Лед это вещество или материал

Консультация «Свойства льда. Лед как состояние воды»

Елена Верховская
Консультация «Свойства льда. Лед как состояние воды»

Свойства льда

Цели: сформировать представления детей о свойствах льда, о том, что лёд – это замёрзшая вода. Познакомить детей с качествами и свойствами льда (хрупкий, холодный, твердый, скользкий, в тепле тает). Пробуждать исследовательский интерес, любознательность. формировать представления детей о льде, его свойствах, о том, что лед — это замерзшая вода; развивать наблюдательность, умение анализировать, делать выводы; развивать умение классифицировать предметы и явления по определенному признаку

Лед – это твердое вещество, находящееся агрегатном состоянии, которому свойственно иметь газообразную или жидкую форму при комнатной температуре. Свойства льда начали изучать сотни лет назад.

Наблюдение за кусочками льда.

— Рассмотрите их, потрогайте. Какие они? (Есть разные кусочки толстые и тонкие).

— На ощупь лёд тёплый или холодный? (Холодный).

— Прозрачный лед или нет? Видно ли что-нибудь через льдинку? (Прозрачный. Через тонкий кусок льда можно смотреть).

— Какая льдинка на солнце, в свете лампы? (Блестит, сверкает, переливается).

— Хрупкий лед или нет? Можно ли сломать льдинку? (Тонкие кусочки ломаются, толстый лёд – нет).

— Что происходит с кусочком льда, который вы взяли в руки? (Он начинает таять, превращается в воду).

— Из чего же получается лед? (Из воды).

-Да, лед – это замерзшая вода. А что еще образуется из воды, если её остудить, заморозить или нагреть? (Снег, иней, пар).

Опыт «Таяние льда»

– Ребята, мы с вами пришли к выводу что лёд – это замерзшая вода. А когда мы можем увидеть лёд? (Зимой).

– А если мне лёд нужен летом? (Заморозить воду в морозильнике).

– Как обратно изо льда получить воду? (Нагреть лёд на огне, в руках, в воде).

– Давайте попробуем провести опыт. Подойдите к столу. Что вы на нём видите? (Лёд и два стакана разного цвета).

– Потрогайте их. Что вы заметили? (Один стакан с тёплой, а другой – с холодной водой).

– Бросьте один кубик льда в желтый стакан. А другой – в зелёный. Где лёд тает быстрее? (В желтом).

– Почему? (В тёплой воде лёд тает быстрее).

– Обратите внимание, лёд тяжелее или легче воды? (Легче).

– Почему вы так решили? (Лёд не тонет, плавает на поверхности).

Наблюдение за кусочками льда.

— Рассмотрите их, потрогайте. Какие они? (Есть разные кусочки толстые и тонкие).

— На ощупь лёд тёплый или холодный? (Холодный).

— Прозрачный лед или нет? Видно ли что-нибудь через льдинку? (Прозрачный. Через тонкий кусок льда можно смотреть).

— Какая льдинка на солнце, в свете лампы? (Блестит, сверкает, переливается).

— Хрупкий лед или нет? Можно ли сломать льдинку? (Тонкие кусочки ломаются, толстый лёд – нет).

— Что происходит с кусочком льда, который вы взяли в руки? (Он начинает таять, превращается в воду).

— Из чего же получается лед? (Из воды).

-Да, лед – это замерзшая вода. А что еще образуется из воды, если её остудить, заморозить или нагреть? (Снег, иней, пар).

Конспект НОД «Свойства воды» в младшей группе Конспект Непосредственно — образовательной деятельности образовательная область «познавательно — исследовательская» младшая группа Степанкова.

Конспект НОД «Свойства льда» Управление образованием администрации города Юрги Муниципальное бюджетное дошкольное общеобразовательное учреждение «Детский сад №1 «Елочка».

Конспект ООД по опытно-исследовательской деятельности «Свойства льда» в средней группе Цель: пробудить интерес у детей к исследовательской деятельности. Задачи: Обучающие: — Познакомить детей со свойствами льда (холодный, гладкий,.

Конспект познавательного занятия «Свойства воды» Муниципальное бюджетное дошкольное образовательное учреждение «Детский сад №27 «Искорка» города Белово» Конспект открытого занятия.

НОД по познавательному развитию на тему «Свойства воды» НОД ПО ПОЗНАВАТЕЛЬНОМУ РАЗВИТИЮ. Цель: Познакомить детей со свойствами воды, дать детям понятия о важности воды в жизни людей и животных.

ООД Состояние воды «ВОДА И ЕЁ СВОЙСТВА» Выполнила: Воспитатель Гамзаева Шейлух г. Дербент 2019 Цели и задачи: Образовательная область: «Познание» — Познакомить.

Проект «Чудесные свойства воды» Исследовательско — творческий проект «Чудесные свойства воды» (средняя группа) Паспорт проекта Вид проекта: средне-срочный (Февраль-март).

Проект «Свойства и состояние воды» Проект на тему «Свойства и состояние воды» Образовательная область: познавательное развитие. Тип проекта: познавательно- исследовательский.

Технологическая карта организованной учебной деятельности в старшей группе «Свойства снега и льда» Цель: развитие исследовательской активности в процессе экспериментирования, расширять представления детей о свойствах снега и льда; учить.

Экспериментальная деятельность «Свойства льда и снега» с детьми второй младшей группы Экспериментальная деятельность с детьми второй младшей группы Тема «Свойства льда и снега» Воспитатель Аксенова МВ Дети возраст 2-3 года.

Источник

Лед это вещество или материал

Льдом иногда называют некоторые вещества в твёрдом агрегатном состоянии, например, сухой лёд, аммиачный лёд или метановый лёд.

Содержание

Основные свойства водного льда

В настоящее время известны три аморфных разновидности и 15 кристаллических модификаций льда. Фазовая диаграмма на рисунке справа показывает при каких температурах и давлениях существуют некоторые из этих модификаций (более полное описание см.ниже).

В природных условиях Земли лёд представлен, главным образом, одной кристаллической модификацией, кристаллизующейся в гексагональной сингонии (лёд I_h). Во льду I_h каждая молекула Н₂O окружена четырьмя ближайшими к ней молекулами, находящимися на одинаковых расстояниях от неё, равных 2,76 Å и размещённых в вершинах правильного тетраэдра.

Ажурная кристаллическая структура такого льда приводит к тому, что его плотность, равная 916,7 кг/м³ при 0 °C, ниже плотности воды (999,8 кг/м³) при той же температуре. Поэтому вода, превращаясь в лёд, увеличивает свой объём примерно на 9 % [1] . Лёд, будучи легче жидкой воды, образуется на поверхности водоёмов, что препятствует дальнейшему замерзанию воды.

Высокая удельная теплота плавления льда, равная 330 кДж/кг, (для сравнения — удельная теплоты плавления железа равна 270 кДж/кг), служит важным фактором в обороте тепла на Земле. Так, чтобы растопить 1 кг льда или снега, нужно столько же тепла, сколько требуется, чтобы нагреть литр воды от 0 до 80 °C

Лёд встречается в природе в виде собственно льда (материкового, плавающего, подземного), а также в виде снега, инея и т. д. Под действием собственного веса лёд приобретает пластические свойства и текучесть.

Природный лёд обычно значительно чище, чем вода, так как при кристаллизации воды в первую очередь в решётку встают молекулы воды (см. зонная плавка). Лёд может содержать механические примеси — твёрдые частицы, капельки концентрированных растворов, пузырьки газа. Наличием кристалликов соли и капелек рассола объясняется солоноватость морского льда.

Лёд на Земле

Общие запасы льда на Земле около 30 млн км³. Основные запасы льда на Земле сосредоточены в полярных шапках (главным образом, в Антарктиде, где толщина слоя льда достигает 4 км).

В океане

Вода в мировом океане солёная и это препятствует образованию льда, поэтому лёд образуется только в полярных и субполярных широтах, где зима долгая и очень холодная. Замерзают некоторые неглубокие моря, расположенные в умеренном поясе. Различают однолетние и многолетние льды. Морской лёд может быть неподвижным, если связан с сушей, или плавучим, то есть дрейфующим. В океане встречаются льды, отколовшиеся от ледников суши и спустившиеся в океан в результате абляции, — айсберги.

Лёд в космосе

Имеются данные о наличии льда на планетах Солнечной системы и в ядрах комет. Изо льда сложена поверхность Европы — спутника Юпитера.

Использование льда в технике

Ледяная гидросмесь. В конце 1980-х годов лаборатория Аргонн разработала технологию изготовления ледяной гидросмеси (Ice Slurry), способной свободно течь по трубам различного диаметра, не собираясь в ледяные наросты, не слипаясь и не забивая системы охлаждения [2] . Солёная водяная суспензия состояла из множества очень мелких ледяных кристалликов округлой формы. Благодаря этому сохраняется подвижность воды и, одновременно, с точки зрения теплотехники она представляет собой лёд, который в 5—7 раз эффективнее простой холодной воды в системах охлаждения зданий. Кроме того, такие смеси перспективны для медицины. Опыты на животных показали, что микрокристаллы смеси льда прекрасно проходят в довольно мелкие кровеносные сосуды и не повреждают клетки. «Ледяная кровь» удлиняет время, в течение которого можно спасти пострадавшего. Скажем, при остановке сердца это время удлиняется, по осторожным оценкам, с 10—15 до 30—45 минут. [2]

Использование льда в качестве конструкционного материала широко распространено в приполярных регионах для строительства жилищ — иглу. Лёд входит в состав предложенного Д. Пайком материала Пайкерит, из которого предлагалось сделать самый большой в мире авианосец. Использование льда для постройки искусственных островов описывается в фантастическом романе Ледяной остров.

Фазы льда

Фаза	Характеристики [3] [4]
Аморфный лёд	Аморфный лёд не обладает кристаллической структурой. Он существует в трех формах: аморфный лёд низкой плотности (LDA), образующийся при атмосферном давлении и ниже, аморфный лёд высокой плотности (HDA) и аморфный лёд очень высокой плотности (VHDA), образующийся при высоких давлениях. Лёд LDA получают очень быстрым охлаждением жидкой воды («сверхохлаждённая стекловидная вода», HGW), или конденсацией водяного пара на очень холодной подложке («аморфная твёрдая вода», ASW), или путём нагрева высокоплотностных форм льда при нормальном давлении («LDA»).
Лёд Ih	Обычный гексагональный кристаллический лёд. Практически весь лёд на Земле относится ко льду Ih, и только очень малая часть — ко льду Ic.
Лёд Ic	Метастабильный кубический кристаллический лёд. Атомы кислорода расположены как в кристаллической решётке алмаза. Его получают при температуре в диапазоне от −133 °C до −123 °C, он остаётся устойчивым до −73 °C, а при дальнейшем нагреве переходит в лёд Ih. Он изредка встречается в верхних слоях атмосферы.
Лёд II	Тригональный кристаллический лёд с высокоупорядоченной структурой. Образуется изо льда Ih при сжатии и температурах от −83 °C до −63 °C. При нагреве он преобразуется в лёд III.
Лёд III	Тетрагональный кристаллический лёд, который возникает при охлаждении воды до −23 °C и давлении 300 МПа. Его плотность больше, чем у воды, но он наименее плотный из всех разновидностей льда в зоне высоких давлений.
Лёд IV	Метастабильный тригональный лёд. Его трудно получить без нуклеирующей затравки.
Лёд V	Моноклинный кристаллический лёд. Возникает при охлажении воды до −20 °C и давлении 500 МПа. Обладает самой сложной структурой по сравнению со всеми другими модификациями.
Лёд VI	Тетрагональный кристаллический лёд. Образуется при охлажении воды до −3 °C и давлении 1,1 ГПа. В нём проявляется дебаевская релаксация.
Лёд VII	Кубическая модификация. Нарушено расположение атомов водорода; в веществе проявляется дебаевская релаксация. Водородные связи образуют две взаимопроникающие решётки.
Лёд VIII	Более упорядоченный вариант льда VII, где атомы водорода занимают, очевидно, фиксированные положения. Образуется изо льда VII при его охлаждении ниже 5 °C.
Лёд IX	Тетрагональная метастабильная модификация. Постепенно образуется изо льда III при его охлаждении от −65 °C до −108 °C, стабилен при температуре ниже −133 °C и давлениях между 200 и 400 МПа. Его плотность 1,16 г/см³, то есть, несколько выше, чем у обычного льда.
Лёд X	Симметричный лёд с упорядоченным расположением протонов. Образуется при давлениях около 70 ГПа.
Лёд XI	Ромбическая низкотемпературная равновесная форма гексагонального льда. Является сегнетоэлектриком.
Лёд XII	Тетрагональная метастабильная плотная кристаллическая модификация. Наблюдается в фазовом пространстве льда V и льда VI. Можно получить нагреванием аморфного льда высокой плотности от −196 °C до примерно −90 °C и при давлении 810 МПа.
Лёд XIII	Моноклинная кристаллическая разновидность. Получается при охлаждении воды ниже −143 °C и давлении 500 МПа. Разновидность льда V с упорядоченным расположением протонов.
Лёд XIV	Ромбическая кристаллическая разновидность. Получается при температуре ниже −155 °C и давлении 1,2 ГПа. Разновидность льда XII с упорядоченным расположением протонов.
Лёд XV	Псевдоромбическая кристаллическая разновидность льда VI с упорядоченным расположением протонов. Можно получить путём медленного охлаждения льда VI примерно до −143 °C и давлении 0,8-1,5 ГПа. [5]

Новые исследования формирования водяного льда на ровной поверхности меди при температурах от −173 °C до −133 °C показали, что сначала на поверхности возникают цепочки молекул шириной около 1 нм не гексагональной, а пентагональной структуры [6] .

Источник