生态与环境实验
图6-24 人造雪花
15.神奇的雪花(中班)
(1)材料准备:人造雪粉、塑料板、搅拌棒。
(2)实验步骤:
①在塑料杯中倒入半袋人造雪粉,并观察人造雪粉。
②往杯子里倒适量的水。
③观察塑料杯中人造雪粉的变化(等待30秒即形成人造雪花)。
④感知人造雪的质感,观察人造雪。
(3)实验原理:
人造雪花应用于很多场合,是一种化学物质。
遇水后发生变化而产生。注意严禁入口。必要时,可以结合课件观看下雪时的场景。冬天下雪时,可以直接到野外玩雪。
图6-25 树上的雪花
图6-26 六边形对称的雪花
(4)拓展延伸:六边形的雪花。
雪花形成的时候,大气里水气是饱和的,温度则在0摄氏度以下。微细的冰晶会渐渐围绕着凝结核,然后,冰晶连结在一起而雪花亦随之诞生,这过程被称为“结晶”。在结晶过程中,水分子会以它们的基本排列方式从液态变成固态。由于冰晶的基本模式是六角棱体,大部分冰晶的雏形都是六角形的。当更多的水分子与冰晶结合后,他们会由第一个六角形开始保持冰晶的形状继续向外生长。
从微观角度讲,当液态的水分子被冷却至凝固点,水分子会互相碰撞,形成固态冰晶,然后它们会利用氢键结合在一起。若分子与分子之间结合,便会更稳定。相对来说,最稳定的排列方式是以六角形状把六个水分子黏在一起,这也是为什么大部分冰晶是六角形的。
虽然大部分冰晶形成时有着六边对称的特性,但是它们会因应温度的改变而成很多不同形状的变化。典型的六角形的扁平片状雪花会在-15摄氏度左右时形成。当温度上升至-5摄氏度,无论针状、柱状抑或一些不能估计的形状的雪花便会产生。由于高度越高,温度越冷,因此六角柱状的雪花通常会在高云形成。较低的云层通常会形成六角平面的片状雪花,而不同形状的结晶会在低云中产生。
雪具有一定的保温杀菌作用,除了能够净化空气,还能起到吸收噪音的作用,这是因为雪花内部有很多空隙。下雪后感觉很安静就是这个道理,这也是“瑞雪兆丰年”的由来。
16.土壤里面有什么?(大班)
图6-27 土壤
(1)材料准备:电子互动墙、新采集的土壤、手持数码显微镜以及各种土壤的图片。
(2)实验步骤:
①让小朋友说说什么是土壤,鼓励小朋友说出自己的理解。
②让小朋友用手持数码显微镜观察新采集的土壤,说说土壤里面的物体的具体名称。
③教师拿出电子互动墙,向幼儿科普土壤的分类,并利用录音向幼儿科普不同土壤分别适合哪些植物生长。
(3)实验目的:
观察土壤里面有什么,知道土壤是混合物。初步了解土壤对人类的重要性。
(4)知识拓展:土壤的成分。
土壤是指地球表面的一层疏松的物质,由各种颗粒状矿物质、有机物质、水分、空气、微生物等组成,能生长植物。土壤由岩石风化而成的矿物质,动植物与微生物残体腐解产生的有机质,土壤生物(固相物质)以及水分(液相物质),空气(气相物质),氧化的腐殖质等组成。
固体物质包括土壤矿物质、有机质和微生物通过光照抑菌灭菌后得到的养料等。液体物质主要指土壤水分。气体是存在于土壤孔隙中的空气。土壤中这三类物质构成了一个矛盾的统一体。它们互相联系、互相制约,为作物提供必需的生活条件,是土壤肥力的物质基础。
土壤中的主要元素:氧、硅、铝、铁、钙、镁、钛、钾、磷、硫等。其质地类型有:壤土、砂土、黏土三种。根据其颜色和特性,我国土壤类型有很多种,如砖红壤、赤红壤、红壤和黄壤、黄棕壤、棕壤、暗棕壤、寒棕壤、坚土、褐土、黑钙土、栗钙土、棕钙土、黑垆土、荒漠土、高山草甸土、高山漠土等。
17.脏水变清了(过滤)(大班)
(1)材料准备:守恒量具、水净化套件、干净的水以及混有餐杂物的水、过滤的材料(石头、沙子、棉花、活性炭等)。
(2)实验步骤:
①欣赏清澈干净的小河。
②出示浑浊难闻的小河水。
③幼儿选择水净化套件进行水的净化。
④幼儿描述实验的结果,对比不同的过滤材料的净化效果。
⑤教师解释水净化的原理。
图6-28 脏水过滤后变清水
(3)实验原理:
活性炭在活化过程中晶格间生成的空隙形成各种形状和大小的微细孔,构成巨大的吸附表面积,因而具有很强的物理吸附能力,能去除水中的余氯、胶体微粒、有机物、微生物等,常用来对水进行脱色、除味。
(4)知识拓展:全球水资源。
地球表面约有70%以上为水所覆盖,其余约占地球表面30%的陆地也有水的存在。地球表面、岩石圈内、大气层中和生物体内所有各种形态的水,包括海洋水、冰川水、湖泊水、沼泽水、河流水、地下水、土壤水、大气水和生物水,在全球形成了一个完整的水系统,这就是水圈。水圈内全部水体的总储量约为1.386×1018 m3。
其中,海洋储量1.338×1018 m3,占全球总储量的96.5%。其他各种水体储量只占3.5%,地表水和地下水各占1/2左右。地球上含盐量不超过1 g/L(克/升)的淡水仅占总水量的2.5%,即3.5×1016 m3。其中有68.7%被固定在两极冰盖和高山冰川中,有30.9%蓄存在地下含水层和永久冻土层,而湖泊、河流、土壤中所容纳的淡水只占0.32%,即约为1×1014 m3,还不到全球水总储量的万分之一。通常所说的水资源主要指这部分可供使用的、逐年可以恢复更新的淡水资源。可见地球上的淡水资源并不丰富。目前共有2.32亿人口所在的26个国家被列为缺水国家。