לקט ניסויי מעבדה ממוחשבת לבית ספר יסודי
נושא :מדעי החומר – תהליכי שינוי בחומרים/כיתה ד'
מה קורה למים כשמחממים אותם?
הקדמה רוב החומרים בטבע מופיעים בשלושה מצבי צבירה עיקריים :מוצק (למשל ,ברזל או קרח) ,נוזל (למשל ,מים או שמן) וגז (למשל ,חמצן או אדים) .מצב הצבירה של החומר מבטא את התכונות הפיסיקליות של החומר .מעבר של חומר ממצב צבירה אחד לשני כרוך בשינוייי טמפרטורה (חימום או קירור) .מעבר ממצב צבירה מוצק לנוזל נקרא התכה .מעבר ממצב צבירה נוזל למוצק נקרא הקפאה/התמצקות .מעבר ממצב צבירה נוזל לגז נקרא אידוי .מעבר ממצב צבירה גז לנוזל נקרא עיבוי.
חברת פורייה מערכות בע"מ ,רח' המלאכה ,21ראש העין https://einsteinworld.com/home info@fourieredu.com
לקט ניסויי מעבדה ממוחשבת לבית ספר יסודי
מה נחקור? נצפה בשינויי הטמפרטורה של המים במהלך חימום. נעקוב אחר השינוי בתכונות הפיזיקליות של המים (נוזל) עד הפיכתם לאדים (גז).
חברת פורייה מערכות בע"מ ,רח' המלאכה ,21ראש העין https://einsteinworld.com/home info@fourieredu.com
לקט ניסויי מעבדה ממוחשבת לבית ספר יסודי
ציוד וחומרים
● einstein™ Tabletאו einstein™ LabMate ● חיישן טמפרטורה ● כוס כימית 250מילילטר עם סימון שנתות ● סרגל למדידת גובה המים ● מי ברז ● פלטה חשמלית /גזיה /כהליה וחצובה *אין להניח לילדים או אנשים שאינם כשירים לתפעל לבד את מקורות החום המוזכרים לעיל.
חברת פורייה מערכות בע"מ ,רח' המלאכה ,21ראש העין https://einsteinworld.com/home info@fourieredu.com
לקט ניסויי מעבדה ממוחשבת לבית ספר יסודי
העמדת הניסוי .1הפעילו את einstein™ Tabletאו .einstein™ LabMateבהפעלת וחיבור ה einstein™ LabMateיש לקשר את אוסף הנתונים לתוכנה ע"י חיבורית ה.bluetooth לפרטים נוספים יש להוריד את מדריך המשתמשמהאתר. .2לחצו על תוכנת ה MiLABEx -ועל הכפתור MiLABExבעמוד הכניסה .3הגדירו את מערך אוגר הנתונים
מערך אוגר הנתונים טמפרטורה קצב הדגימה:
כל שנייה
:משך הדגימה
6דקות
רגע לפני... שערו איזה שינוי יתרחש במצב הצבירה של המים? האם הטמפרטורה שתימדד בכוס עם המים תעלה /תרד/לא תשתנה? ציירו את עקומת הגרף שהנכם משערים שתתקבל.
חברת פורייה מערכות בע"מ ,רח' המלאכה ,21ראש העין https://einsteinworld.com/home info@fourieredu.com
לקט ניסויי מעבדה ממוחשבת לבית ספר יסודי
ביצוע הניסוי .1חברו את חיישן הטמפרטורה לאחת היציאות הממוספרות בטאבלט איינשטיין. .2וודאו שחיישן הטמפרטורה שאותו חיברתם לטאבלט מסומן ב.V- .3שפכו לתוך הכוס הכימית מי ברז עד לגובה של 50מיליליטר. .4הכניסו את חיישן הטמפרטורה לתוך הכוס. .5לחצו על צלמית התחל (
) ,כדי להתחיל רישום של הנתונים.
.6עקבו אחר שינויי הטמפרטורה החלים :בתחילת הניסוי ,לאחר רתיחת המים ובסוף הניסוי. הוסיפו את הנתונים לטבלת עיבוד הנתונים. .7לאחר שהתהליך הסתיים שמרו את הנתונים על-ידי לחיצה על צלמית שמור
חברת פורייה מערכות בע"מ ,רח' המלאכה ,21ראש העין https://einsteinworld.com/home info@fourieredu.com
לקט ניסויי מעבדה ממוחשבת לבית ספר יסודי (
) בסרגל הכלים העליון.
עיבוד נתונים .1מה הכותרת של הגרף? .2מה מודדים בציר האנכי /ציר ה? Y- .3מהן היחידות של ציר ה?Y- .4מה מודדים בציר האפקי /ציר ה?X- .5מהן היחידות בציר ה?X- .6מה הייתה הטמפרטורה הנמוכה ביותר שנמדדה? .7באיזה שלב של הניסוי נמדדה טמפרטורה זו? .8מה הייתה הטמפרטורה הגבוהה ביותר שנמדדה? .9באיזה שלב של הניסוי נמדדה טמפרטורה זו? .10באיזו טמפרטורה התחילו המים לרתוח? .11כיצד השתנה גובה המים במהלך הניסוי? (עלה/ירד/לא השתנה)
מצב צבירה של המים תחילת הניסוי
מוצק /נוזל /גז
לאחר רתיחת המים
מוצק /נוזל /גז
תום הניסוי
מוצק /נוזל /גז
גובה המים בס"מ
טמפרטורת המים ()°C
חברת פורייה מערכות בע"מ ,רח' המלאכה ,21ראש העין https://einsteinworld.com/home info@fourieredu.com
לקט ניסויי מעבדה ממוחשבת לבית ספר יסודי
תוצאות ומסקנות :צפו בממצאים שהעליתם לטבלה השיתופית ונסו להגדיר את המושג התאדות
דיון בכיתה .1מהו ההפרש בין הטמפרטורה ההתחלתית של הניסוי לבין הטמפרטורה הסופית של הניסוי? .2כיצד השתנתה הטמפרטורה של המים? .3באיזו טמפרטורה הפכו המים לאדי מים? .4מה ניתן ללמוד מכך על על תהליך ההתאדות ? השלימו: בתהליך האידוי: תוספת חום (חימום) גורמת לשינוי של החומר מים ממצב צבירה __________ ל___________.
תהליך האידוי מתקיים גם כשהמים קרים
נקודת רתיחה :הטמפרטורה שבה נוצר השינוי במצב הצבירה של המים ממצב צבירה _________ ל_________. .5השוו בין תוצאות המדידה לבין השערתכם לפני תחילת הניסוי.
יישום תנו דוגמאות מחיי היום יום המתארים תהליך של התאדות (למשל ,מתחום הבישול או ממחזור המים בטבע)
חקירת המשך
חברת פורייה מערכות בע"מ ,רח' המלאכה ,21ראש העין https://einsteinworld.com/home info@fourieredu.com
לקט ניסויי מעבדה ממוחשבת לבית ספר יסודי .1שערו מה יקרה לדעתכם אם נניח טיפת מים על האמה ונפזר אותה לאורכה? .2איזו תחושה נוצרת ביד?
.3
כעת הניחו טיפת מים על האמה ופזרו אותה לאורך האמה.
.4
מה קרה לטיפת המים כעבור מספר דקות?
.5
טיפת המים שנתה את מצב הצבירה שלה מ________ ל _________.
.6
טיפת המים ששמנו על היד הפכה לאדי מים .בניסוי שערכנו חממנו מים והם
הפכו אדים .במה שונים שני התהליכים? .7תהליך שבו מים הופכים לאדים בטמפרטורה הנמוכה מטמפרטורת רתיחה () 100°Cנקרא התנדפות.
מתוך מסמך ההתנסויות לכיתה ד'
חברת פורייה מערכות בע"מ ,רח' המלאכה ,21ראש העין https://einsteinworld.com/home info@fourieredu.com
לקט ניסויי מעבדה ממוחשבת לבית ספר יסודי רעיונות ודגשים
●
תהליכי שינוי בחומרים
● חימום גוף (תוספת חום) או קירור גוף (גריעת חום) יכולים לגרום לשינויים פיזיקליים ולשינויים כימיים ציוני דרך
● שינויים בחומר ● טמפרטורה ומצבי צבירה
מיומנויות
● ניסוי מדידת טמפרטורה של חומרים במצבי צבירה שונים ● ארגון נתונים בטבלה ● הסקת מסקנות ● ניסוח העיקרון :חימום גוף (תוספת חום) או קירור גוף (גריעת חום) יכולים לגרום לשינויים פיזיקליים ולשינויים כימיים
ההתנסות- הניסוי/התצפית/תה ליך טכנולוגי/דגם
● שינויים בחומר מים :מעבר בין מצבי צבירה של המים חימום גוף (תוספת חום) או קירור גוף (גריעת חום) יכולים לגרום לשינויים פיזיקליים ולשינויים כימיים ● הדגמת מורה ● ציוד וחומרים :כוסות עם מים ,מד טמפרטורה ,כהליה /גז מבער ,צלחת ● מעקב אחר השינויים בטמפרטורת המים במעבר בין שלושת מצבי הצבירה. ● התאדות :חימום מים בתוך כוס חסינת אש על גבי כהליה /גז מבער עד לרתיחה. ● במהלך החימום עוקבים אחר טמפרטורת המים ● ארגון נתונים בטבלה
חברת פורייה מערכות בע"מ ,רח' המלאכה ,21ראש העין https://einsteinworld.com/home info@fourieredu.com
לקט ניסויי מעבדה ממוחשבת לבית ספר יסודי הצעות למקורות תומכים
● מדע וטכנולוגיה לכתה ד' הוצאת רמות אוניברסיטת תל אביב עמודים 95-108 ● מסע מדע ד' הוצאת כינרת עמודים 35-54 ●
מדע בעידן טכנולוגי חלק שישי ,הוצאת רכס עמודים 90 ,85-84 ,81
חברת פורייה מערכות בע"מ ,רח' המלאכה ,21ראש העין https://einsteinworld.com/home info@fourieredu.com