io, piccolo scienziato - Istituto Comprensivo Sammichele di Bari

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Istituto Comprensivo di Scuola dell’Infanzia, Primaria e
Secondaria di I Grado Sammichele di Bari (BA)
PROGETTO P.O.N.
C–1–FSE–2013–384
“IO, PICCOLO SCIENZIATO”
Destinatari: alunni classe III B Scuola Primaria
Dirigente Scolastico: prof.ssa CICORIA Luciana
Esperto Esterno: ing. VIELI Antonio
Tutor: ins. CAPECE Rosa
ANNO SCOLASTICO 2013/2014
Nell’ambito del Programma Operativo Nazionale “Competenze per lo Sviluppo”
– finanziato dal Fondo Sociale Europeo con l’obiettivo di migliorare i livelli di
conoscenza e competenza dei giovani attraverso interventi per lo sviluppo delle
competenze chiave – è stato attivato il progetto codice autorizzazione C–1–
FSE–2013–384 “Io, Piccolo Scienziato”, al quale hanno partecipato gli alunni
della classe III B della Scuola Primaria, con l’obiettivo di assimilare il metodo
scientifico sperimentale, acquisire abilità operative mediante l’uso dei principali
strumenti di laboratorio, approfondire i fenomeni scientifici attraverso la
simulazione sperimentale diretta, rappresentando ed esponendo le esperienze di
laboratorio effettuate.
I corsisti hanno avuto modo di implementare le fasi teoriche del metodo
scientifico induttivo–deduttivo attraverso la realizzazione guidata degli
esperimenti scientifici proposti, raccogliendo dati e informazioni, formulando
ipotesi, verificandone sperimentalmente la validità e desumendo la legge o
regola che governa il fenomeno, partecipando alle fasi di progettazione e
realizzazione delle attività.
In questa raccolta vengono sinteticamente riassunte le esperienze di laboratorio
realizzate durante il progetto, attraverso brevi richiami teorici e la descrizione di
ciascuna attività sperimentale condotta, per la quale sono riepilogati i materiali
necessari – di uso comune e pertanto facilmente reperibili – le fasi di
svolgimento e le osservazioni/conclusioni finali, di modo che ciascun alunno
possa conservare un ricordo delle attività svolte e – al tempo stesso – uno
strumento di immediata consultazione per realizzare in autonomia (con la
supervisione di un adulto) le attività sperimentali proposte durante il progetto.
Dirigente Scolastico: prof.ssa CICORIA Luciana
Esperto Esterno: ing. VIELI Antonio
Tutor: ins. CAPECE Rosa
1
IL MANUALE DEL
PICCOLO SCIENZIATO
INDICE
Il metodo sperimentale ……………………………………………………………….
4
I simboli di pericolo ……………………………………………………………………
6
Gli strumenti di laboratorio ………………………………………………………..
8
Norme di sicurezza nel laboratorio scientifico ……………………………..
10
Il microscopio ottico …………………………………………………………………..
11
La preparazione di un vetrino …………………………………………………….
12
Gli stati di aggregazione …………………………………………………………….
13
La sublimazione dello iodio …………………………………………………………
14
Velocità di evaporazione dei liquidi …………………………………………….
15
La prova del palloncino ……………………………………………………………..
16
Conduttori e isolanti …………………………………………………………………..
18
L’elettroscopio ……………………………………………………………………………
18
Il principio dei vasi comunicanti ………………………………………………… 20
La presenza (in)visibile dell’aria …………………………………………………. 22
Le caratteristiche del suolo …………………………………………………………
23
La permeabilità …………………………………………………………………………
23
Uovo che galleggia, uovo che affonda …………………….……………………
25
La danza dell’uvetta …………………………………………………………………… 26
I cristalli …………………………………………………………………………………… 28
Realizzazione di cristalli con solfato di rame ……………………………….. 28
La densità nei liquidi …………………………………………………………………. 30
2
La velocità della combustione ……………………………………………………..
31
Il magnetismo …………………………………………………………………………… 32
La tensione superficiale ……………………………………………………………… 34
Illusione ottica …………………………………………………………………………… 35
Acidi e basi ………………………………………………………………………………..
36
Sostanze acide e sostanze basiche ……………………………………………….. 37
La germinazione delle piante ………………………….………………………….. 38
La fontana di Erone …………………………………………………………………… 39
Fotogallery ………………………………………………………………………………..
41
3
Progetto P.O.N. C–1–FSE–2013–384 “IO, PICCOLO SCIENZIATO” – Alunni classe III B Scuola Primaria
Istituto Comprensivo di Scuola dell’Infanzia, Primaria e Secondaria di I Grado Sammichele di Bari (BA)
IL METODO SPERIMENTALE
LE FASI DEL METODO SPERIMENTALE
Galileo Galilei ha introdotto il metodo sperimentale, che si sviluppa in 4 fasi principali:
1) osservare il fenomeno, raccogliendo dati e informazioni;
2) formulare un’ipotesi che spiega il fenomeno;
3) verificare la correttezza dell’ipotesi attraverso gli esperimenti;
4) trarre le conclusioni, individuando una legge valida in generale.
Attenzione! Se l’ipotesi formulata non è confermata dall’esperimento, si riparte dal punto
2: l’ipotesi iniziale viene modificata, si eseguono nuovi esperimenti per valutare se l’ipotesi è
confermata. In caso di esito positivo, si traggono le conclusioni valide in generale.
PAROLE CHIAVE:
OSSERVAZIONE – IPOTESI – VERIFICA – CONCLUSIONI
OSSERVAZIONE
IPOTESI
ESITO POSITIVO
CONCLUSIONI
Esperto esterno: ing. Vieli Antonio
ESITO NEGATIVO
VERIFICA
Tutor: ins. Capece Rosa
Pag. 4
ESEMPIO
Mettendo a bollire l’acqua sul fuoco, ho notato che l’acqua bolle più velocemente se riempio il
recipiente con una quantità inferiore di acqua.
Perché si verifica questo fenomeno? Esiste una correlazione tra la quantità
di acqua messa a bollire e la temperatura raggiunta?
OSSERVAZIONE
Metti sul fornello due recipienti di acqua: il primo recipiente contiene un litro di acqua, il
secondo recipiente contiene mezzo litro d’acqua.
Accendi i fornelli con la stessa intensità di fiamma, in modo da fornire la stessa quantità di
calore.
Successivamente, misura la temperatura raggiunta dall’acqua contenuta nei recipienti ad
intervalli di 5 minuti, per 10 minuti, registrando i dati in una tabella.
L’acqua ha raggiunto la stessa temperatura in entrambi i recipienti?
IPOTESI
A parità di calore fornito e di tempo trascorso, il recipiente contenente una quantità inferiore
di acqua raggiunge una temperatura maggiore.
VERIFICA
Temperatura iniziale
20°
20°
Temperatura dopo 5 minuti
40°
50°
Temperatura dopo 10 minuti
80°
100°
Recipiente con un litro d’acqua
Recipiente con mezzo litro d’acqua
CONCLUSIONE
La stessa quantità di calore fornita a due quantità di liquido diverse della stessa
sostanza produce una temperatura maggiore nel recipiente che contiene un volume
inferiore.
Pag. 5
I SIMBOLI DI PERICOLO
Indica il tipo di pericolo individuato da ciascun simbolo e descrivine brevemente il significato.
SOSTANZE INFIAMMABILI
Sostanze che possono surriscaldarsi e
successivamente infiammarsi a contatto con l’aria
SOSTANZE RADIOATTIVE
Sostanze che possono trasportare energia nello
spazio
SOSTANZE CORROSIVE
Sostanze che possono causare la distruzione di
tessuti viventi e/o attrezzature
SOSTANZE ESPLOSIVE
Sostanze che possono esplodere a causa di una
scintilla e che sono sensibili agli urti
Pag. 6
SOSTANZE PERICOLOSE PER L’AMBIENTE
Sostanze inquinanti che possono provocare danni
alla flora, alla fauna e alle acque
SOSTANZE COMBURENTI
Sostanze che possono facilmente ossidarsi o
liberare ossigeno
SOSTANZE NOCIVE/IRRITANTI
Sostanze che per inalazione o contatto con la pelle
possono provocare rischi per la salute non mortali
SOSTANZE TOSSICHE
Sostanze che per inalazione, ingestione o contatto
con la pelle possono provocare anche la morte
Pag. 7
GLI STRUMENTI DI LABORATORIO
Indica il nome di ciascuno strumento di laboratorio e descrivine brevemente la funzione.
PROVETTA
Serve per contenere liquidi e miscugli, va tenuta
in piedi nel portaprovette
PIPETTA GRADUATA
Strumento di misurazione che serve a trasferire
una piccola quantità di liquido, che viene
misurata attraverso le tacche di misurazione
CILINDRO GRADUATO
Strumento di misurazione di sostanze liquide
PINZETTA
Strumento che serve a trasferire piccole parti di
materiale (rocce, cristalli, grani di sale, sezioni
sottili di sostanze da osservare al microscopio)
Pag. 8
MICROSCOPIO OTTICO
Strumento che serve ad ingrandire di numerose
volte una sostanza vegetale o animale, in modo da
vedere strutture invisibili ad occhio nudo
BILANCIA
Strumento di precisione necessario a pesare una
determinata quantità di una sostanza che serve
per l’esperimento
TERMOMETRO DA LABORATORIO
Strumento che serve a misurare la temperatura di
liquidi e miscugli nel corso di un esperimento
IMBUTO
Strumento che serve a trasferire sostanze liquide
e/o solide (polveri) in contenitori con
l’imboccatura stretta
OCCHIALI PROTETTIVI
Strumento di protezione degli occhi che vanno
indossati nel corso di un esperimento
Pag. 9
NORME DI SICUREZZA NEL
LABORATORIO SCIENTIFICO
Mantenere pulito e in ordine il laboratorio
Aprire le finestre del laboratorio ogni giorno
Lavarsi le mani dopo ogni esperimento
Non portare oggetti in bocca
Non odorare reattivi
Controllare che i contenitori dei reattivi siano ben chiusi
Mettere le etichette su ogni contenitore
Raccogliere, separare ed eliminare in modo corretto i rifiuti prodotti nel
laboratorio
Controllare i simboli di pericolosità presenti sulle etichette e indossare, se
necessario, guanti, occhiali, maschere
Pag. 10
IL MICROSCOPIO OTTICO
Scrivi nelle etichette il nome esatto del componente del microscopio ottico, scegliendolo
tra quelli indicati in fondo alla pagina.
FONTE DI LUCE – OCULARE – TAVOLINO PORTAOGGETTI – OBIETTIVI
VITE MACROMETRICA – BASAMENTO – PORTAOBIETTIVI – STATIVO
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LA PREPARAZIONE DI UN VETRINO
Descrivi le fasi relative alla preparazione di un vetrino da osservare al microscopio ottico.
MATERIALE NECESSARIO:
1 vetrino portaoggetto;
1 vetrino coprioggetto;
pipetta; pinzetta; acqua.
SVOLGIMENTO:
Prendere il vetrino portaoggetto e versare con la
pipetta due gocce d’acqua al centro del vetrino.
Tagliare una sezione sottilissima del tessuto vegetale di
una foglia e posizionarla al centro del vetrino
portaoggetto con la pinzetta.
Posizionare il vetrino coprioggetto sulla sezione di
foglia e asciugare l’acqua con un panno; il vetrino è
pronto per l’osservazione al microscopio ottico.
Pag. 12
GLI STATI DI AGGREGAZIONE
Un corpo allo stato SOLIDO ha una forma propria che non puoi modificare,
occupa uno spazio ben preciso, ha un volume proprio e non si può comprimere.
Un corpo allo stato LIQUIDO non ha una forma propria ma prende la forma
del recipiente che lo contiene, ha un volume proprio e non si può comprimere.
Un corpo allo stato GASSOSO non ha né volume né forma propri, occupa
tutto lo spazio a sua disposizione e si può comprimere facilmente.
I CAMBIAMENTI DI STATO
SOLIDIFICAZIONE: acqua che diventa ghiaccio
FUSIONE: cera della candela che si scioglie
EVAPORAZIONE: acqua che bolle in pentola
CONDENSAZIONE: disegnare sui vetri appannati
SUBLIMAZIONE: evaporazione delle palline di naftalina
BRINAMENTO: ghiaccio sottile sui petali di un fiore al mattino
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LA SUBLIMAZIONE DELLO IODIO
Un piattino di vetro resistente al calore, un imbuto di vetro, una pinza
da fuoco, cristalli di iodio, fornello ad alcool o piastra riscaldante
SVOLGIMENTO:
FASE 1
Mettere i cristalli di iodio sul piattino e coprirli
con l’imbuto rovesciato, mettere il piattino sul
fornello ad alcool ed accendere il fornello
FASE 2
I cristalli di iodio riscaldati liberano dei vapori di
colore viola e le pareti dell’imbuto si appannano:
togliere il piattino dal fornello con la pinza da
fuoco e lasciar raffreddare il materiale
FASE 3
Dopo qualche minuto, sollevare l’imbuto: sulle
pareti dell’imbuto si sono formati nuovamente
dei cristalli di iodio
OSSERVAZIONI E CONCLUSIONI:
I cristalli di iodio sono passati direttamente dallo stato solido a
quello gassoso (sublimazione)
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VELOCITÀ DI EVAPORAZIONE DEI LIQUIDI
Bilancia a bracci uguali, due bicchieri di plastica, olio, alcool,
un pennarello
SVOLGIMENTO:
FASE 1
Riempire i bicchieri di plastica rispettivamente
con alcool e olio, segnare il livello raggiunto con
il pennarello
FASE 2
Posizionarli sui bracci della bilancia in modo
che la bilancia sia inizialmente in equilibrio,
possibilmente in un luogo areato
FASE 3
Dopo qualche ora, osservare la bilancia:
il bicchiere nel quale è contenuto l’alcool
è diventato più leggero di quello contenente olio
Dopo alcune ore, il livello di alcool è diminuito più del livello dell’olio:
abbiamo dimostrato che liquidi diversi possiedono una differente
velocità di evaporazione
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LA PROVA DEL PALLONCINO
DESCRIZIONE:
Attraverso la reazione chimica che avviene tra una sostanza solida
(bicarbonato di sodio) e una sostanza liquida (aceto bianco) si
genera una sostanza gassosa (anidride carbonica).
100 ml di aceto bianco; 4 cucchiai di bicarbonato di sodio; bottiglietta
di plastica da mezzo litro; un palloncino gonfiabile; imbuto.
SVOLGIMENTO:
FASE 1
Attraverso un cilindro graduato, misurare 100 ml
di aceto bianco e versarli nella bottiglietta di
plastica da mezzo litro utilizzando l’imbuto
FASE 2
Utilizzando l’imbuto, versare nel palloncino
gonfiabile 4 cucchiai di bicarbonato di sodio
Pag. 16
FASE 3
Infilare il palloncino gonfiabile sul collo della
bottiglia
FASE 4
Sollevare il palloncino, in modo da far cadere
nella bottiglia il bicarbonato di sodio: a contatto
con l’aceto bianco, si genera anidride carbonica,
che fa gonfiare il palloncino
La reazione chimica che avviene tra bicarbonato di sodio e aceto
bianco genera anidride carbonica, un gas più leggero dell’aria che
va a gonfiare il palloncino posto sul collo della bottiglia; durante
l’esperimento, si forma schiuma, mentre al termine dell’esperimento,
toccando la base della bottiglia, si percepisce una sensazione di freddo
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CONDUTTORI E ISOLANTI
Un materiale sul quale le cariche elettriche si spostano con facilità si definisce
CONDUTTORE: esempi di materiale conduttore sono i metalli in generale.
Un materiale sul quale le cariche elettriche si spostano con difficoltà si definisce
ISOLANTE: esempi di materiale isolante sono la plastica, il legno, il vetro, la
ceramica, la seta, le resine.
Per questo motivo, gli strumenti che usa l’elettricista (cacciavite, forbici) hanno il manico in
plastica, l’asse da stiro è fatto di legno, i fili elettrici sono di rame rivestiti di gomma o di plastica.
Ricorda: esistono due tipi di cariche elettriche: cariche positive e cariche
negative. Due corpi con cariche dello stesso segno (negativo/negativo,
positivo/positivo) si respingono, mentre due corpi con cariche di segno
contrario si attraggono (negativo/positivo).
Per esempio, strofinando con un panno di lana una bacchetta di plastica, questa si carica
negativamente, perché alcune cariche negative (elettroni) passano dalla lana alla plastica.
Invece, strofinando con un panno di lana una bacchetta di vetro, questa si carica positivamente,
perché alcune cariche negative (elettroni) passano dal vetro alla lana.
Perciò, se provo ad avvicinare la bacchetta di vetro a quella di plastica, queste si attraggono in
quanto posseggono cariche elettriche di segno contrario.
L’ELETTROSCOPIO
L’elettroscopio è uno strumento per rilevare se un corpo
è elettrizzato o meno, costituito da un’asta metallica alla
cui estremità inferiore sono collocate due sottilissime lamine
di metallo in grado di muoversi.
L’asta è racchiusa in un contenitore di vetro sigillato da un
tappo isolante che termina con una sferetta di metallo.
Avvicinando alla sferetta il corpo di cui si vuole verificare la carica elettrica, può
succedere che le lamine non si muovano (corpo elettricamente neutro)
oppure che si allontanino tra di loro (corpo elettrizzato che trasferisce la
propria carica alle lamine che si respingono).
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Un boccaccio di vetro, carta stagnola, un cavo per l’antenna,
cartoncino, un panno di lana, un palloncino gonfiabile
SVOLGIMENTO:
FASE 1
Estrarre il cavo di rame dal filo per l’antenna e
piegarlo alle estremità, posizionare una pallina
carta stagnola all’esterno e due foglioline di
alluminio all’estremità opposta, chiudere il
boccaccio con una sagoma circolare di cartoncino
FASE 2
Strofinare il palloncino gonfiabile sul panno di
lana: in tal modo, il palloncino si carica
negativamente
FASE 3
Avviciniamo il palloncino alla sfera di carta
stagnola: le lamine di alluminio poste all’interno
si respingono, allontanandosi tra di loro, perché
il palloncino elettrizza con cariche dello stesso
segno le lamine dell’elettroscopio
Pag. 19
IL PRINCIPIO DEI VASI COMUNICANTI
DESCRIZIONE:
Vogliamo verificare come si distribuisce il livello di una sostanza
liquida contenuta in tre recipienti di diversa capacità che siano
comunicanti tra loro attraverso due tubicini posti alla stessa altezza
Tre bottiglie di plastica di capacità diversa, due cannucce,
una candela, un ago, due litri di acqua, sostanza colorante, un imbuto
SVOLGIMENTO:
FASE 1
Praticare due fori alla bottiglia più grande
utilizzando l’ago, quindi praticare un foro nelle
bottiglie più piccole alla stessa altezza di quelli
praticati nella bottiglia più grande
Pag. 20
FASE 2
Collegare attraverso le due cannucce la bottiglia
più grande, posta al centro, con le due bottiglie
più piccole, collocate ai due lati
FASE 3
Sigillare i fori nei quali sono stati inseriti i
tubicini utilizzando la cera che cola da una
candela accesa
FASE 4
Versa con l’imbuto i due litri di acqua colorata
nella bottiglia centrale e verifica il livello
raggiunto dall’acqua nelle tre bottiglie
Attraverso lo svolgimento dell’esperimento, abbiamo dimostrato che
un liquido contenuto in più recipienti di capacità differente che
siano comunicanti tra loro si distribuisce in modo da raggiungere in
tutti lo stesso livello (principio dei vasi comunicanti)
Pag. 21
LA PRESENZA (IN)VISIBILE DELL’ARIA
Una bacinella d’acqua, un bicchiere trasparente, una etichetta
adesiva, acqua, colorante
SVOLGIMENTO:
FASE 1
Attaccare l’etichetta adesiva sul fondo interno
del bicchiere, capovolgere il bicchiere fino ad
appoggiarlo sul fondo della bacinella riempita
con acqua colorata
FASE 2
Sollevare lentamente il bicchiere tenendolo
sempre capovolto, fino a farlo uscire dalla
bacinella
L’etichetta è asciutta perché il bicchiere non era vuoto,
ma era occupato dall’aria che vi era rimasta imprigionata, impedendo
all’acqua di entrare: possiamo concludere che l’aria occupa uno
spazio proprio come i solidi e i liquidi.
Pag. 22
LE CARATTERISTICHE DEL SUOLO
Il terreno è formato da diversi componenti (oltre ad acqua e aria):
− humus (di colore scuro, formato da materia organica, cioè
resti di piante e animali)
− argilla
sostanze
− sabbia
inorganiche
− ghiaia
L’elemento maggiormente presente è quello che dà il nome al terreno: per
esempio, un terreno che contiene soprattutto argilla si definisce argilloso.
I componenti del terreno si lasciano attraversare in modo diverso dall’acqua:
alcuni la trattengono, altri no, altri la trattengono in misura minore. Ogni
componente del terreno, pertanto, ha una sua caratteristica permeabilità, che
vogliamo verificare attraverso la realizzazione di un esperimento scientifico.
LA PERMEABILITÀ
Argilla, ghiaia, terriccio, sabbia, ovatta o garza di cotone, 4 imbuti,
4 recipienti cilindrici trasparenti, acqua naturale, cronometro,
un pennarello che scriva sul vetro
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SVOLGIMENTO:
FASE 1
Mettere la stessa quantità di ovatta nei 4 imbuti
e posizionarli ognuno sul corrispondente
recipiente cilindrico
FASE 2
Mettere la stessa quantità di argilla, ghiaia,
terriccio e sabbia in ciascuno dei 4 imbuti
FASE 3
Versare contemporaneamente la stessa quantità
di acqua (un bicchiere) sui quattro tipi di terreno
e fate partire il cronometro: dopo un minuto, nei
4 recipienti è filtrata una diversa quantità d’acqua
La sabbia e soprattutto la ghiaia sono molto permeabili e fanno
scorrere facilmente l’acqua negli strati sottostanti. L’argilla è molto
impermeabile ed è formata da piccole particelle che, bagnate,
trattengono l’acqua e le sostanze in essa disciolte. Il terriccio invece
presenta una permeabilità intermedia rispetto a quella degli altri
tipi di suolo
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UOVO CHE GALLEGGIA, UOVO CHE AFFONDA
DESCRIZIONE:
La densità è il rapporto tra il peso e lo spazio occupato da una
sostanza. Vogliamo verificare cosa accade se immergo un uovo
fresco dapprima in acqua naturale e successivamente in una soluzione
satura di acqua e sale da cucina: l’uovo affonda o galleggia?
Due recipienti di forma cilindrica, due uova fresche, sale da cucina,
un cucchiaio, acqua naturale
SVOLGIMENTO:
FASE 1
Riempire per tre quarti il primo recipiente con
acqua del rubinetto e immergervi l’uovo fresco:
si nota che l’uovo affonda
FASE 2
Riempire il secondo recipiente con acqua del
rubinetto, aggiungere sale da cucina e mescolare
finché sul fondo del boccaccio non rimangono
cristalli di sale non sciolto: la soluzione è satura
Pag. 25
FASE 3
Immergere l’uovo fresco nel secondo recipiente:
si nota che questa volta l’uovo galleggia
Nel primo caso, l’uovo affonda perché la sua densità è superiore a
quella dell’acqua, mentre nel secondo caso l’uovo galleggia in quanto
la sua densità è inferiore a quella dell’acqua salata
LA DANZA DELL’UVETTA
Boccaccio di vetro, cucchiaio, chicchi di uvetta passa,
bicarbonato di sodio, aceto bianco, colorante
SVOLGIMENTO:
FASE 1
Riempire il boccaccio di vetro con acqua
naturale, aggiungere due gocce di colorante
e un cucchiaio di bicarbonato di sodio:
mescolare il tutto
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FASE 2
Aggiungere alcuni chicchi di uvetta passa e
tre cucchiai di aceto bianco: osservare per
alcuni minuti
Le bollicine di anidride carbonica generate dalla reazione tra
bicarbonato di sodio e aceto bianco si attaccano alle asperità della
superficie dell’uvetta passa, portando i chicchi in alto (uvetta passa
carica di anidride carbonica è meno densa dell’acqua).
Quando l’uvetta giunge in superficie, le bollicine di anidride carbonica
si disperdono nell’aria, l’uvetta diventa più densa dell’acqua e affonda,
per poi ricaricarsi di anidride carbonica e ripetere più volte il processo.
Pag. 27
I CRISTALLI
I cristalli sono corpi solidi con facce piane,
costituiti da atomi e ioni disposti secondo uno
schema geometrico e ripetitivo.
In natura, i cristalli si formano in tempi lunghissimi: con questo semplice
esperimento scientifico, invece, costruiremo fantastici cristalli in pochissimi
giorni.
REALIZZAZIONE DI CRISTALLI
CON SOLFATO DI RAME
10 grammi di solfato di rame, spatola di legno, vasetto di vetro,
carta assorbente, pentolino riempito con un quarto di acqua calda,
cilindro graduato
SVOLGIMENTO:
FASE 1
Utilizzando un cilindro graduato, prelevare
40 ml di acqua molto calda e versarli nel
vasetto di vetro
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FASE 2
Aggiungere il solfato di rame e posare il vasetto
di vetro nel pentolino con l’acqua calda, quindi
mescolare con la spatola di legno finché il solfato
di rame non si è completamente sciolto
FASE 3
Estrarre il vasetto di vetro dal pentolino e
conservarlo per alcuni giorni in un luogo al riparo
dal freddo: prelevare quindi i cristalli dal vasetto
e posarli su carta assorbente per farli asciugare
Sciogliendo il solfato di rame in acqua e scaldando il tutto, abbiamo
creato una soluzione satura di solfato di rame. Quando il liquido nel
vasetto di vetro si raffredda, il solfato di rame si cristallizza sul fondo
del vasetto e, nel corso di alcuni giorni, forma la struttura del cristallo.
Pag. 29
LA DENSITÀ NEI LIQUIDI
Un cilindro graduato, una pipetta graduata, sapone per piatti,
olio, alcool, un cubetto di plastica
SVOLGIMENTO:
FASE 1
Prelevare con la pipetta graduata 7 ml di sapone
per piatti, olio e alcool e versarli nello stesso
ordine nel cilindro graduato
FASE 2
Inserire nel cilindro graduato il cubetto
di plastica e osservare la posizione assunta:
galleggia tra il livello dell’alcool e quello dell’olio
Le sostanze liquide inserite nel cilindro graduato si sono disposte in
ordine decrescente di densità: in superficie troviamo l’alcool, meno
denso dell’olio, a sua volta meno denso del sapone per piatti.
La plastica, invece, possiede un valore di densità intermedio tra
quello dell’alcool e quello dell’olio.
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LA VELOCITÀ DELLA COMBUSTIONE
Due candele uguali, due recipienti cilindrici di vetro di capacità
differente, fiammiferi, due piatti di plastica, un cronometro
SVOLGIMENTO:
FASE 1
Fissare le candele al fondo del piatto di
plastica, accendere le candele e coprirle
contemporaneamente con i due recipienti,
far partire il cronometro
FASE 2
Dopo circa 40 secondi, la candela coperta
dal recipiente più piccolo si spegne, mentre
la seconda continua a bruciare
L’ossigeno (o comburente) è uno degli elementi necessari affinché la
combustione possa innescarsi e/o non estinguersi: la candela nel
recipiente più piccolo si spegne prima perché la quantità di ossigeno
disponibile è inferiore a quella racchiusa sotto il recipiente più grande.
Pag. 31
IL MAGNETISMO
Se avvicini piccoli oggetti di ferro (chiavi, graffette, chiodi)
ad una calamita, questi oggetti vengono attratti dalla
calamita stessa.
Il magnetismo è la proprietà posseduta dalla calamita di attirare oggetti di
materiale ferroso: una calamita attrae soltanto oggetti di ferro, non esercitando
alcuna forza su oggetti di altro materiale.
Una calamita è attiva soltanto agli estremi, che si chiamano poli della calamita:
poli di tipo opposto si attraggono, mentre poli dello stesso tipo si respingono.
La forza magnetica è capace di spostare corpi anche a una certa distanza e
addirittura attraverso sostanze quali carta, legno, vetro, acqua.
La più grande calamita esistente è la Terra.
COSTRUIAMO UNA BUSSOLA
Una calamita, ago da cucito, un tappo di sughero, taglierino,
una bussola, un piatto di plastica, un pennarello, acqua
SVOLGIMENTO:
FASE 1
Tagliare una sottile fetta di sughero di forma
cilindrica, infilarci l’ago e magnetizzarlo a
contatto con la calamita per alcuni minuti
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FASE 2
Posizionare la bussola al centro del piatto e
segnare con il pennarello la posizione di Nord,
Sud, Est e Ovest sul bordo del piatto
FASE 3
Versare l’acqua nel piatto e poggiare l’ago sulla
sua superficie
L’ago è stato magnetizzato per contatto con il magnete: in pochi
secondi, l’ago ruoterà fino a che la punta non sarà orientata in
direzione del polo Nord.
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LA TENSIONE SUPERFICIALE
Un piattino di plastica, una pipetta graduata,
sapone per piatti, tre stuzzicadenti, acqua
SVOLGIMENTO:
FASE 1
Versare un bicchiere d’acqua nel piattino di
plastica, quindi poggiare i tre stuzzicadenti
a triangolo sulla superficie dell’acqua
FASE 2
Prelevare con la pipetta graduata il sapone
per piatti e versarne una goccia al centro
del triangolo formato dagli stuzzicadenti
Gli stuzzicadenti si spostano rapidamente verso il bordo del piatto:
le molecole dell’acqua che si trovano sulla superficie si comportano
come una pellicola elastica invisibile che avvolge le molecole
sottostanti, fenomeno che prende il nome di tensione superficiale.
Il sapone allenta la tensione superficiale: la superficie del liquido si
comporta come un elastico, trascinando con sé gli stuzzicadenti.
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ILLUSIONE OTTICA
Un bicchiere di vetro, un cartoncino bianco, un pennarello blu,
un bicchiere di plastica, acqua
SVOLGIMENTO:
FASE 1
Disegnare una freccia di colore blu che
punta verso sinistra sul cartoncino bianco e
posizionarla alle spalle del bicchiere vuoto
FASE 2
Riempire con l’acqua il bicchiere fino a
superare la freccia: osserva quello che
succede al verso della freccia
Attraverso il bicchiere pieno di acqua, la freccia appare capovolta: il
fenomeno della rifrazione della luce (che attraversa tre materiali
trasparenti come aria, vetro e acqua) produce una immagine nella
quale la destra si inverte con la sinistra (ma non l’alto con il basso).
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ACIDI E BASI
Il grado di acidità o pH è una scala che va da 0
a 14 e classifica una sostanza o soluzione in:
− neutra, se pH=7;
− acida, se il pH è compreso tra 0 e 7 (pH=2 significa che la sostanza è più
acida di pH=5);
− basica, se il pH è compreso tra 7 e 14 (pH=13 significa che la sostanza è
più basica di pH=9).
Esempi di sostanze acide sono il limone e l’aceto (sapore acido), esempio di
sostanze basiche sono il bicarbonato di sodio (sapore amarognolo) e
l’ammoniaca, esempio infine di sostanza neutra è l’acqua (assenza di sapore).
Come si può riconoscere se una sostanza è acida, basica o neutra e valutare
quanto è più o meno acida o più o meno basica?
Il pH di una sostanza si valuta attraverso gli indicatori, sostanze in grado di
cambiare colore a seconda che la soluzione con cui vengono a contatto sia
acida/basica/neutra.
La cartina di tornasole è una cartina di colore giallo impregnata di una serie
di indicatori che assume 15 gradi diversi di colorazione a seconda dei
valori di pH: basta immergere una strisciolina di cartina di tornasole nella
sostanza, vedere di che colore diventa e confrontarlo con la scala colorata
dell’indicatore universale, riportata nella figura di sotto.
Pag. 36
SOSTANZE ACIDE E SOSTANZE BASICHE
Cartina con indicatore universale, cilindro graduato, succo di limone,
aceto bianco, sapone, latte, bicarbonato di sodio, candeggina
SVOLGIMENTO:
FASE 1
Riempire il cilindro graduato con 20 ml
della sostanza di cui vogliamo stabilire il
grado di acidità o basicità
FASE 2
Inserire la striscia di cartina con indicatore
universale all’interno del cilindro, quindi
confrontare il colore con la scala colorata
dell’indicatore universale e segnare il pH
Pag. 37
Per scoprire se una sostanza è acida o è basica, abbiamo utilizzato la
cartina con indicatore universale, associando il colore dell’indicatore
al grado di acidità o basicità della sostanza: il succo di limone (pH=2)
e l’aceto bianco (pH=3) sono sostanze acide, latte, acqua e sapone
sostanze neutre (pH=7), bicarbonato di sodio (pH=10) e candeggina
(pH=12) sono sostanze basiche.
LA GERMINAZIONE DELLE PIANTE
Vasetti di plastica, terriccio, un bicchiere di plastica, pipetta graduata,
lenticchie, fagioli, acqua
SVOLGIMENTO:
FASE 1
Preparare i vasetti con il terriccio e mettere
in superficie alcune lenticchie e due/tre
fagioli, coprire con un sottile strato di
terriccio, innaffiare con la pipetta ogni giorno
Pag. 38
FASE 2
Dopo alcuni giorni, avverrà la germinazione
delle piantine di lenticchie e di fagioli
Un seme germina se trova le condizioni ottimali nel terreno in cui
viene piantato: se il terreno è fertile e contiene le necessarie sostanze
nutritive, la pianta si sviluppa e cresce con facilità.
LA FONTANA DI ERONE
Tre recipienti cilindrici di vetro di diversa dimensione,
un coperchio, due cannucce, una candela, colorante, acqua
SVOLGIMENTO:
FASE 1
Praticare due fori sul coperchio del recipiente
intermedio, infilare le due cannucce a
profondità diversa (una al centro, una più
laterale), sigillare con la cera bollente in
modo che non possa uscire né aria né acqua
Pag. 39
FASE 2
Riempire fino all’orlo il recipiente più grande e
versare alcune gocce di colorante; riempire il
recipiente intermedio in modo che, quando lo
capovolgo, la cannuccia più profonda emerga e
quella meno profonda finisca sott’acqua
FASE 3
Capovolgere il recipiente intermedio in modo
che la cannuccia centrale finisca dentro l’acqua
contenuta nel recipiente più grande, mentre
quella laterale finisca in direzione del recipiente
più piccolo che raccoglie l’acqua che fuoriesce
Si osserva che dalla cannuccia centrale zampilla acqua colorata:
l’acqua che fuoriesce dalla cannuccia laterale del recipiente più
piccolo risucchia acqua dal recipiente più grande. Puoi ampliare
il getto della fontana aumentando la quantità di acqua contenuta nel
recipiente più grande oppure pescando più a fondo con la cannuccia.
Pag. 40
FOTOGALLERY
Pag. 41
Pag. 42
Pag. 43
Dirigente Scolastico:
Docenti del corso:
prof.ssa Cicoria Luciana
Esperto Esterno ing. Vieli Antonio
Tutor ins. Capece Rosa
Hanno partecipato al progetto gli alunni della classe III B della Scuola Primaria:
Celiku Jurxhen
Ciquera Giambattista
Dafku Ervis
Deiure Siria Antonia
Galluzzi Francesco Luigi
Giannoccaro Giuseppe
Giuffrida Francesca
Liotino Giovanni
Liotino Giuseppe
Manzari Claudia
Marsico Francesca
Montelli Nicola
Netti Carmen
Netti Francesco
Netti Roberta
Petronelli Antonello
Romanazzi Luana
Santoiemma Giancarlo
Spinelli Alessia
Spinelli Arianna
Vittore Gianvito
Si ringrazia la dr.ssa Capurso Francesca per la realizzazione del cartellone
“Il microscopio ottico”
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io, piccolo scienziato - Istituto Comprensivo Sammichele di Bari

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