Презентация на тему: Почему растут игрушки?

Почему растут игрушки? Автор: Михеев Владислав,ученик 2 б класса МОУ СОШ №1 «Полифорум»Руководитель: Бочкарева Татьяна ВладимировнаКонсультант: Змева Людмила Александровна

Моя цель: выяснение причин увеличения игрушек.

Гипотезы: Раз игрушки растут, значит, они живые.Игрушки изготовлены из вещества, которое может растягиваться.3.Игрушки разбухают из-за воздействия воды.

Задачи: Собрать коллекцию растущих игрушек и сделать их классификацию.Определить опытным путем условия роста игрушек. Узнать, из какого вещества сделаны игрушки, и каковы его свойства.Выяснить, какие научные законы объясняют рост игрушек.Разработать инструкции для ребят и разместить их на сайте и в классной газете.

Игрушки серии «Домашний инкубатор» получили Платиновую медаль Знак качества XXI века. Я вновь обратился к коробке. Но сведений о составе игрушки не нашел. Но я нашел название фирмы-распространителя игрушек, их адрес и сайт в Интернете! Мы зашли в Интернете на указанный сайт: http://www.onetoy.ru. Здесь была информация о компании, фотографии и описание предлагаемых игрушек, отзывы покупателей об игрушках, комментарии и ответы фирмы.

«Домашний инкубатор». Игрушка из полимерного материала, увеличивающаяся в размерах при погружении в воду. Это синтетический сополимер, подобный полиэтилену, пластмассе, каучуку, но с большим расстоянием между молекулами. Эта особенность делает его эластичным и позволяет впитывать воду…». Поглощающий воду материал представляет собой смесь абсорбирующего каучука на основе акрила и этилен винил ацетат сополимера. Хрупкая скорлупа изготавливается из смеси пластика (например, полиэтилен или полипропилен) и карбоната кальция, например, слюдяного порошка или силиката магния (тальк). http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%94%D0%BE%D0%BC%D0%B0%D1%88%D0%BD%D0%B8%D0%B9_%D0%B8%D0%BD%D0%BA%D1%83%D0%B1%D0%B0%D1%82%D0%BE%D1%80

Полимеры – это вещества, состоящие из различных групп атомов, соединённых в длинные молекулы.Cополимеры – это вещества, состоящие из цепочек полимеров.

История Термин «полимерия» был введён в науку И. Берцелиусом в 1833 для обозначения особого вида изомерии, при которой вещества (полимеры), имеющие одинаковый состав, обладают различной молекулярной массой, например этилен и бутилен, кислород и озон.

Благодаря полимерам появилась жизнь на Земле!

Я решил проверить, есть ли живые, природные полимеры в моих игрушках Опыт «Определение наличия крахмала в игрушке» Соскоблили на блюдце немного слизи. Заварили из крахмала кисель (без сахара и красителя) и выложили на то же блюдечко. Капнули немного йода на кисель и слизь. Кисель стал фиолетовым, а слизь ярко коричневой, как йод. Вывод: крахмала в составе игрушки нет.

Но я не оставил идею найти что-то живое в игрушке Исходил из того, что для выращивания игрушку необходимо поместить в водуВода – источник жизни на Земле! Как она может заставить расти неживое?

Вода состоит из молекулы кислорода и двух молекул водорода. В жидком состоянии ее молекулы расположены на некотором расстоянии друг от друга. Это позволяет им свободно двигаться. Когда тело помещается в воду, молекулы воды начинают растаскивать молекулы этого тела в разные стороны, заполняя все свободное пространство.

Происходит процесс смачиванияСмачивание – это поверхностное явление, заключающееся во взаимодействии жидкости с поверхностью тела.

С явлением смачивания очень тесно связано явление капиллярности. Силы притяжения, действующие между молекулами твёрдого тела и жидкости, заставляют её подниматься по стенке сосуда.

Таким образом, у наших игрушек обнаружено еще одно свойство – влагопроницаемость.Влагопроницаемость – это способность тела пропускать воду.

Мы взяли полимерную игрушку и губку, их сходство в том, что обе сделаны из полимера, имеют поры-капилляры. Опустили их в воду. Губка и игрушка стали наполняться водой.Полимерная игрушка медленнее наполнялась водой, а губка быстро впитала воду. На наш взгляд, причина в том, что капилляры у губки шире. При этом игрушка стала увеличиваться в размере, а губка нет. Я заметил, что на 2-3 день игрушки растут быстрее, т.к. вещество, из которого они состоят, становится менее плотным. Вывод: влагопроницаемостью обладают тела, пронизанные порами – капиллярами. По капиллярам вода может передвигаться во все стороны, даже снизу вверх. Чем выше капиллярность тела, тем выше ее влагопроницаемость. Вода «прилипает» к стенкам капилляров и как бы ползет вверх. Чем тоньше капилляры, тем выше поднимается вода.

Что позволяет игрушкам оставаться большими, не находясь в воде, в течение 2-3 дней? Это свойство влагоемкость. Влагоемкость – это способность тела удерживать воду. Вода заполняет все поры, препятствуя прохождению воздуха вглубь. Плотное тело хуже удерживает воду и обладает низкой влагоемкостью.

Я поместил в воду пористые тела – растущую игрушку и губку. Затем выложил на блюдечко. Блюдечко, где лежала губка, стало наполняться водой. Когда я поднял губку, вода из нее стала выливаться быстрее. Из игрушки вода не выделилась. Вывод: полимер, из которого изготовлена игрушка способен не только пропускать, но и удерживать воду.

Этот эффект я наблюдал и при изготовлении мячика-прыгуна.Что произошло? Почему он вырос? «Рождению» мячика способствуют такие физико-химические процессы: Смачивание – капиллярный эффект – адгезия – влагоемкость – испарение (при подсушивании мячика). Адгезия – физический процесс – сцепление поверхностей разнородных твёрдых или жидких тел.

При проведении опытов мы увидели, как твердое тело может превратиться в аморфное. Теперь у тела появляются новые свойства: эластичность, упругость, пластичность, мягкость.

Если посмотреть на строение такого полимера, то можно увидеть: у твердого тела молекулы расположены, как солдаты на параде у аморфного, как дети на перемене.

Я заметил, что игрушки состоят не из однородного вещества, в нем есть полости (пузырьки). Решил узнать, как они появились. В инструкции сказано, что игрушку необходимо поместить в воду с температурой 35°. Возможно, полости появились из-за того, что в состав полимера входит газ. При изготовлении игрушки, некоторые частички полимера надуваются, как воздушные шарики или пузырьки в киселе при варке?

Опыт «Приготовление киселя» Из крахмала и воды мы приготовили кисель. Стали варить. При нагревании крахмал стал тягучим, на его поверхности появились пузырьки. Сначала большие. А затем пузырьками мелкими наполнилась вся масса. Вода переходит в газообразное состояние. За счет этого киселя стало больше в 2,5 раза. Вывод: мы установили влияние температуры на рост игрушки.

Некоторые игрушки, например «Пришелец». Растут в пластмассовом яйце из вулкана. Появление такой игрушки происходит благодаря процессу растворение.

По истечении 2-3 дней игрушки уменьшаются в объеме, а мячик-прыгун становится сухим и уже не отскакивает от пола. Я решил узнать, почему это происходит, можно ли вернуть игрушке первоначальный вид. Людмила Александровна Змеева предложила провести опыт «Испарение».При извлечении игрушки из воды, не могут протекать процессы смачивания, вода превращается в пар. Из-за уменьшения количества воды игрушка становится маленькой.

Попытаемся сохранить игрушки. Поместим в металлическую банку. Через неделю игрушки не изменились по величине. Явление превращения пара в жидкость называется конденсациейВыделенные из игрушек капельки воды остаются на стенках металлической банки. Они обладают свойством смачивания. Но не обладают влагопроницаемостью и влагоемкостью. Поэтому капельки воды вновь попадают в игрушки, сохраняя их размер.

Мои выводы Собрав все имеющиеся у меня игрушки, я разделил их на следующие группы:

По результатам проведенных опытов и опроса одноклассников и взрослых, я составил таблицу «Родственники растущих игрушек»

3. Игрушки серии «Домашний инкубатор» не живые. Они сделаны из синтетического сополимера.

4. Рост игрушек обусловлен не только действием воды, но и свойствами сополимера: его аморфность и пористость.

5. Рост игрушек объясняют следующие научные явления и законы:СмачиваниеВлагопроницаемостьКапиллярный эффектАдгезия (сцепление)ВлагоемкостьКонденсация.

6. Выявленные особенности растущих игрушек, позволили предположить, что свойства полимеров могут помочь людям в будущем. Я могу предложить такие варианты использования полимеров. Изготавливать растущие лодки. Во время длительного путешествия по воде лодка может превратиться в огромный корабль. Главное спроектировать систему, позволяющую лодке не тонуть после набухания в воде.

Загружать полимерные шарики в стиральную машину вместе с бельем. Набухая, они увеличатся в объеме. При вращении в машине, они будут биться о белье, стирая с него грязь. Экономия стирального порошка! Большая польза для людей, страдающих аллергией.

Полимерным гелем можно натирать овощи, фрукты. Высыхая, он превратится в тонкую пленку, защитит продукты от повреждений и гниения.

Из полимеров можно изготавливать емкости для перевозки жидкостей на дальние расстояния. Или покрывать пленкой стеклянные банки и бутылки. Они, я думаю, не будут биться и трескаться, ни от холода, ни от столкновения друг с другом.

Теперь я знаю, почему растут игрушки! Благодарю за внимание

Источники информации Энциклопедии полимеров, т. 1-3, гл. ред. В. А. Каргин, М., 1972-77.http://www.onetoy.ru/catalog/neobyichnyieigrushki/ domashniyinkubator/?page=1http://ru.wikipedia.org/wiki/