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成绩:5-8作者:Sandy Van Natta来源:原创
学生们发现在胶基腻子中放置添加剂以改变腻子的物理性质的效果。然后挑战他们使用他们的知识来设计最好的弹跳球可能从简单的材料提供给他们。
通过这节课,学生应该知道什么?
通过这节课,学生应该能做些什么?
审计业务演示:
对于所有其他部分,至少有以下几项:
所有组别:
注:洗衣用硼砂在水中的饱和溶液用于以下活动。为了使溶液饱和,在温水中加入硼砂,同时搅拌。继续添加硼砂,直到没有更多的粉末溶解,硼砂开始沉淀在容器底部或溶解20g硼砂在500ml水中。
订婚
在这个阶段,你希望学生们开始思考在制造球时使用了什么类型的材料,以及什么可能使一些球比其他球反弹得更高。告诉学生你将扔下一些不同的物体,并让他们预测这些物体是否会弹起。如果他们预测物体会反弹,让他们预测物体会反弹多高或多好。
你可以把你的演示命名为“它会反弹吗?”放置一根米尺,垂直于你要放置物体的表面。把所有的物体从同一高度扔下去(不要扔下去)。让你的学生对每个物体的反弹高度进行快速的视觉观察。米尺可用作确定弹跳高度的参考。
学生可能会准确地预测哪些物体会反弹,但可能很难预测哪些物体会反弹得最高。根据学生的观察,将弹跳的物体分为两组,弹跳差的和弹跳好的。学生们将决定“好”和“差”保镖的标准。将讨论引向检验更好的弹跳物体的性质。学生们应该得出结论,更好的保镖都是由某种弹性材料制成的。根据他们的背景,学生甚至可以将弹性材料描述为某种类型的聚合物。
评估:评估在这个时候是非正式的。让所有学生写下他们在弹跳测试中的观察结果,并鼓励他们参与后续的讨论。
探索
告诉学生,在演示中使用的球中发现的许多弹性物质形成所需的温度和条件,在课堂上很难或不可能重现。然而,他们要做自己的弹性物质,胶腻子,从胶水,水,洗衣硼砂。然后,他们将被要求确定胶腻子的弹跳情况。他们还将被要求对腻子进行一些修改,并确定“反弹”是否被改变。
在制作和处理腻子时,应始终佩戴护目镜。如果此活动中的任何化学物质接触到眼睛,用水冲洗受影响的区域15分钟,并寻求医疗救助。
处理胶水腻子通常没有危险,但学生在使用后应洗手。硼砂可能会引起某些人的过敏反应。学生可以通过触摸少量腻子来确定他们对腻子的敏感度。如果出现发红或瘙痒,用温和的肥皂溶液清洗患处,避免进一步接触。
学生可以3至4人为一组,完成以下程序:
制作基本胶水腻子
50/50%腻子
75/25%腻子
胶腻子用添加剂:
让学生使用油、滑石粉和碳酸钙等添加剂制作至少2种额外的腻子。
测试灰泥:
评估:确保学生遵循适当的实验程序。监督学生,确保他们在工作表上记录信息。
解释
在完成测试,记录数据,绘制图表后,学生应报告他们的发现,并确定腻子中的添加剂是否对弹跳高度有任何影响。这里没有错误的答案,只要学生可以用数据和图表的证据来支持他们的陈述。然而,学生们可能会发现75% /25%的腻子比50% /50%的腻子反弹得更高。在50/50%的腻子中添加的添加剂只会对反弹产生轻微的影响。向学生指出,水的数量也可以被视为一种添加剂。
你现在可能希望讨论胶水本身,向学生指出它是一种叫做聚醋酸乙烯酯的聚合物。聚合物是由重复单元组成的长链状分子。原来的胶链又粘又稀。添加硼砂(一种交联剂),将一些聚合物链绑在一起,限制它们的流动,创造出学生们使用的类似腻子的材料。聚合物的交联是化学变化的一个例子。聚合物链结合在一起,改变了聚合物的性质,使其更粘稠(流动更慢),更有弹性。
当工业上加入一种化学物质来改变聚合物的最终性质时,它被称为复合。在这个活动中,学生们试图改变聚合物的弹跳量。工业上可以使用复合材料来改变诸如强度、颜色、导电性、耐火性、抗紫外光性等性能,甚至可以减少静电“附着”。
如果你愿意,你可以谈论球的实际弹跳。球在反弹的顶端有势能。势能在向地面下落时转化为动能。在与地面碰撞后,球反弹,但没有回到原来的高度。这是由于反弹中的一些能量在碰撞过程中转化为声音和热量。在碰撞过程中,球本身也会变形。在能量恢复到弹跳之前,球必须重新运动。球越变形,用于反弹的动能就越少。
细化
挑战学生们使用基本的胶水和硼砂混合物,添加或不添加其他添加剂,做出最好的弹跳球。把你认为学生可能会用到的所有添加剂和物品放在桌子上。
你需要一些基本的规则来维持课堂秩序和一致性。建议规则如下:
让你的学生在这个阶段发挥创造力。他们可能想尝试直接使用胶水和硼砂的混合物,不加水,或者改变硼砂溶液的用量。他们可能希望把油和滑石粉放在同一混合物中。他们可能希望在球的中心放上橡皮筋,或者用保鲜膜包裹球,以帮助保持球的形状。因为学生们制作和测试所有的腻子球需要时间,所以让学生们把他们的配方放在拉链式塑料袋里过夜。提醒他们用魔术笔在袋子上清楚地标明内容物。每个单独的袋子可以放在一个更大的塑料袋里,这样所有小组的样本就可以在课间一起储存。
评估:让学生就他们的发现写一篇简短的报告。这个报告可以口头给全班同学。如果是口头报告,让学生展示任何图表或数据表来支持他们的发现。
另一种阐述:让学生在网上搜索各种类型的球是如何制作的,以及它们各自的特点。
对备选精化的评估:然后学生可以就他们的发现撰写一份报告。你可以选择让学生向全班口头报告他们的发现。
学生需要能够阅读尺子,进行简单的数学计算和绘制图表。
门店的标准:
共同核心标准:
国家标准:
bet365官网的标准:
学生们可以在网上找到不同类型的球的组成以及它们与特定运动的关系。
聚合物最简单的定义是由许多单位组成的东西。这些单位或单体主要由碳原子和氢原子组成,它们连接在一起,形成一条由至少1000个原子到数千个原子组成的链。虽然一些聚合物,如聚醋酸乙烯(埃尔默胶)可以在室温下以液态存在,但通过添加交联剂,它们可以变得更固体或像凝胶一样。交联剂是一种小分子或离子,它与两种不同的聚合物链结合,并限制单个聚合物链的运动。这使得聚合物的特性变得更像凝胶,流动性更少。由于交联剂的加入形成了一种新的物质,因此发生了化学变化。
科学家们继续开发更便宜、更坚固、更好的聚合物。实现这一目标的一种方法是通过复合,或在制造过程中向聚合物中添加各种材料。我们的目标是尽可能制造出最好的产品,并确保产品的无故障制造。添加剂改变了聚合物的性质和/或提高了加工的便利性。最终产品性能更好,可以以更低的成本提供给消费者。添加剂可以是填充剂(延伸剂)、增强剂、抗氧化剂、热稳定剂和紫外线稳定剂、阻燃剂、增塑剂、着色剂、润滑剂、发泡剂和抗静电剂。在这个活动中使用的硼砂,一种交联剂,可以被认为是一种添加剂。
在制作和处理腻子时,应始终佩戴护目镜。
如果此活动中的任何化学物质接触到眼睛,用水冲洗受影响的区域15分钟,并寻求医疗救助。
处理胶腻子通常没有危险,但参加者应在使用后洗手。硼砂可能会引起某些人的过敏反应。参与者可以通过触摸少量腻子来确定自己对腻子的敏感度。如果出现发红或瘙痒,用温和的肥皂溶液清洗患处,避免进一步接触。
“用过的”腻子可以放在垃圾桶里。所有检测设备均可回收再利用。
许多运动都是基于扔、打或踢球。有些球被设计成在空中以很高的速度运动,但反弹相对较差,比如足球,而反弹在球拍和网球等球中更为重要。学生们应该意识到,每个球都是由不同的弹性材料构成的,具有不同的性能。在这个活动中,学生们将学习如何改变弹性聚合物的物理特性,以获得最佳的弹跳效果。
告诉每组学生,他们是一个玩具制造商,试图推销一种新产品,一种弹跳腻子。让他们设计一个广告活动,将他们的腻子与班上其他团体(玩具制造商)制作的腻子进行比较,以提高腻子的性能。学生们必须使用实际数据来支持他们的活动。
分组建议:在选择分组时要注意学生的能力和种族背景。尽量把不同能力和背景的学生分到每一组。
节奏/建议时间:本活动将需要几个45分钟的课时。这可能需要1节课来执行Engagement活动,并制作第一套要测试的腻子样品。第二阶段将测试样品,记录和图表数据,并计划每个小组在允许自己创建配方时尝试的混合物。第三类,也可能是第四类,将需要测试新的公式,得出结论并撰写评估报告。