Состояния вещества для детей могут ожить за одно утро. Я показал своему ребенку, как вода может быть камнем, глотком и облаком в один день. Этот крошечный момент превратил факт в маленький научный героический момент.
Что означают состояния вещества
Вещество — это все, что имеет массу и занимает пространство. Три классических состояния — это твердое, жидкое и газообразное. Твердые тела сохраняют свою форму. Жидкости принимают форму контейнера. Газы распространяются, чтобы заполнить свое пространство. Интересно, что вода уникальна среди веществ, потому что она естественно существует во всех трех общих состояниях вещества — твердом, жидком и газообразном — при стандартных атмосферных условиях Земли, что делает ее отличным примером для детей, изучающих эти концепции согласно Science Learning Hub.
Быстрая картина частиц
В твердых телах частицы сидят близко и вибрируют. В жидкостях частицы остаются рядом, но скользят друг мимо друга. В газах частицы двигаются далеко друг от друга и свободно перемещаются. Эти простые образы помогают детям представить маленьких актеров.
Как тепло и давление изменяют состояния вещества для детей
Тепло добавляет энергию и может плавить твердые тела в жидкости. Тепло также может испарять жидкости в газы. Охлаждение удаляет энергию и делает обратное. Эти изменения имеют названия, такие как плавление и замерзание.
Используйте эти короткие слова с детьми:
- Плавление и замерзание
- Испарение и конденсация
- Сублимация и осаждение
Давление также изменяет поведение. Например, более высокое давление повышает точку кипения жидкости. Более низкое давление понижает ее.
За пределами трех: плазма и странные состояния
Существует четвертое общее состояние, называемое плазмой. Плазма — это ионизированный газ и является наиболее распространенным состоянием видимого вещества во Вселенной, составляя более 99% ее согласно NASA. Вы видите плазму в молниях, пламени и неоновых вывесках. Ирвинг Лэнгмюр назвал плазму в начале 20 века.
Существуют и другие странные состояния. Конденсаты Бозе-Эйнштейна ведут себя как один квантовый объект при очень низких температурах. В 1995 году ученые Эрик Корнелл и Карл Виман создали первый конденсат Бозе-Эйнштейна, охладив образец рубидия до нескольких градусов выше абсолютного нуля как отмечено Нобелевской премией. Сверхкритические жидкости размывают границы между жидкостью и газом при критической температуре и давлении. В 2021 году исследователи обнаружили новое состояние вещества, называемое ‘жидким стеклом’, которое проявляет свойства между твердым и жидким состояниями согласно Live Science.
Простые, безопасные демонстрации для пробуждения любопытства
Короткие демонстрации делают идею запоминающейся. Попробуйте эти с взрослым надзором и осторожностью.
- Растопите кубик льда в теплых руках и послушайте тихий шип.
- Посмотрите, как образуется конденсат на холодном стакане.
- Сделайте облек из кукурузного крахмала и воды: одна часть воды на две части кукурузного крахмала. Нажмите быстро, и он будет казаться твердым. Нажмите медленно, и он потечет.
Сухой лед драматичен, потому что он сублимируется. Однако обращайтесь с сухим льдом только в тяжелых перчатках и с взрослым надзором. Никогда не трогайте пар. Никогда не позволяйте экспериментам приближаться к рту, розеткам или горячим сковородам. Безопасность прежде всего, всегда.
Ежедневная прогулка детектива
На пятиминутной прогулке попросите детей указать на твердое, жидкое и газообразное. Вы услышите хрустящий треск льда и шипение маленького пара. Маленькие наблюдения строят большое любопытство.
Инструменты для маленьких ученых
Используйте диаграммы частиц и простую анимацию изменения фаз. Держите маленький блокнот для наблюдений. Рисуйте то, что видите, и слова последуют. Эти маленькие шаги помогают детям учиться и запоминать.
Прочтите или послушайте историю о состояниях вещества сейчас: Для детей 3-5 лет, Для детей 3-5 лет, Для детей 6-8 лет, Для детей 8-10 лет, и Для детей 10-12 лет.
Попробуйте это сегодня вечером: станьте маленьким научным детективом и поделитесь тем, что заметили. Для получения дополнительных детских концепций и историй, изучите раздел обучения Storypie.
