Исследовательский проект на тему "Снежинка - чудо природы"

Муниципальное автономное общеобразовательное учреждение

«Средняя общеобразовательная школа № 30»

городского округа город Стерлитамак Республики Башкортостан

Исследовательский проект

на тему:

«Снежинка – чудесное

творение природы»

Выполнила: Хусаинова Сабина

ученица 2 А класса                                                           Руководитель:  Болтнева Н. А.

учитель  начальных  классов

Стерлитамак 2018

Содержание

 Введение …………………………………………………………………с.3

Глава I. Теоретическое исследование

I.1. История исследования снежинок.………………………………… с.6

I.2. Образование снежинок и их форма………………………………. с.8

I.3. Виды снежинок..……………………………………………………с.10

I.4. Польза снежинок………………………………………………...… с.12

Выводы по главе I. ……………………………………………………..с.13

Глава II. Практическое исследование

II.1 Анкетирование …………………………………………………….с.14

II.2. Опыт № 1. Все ли снежинки одинаковые?………………………с.14

II.3. Опыт № 2. Умеют ли петь снежинки? ………………………......с.15

II.4. Опыт № 3. Можно ли получить снежинку из воды?.…………...с.17

II.5. Опыт № 4. Получение снежинки из пара..………………………с.18

II.6. Опыт № 5. Снежинка из кристаллов соли. …………………..….с.20

II.7. Снежинки своими руками………………………………………...с.21

II.8. Снежинка счастья и здоровья ……………………………………с.22

Заключение и выводы……………………………………………….…с.24

Список литературы ………………………………………………….... с.25

Понятийный аппарат  ……………………………………………….... с.26

Приложение………………………………………………………..…...с.27

Введение.

Вот повеял ветерок,

Холодом пахнуло,

Словно бабушка-зима

Рукавом махнула.

Полетели с высоты

Белые пушинки.

На деревья и кусты

Сыплются снежинки.

Кто же  из нас не любовался ими? Они такие мягкие, пушистые. Хочется подставить ладошку, поймать их  и рассмотреть поближе. Вот звезда, вот цветок, а вот и пушинка. Хочется бесконечно любоваться этим чудесным творением природы.

Интересно, как же образуются снежинки, существуют ли одинаковые? И можно ли снежинку вырастить в домашних условиях? Я часто задавала себе эти вопросы. А в прошлом году я участвовала в школьном туре олимпиады по окружающему миру. Среди всех вопросов меня заинтересовал вопрос «Как называют ледяные кристаллики, падающие с неба зимой?». И мне захотелось узнать об этом, как можно больше.

А еще мне захотелось узнать, откуда к нам прилетают снежинки? Какую пользу они приносят и можно ли их получить в домашних условиях. Так и родилась моя тема  «Снежинка – чудесное творение  природы!».

Но эти вопросы волнуют не только меня. На протяжении многих лет снежинки изучаются и выращиваются учеными, их фотографируют, рисуют, про них сочиняют загадки, пословицы. (Приложение.) Многие поэты воспевают красоту снежинки в своих произведениях, а композиторы слагают про них песни. (Приложение.)

Над тайной красоты снежинок и бесконечного их разнообразия не одно столетие бьются самые пытливые умы. А в наши дни изучение снежинок превратилось в целую науку – кристаллографию. Поэтому, выбранную мною тему считаю актуальной и в настоящее время.

Для раскрытия этой темы, я поставила перед собой цель.

Цель проекта: Узнать, как образуется снежинка и выяснить, можно ли вырастить снежинку в домашних условиях.

Для достижения поставленной цели мне нужно было решить следующие задачи.

Задачи:

- изучить литературу и материалы Интернет-ресурсов по данной теме;

- провести социологический опрос среди одноклассников;

- провести опыты и наблюдения по данной теме;

- создать презентацию;

- провести анализ полученных данных;

- сделать выводы;

- рассказать о своей работе одноклассникам.

Я выдвинула гипотезу: все снежинки разной формы, они образуются из пара и их невозможно получить в домашних условиях.

Объектмоего исследования: неживая природа.

Предмет исследования: снежинка (снег) города  Стерлитамака.

Методы исследования:

- работа с информационным материалом;

- анкетирование;

- беседа, наблюдение;

- эксперименты по образованию снежинок;

- фотографирование;

- обобщение полученных данных;

- выводы.

Свое исследование я начала с наблюдений за природой, с просмотра литературы, фильмов о природе,

беседовала с родителями, учителем химии.

Искала информацию в Интернете, справочниках, энциклопедиях,

 посетила библиотеку,

метеоцентр и косметический салон.

И вот что мне удалось узнать о чудесном творении природы – снежинке.

Глава I. Теоретическое исследование.

I.1. История исследования снежинок.

Смотришь на это уникальное и неповторимое чудо природы и невольно задаешься вопросом: почему форма у нее шестиугольная? Как вода, не обладающая вообще никакой формой и, не имея никакой четкой внутренней структуры, смогла создать такое кристаллическое великолепие?

Одним из первых учёных, который заинтересовался их шестиугольными формами, был немецкий астроном и математик Иоганн Кеплер. Это тот самый ученый, который в начале XVII в. открыл эллиптическое движение планет и вывел его математические законы. Но не только планетами увлекался столь выдающийся человек. В 1611г. он написал целый трактат «О шестиугольных снежинках». Но разгадать тайну симметрии снежинки  он не мог, так как в то время ничего не знали о молекулах. Однако его исследования дали толчок для развития такой науки как кристаллография.

В 1635 году формой снежинок заинтересовался французский философ, математик и естествоиспытатель Рене Декарт. Он написал «Этюд о формах снежинок».Декарт писал, что снежинки похожи на розочки, лилии и колесики с шестью зубцами. А также он наблюдал12- и лучевую снежинку. Особенно математика поразила найденная им в середине снежинки «крошечная белая точка, точно это был след ножки циркуля, которым пользовались, чтобы очертить её окружность. А эта точка есть ядро кристаллизации, то с чего начинается образование снежинки.

Другим увлеченным поклонником снежинок стал американец Уилсон Бентли.  Мать Уилсона работала в школе, поэтому в доме было много книг и даже микроскоп. И вот однажды юному Бентли, пришла в голову мысль рассмотреть под микроскопом снежинку.  Ее красота потрясла мальчика до глубины души. Ему стало обидно, что другие люди не могут увидеть такое великолепие. Тогда Уилсон уговорил отца купить ему фотоаппарат и начал фотографировать снежинки. В 1885 году, после множества проб и ошибок, он получил первую удачную фотографию снежинки под микроскопом. А занимался он этим 46 лет. В 1931 году Бентли издал книгу под названием «Кристаллы снега». Эта книга издается, дополнительными тиражами и по сей день.  Для нее он отобрал 2,5 тысячи фотографий. А за всю свою жизнь он сделал больше 5  тысяч снимков снежинок. На основе его работ было доказано, что не существует ни одной пары абсолютно одинаковых снежинок.

 Систематическим изучением кристаллов в 1932 году занялся физик-ядерщик, профессор университета в Хокайдо УкичироНакайя.

Он много лет наблюдал снежинки в природных условиях, классифицировал, фотографировал, составлял каталоги, а потом стал всемирно известен тем, что стал выращивать кристаллы в лабораторных условиях. Люди и раньше пробовали вырастить снежинки в лабораторных условиях. Но удалось это только японскому профессору Укичиро Накайю. Произошло это знаменательное событие в марте 1936  года. Исследователь  установил в своей лаборатории специальную холодильную камеру, в которой можно было регулировать температуру и влажность воздуха в широких диапазонах. В наши дни на том месте, где находилась лаборатория, воздвигли памятник в честь первой снежинки, созданной человеком.

Именем Накая назван единственный в мире музей снежинок, расположенный на острове Хоккайдо.В музее снежинок Вы найдете огромное количество фотографий снежинок, которые приведут Вас в восторг. Экспозиция музея очень разнообразна. Рассматривать экспонаты удобно, проходя по винтовой лестнице. Сам музей находится в снежных пещерах, которые, за непродолжительный период, привели в красивый вид. В музее немножко веет прохладой, но так и должно быть, ведь вы находитесь в музее снежинок!(Приложение.) В музее хранится машина для получения искусственного снега, которую создал Накайя. (Приложение.) Этим ученым была создана и первая классификация снежинок и выявлена зависимость их формы от температуры и влажности окружающей среды. А вот мечта- получить искусственную 12-ти лучевую снежинку так и осталась неосуществленной.

А вот книга его, «Снежные кристаллы: естественные и искусственные», впервые изданная в 1954 году,  выходит и в наши дни.

 В 2001 году свои исследования в области снега начал профессор физики, астроном Кеннет Либбрехт из Калифорнийского технологического института. В лаборатории профессора Либбрехта снежинки выращиваются искусственно.

Для изучения характеристик снежинок профессор Либбрехт с 2001 года начал делать фотографии образовавшихся естественным образом снежинок и проводить их сравнительную классификацию. По мнению Либбрехта, самые красивые и сложные по структуре снежинки выпадают там, где климат суровее. К примеру, на Аляске, а вот в Нью-Йорке, где климат мягче, структуры снежных кристалликов гораздо проще.

Если Бентли Уилсон наблюдал снежинки под микроскопом, то Архиепископ  Олаф Магнус из шведского города  Упсала в 1550 году впервые наблюдал снежинки невооруженным глазом. А первые зарисовки различных форм снежинок он сделал в 1555 году.

I.2. Образование и форма снежинок

А таких форм  снежинок превеликое множество. Ведь каждая снежинка неповторима, со своей великолепной конструкцией, единственная во всем мире, несмотря на их огромное количество. Ведь в каждом кубическом метре снега 350 млн. снежинок. Посмотрите на снежинку, и вы увидите сложную фигуру, где внутри одной звездочки находятся другие кристаллы. По мере того как снежинка растет, она становится тяжелее и падает на землю, при этом ее форма изменяется. Если снежинка при падении вращается, как волчок, то ее форма идеально симметрична. Если же она падает боком или иначе, то и форма ее будет несимметричной. Падающие кристаллы слипаются, формируясь в снежные хлопья. В каждой такой крупной снежинке содержится от 2 до 200 снежных кристаллов. Если воздух под облаками прогрет до температуры выше 0 градусов Цельсия, снежинки могут во время падения растаять, тогда выпадает обычный дождь. Но если температура у поверхности земли ниже 0 градусов Цельсия, то снежинки благополучно долетают до земли, одевая ее в белые одежды.

В безветренный морозный день снежинки падают медленно. Они крупные, блестящие, похожие на звездочки, падают по одной.Их легко рассмотреть.

При слабом морозе снежинки похожи на снежные шарики – «снежная крупа».

А при сильном ветре идет «снежная пыль», так как ветер обламывает у снежинок лучи и грани.

Когда нет мороза, падая на землю снежинки прикрепляются друг к другу и образуют «снежные хлопья». Они крупные и напоминают кусочки ваты.

Откуда же эти причудливые кусочкиспустились на землю? Где они родились?

Изучив дополнительную литературу,  я выяснила, откуда к нам на землю прилетают эти чудесные снежинки.

Снежинка, оказывается, начинает свою жизнь в облаке.

Водяной пар с поверхности морей и океанов поднимается очень высоко над землей, где царит сильный холод. Здесь из водяных паров образуются крохотные льдинки – кристаллики. Первоначальная форма кристаллика – шестигранная пластинка. Поэтому у каждой снежинки всегда шесть лучиков.

Это еще не снежинки, которые падают на землю, они еще очень малы. Но, опускаясь, снежинка проходит через более теплые и более влажные слои воздуха. К шестиугольной пластинке присоединяются другие кристаллики более простой или наоборот более причудливой формы. Все кристаллики присоединяются в строгом порядке, под одинаковым углом, на одинаковом расстоянии.

Как именно, будет расти снежинка, зависит от погодных условий вокруг снежинки: влажность, температура, давление. Даже самые незначительные изменения этих параметров могут изменить ход роста снежинки.

Условия постоянно меняются, и снежинка то растет в ширину, то у нее отрастают лучи. В холод и сухую погоду снежинки растут в высоту, а не в ширину и получаются 6-угольные столбики, а не привычные нам, звезды.

 Поскольку каждая снежинка живет своей жизнью и внешние условия у них у всех отличаются, то все снежинки разные. Не бывает абсолютно одинаковых снежинок – каждая из них индивидуальна, так как проходит через разные сочетания влажности, давления и температуры.

Но, не смотря на свою уникальную форму, все они 6-угольные и имеют кристаллоподобные структуры.

Чем большее расстояние пролетит снежинка от облака до земли, тем крупнее она будет. Падающие кристаллы слипаются, образуя снежные хлопья. Чаще всего их размер не превышает 1-2 см. Порой эти хлопья бывают рекордных размеров. В Сербии зимой 1971 года выпал снег с диаметром хлопьев до 30 см! А 30 апреля 1944года в Москве выпали самые крупные снежинки, пойманные на ладонь, они закрывали её полностью и напоминали страусиные перья. Но снежинка-рекордсменка попала на землю 28 января 1887года в Форт-Кео (Монтана, США). Её диаметр 38мм.

Снежинки на 95 % состоят из воздуха и только 5 % из воды. Именно поэтому снежинки так медленно падают на землю, словно кружатся в медленном танце.

I.3. Виды снежинок.

В 1951 году Международная Комиссия по Снегу и Льду приняла классификацию снежинок. Согласно ей все снежные кристаллы можно разделить на следующие группы: звёздчатые дендриты, пластинки, столбцы, иглы, пространственные дендриты, столбцы с наконечниками  и снежинки неправильной формы. К ним добавились еще три вида обледеневших осадков: мелкая снежная крупка, ледяная крупка и град.

Звёздчатые дендриты

Кристалл или другое образование, имеющее древовидную, ветвящуюся структуру. Они имеют шесть симметричных основных веток и множество расположенных в произвольном порядке ответвлений. Их размер - 5 мм и более в диаметре, как правило, они плоские и тонкие - всего 0.1 мм. Звезды – самые красивые кристаллы. Появляются они при небольшом морозе, от -14 ° до -17°.

Пластинки

Как и звёздчатые дендриты, они плоские и тонкие, похожие на кроны деревьев и образуются при температуре от -10° до - 20°.Множество ледяных ребер как будто делят лопасти снежинок на сектора.

Столбики

Хотя плоские, пластинчатые снежинки больше притягивают взгляд, тем не менее самой распространенной формой снежных кристаллов является столбик или колонна. Такие полые столбики могут быть шестигранными, в виде карандаша, заостренные на концах в виде конуса. Аобразуются они при температуре от -20° до -30°.

Иглы

Столбчатые кристаллы, выросшие длинными и тонкими. Иногда внутри них сохраняются полости, а иногда концы расщепляются на несколько веточек. Образуются иглы при температуре от 0° до -4°.

Пространственные дендриты

Очень интересные конфигурации получаются, когда плоские или столбчатые кристаллики срастаются или спрессовываются, образуя объемные структуры, где каждая веточка расположена в своей плоскости.

Столбики с наконечниками

Изначально такие кристаллы имеют столбчатую форму, но в результате некоторых процессов меняют направление роста, превращаясь в пластинки. Такое может произойти, если, кристалл заносит ветром в зону с другой температурой.

Кристаллы неправильной формы

На долю снежинки может выпасть немало приключений, она может попасть в зону турбулентности и потерять в ней некоторые из своих веточек или разломаться совсем. Обычно таких "покалеченных" снежинок много в сыром снеге, т.е. при относительно высокой температуре, особенно при сильном ветре.

Снежная крупа

Твердые осадки ливневого характера, выпадающие при температуре воздуха около 0° и имеющие вид непрозрачных белых крупинок диаметром 2-5 мм; крупинки хрупкие, легко раздавливаются пальцами.

Ледяная крупа

Твердые осадки ливневого характера, выпадающие при температуре воздуха от -5 до +10° в виде прозрачных (или полупрозрачных) ледяных крупинок диаметром 1-3 мм; в центре крупинок - непрозрачное ядро. Крупинки достаточно твёрдые (раздавливаются пальцами с некоторым усилием), при падении на твёрдую поверхность отскакивают. 
В ряде случаев крупинки могут быть покрыты водяной плёнкой (или выпадать вместе с капельками воды), и если температура воздуха ниже нуля, то, падая на предметы, крупинки смерзаются, и образуется гололёд.

Град

Твердые осадки, выпадающие в теплое время года (при температуре воздуха выше +10°) в виде кусочков льда различной формы и размеров: обычно диаметр градин составляет 2-5 мм, но в ряде случаев отдельные градины достигают размеров голубиного и даже куриного яйца (тогда град наносит значительные повреждения растительности, поверхностей автомобилей, разбивает оконные стёкла и т.д.). Продолжительность града обычно невелика - от 1-2 до 10-20 минут.

I.4. Польза снежинок

       Снежный покров, устилающий землю в зимние месяцы, жизненно важен для растений. Снег для растений – это тёплое пуховое одеяло. Он спасает их от вымерзания. Весной при таянии, снежинки питают нашу землю влагой. Это и есть их самое главное предназначение.

       Оказывается, снег не только защищает растения, но и согревает животных. Многие звери и птицы зарываются в снег и так спят ночью. Им под снежным одеялом тепло. Потому что рыхлый снег содержит большое количество воздуха, который является хорошим изолятором. Ведь снежинки, которые образуют снег, на 95 % состоят из воздуха и 5% - из воды.

С неба звезды падают,

Лягут на поля.

Пусть под ними скроется

Черная земля.

Много-много звездочек,

Тонких как стекло;

Звездочки холодные, а земле тепло!

Снежинки служат хорошую службу и человеку. Они очищают воздух от пыли и гари, поэтому во время снегопада всегда легко дышится.

На Севере люди делают из снега временные жилища. Нарезают из снега кирпичи и складывают из них домики - иглу. Охотники  на Чукотке, застигнутые  метелью, ложатся в снег с собаками вместе, и их заносит снегом. После метели они выбираются из - под снега живыми.

 Снег также отражает губительные спектры солнечных лучей, поэтому у северных народов отсутствуют многие болезни, которыми страдают южане. Они и стареют медленнее. Холод сохраняет нашу красоту, он её консервирует и не дает стареть раньше времени. Пример тому мамонты, найденные в вечной мерзлоте.

В основном, снежинки изучают, чтобы управлять погодой. Например, разрабатываются ракеты и патроны, которые могут предотвращать или вызывать осадки. Зажигается патрон, распылённое вещество попадает в облако. И тут же появляются тысячи мельчайших ледяных кристаллов. Опускаясь на землю, они будут расти, подлетев совсем близко, растают и прольются дождём. Или испарятся ещё в небе, тогда, наоборот, дождь не прольётся.

Снегопады влияют на физику Земли. Выпадая в разных точках планеты, миллиарды снежинок вместе даже могут влиять на скорость её вращения. Совсем незначительно, но притормаживают Землю.

Снежинки зарождаются в облаках, а наука об облаках является одной из наиболее важных при исследовании климатических изменений, кроме того, облака есть на поверхности многих планет. А эти красивые микроскопические кристаллики помогают нам лучше изучить окружающую среду и космическое пространство.

Выводы по главе I

Изучив литературу по данной теме я узнала, что многие ученые не только занимались исследованием ледяных кристаллов, но даже посвятили этому всю свою жизнь. Из литературы я узнала какая классификация снежинок существует, где и как они образуются, что нет одинаковых снежинок и все они 6-и конечные.

 Снежинки приносят пользу природе и человеку. Снег важен для животных, так как играет очень большую роль в их жизни.

Глава II. Практическое исследование

II.1. Анкетирование

        Цель: выяснить, что одноклассники знают о снежинках.

В своем классе, на уроке окружающего мира я провела анкетирование «Что вы знаете о снежинках?». В социологическом опросе участвовало 27 человек.  Одноклассникам было предложено ответить на вопросы:

1.     Что такое снежинка?

Знают – 10 чел.       Не знают – 17чел.

2.     Из чего образуются снежинка?

Знают – 17 чел.       Не знают – 10 чел.

3.     Какую форму имеет снежинка?

Знают – 9 чел.       Не знают – 18 чел.

4.     Сколько лучей имеет снежинка?

Знают – 11 чел.       Не знают – 16 чел.

По результатам анкетирования была построена диаграмма. (Приложение)

Вывод. Результаты анкетирования показали, что не все дети знают о снежинках. После окончания работы над исследовательским проектом, я могу поделиться с ними знаниями о снежинках.

Изучив, теоретическую часть, я занялась практическим исследованием.

II.2. Опыт № 1. Все ли снежинки одинаковые?

Цель: узнать, какие снежинки выпадают у нас в городе.

Материал: темно-синий картон, лупа, фотоаппарат.

Ход работы:я взяла темно-синий картон, лупу, мама фотоаппарат и  мы отправились наблюдать за снежинками. Свои наблюдения мы проводили в разные дни, с разной температурой воздуха. Я рассматривала снежинки на  картоне, на машинах, на веточках деревьев, на варежках, куртке, а мама их фотографировала.

Помогали мне их рассматривать  и мои одноклассники. Дома я рассматривала все эти снежинки в увеличенном виде через компьютер. Сколько я ни старалась, но найти одинаковых мне так и не удалось. Они были совершенно разные, но все шестиконечные.Некоторые из них мы попытались зарисовать с одноклассниками.

Вывод: Среди миллиарда снежинок, которые выпадают зимой,  нет 2-х совершенно одинаковых. И какой бы формы не была снежинка, все они 6-гранные и 6-и лучевые.

II.3. Опыт № 2. Умеют ли петь снежинки?

Рассматривая снежинки, я вдруг услышала какие-то звуки под ногами. Что это? Разве снежинки умеют петь? Обратившись к литературе, я выяснила, что снежинки не только очень красивые, но и музыкальные. Припадении в воду снежинка «поет», издавая очень высокий звук, неслышный для человеческого уха. Зато рыбы его прекрасно слышат, но не любят и кидаются врассыпную. Но этот звук, который услышала я, может услышать каждый из нас, если пройдется по снегу в морозную погоду. Я прошлась по снегу, когда был небольшой мороз – сильного скрипа снега я не услышала.Когда мороз усилился, я прошлась по снегу еще раз, и заметила что,  скрип снега под ногами тоже усилился. А при сильном морозе, снег скрипит еще сильнее.

Вывод: чем сильнее мороз, тем сильнее скрип снега, т.е. тональность скрипа снега зависит от температуры воздуха.

Почему же он скрипит? Я взяла несколько снежинок, сжала их, но скрипа не услышала. Потом взяла горсть снега и сжала в руках. Услышала скрип. Откуда он? Ответ нашла в литературе. Скрип снега – это звук от раздавленных под ногами мельчайших кристалликов льда. Это поскрипывают маленькие лучи холодных звездочек, которые ломаются под ногами. Каждый кристалл в отдельности очень мал и когда ломается, то услышать этот звук наше ухо не может. Но когда ломаются миллионы кристалликов, то мы слышим скрип.

Мне стало интересно, кто же ещё у нас в городе наблюдает за снежинками? Ответ на вопрос нашла  в Интернете. Оказывается, за снежинками наблюдают на метеостанции. И я с родителями отправилась туда.

Там я узнала, что по количеству выпавших снежинок, они определяют количество выпавших осадков. Для этого в осадкомер набирают снег, заносят в помещение, ждут, когда он растает. Воду переливают в колбу для измерения. Все данные записывают в журнал и отправляют синоптикам, которые прогнозируют погоду.

Вывод:  наблюдение за снежинками помогает прогнозировать погоду.

Наблюдая, как тают снежинки в осадкомере в помещении и превращаются в воду, я подумала, а нельзя ли эту воду обратно превратить в снежинки?

II.4. Опыт № 3. Можно ли получить снежинку из воды?

Цель опыта: получить снежинку из воды.

Ход опыта:  я набрала в емкость небольшое количество снега, принесла домой. Когда он растаял,  накрыла её крышкой и поместила в морозильную камеру.  Испаряясь, капельки воды оседали на крышке емкости  и начинали замерзать (кристаллизоваться).

Результат опыта: за 1 сутки на стеклянной крышке вырос только тонкий слой морозного узора. Снежинка так и не выросла.

Этим самым я подтвердила исследования Кеннета Либбрехта о том, что красота и разнообразие снежинок зависит от давления, температуры и влажности, а домашних условий, к сожалению, оказалось для этого  недостаточно.

Значит, снежинки - это не просто замёрзшие капельки воды и из воды не образуется. А что же это?

И я стала искать ответ на этот вопрос.

Во время прогулки, в морозную погоду, я заметила, что воротники курток и шуб у прохожих были все белые. Почему?  Мама объяснила, что тёплый пар, выходящий  изо рта, оседает на холодном воротнике в виде такого инея. И у меня возникла мысль.

А может быть,  снежинки образуются из пара? И я решила это проверить.

II.5. Опыт № 4. Получение снежинки из пара.

Цель опыта: узнать, правда ли снежинки образуются из пара?

Материал: нитка, горячая вода.

Ход опыта: я вскипятила чайник, вынесла его на мороз и поместила над ним нитку. Пар из чайника поднимается вверх, охлаждается и в виде крохотных кристалликов оседает на нитке.

Чем дольшенитку я держала над паром, тем кристаллики становились больше.

Вывод: парывлаги при низких температурах замерзают, кристаллизуются и образуютиней, т. е. снег, а снег состоит из снежинок. Конечно, пушистых красивых звездочек разглядеть  мне так и не удалось, а вот иглы я разглядела. И сделала вывод, что снежинки образуются при помощи пара, но при определенных условиях. Но почему 6-гранные? Так и не могла понять.

И тогда я решила побеседовать с учителем химии.

Надежда Николаевна мне рассказала,что вода состоит из молекул. Каждая молекула воды состоит из 1 атома кислорода и двух атомов водорода. Когда вода находится в жидком состоянии, её молекулы располагаются беспорядочно.

Когда она замерзает, там высоко в небе, её молекулы выстраиваются в определённом порядке, в виде 6 – гранника. Этот ледяной кристалл постоянно притягивает новые молекулы, растёт, развивается дальше и становится замечательной снежинкой, которую мне так и не удалось получить в домашних условиях.

II.6. Опыт № 5. Снежинка из кристаллов соли.

И тогда, я решила попробовать вырастить её искусственным путём, из соли.

Цель опыта: вырастить снежинку из кристаллов соли (декоративное украшение).

Материал. Пушистая проволока, поваренная соль, горячая вода, карандаши, белые нитки, столовая ложка, стеклянная банка, белая вата, воронка, ножницы.

Ход опыта.Я взяла проволоку, сделала из нее снежинку. С одного конца нитки закрепила снежинку, с другого карандаш.

Налила в банку горячую воду, насыпала соль и хорошо перемешала (соль добавляла до тех пор, пока она не перестала растворяться).

Так как соль с примесями и раствор получился мутным, то его  отфильтровала  с помощью ваты и воронки. В полученную жидкость опустила снежинку и оставила на 1 сутки.

Результат опыта: частички соли распадаются на мельчайшие кусочки, невидимые глазу. Но при определенных условиях они могут собраться вместе и снова стать видимыми. Частички соли собрались на моей снежинке. У меня получилась красивая снежинка!

Оказывается, это очень сложная работа. А получить красивую настоящую снежинку в домашних условиях совсем невозможно. Поэтому, если вы захотите украсить свой дом снежинками на Новый год, сделайте их своими руками, как и я.

II.7. Снежинки своими руками.

Для этого я  использовали  бумагу, карандаш и ножницы для бумажных снежинок.  Крючок, белые нитки и схемы для вязания  для вязаных снежинок.

И вот такие замечательные чудо-снежинки у меня получились.

Этими замечательными снежинками, я украсила свою новогоднюю елку и оформила раскладушку.

II.8. Снежинка «счастья и здоровья»

А теперь я бы хотела предложить вам сделать  снежинку  счастья и здоровья. Снежинка для здоровья вырезается из белой бумаги. Белый цвет – символ чистоты и начала. Снежинка счастья вырезается из голубой бумаги. Голубой цвет – символ гармонии и счастья. Так как снежинка обладает волшебной силой, то приступать к вырезанию снежинки, следует в хорошем настроении, с добрыми мыслями и чувствами. Вырезая снежинку, думайте о том, что вы здоровы, красивы и счастливы.

Делаем 3 заготовки.(Приложение.) На каждой надрезаем полосы не до конца. Разворачиваем. Смазываем клеем середину большой белой снежинки, на неё приклеиваем голубую, на голубую -  маленькую белую. Получилась вот такая снежинка. Она помогает сохранить здоровье и бодрость духа. Разместить эту снежинку лучше там, где вы находитесь в состоянии отдыха- на окне в спальне или возле кровати.

Будьте здоровы и счастливы!

Но снежинки не только красота, но и огромная польза. Зимой они спасают растения от вымерзания, согревают животных, а весной питают землю водой.

А если захотите, то могут и вашу кожу сохранить молодой и красивой на долгие годы. Об этом мне рассказали в косметическом салоне, который я посетила с мамой, и дали несколько рецептов для омоложения кожи с помощью снега и льда, которые я проверила на бабушке и маме.

После проведённых процедур кожа у них была свежая и здоровая, а настроение бодрое.

Вывод: снег – хороший косметолог. Пожалуй, наиболее известный и яркий пример – Диана Пуатье, выглядевшая в 60 лет молодо и привлекательно.

 Мы тоже можем воспользоваться разными рецептами сохранения красоты при помощи снега. Для этого я приготовила буклеты. (Приложение.)

Заключение и выводы.

На основе проведённых исследований и изученной литературы, я узнала, что снежинки образуются из водяного пара очень высоко над землёй,

где очень холодно. Там вокруг маленькой пылинки образуется  кристаллик льда. Он имеет форму шестигранника. Именно поэтому большинство снежинок имеют форму шестиконечной звезды.

Каждая снежинка неповторима, но все они имеют 6 граней. Узнала, что форма снежинок зависит от многих факторов: температуры, давления, влажности воздуха.

Различают 2 основные формы снежинок: пластинчатые и столбчатые. К первым относятся шестиугольные пластинки и звезды, ко вторым – шестигранные столбики и иглы.

Узнала, что снег скрипит под ногами только в сильный мороз. А лёгкая белая снежинка потому, что она на 95 % состоит из воздуха и солнечный свет отражается и рассеивается на гранях между кристаллами и воздухом и создаёт видимость белой массы.

Исследование показало, что изучением снежинок занимаются уже очень давно. Но получить снежную красавицу можно только в специальных лабораториях, при определённом давлении, влажности и температуре. Но снежинки можно рассмотреть через увеличительное стекло, зарисовать их, сфотографировать и убедиться, что все они абсолютно разные и все шестиугольные.

Таким образом, гипотеза, что все снежинки разной формы, образуются из пара  и  их невозможно получить в домашних условиях,  подтвердилась.

Цель, поставленная в начале исследования, достигнута. Результатами своего исследования я поделилась с одноклассниками, так как проведённое анкетирование показало, что они не всё ещё знают о снежинках.

Моя работа может быть использована классными руководителями и воспитателями при подготовке к классным часам и урокам окружающего мира.

Своё исследование я буду продолжать. Мне хотелось бы подробнее рассмотреть классификацию снежинок, созданную учёными. А ещё меня заинтересовала наука кристаллография, ведь снежинка – это кристаллик льда. И я бы хотела вырастить кристалл в домашних условиях. Уверена, что приобретенные знания, умения и навыки обязательно пригодятся мне в дальнейшей учёбе.

Список используемой литературы.

1.       Абильсиитова А. Иллюстрированная энциклопедия школьника: Наука и техника / пер. с англ. - М.: РОСМЭН, 1998. - 96 с.

2.       Дворнякова О. Книжка про снежинки, М.: Настя и Никита, 2015. — 24 с.

3.       Корабельников В. А. «Краски природы» книга для учащихся нач. кл. - М.: Просвещение, 1989 – 160 с.

4.       Крицман В.А., Станцо В.В. Энциклопедический словарь юного химика, 1990.

5.       Мосин О.В. к.х.н. «Почему снежинки шестиугольные»

6.       Нуждина Т. И. Энциклопедия для малышей. - Ярославль, Академия развития, 1998 - 320 с.

7.       Шаскольская М. П. Кристаллы. — М.: Наука, 1978.

8.       Энциклопедия окружающего мира. «Погода и климат»- М.: Росмэн,1998 - 48 с.

9.       Юрмин Г., Дитрих А. Почемучка -М.: Педагогика Пресс, 1998 – 352с.

10.   http://www.snowflakebentley.com/ В ожидании снега.

11.   http://interesko.info/o-snezhinkax-prichiny-i-raznovidnosti

12.   http://www.eco-snow.ru «Системы оснежения»

Понятийный аппарат

1.     Атом - частица вещества микроскопических размеров и массы, наименьшая часть химического элемента, являющаяся носителем его свойств.

2.     Дендриты -  этим именем обозначают кристаллические сростки, имеющие виды веточек и кустиков.

3.     Иней – вид твёрдых атмосферных осадков. Представляет собой тонкий слой кристаллического водного льда различной мощности, нарастающего на поверхности земли и наземных предметах при отрицательной температуре почвы.

4.     Кристаллография – наука о кристаллах, их структуре, возникновении и свойствах.

5.     Молекула – электрически нейтральная частица, образованная из двух или более связанных ковалентными связями атомов.

6.     Снег - это «мерзлые пары, падающие в виде хлопьев, клочьев, с облаков; самый рыхлый лед, заменяющий зимой дождь».

7.     Тональность – это высотное положение мажорного или минорного лада.

8.     Трактат – одна из литературных форм, соответствующих научному сочинению, содержащему обсуждение какого-либо вопроса в форме рассуждения (часто полемически заострённого), ставящего своей целью изложить принципиальный подход к предмету.

9.     Турбулентность - это свойство атмосферы. Беспорядочно изменяется давление, температура воздуха, направление ветра и его скорость.

10. Эллиптическое движение - так называлась со времен Кеплера совокупность сведений и теорий о строении и действительном движении в пространстве небесных светил в противоположность сферической астрономии, изучающей видимое для нас положение светил на фиктивной небесной сфере.

11.  Этюд – в изобразительном искусстве подготовительный набросок для будущего произведения.Этюд — инструментальная пьеса, как правило, небольшого объёма, основанная на частом применении какого-либо трудного приёма исполнения и предназначенная для усовершенствования техники исполнителя.

Приложение

Загадки.

v Словно перышки Жар-птицы, 
Весь сверкает и искрится, 
Запорошил весь лужок, 
Зимний беленький... 
(Снежок)

v Он летает белой стаей и сверкает на лету. 
Но звездой прохладной тает на ладони и во рту. 
Он на солнышке - румяный, под луной же - голубой. 
Он за ворот и в карманы залезает нам с тобой. 
Он то белый, то лохматый, то пушистый, как медведь. 
Раскидай его лопатой, как зовут его, ответь!
(Снег)

v Зимой греет,
Весной тлеет. 
Летом умирает,
Осенью оживает. 
(Снег)

v С неба падают зимою
И кружатся над землей
Легкие пушинки,
Белые...
(Снежинки)

v Зимой - звезда,
Весной - вода.
(Снежинка) 

v Что за звездочки резные
На пальто и на платке?
Все сквозные, вырезные,
Как возьмешь - вода в руке.
(Снежинки)

v Белой стайкой мошкара
Вьется, кружится с утра.
Не пищит и не кусает -
Белым землю укрывает.
(Снежинки)

v С неба звёзды падают,
Прямо на поля.
И под ними скроется
Чёрная земля.
Много-много звёздочек
Тонких, как стекло;
Белые, холодные,
А земле тепло.
(Снежинки)

Пословицы.

v Речи как снежинка, а дела как сажа.

v Снежинка надует — хлеба прибудет: вода разольется — сена наберется.

v Февраль богат снежинками, апрель — водою.

v Снег холодный, а от стужи укрывает.

v Зима без снегу – лето без хлеба.

v Снег земле-кормилице – теплый кожух.

v С неба  снег звездой, на ладошку – водой.

v Больше снега на полях – больше хлеба в закромах.

v Выпадет снег – станет теплее.

v Не то снег, что метёт, а то, что сверху идёт.

v Снег глубок – хлеб хорош.

v Свалился, как снег на голову.

v Задержишь снег на полях зимой – будешь с хлебом осенью.

v Где снег, там и след: не было бы снегу, не было бы следу.

v Бел снег, да ногами топчут, черен мак, да люди едят.

v Снег – крестьянское богатство.

v Снег на полях – зерно в закромах.

v Снег глубок – хлеб хорош, зима без снегу – не быть хлебу.

v На полях снег волнистый – к урожаю.

v Среди зимы снег плотный и твёрдый – к урожаю.

Приметы.

v Выпал ночью, а утром еще покрывает деревья – значит, зимний убор таять до весны не будет.

v Первый снегопад 25 сентября – на Михайлов день зима окончательно вступит в свои права.

v Снежный покров ляжет, когда вишневые деревья сбросили листья, – весна придет рано.

v Выпал снежок рано, нападало его много – ждут ранний приход весны.

v Снегопад пошел на зеленый лес или на деревья, которые не успели сбросить сухую листву, – к неурожайному году. Если снег ложится на опавшие листья, надеются на богатый урожай.

v Когда в ноябре выпадает много снега, ждут обильный урожай.

v Бледный цвет Луны предвещает обильный снегопад.

v Большой иней, бугры снега, глубоко промерзшая земля — к урожаю.

v Вороны и галки вьются в воздухе — перед снегом, садятся на снег — к оттепели, садятся на верхушки деревьев — к морозу, а если на нижние ветки — к ветру.

v Вороны каркают, сидя на деревьях, — ожидается снегопад и метель.

v Высоко птицы перелетные летят осенью, так снегу много будет, а низко — так малы снега будут.

v Грачи прилетели — через месяц снег сойдет.

v Дым без ветра бьет к земле — жди снега.

v Если бурьяны выросли очень высокими — будет много снега.

v Если в день свадьбы на Покров выпал снег — счастье молодым.

v Если весной встретишь белого зайца, то снег обязательно еще выпадет.

v Если весной снег тает быстро, а вода бежит дружно — к мокрому лету.

v Если весной снег тает от солнышка — будет урожайный год, от дождя — жди засуху.

v Если в мартовские метели снег ложиться на полях неровно, волнисто, буграми, то хорошо родятся огородные овощи и яровые хлеба.

v Если в январе частые снегопады и метели, то в июле частые дожди.

v Если же Луна ослепительно белая — это к холоду, если Луна ночью словно покраснела — назавтра жди ветра, тепла и снега.

v Если закат пурпурного цвета — значит быть большому снегу или бурану с морозом.

v Лошадь ложится на снег — к теплу.

v Ночью иней выпадает — днем снега не будет.

v Первый снег выпадает за сорок дней до зимы.

v Первый снег, легший на сухую землю, — обещает хорошее лето.

v Собака по снегу валяется — к вьюге.

v Снег, выпавший на сухую землю, не пролежат до конца зимы, а павший на мокрую землю будет лежать до весны.

                                                      Н. Родивилина

Кто вяжет снежинки и с неба бросает?

Узоров таких даже мама не знает

И пряжи нигде не встречали такой —

Наш город весь белый, слегка голубой.

А, может быть, их вырезают из ситца

И тихо спускают ко мне на ресницы?

Слезой на щеках они медленно тают...

Откуда снежинки? Хоть кто-нибудь знает?

К. Бальмонт

«Снежинка»

Светло-пушистая,
Снежинка белая,
Какая чистая,
Какая смелая!
Дорогой бурною
Легко проносится,
Не ввысь лазурную,
На землю просится.
Лазурь чудесную
Она покинула,
Себя в безвестную
Страну низринула.
В лучах блистающих
Скользит, умелая,
Средь хлопьев тающих
Сохранно-белая.
Под ветром веющим
Дрожит, взметается,
На нем, лелеющем,
Светло качается.
Его качелями
Она утешена,
С его метелями
Крутится бешено.
Но вот кончается
Дорога дальная,
Земли касается
Звезда кристальная.
Лежит пушистая,
Снежинка смелая.
Какая чистая,
Какая белая

Музей снежинок имени Накайя

Машина для получения искусственного снега

Самая большая снежинка

Диаграмма

Снежинка «Счастья и здоровья»

Буклеты  «Снег-здоровье, молодость и красота!»

Интересные факты.

v     Предполагается, что в одном кубическом метре снега находится 350 миллионов снежинок.

v     Более половины населения земного шара никогда не видело снега, разве только на фотографиях.

v     В языке эскимосов для наименования снега существует больше 20 слов. В якутском языке — около 70.

v     Снег белый, потому что снежинки — это кристаллы, которые отражают весь спектр света, который мы видим как белый.

 Но история знает случаи, когда снег выпадал и других цветов. В Швейцарии в 1969 году выпал чёрный снег, а в Калифорнии в 1955 году люди увидели зелёный снег. В арктических и горных регионах снег может быть розовым, красным, фиолетовым. Это потому, что под его кристаллами могут жить какие-нибудь затейливые водоросли. А в местностях, расположенных недалеко от пустынь, где бушуют песчаные бури, в облака попадают мелкие частицы пыли, окрашивая снежинки в жёлтый и бурый цвета.

v     В разных местах выпадает «свой» снег. В Прибалтике и центральных областях России часто идет снег в виде крупных, сложной формы разветвленных снежинок, иногда мохнатых хлопьев.

v     В Сибири снежные хлопья достигали 30 сантиметров в диаметре. Такие гиганты могут выпадать только при полном безветрии. При низкой температуре и сильном ветре снежинки сталкиваются в воздухе, крошатся и падают на землю в виде обломков. При морозе в 40 градусов зарождающиеся кристаллики льда выпадают в виде « алмазной пыли». В Якутии в ясную морозную погоду выпадают тоненькие ледяные иголки.

v     По мнению ученых, каждая снежинка является плоской линзой, преобразующей свет и меняющейся под действием света, приходящего от других снежинок. Падающий снег накапливает и как-то преобразует поступающую в него из окружающего мира информацию.

v     Шестиугольная форма снежинок объясняется молекулярным строением воды, а вот на вопрос, почему снежинки плоские, пока ответа так и не найдено

v     26400 000 $ американские ученые потратили на выяснение того факта, что снежинки образуются из пара, минуя стадию дождя.

v     За 1 зиму с осадками выпадает септиллион снежинок (24 нуля после единицы).