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等级:5-8作者:Dr. Katharine Owens来源:改编自Chemecology Vol. 22, 1993年3月(化学制造协会出版物);内容摘自2007年10月15日《科技》第85卷
在本课中,学生将测试不同胶带的强度,如管道胶带、透明胶带、医用绷带胶带和油漆工胶带,他们将在测试中进行测量、记录数据和报告他们的发现。他们将解释制成品的有用性如何取决于其特定用途的功能。内容信息包括对粘合剂类型和其工作机制的讨论。
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?
订婚
播放20个问题来开启本课:
如果学生还没有猜到材料是“管道胶带”,拿起一卷,让他们识别材料。询问学生是否认为管道胶带很结实。有比管道胶带更结实的胶带吗?我们如何测试管道胶带的强度?询问学生的想法——根据手头的材料,他们会用什么程序来测试各种胶带的强度(向学生展示胶带、纸袋和弹珠/硬币的集合)。
评估:监督学生对问题的回答,以确保每个人都理解这节课的目标。在继续之前,确保学生理解所提出的问题。
探索
快速演示如何设置设备以测试待测胶带的强度。
我们建议使用大约4英寸的胶带,并且胶带的宽度大致相同。这可能需要老师撕开宽胶带条的宽度大约等于玻璃纸胶带的宽度。将胶带的一端长约2英寸,粘在纸袋的开口端,这样当你握住纸袋的顶部时,纸袋就会打开。胶带的另一端约2英寸应贴在桌子/书桌/工作台面的顶部边缘。对将用于测试的四种胶带和袋子中的每一种重复此过程。当所有的袋子都挂在桌子上时,让学生预测在胶带松开之前需要多少弹珠。开始测试时,一次一个地把弹珠放进袋子里。只要让弹珠慢慢地掉到每个袋子里。继续把弹珠放进袋子里,直到它们从桌子上脱落。数一数弹珠的数量并记录数据。
评估:监督学生的工作,检查他们是否认真执行程序,进行观察,准确记录数据。
解释
让学生报告他们的发现。让学生报告他们对结果感到惊讶的地方。他们的数据支持他们的预测吗?在这个测试中,哪个磁带是最强的?在讨论中发现,他们的测试只检测了胶带在桌面和纸袋之间使用时的强度。在将胶带推广到木材、塑料、纸张和其他表面之前,胶带的制造商必须测试胶带粘在其他表面时的强度。解释一下,在产品进入我们商店的货架之前,要经过许多测试。向学生们解释胶带是为特定目的而制造的——有些像管道胶带需要非常坚固和防水,而其他像蓝色油漆胶带必须容易脱落,当剥离时不会从墙上脱落。
评估:让学生解释制造产品的有用性如何取决于其特定用途的功能。以活页夹、回形针、橡皮筋、订书钉、铜质纸扣为例,向学生展示各种纸扣。要求学生描述每种用法。如果他们需要把50张纸固定在一起,他们会选择哪一种固定方式,为什么他们会发现其他的都没有用。
细化
对粘合剂及其工作原理进行讨论。请参阅本计划的“内容知识”部分。
评估:要求学生在桌子/桌面以外的表面上进行胶带强度测试。收集数据并与之前的测试进行比较。
完成一个数据表;利用收集到的数据制作图形;使用互联网搜索信息。
门店的标准:
共同核心标准:
国家标准:
bet365官网的标准:
当不同的材料粘合在一起时,我们说它们表现出附着力(例如,玻璃上的水,墙上的油漆,蛋糕上的糖霜)。当相似的材料粘合在一起时,我们说它们表现出了凝聚力(例如,在云中,微小的水滴聚集在一起形成雨,当你把包装胶带从卷筒上拉下来时,它会起皱,会粘在一起,变得很难拉平,或者潮湿的沙粒粘在一起,让我们可以建造一个沙堡)。
粘合剂应该有两个特性——它们应该是“液体状的”,这样它们就可以流过表面,填充表面上的微小孔隙(见下图)。粘合剂也应该是“固体状”的,以提供高强度。它们可以是“湿的”,即粘性的,如胶水和浆糊,也可以是“干的”,如静态粘着。液体粘合剂可以在两个表面之间流动(一张湿纸可以粘在窗户玻璃表面很短的时间,但当它变干时,它会脱落),但液体要起到粘合剂的作用,它必须具有强度。试试这个:在你想要连接两块木头的地方涂上蜂蜜。作为一种液体粘合剂,由于它的粘度,蜂蜜粘得相当好。然后把这些冰块放进冰箱,等蜂蜜冻好后再检查。你预计会发生什么?
粘合剂把物品粘在一起。有由植物物质(如淀粉)和动物物质(如酪蛋白)制成的天然粘合剂。合成胶粘剂可以是弹性体、热塑性塑料或热固性胶粘剂。干燥胶粘剂,如白胶或橡胶水泥,由溶剂中的聚合材料混合物组成。溶剂蒸发后,粘合剂变硬。为了成为有效的粘合剂,一些粘合剂要求在两个表面上涂上粘合剂,在表面粘合之前必须干燥一段时间。这种胶粘剂用于制鞋。热胶枪是热胶的一个例子,热胶是一种冷却后变硬的热塑性材料。
压敏粘合剂(胶带)可以是永久性的(用于建筑的胶带)或可拆卸的(伤口护理敷料,运动胶带,价格标签)。
粘附机理:
提醒学生使用所有物质以达到预期目的。处理所有测试胶带,如果无法回收,则将塑料袋放入废物筐中。
胶带是家庭、学校、工作场所、医院和工业中常用的产品。胶带的用途各不相同,因此其保持强度也各不相同。请参阅内容知识部分。
设置下面的演示。你需要四块小木头,大约2吨蜂蜜,还有一个冰箱。在两块木头之间涂上1吨蜂蜜,放入冰箱过夜。第二天,在一块木头的表面涂上1吨蜂蜜,再在上面放上另一块木头。向学生展示两个“粘在一起”的套装。要求学生推断出哪一组粘合得更紧密,并给出推理的理由。在他们报告了他们的推论后,让学生测试每组粘合块的强度,报告哪一组更容易分离。在他们的科学笔记本上,学生们可以画画和写解释来配合这个演示。
分组建议:推荐四人一组:物料经理/废物处理员、产品测试员、数据记录员、结果报告员。注意分组学生,以确保能力和才能的多样化组合。
进度/建议时间:介绍,测试,报告,讨论和评估- 4天