Ki Hjelp Til Speiderbasen

Endrede felt

Tittel

~~Vannets egenskaper~~

Overflatespenning – vannmolekylene holder sammen

Beskrivelse

~~Gjennomfør en rekke eksperimenter og aktiviteter med vann og se hvordan vannet oppfører seg.~~

Speiderne utforsker overflatespenning ved å studere vanndråper fra en kran og på en glassflate. En enkel og fascinerende aktivitet som viser hvorfor insekter kan gå på vann – og hvordan vannmolekyler «klamrer seg» til hverandre.

Fremgangsmåte

Innledning:
Vann er grunnlag for alt liv. Vi drikker vann når vi er tørste, vi vasker oss i vann og vi koker maten vår i vann. Vi består av store deler vann. Vi vanner potteplantene våre med vann, vi får strøm fra vann og vi pynter parkene våre med sprutende vannfontener. Vi svømmer i vann og går på skøyter på vann. Vann er viktig. Men ikke alle har tilgang på like mye vann som vi har her i Norge. Det spås at nettopp vann kan komme til å bli en av de største kildene til konflikt i framtiden. Hvor godt kjenner du til vannets hemmeligheter?

InnledningSpør speiderne: «Har dere sett en vannlopper eller et annet insekt gå på vannet uten å synke? Hvordan er det mulig?»

~~1. Vann finnes overalt, er alltid i bevegelse, og kan ha forskjellig form og farge. Vann forekommer i flytende form, i fast form (is) og damp/kondens.~~

Forklar at vann består av massevis av vannmolekyler, og at det er ganske sterke bindinger mellom dem. Disse bindingene danner en slags «hud» på overflaten av vannet – det kalles overflatespenning.

Aktivitet: Frys vann, og kok vann til alt har fordampet. (Bruk kun små mengder vann slik at det går fort)
2. Molekylene er vannets byggesteiner. Ett vannmolekyl består av to hydrogenatomer og et oksygenatom. Det er derfor vann har den kjemiske formelen H 2 O.
Aktivitet: Hvem kan lage den mest kreative modellen av et vannmolekyl? (tips til utstyr: appelsiner, erter, tennisball, silkepapir, isoporkuler, maling, trekuler, lim, tannstikkere etc)
3. Vann består av massevis av vannmolekyler. Det er ganske sterke bindinger mellom disse vannmolekylene.
Aktivitet: Studer dråpene som faller fra en halvåpen kran. Dråpene klamrer seg fast før de slipper taket. Det er bindingene mellom vannmolekylene som holder dråpen på plass. Spray litt vann på en glassflate. Studer hvordan dråpene "brått" slår seg sammen til større dråper, nesten som om de er magnetiske. Det er vannmolekylene som binder seg sammen.
4. Vannmolekylene i vann(flytende form) har sterkere bindinger til hverandre enn hva de har i damp. I is holder molekylene enda hardere fast i hverandre enn hva de gjør i flytende form. For å få molekylene til å "slippe opp" disse bindingene fra is til vann eller fra vann til damp trengs det en del energi (varme). Vanligvis når molekylene "slipper opp" bindingene med hverandre trenger stoffet større plass.
Aktivitet 1: Simulere dette ved hjelp av en gruppe mennesker. Stå sammen i ring og hold "arm i arm" (frossen tilstand), slipp opp, hold i hendene (flytende form). Slipp så taket i hendene, bli frie og "svev" rundt i rommet (damp). Aktivitet 2: Hell vann på en plastflaske og legg den i fyseren. Hell vann på en annen plastflaske og legg den i en kjele med vann. Kok opp og la koke. (Pass på at begge flaskene er like fulle). Hva skjer? Begge flaskene utvidere seg. Dette er egentlig litt rart. Nesten alle stoffer trekker seg sammen når de fryser. Men ikke vann. Når vann fryser utvider deg seg. Det er egentlig litt flaks for oss. Det er nemlig derfor isen legger seg oppå vannet i stedet for å synke til bunns. Isen som blir liggende oppå vannet isolerer for vannet som ligger under. Dette er denne måten naturen har innrettet seg på for å unngå at vannene våre blir bunnfrosne om vinteren.
5. Is. I istiden var sannsynligvis 1/3 av jordens overflate dekket av is. Isen var tung og stadig i bevegelse, som en svært treg elv. Dette førte til at landskapet var totalt forandret da isen smeltet. Men isen beveger seg ikke så fort at vi lett kan se det. Den første som klarte å bevise at isbreene beveget seg var en sveitser som lenge hadde hatt mistanke om det. Han bygget en hytte på en isbre. Etter 3 år kom han tilbake og da hadde hytten beveget seg 120 meter. Mange år senere forsøkte Fridtjof Nansen å la seg drive med isen fra Sibir til Nordpolen ved å la polarskuta "Fram" fryse inn i isen.
Klissete aktivitet: Isen beveger seg på samme måte som sirup. Lag et lite dal- og fjell-landskap i en eske med sand. Hell på en boks sirup der det burde vært et høyfjellsvann. Se hvordan "sirup-breen" beveger seg nedover i dalene og former landskapet. Sirupen graver, og den dytter sanden foran seg.

Aktivitet 1 – Dråper fra kranenÅpne kranen slik at det drypper sakte (halvåpen). La speiderne observere dråpene som henger og klamrer seg fast før de slipper taket.

Mer å gjøre
Dra på dagstur til vann
Del en agurk på langs. Vei den. La den ligge til neste møte. Vei den. Hva har skjedd?
Studer en bekk. Lag demninger, se hvor vannet renner (strømmer, bakevjer, bølger etc)
Lag (eller lek med) en dampmaskin
Lag en vannmølle
Studer livet i et vann
Lag isskulpturer
Lær om Fridtjof Nansen og hans "innfrysingsprosjekt"

Still spørsmål:

- Hva holder dråpen på plass?

- Hvorfor faller den til slutt?

Forklar at det er bindingene mellom vannmolekylene som holder dråpen samlet – til slutt blir dråpen så tung at tyngdekraften vinner.

Aktivitet 2 – Dråper på glassSpray litt vann på en glassflate (eller hell noen dråper fra en finger). La speiderne observere hva som skjer når to dråper nærmer seg hverandre:

• Dråpene «hopper» plutselig sammen til én større dråpe – nesten som om de er magnetiske!

Forklar at det er vannmolekylene som binder seg til hverandre når dråpene kommer nær nok.

OppsummeringKoble tilbake til insektene: overflatespenningen er sterk nok til å bære lette insekter. Spør: «Hva tror dere skjer hvis vi tilsetter litt såpe i vannet?» (Såpe bryter ned overflatespenningen – det er derfor vi bruker det til å vaske oss!)

Forberedelser

Visste du at... Is, flytende form og damp kalles vannets tre aggregattilstander. Insekter kan gå på vannet uten å synke fordi vannmolekylene danner svært sterke forbindelser til hverandre... At det finnes ca 80 000 isbreer på jorda i dag? Disse dekker ca 10 % av landjorda. Amazonas er den elva i verden som har størst vannføring. Over 20 % av verdens ferskvann renner i Amazonas (30 % hvis vi ikke regner med vannet som er bundet opp i isbreene) Amazonas -regnskogen er det våteste området i verden med 2, 5 meter nedbør pr år og 50 000 forskjellige treslag. Til sammenligning har vi 20 forskjellige treslag i Norge. Halvparten av de plantene menneskene i dag er avhengige av (mat, medisiner etc) kommer fra Amazonas. Det er derfor et stort problem at regnskogen hogges. Den største innsjøen i verden er Kaspihavet i Kasakhstan. Dårlig drikkevann inneholder ofte parasitter, amøber og bakterier som forårsaker sykdom hos 1,2 milliarder mennesker hvert år. Omtrent 6000 barn dør hver dag av sykdommer som oppstår fordi de ikke har tilgang til rent drikkevann. (I antall tapte liv tilsvarer dette at 20 jumbojetfly styrter hver dag)

• Sørg for at det er en kran tilgjengelig i rommet, eller ha en kanne med vann og en dråpeteller/pipette klar.
• Ha en ren glassflate klar (f.eks. et glass lagt på siden, et speil eller en glasskive).
• Ha en sprayflaske fylt med vann.

Utstyr

~~appelsiner, erter, tennisball, silkepapir, isoporkuler, trekuler osv maling lim tannstikkere kjele og kokeplate fryseboks plastflasker vannkran pappeske med sand (sandkasse) sirup~~

• Tilgang til vannkran (eller kanne med vann og pipette/dråpeteller)
• Ren glassflate (glass, speil eller glasskive)
• Sprayflaske med vann
• Valgfritt: lupe til å studere dråpene nærmere

Sikkerhet

Ingen spesielle hensyn. Pass på at gulvet ikke blir glatt av vannsøl.

Utfordringer og erfaringer

Effekten med dråper som slår seg sammen er lettere å se på en vannrett glassflate enn på en loddrett. Legg glasset flatt på bordet og spray forsiktig for best resultat. Bruk gjerne en lupe – da blir dråpene mye mer imponerende å studere.

Mål

Opprinnelig	Forslag
K-9 Få erfaring i å bruke forskjellige naturmaterialer og andre typer materialer. K-12 Utvikle nysgjerrighet, og få øvelse i å utføre vitenskapelige eksperimenter. S-6 Tilegne deg naturkunnskap.	K-12 Utvikle nysgjerrighet, og få øvelse i å utføre vitenskapelige eksperimenter. S-6 Tilegne deg naturkunnskap.

Varighet

Opprinnelig	Forslag
60 - 90 min	15 min

Fysisk intensitet

Opprinnelig	Forslag
Ikke satt	Fysisk lav intensitet

Overflatespenning – vannmolekylene holder sammen