt. Det er mange øyer i havet som ligger nær kontinentene.

Historie om havutforskning. Utforskningen av Polhavet er historien om de heroiske bedriftene til mange generasjoner av sjømenn, reisende og forskere fra en rekke land. I gamle tider la russiske folk – pomorer – ut på reiser på skjøre trebåter og båter. De overvintret på Grumant (Spitsbergen) og seilte til munningen av Ob. De fisket, jaktet sjødyr og kjente godt til forholdene for navigering i polare farvann.

Ved å bruke informasjon om russiske reiser forsøkte britene og nederlenderne å finne de korteste rutene fra Europa til landene i øst (Kina og India). Som et resultat av reisen til Willem Barents på slutten av 1500-tallet. et kart over den vestlige delen av havet ble satt sammen.

Den systematiske studien av havkysten begynte med Great Northern Expedition (1733-1743). Deltakerne oppnådde en vitenskapelig bragd - de gikk og kartla kysten fra munningen av Pechora til Beringstredet.

Den første informasjonen om naturen til de sirkumpolare områdene i havet ble samlet inn sent XIX V. under framdriften til Fram Nansen og seilasen til polet på begynnelsen av det tjuende århundre. G. Sedova på skuta «St. Foka."

Muligheten for å krysse havet i en navigasjon ble bevist i 1932 av ekspedisjonen til isbryteren Sibiryakov. Deltakerne på denne ekspedisjonen, under ledelse av O. Yu. Schmidt, tok dybdemålinger, målte tykkelsen på isen og observerte været.

Landet vårt har utviklet nye metoder for å studere dette havet. I 1937 ble den første polarstasjonen «Nordpolen» (SP-1) etablert på et drivende isflak. Fire polfarere ledet av I.D. Papanin utførte en heroisk drift på et isflak fra Nordpolen til Grønlandshavet.

For å studere havet bruker de nå fly som lander på isflak og utfører engangsobservasjoner. Bilder fra verdensrommet gir informasjon om endringer i atmosfærens tilstand over havet og isens bevegelse.

Som et resultat av alle disse studiene har det blitt samlet en stor mengde materiale om ishavets natur: om klimaet, den organiske verden; strukturen til bunntopografien ble avklart, bunnstrømmer ble studert.

Mange hemmeligheter rundt Polhavets natur er allerede kjent, men mye gjenstår å oppdage av fremtidige generasjoner, inkludert kanskje noen av dere.

Bunntopografien har en kompleks struktur. Den sentrale delen av havet krysses av fjellkjeder og dype forkastninger. Mellom ryggene er det dyphavsforsenkninger og bassenger. Et karakteristisk trekk ved havet er en stor sokkel, som utgjør mer enn en tredjedel av havbunnsarealet.

Klimatiske egenskaper bestemmes av havets polare posisjon. Arktiske luftmasser råder over den. Tåker er hyppige om sommeren. Arktiske luftmasser er mye varmere enn luftmasser som dannes over Antarktis. Årsaken til dette er varmereserven i vannet i Polhavet, som stadig fylles opp av varmen fra vannet i Atlanterhavet og, i mindre grad, Stillehavet. Derfor avkjøles ikke Polhavet merkelig nok, men varmer de enorme landområdene på den nordlige halvkule betydelig opp, spesielt i vintermånedene.

Under påvirkning av vestlige og sørvestlige vinder fra Nord-Atlanteren kommer en kraftig strøm av varmt vann fra den nordatlantiske strømmen inn i Polhavet. Langs kysten av Eurasia beveger farvann seg fra vest til øst. Over hele havet fra Beringstredet til Grønland beveger vannet seg i motsatt retning – fra øst til vest.

Det meste karakteristisk trekk naturen til dette havet er tilstedeværelsen av is. Dannelsen deres er assosiert med lav temperatur og relativt lav saltholdighet av overflatevannmasser, som avsaltes av en stor mengde elvevann som strømmer fra kontinentene.

Fjerning av is til andre hav er vanskelig. Derfor råder flerårig is med en tykkelse på 2-4 m eller mer her. Vind og strøm forårsaker bevegelse og kompresjon av is, dannelsen av pukler.

Hovedtyngden av organismer i havet er alger, som kan leve i kaldt vann og til og med på is. Organisk verden den er rik bare i Atlanterhavsregionen og på sokkelen nær elvemunninger. Her dannes plankton, alger vokser på bunnen, og fisk lever (torsk, navaga, kveite). Hval, sel og hvalross lever i havet. Arktis er bebodd av isbjørner og sjøfugler som fører en kolonial livsstil og lever ved kysten. Hele befolkningen i de gigantiske "fuglekoloniene" lever i havet.

Det er to naturlige soner i Polhavet. Grensen til det polare (arktiske) beltet i sør faller omtrent sammen med kanten av kontinentalsokkelen. Denne dypeste og hardeste delen av havet er dekket med drivende is. Om sommeren er isflakene dekket med et lag med smeltevann. Dette beltet er uegnet for levende organismer.

Den delen av havet som grenser til land tilhører det subpolare (subarktiske) beltet. Dette er hovedsakelig hav i Polhavet. Naturen her er ikke så barsk. Om sommeren er vannet utenfor kysten fritt for is og er sterkt avsaltet av elver. Varmt vann fra Atlanterhavet som trenger inn her, skaper forutsetninger for utvikling av plankton, som fisk lever av.

Slags Økonomisk aktivitet i havet. Polhavet er av eksepsjonell betydning for landene hvis kyster er vasket av vannet. Havets tøffe natur gjør det vanskelig å lete etter mineraler. Men olje- og naturgassforekomster er allerede utforsket på sokkelen av Kara- og Barentshavet, utenfor kysten av Alaska og Canada.

Den biologiske rikdommen til havet er liten. I Atlanterhavsregionen fisker de og henter tang, og jakter sel. Hvalproduksjonen i havet er strengt begrenset.

Polare isblokker og isfjell driver i havet, og selv i drinker synker isen aldri til bunnen. Vi kan konkludere med at is ikke synker i vann. Hvorfor? Hvis du tenker deg om, kan dette spørsmålet virke litt rart, fordi is er fast og – intuitivt – burde være tyngre enn flytende. Selv om dette utsagnet er sant for de fleste stoffer, er vann et unntak fra regelen. Det som skiller vann og is er hydrogenbindinger, som gjør isen lettere i fast tilstand enn når den er i flytende tilstand.

Vitenskapelig spørsmål: hvorfor synker ikke is i vann?

La oss forestille oss at vi er i en leksjon som heter " Verden"i 3. klasse. «Hvorfor synker ikke is i vann?» spør læreren barna. Og barn, uten dyp kunnskap om fysikk, begynner å resonnere. "Kanskje dette er magi?" – sier et av barna.

Faktisk er isen ekstremt uvanlig. Det er praktisk talt ingen andre naturlige stoffer som i fast tilstand kan flyte på overflaten av en væske. Dette er en av egenskapene som gjør vann til et så uvanlig stoff, og ærlig talt er det det som endrer banen til planetarisk evolusjon.

Det er noen planeter som inneholder enorme mengder flytende hydrokarboner som ammoniakk - men når dette materialet fryser, synker det til bunnen. Grunnen til at is ikke synker i vann er at når vann fryser, utvider det seg, og samtidig reduseres tettheten. Interessant nok kan utvidelsen av is bryte steinene - prosessen med isbreing av vann er så uvanlig.

Snakker vitenskapelig språk, under fryseprosessen, raske forvitringssykluser og visse kjemiske substanser, frigjort på overflaten er i stand til å løse opp mineraler. Generelt er frysing av vann forbundet med følgende prosesser og muligheter: fysiske egenskaper ingen andre væsker er foreslått.

Tetthet av is og vann

Dermed er svaret på spørsmålet om hvorfor is ikke synker i vann, men flyter på overflaten at den har lavere tetthet enn væske - men dette er et førstenivåsvar. For bedre å forstå, må du vite hvorfor is har lav tetthet, hvorfor ting flyter i utgangspunktet, og hvordan tetthet forårsaker flyt.

La oss huske det greske geniet Archimedes, som fant ut at etter å ha senket en bestemt gjenstand i vann, øker vannvolumet med et tall som er lik volumet til den nedsenkede gjenstanden. Med andre ord, hvis du plasserer en dyp tallerken på vannoverflaten og deretter legger en tung gjenstand i den, vil volumet av vann som renner inn i fatet være nøyaktig lik volumet til gjenstanden. Det spiller ingen rolle om objektet er helt eller delvis nedsenket.

Egenskaper til vann

Vann er fantastisk stoff, som hovedsakelig gir næring til livet på jorden, fordi enhver levende organisme trenger det. En av de viktigste egenskapene til vann er at det har sin høyeste tetthet ved 4°C. Dermed er varmt vann eller is mindre tett enn kaldt vann. Mindre tette stoffer flyter oppå tettere stoffer.

For eksempel, når du tilbereder en salat, kan du legge merke til at oljen er på overflaten av eddik - dette kan forklares med det faktum at den har en lavere tetthet. Den samme loven er også gyldig for å forklare hvorfor is ikke synker i vann, men synker i bensin og parafin. Det er bare at disse to stoffene har lavere tetthet enn is. Så hvis du kaster en oppblåsbar ball i et basseng, vil den flyte på overflaten, men hvis du kaster en stein i vannet, vil den synke til bunnen.

Hvilke endringer skjer med vann når det fryser?

Grunnen til at is ikke synker i vann skyldes hydrogenbindinger, som endres når vannet fryser. Vann består som kjent av ett oksygenatom og to hydrogenatomer. De er festet kovalente bindinger, som er utrolig sterke. En annen type binding som dannes mellom forskjellige molekyler, kalt en hydrogenbinding, er imidlertid svakere. Disse bindingene dannes fordi positivt ladede hydrogenatomer tiltrekkes av de negativt ladede oksygenatomene til nærliggende vannmolekyler.

Når vannet er varmt er molekylene veldig aktive, beveger seg mye rundt og danner og bryter raskt bindinger med andre vannmolekyler. De har energi til å komme nærmere hverandre og bevege seg raskt. Så hvorfor synker ikke is i vann? Kjemi skjuler svaret.

Fysisk-kjemi av is

Når vanntemperaturen faller under 4°C, synker væskens kinetiske energi, slik at molekylene ikke lenger beveger seg. De har ikke energi til å bevege seg og bryte og danne bindinger like lett som ved høye temperaturer. I stedet danner de flere hydrogenbindinger med andre vannmolekyler for å danne sekskantede gitterstrukturer.

De danner disse strukturene for å holde de negativt ladede oksygenmolekylene borte fra hverandre. I midten av sekskantene dannet som følge av aktiviteten til molekyler er det mye tomhet.

Is synker i vann - grunner

Is er faktisk 9% mindre tett enn flytende vann. Derfor tar is opp mer plass enn vann. I praksis er dette fornuftig fordi is utvider seg. Dette er grunnen til at det ikke anbefales å fryse en glassflaske med vann - frossent vann kan skape store sprekker selv i betong. Hvis du har en liters flaske is og en liters flaske med vann, så vil isvannsflasken være lettere. Molekylene er lenger fra hverandre på dette tidspunktet enn når stoffet er i flytende tilstand. Dette er grunnen til at is ikke synker i vann.

Når isen smelter brytes den stabile krystallstrukturen ned og blir tettere. Når vann varmes opp til 4°C, får det energi og molekylene beveger seg raskere og lenger. Dette er grunnen til at varmt vann tar mer plass enn kaldt vann og flyter på toppen av kaldt vann - det er mindre tett. Husk, når du er på en innsjø, mens du svømmer, er det øverste laget av vann alltid behagelig og varmt, men når du setter føttene dypere, kjenner du kulden i det nedre laget.

Betydningen av prosessen i planetens funksjon

Til tross for at spørsmålet "Hvorfor synker ikke is i vann?" for klasse 3 er det veldig viktig å forstå hvorfor denne prosessen skjer og hva den betyr for planeten. Dermed får isens oppdrift viktige konsekvenser for livet på jorden. om vinteren på kalde steder - dette gjør at fisk og andre vannlevende dyr kan overleve under isteppet. Dersom bunnen var frossen, er det stor sannsynlighet for at hele innsjøen kan være frosset.

Under slike forhold ville ikke en eneste organisme forbli i live.

Hvis tettheten av is var høyere enn tettheten til vann, ville isen i havene synke, og iskappene, som i dette tilfellet ville være på bunnen, ville ikke tillate noen å bo der. Havets bunn ville være full av is - og hva skulle det hele bli til? Polaris er blant annet viktig fordi den reflekterer lys og hindrer planeten Jorden i å overopphetes.

Små barn stiller veldig ofte interessante spørsmål til voksne, og de kan ikke alltid svare på dem med en gang. For ikke å virke dum for barnet ditt, anbefaler vi at du setter deg inn i et fullstendig og detaljert, velbegrunnet svar angående isens oppdrift. Tross alt flyter den, ikke drukner. Hvorfor skjer dette?

Hvordan forklare komplekse fysiske prosesser for et barn?

Det første du tenker på er tetthet. Ja, faktisk flyter isen fordi den er mindre tett enn . Men hvordan forklare et barn hva tetthet er? Fortell ham skolepensum ingen er forpliktet, men det er fullt mulig å redusere alt til det faktum. Tross alt har faktisk samme volum vann og is forskjellig vekt. Hvis vi studerer problemet mer detaljert, kan vi si flere andre årsaker i tillegg til tetthet.
ikke bare fordi dens reduserte tetthet hindrer den i å synke lavere. Årsaken er også at små luftbobler er frosset fast i isen. De reduserer også tettheten, og derfor viser det seg generelt at vekten på isplaten blir enda mindre. Når is utvider seg, tar den ikke inn mer luft, men alle de boblene som allerede er inne i dette laget forblir der til isen begynner å smelte eller sublimere.

Gjennomføring av et eksperiment på kraften av ekspansjon av vann

Men hvordan kan du bevise at isen faktisk utvider seg? Vann kan tross alt også utvide seg, så hvordan kan dette bevises under kunstige forhold? Du kan utføre et interessant og veldig enkelt eksperiment. For å gjøre dette trenger du en plast- eller pappkopp og vann. Mengden trenger ikke å være stor, du trenger ikke fylle glasset til randen. Ideelt sett trenger du også en temperatur på ca -8 grader eller lavere. Er temperaturen for høy vil opplevelsen vare urimelig lenge.
Så, vann helles inni, vi må vente på at isen dannes. Siden vi har valgt den optimale temperaturen der et lite volum væske vil bli til is i løpet av to til tre timer, kan du trygt gå hjem og vente. Du må vente til alt vannet blir til is. Etter en stund ser vi på resultatet. En kopp som er deformert eller revet av is er garantert. Ved lavere temperatur ser effektene mer imponerende ut, og selve eksperimentet tar kortere tid.

Negative konsekvenser

Det viser seg at et enkelt eksperiment bekrefter at isblokker virkelig utvider seg når temperaturen synker, og vannvolumet øker lett ved frysing. Som regel gir denne funksjonen mange problemer for glemsomme mennesker: en flaske champagne igjen på balkongen under Nyttår i lang tid, pauser på grunn av eksponering for is. Siden ekspansjonskraften er veldig stor, kan den ikke påvirkes på noen måte. Vel, når det gjelder oppdriften til isblokker, er det ingenting å bevise her. De mest nysgjerrige kan enkelt utføre et lignende eksperiment om våren eller høsten på egen hånd, og prøve å drukne isbiter i en stor sølepytt.